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JPH09261064A - Encoder and decoder

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、入力信号（例えば
音声や楽音等の音響信号）を符号化し、伝送あるいは記
録再生して、復号して再生信号を得るような符号器及び
復号器に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an encoder and a decoder for encoding an input signal (for example, an audio signal such as voice or musical sound), transmitting or recording / reproducing it, and decoding it to obtain a reproduced signal. Is.

【０００２】[0002]

【従来の技術】音響信号等の高能率符号化には種々の方
法があり、その１つとして帯域分割符号化方式がある。
通常、時間軸上の信号を時間軸上のまま複数の部分帯域
にフィルタで分割して符号化するものを帯域分割符号化
方式と呼ぶが、また、時間軸上の信号を周波数軸上の信
号に変換（直交変化）して複数の部分帯域に分割して符
号化する、いわゆる直交変換符号化方式も一種の帯域分
割符号化方式である。2. Description of the Related Art There are various methods for high-efficiency coding of audio signals and the like, and one of them is a band division coding method.
Normally, a signal on the time axis is divided into a plurality of partial bands by the filter and encoded while being on the time axis, which is called a band division coding method. The so-called orthogonal transform coding method, in which the data is converted (orthogonally changed) into a plurality of partial bands and coded, is also a kind of band division coding method.

【０００３】上記の帯域分割のためのフィルタとして、
例えばポリフェーズフィルタバンク、ＱＭＦフィルタ等
のディジタルフィルタが挙げられる。また、直交変換と
して、例えば高速フーリエ変換（ＦＦＴ）、離散コサイ
ン変換（ＤＣＴ）等が挙げられる。As a filter for the above band division,
For example, a digital filter such as a polyphase filter bank or a QMF filter can be used. Further, as the orthogonal transform, for example, fast Fourier transform (FFT), discrete cosine transform (DCT) and the like can be mentioned.

【０００４】また、複数の部分帯域に分割された各部分
帯域毎のサンプルデータを符号化する際には、各部分帯
域毎に所定のビット配分、あるいは各部分帯域毎に適応
的なビット割当てによる符号化が行われる。Further, when the sample data for each partial band divided into a plurality of partial bands is encoded, a predetermined bit allocation is made for each partial band or an adaptive bit allocation is made for each partial band. Encoding is performed.

【０００５】このような符号化方式として、例えば特開
平０４−１７７３００号公報、特開平０５−３７３９６
号公報に示されたものがある。図２７は、上記のような
従来の符号器の構成を示した図である。１は帯域分割
部、２は最大値検出部、３は聴覚モデル部、４はビット
割当て部、５は量子化部、６は多重化部である。As such an encoding method, for example, JP-A-04-177300 and JP-A-05-37396 are available.
There is one shown in Japanese Patent Publication No. FIG. 27 is a diagram showing the configuration of the conventional encoder as described above. 1 is a band division unit, 2 is a maximum value detection unit, 3 is an auditory model unit, 4 is a bit allocation unit, 5 is a quantization unit, and 6 is a multiplexing unit.

【０００６】図２７に示した従来の符号器の動作を説明
する。帯域分割部１では入力信号を複数の部分帯域に分
割し、ある特定時間区分に対する部分帯域信号を出力す
る。音響信号の符号化の場合、人間の聴覚特性に合わせ
て通常３２個の等しい帯域幅に分割する。特定時間区分
内において最大値検出部２では各部分帯域毎に部分帯域
信号の絶対値の最大値を検出する。聴覚モデル部３では
入力信号をＦＦＴ分析等のスペクトラム分析を行い、こ
れに対してさらに人間の聴覚特性に基づいて分析し、か
つ最大値検出部２からの最大値を考慮して、ビット割当
て部４で最適なビット割当てを行うための評価関数を算
出する。ここで言う人間の聴覚特性とは、主に最小可聴
限とマスキング効果である。最小可聴限とは人間の聴覚
で知覚できる最小レベルのことであり、マスキング効果
とは大きなレベルの信号により小さなレベルの信号を知
覚できなくなる現象のことである。これらの特性を考慮
し、入力信号成分のスペクトラムとそのマスク特性の関
係から評価関数を算出する。評価関数の一例として各部
分帯域での信号レベルの最大値とマスク特性の最小値と
の差がある。The operation of the conventional encoder shown in FIG. 27 will be described. The band division unit 1 divides the input signal into a plurality of partial bands and outputs a partial band signal for a certain specific time segment. In the case of audio signal coding, it is usually divided into 32 equal bandwidths according to the human hearing characteristics. The maximum value detection unit 2 detects the maximum absolute value of the partial band signal for each partial band within the specific time segment. The auditory model unit 3 performs spectrum analysis such as FFT analysis on the input signal, further analyzes it based on human auditory characteristics, and considers the maximum value from the maximum value detection unit 2 to consider the bit allocation unit. In 4, the evaluation function for optimal bit allocation is calculated. The human auditory characteristics mentioned here are mainly the minimum audible limit and the masking effect. The minimum audible limit is the minimum level that can be perceived by human hearing, and the masking effect is a phenomenon in which a small level signal cannot be perceived by a large level signal. Considering these characteristics, the evaluation function is calculated from the relationship between the spectrum of the input signal component and its mask characteristics. An example of the evaluation function is the difference between the maximum value of the signal level and the minimum value of the mask characteristic in each partial band.

【０００７】ビット割当て部４では聴覚モデル部３から
の評価関数に基づき、各部分帯域に最適なビット割当て
を決定する。評価関数として信号レベルの最大値とマス
ク特性の最小値との差を考えた場合、その差の大きな部
分帯域から順次ビットを割り当てる。また、この様な評
価関数を用いる場合、この値が負となる場合には符号化
の効率を考慮してビット割当てを零とする制御を加える
こともある。量子化部５では帯域分割部１からの各部分
帯域の部分帯域信号を、量子化効率を高めるため最大値
検出部２からの最大値で正規化し、ビット割当て部４か
らのビット割当てに従って量子化及び符号化する。多重
化部６は、最大値検出部２からの最大値情報と、ビット
割当て部４からのビット割当て情報と、量子化部５から
のサンプル情報を多重化し符号化データとして出力す
る。この際に、情報量削減のため、部分帯域に対するビ
ット割当てが零である場合には、通常、その部分帯域に
対する最大値情報及びサンプル情報は多重化しない。The bit allocation unit 4 determines the optimum bit allocation for each partial band based on the evaluation function from the auditory model unit 3. When considering the difference between the maximum value of the signal level and the minimum value of the mask characteristic as the evaluation function, bits are sequentially allocated from the partial band having the large difference. When such an evaluation function is used, if this value is negative, control may be added to set the bit allocation to zero in consideration of coding efficiency. The quantizing unit 5 normalizes the partial band signals of the respective partial bands from the band dividing unit 1 with the maximum value from the maximum value detecting unit 2 in order to improve the quantization efficiency, and quantizes them according to the bit allocation from the bit allocating unit 4. And encode. The multiplexing unit 6 multiplexes the maximum value information from the maximum value detection unit 2, the bit allocation information from the bit allocation unit 4, and the sample information from the quantization unit 5, and outputs it as encoded data. At this time, in order to reduce the amount of information, when the bit allocation to the partial band is zero, the maximum value information and the sample information for the partial band are usually not multiplexed.

【０００８】図２８は、部分帯域信号のパワー分布を簡
略化して表わしたものである。図２９は、ビット割当て
部４によって割り当てられたビット割当ての様子を示し
たものである。図２８に示される各部分帯域信号は、ビ
ット割当てが零の場合にはその情報は伝送されない。し
たがって、図２９に示すビット割当てが割り当てられた
場合に伝送される部分帯域信号は図３０の様になる。FIG. 28 is a simplified representation of the power distribution of the partial band signal. FIG. 29 shows how bits are allocated by the bit allocation unit 4. The information of each subband signal shown in FIG. 28 is not transmitted when the bit allocation is zero. Therefore, the partial band signal transmitted when the bit allocation shown in FIG. 29 is allocated is as shown in FIG.

【０００９】図３１は、従来の復号器の構成を示した図
である。１は分離部、２は逆量子化部、３は帯域合成部
である。入力された符号化データは分離部１においてサ
ンプル情報、最大値情報、ビット割当て情報に分離され
る。逆量子化部２では各々の情報からビット割当てが零
でない部分帯域毎の部分帯域信号を復号し、ビット割当
てが零である部分帯域に対しては部分帯域信号として零
信号を代用し、これらの部分帯域信号を帯域合成部３で
元の帯域幅の信号に帯域合成する。FIG. 31 is a diagram showing the structure of a conventional decoder. Reference numeral 1 is a separation unit, 2 is an inverse quantization unit, and 3 is a band synthesis unit. The input encoded data is separated by the separating unit 1 into sample information, maximum value information, and bit allocation information. The inverse quantizer 2 decodes the partial band signal for each partial band whose bit allocation is not zero from each information, substitutes the zero signal as the partial band signal for the partial band whose bit allocation is zero, and The partial band signal is band-combined by the band combining unit 3 into a signal having the original bandwidth.

【００１０】[0010]

【発明が解決しようとする課題】この様な従来の符号器
及び復号器では、原信号を複数の部分帯域に分割してそ
れぞれの部分帯域信号情報を伝送処理しており、ある部
分帯域に対して割り当てられたビットが零の場合には、
その部分帯域信号情報、例えば上記の最大値情報及びサ
ンプル情報は伝送しないことになり、それゆえ、伝送後
に合成した復号信号は、原信号に対してパワーが減少す
るという問題があった。In such a conventional encoder and decoder, the original signal is divided into a plurality of partial bands, and each partial band signal information is transmitted and processed. If the assigned bit is zero, then
The partial band signal information, for example, the maximum value information and the sample information described above, will not be transmitted, so that there is a problem that the decoded signal synthesized after transmission has a reduced power with respect to the original signal.

【００１１】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたもので、必要な部分帯域信号情報の伝送を
保証し、または部分帯域信号損失分のパワーをあらかじ
め補償し、または部分帯域信号損失分のパワーを後から
補償等することにより、原信号から信号パワー損失のな
い符号化復号信号を得る符号化復号器を提供することを
目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and guarantees the transmission of necessary partial band signal information, or compensates the power of the partial band signal loss in advance, or the partial band. An object of the present invention is to provide a coding / decoding device that obtains a coded / decoded signal without signal power loss from an original signal by later compensating for the power of the signal loss.

【００１２】[0012]

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
わる符号器は、入力信号を複数の部分帯域に分割して複
数の部分帯域信号を生成する帯域分割手段と、上記入力
信号を人間の聴覚特性のマスキング規則に基づいてスペ
クトラム分析し、上記複数の部分帯域に対する評価関数
を算出する聴覚モデル手段と、上記部分帯域に対して、
所定の基準ビット割当て情報を記憶する基準ビット割当
てテーブルと、上記基準ビット割当てテーブルの基準ビ
ット割当て情報と上記聴覚モデル手段で算出された評価
関数に基づき、上記帯域分割手段で生成された複数の部
分帯域信号を量子化するためのビット割当て情報を生成
するビット割当て手段と、上記ビット割当て手段で生成
されたビット割当て情報に基づき、上記帯域分割手段に
よって生成された複数の部分帯域信号を量子化する量子
化手段とを備えたものである。An encoder according to claim 1 of the present invention is a band dividing means for dividing an input signal into a plurality of partial bands to generate a plurality of partial band signals, and the input signal to a human being. The spectrum analysis based on the masking rule of the auditory characteristic of, the auditory model means for calculating the evaluation function for the plurality of partial bands, and for the partial bands,
A reference bit allocation table storing predetermined reference bit allocation information, a plurality of parts generated by the band dividing means based on the reference bit allocation information of the reference bit allocation table and the evaluation function calculated by the auditory model means. Bit allocation means for generating bit allocation information for quantizing the band signal, and quantizing the plurality of partial band signals generated by the band dividing means based on the bit allocation information generated by the bit allocation means And a quantizing means.

【００１３】この発明の請求項２に係わる符号器は、入
力信号を複数の部分帯域に分割して複数の部分帯域信号
を生成する帯域分割手段と、上記帯域分割手段によって
生成された複数の部分帯域信号のパワーを算出するパワ
ー算出手段と、上記入力信号を人間の聴覚特性のマスキ
ング規則に基づいてスペクトラム分析し上記複数の部分
帯域に対する評価関数を算出する聴覚モデル手段と、上
記パワー算出手段の部分帯域の算出パワーにもとづい
て、部分帯域に対して所定の基準ビット割当て情報を出
力する基準ビット割当てテーブルと、上記帯域分割手段
によって生成された複数の部分帯域信号を量子化するた
めのビット割当て情報を上記基準ビット割当てテーブル
の基準ビット割当て情報及び上記聴覚モデル手段で算出
された評価関数に基づき生成するビット割当て手段と、
上記ビット割当て手段によって決定されたビット割当て
情報に基づき、上記帯域分割手段によって生成された複
数の部分帯域信号を量子化する量子化手段とを備えたも
のである。An encoder according to claim 2 of the present invention is a band dividing means for dividing an input signal into a plurality of partial band signals to generate a plurality of partial band signals, and a plurality of partial parts generated by the band dividing means. The power calculation means for calculating the power of the band signal, the auditory model means for spectrum-analyzing the input signal based on the masking rule of human auditory characteristics and calculating the evaluation function for the plurality of partial bands, and the power calculation means A reference bit allocation table for outputting predetermined reference bit allocation information for the partial band based on the calculated power of the partial band, and a bit allocation for quantizing the plurality of partial band signals generated by the band dividing means. The information is based on the reference bit allocation information of the reference bit allocation table and the evaluation function calculated by the auditory model means. And bit allocation means for generating come,
Quantizing means for quantizing the plurality of partial band signals generated by the band dividing means based on the bit allocating information determined by the bit allocating means.

【００１４】この発明の請求項３に係わる符号器は、入
力信号を複数の部分帯域に分割して複数の部分帯域信号
を生成する帯域分割手段と、上記入力信号を人間の聴覚
特性のマスキング規則に基づいてスペクトラム分析し、
上記複数の部分帯域に対する評価関数を算出する聴覚モ
デル手段と、上記聴覚モデル手段のスペクトル分析結果
にもとづき、部分帯域に対する所定の基準ビット割当て
情報を出力する基準ビット割当てテーブルと、上記帯域
分割手段によって生成された複数の部分帯域信号を量子
化するためのビット割当てを上記基準ビット割当てテー
ブルの基準ビット割当て情報及び上記聴覚モデル手段で
算出された評価関数に基づき生成するビット割当て手段
と、上記ビット割当て手段によって決定されたビット割
当て情報に基づき、上記帯域分割手段によって生成され
た複数の部分帯域信号を量子化する量子化手段とを備え
たものである。An encoder according to claim 3 of the present invention comprises a band dividing means for dividing an input signal into a plurality of partial band signals to generate a plurality of partial band signals, and a masking rule of the input signal for human auditory characteristics. Spectrum analysis based on
The auditory model means for calculating the evaluation function for the plurality of partial bands, the reference bit allocation table for outputting predetermined reference bit allocation information for the partial bands based on the spectrum analysis result of the auditory model means, and the band dividing means. Bit allocation means for generating bit allocation for quantizing a plurality of generated sub-band signals based on the reference bit allocation information of the reference bit allocation table and the evaluation function calculated by the auditory model means; and the bit allocation And quantizing means for quantizing the plurality of partial band signals generated by the band dividing means based on the bit allocation information determined by the means.

【００１５】この発明の請求項４に係わる符号器は、入
力信号を複数の部分帯域に分割して複数の部分帯域信号
を生成する帯域分割手段と、上記帯域分割手段で生成さ
れた複数の部分帯域信号の最大値を検出する最大値検出
手段と、上記入力信号を人間の聴覚特性のマスキング規
則に基づいてスペクトラム分析し、上記複数の部分帯域
に対する評価関数を算出する聴覚モデル手段と、上記最
大値検出手段で検出された最大値にもとづいて、部分帯
域に対する所定の基準ビット割当て情報を記憶する基準
ビット割当てテーブルと、上記帯域分割手段によって生
成された複数の部分帯域信号を量子化するためのビット
割当てを上記基準ビット割当てテーブルの基準ビット割
当て情報及び上記聴覚モデル手段で算出された評価関数
に基づき生成するビット割当て手段と、上記ビット割当
て手段によって決定されたビット割当て情報に基づき、
上記帯域分割手段によって生成された複数の部分帯域信
号を量子化する量子化手段とを備えたものである。An encoder according to claim 4 of the present invention is a band dividing means for dividing an input signal into a plurality of partial band signals to generate a plurality of partial band signals, and a plurality of partial parts generated by the band dividing means. Maximum value detecting means for detecting the maximum value of the band signal, auditory model means for spectrum-analyzing the input signal based on the masking rule of human auditory characteristics, and calculating the evaluation function for the plurality of partial bands, and the maximum A reference bit allocation table for storing predetermined reference bit allocation information for the partial band based on the maximum value detected by the value detecting means, and a plurality of partial band signals generated by the band dividing means for quantizing A bit allocation is generated based on the reference bit allocation information of the reference bit allocation table and the evaluation function calculated by the auditory model means. And Tsu bit assignments means, based on the bit allocation information determined by the bit allocation means,
And a quantizing means for quantizing the plurality of partial band signals generated by the band dividing means.

【００１６】この発明の請求項５に係わる符号器は、入
力信号を複数の部分帯域に分割して複数の部分帯域信号
を生成する帯域分割手段と、上記入力信号を人間の聴覚
特性のマスキング規則に基づいてスペクトラム分析し、
上記複数の部分帯域に対する評価関数を算出する聴覚モ
デル手段と、上記部分帯域に対する所定の基準ビット割
当て情報を記憶する基準ビット割当てテーブルと、上記
帯域分割手段によって生成された複数の部分帯域信号を
量子化するためのビット割当てを上記基準ビット割当て
テーブルの基準ビット割当て情報及び上記聴覚モデル手
段で算出された評価関数に基づき生成するビット割当て
手段と、上記ビット割当て手段によって決定されたビッ
ト割当て情報に基づき、上記帯域分割手段によって生成
された複数の部分帯域信号を量子化する量子化手段と、
上記量子化手段で量子化された符号化データを復号する
局所復号手段と、上記入力信号のパワー及びスペクトラ
ムを算出する第１のパワー分析手段と、上記局所復号手
段によって復号された復号信号のパワー及びスペクトラ
ムを算出する第２のパワー分析手段とを備え、上記基準
ビット割当て手段においては、上記第１のパワー分析手
段と第２のパワー分析手段との結果から、部分帯域に対
するビット割当てが減少した場合のパワー損失を考慮し
て所定の基準ビット割当て情報を出力するものである。An encoder according to claim 5 of the present invention is a band dividing means for dividing an input signal into a plurality of partial band signals to generate a plurality of partial band signals, and the input signal is a masking rule for human auditory characteristics. Spectrum analysis based on
Auditory model means for calculating an evaluation function for the plurality of partial bands, a reference bit allocation table for storing predetermined reference bit allocation information for the partial bands, and a plurality of partial band signals generated by the band dividing means are quantized. Based on the bit allocation information determined by the bit allocation means, and the bit allocation means for generating the bit allocation for conversion based on the reference bit allocation information of the reference bit allocation table and the evaluation function calculated by the auditory model means. A quantizing means for quantizing the plurality of partial band signals generated by the band dividing means,
Local decoding means for decoding the coded data quantized by the quantizing means, first power analyzing means for calculating the power and spectrum of the input signal, and power of the decoded signal decoded by the local decoding means. And a second power analysis means for calculating a spectrum, and in the reference bit allocation means, the bit allocation to the partial band is reduced from the result of the first power analysis means and the second power analysis means. The predetermined reference bit allocation information is output in consideration of the power loss in this case.

【００１７】この発明の請求項６に係わる符号器は、入
力信号を複数の部分帯域に分割して、複数の部分帯域信
号を生成する帯域分割手段と、入力信号を人間の聴覚特
性のマスキング規則に基づいてスペクトラム分析し、上
記複数の部分帯域に対する評価関数を算出する聴覚モデ
ル手段と、上記帯域分割手段によって生成された複数の
部分帯域信号を量子化するためのビット割当て情報を生
成するビット割当て手段と、上記ビット割当て手段によ
って決定されたビット割当て情報に基づき、上記帯域分
割手段によって生成された複数の部分帯域信号を量子化
する量子化手段と、上記帯域分割手段の部分帯域信号の
パワーを求めるパワー算出手段と、上記パワー算出手段
で求められた部分帯域のパワーに対応して入力信号のゲ
インを調整する調整手段とを備えたものである。An encoder according to claim 6 of the present invention is a band dividing means for dividing an input signal into a plurality of partial bands to generate a plurality of partial band signals, and a masking rule for the human auditory characteristics of the input signal. And a bit allocation for generating bit allocation information for quantizing the plurality of partial band signals generated by the band dividing means. Means for quantizing the plurality of partial band signals generated by the band dividing means based on the bit allocation information determined by the bit allocating means, and the power of the partial band signals of the band dividing means. The power calculating means to be obtained and the adjustment for adjusting the gain of the input signal corresponding to the power of the partial band obtained by the power calculating means. It is obtained by a means.

【００１８】この発明の請求項７に係わる符号器は、入
力信号を複数の部分帯域に分割して、複数の部分帯域信
号を生成する帯域分割手段と、上記帯域分割手段によっ
て生成された複数の部分帯域信号の絶対値の最大値を検
出する最大値検出手段と、入力信号を人間の聴覚特性の
マスキング規則に基づいてスペクトラム分析し、上記複
数の部分帯域に対する評価関数を算出する聴覚モデル手
段と、上記帯域分割手段によって生成された複数の部分
帯域信号を量子化するためのビット割当て情報を生成す
るビット割当て手段と、上記ビット割当て手段によって
定められたビット割当て情報に基づき、上記帯域分割手
段によって生成された複数の部分帯域信号を量子化する
量子化手段と、上記帯域分割手段の部分帯域信号のパワ
ーを求めるパワー算出手段と、上記パワー算出手段で求
められた部分帯域のパワーに対応して上記最大値検出手
段で検出された最大値のゲインを調整する調整手段とを
備えたものである。An encoder according to claim 7 of the present invention divides an input signal into a plurality of partial band signals to generate a plurality of partial band signals, and a plurality of band dividing devices. Maximum value detecting means for detecting the maximum absolute value of the sub-band signal, and auditory model means for spectrum-analyzing the input signal based on the masking rule of human auditory characteristics, and calculating an evaluation function for the plurality of sub-bands. A bit allocation unit for generating bit allocation information for quantizing the plurality of partial band signals generated by the band division unit; and by the band division unit based on the bit allocation information determined by the bit allocation unit, Quantizing means for quantizing the generated plurality of partial band signals, and power for obtaining the power of the partial band signals of the band dividing means Means out, in response to sub-bands of the power obtained by the power calculation unit is obtained by an adjusting means for adjusting the gain of the detected maximum value in the maximum value detecting means.

【００１９】この発明の請求項８に係わる符号器は、上
記ビット割当て手段によって決定されたビット割当て情
報と上記パワー算出手段によって算出された部分帯域の
パワー情報から、部分帯域に対するビット割当てが零と
なった場合のパワー損失を考慮して、上記最大値検出手
段によって検出された各部分帯域に対する最大値のうち
最も大きな最大値のゲイン調整を行うものである。The encoder according to claim 8 of the present invention determines that the bit allocation to the partial band is zero based on the bit allocation information determined by the bit allocation means and the power information of the partial band calculated by the power calculation means. In consideration of the power loss when the maximum value is detected, the gain of the largest maximum value among the maximum values detected by the maximum value detecting means is adjusted.

【００２０】この発明の請求項９に係わる符号器は、上
記ビット割当て手段によって決定されたビット割当て情
報と上記聴覚モデル手段におけるスペクトラム分析結果
から、部分帯域に対するビット割当てが零となった場合
のパワー損失を考慮するものである。The encoder according to claim 9 of the present invention uses the power when the bit allocation to the partial band becomes zero from the bit allocation information determined by the bit allocation means and the spectrum analysis result in the auditory model means. It considers loss.

【００２１】この発明の請求項１０に係わる符号器は、
上記ビット割当て手段によって決定されたビット割当て
と上記最大値検出手段によって検出された部分帯域に対
する最大値から、部分帯域に対するビット割当てが零と
なった場合のパワー損失を考慮するものである。The encoder according to claim 10 of the present invention is
The power loss when the bit allocation to the partial band becomes zero is considered from the bit allocation determined by the bit allocation means and the maximum value for the partial band detected by the maximum value detecting means.

【００２２】この発明の請求項１１に係わる符号器は、
符号化データを復号する局所復号手段と、入力された信
号のパワー及びスペクトラムを算出する第１のパワー分
析手段と、上記局所復号手段によって復号された復号信
号のパワー及びスペクトラムを算出する第２のパワー分
析手段とを有し、上記パワー算出手段においては、上記
第１のパワー分析手段及び第２のパワー分析手段との結
果から、部分帯域に対するビット割当て情報が零となっ
た場合のパワー損失を算出し、上記ゲイン調整手段にお
いては、上記パワー算出手段によって算出されたパワー
損失に応じて入力信号に対するゲインを調整するもので
ある。An encoder according to claim 11 of the present invention is
A local decoding means for decoding the coded data, a first power analysis means for calculating the power and spectrum of the input signal, and a second power calculating means for calculating the power and spectrum of the decoded signal decoded by the local decoding means. And a power analysis means, wherein the power calculation means calculates the power loss when the bit allocation information for the partial band becomes zero from the results of the first power analysis means and the second power analysis means. The gain adjusting means adjusts the gain for the input signal according to the power loss calculated by the power calculating means.

【００２３】この発明の請求項１２に係わる復号器は、
入力された符号化データに含まれるパワー情報、ビット
割当て情報、最大値情報及びサンプル情報を分離する分
離手段と、上記ビット割当て情報、最大値情報及びサン
プル情報から部分帯域信号を復号する逆量子化手段と、
上記逆量子化手段によって復号された部分帯域信号を帯
域合成する帯域合成手段と、分離手段によって分離され
たパワー情報に応じて、上記帯域合成手段によって帯域
合成された復号信号のゲイン調整を行うゲイン調整手段
とを備えたものである。A decoder according to claim 12 of the present invention is
Separation means for separating power information, bit allocation information, maximum value information and sample information included in input coded data, and dequantization for decoding a partial band signal from the bit allocation information, maximum value information and sample information Means and
A band synthesizing unit for band-synthesizing the partial band signals decoded by the inverse quantizing unit, and a gain for adjusting the gain of the decoded signal band-synthesized by the band synthesizing unit according to the power information separated by the separating unit. And adjusting means.

【００２４】この発明の請求項１３に係わる復号器は、
入力された符号化データに含まれるパワー情報、ビット
割当て情報、最大値情報及びサンプル情報を分離する分
離手段と、上記ビット割当て情報、最大値情報及びサン
プル情報から部分帯域信号を復号する逆量子化手段と、
上記逆量子化手段によって復号された部分帯域信号を帯
域合成する帯域合成手段と、上記分離部からのパワー情
報、ビット割当て情報及び最大値情報とから部分帯域に
対するパワー損失を算出するパワー損失算出手段と、上
記パワー損失算出手段で算出されたパワー損失に応じ
て、上記分離部で分離された部分帯域に対応する最大値
情報のゲイン調整を行う最大値調整手段とを備えたもの
である。A decoder according to claim 13 of the present invention is
Separation means for separating power information, bit allocation information, maximum value information and sample information included in input coded data, and dequantization for decoding a partial band signal from the bit allocation information, maximum value information and sample information Means and
A power loss calculating means for calculating a power loss for a partial band from a band synthesizing means for synthesizing the partial band signals decoded by the dequantizing means, and power information, bit allocation information and maximum value information from the separating section. And a maximum value adjusting means for adjusting the gain of the maximum value information corresponding to the partial band separated by the separating section according to the power loss calculated by the power loss calculating means.

【００２５】この発明の請求項１４に係わる復号器は、
入力された符号化データに含まれるビット割当て情報、
最大値情報及びサンプル情報を分離する分離手段と、上
記ビット割当て情報、最大値情報及びサンプル情報から
部分帯域信号を復号する逆量子化手段と、上記逆量子化
手段によって復号された部分帯域信号を帯域合成する帯
域合成手段と、上記分離手段によって分離されたビット
割当て情報からビット割当てが零である部分帯域を判定
し、その部分帯域信号を生成する部分帯域信号生成手段
と、上記逆量子化手段によって復号される部分帯域信号
と、上記部分帯域信号生成手段によって生成される部分
帯域信号とを加算する演算手段と、上記演算手段によっ
て加算された部分帯域信号を元の帯域幅の信号に合成す
る帯域合成手段とを備え、上記部分帯域信号生成手段に
おいては、ビット割当てが零である部分帯域に対して生
成する部分帯域信号のレベルとして、最小可聴限レベル
を適用した雑音を生成するものである。A decoder according to claim 14 of the present invention is
Bit allocation information included in the input encoded data,
Separating means for separating maximum value information and sample information; dequantizing means for decoding a partial band signal from the bit allocation information, maximum value information and sample information; and a subband signal decoded by the dequantizing means. Band synthesizing means for band synthesizing, partial band signal generating means for determining a partial band having zero bit allocation from the bit allocation information separated by the separating means, and generating the partial band signal, and the inverse quantizing means. Calculating means for adding the partial band signal decoded by the above and the partial band signal generated by the partial band signal generating means, and the partial band signal added by the calculating means is combined with the signal of the original bandwidth. Band combining means, wherein the partial band signal generating means generates a partial band signal generated for a partial band having zero bit allocation. As the level, and it generates a noise according to the minimum audible level.

【００２６】この発明の請求項１５に係わる復号器は、
入力された符号化データに含まれるビット割当て情報、
最大値情報及びサンプル情報を分離する分離手段と、上
記ビット割当て情報、最大値情報及びサンプル情報から
部分帯域信号を復号する逆量子化手段と、上記逆量子化
手段によって復号された部分帯域信号を帯域合成する帯
域合成手段と、上記分離手段によって分離されたビット
割当て情報からビット割当てが零である部分帯域を判定
し、その部分帯域信号を生成する部分帯域信号生成手段
と、上記逆量子化手段によって復号される部分帯域信号
と、上記部分帯域信号生成手段によって生成される部分
帯域信号とを加算する演算手段と、上記演算手段によっ
て加算された部分帯域信号を元の帯域幅の信号に合成す
る帯域合成手段とを備え、上記部分帯域信号生成手段に
おいては、ビット割当てが零である部分帯域に対して生
成する部分帯域信号のレベルとして、上記分離手段によ
って分離された最大値情報からビット割当てが零でない
部分帯域信号によるマスキングしきい値レベルを適用し
た雑音を生成するものである。A decoder according to claim 15 of the present invention is
Bit allocation information included in the input encoded data,
Separating means for separating maximum value information and sample information; dequantizing means for decoding a partial band signal from the bit allocation information, maximum value information and sample information; and a subband signal decoded by the dequantizing means. Band synthesizing means for band synthesizing, partial band signal generating means for determining a partial band having zero bit allocation from the bit allocation information separated by the separating means, and generating the partial band signal, and the inverse quantizing means. Calculating means for adding the partial band signal decoded by the above and the partial band signal generated by the partial band signal generating means, and the partial band signal added by the calculating means is combined with the signal of the original bandwidth. Band combining means, wherein the partial band signal generating means generates a partial band signal generated for a partial band having zero bit allocation. As the level, and generates a noise bit allocation from the maximum value information separated has applied a masking threshold level by the sub-band signals not zero by said separating means.

【００２７】この発明の請求項１６に係わる復号器は、
入力された符号化データに含まれるビット割当て情報、
最大値情報及びサンプル情報を分離する分離手段と、上
記ビット割当て情報、最大値情報及びサンプル情報から
部分帯域信号を復号する逆量子化手段と、過去のフレー
ムの部分帯域信号のレベル情報を記憶するレベル情報記
憶手段と、上記逆量子化手段によって復号された部分帯
域信号を帯域合成する帯域合成手段と、上記分離手段に
よって分離されたビット割当て情報からビット割当てが
零である部分帯域を判定し、その部分帯域信号を生成す
る部分帯域信号生成手段と、上記逆量子化手段によって
復号される部分帯域信号と、上記部分帯域信号生成手段
によって生成される部分帯域信号とを加算する演算手段
と、上記演算手段によって加算された部分帯域信号を元
の帯域幅の信号に合成する帯域合成手段とを備え、上記
部分帯域信号生成手段においては、ビット割当てが零で
ある部分帯域に対して生成する部分帯域信号のレベルと
して、上記レベル情報記憶手段に記憶されたレベルを適
用した雑音を生成するものである。A decoder according to claim 16 of the present invention is
Bit allocation information included in the input encoded data,
Separation means for separating maximum value information and sample information, dequantization means for decoding a partial band signal from the bit allocation information, maximum value information and sample information, and level information of partial band signals of past frames are stored. Level information storing means, band synthesizing means for synthesizing the partial band signals decoded by the inverse quantizing means, and partial band having zero bit allocation from the bit allocation information separated by the separating means, Partial band signal generation means for generating the partial band signal, operation means for adding the partial band signal decoded by the inverse quantization means, and partial band signal generated by the partial band signal generation means, and Band combining means for combining the partial band signals added by the calculating means into a signal of the original bandwidth, and generating the partial band signal In stage, as the level of the sub-band signals generated for the partial band bit allocation is zero, and generates a noise to which the level stored in the level information storing means.

【００２８】この発明の請求項１７に係わる復号器は、
入力された符号化データに含まれるビット割当て情報、
最大値情報及びサンプル情報を分離する分離手段と、上
記ビット割当て情報、最大値情報及びサンプル情報から
部分帯域信号を復号する逆量子化手段と、上記逆量子化
手段によって復号された部分帯域信号を帯域合成する帯
域合成手段と、上記分離手段によって分離されたビット
割当て情報からビット割当てが零である部分帯域を判定
し、その部分帯域信号を生成する部分帯域信号生成手段
と、上記逆量子化手段によって復号される部分帯域信号
と、上記部分帯域信号生成手段によって生成される部分
帯域信号とを加算する演算手段と、上記演算手段によっ
て加算された部分帯域信号を元の帯域幅の信号に合成す
る帯域合成手段とを備え、上記部分帯域信号生成手段に
おいては、上記部分帯域信号生成手段においては、ビッ
ト割当てが零である部分帯域に対して生成する部分帯域
信号のレベルとして、上記分離手段によって分離された
最大値情報を適用した雑音を生成するものである。A decoder according to claim 17 of the present invention is
Bit allocation information included in the input encoded data,
Separating means for separating maximum value information and sample information; dequantizing means for decoding a partial band signal from the bit allocation information, maximum value information and sample information; and a subband signal decoded by the dequantizing means. Band synthesizing means for band synthesizing, partial band signal generating means for determining a partial band having zero bit allocation from the bit allocation information separated by the separating means, and generating the partial band signal, and the inverse quantizing means. Calculating means for adding the partial band signal decoded by the above and the partial band signal generated by the partial band signal generating means, and the partial band signal added by the calculating means is combined with the signal of the original bandwidth. Band combining means, wherein the partial band signal generating means has zero bit allocation in the partial band signal generating means. As the level of the sub-band signals generated for the partial band, and generates a noise of applying the maximum information separated by said separating means.

【００２９】この発明の請求項１８に係わる復号器は、
上記加算手段から出力される過去のフレームの部分帯域
信号を記憶する部分帯域信号記憶手段を有し、上記部分
帯域信号生成手段においては、上記部分帯域信号記憶手
段から出力される過去のフレームの部分帯域信号を適用
するものである。A decoder according to claim 18 of the present invention is
The partial band signal storing means for storing the partial band signal of the past frame output from the adding means is provided, and in the partial band signal generating means, the portion of the past frame output from the partial band signal storing means. A band signal is applied.

【００３０】この発明の請求項１９に係わる復号器は、
上記部分帯域信号生成手段においては、上記逆量子化手
段から出力される各部分帯域信号のうち、対象とする部
分帯域の高調波成分及び低調波成分を含む部分帯域信号
の合成信号を適用するものである。A decoder according to claim 19 of the present invention is
In the partial band signal generating means, of the partial band signals output from the inverse quantizing means, a composite signal of partial band signals including a harmonic component and a subharmonic component of a target partial band is applied. Is.

【００３１】[0031]

発明の実施の形態１．図１は、本発明の一例である符号
器に関して示すものである。図１において、１は帯域分
割部、２は最大値検出部、３は聴覚モデル部、４はビッ
ト割当て部、５は量子化部、６は多重化部、８は基準ビ
ット割当てテーブルである。なお、１〜６は上記従来例
と同一のものである。First Embodiment of the Invention FIG. 1 shows a coder which is an example of the present invention. In FIG. 1, 1 is a band division unit, 2 is a maximum value detection unit, 3 is an auditory model unit, 4 is a bit allocation unit, 5 is a quantization unit, 6 is a multiplexing unit, and 8 is a reference bit allocation table. It should be noted that 1 to 6 are the same as those in the conventional example.

【００３２】次に動作について説明する。帯域分割部１
では入力信号を複数の部分帯域に分割し、ある特定時間
区分に対する部分帯域信号を出力する。音響信号の符号
化の場合、人間の聴覚特性に合わせて通常３２個の等し
い帯域幅に分割する。特定時間区分内において最大値検
出部２では各部分帯域毎に部分帯域信号の絶対値の最大
値を検出する。聴覚モデル部３では入力信号をＦＦＴ分
析等のスペクトラム分析を行い、これに対してさらに人
間の聴覚特性に基づいて分析し、かつ最大値検出部２か
らの最大値を考慮して、ビット割当て部４で最適なビッ
ト割当てを行うための評価関数を算出する。ここで言う
人間の聴覚特性とは、主に最小可聴限とマスキング効果
である。最小可聴限とは人間の聴覚で知覚できる最小レ
ベルのことであり、マスキング効果とは大きなレベルの
信号により小さなレベルの信号を知覚できなくなる現象
のことである。これらの特性を考慮し、入力信号成分の
スペクトラムとそのマスク特性の関係から評価関数を算
出する。評価関数の一例として各部分帯域での信号レベ
ルの最大値とマスク特性の最小値との差がある。ビット
割当て部４では聴覚モデル部３からの評価関数に基づ
き、各部分帯域に最適なビット割当てを決定する。量子
化部５では帯域分割部１からの各部分帯域の部分帯域信
号を、量子化効率を高めるため最大値検出部２からの最
大値で正規化し、ビット割当て部４からのビット割当て
に従って量子化及び符号化する。多重化部６は、最大値
検出部２からの最大値情報と、ビット割当て部４からの
ビット割当て情報と、量子化部５からのサンプル情報を
多重化し符号化データとして出力する。この際に、情報
量削減のため、部分帯域に対するビット割当てが零であ
る場合には、通常、その部分帯域に対する最大値情報及
びサンプル情報は多重化しない。以上の符号化装置の動
作処理において、部分帯域信号を量子化して伝送する場
合、ビット割当てが零である部分帯域信号の情報は全く
伝送されないため、復号器側ではその部分帯域信号を復
号再生できない。したがって再生された復号信号は、符
号器側での入力信号のパワーに対してその部分帯域信号
のパワー分が減少することになる。ビット割当てが１以
上の場合には部分帯域信号情報の情報伝送は保証され、
パワーが減少することはない。さらにいえば、ビット割
当てが最低１ビットあればパワーの減少を防ぐ事が可能
であり、それ以上のビット割当ては量子化歪の改善に寄
与することになる。基準ビット割当てテーブル８は、こ
うした部分帯域に対するビット割当てが零となった場合
のパワー損失を考慮して、各部分帯域に対してパワーを
保証する基準となるビット割当てが用意されている。例
えば図２の様に、全ての部分帯域に対して最低１以上の
ビットが割り当てられている。図２９の様なパワー分布
を有する入力信号に対して図２のビット割当てテーブル
を使用すると、全ての部分帯域信号の伝送は保証され、
伝送される部分帯域信号は図２９に示すようになり、パ
ワーの損失は発生しない。また、高域成分が全く存在し
ない、或いは全帯域の信号成分に対する高域成分の占め
る割合が極めて小さいなど、あらかじめ入力信号のパワ
ー分布等の性質が分かっている場合には、図３の様に高
域に対しては零、その他の帯域に対しては最低１以上の
ビットが割当てられている。図２９の様なパワー分布を
有する入力信号に対して図３のビット割当てテーブルを
使用すると、伝送の保証される部分帯域信号は図４に示
すようになり、ビット割当てが零の部分帯域信号のパワ
ーが減少するが、その減少分は全部分帯域信号のパワー
に占める割合は小さく、影響は少ない。ビット割当て部
４では、はじめに、基準ビット割当てテーブル８に基づ
き、あらかじめパワー保証のための最低基準ビット割当
てを行う。次に、この様な最低基準のビット割当てに加
えて、聴覚モデル部３より出力される評価関数に基づき
量子化歪の改善のため各部分帯域に対してさらにビット
割当てを行う。この時、評価関数の値によっては基準ビ
ット割当てテーブルでビット割当てが零である部分帯域
に対して１以上のビットが割り当てられることもあり、
さらにパワーに関して保証されることになる。これによ
って、部分帯域に対するビット割当てが零となることに
よる部分帯域信号成分の損失を防ぐことができる。要す
るに、上記のように構成された符号器においては、帯域
分割手段が、入力信号を複数の部分帯域に分割すること
によって部分帯域信号を生成し、最大値検出手段が、部
分帯域信号の絶対値を検出し、聴覚モデル手段が、入力
信号を人間の聴覚特性のマスキング規則に基づいてスペ
クトラム分析し、複数の部分帯域に対する評価関数を算
出し、ビット割当て手段が、部分帯域に対するビット割
当てが零となった場合のパワー損失を考慮してあらかじ
め最低限度の基準ビット割当てが用意された基準ビット
割当てテーブルを参照した後、評価関数に基づいて最終
的なビット割当てを行い、量子化手段が、ビット割当て
に基づいて複数の部分帯域信号を量子化し、多重化手段
が、ビット割当て情報、最大値検出情報及びサンプル情
報とを多重化して出力する。Next, the operation will be described. Band division unit 1
Then, the input signal is divided into a plurality of partial bands, and the partial band signal for a certain specific time section is output. In the case of audio signal coding, it is usually divided into 32 equal bandwidths according to the human hearing characteristics. The maximum value detection unit 2 detects the maximum absolute value of the partial band signal for each partial band within the specific time segment. The auditory model unit 3 performs spectrum analysis such as FFT analysis on the input signal, further analyzes it based on human auditory characteristics, and considers the maximum value from the maximum value detection unit 2 to consider the bit allocation unit. In 4, the evaluation function for optimal bit allocation is calculated. The human auditory characteristics mentioned here are mainly the minimum audible limit and the masking effect. The minimum audible limit is the minimum level that can be perceived by human hearing, and the masking effect is a phenomenon in which a small level signal cannot be perceived by a large level signal. Considering these characteristics, the evaluation function is calculated from the relationship between the spectrum of the input signal component and its mask characteristics. An example of the evaluation function is the difference between the maximum value of the signal level and the minimum value of the mask characteristic in each partial band. The bit allocation unit 4 determines the optimum bit allocation for each partial band based on the evaluation function from the auditory model unit 3. The quantizing unit 5 normalizes the partial band signals of the respective partial bands from the band dividing unit 1 with the maximum value from the maximum value detecting unit 2 in order to improve the quantization efficiency, and quantizes them according to the bit allocation from the bit allocating unit 4. And encode. The multiplexing unit 6 multiplexes the maximum value information from the maximum value detection unit 2, the bit allocation information from the bit allocation unit 4, and the sample information from the quantization unit 5, and outputs it as encoded data. At this time, in order to reduce the amount of information, when the bit allocation to the partial band is zero, the maximum value information and the sample information for the partial band are usually not multiplexed. In the above-described operation processing of the encoding device, when the partial band signal is quantized and transmitted, the information of the partial band signal with zero bit allocation is not transmitted at all, and therefore the decoder cannot decode and reproduce the partial band signal. . Therefore, in the reproduced decoded signal, the power of the partial band signal is reduced with respect to the power of the input signal on the encoder side. If the bit allocation is 1 or more, information transmission of the partial band signal information is guaranteed,
There is no reduction in power. Furthermore, if the bit allocation is at least 1 bit, it is possible to prevent the power reduction, and the bit allocation more than that contributes to the improvement of the quantization distortion. The reference bit allocation table 8 is prepared with reference bit allocation that guarantees power for each partial band in consideration of the power loss when the bit allocation for such partial bands becomes zero. For example, as shown in FIG. 2, at least 1 or more bits are assigned to all partial bands. Using the bit allocation table of FIG. 2 for an input signal having a power distribution as in FIG. 29, transmission of all subband signals is guaranteed,
The transmitted partial band signal is as shown in FIG. 29, and no power loss occurs. Further, when the characteristics such as the power distribution of the input signal are known in advance, such as no high-frequency component at all, or the proportion of the high-frequency component to the signal components in the entire band is extremely small, as shown in FIG. Zero bits are assigned to the high band, and at least one bit is assigned to the other bands. When the bit allocation table of FIG. 3 is used for an input signal having a power distribution as shown in FIG. 29, the subband signal for which transmission is guaranteed is as shown in FIG. Although the power is reduced, the amount of the reduction is small in the total subband signal power and has little influence. In the bit allocation unit 4, first, based on the reference bit allocation table 8, the minimum reference bit allocation for power guarantee is performed in advance. Next, in addition to such minimum standard bit allocation, bit allocation is further performed for each partial band based on the evaluation function output from the auditory model unit 3 in order to improve the quantization distortion. At this time, depending on the value of the evaluation function, one or more bits may be allocated to the partial band whose bit allocation is zero in the reference bit allocation table.
In addition, it will be guaranteed in terms of power. With this, it is possible to prevent the loss of the partial band signal component due to the bit allocation to the partial band becoming zero. In short, in the encoder configured as described above, the band dividing unit generates the partial band signal by dividing the input signal into a plurality of partial bands, and the maximum value detecting unit determines the absolute value of the partial band signal. Then, the auditory model means performs spectrum analysis on the input signal based on the masking rule of the human auditory characteristics, calculates an evaluation function for a plurality of subbands, and the bit allocation means determines that the bit allocation for the subbands is zero. If the reference bit allocation table with the minimum reference bit allocation prepared in advance is taken into consideration in consideration of the power loss in the event of a loss, the final bit allocation is performed based on the evaluation function, and the quantizing means performs bit allocation. A plurality of sub-band signals are quantized based on, and the multiplexing means multiplexes the bit allocation information, the maximum value detection information and the sample information. To output Te.

【００３３】発明の実施の形態２．図５は、本発明の一
例である符号器に関して示すものである。図５におい
て、１は帯域分割部、２は最大値検出部、３は聴覚モデ
ル部、４はビット割当て部、５は量子化部、６は多重化
部、９は基準ビット割当て部、１０はパワー算出部であ
る。なお、１〜６は上記従来例と同一のものである。Second Embodiment of the Invention FIG. 5 shows an encoder which is an example of the present invention. In FIG. 5, 1 is a band division unit, 2 is a maximum value detection unit, 3 is an auditory model unit, 4 is a bit allocation unit, 5 is a quantization unit, 6 is a multiplexing unit, 9 is a reference bit allocation unit, and 10 is It is a power calculator. It should be noted that 1 to 6 are the same as those in the conventional example.

【００３４】次に動作について説明する。帯域分割部１
では入力信号を複数の部分帯域に分割し、ある特定時間
区分に対する部分帯域信号を出力する。音響信号の符号
化の場合、人間の聴覚特性に合わせて通常３２個の等し
い帯域幅に分割する。特定時間区分内において最大値検
出部２では各部分帯域毎に部分帯域信号の絶対値の最大
値を検出する。聴覚モデル部３では入力信号をＦＦＴ分
析等のスペクトラム分析を行い、これに対してさらに人
間の聴覚特性に基づいて分析し、かつ最大値検出部２か
らの最大値を考慮して、ビット割当て部４で最適なビッ
ト割当てを行うための評価関数を算出する。ここで言う
人間の聴覚特性とは、主に最小可聴限とマスキング効果
である。最小可聴限とは人間の聴覚で知覚できる最小レ
ベルのことであり、マスキング効果とは大きなレベルの
信号により小さなレベルの信号を知覚できなくなる現象
のことである。これらの特性を考慮し、入力信号成分の
スペクトラムとそのマスク特性の関係から評価関数を算
出する。評価関数の一例として各部分帯域での信号レベ
ルの最大値とマスク特性の最小値との差がある。ビット
割当て部４では聴覚モデル部３からの評価関数に基づ
き、各部分帯域に最適なビット割当てを決定する。量子
化部５では帯域分割部１からの各部分帯域の部分帯域信
号を、量子化効率を高めるため最大値検出部２からの最
大値で正規化し、ビット割当て部４からのビット割当て
に従って量子化及び符号化する。多重化部６は、最大値
検出部２からの最大値情報と、ビット割当て部４からの
ビット割当て情報と、量子化部５からのサンプル情報を
多重化し符号化データとして出力する。この際に、情報
量削減のため、部分帯域に対するビット割当てが零であ
る場合には、通常、その部分帯域に対する最大値情報及
びサンプル情報は多重化しない。以上の符号器の動作処
理において、部分帯域信号を量子化して伝送する場合、
ビット割当てが零である部分帯域信号の情報は全く伝送
されないため、復号器側ではその部分帯域信号を復号再
生できない。したがって再生された復号信号は、符号器
側での入力信号のパワーに対してその部分帯域信号のパ
ワー分が減少することになる。ビット割当てが１以上の
場合には部分帯域信号情報の情報伝送は保証され、パワ
ーが減少することはない。さらにいえば、ビット割当て
が最低１ビットあればパワーの減少を防ぐ事が可能であ
り、それ以上のビット割当ては量子化歪の改善に寄与す
ることになる。基準ビット割当て部９は、こうした部分
帯域に対するビット割当てが零となった場合のパワー損
失を考慮して、各部分帯域に対してパワーを保証する基
準となるビット割当てが用意されている。例えば図２の
様に、全ての部分帯域に対して最低１以上のビットが割
り当てられている。図２９の様なパワー分布を有する入
力信号に対して図２のビット割当てテーブルを使用する
と、全ての部分帯域信号の伝送は保証され、伝送される
部分帯域信号は図２９に示すようになり、パワーの損失
は発生しない。また、高域成分が全く存在しない、或い
は全帯域の信号成分に対する高域成分の占める割合が極
めて小さいなど、あらかじめ入力信号のパワー分布等の
性質が分かっている場合には、図３の様に高域に対して
は零、その他の帯域に対しては最低１以上のビットが割
当てられている。図２９の様なパワー分布を有する入力
信号に対して図３のビット割当て部９を使用すると、伝
送の保証される部分帯域信号は図４に示すようになり、
ビット割当てが零の部分帯域信号のパワーが減少する
が、その減少分は全部分帯域信号のパワーに占める割合
が小さく、影響は少ない。ビット割当て部４では、はじ
めに、基準ビット割当て部９に基づき、あらかじめパワ
ー保証のための最低基準ビット割当てを行う。次に、こ
の様な最低基準のビット割当てに加えて、聴覚モデル部
３より出力される評価関数に基づき量子化歪の改善のた
め各部分帯域に対してさらにビット割当てを行う。この
時、評価関数の値によっては基準ビット割当てテーブル
でビット割当てが零である部分帯域に対して１以上のビ
ットが割り当てられることもあり、さらにパワーに関し
て保証されることになる。これによって、部分帯域に対
するビット割当てが零となることによる部分帯域信号成
分の損失を防ぐことができる。Next, the operation will be described. Band division unit 1
Then, the input signal is divided into a plurality of partial bands, and the partial band signal for a certain specific time section is output. In the case of audio signal coding, it is usually divided into 32 equal bandwidths according to the human hearing characteristics. The maximum value detection unit 2 detects the maximum absolute value of the partial band signal for each partial band within the specific time segment. The auditory model unit 3 performs spectrum analysis such as FFT analysis on the input signal, further analyzes it based on human auditory characteristics, and considers the maximum value from the maximum value detection unit 2 to consider the bit allocation unit. In 4, the evaluation function for optimal bit allocation is calculated. The human auditory characteristics mentioned here are mainly the minimum audible limit and the masking effect. The minimum audible limit is the minimum level that can be perceived by human hearing, and the masking effect is a phenomenon in which a small level signal cannot be perceived by a large level signal. Considering these characteristics, the evaluation function is calculated from the relationship between the spectrum of the input signal component and its mask characteristics. An example of the evaluation function is the difference between the maximum value of the signal level and the minimum value of the mask characteristic in each partial band. The bit allocation unit 4 determines the optimum bit allocation for each partial band based on the evaluation function from the auditory model unit 3. The quantizing unit 5 normalizes the partial band signals of the respective partial bands from the band dividing unit 1 with the maximum value from the maximum value detecting unit 2 in order to improve the quantization efficiency, and quantizes them according to the bit allocation from the bit allocating unit 4. And encode. The multiplexing unit 6 multiplexes the maximum value information from the maximum value detection unit 2, the bit allocation information from the bit allocation unit 4, and the sample information from the quantization unit 5, and outputs it as encoded data. At this time, in order to reduce the amount of information, when the bit allocation to the partial band is zero, the maximum value information and the sample information for the partial band are usually not multiplexed. In the above operation process of the encoder, when the partial band signal is quantized and transmitted,
Since the information of the partial band signal whose bit allocation is zero is not transmitted at all, the decoder cannot decode and reproduce the partial band signal. Therefore, in the reproduced decoded signal, the power of the partial band signal is reduced with respect to the power of the input signal on the encoder side. When the bit allocation is 1 or more, the information transmission of the partial band signal information is guaranteed and the power is not reduced. Furthermore, if the bit allocation is at least 1 bit, it is possible to prevent the power reduction, and the bit allocation more than that contributes to the improvement of the quantization distortion. The reference bit allocation unit 9 is prepared with reference bit allocation for guaranteeing power for each partial band in consideration of power loss when the bit allocation for such partial bands becomes zero. For example, as shown in FIG. 2, at least 1 or more bits are assigned to all partial bands. When the bit allocation table of FIG. 2 is used for an input signal having a power distribution as shown in FIG. 29, transmission of all partial band signals is guaranteed, and the transmitted partial band signals are as shown in FIG. No power loss occurs. Further, when the characteristics such as the power distribution of the input signal are known in advance, such as no high-frequency component at all, or the proportion of the high-frequency component to the signal components in the entire band is extremely small, as shown in FIG. Zero bits are assigned to the high band, and at least one bit is assigned to the other bands. When the bit allocation unit 9 of FIG. 3 is used for the input signal having the power distribution as shown in FIG. 29, the partial band signal for which transmission is guaranteed becomes as shown in FIG.
The power of the sub-band signal with zero bit allocation decreases, but the decrease has a small effect on the total power of the sub-band signals. In the bit allocation unit 4, first, based on the reference bit allocation unit 9, the minimum reference bit allocation for power guarantee is performed in advance. Next, in addition to such minimum standard bit allocation, bit allocation is further performed for each partial band based on the evaluation function output from the auditory model unit 3 in order to improve the quantization distortion. At this time, depending on the value of the evaluation function, one or more bits may be allocated to the partial band whose bit allocation is zero in the reference bit allocation table, and the power is further guaranteed. With this, it is possible to prevent the loss of the partial band signal component due to the bit allocation to the partial band becoming zero.

【００３５】つぎに、パワー算出部１０は、各部分帯域
に対するパワーとして帯域分割部１から出力される各部
分帯域の部分帯域信号からパワーを算出する。基準ビッ
ト割当て部９は、パワー算出部１０における各部分帯域
のパワーの算出結果から、部分帯域に対するビット割当
てが零となった場合のパワー損失を考慮する。その考慮
の方法は上記で述べた通りである。その結果として、例
えば全ての部分帯域に対して最低１以上のビットを割り
当てる。また、高域成分が全く存在しない、或いは全帯
域の信号成分に対する高域成分の占める割合が極めて小
さいと判断した場合には、高域に対しては零、その他の
帯域に対しては最低１以上のビットを割り当てる。ビッ
ト割当て部４では、基準ビット割当て部９によって割り
当てられたパワー保証のための最低基準のビット割当て
に加えて、聴覚モデル部３より出力される評価関数に基
づき量子化歪の改善のため各部分帯域に対してさらにビ
ット割当てを行う。これによって、入力信号の変化に対
応して、部分帯域に対するビット割当てが零となること
による部分帯域信号成分の損失を防ぐことができる。な
お、基準ビット割当て部９においては、パワー算出結果
から任意の基準ビット割当てを行うのではなく、あらか
じめ用意されている複数の基準ビット割当てテーブルの
中から選択するものであってもよい。要するに、帯域分
割手段が、入力信号を複数の部分帯域に分割することに
よって部分帯域信号を生成し、パワー算出手段が、部分
帯域信号のパワーを算出し、最大値検出手段が、部分帯
域信号の絶対値の最大値を検出し、聴覚モデル手段が、
入力信号を人間の聴覚特性のマスキング規則に基づいて
スペクトラム分析し、複数の部分帯域に対する評価関数
を算出し、基準ビット割当て手段が、帯域分割手段から
出力される部分帯域信号のパワー情報から、部分帯域に
対するビット割当てが零となった場合のパワー損失を考
慮して、最低基準のビット割当てを行い、ビット割当て
手段が、最低限度の基準ビット割当てに加えて、評価関
数に基づいて最終的なビット割当てを行い、量子化手段
が、ビット割当てに基づいて複数の部分帯域信号を量子
化し、多重化手段が、ビット割当て情報、最大値検出情
報及びサンプル情報とを多重化して出力する。Next, the power calculation unit 10 calculates the power from the partial band signal of each partial band output from the band division unit 1 as the power for each partial band. The reference bit allocation unit 9 considers the power loss when the bit allocation to the partial band becomes zero, from the calculation result of the power of each partial band by the power calculation unit 10. The method of consideration is as described above. As a result, for example, at least one bit is assigned to all the partial bands. Further, when it is judged that there is no high frequency component at all or the ratio of the high frequency component to the signal component of the entire band is extremely small, it is zero for the high frequency band and at least 1 for the other frequency bands. Allocate more bits. In the bit allocation unit 4, in addition to the lowest standard bit allocation for power assurance allocated by the standard bit allocation unit 9, each part for improving the quantization distortion based on the evaluation function output from the auditory model unit 3. Further bit allocation is performed for the band. This makes it possible to prevent the loss of the partial band signal component due to the bit allocation to the partial band becoming zero in response to the change of the input signal. Note that the reference bit allocation unit 9 may select from a plurality of reference bit allocation tables prepared in advance, instead of performing arbitrary reference bit allocation based on the power calculation result. In short, the band dividing means generates the partial band signal by dividing the input signal into a plurality of partial bands, the power calculating means calculates the power of the partial band signal, and the maximum value detecting means calculates the partial band signal. The maximum absolute value is detected, and the auditory model means
The input signal is spectrum-analyzed based on the masking rule of the human auditory characteristics, the evaluation function for a plurality of partial bands is calculated, and the reference bit allocating means outputs the partial information from the power information of the partial band signal output from the band dividing means. Considering the power loss when the bit allocation to the band becomes zero, the lowest standard bit allocation is performed, and the bit allocation means adds the final standard bit allocation based on the evaluation function in addition to the minimum standard bit allocation. Allocation is performed, the quantizing means quantizes the plurality of partial band signals based on the bit allocation, and the multiplexing means multiplexes the bit allocation information, the maximum value detection information and the sample information and outputs the multiplexed information.

【００３６】発明の実施の形態３．図６は、本発明の一
例である符号器に関して示すものである。図６におい
て、１は帯域分割部、２は最大値検出部、３は聴覚モデ
ル部、４はビット割当て部、５は量子化部、６は多重化
部、９は基準ビット割当て部である。なお、１〜６は上
記従来例と同一のものである。Embodiment 3 of the Invention FIG. 6 shows an encoder which is an example of the present invention. In FIG. 6, 1 is a band division unit, 2 is a maximum value detection unit, 3 is an auditory model unit, 4 is a bit allocation unit, 5 is a quantization unit, 6 is a multiplexing unit, and 9 is a reference bit allocation unit. It should be noted that 1 to 6 are the same as those in the conventional example.

【００３７】次に動作について説明する。帯域分割部１
では入力信号を複数の部分帯域に分割し、ある特定時間
区分に対する部分帯域信号を出力する。音響信号の符号
化の場合、人間の聴覚特性に合わせて通常３２個の等し
い帯域幅に分割する。特定時間区分内において最大値検
出部２では各部分帯域毎に部分帯域信号の絶対値の最大
値を検出する。聴覚モデル部３では入力信号をＦＦＴ分
析等のスペクトラム分析を行い、これに対してさらに人
間の聴覚特性に基づいて分析し、かつ最大値検出部２か
らの最大値を考慮して、ビット割当て部４で最適なビッ
ト割当てを行うための評価関数を算出する。ここで言う
人間の聴覚特性とは、主に最小可聴限とマスキング効果
である。最小可聴限とは人間の聴覚で知覚できる最小レ
ベルのことであり、マスキング効果とは大きなレベルの
信号により小さなレベルの信号を知覚できなくなる現象
のことである。これらの特性を考慮し、入力信号成分の
スペクトラムとそのマスク特性の関係から評価関数を算
出する。評価関数の一例として各部分帯域での信号レベ
ルの最大値とマスク特性の最小値との差がある。ビット
割当て部４では聴覚モデル部３からの評価関数に基づ
き、各部分帯域に最適なビット割当てを決定する。量子
化部５では帯域分割部１からの各部分帯域の部分帯域信
号を、量子化効率を高めるため最大値検出部２からの最
大値で正規化し、ビット割当て部４からのビット割当て
に従って量子化及び符号化する。多重化部６は、最大値
検出部２からの最大値情報と、ビット割当て部４からの
ビット割当て情報と、量子化部５からのサンプル情報を
多重化し符号化データとして出力する。この際に、情報
量削減のため、部分帯域に対するビット割当てが零であ
る場合には、通常、その部分帯域に対する最大値情報及
びサンプル情報は多重化しない。以上の符号器の動作処
理において、部分帯域信号を量子化して伝送する場合、
ビット割当てが零である部分帯域信号の情報は全く伝送
されないため、復号器側ではその部分帯域信号を復号再
生できない。したがって再生された復号信号は、符号器
側での入力信号のパワーに対してその部分帯域信号のパ
ワー分が減少することになる。ビット割当てが１以上の
場合には部分帯域信号情報の情報伝送は保証され、パワ
ーが減少することはない。さらにいえば、ビット割当て
が最低１ビットあればパワーの減少を防ぐ事が可能であ
り、それ以上のビット割当ては量子化歪の改善に寄与す
ることになる。基準ビット割当て部９は、こうした部分
帯域に対するビット割当てが零となった場合のパワー損
失を考慮して、各部分帯域に対してパワーを保証する基
準となるビット割当てが用意されている。例えば図２の
様に、全ての部分帯域に対して最低１以上のビットが割
り当てられている。図２９の様なパワー分布を有する入
力信号に対して図２のビット割当てテーブルを使用する
と、全ての部分帯域信号の伝送は保証され、伝送される
部分帯域信号は図２９に示すようになり、パワーの損失
は発生しない。また、高域成分が全く存在しない、或い
は全帯域の信号成分に対する高域成分の占める割合が極
めて小さいなど、あらかじめ入力信号のパワー分布等の
性質が分かっている場合には、図３の様に高域に対して
は零、その他の帯域に対しては最低１以上のビットが割
当てられている。図２９の様なパワー分布を有する入力
信号に対して図３のビット割当て部９を使用すると、伝
送の保証される部分帯域信号は図４に示すようになり、
ビット割当てが零の部分帯域信号のパワーが減少する
が、その減少分は全部分帯域信号のパワーに占める割合
は小さく、影響は少ない。ビット割当て部４では、はじ
めに、基準ビット割当て部９に基づき、あらかじめパワ
ー保証のための最低基準のビット割当てを行う。次に、
この様な最低基準のビット割当てに加えて、聴覚モデル
部３より出力される評価関数に基づき量子化歪の改善の
ため各部分帯域に対してさらにビット割当てを行う。こ
の時、評価関数の値によっては基準ビット割当てテーブ
ルでビット割当てが零である部分帯域に対して１以上の
ビットが割り当てられることもあり、さらにパワーに関
して保証されることになる。これによって、部分帯域に
対するビット割当てが零となることによる部分帯域信号
成分の損失を防ぐことができる。Next, the operation will be described. Band division unit 1
Then, the input signal is divided into a plurality of partial bands, and the partial band signal for a certain specific time section is output. In the case of audio signal coding, it is usually divided into 32 equal bandwidths according to the human hearing characteristics. The maximum value detection unit 2 detects the maximum absolute value of the partial band signal for each partial band within the specific time segment. The auditory model unit 3 performs spectrum analysis such as FFT analysis on the input signal, further analyzes it based on human auditory characteristics, and considers the maximum value from the maximum value detection unit 2 to consider the bit allocation unit. In 4, the evaluation function for optimal bit allocation is calculated. The human auditory characteristics mentioned here are mainly the minimum audible limit and the masking effect. The minimum audible limit is the minimum level that can be perceived by human hearing, and the masking effect is a phenomenon in which a small level signal cannot be perceived by a large level signal. Considering these characteristics, the evaluation function is calculated from the relationship between the spectrum of the input signal component and its mask characteristics. An example of the evaluation function is the difference between the maximum value of the signal level and the minimum value of the mask characteristic in each partial band. The bit allocation unit 4 determines the optimum bit allocation for each partial band based on the evaluation function from the auditory model unit 3. The quantizing unit 5 normalizes the partial band signals of the respective partial bands from the band dividing unit 1 with the maximum value from the maximum value detecting unit 2 in order to improve the quantization efficiency, and quantizes them according to the bit allocation from the bit allocating unit 4. And encode. The multiplexing unit 6 multiplexes the maximum value information from the maximum value detection unit 2, the bit allocation information from the bit allocation unit 4, and the sample information from the quantization unit 5, and outputs it as encoded data. At this time, in order to reduce the amount of information, when the bit allocation to the partial band is zero, the maximum value information and the sample information for the partial band are usually not multiplexed. In the above operation process of the encoder, when the partial band signal is quantized and transmitted,
Since the information of the partial band signal whose bit allocation is zero is not transmitted at all, the decoder cannot decode and reproduce the partial band signal. Therefore, in the reproduced decoded signal, the power of the partial band signal is reduced with respect to the power of the input signal on the encoder side. When the bit allocation is 1 or more, the information transmission of the partial band signal information is guaranteed and the power is not reduced. Furthermore, if the bit allocation is at least 1 bit, it is possible to prevent the power reduction, and the bit allocation more than that contributes to the improvement of the quantization distortion. The reference bit allocation unit 9 is prepared with reference bit allocation for guaranteeing power for each partial band in consideration of power loss when the bit allocation for such partial bands becomes zero. For example, as shown in FIG. 2, at least 1 or more bits are assigned to all partial bands. When the bit allocation table of FIG. 2 is used for an input signal having a power distribution as shown in FIG. 29, transmission of all partial band signals is guaranteed, and the transmitted partial band signals are as shown in FIG. No power loss occurs. Further, when the characteristics such as the power distribution of the input signal are known in advance, such as no high-frequency component at all, or the proportion of the high-frequency component to the signal components in the entire band is extremely small, as shown in FIG. Zero bits are assigned to the high band, and at least one bit is assigned to the other bands. When the bit allocation unit 9 of FIG. 3 is used for the input signal having the power distribution as shown in FIG. 29, the partial band signal for which transmission is guaranteed becomes as shown in FIG.
The power of the sub-band signal with zero bit allocation is reduced, but the amount of the decrease is small in the total power of the sub-band signal and has little influence. In the bit allocation unit 4, first, based on the reference bit allocation unit 9, the minimum standard bit allocation for power guarantee is performed in advance. next,
In addition to such minimum standard bit allocation, bit allocation is further performed for each partial band based on the evaluation function output from the auditory model unit 3 in order to improve quantization distortion. At this time, depending on the value of the evaluation function, one or more bits may be allocated to the partial band whose bit allocation is zero in the reference bit allocation table, and the power is further guaranteed. With this, it is possible to prevent the loss of the partial band signal component due to the bit allocation to the partial band becoming zero.

【００３８】つぎに、基準ビット割当て部９について詳
細に説明する。基準ビット割当て部９は、聴覚モデル部
３におけるスペクトラム分析の結果から各部分帯域のパ
ワーを算出し、部分帯域に対するビット割当てが零とな
った場合のパワー損失を考慮する。その考慮の方法は上
記に述べた通りである。その結果として、例えば全ての
部分帯域に対して最低１以上のビットを割り当てる。ま
た、高域成分が全く存在しない、或いは全帯域の信号成
分に対する高域成分の占める割合が極めて小さいと判断
した場合には、高域に対しては零、その他の帯域に対し
ては最低１以上のビットを割り当てる。ビット割当て部
４では、基準ビット割当て部９によって割り当てられた
パワー保証のための最低基準のビット割当てに加えて、
聴覚モデル部３より出力される評価関数に基づき量子化
歪の改善のため各部分帯域に対してさらにビット割当て
を行う。これによって、入力信号の変化に対応して、部
分帯域に対するビット割当てが零となることによる部分
帯域信号成分の損失を防ぐことができる。なお、基準ビ
ット割当て部９においては、任意の基準ビット割当てを
行うのではなく、上記にあるようなあらかじめ用意され
ている複数の基準ビット割当てテーブルの中から選択す
るものであってもよい。要するに、帯域分割手段が、入
力信号を複数の部分帯域に分割することによって部分帯
域信号を生成し、パワー算出手段が、部分帯域信号のパ
ワーを算出し、最大値検出手段が、部分帯域信号の絶対
値の最大値を検出し、聴覚モデル手段が、入力信号を人
間の聴覚特性のマスキング規則に基づいてスペクトラム
分析し、複数の部分帯域に対する評価関数を算出し、基
準ビット割当て手段が、聴覚モデル手段におけるスペク
トラム分析結果から、部分帯域に対するビット割当てが
零となった場合のパワー損失を考慮して、最低基準のビ
ット割当てを行い、ビット割当て手段が、最低限度の基
準ビット割当てに加えて、評価関数に基づいて最終的な
ビット割当てを行い、量子化手段が、ビット割当てに基
づいて複数の部分帯域信号を量子化し、多重化手段が、
ビット割当て情報、最大値検出情報及びサンプル情報と
を多重化して出力する。Next, the reference bit allocation unit 9 will be described in detail. The reference bit allocation unit 9 calculates the power of each partial band from the result of the spectrum analysis in the auditory model unit 3, and considers the power loss when the bit allocation to the partial band becomes zero. The method of consideration is as described above. As a result, for example, at least one bit is assigned to all the partial bands. Further, when it is judged that there is no high frequency component at all or the ratio of the high frequency component to the signal component of the entire band is extremely small, it is zero for the high frequency band and at least 1 for the other frequency bands. Allocate more bits. In the bit allocation unit 4, in addition to the minimum standard bit allocation for power guarantee allocated by the standard bit allocation unit 9,
Based on the evaluation function output from the auditory model unit 3, bits are further allocated to each subband in order to improve quantization distortion. This makes it possible to prevent the loss of the partial band signal component due to the bit allocation to the partial band becoming zero in response to the change of the input signal. It should be noted that the reference bit allocation unit 9 may select from a plurality of reference bit allocation tables prepared in advance as described above, instead of performing arbitrary reference bit allocation. In short, the band dividing means generates the partial band signal by dividing the input signal into a plurality of partial bands, the power calculating means calculates the power of the partial band signal, and the maximum value detecting means detects the partial band signal. The maximum value of the absolute value is detected, the auditory model means performs spectrum analysis of the input signal based on the masking rule of the human auditory characteristics, calculates the evaluation function for a plurality of sub-bands, and the reference bit assigning means determines the auditory model. From the spectrum analysis result by the means, the lowest standard bit allocation is performed in consideration of the power loss when the bit allocation to the partial band becomes zero, and the bit allocation means evaluates in addition to the minimum standard bit allocation. The final bit allocation is performed based on the function, and the quantizing means quantizes the plurality of sub-band signals based on the bit allocation, It means,
The bit allocation information, the maximum value detection information, and the sample information are multiplexed and output.

【００３９】発明の実施の形態４．図７は、本発明の一
実施例である符号器に関して示すものである。図７にお
いて、１〜６は上記従来例と同一のものであり、その説
明を省略する。９は基準ビット割当て部である。Embodiment 4 of the Invention FIG. 7 shows a coder which is an embodiment of the present invention. In FIG. 7, 1 to 6 are the same as the above-mentioned conventional example, and the description thereof is omitted. Reference numeral 9 is a reference bit allocation unit.

【００４０】次に動作について説明する。帯域分割部１
では入力信号を複数の部分帯域に分割し、ある特定時間
区分に対する部分帯域信号を出力する。音響信号の符号
化の場合、人間の聴覚特性に合わせて通常３２個の等し
い帯域幅に分割する。特定時間区分内において最大値検
出部２では各部分帯域毎に部分帯域信号の絶対値の最大
値を検出する。聴覚モデル部３では入力信号をＦＦＴ分
析等のスペクトラム分析を行い、これに対してさらに人
間の聴覚特性に基づいて分析し、かつ最大値検出部２か
らの最大値を考慮して、ビット割当て部４で最適なビッ
ト割当てを行うための評価関数を算出する。ここで言う
人間の聴覚特性とは、主に最小可聴限とマスキング効果
である。最小可聴限とは人間の聴覚で知覚できる最小レ
ベルのことであり、マスキング効果とは大きなレベルの
信号により小さなレベルの信号を知覚できなくなる現象
のことである。これらの特性を考慮し、入力信号成分の
スペクトラムとそのマスク特性の関係から評価関数を算
出する。評価関数の一例として各部分帯域での信号レベ
ルの最大値とマスク特性の最小値との差がある。ビット
割当て部４では聴覚モデル部３からの評価関数に基づ
き、各部分帯域に最適なビット割当てを決定する。量子
化部５では帯域分割部１からの各部分帯域の部分帯域信
号を、量子化効率を高めるため最大値検出部２からの最
大値で正規化し、ビット割当て部４からのビット割当て
に従って量子化及び符号化する。多重化部６は、最大値
検出部２からの最大値情報と、ビット割当て部４からの
ビット割当て情報と、量子化部５からのサンプル情報を
多重化し符号化データとして出力する。この際に、情報
量削減のため、部分帯域に対するビット割当てが零であ
る場合には、通常、その部分帯域に対する最大値情報及
びサンプル情報は多重化しない。以上の符号器の動作処
理において、部分帯域信号を量子化して伝送する場合、
ビット割当てが零である部分帯域信号の情報は全く伝送
されないため、復号器側ではその部分帯域信号を復号再
生できない。したがって再生された復号信号は、符号器
側での入力信号のパワーに対してその部分帯域信号のパ
ワー分が減少することになる。ビット割当てが１以上の
場合には部分帯域信号情報の情報伝送は保証され、パワ
ーが減少することはない。さらにいえば、ビット割当て
が最低１ビットあればパワーの減少を防ぐ事が可能であ
り、それ以上のビット割当ては量子化歪の改善に寄与す
ることになる。基準ビット割当て部９は、こうした部分
帯域に対するビット割当てが零となった場合のパワー損
失を考慮して、各部分帯域に対してパワーを保証する基
準となるビット割当てが用意されている。例えば図２の
様に、全ての部分帯域に対して最低１以上のビットが割
り当てられている。図２９の様なパワー分布を有する入
力信号に対して図２のビット割当て部を使用すると、全
ての部分帯域信号の伝送は保証され、伝送される部分帯
域信号は図２９に示すようになり、パワーの損失は発生
しない。また、高域成分が全く存在しない、或いは全帯
域の信号成分に対する高域成分の占める割合が極めて小
さいなど、あらかじめ入力信号のパワー分布等の性質が
分かっている場合には、図３の様に高域に対しては零、
その他の帯域に対しては最低１以上のビットが割当てら
れている。図２９の様なパワー分布を有する入力信号に
対して図３のビット割当てテーブルを使用すると、伝送
の保証される部分帯域信号は図４に示すようになり、ビ
ット割当てが零の部分帯域信号のパワーが減少するが、
その減少分は全部分帯域信号のパワーに占める割合は小
さく、影響は少ない。ビット割当て部４では、はじめ
に、基準ビット割当て部９に基づき、あらかじめパワー
保証のための最低基準のビット割当てを行う。次に、こ
の様な最低基準のビット割当てに加えて、聴覚モデル部
３より出力される評価関数に基づき量子化歪の改善のた
め各部分帯域に対してさらにビット割当てを行う。この
時、評価関数の値によっては基準ビット割当てテーブル
でビット割当てが零である部分帯域に対して１以上のビ
ットが割り当てられることもあり、さらにパワーに関し
て保証されることになる。これによって、部分帯域に対
するビット割当てが零となることによる部分帯域信号成
分の損失を防ぐことができる。Next, the operation will be described. Band division unit 1
Then, the input signal is divided into a plurality of partial bands, and the partial band signal for a certain specific time section is output. In the case of audio signal coding, it is usually divided into 32 equal bandwidths according to the human hearing characteristics. The maximum value detection unit 2 detects the maximum absolute value of the partial band signal for each partial band within the specific time segment. The auditory model unit 3 performs spectrum analysis such as FFT analysis on the input signal, further analyzes it based on human auditory characteristics, and considers the maximum value from the maximum value detection unit 2 to consider the bit allocation unit. In 4, the evaluation function for optimal bit allocation is calculated. The human auditory characteristics mentioned here are mainly the minimum audible limit and the masking effect. The minimum audible limit is the minimum level that can be perceived by human hearing, and the masking effect is a phenomenon in which a small level signal cannot be perceived by a large level signal. Considering these characteristics, the evaluation function is calculated from the relationship between the spectrum of the input signal component and its mask characteristics. An example of the evaluation function is the difference between the maximum value of the signal level and the minimum value of the mask characteristic in each partial band. The bit allocation unit 4 determines the optimum bit allocation for each partial band based on the evaluation function from the auditory model unit 3. The quantizing unit 5 normalizes the partial band signals of the respective partial bands from the band dividing unit 1 with the maximum value from the maximum value detecting unit 2 in order to improve the quantization efficiency, and quantizes them according to the bit allocation from the bit allocating unit 4. And encode. The multiplexing unit 6 multiplexes the maximum value information from the maximum value detection unit 2, the bit allocation information from the bit allocation unit 4, and the sample information from the quantization unit 5, and outputs it as encoded data. At this time, in order to reduce the amount of information, when the bit allocation to the partial band is zero, the maximum value information and the sample information for the partial band are usually not multiplexed. In the above operation process of the encoder, when the partial band signal is quantized and transmitted,
Since the information of the partial band signal whose bit allocation is zero is not transmitted at all, the decoder cannot decode and reproduce the partial band signal. Therefore, in the reproduced decoded signal, the power of the partial band signal is reduced with respect to the power of the input signal on the encoder side. When the bit allocation is 1 or more, the information transmission of the partial band signal information is guaranteed and the power is not reduced. Furthermore, if the bit allocation is at least 1 bit, it is possible to prevent the power reduction, and the bit allocation more than that contributes to the improvement of the quantization distortion. The reference bit allocation unit 9 is prepared with reference bit allocation for guaranteeing power for each partial band in consideration of power loss when the bit allocation for such partial bands becomes zero. For example, as shown in FIG. 2, at least 1 or more bits are assigned to all partial bands. When the bit allocator of FIG. 2 is used for an input signal having a power distribution as shown in FIG. 29, transmission of all partial band signals is guaranteed, and the transmitted partial band signals are as shown in FIG. No power loss occurs. Further, when the characteristics such as the power distribution of the input signal are known in advance, such as no high-frequency component at all, or the proportion of the high-frequency component to the signal components in the entire band is extremely small, as shown in FIG. Zero for high frequencies,
At least 1 or more bits are assigned to other bands. When the bit allocation table of FIG. 3 is used for an input signal having a power distribution as shown in FIG. 29, the subband signal for which transmission is guaranteed is as shown in FIG. Power is reduced,
The amount of the reduction is small in the total power of the partial band signal and has little influence. In the bit allocation unit 4, first, based on the reference bit allocation unit 9, the minimum standard bit allocation for power guarantee is performed in advance. Next, in addition to such minimum standard bit allocation, bit allocation is further performed for each partial band based on the evaluation function output from the auditory model unit 3 in order to improve the quantization distortion. At this time, depending on the value of the evaluation function, one or more bits may be allocated to the partial band whose bit allocation is zero in the reference bit allocation table, and the power is further guaranteed. With this, it is possible to prevent the loss of the partial band signal component due to the bit allocation to the partial band becoming zero.

【００４１】つぎに、基準ビット割当て部９について詳
細に説明する。基準ビット割当て部９は、最大値検出部
２から出力される各部分帯域のサンプルデータの絶対値
の最大値から各部分帯域のパワーを算出し、部分帯域に
対するビット割当てが零となった場合のパワー損失を考
慮する。その考慮の方法は上記で述べた通りである。そ
の結果として、例えば全ての部分帯域に対して最低１以
上のビットを割り当てる。また、高域成分が全く存在し
ない、或いは全帯域の信号成分に対する高域成分の占め
る割合が極めて小さいと判断した場合には、高域に対し
ては零、その他の帯域に対しては最低１以上のビットを
割り当てる。ビット割当て部４では、基準ビット割当て
部９によって割り当てられたパワー保証のための最低基
準のビット割当てに加えて、聴覚モデル部３より出力さ
れる評価関数に基づき量子化歪の改善のため各部分帯域
に対してさらにビット割当てを行う。これによって、入
力信号の変化に対応して、部分帯域に対するビット割当
てが零となることによる部分帯域信号成分の損失を防ぐ
ことができる。なお、基準ビット割当て部９において
は、パワー算出結果から任意の基準ビット割当てを行う
のではなく、あらかじめ用意されている複数の基準ビッ
ト割当てテーブルの中から選択するものであってもよ
い。要するに、帯域分割手段が、入力信号を複数の部分
帯域に分割することによって部分帯域信号を生成し、パ
ワー算出手段が、部分帯域信号のパワーを算出し、最大
値検出手段が、部分帯域信号の絶対値の最大値を検出
し、聴覚モデル手段が、入力信号を人間の聴覚特性のマ
スキング規則に基づいてスペクトラム分析し、複数の部
分帯域に対する評価関数を算出し、基準ビット割当て手
段が、最大値検出手段における最大値の大小から、部分
帯域に対するビット割当てが零となった場合のパワー損
失を考慮して、最低基準のビット割当てを行い、ビット
割当て手段が、最低限度の基準ビット割当てに加えて、
評価関数に基づいて最終的なビット割当てを行い、量子
化手段が、ビット割当てに基づいて複数の部分帯域信号
を量子化し、多重化手段が、ビット割当て情報、最大値
検出情報及びサンプル情報とを多重化して出力する。Next, the reference bit allocation section 9 will be described in detail. The reference bit allocation unit 9 calculates the power of each partial band from the maximum absolute value of the sample data of each partial band output from the maximum value detection unit 2, and when the bit allocation to the partial band becomes zero. Consider power loss. The method of consideration is as described above. As a result, for example, at least one bit is assigned to all the partial bands. Further, when it is judged that there is no high frequency component at all or the ratio of the high frequency component to the signal component of the entire band is extremely small, it is zero for the high frequency band and at least 1 for the other frequency bands. Allocate more bits. In the bit allocation unit 4, in addition to the lowest standard bit allocation for power assurance allocated by the standard bit allocation unit 9, each part for improving the quantization distortion based on the evaluation function output from the auditory model unit 3. Further bit allocation is performed for the band. This makes it possible to prevent the loss of the partial band signal component due to the bit allocation to the partial band becoming zero in response to the change of the input signal. Note that the reference bit allocation unit 9 may select from a plurality of reference bit allocation tables prepared in advance, instead of performing arbitrary reference bit allocation based on the power calculation result. In short, the band dividing means generates the partial band signal by dividing the input signal into a plurality of partial bands, the power calculating means calculates the power of the partial band signal, and the maximum value detecting means calculates the partial band signal. The maximum value of the absolute value is detected, the auditory model means performs spectrum analysis of the input signal based on the masking rule of human auditory characteristics, calculates the evaluation function for a plurality of partial bands, and the reference bit allocation means determines the maximum value. Considering the power loss when the bit allocation to the partial band becomes zero from the maximum value in the detection means, the lowest standard bit allocation is performed, and the bit allocation means adds the minimum standard bit allocation. ,
The final bit allocation is performed based on the evaluation function, the quantizing means quantizes the plurality of partial band signals based on the bit allocation, and the multiplexing means performs the bit allocation information, the maximum value detection information, and the sample information. Multiplex and output.

【００４２】発明の実施の形態５．図８は、本発明の一
実施例である符号器に関して示すものである。図８にお
いて、１〜６は上記従来例と同一のものであり、その説
明を省略する。９は基準ビット割当て部、１１は局部復
号部、１２及び１３はパワー分析部である。Fifth Embodiment of the Invention FIG. 8 shows an encoder which is an embodiment of the present invention. In FIG. 8, 1 to 6 are the same as the above-mentioned conventional example, and the description thereof is omitted. Reference numeral 9 is a reference bit allocation unit, 11 is a local decoding unit, and 12 and 13 are power analysis units.

【００４３】次に動作について説明する。帯域分割部１
では入力信号を複数の部分帯域に分割し、ある特定時間
区分に対する部分帯域信号を出力する。音響信号の符号
化の場合、人間の聴覚特性に合わせて通常３２個の等し
い帯域幅に分割する。特定時間区分内において最大値検
出部２では各部分帯域毎に部分帯域信号の絶対値の最大
値を検出する。聴覚モデル部３では入力信号をＦＦＴ分
析等のスペクトラム分析を行い、これに対してさらに人
間の聴覚特性に基づいて分析し、かつ最大値検出部２か
らの最大値を考慮して、ビット割当て部４で最適なビッ
ト割当てを行うための評価関数を算出する。ここで言う
人間の聴覚特性とは、主に最小可聴限とマスキング効果
である。最小可聴限とは人間の聴覚で知覚できる最小レ
ベルのことであり、マスキング効果とは大きなレベルの
信号により小さなレベルの信号を知覚できなくなる現象
のことである。これらの特性を考慮し、入力信号成分の
スペクトラムとそのマスク特性の関係から評価関数を算
出する。評価関数の一例として各部分帯域での信号レベ
ルの最大値とマスク特性の最小値との差がある。ビット
割当て部４では聴覚モデル部３からの評価関数に基づ
き、各部分帯域に最適なビット割当てを決定する。量子
化部５では帯域分割部１からの各部分帯域の部分帯域信
号を、量子化効率を高めるため最大値検出部２からの最
大値で正規化し、ビット割当て部４からのビット割当て
に従って量子化及び符号化する。多重化部６は、最大値
検出部２からの最大値情報と、ビット割当て部４からの
ビット割当て情報と、量子化部５からのサンプル情報を
多重化し符号化データとして出力する。この際に、情報
量削減のため、部分帯域に対するビット割当てが零であ
る場合には、通常、その部分帯域に対する最大値情報及
びサンプル情報は多重化しない。以上の符号器の動作処
理において、部分帯域信号を量子化して伝送する場合、
ビット割当てが零である部分帯域信号の情報は全く伝送
されないため、復号器側ではその部分帯域信号を復号再
生できない。したがって再生された復号信号は、符号器
側での入力信号のパワーに対してその部分帯域信号のパ
ワー分が減少することになる。ビット割当てが１以上の
場合には部分帯域信号情報の情報伝送は保証され、パワ
ーが減少することはない。さらにいえば、ビット割当て
が最低１ビットあればパワーの減少を防ぐ事が可能であ
り、それ以上のビット割当ては量子化歪の改善に寄与す
ることになる。基準ビット割当て部９は、こうした部分
帯域に対するビット割当てが零となった場合のパワー損
失を考慮して、各部分帯域に対してパワーを保証する基
準となるビット割当てが用意されている。例えば図２の
様に、全ての部分帯域に対して最低１以上のビットが割
り当てられている。図２９の様なパワー分布を有する入
力信号に対して図２のビット割当て部９を使用すると、
全ての部分帯域信号の伝送は保証され、伝送される部分
帯域信号は図２９に示すようになり、パワーの損失は発
生しない。また、高域成分が全く存在しない、或いは全
帯域の信号成分に対する高域成分の占める割合が極めて
小さいなど、あらかじめ入力信号のパワー分布等の性質
が分かっている場合には、図３の様に高域に対しては
零、その他の帯域に対しては最低１以上のビットが割当
てられている。図２９の様なパワー分布を有する入力信
号に対して図３のビット割当て部９を使用すると、伝送
の保証される部分帯域信号は図４に示すようになり、ビ
ット割当てが零の部分帯域信号のパワーが減少するが、
その減少分は全部分帯域信号のパワーに占める割合が小
さく、影響は少ない。ビット割当て部４では、はじめ
に、基準ビット割当て部９に基づき、あらかじめパワー
保証のための最低基準ビット割当てを行う。次に、この
様な最低基準のビット割当てに加えて、聴覚モデル部３
より出力される評価関数に基づき量子化歪の改善のため
各部分帯域に対してさらにビット割当てを行う。この
時、評価関数の値によっては基準ビット割当てテーブル
でビット割当てが零である部分帯域に対して１以上のビ
ットが割り当てられることもあり、さらにパワーに関し
て保証されることになる。これによって、部分帯域に対
するビット割当てが零となることによる部分帯域信号成
分の損失を防ぐことができる。Next, the operation will be described. Band division unit 1
Then, the input signal is divided into a plurality of partial bands, and the partial band signal for a certain specific time section is output. In the case of audio signal coding, it is usually divided into 32 equal bandwidths according to the human hearing characteristics. The maximum value detection unit 2 detects the maximum absolute value of the partial band signal for each partial band within the specific time segment. The auditory model unit 3 performs spectrum analysis such as FFT analysis on the input signal, further analyzes it based on human auditory characteristics, and considers the maximum value from the maximum value detection unit 2 to consider the bit allocation unit. In 4, the evaluation function for optimal bit allocation is calculated. The human auditory characteristics mentioned here are mainly the minimum audible limit and the masking effect. The minimum audible limit is the minimum level that can be perceived by human hearing, and the masking effect is a phenomenon in which a small level signal cannot be perceived by a large level signal. Considering these characteristics, the evaluation function is calculated from the relationship between the spectrum of the input signal component and its mask characteristics. An example of the evaluation function is the difference between the maximum value of the signal level and the minimum value of the mask characteristic in each partial band. The bit allocation unit 4 determines the optimum bit allocation for each partial band based on the evaluation function from the auditory model unit 3. The quantizing unit 5 normalizes the partial band signals of the respective partial bands from the band dividing unit 1 with the maximum value from the maximum value detecting unit 2 in order to improve the quantization efficiency, and quantizes them according to the bit allocation from the bit allocating unit 4. And encode. The multiplexing unit 6 multiplexes the maximum value information from the maximum value detection unit 2, the bit allocation information from the bit allocation unit 4, and the sample information from the quantization unit 5, and outputs it as encoded data. At this time, in order to reduce the amount of information, when the bit allocation to the partial band is zero, the maximum value information and the sample information for the partial band are usually not multiplexed. In the above operation process of the encoder, when the partial band signal is quantized and transmitted,
Since the information of the partial band signal whose bit allocation is zero is not transmitted at all, the decoder cannot decode and reproduce the partial band signal. Therefore, in the reproduced decoded signal, the power of the partial band signal is reduced with respect to the power of the input signal on the encoder side. When the bit allocation is 1 or more, the information transmission of the partial band signal information is guaranteed and the power is not reduced. Furthermore, if the bit allocation is at least 1 bit, it is possible to prevent the power reduction, and the bit allocation more than that contributes to the improvement of the quantization distortion. The reference bit allocation unit 9 is prepared with reference bit allocation for guaranteeing power for each partial band in consideration of power loss when the bit allocation for such partial bands becomes zero. For example, as shown in FIG. 2, at least 1 or more bits are assigned to all partial bands. When the bit allocation unit 9 of FIG. 2 is used for the input signal having the power distribution as shown in FIG.
Transmission of all partial band signals is guaranteed, the transmitted partial band signals are as shown in FIG. 29, and no power loss occurs. Further, when the characteristics such as the power distribution of the input signal are known in advance, such as no high-frequency component at all, or the proportion of the high-frequency component to the signal components in the entire band is extremely small, as shown in FIG. Zero bits are assigned to the high band, and at least one bit is assigned to the other bands. When the bit allocation unit 9 of FIG. 3 is used for an input signal having a power distribution as shown in FIG. 29, the subband signal whose transmission is guaranteed is as shown in FIG. Power is reduced,
The reduced amount has a small influence on the power of the entire partial band signal and has little influence. In the bit allocation unit 4, first, based on the reference bit allocation unit 9, the minimum reference bit allocation for power guarantee is performed in advance. Next, in addition to such a minimum standard bit allocation,
Bit allocation is further performed for each subband in order to improve quantization distortion based on the output evaluation function. At this time, depending on the value of the evaluation function, one or more bits may be allocated to the partial band whose bit allocation is zero in the reference bit allocation table, and the power is further guaranteed. With this, it is possible to prevent the loss of the partial band signal component due to the bit allocation to the partial band becoming zero.

【００４４】つぎに、ビット割当て部４は、聴覚モデル
部３から出力される評価関数に基づいて、各部分帯域に
対するビット割当てを一旦行う。量子化部５ではこのビ
ット割当てに基づいて量子化が行われ、多重化部６では
各種情報が多重化される。局所復号部１１は、従来例に
示す復号器と同一の構成であり、符号器での処理の逆手
順、すなわち符号化データの分離、逆量子化、帯域合成
などの動作を行う。局所復号部１１は、多重化部６から
出力される符号化データを入力し、先の処理を行い復号
信号を出力する。第１のパワー分析部１２は、符号器に
入力される入力原信号のパワー及びスペクトラムを算出
し、第２のパワー分析部１３は、局所復号部１１から出
力される復号信号のパワー及びスペクトラムを算出す
る。基準ビット割当て部９は、第１のパワー分析部１２
及び第２のパワー分析部１３から出力されるパワー分析
結果から符号化におけるパワーの損失を考慮する。その
考慮の方法は上記に述べた通りである。その結果とし
て、パワーの損失を防ぐために、例えば全ての部分帯域
に対して最低１以上のビットを割り当てる。また、高域
成分が全く存在しない、或いは全帯域の信号成分に対す
る高域成分の占める割合が極めて小さいと判断した場合
には、高域に対しては零、その他の帯域に対しては最低
１以上のビットを割り当てる。ビット割当て部４では、
基準ビット割当て部９によって割り当てられたパワー保
証のための最低基準のビット割当てに加えて、聴覚モデ
ル部３より出力される評価関数に基づき量子化歪の改善
のため各部分帯域に対して再度ビット割当てを行う。こ
れによって、入力信号の変化に対応して、部分帯域に対
するビット割当てが零となることによる部分帯域信号成
分の損失を防ぐことができる。なお、基準ビット割当て
部９においては、パワー算出結果から任意の基準ビット
割当てを行うのではなく、あらかじめ用意されている複
数の基準ビット割当てテーブルの中から選択するもので
あってもよい。要するに、また、帯域分割手段が、入力
信号を複数の部分帯域に分割することによって部分帯域
信号を生成し、パワー算出手段が、部分帯域信号のパワ
ーを算出し、最大値検出手段が、部分帯域信号の絶対値
の最大値を検出し、聴覚モデル手段が、入力信号を人間
の聴覚特性のマスキング規則に基づいてスペクトラム分
析し、複数の部分帯域に対する評価関数を算出し、基準
ビット割当て手段が、入力信号と復号信号のパワー分析
結果から、部分帯域に対するビット割当てが零となった
場合のパワー損失を考慮して、最低基準のビット割当て
を行い、ビット割当て手段が、最低限度の基準ビット割
当てに加えて、評価関数に基づいて最終的なビット割当
てを行い、量子化手段が、ビット割当てに基づいて複数
の部分帯域信号を量子化し、多重化手段が、ビット割当
て情報、最大値検出情報及びサンプル情報とを多重化し
て出力し、局所復号器が、復号信号を生成し、第１のパ
ワー分析手段が、入力信号のパワー及びスペクトラムを
算出し、第２のパワー分析手段が、復号信号のパワー及
びスペクトラムを算出する。Next, the bit allocation unit 4 once allocates bits to each partial band based on the evaluation function output from the auditory model unit 3. The quantizer 5 performs quantization based on the bit allocation, and the multiplexer 6 multiplexes various information. The local decoding unit 11 has the same configuration as the decoder shown in the conventional example, and performs the reverse procedure of the processing in the encoder, that is, the operation of separating encoded data, dequantizing, band synthesizing, and the like. The local decoding unit 11 inputs the encoded data output from the multiplexing unit 6, performs the above processing, and outputs a decoded signal. The first power analysis unit 12 calculates the power and spectrum of the input original signal input to the encoder, and the second power analysis unit 13 calculates the power and spectrum of the decoded signal output from the local decoding unit 11. calculate. The reference bit allocation unit 9 includes the first power analysis unit 12
Also, the power loss in encoding is considered from the power analysis result output from the second power analysis unit 13. The method of consideration is as described above. As a result, in order to prevent power loss, for example, at least one bit is assigned to all subbands. Further, when it is judged that there is no high frequency component at all or the ratio of the high frequency component to the signal component of the entire band is extremely small, it is zero for the high frequency band and at least 1 for the other frequency bands. Allocate more bits. In the bit allocation unit 4,
In addition to the lowest standard bit allocation for power assurance allocated by the standard bit allocation unit 9, based on the evaluation function output from the auditory model unit 3, a bit is again added to each subband for improving the quantization distortion. Make an assignment. This makes it possible to prevent the loss of the partial band signal component due to the bit allocation to the partial band becoming zero in response to the change of the input signal. Note that the reference bit allocation unit 9 may select from a plurality of reference bit allocation tables prepared in advance, instead of performing arbitrary reference bit allocation based on the power calculation result. In short, the band dividing means generates a partial band signal by dividing the input signal into a plurality of partial bands, the power calculating means calculates the power of the partial band signal, and the maximum value detecting means determines the partial band signal. The maximum value of the absolute value of the signal is detected, the auditory model means performs the spectrum analysis of the input signal based on the masking rule of the human auditory characteristics, calculates the evaluation function for a plurality of partial bands, and the reference bit allocation means, From the power analysis results of the input signal and the decoded signal, the lowest standard bit allocation is performed in consideration of the power loss when the bit allocation to the partial band becomes zero, and the bit allocation means selects the minimum standard bit allocation. In addition, final bit allocation is performed based on the evaluation function, and the quantizing means quantizes a plurality of partial band signals based on the bit allocation and multiplexes. The means multiplexes and outputs the bit allocation information, the maximum value detection information and the sample information, the local decoder generates a decoded signal, and the first power analysis means calculates the power and spectrum of the input signal. , A second power analysis means calculates the power and spectrum of the decoded signal.

【００４５】発明の実施の形態６．図９は、本発明の一
例である符号器に関して示すものである。図９におい
て、１〜６は上記従来例と同一のものであり、その説明
を省略する。１４はパワー損失算出部、１５はゲイン調
整部である。Sixth Embodiment of the Invention FIG. 9 shows an encoder which is an example of the present invention. In FIG. 9, 1 to 6 are the same as the above-mentioned conventional example, and the description thereof is omitted. Reference numeral 14 is a power loss calculation unit, and 15 is a gain adjustment unit.

【００４６】次に動作について説明する。帯域分割部１
では入力信号を複数の部分帯域に分割し、ある特定時間
区分に対する部分帯域信号を出力する。音響信号の符号
化の場合、人間の聴覚特性に合わせて通常３２個の等し
い帯域幅に分割する。特定時間区分内において最大値検
出部２では各部分帯域毎に部分帯域信号の絶対値の最大
値を検出する。聴覚モデル部３では入力信号をＦＦＴ分
析等のスペクトラム分析を行い、これに対してさらに人
間の聴覚特性に基づいて分析し、かつ最大値検出部２か
らの最大値を考慮して、ビット割当て部４で最適なビッ
ト割当てを行うための評価関数を算出する。ここで言う
人間の聴覚特性とは、主に最小可聴限とマスキング効果
である。最小可聴限とは人間の聴覚で知覚できる最小レ
ベルのことであり、マスキング効果とは大きなレベルの
信号により小さなレベルの信号を知覚できなくなる現象
のことである。これらの特性を考慮し、入力信号成分の
スペクトラムとそのマスク特性の関係から評価関数を算
出する。評価関数の一例として各部分帯域での信号レベ
ルの最大値とマスク特性の最小値との差がある。ビット
割当て部４では聴覚モデル部３からの評価関数に基づ
き、各部分帯域に最適なビット割当てを決定する。量子
化部５では帯域分割部１からの各部分帯域の部分帯域信
号を、量子化効率を高めるため最大値検出部２からの最
大値で正規化し、ビット割当て部４からのビット割当て
に従って量子化及び符号化する。多重化部６は、最大値
検出部２からの最大値情報と、ビット割当て部４からの
ビット割当て情報と、量子化部５からのサンプル情報を
多重化し符号化データとして出力する。この際に、情報
量削減のため、部分帯域に対するビット割当てが零であ
る場合には、通常、その部分帯域に対する最大値情報及
びサンプル情報は多重化しない。以上の符号器の動作処
理において、部分帯域信号を量子化して伝送する場合、
ビット割当てが零である部分帯域信号の情報は全く伝送
されないため、復号器側ではその部分帯域信号を復号再
生できない。したがって再生された復号信号は、符号器
側での入力信号のパワーに対してその部分帯域信号のパ
ワー分が減少することになる。ビット割当てが１以上の
場合には部分帯域信号情報の情報伝送は保証され、パワ
ーが減少することはない。さらにいえば、ビット割当て
が最低１ビットあればパワーの減少を防ぐ事が可能であ
り、それ以上のビット割当ては量子化歪の改善に寄与す
ることになる。次に、帯域分割部１、最大値検出部２、
聴覚モデル部３及びビット割当て部４は、入力信号にた
いして一旦処理を行う。パワー損失算出部１４は、帯域
分割部１から出力される各部分帯域の部分帯域信号から
部分帯域信号のパワーを算出し、同時にビット割当て部
４によって決定されたビット割当てから各部分帯域に対
するビット割当てが零であるかどうかの判別を行い、ビ
ット割当てが零である部分帯域のパワーの合計を算出す
る。図１０は部分帯域信号のパワーの様子である。図中
の斜線部はビット割当てが零となった部分帯域のパワー
を表わしており、これがパワー損失となる。ゲイン調整
部１５は、パワー損失算出部１４で算出されたパワーに
応じて、その損失を補償する方向で入力信号のゲインを
調整する。その後このゲイン調整部１５で調整された入
力信号に対して、通常の処理を行う。この場合の入力信
号はゲイン調整を行ってあるため、パワー損失算出部１
４での部分帯域信号のパワーは図１０中の点線で示すレ
ベルまでパワーは増加している。この点線部分は斜線部
分のパワーに等しく、これによって、部分帯域に対する
ビット割当てが零となることによる部分帯域信号成分の
損失を、符号器側であらかじめ補償することができる。
要するに、帯域分割手段が、入力信号を複数の部分帯域
に分割することによって部分帯域信号を生成し、最大値
検出手段が、部分帯域信号の絶対値の最大値を検出し、
聴覚モデル手段が、入力信号を人間の聴覚特性のマスキ
ング規則に基づいてスペクトラム分析し、複数の部分帯
域に対する評価関数を算出し、ビット割当て手段が、複
数の部分帯域信号を量子化するためのビット割当てとし
て、評価関数に基づいてビット割当てを行い、量子化手
段が、ビット割当てに基づいて複数の部分帯域信号を量
子化し、多重化手段が、ビット割当て情報、最大値検出
情報及びサンプル情報とを多重化して出力し、パワー損
失算出手段が、帯域分割手段から出力される部分帯域信
号のパワーとビット割当て手段によるビット割当てか
ら、部分帯域に対するビット割当てが零となった場合の
パワー損失を算出し、ゲイン調整部が、パワー損失に応
じて入力信号のゲイン調整を行う。Next, the operation will be described. Band division unit 1
Then, the input signal is divided into a plurality of partial bands, and the partial band signal for a certain specific time section is output. In the case of audio signal coding, it is usually divided into 32 equal bandwidths according to the human hearing characteristics. The maximum value detection unit 2 detects the maximum absolute value of the partial band signal for each partial band within the specific time segment. The auditory model unit 3 performs spectrum analysis such as FFT analysis on the input signal, further analyzes it based on human auditory characteristics, and considers the maximum value from the maximum value detection unit 2 to consider the bit allocation unit. In 4, the evaluation function for optimal bit allocation is calculated. The human auditory characteristics mentioned here are mainly the minimum audible limit and the masking effect. The minimum audible limit is the minimum level that can be perceived by human hearing, and the masking effect is a phenomenon in which a small level signal cannot be perceived by a large level signal. Considering these characteristics, the evaluation function is calculated from the relationship between the spectrum of the input signal component and its mask characteristics. An example of the evaluation function is the difference between the maximum value of the signal level and the minimum value of the mask characteristic in each partial band. The bit allocation unit 4 determines the optimum bit allocation for each partial band based on the evaluation function from the auditory model unit 3. The quantizing unit 5 normalizes the partial band signals of the respective partial bands from the band dividing unit 1 with the maximum value from the maximum value detecting unit 2 in order to improve the quantization efficiency, and quantizes them according to the bit allocation from the bit allocating unit 4. And encode. The multiplexing unit 6 multiplexes the maximum value information from the maximum value detection unit 2, the bit allocation information from the bit allocation unit 4, and the sample information from the quantization unit 5, and outputs it as encoded data. At this time, in order to reduce the amount of information, when the bit allocation to the partial band is zero, the maximum value information and the sample information for the partial band are usually not multiplexed. In the above operation process of the encoder, when the partial band signal is quantized and transmitted,
Since the information of the partial band signal whose bit allocation is zero is not transmitted at all, the decoder cannot decode and reproduce the partial band signal. Therefore, in the reproduced decoded signal, the power of the partial band signal is reduced with respect to the power of the input signal on the encoder side. When the bit allocation is 1 or more, the information transmission of the partial band signal information is guaranteed and the power is not reduced. Furthermore, if the bit allocation is at least 1 bit, it is possible to prevent the power reduction, and the bit allocation more than that contributes to the improvement of the quantization distortion. Next, the band division unit 1, the maximum value detection unit 2,
The auditory model unit 3 and the bit allocation unit 4 once process the input signal. The power loss calculation unit 14 calculates the power of the partial band signal from the partial band signals of the partial bands output from the band division unit 1, and at the same time, performs the bit allocation for each partial band from the bit allocation determined by the bit allocation unit 4. Is determined to be zero, and the total power of the subbands with zero bit allocation is calculated. FIG. 10 shows the power of the partial band signal. The shaded area in the figure represents the power of the partial band in which the bit allocation is zero, and this is the power loss. The gain adjusting unit 15 adjusts the gain of the input signal in a direction of compensating for the loss according to the power calculated by the power loss calculating unit 14. After that, normal processing is performed on the input signal adjusted by the gain adjusting unit 15. Since the input signal in this case is gain-adjusted, the power loss calculation unit 1
The power of the partial band signal at 4 has increased to the level shown by the dotted line in FIG. This dotted line portion is equal to the power of the shaded portion, so that the loss of the partial band signal component due to the zero bit allocation to the partial band can be compensated in advance on the encoder side.
In short, the band dividing means generates the partial band signal by dividing the input signal into a plurality of partial bands, and the maximum value detecting means detects the maximum absolute value of the partial band signal,
The auditory model means performs spectrum analysis of the input signal based on the masking rule of the human auditory characteristics, calculates an evaluation function for a plurality of subbands, and the bit allocation means performs a bit for quantizing the plurality of subband signals. As the allocation, bit allocation is performed based on the evaluation function, the quantizing means quantizes a plurality of partial band signals based on the bit allocation, and the multiplexing means performs bit allocation information, maximum value detection information, and sample information. The multiplexed power is output, and the power loss calculation means calculates the power loss when the bit allocation to the partial band becomes zero from the power of the partial band signal output from the band division means and the bit allocation by the bit allocation means. The gain adjusting unit adjusts the gain of the input signal according to the power loss.

【００４７】発明の実施の形態７．図１１は、本発明の
一実施例である符号器に関して示すものである。図１１
において、１〜６は上記従来例と同一のものであり、そ
の説明を省略する。１４はパワー損失算出部、１６は最
大値調整部である。次に動作について説明する。Seventh Embodiment of the Invention FIG. 11 shows an encoder which is an embodiment of the present invention. FIG.
In the above, 1 to 6 are the same as those in the above-mentioned conventional example, and the description thereof will be omitted. Reference numeral 14 is a power loss calculation unit, and 16 is a maximum value adjustment unit. Next, the operation will be described.

【００４８】次に動作について説明する。帯域分割部１
では入力信号を複数の部分帯域に分割し、ある特定時間
区分に対する部分帯域信号を出力する。音響信号の符号
化の場合、人間の聴覚特性に合わせて通常３２個の等し
い帯域幅に分割する。特定時間区分内において最大値検
出部２では各部分帯域毎に部分帯域信号の絶対値の最大
値を検出する。聴覚モデル部３では入力信号をＦＦＴ分
析等のスペクトラム分析を行い、これに対してさらに人
間の聴覚特性に基づいて分析し、かつ最大値検出部２か
らの最大値を考慮して、ビット割当て部４で最適なビッ
ト割当てを行うための評価関数を算出する。ここで言う
人間の聴覚特性とは、主に最小可聴限とマスキング効果
である。最小可聴限とは人間の聴覚で知覚できる最小レ
ベルのことであり、マスキング効果とは大きなレベルの
信号により小さなレベルの信号を知覚できなくなる現象
のことである。これらの特性を考慮し、入力信号成分の
スペクトラムとそのマスク特性の関係から評価関数を算
出する。評価関数の一例として各部分帯域での信号レベ
ルの最大値とマスク特性の最小値との差がある。ビット
割当て部４では聴覚モデル部３からの評価関数に基づ
き、各部分帯域に最適なビット割当てを決定する。量子
化部５では帯域分割部１からの各部分帯域の部分帯域信
号を、量子化効率を高めるため最大値検出部２からの最
大値で正規化し、ビット割当て部４からのビット割当て
に従って量子化及び符号化する。多重化部６は、最大値
検出部２からの最大値情報と、ビット割当て部４からの
ビット割当て情報と、量子化部５からのサンプル情報を
多重化し符号化データとして出力する。この際に、情報
量削減のため、部分帯域に対するビット割当てが零であ
る場合には、通常、その部分帯域に対する最大値情報及
びサンプル情報は多重化しない。以上の符号器の動作処
理において、部分帯域信号を量子化して伝送する場合、
ビット割当てが零である部分帯域信号の情報は全く伝送
されないため、復号器側ではその部分帯域信号を復号再
生できない。したがって再生された復号信号は、符号器
側での入力信号のパワーに対してその部分帯域信号のパ
ワー分が減少することになる。ビット割当てが１以上の
場合には部分帯域信号情報の情報伝送は保証され、パワ
ーが減少することはない。さらにいえば、ビット割当て
が最低１ビットあればパワーの減少を防ぐ事が可能であ
り、それ以上のビット割当ては量子化歪の改善に寄与す
ることになる。パワー損失算出部１４は、帯域分割部１
から出力される各部分帯域の部分帯域信号から部分帯域
信号のパワーを算出し、同時にビット割当て部４によっ
て決定されたビット割当てから各部分帯域に対するビッ
ト割当てが零であるかどうかの判別を行い、ビット割当
てが零である部分帯域のパワーの合計を算出する。これ
がビット割当てが零であることによるパワー損失であ
る。最大値調整部１６は、パワー損失算出部１４で算出
されたパワー損失に応じて、その損失を補償する方向で
最大値検出部２によって検出された全ての部分帯域に対
する最大値のゲイン調整を行う。このゲイン調整は全て
の部分帯域に対して等しいものであっても、ゲインに重
み付けをしたものであってもよい。量子化部５では最大
値検出部２から出力される最大値を用いて正規化が行わ
れ、伝送される最大値情報としては最大値調整部１６か
ら出力されるゲイン調整された最大値が用いられるた
め、復号器側で逆正規化を行う場合に部分帯域信号には
ゲインが与えられることになる。その様子を図１２に示
す。ある部分帯域信号を最大値で正規化した後、その最
大値にゲイン調整を行って逆正規化をすると振幅が増幅
され、結果として部分帯域信号のパワーも増加する。こ
の動作によって、ビット割当てが零であることによるパ
ワー損失を、全ての部分帯域のパワーを増加させること
によって補償する。これによって、部分帯域に対するビ
ット割当てが零となることによる部分帯域信号成分の損
失を、符号器側であらかじめ補償することができる。要
するに、また、帯域分割手段が、入力信号を複数の部分
帯域に分割することによって部分帯域信号を生成し、最
大値検出手段が、部分帯域信号の絶対値の最大値を検出
し、聴覚モデル手段が、入力信号を人間の聴覚特性のマ
スキング規則に基づいてスペクトラム分析し、複数の部
分帯域に対する評価関数を算出し、ビット割当て手段
が、複数の部分帯域信号を量子化するためのビット割当
てとして、評価関数に基づいてビット割当てを行い、量
子化手段が、ビット割当てに基づいて複数の部分帯域信
号を量子化し、多重化手段が、ビット割当て情報、最大
値検出情報及びサンプル情報とを多重化して出力し、パ
ワー損失算出手段が、帯域分割手段から出力される部分
帯域信号のパワーとビット割当て手段によるビット割当
てから、部分帯域に対するビット割当てが零となった場
合のパワー損失を算出し、最大値を調整する。Next, the operation will be described. Band division unit 1
Then, the input signal is divided into a plurality of partial bands, and the partial band signal for a certain specific time section is output. In the case of audio signal coding, it is usually divided into 32 equal bandwidths according to the human hearing characteristics. The maximum value detection unit 2 detects the maximum absolute value of the partial band signal for each partial band within the specific time segment. The auditory model unit 3 performs spectrum analysis such as FFT analysis on the input signal, further analyzes it based on human auditory characteristics, and considers the maximum value from the maximum value detection unit 2 to consider the bit allocation unit. In 4, the evaluation function for optimal bit allocation is calculated. The human auditory characteristics mentioned here are mainly the minimum audible limit and the masking effect. The minimum audible limit is the minimum level that can be perceived by human hearing, and the masking effect is a phenomenon in which a small level signal cannot be perceived by a large level signal. Considering these characteristics, the evaluation function is calculated from the relationship between the spectrum of the input signal component and its mask characteristics. An example of the evaluation function is the difference between the maximum value of the signal level and the minimum value of the mask characteristic in each partial band. The bit allocation unit 4 determines the optimum bit allocation for each partial band based on the evaluation function from the auditory model unit 3. The quantizing unit 5 normalizes the partial band signals of the respective partial bands from the band dividing unit 1 with the maximum value from the maximum value detecting unit 2 in order to improve the quantization efficiency, and quantizes them according to the bit allocation from the bit allocating unit 4. And encode. The multiplexing unit 6 multiplexes the maximum value information from the maximum value detection unit 2, the bit allocation information from the bit allocation unit 4, and the sample information from the quantization unit 5, and outputs it as encoded data. At this time, in order to reduce the amount of information, when the bit allocation to the partial band is zero, the maximum value information and the sample information for the partial band are usually not multiplexed. In the above operation process of the encoder, when the partial band signal is quantized and transmitted,
Since the information of the partial band signal whose bit allocation is zero is not transmitted at all, the decoder cannot decode and reproduce the partial band signal. Therefore, in the reproduced decoded signal, the power of the partial band signal is reduced with respect to the power of the input signal on the encoder side. When the bit allocation is 1 or more, the information transmission of the partial band signal information is guaranteed and the power is not reduced. Furthermore, if the bit allocation is at least 1 bit, it is possible to prevent the power reduction, and the bit allocation more than that contributes to the improvement of the quantization distortion. The power loss calculation unit 14 includes the band division unit 1
The power of the sub-band signal is calculated from the sub-band signal of each sub-band output from, and at the same time, it is determined from the bit allocation determined by the bit allocation unit 4 whether the bit allocation to each sub-band is zero, Calculate the sum of the powers of the subbands with zero bit allocation. This is the power loss due to zero bit allocation. The maximum value adjusting unit 16 adjusts the maximum value of gain for all the partial bands detected by the maximum value detecting unit 2 in the direction of compensating for the power loss calculated by the power loss calculating unit 14. . This gain adjustment may be the same for all the partial bands or may be the gain weighted. The quantization unit 5 performs normalization using the maximum value output from the maximum value detection unit 2, and the maximum value information output from the maximum value adjustment unit 16 is used as the maximum value information to be transmitted. Therefore, the gain is given to the partial band signal when the inverse normalization is performed on the decoder side. This is shown in FIG. After normalizing a certain sub-band signal with the maximum value, the gain is adjusted to the maximum value and inverse normalization is performed to amplify the amplitude, and as a result, the power of the sub-band signal also increases. This action compensates for the power loss due to zero bit allocation by increasing the power of all subbands. As a result, the loss of the partial band signal component due to the zero bit allocation to the partial band can be compensated in advance on the encoder side. In short, the band dividing means generates the partial band signal by dividing the input signal into a plurality of partial bands, and the maximum value detecting means detects the maximum absolute value of the partial band signal, and the auditory model means. Is the spectrum analysis of the input signal based on the masking rule of human auditory characteristics, calculates the evaluation function for a plurality of subbands, the bit allocation means, as a bit allocation for quantizing the plurality of subband signals, Bit allocation is performed based on the evaluation function, the quantizing means quantizes the plurality of partial band signals based on the bit allocation, and the multiplexing means multiplexes the bit allocation information, the maximum value detection information, and the sample information. The power loss calculation means outputs the partial band signal from the power of the partial band signal output from the band division means and the bit allocation by the bit allocation means. Against calculates the power loss when the bit allocation becomes zero, adjust the maximum value.

【００４９】発明の実施の形態８．上記実施の形態７に
おいて、最大値調整部１６は、パワー損失算出部１４で
算出されたパワー損失に応じてその損失を補償する方向
で、最大値検出部２によって検出された各部分帯域に対
する最大値のうち、最も大きなものに対してのみゲイン
調整を行うものである。この様にすることによって上記
実施の形態７で説明したように、ビット割当てが零であ
ることによるパワー損失を、最も最大値の大きな部分帯
域のパワーを増加させることによって補償する。これに
よって、部分帯域に対するビット割当てが零となること
による部分帯域信号成分の損失分を、符号器側であらか
じめ補償することができる。また最大値調整部１６にお
いては、最大値のゲイン調整を行う対象の部分帯域の選
択方法として、パワー損失算出部１４で算出される各部
分帯域のうち部分帯域信号のパワーの最も大きな部分帯
域を選択するものであっても良い。さらに最大値調整部
１６においては、最大値のゲイン調整を行う対象の部分
帯域の選択方法として、聴覚モデル部３から出力される
評価関数から判断して選択するものであっても良い。評
価関数として従来例で述べて信号レベルの最大値とマス
ク特性の最小値との差を考えた場合には、最も小さな部
分帯域を選択する。また、上記実施例においては、ただ
１つの部分帯域に対してのみ最大値のゲイン調整を行う
のではなく、例えば上位からＮ個の部分帯域に対して行
うものであっても良い。Eighth Embodiment of the Invention In the seventh embodiment, the maximum value adjusting unit 16 compensates the power loss calculated by the power loss calculating unit 14 according to the power loss, and the maximum value adjusting unit 16 detects the maximum value for each partial band detected by the maximum value detecting unit 2. Among the values, the gain adjustment is performed only for the largest value. By doing so, as described in the seventh embodiment, the power loss due to the zero bit allocation is compensated by increasing the power of the partial band having the largest maximum value. As a result, the loss of the partial band signal component due to the zero bit allocation to the partial band can be compensated in advance on the encoder side. Further, in the maximum value adjusting unit 16, as a method of selecting a target subband for which the maximum value gain adjustment is performed, among the partial bands calculated by the power loss calculating unit 14, the partial band having the largest power of the partial band signal is selected. It may be selected. Further, in the maximum value adjusting unit 16, as a method of selecting the target subband for which the gain adjustment of the maximum value is performed, the partial band may be determined by selecting from the evaluation function output from the auditory model unit 3. When the difference between the maximum value of the signal level and the minimum value of the mask characteristic is considered as the evaluation function in the conventional example, the smallest partial band is selected. Further, in the above-described embodiment, the gain adjustment of the maximum value is not performed for only one partial band, but may be performed for the N highest partial bands, for example.

【００５０】発明の実施の形態９．図１３は、本発明の
一例である符号器に関して示すものである。図１３にお
いて、１〜６は上記従来例と同一のものであり、その説
明を省略する。１４はパワー損失算出部、１５はゲイン
調整部である。次に動作について説明する。Ninth Embodiment of the Invention FIG. 13 shows an encoder which is an example of the present invention. In FIG. 13, 1 to 6 are the same as the above-mentioned conventional example, and the description thereof is omitted. Reference numeral 14 is a power loss calculation unit, and 15 is a gain adjustment unit. Next, the operation will be described.

【００５１】上記実施の形態６〜８において、パワー損
失算出部１４は、各部分帯域に対するパワーの算出方法
として聴覚モデル部３で行われるＦＦＴなどのスペクト
ラム分析結果から各部分帯域信号のパワーを算出するも
のであっても良い。その説明を具体的に実施の形態６に
もとづいて説明する。図１３は、本発明の一例である符
号器に関して示すものである。In the above sixth to eighth embodiments, the power loss calculating section 14 calculates the power of each partial band signal from the spectrum analysis result such as FFT performed in the auditory model section 3 as a method of calculating the power for each partial band. It may be one that does. The description will be specifically given based on the sixth embodiment. FIG. 13 shows an encoder which is an example of the present invention.

【００５２】次に動作処理について説明する。帯域分割
部１、最大値検出部２、聴覚モデル部３及びビット割当
て部４は、入力信号にたいして一旦処理を行う。パワー
損失算出部１４は、聴覚モデル部３におけるスペクトラ
ム分析結果とビット割当て部４によって決定されたビッ
ト割当てから、ビット割当てが零である部分帯域のパワ
ーの合計を算出する。ゲイン調整部１５は、パワー損失
算出部１４で算出されたパワー損失に応じて入力信号の
ゲインを調整する。このゲイン調整部１５で調整された
入力信号に対して、通常の処理を行う。これによって、
部分帯域に対するビット割当てが零となることによる部
分帯域信号成分の損失を、あらかじめ補償することがで
きる。また、上記ゲイン調整部１５においては、実施の
形態７、実施の形態８の様なゲイン調整を行ってもよ
い。Next, the operation processing will be described. The band division unit 1, the maximum value detection unit 2, the auditory model unit 3, and the bit allocation unit 4 once process the input signal. The power loss calculation unit 14 calculates the total power of the partial band in which the bit allocation is zero, from the spectrum analysis result in the auditory model unit 3 and the bit allocation determined by the bit allocation unit 4. The gain adjusting unit 15 adjusts the gain of the input signal according to the power loss calculated by the power loss calculating unit 14. Normal processing is performed on the input signal adjusted by the gain adjusting unit 15. by this,
The loss of the partial band signal component due to the zero bit allocation to the partial band can be compensated in advance. Further, the gain adjusting unit 15 may perform the gain adjustment as in the seventh and eighth embodiments.

【００５３】発明の実施の形態１０．図１４は、本発明
の一例である符号器に関して示すものである。図１４に
おいて、１〜６は上記従来例と同一のものであり、その
説明を省略する。１４はパワー損失算出部、１５はゲイ
ン調整部である。次に動作について説明する。Tenth Embodiment of the Invention FIG. 14 shows an encoder which is an example of the present invention. In FIG. 14, 1 to 6 are the same as the above-mentioned conventional example, and the description thereof is omitted. Reference numeral 14 is a power loss calculation unit, and 15 is a gain adjustment unit. Next, the operation will be described.

【００５４】帯域分割部１、最大値検出部２、聴覚モデ
ル部３及びビット割当て部４は、入力信号にたいして一
旦処理を行う。パワー損失算出部１４は、最大値検出部
２において検出される最大値とビット割当て部４によっ
て決定されたビット割当てから、ビット割当てが零であ
る部分帯域のパワーの合計を算出する。ゲイン調整部１
５は、パワー損失算出部１４で算出されたパワー損失に
応じて入力信号のゲインを調整する。このゲイン調整部
１５で調整された入力信号に対して、通常の処理を行
う。これによって、部分帯域に対するビット割当てが零
となることによる部分帯域信号成分の損失を、あらかじ
め補償することができる。また、上記ゲイン調整部１５
においては、実施の形態７、実施の形態８の様なゲイン
調整を行ってもよい。The band division unit 1, the maximum value detection unit 2, the auditory model unit 3, and the bit allocation unit 4 once process the input signal. The power loss calculation unit 14 calculates the total power of the partial band in which the bit allocation is zero, from the maximum value detected by the maximum value detection unit 2 and the bit allocation determined by the bit allocation unit 4. Gain adjuster 1
Reference numeral 5 adjusts the gain of the input signal according to the power loss calculated by the power loss calculating unit 14. Normal processing is performed on the input signal adjusted by the gain adjusting unit 15. As a result, the loss of the partial band signal component due to the zero bit allocation to the partial band can be compensated in advance. In addition, the gain adjusting unit 15
In, the gain adjustment as in the seventh and eighth embodiments may be performed.

【００５５】発明の実施の形態１１．図１５は、本発明
の一例である符号器に関して示すものである。図１５に
おいて、１〜６は上記従来例と同一のものであり、その
説明を省略する。１１は局所復号部、１２及び１３はパ
ワー分析部、１４はパワー損失算出部、１５はゲイン調
整部である。次に動作について説明する。Eleventh Embodiment of the Invention FIG. 15 shows an encoder which is an example of the present invention. In FIG. 15, 1 to 6 are the same as those in the above-mentioned conventional example, and the description thereof is omitted. Reference numeral 11 is a local decoding unit, 12 and 13 are power analyzing units, 14 is a power loss calculating unit, and 15 is a gain adjusting unit. Next, the operation will be described.

【００５６】上記実施の形態６〜８において、パワー損
失算出部１４は、各部分帯域に対するパワーの算出方法
として最大値検出部２にから出力される最大値から各部
分帯域信号のパワーを算出するものであっても良い。そ
の説明を実施の形態６にもとづいて具体的に説明する。
図１５は、本発明の一例である符号器に関して示すもの
である。In the above sixth to eighth embodiments, the power loss calculating section 14 calculates the power of each partial band signal from the maximum value output from the maximum value detecting section 2 as a method of calculating the power for each partial band. It may be one. The description will be specifically given based on the sixth embodiment.
FIG. 15 shows an encoder which is an example of the present invention.

【００５７】局所復号部１１は、従来例に示す復号器と
同一の構成であり、同一の動作を行う。局所復号部１１
は、多重化部６から出力される復号データを入力し復号
信号を出力する。第１のパワー分析部１２は、符号器に
入力される入力原信号のパワーを算出し、第２のパワー
分析部１３は、局所復号部１１から出力される復号信号
のパワーを算出する。パワー損失算出部１４は、第１の
パワー分析部１２及び第２のパワー分析部１３から出力
されるパワー分析結果からパワー損失を算出する。ゲイ
ン調整部１５は、パワー損失算出部１４から出力される
パワー損失に応じてゲイン調整を行う。これによって、
ビット割当てが零となる場合のパワー損失分を、入力信
号のパワーを操作することによってあらかじめ補償する
ことができる。また、上記ゲイン調整部１５において
は、実施の形態７、実施の形態８の様なゲイン調整を行
ってもよい。The local decoding unit 11 has the same configuration as the decoder shown in the conventional example and performs the same operation. Local decoding unit 11
Receives the decoded data output from the multiplexing unit 6 and outputs a decoded signal. The first power analysis unit 12 calculates the power of the input original signal input to the encoder, and the second power analysis unit 13 calculates the power of the decoded signal output from the local decoding unit 11. The power loss calculation unit 14 calculates the power loss from the power analysis results output from the first power analysis unit 12 and the second power analysis unit 13. The gain adjusting unit 15 adjusts the gain according to the power loss output from the power loss calculating unit 14. by this,
The power loss when the bit allocation becomes zero can be compensated in advance by manipulating the power of the input signal. Further, the gain adjusting unit 15 may perform the gain adjustment as in the seventh and eighth embodiments.

【００５８】実施例１．図１６は、本発明の一例である
符号器に関して示すものである。図１６において、１〜
６は上記従来例と同一のものであり、その説明を省略す
る。１２はパワー分析部である。次に動作について説明
する。Example 1. FIG. 16 shows an encoder which is an example of the present invention. In FIG. 16, 1 to
6 is the same as the above-mentioned conventional example, and its description is omitted. 12 is a power analysis unit. Next, the operation will be described.

【００５９】パワー分析部１２は、入力原信号のパワー
を算出し、その情報をパワー情報として出力する。多重
化部６では、ビット割当て部４からのビット割当て情
報、最大値検出部２からの最大値情報、量子化部５から
のサンプル情報に加えてパワー分析部１２からのパワー
情報を多重化し符号化データとして出力する。The power analysis unit 12 calculates the power of the input original signal and outputs the information as power information. The multiplexing unit 6 multiplexes and encodes the bit allocation information from the bit allocation unit 4, the maximum value information from the maximum value detection unit 2, the sample information from the quantization unit 5, and the power information from the power analysis unit 12 into a code. Output as the converted data.

【００６０】発明の実施の形態１２．図１７は、本発明
の一例である復号器に関して示すものである。図１７に
おいて、２１〜２３は上記従来例と同一のものであり、
その説明を省略する。１５はゲイン調整部である。次に
動作について説明する。Twelfth Embodiment of the Invention FIG. 17 shows a decoder which is an example of the present invention. In FIG. 17, reference numerals 21 to 23 are the same as those in the conventional example,
The description is omitted. Reference numeral 15 is a gain adjusting unit. Next, the operation will be described.

【００６１】分離部２１は、符号化データをビット割当
て情報、最大値情報、サンプル情報、パワー情報に分離
する。ここでいうパワー情報とは符号器における入力原
信号のパワーのことである。逆量子化部２２では、先の
各情報から部分帯域信号を復号するが、ビット割当てが
零である部分帯域に関しては、部分帯域信号を復号する
ことは出来ず部分帯域信号は零となる。従って、元来符
号器においてその部分帯域信号が存在していた場合、帯
域合成部２３から出力される復号信号は、ビット割当て
が零である部分帯域信号のパワー分だけ減少している。
このパワーの減少分を補償するため、ゲイン調整部１５
は、帯域合成部２３から出力される復号信号のパワー算
出を行いながら、このパワーが分離部から出力される符
号器における入力原信号のパワー情報と一致するように
ゲイン調整を行う。これによって、復号信号のパワーを
原信号と等しくすることができる。要するに、上記のよ
うに構成された復号器は、分離手段が、入力符号化デー
タからパワー情報、ビット割当て情報、最大値情報及び
サンプル情報を分離し、逆量子化手段が、ビット割当て
情報、最大値情報及びサンプル情報から部分帯域信号を
復号し、帯域合成手段が、部分帯域信号を帯域合成し、
ゲイン調整手段が、パワー情報に応じて帯域合成された
復号信号のゲイン調整を行って出力する。The separating section 21 separates the encoded data into bit allocation information, maximum value information, sample information and power information. The power information mentioned here is the power of the input original signal in the encoder. The inverse quantizing unit 22 decodes the partial band signal from the above information, but for the partial band whose bit allocation is zero, the partial band signal cannot be decoded and the partial band signal becomes zero. Therefore, when the subband signal originally existed in the encoder, the decoded signal output from the band synthesis unit 23 is reduced by the power of the subband signal whose bit allocation is zero.
In order to compensate for this decrease in power, the gain adjusting unit 15
While calculating the power of the decoded signal output from the band synthesizer 23, the gain is adjusted so that this power matches the power information of the input original signal in the encoder output from the separator. As a result, the power of the decoded signal can be made equal to that of the original signal. In short, in the decoder configured as described above, the separating means separates the power information, the bit allocation information, the maximum value information and the sample information from the input coded data, and the dequantizing means separates the bit allocation information, the maximum information. The partial band signal is decoded from the value information and the sample information, and the band synthesizing unit band-synthesizes the partial band signal,
The gain adjusting means adjusts the gain of the decoded signal band-combined according to the power information and outputs the decoded signal.

【００６２】発明の実施の形態１３．図１８は、本発明
の一例である復号器に関して示すものである。図１８に
おいて、２１〜２３は上記従来例と同一のものであり、
その説明を省略する。１４はパワー損失算出部、１６は
最大値調整部である。次に動作について説明する。Embodiment 13 of the Invention FIG. 18 shows a decoder which is an example of the present invention. In FIG. 18, 21 to 23 are the same as those in the conventional example,
The description is omitted. Reference numeral 14 is a power loss calculation unit, and 16 is a maximum value adjustment unit. Next, the operation will be described.

【００６３】分離部２１は、符号化データをビット割当
て情報、最大値情報、サンプル情報、パワー情報に分離
する。ここでいうパワー情報とは符号器における入力原
信号のパワーのことである。パワー損失算出部１４は、
まずこのビット割当て情報からビット割当てが零でない
部分帯域を判別し、その部分帯域に対する部分帯域信号
のパワーをその部分帯域に対する最大値情報から算出す
る。次にこれと分離部２１からのパワー情報とからビッ
ト割当てが零である部分帯域のパワーを算出する。この
パワーが原信号に対するパワーの損失となる。最大値調
整部１６は、パワー損失算出部１４で算出されたパワー
損失に応じてその損失を補償する方向で分離部２１から
の全ての部分帯域に対する最大値のゲイン調整を行う。
逆量子化部２２ではこのゲイン調整された最大値を用い
て逆正規化が行われるため部分帯域信号がパワー調整さ
れることになり、結果として帯域合成部２３から出力さ
れる復号信号もパワー調整される。これによって、復号
信号のパワーを補償することができる。なお、最大値調
整部１６においては、分離部２１から出力される部分帯
域に対する最大値情報のうち、最も大きなもののみに対
してゲイン調整をするものであってもよい。The separating unit 21 separates the encoded data into bit allocation information, maximum value information, sample information, and power information. The power information mentioned here is the power of the input original signal in the encoder. The power loss calculation unit 14
First, a partial band whose bit allocation is not zero is discriminated from this bit allocation information, and the power of the partial band signal for that partial band is calculated from the maximum value information for that partial band. Next, the power of the partial band in which the bit allocation is zero is calculated from this and the power information from the separating unit 21. This power becomes a loss of power with respect to the original signal. The maximum value adjusting unit 16 adjusts the maximum value of gain for all partial bands from the separating unit 21 in the direction of compensating for the power loss calculated by the power loss calculating unit 14.
Since the inverse quantization unit 22 performs inverse normalization using the gain-adjusted maximum value, the power of the partial band signal is adjusted, and as a result, the decoded signal output from the band synthesis unit 23 is also adjusted in power. To be done. Thereby, the power of the decoded signal can be compensated. Note that the maximum value adjusting unit 16 may perform gain adjustment only on the largest value of the maximum value information for the partial band output from the separating unit 21.

【００６４】実施例２．図１９は、本発明の一例である
復号器に関して示すものである。図１９において、２１
〜２３は上記従来例と同一のものであり、その説明を省
略する。１４はパワー損失算出部、１５はゲイン調整部
である。次に動作について説明する。Example 2. FIG. 19 shows a decoder which is an example of the present invention. In FIG. 19, 21
23 to 23 are the same as those in the above-mentioned conventional example, the description thereof will be omitted. Reference numeral 14 is a power loss calculation unit, and 15 is a gain adjustment unit. Next, the operation will be described.

【００６５】分離部２１は、符号化データをビット割当
て情報、最大値情報、サンプル情報、パワー情報に分離
する。ここでいうパワー情報とは符号器における入力原
信号のパワーのことである。パワー損失算出部１４は、
逆量子化部２２から出力される部分帯域信号のパワーを
算出する。この逆量子化部２２においては、ビット割当
てが零である部分帯域の部分帯域信号は復号されず、来
符号器においてその部分帯域信号が存在していた場合、
帯域合成部２３から出力される復号信号は、ビット割当
てが零である部分帯域信号のパワー分だけ減少してい
る。このパワーの減少分を補償するため、先に算出した
逆量子化部２２から出力される部分帯域信号のパワーと
分離部２１からのパワー情報とからパワー損失を算出す
る。ゲイン調整部１５は、パワー損失算出部１４で算出
されたパワー損失に応じて逆量子化部２２から出力され
る部分帯域信号のゲイン調整を行う。結果として帯域合
成部２３から出力される復号信号もパワーが調整される
ことになる。これによって、復号信号のパワーを補償す
ることができる。なお、ゲイン調整を帯域合成後の復号
信号に対して行っても良い。The separating unit 21 separates the encoded data into bit allocation information, maximum value information, sample information, and power information. The power information mentioned here is the power of the input original signal in the encoder. The power loss calculation unit 14
The power of the partial band signal output from the inverse quantization unit 22 is calculated. In the dequantization unit 22, the subband signal of the subband whose bit allocation is zero is not decoded, and when the subband signal exists in the incoming encoder,
The decoded signal output from the band synthesizing unit 23 is reduced by the power of the partial band signal whose bit allocation is zero. In order to compensate for this decrease in power, the power loss is calculated from the power of the partial band signal output from the dequantization unit 22 calculated previously and the power information from the separation unit 21. The gain adjustment unit 15 adjusts the gain of the partial band signal output from the inverse quantization unit 22 according to the power loss calculated by the power loss calculation unit 14. As a result, the power of the decoded signal output from the band synthesis unit 23 is also adjusted. Thereby, the power of the decoded signal can be compensated. Note that the gain adjustment may be performed on the decoded signal after band synthesis.

【００６６】発明の実施の形態１４．図２０は、本発明
の一例である復号器に関して示すものである。図２０に
おいて、２１〜２３は上記従来例と同一のものであり、
その説明を省略する。２４は部分帯域信号生成部、２５
は加算部である。次に動作について説明する。Fourteenth Embodiment of the Invention FIG. 20 shows a decoder which is an example of the present invention. In FIG. 20, reference numerals 21 to 23 are the same as those in the conventional example,
The description is omitted. 24 is a partial band signal generator, 25
Is an adder. Next, the operation will be described.

【００６７】部分帯域信号生成部２４は、まず分離部２
１から出力されるビット割当て情報から、ビット割当て
が零である部分帯域を判別する。次にその部分帯域に対
する代替信号を生成する。この代替信号としては例えば
ホワイト雑音を生成する。この時、代替信号のレベルを
最小可聴限のレベルと等しくする。このレベルとは部分
帯域信号のパワーレベルを意味する。この最小可聴限と
は人間の聴覚で知覚できる限界のことであり、この様に
レベルを設定すると、この代替信号成分は帯域合成後も
知覚されることはない。加算部２５では、図２１に示す
様に逆量子化部２２で復号された部分帯域信号と部分帯
域信号生成部で生成された部分帯域信号とを加算する。
この加算によって全ての部分帯域に対する部分帯域信号
が帯域合成部２３に入力される。帯域合成部２３では、
加算部２５から出力される各部分帯域信号を合成して、
元の帯域幅の復号信号を出力する。これによって復号信
号のパワーを補償できる。The sub-band signal generator 24 first detects the separation unit 2
From the bit allocation information output from 1, the partial band in which the bit allocation is zero is determined. Next, an alternative signal for the subband is generated. For example, white noise is generated as the alternative signal. At this time, the level of the substitute signal is made equal to the level of the minimum audible limit. This level means the power level of the partial band signal. This minimum audible limit is a limit that can be perceived by human hearing, and when the level is set in this way, this alternative signal component is not perceived even after band synthesis. The addition unit 25 adds the partial band signal decoded by the inverse quantization unit 22 and the partial band signal generated by the partial band signal generation unit as shown in FIG.
By this addition, the partial band signals for all the partial bands are input to the band synthesizing unit 23. In the band synthesizer 23,
Combining the partial band signals output from the adder 25,
Output the decoded signal in the original bandwidth. This makes it possible to compensate the power of the decoded signal.

【００６８】発明の実施の形態１５．図２２は、本発明
の一例である復号器に関して示すものである。図２２に
おいて、２１〜２３は上記従来例と同一のものであり、
その説明を省略する。２４は部分帯域信号生成部、２５
は加算部である。次に動作について説明する。Fifteenth Embodiment of the Invention FIG. 22 shows a decoder which is an example of the present invention. In FIG. 22, reference numerals 21 to 23 are the same as those in the conventional example,
The description is omitted. 24 is a partial band signal generator, 25
Is an adder. Next, the operation will be described.

【００６９】部分帯域信号生成部２４は、まず分離部２
１から出力されるビット割当て情報から、ビット割当て
が零である部分帯域を判別する。次にその部分帯域に対
する代替信号を生成する。この代替信号としては例えば
ホワイト雑音を生成する。この時、代替信号のレベルを
次のように規定する。分離部２１から出力されるビット
割当て情報からビット割当てが零である部分帯域と零で
ない部分帯域を判別する。次にビット割当てが零でない
部分帯域の信号レベルとして、最大値情報を用いて算出
する。ビット割当てが零である部分帯域の信号レベルと
しては、最大値情報が存在しないため以下のようにして
求める。図２３に示すように、ビット割当てが零でない
部分帯域の部分帯域信号をマスキング効果でいうところ
の他の音が聞こえなくさせる音、すなわちマスカーとみ
なし、先に求めたビット割当てが零でない部分帯域の信
号レベルから、ビット割当てが零である部分帯域のマス
キングしきい値を求める。このマスキングしきい値を代
替信号のレベルとする。この様にレベルを設定すると、
この代替信号成分は帯域合成後も知覚されることはな
い。加算部２５では、実施の形態１４で述べたとおり、
逆量子化部２２で復号された部分帯域信号と部分帯域信
号生成部で生成された部分帯域信号とを加算する。この
加算によって全ての部分帯域に対する部分帯域信号が帯
域合成部２３に入力される。帯域合成部２３では、加算
部２５から出力される各部分帯域信号を合成して、元の
帯域幅の復号信号を出力する。これによって復号信号の
パワーを補償できる。なお、上記ビット割当てが零でな
い部分帯域の信号レベルを求める方法としては、逆量子
化部２２から出力される復号された部分帯域信号から求
めるものであっても良い。The sub-band signal generator 24 first detects the separator 2
From the bit allocation information output from 1, the partial band in which the bit allocation is zero is determined. Next, an alternative signal for the subband is generated. For example, white noise is generated as the alternative signal. At this time, the level of the alternative signal is specified as follows. Based on the bit allocation information output from the separating unit 21, the partial band in which the bit allocation is zero and the partial band in which the bit allocation is not zero are determined. Next, the maximum level information is used to calculate the signal level of the partial band whose bit allocation is not zero. The maximum band information does not exist for the signal level of the partial band in which the bit allocation is zero, and it is obtained as follows. As shown in FIG. 23, the partial band signal of the partial band whose bit allocation is not zero is regarded as a sound that makes other sounds inaudible due to the masking effect, that is, a masker, and the previously obtained partial band whose bit allocation is not zero is considered. From the signal level of, the masking threshold for the subband with zero bit allocation is determined. This masking threshold is used as the level of the alternative signal. If you set the level like this,
This alternative signal component is not perceived even after band synthesis. In addition section 25, as described in the fourteenth embodiment,
The partial band signal decoded by the inverse quantization unit 22 and the partial band signal generated by the partial band signal generation unit are added. By this addition, the partial band signals for all the partial bands are input to the band synthesizing unit 23. The band synthesizing unit 23 synthesizes the partial band signals output from the adding unit 25 and outputs the decoded signal having the original bandwidth. This makes it possible to compensate the power of the decoded signal. As a method of obtaining the signal level of the partial band in which the bit allocation is not zero, it may be obtained from the decoded partial band signal output from the inverse quantization unit 22.

【００７０】発明の実施の形態１６．図２４は、本発明
の一例である復号器に関して示すものである。図２４に
おいて、２１〜２３は上記従来例と同一のものであり、
その説明を省略する。２４は部分帯域信号生成部、２５
は加算部、２６はレベル情報記憶部である。次に動作に
ついて説明する。Sixteenth Embodiment of the Invention FIG. 24 shows a decoder which is an example of the present invention. In FIG. 24, 21 to 23 are the same as those in the conventional example,
The description is omitted. 24 is a partial band signal generator, 25
Is an addition unit, and 26 is a level information storage unit. Next, the operation will be described.

【００７１】レベル情報記憶部２６は、加算部２５から
出力される当該フレームにおける各部分帯域信号のレベ
ル情報を記憶し、また、過去のフレームにおける各部分
帯域信号のレベル情報を出力する。部分帯域信号生成部
２４は、まず分離部２１から出力されるビット割当て情
報から、ビット割当てが零である部分帯域を判別する。
次にその部分帯域に対する代替信号を生成する。この代
替信号としては例えばホワイト雑音を生成する。この
時、代替信号のレベルを次のように規定する。例えばレ
ベル情報記憶部２６に記憶されている各部分帯域に対す
る直前のフレームのレベル情報をそのまま適用する。あ
るいは、レベル情報記憶部２６に記憶されている各部分
帯域の過去の複数のフレームのレベル情報の推移から予
測したレベル値を適用する。例えば直前の２フレーム分
のレベル情報が増加傾向であれば、直前レベル情報の
１．２倍とし、減少傾向であれば直前の０．８倍とす
る。加算部２５では、上記の実施の形態で述べたとお
り、逆量子化部２２で復号された部分帯域信号と部分帯
域信号生成部で生成された部分帯域信号とを加算する。
この加算によって全ての部分帯域に対する部分帯域信号
が帯域合成部２３に入力される。帯域合成部２３では、
加算部２５から出力される各部分帯域信号を合成して、
元の帯域幅の復号信号を出力する。これによって復号信
号のパワーを補償できる。The level information storage unit 26 stores the level information of each partial band signal in the frame output from the adding unit 25, and also outputs the level information of each partial band signal in the past frame. The partial band signal generation unit 24 first determines the partial band in which the bit allocation is zero from the bit allocation information output from the separation unit 21.
Next, an alternative signal for the subband is generated. For example, white noise is generated as the alternative signal. At this time, the level of the alternative signal is specified as follows. For example, the level information of the immediately preceding frame for each partial band stored in the level information storage unit 26 is applied as it is. Alternatively, the level value predicted from the transition of the level information of a plurality of past frames of each partial band stored in the level information storage unit 26 is applied. For example, if the level information for the immediately preceding two frames is increasing, the level information is set to 1.2 times the previous level information, and if it is decreasing, it is set to 0.8 times the previous level information. As described in the above embodiment, the adder 25 adds the partial band signal decoded by the inverse quantizer 22 and the partial band signal generated by the partial band signal generator.
By this addition, the partial band signals for all the partial bands are input to the band synthesizing unit 23. In the band synthesizer 23,
Combining the partial band signals output from the adder 25,
Output the decoded signal in the original bandwidth. This makes it possible to compensate the power of the decoded signal.

【００７２】発明の実施の形態１７．図２２は、本発明
の一例である復号器に関して示すものである。図２２に
おいて、２１〜２３は上記従来例と同一のものであり、
その説明を省略する。２４は部分帯域信号生成部、２５
は加算部である。次に動作について説明する。Seventeenth Embodiment of the Invention FIG. 22 shows a decoder which is an example of the present invention. In FIG. 22, reference numerals 21 to 23 are the same as those in the conventional example,
The description is omitted. 24 is a partial band signal generator, 25
Is an adder. Next, the operation will be described.

【００７３】分離部２１で分離される各部分帯域に対す
る最大値情報は、各部分帯域に対するビット割当てが零
であるか零でないかに係わらず必ず全ての部分帯域に対
する最大値を含んでいるものとする。部分帯域信号生成
部２４は、まず分離部２１から出力されるビット割当て
情報から、ビット割当てが零である部分帯域を判別す
る。次にその部分帯域に対する代替信号を生成する。こ
の代替信号としては例えばホワイト雑音を生成する。こ
の時、代替信号のレベルを次のように規定する。この部
分帯域に対する最大値から信号レベルを算出しそのレベ
ルを適用する。加算部２５では、上記実施の形態で述べ
たとおり、逆量子化部２２で復号された部分帯域信号と
部分帯域信号生成部で生成された部分帯域信号とを加算
する。この加算によって全ての部分帯域に対する部分帯
域信号が帯域合成部２３に入力される。帯域合成部２３
では、加算部２５から出力される各部分帯域信号を合成
して、元の帯域幅の復号信号を出力する。これによって
復号信号のパワーを補償できる。The maximum value information for each partial band separated by the separating unit 21 always includes the maximum value for all partial bands regardless of whether the bit allocation to each partial band is zero or non-zero. To do. The partial band signal generation unit 24 first determines the partial band in which the bit allocation is zero from the bit allocation information output from the separation unit 21. Next, an alternative signal for the subband is generated. For example, white noise is generated as the alternative signal. At this time, the level of the alternative signal is specified as follows. The signal level is calculated from the maximum value for this partial band and that level is applied. As described in the above embodiment, the adder 25 adds the partial band signal decoded by the inverse quantizer 22 and the partial band signal generated by the partial band signal generator. By this addition, the partial band signals for all the partial bands are input to the band synthesizing unit 23. Band synthesizer 23
Then, the partial band signals output from the adder 25 are combined to output a decoded signal having the original bandwidth. This makes it possible to compensate the power of the decoded signal.

【００７４】発明の実施の形態１８．図２５は、本発明
の一例である復号器に関して示すものである。図２５に
おいて、２１〜２３は上記従来例と同一のものであり、
その説明を省略する。２４は部分帯域信号生成部、２５
は加算部、２６は部分帯域信号記憶部である。次に動作
について説明する。Eighteenth Embodiment of the Invention FIG. 25 shows a decoder which is an example of the present invention. In FIG. 25, 21 to 23 are the same as those in the conventional example,
The description is omitted. 24 is a partial band signal generator, 25
Is an adding unit, and 26 is a partial band signal storage unit. Next, the operation will be described.

【００７５】部分帯域信号記憶部２６は、加算部２５か
ら出力される当該フレームにおける各部分帯域信号を記
憶し、また、過去のフレームの各部分帯域信号を出力す
る。部分帯域信号生成部２４は、まず分離部２１から出
力されるビット割当て情報から、ビット割当てが零であ
る部分帯域を判別する。次にその部分帯域に対する代替
信号を生成する。この代替信号として部分帯域信号記憶
部２６から出力される前フレームの部分帯域信号を用い
る。このときそのレベルは上記実施の形態１４〜１７の
通りに定める。加算部２５では、上記実施の形態１７で
述べたとおり、逆量子化部２で復号された部分帯域信号
と部分帯域信号生成部で生成された部分帯域信号とを加
算する。この加算によって全ての部分帯域に対する部分
帯域信号が帯域合成部２３に入力される。帯域合成部２
３では、加算部２５から出力される各部分帯域信号を合
成して、元の帯域幅の復号信号を出力する。これによっ
て復号信号の品質を維持しつつ復号信号のパワーを補償
できる。The partial band signal storage unit 26 stores each partial band signal in the frame output from the adding unit 25, and also outputs each partial band signal in the past frame. The partial band signal generation unit 24 first determines the partial band in which the bit allocation is zero from the bit allocation information output from the separation unit 21. Next, an alternative signal for the subband is generated. As the alternative signal, the partial band signal of the previous frame output from the partial band signal storage unit 26 is used. At this time, the level is determined as in the fourteenth to seventeenth embodiments. As described in the seventeenth embodiment, the addition unit 25 adds the partial band signal decoded by the inverse quantization unit 2 and the partial band signal generated by the partial band signal generation unit. By this addition, the partial band signals for all the partial bands are input to the band synthesizing unit 23. Band synthesizer 2
In 3, the partial band signals output from the adder 25 are combined and the decoded signal having the original bandwidth is output. This makes it possible to compensate the power of the decoded signal while maintaining the quality of the decoded signal.

【００７６】発明の実施の形態１９．図２６は、本発明
の一例である復号器に関して示すものである。図２６に
おいて、２１〜２３は上記従来例と同一のものであり、
その説明を省略する。２４は部分帯域信号生成部、２５
は加算部である。次に動作について説明する。Nineteenth Embodiment of the Invention FIG. 26 shows a decoder which is an example of the present invention. In FIG. 26, 21 to 23 are the same as those in the conventional example,
The description is omitted. 24 is a partial band signal generator, 25
Is an adder. Next, the operation will be described.

【００７７】部分帯域信号生成部２４は、まず分離部２
１から出力されるビット割当て情報から、ビット割当て
が零である部分帯域を判別する。次にその部分帯域に対
する代替信号を生成する。この代替信号として次のよう
にして生成した信号を用いる。ビット割当てが零である
部分帯域において、その部分帯域を代表する周波数、例
えば中心周波数を基本周波数とみなし、この基本周波数
に対する高調波及び低調波を含む部分帯域の部分帯域信
号から合成信号を生成する。ここで高調波及び低調波を
含む部分帯域の選択方法としては、例えば第ｎ次までの
高調波及び低調波を含む部分帯域を選択する、あるいは
基本周波数が低い場合には第ｎ次までの高調波を選択す
る、あるいは基本周波数が高い場合には第ｎ次までの低
調波を含む部分帯域を選択する、などの方法がある。こ
の様にして生成された合成信号のレベルは上記実施の形
態１４〜１７の通りに定める。加算部２５では、逆量子
化部２２で復号された部分帯域信号と部分帯域信号生成
部で生成された部分帯域信号とを加算する。この加算に
よって全ての部分帯域に対する部分帯域信号が帯域合成
部２３に入力される。帯域合成部２３では、加算部２５
から出力される各部分帯域信号を合成して、元の帯域幅
の復号信号を出力する。これによって復号信号の品質を
維持しつつ復号信号のパワーを補償できる。また、上記
のような他の部分帯域信号から合成信号を生成する方法
としては、生成しようとする部分帯域に隣接する部分帯
域信号を合成して生成するものであっても良い。The sub-band signal generator 24 first detects the separation unit 2
From the bit allocation information output from 1, the partial band in which the bit allocation is zero is determined. Next, an alternative signal for the subband is generated. A signal generated as follows is used as this alternative signal. In a subband where the bit allocation is zero, the frequency representative of the subband, for example, the center frequency is regarded as the fundamental frequency, and a composite signal is generated from the subband signal of the subband including harmonics and subharmonics to this fundamental frequency. . Here, as a method of selecting the partial band including the harmonic and the subharmonic, for example, a partial band including the harmonic and the subharmonic up to the nth order is selected, or when the fundamental frequency is low, the harmonics up to the nth order are selected. There are methods such as selecting a wave, or selecting subbands including subharmonics up to the nth order when the fundamental frequency is high. The level of the synthesized signal generated in this way is determined as in the above-mentioned fourteenth to seventeenth embodiments. The adder 25 adds the partial band signal decoded by the inverse quantizer 22 and the partial band signal generated by the partial band signal generator. By this addition, the partial band signals for all the partial bands are input to the band synthesizing unit 23. In the band synthesis unit 23, the addition unit 25
The partial band signals output from are combined and the decoded signal of the original bandwidth is output. This makes it possible to compensate the power of the decoded signal while maintaining the quality of the decoded signal. Further, as a method of generating a combined signal from the other partial band signals as described above, a method of combining and generating partial band signals adjacent to the partial band to be generated may be used.

【００７８】[0078]

【発明の効果】以上のように本発明においては、原信号
から信号パワー損失のない符号、復号信号を得る符号化
復号化器を提供することが可能である。As described above, according to the present invention, it is possible to provide a coding / decoding device that obtains a code and a decoded signal without signal power loss from an original signal.

【図１】 実施の形態１における符号器の構成を示すブ
ロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an encoder according to a first embodiment.

【図２】 実施の形態１ないし４におけるビット割り当
てテーブルの記憶状態を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a storage state of a bit allocation table in the first to fourth embodiments.

【図３】 実施の形態１ないし４におけるビット割り当
てテーブルの記憶状態を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a storage state of a bit allocation table in the first to fourth embodiments.

【図４】 実施の形態１ないし４における部分帯域信号
の状態を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing states of partial band signals in the first to fourth embodiments.

【図５】 実施の形態２における符号器の構成を示すブ
ロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an encoder in the second embodiment.

【図６】 実施の形態３における符号器の構成を示すブ
ロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of an encoder in the third embodiment.

【図７】 実施の形態４における符号器の構成を示すブ
ロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an encoder in the fourth embodiment.

【図８】 実施の形態５における符号器の構成を示すブ
ロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of an encoder in the fifth embodiment.

【図９】 実施の形態６における符号器の構成を示すブ
ロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of an encoder in the sixth embodiment.

【図１０】 実施の形態６の部分帯域信号の状態図であ
る。FIG. 10 is a state diagram of a partial band signal according to the sixth embodiment.

【図１１】 実施の形態７の符号器の構成を示すブロッ
ク図である。FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of an encoder according to a seventh embodiment.

【図１２】 実施の形態７の部分帯域信号の状態図であ
る。FIG. 12 is a state diagram of a partial band signal according to the seventh embodiment.

【図１３】 実施の形態９における符号器の構成を示す
ブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of an encoder in the ninth embodiment.

【図１４】 実施の形態１０における符号器の構成を示
すブロック図である。FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of an encoder in the tenth embodiment.

【図１５】 実施の形態１１における符号器の構成を示
すブロック図である。FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of an encoder according to the eleventh embodiment.

【図１６】 実施例１における符号器の構成を示すブロ
ック図である。FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of an encoder in the first embodiment.

【図１７】 実施の形態１２における復号器の構成を示
すブロック図である。FIG. 17 is a block diagram showing the configuration of the decoder in the twelfth embodiment.

【図１８】 実施の形態１３における復号器の構成を示
すブロック図である。FIG. 18 is a block diagram showing the structure of the decoder in the thirteenth embodiment.

【図１９】 実施例２における復号器の構成を示すブロ
ック図である。FIG. 19 is a block diagram showing a configuration of a decoder in the second embodiment.

【図２０】 実施の形態１４における復号器の構成を示
すブロック図である。FIG. 20 is a block diagram showing the configuration of the decoder according to the fourteenth embodiment.

【図２１】 実施の形態１４における部分帯域信号の状
態図である。FIG. 21 is a state diagram of a partial band signal in the fourteenth embodiment.

【図２２】 実施の形態１５における復号器の構成を示
すブロック図である。FIG. 22 is a block diagram showing the configuration of the decoder in the fifteenth embodiment.

【図２３】 実施の形態１５における部分帯域信号の状
態図である。FIG. 23 is a state diagram of a partial band signal according to the fifteenth embodiment.

【図２４】 実施の形態１６における復号器の構成を示
すブロック図である。FIG. 24 is a block diagram showing the configuration of the decoder in the sixteenth embodiment.

【図２５】 実施の形態１７における復号器の構成を示
すブロック図である。FIG. 25 is a block diagram showing the structure of the decoder according to the seventeenth embodiment.

【図２６】 実施の形態１８における復号器の構成を示
すブロック図である。FIG. 26 is a block diagram showing the structure of the decoder in the eighteenth embodiment.

【図２７】 従来例における符号器の構成を示すブロッ
ク図である。FIG. 27 is a block diagram showing a configuration of an encoder in a conventional example.

【図２８】 従来例における入力信号のパワー分析状態
を示す図である。FIG. 28 is a diagram showing a power analysis state of an input signal in the conventional example.

【図２９】 従来例におけるビット割り当ての状態を示
す図である。FIG. 29 is a diagram showing a state of bit allocation in the conventional example.

【図３０】 従来例における部分帯域信号のパワー分析
状態を示す図である。FIG. 30 is a diagram showing a power analysis state of a partial band signal in a conventional example.

【図３１】 従来例における復号器の構成を示すブロッ
ク図である。FIG. 31 is a block diagram showing a configuration of a decoder in a conventional example.

１ 帯域分割手段、２ 最大値検出手段、３ 聴覚モデ
ル手段、４ ビット割当て手段、５ 量子化手段、６
多重化手段、８ 基準ビット割当てテーブル、９ 基準
ビット割当て手段、１０ パワー算出手段、１１ 局所
復号手段、１２第１パワー分析手段、１３ 第２パワー
分析手段、１４ パワー損失算出手段、１５ ゲイン調
整手段、１６ 最大値調整手段、２１ 分離手段、２２
逆量子化手段、２３ 帯域合成手段、２４ 部分帯域
信号生成手段、２５ 加算部、２６ レベル情報記憶
部、２７ 部分帯域信号記憶部。1 band dividing means, 2 maximum value detecting means, 3 auditory model means, 4 bit allocating means, 5 quantizing means, 6
Multiplexing means, 8 reference bit allocation table, 9 reference bit allocation means, 10 power calculation means, 11 local decoding means, 12 first power analysis means, 13 second power analysis means, 14 power loss calculation means, 15 gain adjustment means , 16 maximum value adjusting means, 21 separating means, 22
Inverse quantization means, 23 band synthesis means, 24 partial band signal generation means, 25 addition section, 26 level information storage section, 27 partial band signal storage section.

フロントページの続き (72)発明者 河野 典明 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 内藤 悠史 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内Front page continuation (72) Inventor Noriaki Kono 2-3-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Sanryo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Yuji Naito 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Sanryo Denki Within the corporation

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