ATRACが求める圧縮とは何なのか？

　ATRACは人間の耳の聴覚特性を利用した信号圧縮処理をします。
またATRACに入る信号は機器に入力された「生のデジタル信号」です。
 

１．入力信号を帯域分割フィルター（ＱＭＦ※１）によって、０kHz〜１１kHzと１１kHz〜２２kHzの
　　２つに分けます。次に、２つに分けられた０kHz〜１１kHzの方をさらに帯域分割フィルターによって、
　　０kHz〜５．５kHzと５．５kHz〜１１kHzの２つに分けます。よって入力信号は帯域分割フィルター
　　によって０kHz〜５．５kHz、５．５kHz〜１１kHz、１１kHz〜２２kHzの３帯域に分割します。

　　さらにこのステップで１１kHz〜２２kHzの信号を半分の周波数０kHz〜１１kHzに変換します。
　　もとデータは４４．１kHzサンプリングで情報を作成していますが、１１kHz〜２２kHzを半分に
　　するということは２２．０５kHzサンプリングで情報を作成したのと等しく、サンプリング周波数が
　　低くなると、データの持つ周波数帯域であるスペクトル分布で元データとサンプリングにより
　　高域に追加されたスペクトル分布でダブル部分が現れます。このダブった部分で、ある折り返しを
　　使い信号の間引き操作を行っています。この段階ですでにデータの削減を行っているのです。
　　なおこの部分は自分でも良く理解できていないのでこのような隠しにしています。

２．
 
 

範囲を７５０Hzずつ３２の帯域に分割する。この１単位帯域をサブバンドと呼ぶ。
　　PASCはこの「１サブバンド」単位に圧縮処理をします。

　　※ATRACでは３つの帯域に分割し、その各帯域の中を256+128+128スペクトルに分け、
　　　５２スペクトルを１バンド（PASCのバンドとは意味が違います）として、
　　　その１バンド単位に圧縮処理をします。

２．分割されたサブバンドに対して、聴覚特性による圧縮を行います。音の周波数や
　　音圧によってその音がよく聞こえたり、全く聞こえなかったりします。
　　そのような音を「等ラウンドネス特性」をもとに、聞こえる音のみを抽出します。
　　さらに、小さい音は大きな音に隠れて聞こえなくなってしまう「マスキング効果」
　　を利用して、最終的な「聞こえる音のみのデータ」に仕上げます。

　　※この処理自体はATRACも同様に行っています。

３．聞こえる音のみになったデータに対して再量子化、つまりビットを割り当てます。
　　この段階でCDなどと同じように16Bitで処理をしてもまだ192kbit/Secには納まりません。
　　そこで「可変ビット方式」で処理をするのです。

　　PASCでは１サブバンドあたり６〜８Bitで、最大２１Bitで量子化しています。
　　ここで〜（から）や最大という言葉を使っているのは全サブバンドに対して均一な
　　Bit値で処理をしているのではなく、そのサブバンド相応のBit値で量子化していると
　　言うことです。あるサブバンドでは６Bitで十分だが、ある低い周波数のサブバンドは
　　２１Bitないと表現しきれない、またその瞬間だけ周波数が全くない場合はBitを
　　振り当てなくてもいいということです。つまり計３２バンドの合計Bit数が192kbit/Secを
　　越えなければ、その３２バンド中でフレキシブルなBit振り分けが出来るのです。

　　※ATRACでは１バンドあたり最大１６Bitで行われています。ただし再量子化するデータが
　　　PASCのものとは異なりますので注意して下さい。

以上３ステップを踏んで圧縮処理が行われます。まとめますと、

機器に入力された「生のデジタル信号」が、可変ビット方式で処理され192kbit/Sec以下
　ならば圧縮せずに記録する。

上記処理されたデータが192kbit/Secより大きかった場合は、圧縮処理をして
　192kbit/Secのデータを作り出し、記録する。

　基本的にCDの音は16Bitで量子化されていますが、必要なBit値の平均は4〜5Bitとと言われています。
つまりCDをDCCに録音した場合、ほとんど圧縮処理を必要としないため、遜色（劣化）のない録音が
可能なのです。また高サンプリング周波数や高量子化で生成されたデジタルデータもその瞬間の
音楽データが可変ビット方式の処理で、192kbit/Sec以下であれば圧縮は行われないことになります。

※１ＱＭＦ
　　クワドラチャー・ミラー・フィルター（Quadrature Mirror Filter：直交鏡像フィルター）