(57)【要約】  ステレオ信号に間欠伝送技術を適用する場合において、品質を低下させることなく、低ビットレート化を図ることができるステレオ信号符号化装置。この装置は、第１チャネル信号と第２チャネル信号とから成るステレオ信号を符号化するステレオ信号符号化装置（１００）であって、ステレオ符号化部（１０３）は、現フレームのステレオ信号が音声部である場合にステレオ信号を符号化して、第１ステレオ符号化データを生成し、ステレオＤＴＸ符号化部（１０４）は、現フレームのステレオ信号が非音声部である場合にステレオ信号を符号化する手段であって、第１チャネル信号及び第２チャネル信号を用いて生成されるモノラル信号のスペクトルパラメータであるモノラル信号スペクトルパラメータと、第１チャネル信号に関する第１チャネル信号情報と、第２チャネル信号に関する第２チャネル信号情報と、をそれぞれ符号化して、第２ステレオ符号化データを生成する。
2012066727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１チャネル信号と第２チャネル信号とから成るステレオ信号を符号化するステレオ信号符号化装置であって、
現フレームの前記ステレオ信号が音声部である場合に前記ステレオ信号を符号化して、第１ステレオ符号化データを生成する第１の符号化手段と、
現フレームの前記ステレオ信号が非音声部である場合に前記ステレオ信号を符号化する手段であって、前記第１チャネル信号及び前記第２チャネル信号を用いて生成されるモノラル信号のスペクトルパラメータであるモノラル信号スペクトルパラメータと、前記モノラル信号のスペクトルパラメータと前記第１チャネル信号のスペクトルパラメータとの間の変動量に関する第１チャネル信号情報と、前記モノラル信号のスペクトルパラメータと前記第２チャネル信号のスペクトルパラメータとの間の変動量に関する第２チャネル信号情報と、をそれぞれ符号化して、第２ステレオ符号化データを生成する第２の符号化手段と、
前記第１ステレオ符号化データ又は前記第２ステレオ符号化データを送信する送信手段と、
を具備するステレオ信号符号化装置。
【請求項２】
前記第２の符号化手段は、
前記第１チャネル信号に対してＬＰＣ（Linear Prediction Coding）分析を行って第１スペクトルパラメータを生成する第１分析手段と、
前記第２チャネル信号に対してＬＰＣ分析を行って第２スペクトルパラメータを生成する第２分析手段と、
前記第１スペクトルパラメータと前記第２スペクトルパラメータとの平均を前記モノラル信号スペクトルパラメータとして算出する平均スペクトルパラメータ算出手段と、
前記モノラル信号スペクトルパラメータを符号化するモノラル信号符号化手段と、
前記モノラル信号スペクトルパラメータの符号化データを復号して、復号スペクトルパラメータを生成する復号手段と、
前記復号スペクトルパラメータと前記第１スペクトルパラメータとの差を、前記第１チャネル信号情報として算出する第１誤差算出手段と、
前記復号スペクトルパラメータと前記第２スペクトルパラメータとの差を、前記第２チャネル信号情報として算出する第２誤差算出手段と、
前記第１チャネル信号情報を符号化する第１チャネル信号符号化手段と、
前記第２チャネル信号情報を符号化する第２チャネル信号符号化手段と、
を具備する請求項１記載のステレオ信号符号化装置。
【請求項３】
前記第２の符号化手段は、
前記第１チャネル信号と前記第２チャネル信号とをダウンミックスして前記モノラル信号を生成する生成手段と、
前記モノラル信号に対してＬＰＣ（Linear Prediction Coding）分析を行って前記モノラル信号スペクトルパラメータを生成する分析手段と、
前記第１チャネル信号に対してＬＰＣ（Linear Prediction Coding）分析を行って第１スペクトルパラメータを生成する第１分析手段と、
前記第２チャネル信号に対してＬＰＣ分析を行って第２スペクトルパラメータを生成する第２分析手段と、
前記モノラル信号スペクトルパラメータを符号化するモノラル信号符号化手段と、
前記モノラル信号スペクトルパラメータの符号化データを復号して、復号スペクトルパラメータを生成する復号手段と、
前記復号スペクトルパラメータと前記第１スペクトルパラメータとの差を、前記第１チャネル信号情報として算出する第１誤差算出手段と、
前記復号スペクトルパラメータと前記第２スペクトルパラメータとの差を、前記第２チャネル信号情報として算出する第２誤差算出手段と、
前記第１チャネル信号情報を符号化する第１チャネル信号符号化手段と、
前記第２チャネル信号情報を符号化する第２チャネル信号符号化手段と、
を具備する請求項１記載のステレオ信号符号化装置。
【請求項４】
前記第２の符号化手段は、
前記第１チャネル信号と前記第２チャネル信号とをダウンミックスして前記モノラル信号を生成する生成手段と、
前記モノラル信号に対してＬＰＣ（Linear Prediction Coding）分析を行って前記モノラル信号スペクトルパラメータを生成する分析手段と、
前記モノラル信号スペクトルパラメータを符号化するモノラル信号符号化手段と、
前記第１チャネル信号のエネルギを前記第１チャネル信号情報として符号化する第１エネルギ符号化手段と、
前記第２チャネル信号のエネルギを前記第２チャネル信号情報として符号化する第２エネルギ符号化手段と、
を具備する請求項１記載のステレオ信号符号化装置。
【請求項５】
前記第２の符号化手段は、
前記第１チャネル信号と前記第２チャネル信号とをダウンミックスして前記モノラル信号を生成する生成手段と、
前記モノラル信号に対してＬＰＣ（Linear Prediction Coding）分析を行って前記モノラル信号スペクトルパラメータを生成する分析手段と、
前記モノラル信号スペクトルパラメータを符号化するモノラル信号符号化手段と、
前記第１チャネル信号のエネルギを前記第１チャネル信号情報として符号化する第１エネルギ符号化手段と、
前記第２チャネル信号のエネルギを前記第２チャネル信号情報として符号化する第２エネルギ符号化手段と、
前記第１チャネル信号のエネルギの復号値と前記第２チャネル信号のエネルギの復号値とを比較する比較手段と、
前記モノラル信号スペクトルパラメータの復号値から第１チャネルＬＰＣ係数及び第２チャネルＬＰＣ係数を得て、前記比較手段での比較結果において前記第１エネルギの復号値と前記第２エネルギの復号値との差が大きくなるほど、前記第１ＬＰＣ係数及び前記第２ＬＰＣ係数のうち、エネルギが小さい信号のＬＰＣ係数に対してスペクトルの白色化を強める変形を施した後にスペクトルパラメータに変換して、変形第１スペクトルパラメータ及び変形第２スペクトルパラメータを生成する生成手段と、
前記モノラル信号スペクトルパラメータと前記変形第１スペクトルパラメータとの差を、前記第１チャネル信号情報として算出する第１誤差算出手段と、
前記モノラル信号スペクトルパラメータと前記変形第２スペクトルパラメータとの差を、前記第２チャネル信号情報として算出する第２誤差算出手段と、
前記第１チャネル信号情報を符号化する第１チャネル信号符号化手段と、
前記第２チャネル信号情報を符号化する第２チャネル信号符号化手段と、
を具備する請求項１記載のステレオ信号符号化装置。
【請求項６】
符号化装置において第１チャネル信号と第２チャネル信号とから成るステレオ信号が音声部である場合に生成される第１ステレオ符号化データ、又は、前記符号化装置において前記ステレオ信号が非音声部である場合に生成される第２ステレオ符号化データを得る受信手段と、
前記第１ステレオ符号化データを復号して、復号第１ステレオ信号を得る第１の復号手段と、
前記第２ステレオ符号化データを復号する手段であって、前記第２ステレオ符号化データに含まれる符号化データから得られる、前記第１チャネル信号及び前記第２チャネル信号を用いて生成されるモノラル信号のスペクトルパラメータであるモノラル信号スペクトルパラメータと、前記モノラル信号のスペクトルパラメータと前記第１チャネル信号のスペクトルパラメータとの間の変動量に関する第１チャネル信号情報と、前記モノラル信号のスペクトルパラメータと前記第２チャネル信号のスペクトルパラメータとの間の変動量に関する第２チャネル信号情報と、を用いて、復号第１チャネル信号と復号第２チャネル信号とから成る復号第２ステレオ信号を得る第２の復号手段と、
を具備するステレオ信号復号装置。
【請求項７】
前記第１チャネル信号情報は、前記モノラル信号スペクトルパラメータと前記第１チャネル信号のスペクトルパラメータとの差及び前記第１チャネル信号のエネルギである第１エネルギを示し、
前記第２チャネル信号情報は、前記モノラル信号スペクトルパラメータと前記第２チャネル信号のスペクトルパラメータとの差及び前記第２チャネル信号のエネルギである第２エネルギを示し、
前記第２の復号手段は、
前記モノラル信号スペクトルパラメータ及び前記第１チャネル信号情報を用いて、前記第１チャネル信号のスペクトルパラメータである第１スペクトルパラメータを生成する第１スペクトルパラメータ生成手段と、
前記モノラル信号スペクトルパラメータ及び前記第２チャネル信号情報を用いて、前記第２チャネル信号のスペクトルパラメータである第２スペクトルパラメータを生成する第２スペクトルパラメータ生成手段と、
前記第１エネルギが乗算された音源信号を、前記第１スペクトルパラメータから得られるＬＰＣ（Linear Prediction Coding）係数で構成される合成フィルタに通して、前記復号第１チャネル信号を生成する第１合成フィルタと、
前記第２エネルギが乗算された音源信号を、前記第２スペクトルパラメータから得られるＬＰＣ係数で構成される合成フィルタに通して、前記復号第２チャネル信号を生成する第２合成フィルタと、
を具備する請求項６記載のステレオ信号復号装置。
【請求項８】
前記第２の復号手段は、
前記第１チャネル信号のエネルギである第１エネルギと、前記第２チャネル信号のエネルギである第２エネルギとを比較する比較手段と、
前記比較手段での比較結果及び前記モノラル信号スペクトルパラメータを用いて、前記第１チャネル信号のＬＰＣ（Linear Prediction Coding）係数である第１ＬＰＣ係数、及び、前記第２チャネル信号のＬＰＣ係数である第２ＬＰＣ係数を生成する生成手段と、
前記第１チャネル信号のエネルギが乗算された音源信号を、前記第１ＬＰＣ係数で構成される合成フィルタに通して、前記復号第１チャネル信号を生成する第１合成フィルタと、
前記第２チャネル信号のエネルギが乗算された音源信号を、前記第２ＬＰＣ係数で構成される合成フィルタに通して、前記復号第２チャネル信号を生成する第２合成フィルタと、
を具備する請求項６記載のステレオ信号復号装置。
【請求項９】
前記生成手段は、前記モノラル信号スペクトルパラメータから前記第１ＬＰＣ係数及び前記第２ＬＰＣ係数を得て、前記第１エネルギと前記第２エネルギとの差が閾値より大きくなる場合には、前記第１ＬＰＣ係数及び前記第２ＬＰＣ係数のうち、エネルギが小さい信号のＬＰＣ係数に対して白色化の程度を強める変形を施す、
請求項８記載のステレオ信号復号装置。
【請求項１０】
前記生成手段は、前記モノラル信号スペクトルパラメータから前記第１ＬＰＣ係数及び前記第２ＬＰＣ係数を得て、前記第１エネルギと前記第２エネルギとの差が大きくなるほど、前記第１ＬＰＣ係数及び前記第２ＬＰＣ係数のうち、エネルギが小さい信号のＬＰＣ係数に対して白色化の程度を強める変形を施す、
請求項８記載のステレオ信号復号装置。
【請求項１１】
前記第１チャネル信号情報は、前記モノラル信号スペクトルパラメータと前記第１チャネル信号のスペクトルパラメータとの差である第１誤差成分及び前記第１チャネル信号のエネルギである第１エネルギを示し、
前記第２チャネル信号情報は、前記モノラル信号スペクトルパラメータと前記第２チャネル信号のスペクトルパラメータとの差である第２誤差成分及び前記第２チャネル信号のエネルギである第２エネルギを示し、
前記第２の復号手段は、
前記第１エネルギと前記第２エネルギとを比較する比較手段と、
前記モノラル信号スペクトルパラメータから第１ＬＰＣ（Linear Prediction Coding）係数及び第２ＬＰＣ係数を得て、前記比較手段での比較結果において前記第１エネルギと前記第２エネルギとの差が大きくなるほど、前記第１ＬＰＣ係数及び前記第２ＬＰＣ係数のうち、エネルギが小さい信号のＬＰＣ係数に対してスペクトルの白色化を強める変形を施して変形第１ＬＰＣ係数及び変形第２ＬＰＣ係数を生成した後にスペクトルパラメータに変換して変形第１スペクトルパラメータ及び変形第２スペクトルパラメータを生成するとともに、前記変形第１スペクトルパラメータに前記第１誤差成分を加算して、前記第１チャネル信号のスペクトルパラメータである第１スペクトルパラメータを生成し、前記変形第２スペクトルパラメータに前記第２誤差成分を加算して、前記第２チャネル信号のスペクトルパラメータである第２スペクトルパラメータを生成する生成手段と、
前記第１エネルギが乗算された音源信号を、前記第１スペクトルパラメータから得られるＬＰＣ係数で構成される合成フィルタに通して、前記復号第１チャネル信号を生成する第１合成フィルタと、
前記第２エネルギが乗算された音源信号を、前記第２スペクトルパラメータから得られるＬＰＣ係数で構成される合成フィルタに通して、前記復号第２チャネル信号を生成する第２合成フィルタと、
を具備する請求項６記載のステレオ信号復号装置。
【請求項１２】
第１チャネル信号と第２チャネル信号とから成るステレオ信号を符号化するステレオ信号符号化方法であって、
現フレームの前記ステレオ信号が音声部である場合に前記ステレオ信号を符号化して、第１ステレオ符号化データを生成する第１の符号化ステップと、
現フレームの前記ステレオ信号が非音声部である場合に前記ステレオ信号を符号化するステップであって、前記第１チャネル信号及び前記第２チャネル信号を用いて生成されるモノラル信号のスペクトルパラメータであるモノラル信号スペクトルパラメータと、前記モノラル信号のスペクトルパラメータと前記第１チャネル信号のスペクトルパラメータとの間の変動量に関する第１チャネル信号情報と、前記モノラル信号のスペクトルパラメータと前記第２チャネル信号のスペクトルパラメータとの間の変動量に関する第２チャネル信号情報と、をそれぞれ符号化して、第２ステレオ符号化データを生成する第２の符号化ステップと、
前記第１ステレオ符号化データ又は前記第２ステレオ符号化データを送信する送信ステップと、
を具備するステレオ信号符号化方法。
【請求項１３】
符号化装置において第１チャネル信号と第２チャネル信号とから成るステレオ信号が音声部である場合に生成される第１ステレオ符号化データ、又は、前記符号化装置において前記ステレオ信号が非音声部である場合に生成される第２ステレオ符号化データを得る受信ステップと、
前記第１ステレオ符号化データを復号して、復号第１ステレオ信号を得る第１の復号ステップと、
前記第２ステレオ符号化データを復号するステップであって、前記第２ステレオ符号化データに含まれる、前記第１チャネル信号及び前記第２チャネル信号を用いて生成されるモノラル信号のスペクトルパラメータであるモノラル信号スペクトルパラメータと、前記モノラル信号のスペクトルパラメータと前記第１チャネル信号のスペクトルパラメータとの間の変動量に関する第１チャネル信号情報と、前記モノラル信号のスペクトルパラメータと前記第２チャネル信号のスペクトルパラメータとの間の変動量に関する第２チャネル信号情報と、を用いて、復号第１チャネル信号と復号第２チャネル信号とから成る復号第２ステレオ信号を得る第２の復号ステップと、
を具備するステレオ信号復号方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステレオ信号符号化装置、ステレオ信号復号装置、ステレオ信号符号化方法及びステレオ信号復号方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信システムでは、電波資源等の有効利用のために、音声信号を低ビットレートに圧縮して伝送することが要求されている。その一方で、通話音声の品質向上及び臨場感の高い通話サービスの実現も望まれており、その実現には、モノラル信号のみならず、多チャンネル音響信号、特にステレオ音響信号を高品質に符号化することが望ましい。【０００３】
ステレオ音響信号を低ビットレートで符号化する方式として、インテンシティステレオ方式が知られている。インテンシティステレオ方式では、モノラル信号にスケーリング係数を乗じてＬチャネル信号（左チャネル信号）とＲチャネル信号（右チャネル信号）とを生成する手法を採る。このような手法は振幅パニング（amplitude panning）とも呼ばれる。【０００４】
振幅パニングの最も基本的な手法は、時間領域におけるモノラル信号に振幅パニング用の利得係数（パニング利得係数）を乗じてＬチャネル信号およびＲチャネル信号を求めるものである（例えば非特許文献１参照）。また、別な手法として、周波数領域において個々の周波数成分ごと（または周波数グループごと）にモノラル信号にパニング利得係数を乗じて、Ｌチャネル信号及びＲチャネル信号を求めるものもある（例えば非特許文献２参照）。【０００５】
また、パニング利得係数をパラメトリックステレオの符号化パラメータとして利用すると、ステレオ信号のスケーラブル符号化（モノラル−ステレオスケーラブル符号化）を実現することができる（例えば特許文献１および特許文献２参照）。パニング利得係数は、特許文献１においてはバランスパラメータとして、特許文献２においてはＩＬＤ（レベル差）として、それぞれ説明されている。【０００６】
一方で、移動体通信システムでは、電波資源の有効利用のため、間欠伝送（Discontinuous Transmission：ＤＴＸ）という技術が存在する（例えば非特許文献３参照）。ＤＴＸは、音声を発声していないとき、背景雑音を表す情報を極低ビットレートで間欠的に伝送する技術である。これにより、通話時の平均ビットレートを低減することができ、同じ周波数帯域でより多くの移動端末を収容することができる。【０００７】
例えば、非特許文献３では、非音声区間（無音区間、背景雑音区間）と判定されたフレームにおいて、８フレームに１度の割合で、ＬＰＣ（Linear Prediction Coding）係数を２９ビットで量子化し（例えば、ＬＰＣ係数をＬＳＦ（Line Spectral Frequencies）係数に変換し）、フレームエネルギを６ビットの合計３５ビット（ビットレート：１．７５ｋｂｉｔ／ｓ）で量子化している。復号部では、乱数に基づいて生成されたフレーム当たり１０本のパルスに、復号されたフレームエネルギを乗じて、復号されたＬＰＣ係数により構成される合成フィルタに通して復号信号を生成する。この復号処理は、ＬＰＣ係数とフレームエネルギとを８フレームおきに更新しながら行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２００４−５３５１４５号公報
【特許文献２】特表２００５−５３３２７１号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】V.Pulkki and M.Karjalainen，“Localization of amplitude-panned virtual sources I: Stereophonic panning”，Journal of the Audio Engineering Society，Vol.49，No.9，2001年9月，pp.739-752
【非特許文献２】B.Cheng，C.Ritz and I.Burnett，“Principles and analysis of the squeezing approach to low bit rate spatial audio coding”，proc.IEEE ICASSP2007，pp.I-13-I-16，2007年4月
【非特許文献３】3GPP TS 26.092 V4.0.0, "AMR Speech Codec; Comfort noise aspects (Release 4)," May 2001
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ここで、ステレオ信号に間欠伝送技術を適用する場合を考える。上記従来技術において、背景雑音信号のスペクトル形状に対してパニング係数を用いる場合、パニング係数をサブバンドに乗じるため、サブバンド間のスペクトルにエネルギの段差が生じ、品質を低下させるという課題がある。この課題は、スペクトル形状が音声と比べて単純な背景雑音信号で顕著に現れる。また、この課題を解決するためにはサブバンド幅を狭めてエネルギの段差の発生を抑える手法が考えられるが、その場合、符号化器側から復号器側へ伝送しなければならないパニング係数の数が増えてしまい、その結果、ビットレートが増加してしまう。【００１１】
一方、背景雑音信号のスペクトル形状をＬＰＣ係数で表す場合には上記のようなスペクトルにおけるエネルギの段差が生じることは無い。しかし、Ｌチャネル及びＲチャネルのそれぞれに対してＬＰＣ係数を符号化しなければならず、その結果、ビットレートが増加してしまうという課題がある。【００１２】
本発明の目的は、ステレオ信号に間欠伝送技術を適用する場合において、品質を低下させることなく、低ビットレート化を図ることができるステレオ信号符号化装置、ステレオ信号復号装置、ステレオ信号符号化方法及びステレオ信号復号方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一態様に係るステレオ信号符号化装置は、第１チャネル信号と第２チャネル信号とから成るステレオ信号を符号化するステレオ信号符号化装置であって、現フレームの前記ステレオ信号が音声部である場合に前記ステレオ信号を符号化して、第１ステレオ符号化データを生成する第１の符号化手段と、現フレームの前記ステレオ信号が非音声部である場合に前記ステレオ信号を符号化する手段であって、前記第１チャネル信号及び前記第２チャネル信号を用いて生成されるモノラル信号のスペクトルパラメータであるモノラル信号スペクトルパラメータと、前記モノラル信号のスペクトルパラメータと前記第１チャネル信号のスペクトルパラメータとの間の変動量に関する第１チャネル信号情報と、前記モノラル信号のスペクトルパラメータと前記第２チャネル信号のスペクトルパラメータとの間の変動量に関する第２チャネル信号情報と、をそれぞれ符号化して、第２ステレオ符号化データを生成する第２の符号化手段と、前記第１ステレオ符号化データ又は前記第２ステレオ符号化データを送信する送信手段と、を具備する構成を採る。【００１４】
本発明の一態様に係るステレオ信号復号装置は、符号化装置において第１チャネル信号と第２チャネル信号とから成るステレオ信号が音声部である場合に生成される第１ステレオ符号化データ、又は、前記符号化装置において前記ステレオ信号が非音声部である場合に生成される第２ステレオ符号化データを得る受信手段と、前記第１ステレオ符号化データを復号して、復号第１ステレオ信号を得る第１の復号手段と、前記第２ステレオ符号化データを復号する手段であって、前記第２ステレオ符号化データに含まれる符号化データから得られる、前記第１チャネル信号及び前記第２チャネル信号を用いて生成されるモノラル信号のスペクトルパラメータであるモノラル信号スペクトルパラメータと、前記モノラル信号のスペクトルパラメータと前記第１チャネル信号のスペクトルパラメータとの間の変動量に関する第１チャネル信号情報と、前記モノラル信号のスペクトルパラメータと前記第２チャネル信号のスペクトルパラメータとの間の変動量に関する第２チャネル信号情報と、を用いて、復号第１チャネル信号と復号第２チャネル信号とから成る復号第２ステレオ信号を得る第２の復号手段と、を具備する構成を採る。【００１５】
本発明の一態様に係るステレオ信号符号化方法は、第１チャネル信号と第２チャネル信号とから成るステレオ信号を符号化するステレオ信号符号化方法であって、現フレームの前記ステレオ信号が音声部である場合に前記ステレオ信号を符号化して、第１ステレオ符号化データを生成する第１の符号化ステップと、現フレームの前記ステレオ信号が非音声部である場合に前記ステレオ信号を符号化するステップであって、前記第１チャネル信号及び前記第２チャネル信号を用いて生成されるモノラル信号のスペクトルパラメータであるモノラル信号スペクトルパラメータと、前記モノラル信号のスペクトルパラメータと前記第１チャネル信号のスペクトルパラメータとの間の変動量に関する第１チャネル信号情報と、前記モノラル信号のスペクトルパラメータと前記第２チャネル信号のスペクトルパラメータとの間の変動量に関する第２チャネル信号情報と、をそれぞれ符号化して、第２ステレオ符号化データを生成する第２の符号化ステップと、前記第１ステレオ符号化データ又は前記第２ステレオ符号化データを送信する送信ステップと、を具備するようにした。【００１６】
本発明の一態様に係るステレオ信号復号方法は、符号化装置において第１チャネル信号と第２チャネル信号とから成るステレオ信号が音声部である場合に生成される第１ステレオ符号化データ、又は、前記符号化装置において前記ステレオ信号が非音声部である場合に生成される第２ステレオ符号化データを得る受信ステップと、前記第１ステレオ符号化データを復号して、復号第１ステレオ信号を得る第１の復号ステップと、前記第２ステレオ符号化データを復号するステップであって、前記第２ステレオ符号化データに含まれる、前記第１チャネル信号及び前記第２チャネル信号を用いて生成されるモノラル信号のスペクトルパラメータであるモノラル信号スペクトルパラメータと、前記モノラル信号のスペクトルパラメータと前記第１チャネル信号のスペクトルパラメータとの間の変動量に関する第１チャネル信号情報と、前記モノラル信号のスペクトルパラメータと前記第２チャネル信号のスペクトルパラメータとの間の変動量に関する第２チャネル信号情報と、を用いて、復号第１チャネル信号と復号第２チャネル信号とから成る復号第２ステレオ信号を得る第２の復号ステップと、を具備するようにした。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ステレオ信号に間欠伝送技術を適用する場合において、品質を低下させることなく、低ビットレート化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１に係るステレオ信号符号化装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係るステレオ信号復号装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係るステレオＤＴＸ符号化部の内部構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態１に係るステレオＤＴＸ復号部の内部構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態２に係るステレオＤＴＸ符号化部の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態２に係るステレオＤＴＸ復号部の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態２に係るチャネル間のフレームエネルギの差と各チャネルの変形係数との対応関係を示す図
【図８】本発明の実施の形態３に係るステレオＤＴＸ符号化部の構成を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態３に係るステレオＤＴＸ復号部の構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るステレオ信号符号化装置１００の構成を示すブロック図である。
【００２１】
ステレオ信号符号化装置１００は、ＶＡＤ（Voice Active Detector。音声検出）部１０１と、切替部１０２、１０５と、ステレオ符号化部１０３と、ステレオＤＴＸ符号化部１０４と、多重化部１０６とから主に構成される。ステレオ信号符号化装置１００は、所定の時間間隔（例えば、２０ｍｓ）でステレオ信号のフレーム化を行い、このフレーム単位でステレオ信号の符号化を行う。以下に、各構成について、詳細に説明する。
【００２２】
ＶＡＤ部１０１は、入力信号（Ｌチャネル信号とＲチャネル信号とから成るステレオ信号）を分析し、現フレームの入力信号が音声部であるか非音声部であるかを判定する。非音声部としては、信号の振幅値が非常に小さいために聴感的に無音と感じられる無音部、日常生活で知覚される環境音（ダクトの動作音や車の走行音）に代表される背景雑音部等が該当する。以降では、背景雑音部を非音声部の代表として説明を行う。この分析には、少なくとも信号のエネルギが用いられる。そして、ＶＡＤ部１０１部は、分析の結果、現フレームの入力信号が音声部と判定された場合には、現フレームの入力信号が音声部であることを示すＶＡＤデータを生成し、現フレームの入力信号が背景雑音部と判定された場合には、現フレームの入力信号が背景雑音部であることを示すＶＡＤデータを生成する。そして、ＶＡＤ部１０１は、生成したＶＡＤデータを切替部１０２、１０５及び多重化部１０６に出力する。
【００２３】
切替部１０２は、ＶＡＤ部１０１から入力されるＶＡＤデータに従って、入力信号（ステレオ信号）の出力先として、ステレオ符号化部１０３とステレオＤＴＸ符号化部１０４とを切り替える。具体的には、切替部１０２は、ＶＡＤデータが音声部を示す場合、出力先をステレオ符号化部１０３に切り替え、入力信号をステレオ符号化部１０３に出力する。一方、切替部１０２は、ＶＡＤデータが背景雑音部を示す場合、出力先をステレオＤＴＸ符号化部１０４に切り替え、入力信号をステレオＤＴＸ符号化部１０４に出力する。
【００２４】
ステレオ符号化部１０３は、切替部１０２から入力される入力信号（音声部）を符号化する。具体的には、ステレオ符号化部１０３は、ステレオ信号を構成するＬチャネル信号とＲチャネル信号との間の相関を利用してステレオ信号を符号化する。上記ステレオ信号の符号化方法としては、例えば非特許文献１に示される方法を用いる。そして、ステレオ符号化部１０３は、符号化処理により生成されたステレオ符号化データを切替部１０５に出力する。
【００２５】
ステレオＤＴＸ符号化部１０４は、切替部１０２から入力される入力信号（背景雑音部）を符号化する。例えば、ステレオＤＴＸ符号化部１０４は、所定のフレーム数（例えば、８フレーム）に１回の割合で符号化処理を行う。これは、背景雑音の特性の時間的な変化が少ないことを想定しているからである。これにより、更なる低ビットレート化を図ることが可能となる。そして、ステレオＤＴＸ符号化部１０４は、符号化処理により生成されたステレオ符号化データを、切替部１０５経由で多重化部１０６に出力する。なお、ステレオＤＴＸ符号化部１０４は、符号化処理を動作させないフレームでは、符号化処理が動作していない状況を示す特定の符号（例えば、無音識別子（Silence description））であるＳＩＤをステレオ符号化データとして切替部１０５に出力する。なお、ステレオＤＴＸ符号化部１０４における符号化処理の詳細な説明については後述する。
【００２６】
切替部１０５は、切替部１０２と同様にして、ＶＡＤ部１０１から入力されるＶＡＤデータに従って、ステレオ符号化データの入力元として、ステレオ符号化部１０３とステレオＤＴＸ符号化部１０４とを切り替える。具体的には、切替部１０５は、ＶＡＤデータが音声部を示す場合、入力元をステレオ符号化部１０３に切り替え、ステレオ符号化部１０３で生成されたステレオ符号化データを多重化部１０６に出力する。一方、切替部１０５は、ＶＡＤデータが背景雑音部を示す場合、入力元をステレオＤＴＸ符号化部１０４に切り替え、ステレオＤＴＸ符号化部１０４で生成されたステレオ符号化データを多重化部１０６に出力する。
【００２７】
多重化部１０６は、ＶＡＤ部１０１から入力されるＶＡＤデータと切替部１０５から入力されるステレオ符号化データとを多重化し、多重化データを生成する。これにより、多重化データはステレオ信号復号装置に送信される。
【００２８】
以上でステレオ信号符号化装置１００の構成の説明を終了する。
【００２９】
次に、本実施の形態に係るステレオ信号復号装置２００について、図２を用いて説明する。図２は、ステレオ信号復号装置２００の構成を示すブロック図である。
【００３０】
ステレオ信号復号装置２００は、分離部２０１と、切替部２０２、２０５と、ステレオ復号部２０３と、ステレオＤＴＸ復号部２０４とから主に構成される。以下に、各構成について、詳細に説明する。
【００３１】
分離部２０１は、入力される多重化データを受信し、受信した多重化データを、ＶＡＤデータと、ステレオ符号化データとに分離する。そして、分離部２０１は、ＶＡＤデータを切替部２０２、２０５に出力し、ステレオ符号化データを切替部２０２に出力する。
【００３２】
切替部２０２は、分離部２０１から入力されるＶＡＤデータ（現フレームの入力信号が音声部又は背景雑音部のいずれであるかを示すデータ）に従って、ステレオ符号化データの出力先として、ステレオ復号部２０３とステレオＤＴＸ復号部２０４とを切り替える。具体的には、切替部２０２は、ＶＡＤデータが音声部を示す場合、出力先をステレオ復号部２０３に切り替え、ステレオ符号化データをステレオ復号部２０３に出力する。一方、切替部２０２は、ＶＡＤデータが背景雑音部を示す場合、出力先をステレオＤＴＸ復号部２０４に切り替え、ステレオ符号化データをステレオＤＴＸ復号部２０４に出力する。
【００３３】
ステレオ復号部２０３は、切替部２０２から入力されるステレオ符号化データ（すなわち、ステレオ信号符号化装置１００においてステレオ信号が音声部である場合に生成されたステレオ符号化データ）を復号し、復号ステレオ信号（復号Ｌチャネル信号及び復号Ｒチャネル信号）を生成する。そして、ステレオ復号部２０３は、生成された復号ステレオ信号を切替部２０５に出力する。
【００３４】
ステレオＤＴＸ復号部２０４は、切替部２０２から入力されるステレオ符号化データ（すなわち、ステレオ信号符号化装置１００においてステレオ信号が背景雑音部である場合に生成されたステレオ符号化データ）を復号して、復号ステレオ信号（復号Ｌチャネル信号及び復号Ｒチャネル信号）を生成する。そして、ステレオＤＴＸ復号部２０４は、生成された復号ステレオ信号を切替部２０５に出力する。なお、前述したように、ステレオＤＴＸ符号化部１０４（図１）が所定のフレーム数（例えば、８フレーム）に１回の割合で符号化処理を行うので、ステレオＤＴＸ復号部２０４は、所定のフレーム数（例えば、８フレーム）に１回の割合でステレオ符号化データを受信し、それ以外のフレーム、つまり、符号化処理が動作しないフレームでは、ＳＩＤ（無音識別子）を受信する。ステレオＤＴＸ復号部２０４は、ＳＩＤを受信した際には、直近に受信したステレオ符号化データを用いて復号処理を行い、復号ステレオ信号を生成する。すなわち、ステレオＤＴＸ復号部２０４では、受信されたステレオ符号化データは、所定のフレーム数（例えば、８フレーム）だけ連続して用いられることになる。なお、ステレオＤＴＸ復号部２０４における復号処理の詳細な説明については後述する。
【００３５】
切替部２０５は、切替部２０２と同様にして、分離部２０１から入力されるＶＡＤデータに従って、復号ステレオ信号の入力元として、ステレオ復号部２０３とステレオＤＴＸ復号部２０４とを切り替える。具体的には、切替部２０５は、ＶＡＤデータが音声部を示す場合、入力元をステレオ復号部２０３に切り替え、ステレオ復号部２０３で生成された復号ステレオ信号を出力する。一方、切替部２０５は、ＶＡＤデータが背景雑音部を示す場合、入力元をステレオＤＴＸ復号部２０４に切り替え、ステレオＤＴＸ復号部２０４で生成された復号ステレオ信号を出力する。
【００３６】
以上で、ステレオ信号復号装置２００の構成の説明を終了する。
【００３７】
次に、ステレオ信号符号化装置１００におけるステレオＤＴＸ符号化部１０４の構成について、図３を用いて説明する。なお、以下の説明では、各信号のスペクトルパラメータとして、ＬＳＰ（Line Spectral Pairs）パラメータを用いる場合を前提として説明する。例えば、各信号のＬＳＰパラメータは、各信号に対するＬＰＣ分析により得られたＬＰＣ係数を変換することにより求めることができる。ただし、スペクトルパラメータとしては、ＬＳＰパラメータに限定されず、ＬＳＦ（Line Spectral Frequencies）パラメータ及びＩＳＦ（Immittance Spectral Frequencies）パラメータ等を用いてもよい。
【００３８】
図３は、ステレオＤＴＸ符号化部１０４の内部構成を示すブロック図である。
【００３９】
ステレオＤＴＸ符号化部１０４は、フレームエネルギ符号化部３０１、３０２と、スペクトルパラメータ分析部３０３、３０４と、平均スペクトルパラメータ算出部３０５と、平均スペクトルパラメータ量子化部３０６と、平均スペクトルパラメータ復号部３０７と、誤差スペクトルパラメータ算出部３０８、３０９と、誤差スペクトルパラメータ量子化部３１０、３１１と、多重化部３１２とから主に構成される。以下に、各構成について、詳細に説明する。
【００４０】
フレームエネルギ符号化部３０１は、入力されるＬチャネル信号のフレームエネルギを求めて、フレームエネルギをスカラー量子化（符号化）して、Ｌチャネル信号フレームエネルギ量子化情報を生成する。そして、フレームエネルギ符号化部３０１は、Ｌチャネル信号フレームエネルギ量子化情報を多重化部３１２に出力する。
【００４１】
フレームエネルギ符号化部３０２は、入力されるＲチャネル信号のフレームエネルギを求めて、フレームエネルギをスカラー量子化（符号化）して、Ｒチャネル信号フレームエネルギ量子化情報を生成する。そして、フレームエネルギ符号化部３０２は、Ｒチャネル信号フレームエネルギ量子化情報を多重化部３１２に出力する。
【００４２】
スペクトルパラメータ分析部３０３は、入力されるＬチャネル信号に対してＬＰＣ分析を行って、Ｌチャネル信号のスペクトル特性を示すＬＳＰパラメータを生成する。そして、スペクトルパラメータ分析部３０３は、Ｌチャネル信号のＬＳＰパラメータを、平均スペクトルパラメータ算出部３０５及び誤差スペクトルパラメータ算出部３０８に出力する。
【００４３】
スペクトルパラメータ分析部３０４は、スペクトルパラメータ分析部３０３と同様、入力されるＲチャネル信号に対してＬＰＣ分析を行って、Ｒチャネル信号のスペクトル特性を示すＬＳＰパラメータを生成する。そして、スペクトルパラメータ分析部３０４は、Ｒチャネル信号のＬＳＰパラメータを、平均スペクトルパラメータ算出部３０５及び誤差スペクトルパラメータ算出部３０９に出力する。
【００４４】
平均スペクトルパラメータ算出部３０５は、Ｌチャネル信号のＬＳＰパラメータ及びＲチャネル信号のＬＳＰパラメータを用いて、平均スペクトルパラメータを算出する。そして、平均スペクトルパラメータ算出部３０５は、平均スペクトルパラメータを平均スペクトルパラメータ量子化部３０６に出力する。
【００４５】
例えば、平均スペクトルパラメータ算出部３０５は、次式（１）に従って、平均スペクトルパラメータＬＳＰｍ（ｉ）を算出する。
【数１】
2012066727.tif 000003
【００４６】
ここで、ＬＳＰＬ（ｉ）はＬチャネル信号のＬＳＰパラメータを示し、ＬＳＰＲ（ｉ）はＲチャネル信号のＬＳＰパラメータを示し、ＮＬＳＰはＬＳＰパラメータの次数を示す。
【００４７】
なお、平均スペクトルパラメータ算出部３０５は、次式（２）のように、Ｌチャネル信号のエネルギ及びＲチャネル信号のエネルギに基づいて平均スペクトルパラメータを算出してもよい。
【数２】
2012066727.tif 000004
【００４８】
ここで、ｗはＬチャネル信号のエネルギＥＬとＲチャネル信号のエネルギＥＲとに基づいて求められる重みを示し、算出される平均スペクトルパラメータＬＳＰｍ（ｉ）に対して、エネルギの大きいチャネルのＬＳＰパラメータの影響が大きくなるように設定される。例えば、ｗは次式（３）に従って算出される。
【数３】
2012066727.tif 000005
【００４９】
換言すると、平均スペクトルパラメータ算出部３０５は、Ｌチャネル信号のＬＳＰパラメータとＲチャネル信号のＬＳＰパラメータとの平均を、Ｌチャネル信号及びＲチャネル信号から生成されるモノラル信号のＬＳＰパラメータとして算出する。なお、平均スペクトルパラメータ算出部３０５は、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号とをダウンミックスしてモノラル信号を生成し、このモノラル信号から算出されるＬＳＰパラメータ（モノラル信号のＬＳＰパラメータ）を、平均スペクトルパラメータとしてもよい。
【００５０】
平均スペクトルパラメータ量子化部３０６は、ベクトル量子化、スカラー量子化、又は、これらを組み合わせた量子化方法に基づいて、平均スペクトルパラメータを量子化（符号化）する。平均スペクトルパラメータ量子化部３０６は、量子化処理により求められた平均スペクトルパラメータ量子化情報を、平均スペクトルパラメータ復号部３０７及び多重化部３１２に出力する。
【００５１】
平均スペクトルパラメータ復号部３０７は、平均スペクトルパラメータ量子化情報（つまり、平均スペクトルパラメータの符号化データ）を復号して、復号平均スペクトルパラメータを生成する。そして、平均スペクトルパラメータ復号部３０７は、復号平均スペクトルパラメータを、誤差スペクトルパラメータ算出部３０８、３０９に出力する。
【００５２】
誤差スペクトルパラメータ算出部３０８は、Ｌチャネル信号のＬＳＰパラメータから復号平均スペクトルパラメータを減じて、Ｌチャネル信号誤差スペクトルパラメータを算出する。そして、誤差スペクトルパラメータ算出部３０８は、Ｌチャネル信号誤差スペクトルパラメータを誤差スペクトルパラメータ量子化部３１０に出力する。
【００５３】
誤差スペクトルパラメータ算出部３０９は、Ｒチャネル信号のＬＳＰパラメータから復号平均スペクトルパラメータを減じて、Ｒチャネル信号誤差スペクトルパラメータを算出する。そして、誤差スペクトルパラメータ算出部３０９は、Ｒチャネル信号誤差スペクトルパラメータを誤差スペクトルパラメータ量子化部３１１に出力する。
【００５４】
誤差スペクトルパラメータ量子化部３１０は、ベクトル量子化、スカラー量子化、又は、これらを組み合わせた量子化方法に基づいて、Ｌチャネル信号誤差スペクトルパラメータを量子化（符号化）する。誤差スペクトルパラメータ量子化部３１０は、量子化処理により求められたＬチャネル信号誤差スペクトルパラメータ量子化情報を、多重化部３１２に出力する。
【００５５】
誤差スペクトルパラメータ量子化部３１１は、誤差スペクトルパラメータ量子化部３１０と同様、Ｒチャネル信号誤差スペクトルパラメータを量子化（符号化）する。誤差スペクトルパラメータ量子化部３１１は、量子化処理により求められたＲチャネル信号誤差スペクトルパラメータ量子化情報を、多重化部３１２に出力する。
【００５６】
多重化部３１２は、Ｌチャネル信号フレームエネルギ量子化情報と、Ｒチャネル信号フレームエネルギ量子化情報と、平均スペクトルパラメータ量子化情報と、Ｌチャネル信号誤差スペクトルパラメータ量子化情報と、Ｒチャネル信号誤差スペクトルパラメータ量子化情報とを多重化して、ステレオ符号化データを生成する。そして、多重化部３１２は、ステレオ符号化データを、切替部１０５（図１）に出力する。なお、ステレオＤＴＸ符号化部１０４において、多重化部３１２は必須の構成要素ではなく、例えば、Ｌチャネル信号フレームエネルギ量子化情報、Ｒチャネル信号フレームエネルギ量子化情報、平均スペクトルパラメータ量子化情報、Ｌチャネル信号誤差スペクトルパラメータ量子化情報、及び、Ｒチャネル信号誤差スペクトルパラメータ量子化情報を、ステレオ符号化データとして、各データを生成する構成部から切替部１０５（図１）に直接出力してもよい。
【００５７】
以上で、ステレオＤＴＸ符号化部１０４の構成の説明を終了する。
【００５８】
次に、ステレオ信号復号装置２００におけるステレオＤＴＸ復号部２０４の構成について、図４を用いて説明する。図４は、ステレオＤＴＸ復号部２０４の内部構成を示すブロック図である。
【００５９】
ステレオＤＴＸ復号部２０４は、分離部４０１と、フレームゲイン復号部４０２、４０３と、平均スペクトルパラメータ復号部４０４と、誤差スペクトルパラメータ復号部４０５、４０６と、スペクトルパラメータ生成部４０７、４０８と、音源生成部４０９、４１２と、乗算部４１０、４１３と、合成フィルタ部４１１、４１４とから主に構成される。以下に、各構成について、詳細に説明する。
【００６０】
分離部４０１は、切替部２０２（図２）から入力されるステレオ符号化データを、Ｌチャネル信号フレームエネルギ量子化情報と、Ｒチャネル信号フレームエネルギ量子化情報と、平均スペクトルパラメータ量子化情報と、Ｌチャネル信号誤差スペクトルパラメータ量子化情報と、Ｒチャネル信号誤差スペクトルパラメータ量子化情報とに分離する。そして、分離部４０１は、Ｌチャネル信号フレームエネルギ量子化情報をフレームゲイン復号部４０２に出力し、Ｒチャネル信号フレームエネルギ量子化情報をフレームゲイン復号部４０３に出力し、平均スペクトルパラメータ量子化情報を平均スペクトルパラメータ復号部４０４に出力し、Ｌチャネル信号誤差スペクトルパラメータ量子化情報を誤差スペクトルパラメータ復号部４０５に出力し、Ｒチャネル信号誤差スペクトルパラメータ量子化情報を誤差スペクトルパラメータ復号部４０６に出力する。
【００６１】
なお、ステレオＤＴＸ復号部２０４において、分離部４０１は必須の構成要素ではなく、例えば、図２に示す分離部２０１での分離処理によって、Ｌチャネル信号フレームエネルギ量子化情報、Ｒチャネル信号フレームエネルギ量子化情報、平均スペクトルパラメータ量子化情報、Ｌチャネル信号誤差スペクトルパラメータ量子化情報、及び、Ｒチャネル信号誤差スペクトルパラメータ量子化情報を得て、これらの各データを、フレームゲイン復号部４０２、４０３、平均スペクトルパラメータ復号部４０４、及び、誤差スペクトルパラメータ復号部４０５、４０６にそれぞれ直接出力してもよい。
【００６２】
フレームゲイン復号部４０２は、Ｌチャネル信号フレームエネルギ量子化情報を復号して、得られる復号Ｌチャネル信号フレームエネルギを乗算部４１０に出力する。
【００６３】
フレームゲイン復号部４０３は、Ｒチャネル信号フレームエネルギ量子化情報を復号して、得られる復号Ｒチャネル信号フレームエネルギを乗算部４１３に出力する。
【００６４】
平均スペクトルパラメータ復号部４０４は、平均スペクトルパラメータ量子化情報を復号して、得られる復号平均スペクトルパラメータを、スペクトルパラメータ生成部４０７、４０８に出力する。
【００６５】
誤差スペクトルパラメータ復号部４０５は、Ｌチャネル信号誤差スペクトルパラメータ量子化情報を復号して、得られる復号Ｌチャネル信号誤差スペクトルパラメータを、スペクトルパラメータ生成部４０７に出力する。
【００６６】
誤差スペクトルパラメータ復号部４０６は、Ｒチャネル信号誤差スペクトルパラメータ量子化情報を復号して、得られる復号Ｒチャネル信号誤差スペクトルパラメータを、スペクトルパラメータ生成部４０８に出力する。
【００６７】
スペクトルパラメータ生成部４０７は、復号平均スペクトルパラメータ及び復号Ｌチャネル信号誤差スペクトルパラメータを用いて、復号Ｌチャネル信号スペクトルパラメータを生成する。そして、スペクトルパラメータ生成部４０７は、生成した復号Ｌチャネル信号スペクトルパラメータを復号Ｌチャネル信号ＬＰＣ係数に変換して、得られた復号Ｌチャネル信号ＬＰＣ係数を合成フィルタ部４１１に出力する。
【００６８】
例えば、スペクトルパラメータ生成部４０７は、次式（４）に従って、復号平均スペクトルパラメータＬＳＰｑｍ（ｉ）、及び、復号Ｌチャネル信号誤差スペクトルパラメータＥＬＳＰｑＬ（ｉ）を用いて、復号Ｌチャネル信号スペクトルパラメータＬＳＰｑＬ（ｉ）を生成する。
【数４】
2012066727.tif 000006
【００６９】
スペクトルパラメータ生成部４０８は、復号平均スペクトルパラメータ及び復号Ｒチャネル信号誤差スペクトルパラメータを用いて、復号Ｒチャネル信号スペクトルパラメータを生成する。そして、スペクトルパラメータ生成部４０８は、生成した復号Ｒチャネル信号スペクトルパラメータを復号Ｒチャネル信号ＬＰＣ係数に変換して、得られた復号Ｒチャネル信号ＬＰＣ係数を合成フィルタ部４１４に出力する。
【００７０】
例えば、スペクトルパラメータ生成部４０８は、次式（５）に従って、復号平均スペクトルパラメータＬＳＰｑｍ（ｉ）、及び、復号Ｒチャネル信号誤差スペクトルパラメータＥＬＳＰｑＲ（ｉ）を用いて、復号Ｒチャネル信号スペクトルパラメータＬＳＰｑＲ（ｉ）を生成する。
【数５】
2012066727.tif 000007
【００７１】
音源生成部４０９、乗算部４１０及び合成フィルタ部４１１は、Ｌチャネル信号に対応する構成部である。
【００７２】
音源生成部４０９は、ランダム信号又は限定された数のパルスで表される音源信号を生成し、音源信号を乗算部４１０に出力する。なお、音源信号のフレームエネルギが１になるように正規化されている。
【００７３】
乗算部４１０は、音源信号に復号Ｌチャネル信号フレームエネルギを乗じて、乗算結果を合成フィルタ部４１１に出力する。
【００７４】
合成フィルタ部４１１は、スペクトルパラメータ生成部４０７から入力される復号Ｌチャネル信号ＬＰＣ係数で構成される合成フィルタを有し、乗算部４１０から入力される乗算結果（復号Ｌチャネル信号フレームエネルギを乗じた音源信号）を当該合成フィルタに通して復号Ｌチャネル信号を生成する。この復号Ｌチャネル信号が出力信号として出力される。
【００７５】
音源生成部４１２、乗算部４１３及び合成フィルタ部４１４は、Ｒチャネル信号に対応する構成部である。
【００７６】
音源生成部４１２は、ランダム信号又は限定された数のパルスで表される音源信号を生成し、音源信号を乗算部４１３に出力する。なお、音源信号のフレームエネルギが１になるように正規化されている。
【００７７】
乗算部４１３は、音源信号に復号Ｒチャネル信号フレームエネルギを乗じて、乗算結果を合成フィルタ部４１４に出力する。
【００７８】
合成フィルタ部４１４は、スペクトルパラメータ生成部４０８から入力される復号Ｒチャネル信号ＬＰＣ係数で構成される合成フィルタを有し、乗算部４１３から入力される乗算結果（復号Ｒチャネル信号フレームエネルギを乗じた音源信号）を当該合成フィルタに通して復号Ｒチャネル信号を生成する。この復号Ｒチャネル信号が出力信号として出力される。
【００７９】
このようにして、ステレオ信号符号化装置１００は、現フレームでのステレオ信号が背景雑音部の場合には、Ｌチャネル信号のスペクトルパラメータとＲチャネル信号のスペクトルパラメータとの平均である平均スペクトルパラメータの符号化データ（すなわち、モノラル信号のＬＰＣ係数の符号化データに相当）、平均スペクトルパラメータとＬチャネル信号のＬＳＰパラメータとの変動成分（誤差）の符号化データ、及び、平均スペクトルパラメータとＲチャネル信号のＬＳＰパラメータとの変動成分（誤差）の符号化データを、ステレオ符号化データとして生成する。
【００８０】
すなわち、ステレオ信号符号化装置１００は、背景雑音信号のスペクトル形状をＬＰＣ係数で表す場合でも、Ｌチャネル信号のＬＰＣ係数及びＲチャネル信号のＬＰＣ係数をそれぞれ符号化する代わりに、モノラル信号のＬＰＣ係数の符号化データに加え、当該モノラル信号のＬＰＣ係数に対する付加情報として、モノラル信号のＬＳＰパラメータとＬチャネル信号のＬＳＰパラメータとの間の差（変動量）（Ｌチャネル信号に関する情報）、及び、モノラル信号のＬＳＰパラメータとＲチャネル信号のＬＳＰパラメータとの間の差（変動量）（Ｒチャネル信号に関する情報）を付加する。換言すると、ステレオ信号符号化装置１００は、モノラル信号のＬＰＣ係数とＬチャネル信号のＬＰＣ係数との間の相関、及び、モノラル信号のＬＰＣ係数とＲチャネル信号のＬＰＣ係数との間の相関を利用して、ステレオ信号の符号化を行う。
【００８１】
これにより、モノラル信号のＬＰＣ係数、及び、モノラル信号と各チャネル信号とに関する付加情報のみを符号化すればよいので、２チャネル（Ｌチャネル及びＲチャネル）分のＬＰＣ係数を符号化する場合よりも、ビットレートを低減させることができる。
【００８２】
また、ステレオ信号復号装置２００は、現フレームでのステレオ信号が背景雑音部の場合には、ステレオ符号化データに含まれる、平均スペクトルパラメータの符号化データ（すなわち、モノラル信号のＬＰＣ係数の符号化データに相当）と、平均スペクトルパラメータとＬチャネル信号のＬＳＰパラメータとの変動成分（誤差）の符号化データと、平均スペクトルパラメータとＲチャネル信号のＬＳＰパラメータとの変動成分（誤差）の符号化データと、を用いて、復号Ｌチャネル信号と復号Ｒチャネル信号とから成る復号ステレオ信号を得る。
【００８３】
これにより、モノラル信号のＬＰＣ係数及び当該モノラル信号のＬＰＣ係数に対する付加情報（モノラル信号のＬＳＰパラメータと各チャネル信号のＬＳＰパラメータとの変動成分）を用いて、Ｌチャネル信号のＬＰＣ係数及びＲチャネル信号のＬＰＣ係数を得る。これにより、２チャネル（Ｌチャネル及びＲチャネル）分のＬＰＣ係数を受信する場合と同様の品質を確保することが可能となる。
【００８４】
よって、本実施の形態によれば、ステレオ信号に間欠伝送技術を適用する場合において、品質を低下させることなく、低ビットレート化を図ることができる。
【００８５】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２に係るステレオ信号符号化装置１００（図１）のステレオＤＴＸ符号化部１０４の内部構成を示すブロック図である。
【００８６】
図５に示すステレオＤＴＸ符号化部１０４は、フレームエネルギ符号化部３０１、３０２と、モノラル信号生成部５０１と、スペクトルパラメータ分析部５０２と、スペクトルパラメータ量子化部５０３と、多重化部３１２とから主に構成される。以下に、各構成について、詳細に説明する。なお、図５において、図３と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８７】
モノラル信号生成部５０１は、ステレオ信号を構成するＬチャネル信号とＲチャネル信号とをダウンミックスしてモノラル信号を生成する。そして、モノラル信号生成部５０１は、生成したモノラル信号を、スペクトルパラメータ分析部５０２に出力する。
【００８８】
スペクトルパラメータ分析部５０２は、モノラル信号に対してＬＰＣ分析を行ってモノラル信号のスペクトル特性を示すＬＳＰパラメータを生成する。例えば、モノラル信号のＬＳＰパラメータは、モノラル信号に対する分析により得られたＬＰＣ係数を変換することにより求めることができる。そして、スペクトルパラメータ分析部５０２は、モノラル信号のＬＳＰパラメータを、スペクトルパラメータ量子化部５０３に出力する。
【００８９】
スペクトルパラメータ量子化部５０３は、ベクトル量子化、スカラー量子化、又は、これらを組み合わせた量子化方法に基づいて、モノラル信号のＬＳＰパラメータを量子化（符号化）する。スペクトルパラメータ量子化部５０３は、量子化処理により求められたモノラル信号スペクトルパラメータ量子化情報を、多重化部３１２に出力する。
【００９０】
以上で、ステレオＤＴＸ符号化部１０４の構成の説明を終了する。
【００９１】
次に、本発明の実施の形態２に係るステレオ信号復号装置２００（図２）のステレオＤＴＸ復号部２０４の構成について、図６を用いて説明する。図６は、本発明の実施の形態２に係るステレオＤＴＸ復号部２０４の内部構成を示すブロック図である。
【００９２】
図６に示すステレオＤＴＸ復号部２０４は、分離部４０１と、フレームゲイン復号部４０２、４０３と、スペクトルパラメータ復号部６０１と、フレームゲイン比較部６０２と、スペクトルパラメータ生成部６０３、６０４と、音源生成部４０９、４１２と、乗算部４１０、４１３と、合成フィルタ部４１１、４１４とから主に構成される。以下に、各構成について、詳細に説明する。なお、図６において、図４と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００９３】
スペクトルパラメータ復号部６０１は、モノラル信号スペクトルパラメータ量子化情報を復号して、モノラル信号スペクトルパラメータを得て、モノラル信号スペクトルパラメータをスペクトルパラメータ生成部６０３、６０４に出力する。
【００９４】
フレームゲイン比較部６０２は、復号Ｌチャネル信号フレームエネルギと、復号Ｒチャネル信号フレームエネルギとを比較し、比較結果に応じて復号Ｌチャネル信号ＬＰＣ係数及び復号Ｒチャネル信号ＬＰＣ係数のうち少なくとも一方を変形するための変形係数を決定する。
【００９５】
スペクトルパラメータ生成部６０３は、モノラル信号スペクトルパラメータをモノラル信号ＬＰＣ係数に変換し、モノラル信号ＬＰＣ係数、及び、Ｌチャネル信号に対応する変形係数を用いて、合成フィルタ部４１１で用いる復号Ｌチャネル信号ＬＰＣ係数（変形後のＬＰＣ係数）を算出する。
【００９６】
スペクトルパラメータ生成部６０４は、スペクトルパラメータ生成部６０３と同様、モノラル信号スペクトルパラメータをモノラル信号ＬＰＣ係数に変換し、モノラル信号ＬＰＣ係数、及び、Ｒチャネル信号に対応する変形係数を用いて、合成フィルタ部４１４で用いる復号Ｒチャネル信号ＬＰＣ係数（変形後のＬＰＣ係数）を算出する。
【００９７】
このようにして、スペクトルパラメータ生成部６０３、６０４は、フレームゲイン比較部６０２での比較結果に基づいて得られる変形係数、及び、モノラル信号スペクトルパラメータを用いて、合成フィルタ部４１１、４１４でそれぞれ用いられる復号Ｌチャネル信号ＬＰＣ係数及び復号Ｒチャネル信号ＬＰＣ係数を算出する。
【００９８】
なお、ここでは、フレームゲイン比較部６０２が比較結果に応じて変形係数を決定する場合について説明した。しかし、これに限らず、例えば、スペクトルパラメータ生成部６０３、６０４が、フレームゲイン比較部６０２から入力される比較結果に応じて変形係数を決定してもよい。
【００９９】
例えば、復号Ｌチャネル信号ＬＰＣ係数ＬＰＣＬ（ｉ）を変形するための変形係数をαＬとし、復号Ｒチャネル信号ＬＰＣ係数ＬＰＣＲ（ｉ）を変形するための変形係数をαＲとする。ここでは、０．０≦αＬ≦１．０及び０．０≦αＲ≦１．０とする。
【０１００】
この場合、Ｌチャネル信号及びＲチャネル信号にそれぞれ対応する合成フィルタＨＬ（Ｚ），ＨＲ（Ｚ）は、次式（６）及び式（７）のように表される。
【数６】
2012066727.tif 000008
【数７】
2012066727.tif 000009
【０１０１】
ここで、ＮＬＰＣはＬＰＣ係数の次数を示す。つまり、式（６）及び式（７）に示すように、各チャネル信号のＬＰＣ係数が変形係数αにより変形されている。
【０１０２】
また、変形係数αＬ、αＲの決定方法は、例えば、次式（８）のように表される。
【数８】
2012066727.tif 000010
【０１０３】
これは、フレームエネルギの小さい方のチャネルのＬＰＣ係数を白色に近づける（平坦化する）ことを意図している。
【０１０４】
具体的には、復号Ｌチャネル信号フレームエネルギＥＬが復号Ｒチャネル信号フレームエネルギＥＲよりも１０ｄＢ大きい場合（式（８）の上段）、復号Ｌチャネル信号ＬＰＣ係数ＬＰＣＬ（ｉ）の変形を行わず（αＬ、＝１．０）、復号Ｒチャネル信号ＬＰＣ係数ＬＰＣＲ（ｉ）を小さくする（αＲ、＝０．８）。すなわち、復号Ｒチャネル信号ＬＰＣ係数ＬＰＣＲ（ｉ）に白色化の程度を強める変形が施される。
【０１０５】
一方、復号Ｒチャネル信号フレームエネルギＥＲが復号Ｌチャネル信号フレームエネルギＥＬよりも１０ｄＢ大きい場合（式（８）の下段）、復号Ｒチャネル信号ＬＰＣ係数ＬＰＣＲ（ｉ）の変形を行わず（αＲ、＝１．０）、復号Ｌチャネル信号ＬＰＣ係数ＬＰＣＬ（ｉ）を小さくする（αＬ、＝０．８）。すなわち、復号Ｌチャネル信号ＬＰＣ係数ＬＰＣＬ（ｉ）に白色化の程度を強める変形が施される。
【０１０６】
つまり、ステレオＤＴＸ復号部２０４は、復号Ｌチャネル信号フレームエネルギと復号Ｒチャネル信号フレームエネルギとの差が閾値（ここでは１０ｄＢ）より大きくなる場合には、復号Ｌチャネル信号ＬＰＣ係数及び復号Ｒチャネル信号ＬＰＣ係数のうち、フレームエネルギが小さいチャネル信号のＬＰＣ係数に対して白色化の程度を強める変形を施す。
【０１０７】
また、上記以外（つまり、エネルギ差が１０ｄＢ以内の場合。式（８）の中段）、各チャネル信号のＬＰＣ係数の変形を行わない（αＬ＝αＲ＝１．０）。
【０１０８】
上記変形係数αＬ、αＲの決定方法は、以下の考えに基づく。
【０１０９】
フレームエネルギの小さいチャネルはフレームエネルギの大きいチャネルに比べて、背景雑音の音源からの距離がより遠いと判断することができる。背景雑音の音源からの距離が遠くなると、音源からマイクに到達するまでに外乱（例えば壁の反射及び他の雑音等）の影響を受けやすく、スペクトルは白色雑音に近づく。よって、符号化器側においてＬチャネル信号ＬＰＣ係数及びＲチャネル信号ＬＰＣ係数を表す付加情報を符号化しない場合でも、復号器側では、フレームエネルギの小さいチャネル（背景雑音の音源からの距離がより遠いチャネル）のＬＰＣ係数を白色に近づける（平坦化する）ことにより、高品質な背景雑音を生成することが可能となる。
【０１１０】
このフレームエネルギとＬＰＣ係数（変形係数）との対応付けは、より細かく設定することが可能である。図７は、フレームエネルギとＬＰＣ係数（変形係数）との対応付けの一例を示す。図７において、破線は変形係数αＬの値（０．０〜１．０の範囲）を示し、実線は変形係数αＲの値（０．０〜１．０の範囲）を示す。
【０１１１】
図７に示すように、復号Ｌチャネル信号フレームエネルギＥＬが復号Ｒチャネル信号フレームエネルギＥＲよりも大きくなるほど（ｌｏｇ１０（ＥＬ／ＥＲ）が大きくなるほど）、復号Ｒチャネル信号ＬＰＣ係数に白色化の程度を強める変形が施される（つまり、変形係数αＲをより小さくする）。
【０１１２】
一方、図７に示すように、復号Ｒチャネル信号フレームエネルギＥＲが復号Ｌチャネル信号フレームエネルギＥＬよりも大きくなるほど（ｌｏｇ１０（ＥＬ／ＥＲ）が小さくなるほど）、復号Ｌチャネル信号ＬＰＣ係数に白色化の程度を強める変形が施される（変形係数αＬをより小さくする）。
【０１１３】
すなわち、ステレオＤＴＸ復号部２０４は、復号Ｌチャネル信号フレームエネルギと復号Ｒチャネル信号フレームエネルギとの差が大きくなるほど、復号Ｌチャネル信号ＬＰＣ係数及び復号Ｒチャネル信号ＬＰＣ係数のうち、フレームエネルギが小さいチャネル信号のＬＰＣ係数に対して白色化の程度を強める変形を施す。
【０１１４】
なお、復号Ｌチャネル信号フレームエネルギＥＬと復号Ｒチャネル信号フレームエネルギＥＲとの差が５０ｄＢを超えると、フレームエネルギの小さい方のチャネル信号のＬＰＣ係数は完全に平坦になる。
【０１１５】
このように、本実施の形態では、ステレオ信号符号化装置１００は、モノラル信号のＬＰＣ係数、Ｌチャネル信号のフレームエネルギ及びＲチャネル信号のフレームエネルギを符号化する。そして、ステレオ信号復号装置２００は、受信した、Ｌチャネル信号のフレームエネルギとＲチャネル信号のフレームエネルギとの関係に基づいて、モノラル信号のＬＰＣ係数を変形することで、復号Ｌチャネル信号ＬＰＣ係数及び復号Ｒチャネル信号ＬＰＣ係数を生成する。
【０１１６】
すなわち、ステレオ信号符号化装置１００は、背景雑音信号のスペクトル形状をＬＰＣ係数で表す場合でも、Ｌチャネル信号のＬＰＣ係数及びＲチャネル信号のＬＰＣ係数をそれぞれ符号化する代わりに、モノラル信号のＬＰＣ係数の符号化データに加え、当該モノラル信号のＬＰＣ係数に対する付加情報として、Ｌチャネル信号のフレームエネルギ（Ｌチャネル信号に関する情報）、及び、Ｒチャネル信号のフレームエネルギ（Ｒチャネル信号に関する情報）を付加する。
【０１１７】
ここで、実施の形態１と本実施の形態とを比較すると、各チャネル信号のフレームエネルギの符号化データは、双方とも符号化器側から復号器側へ送信される。ただし、本実施の形態では、更に、各チャネル信号のフレームエネルギの符号化データを、モノラル信号のＬＰＣ係数に対する付加情報としても使用している。これにより、ステレオ信号符号化装置１００では、各チャネル信号のＬＰＣ係数を表すために必要な付加情報（実施の形態１では、モノラル信号ＬＰＣ係数と各チャネル信号のＬＰＣ係数との変動成分）の符号化を行う必要が無くなる。
【０１１８】
また、ステレオ信号復号装置２００は、ステレオ信号を構成する各チャネル信号のうち、フレームエネルギの小さいチャネル信号のＬＰＣ係数に対して白色化の程度を強める変形を施す。これにより、モノラル信号のＬＰＣ係数のみしか受信しない場合でも、高音質な背景雑音を生成することが可能となる。
【０１１９】
よって、本実施の形態では、モノラル信号のＬＰＣ係数のみを伝送する場合でも、高品質な背景雑音を生成することができ、かつ、実施の形態１と比較して、更にビットレートを低減させることができる。
【０１２０】
（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３に係るステレオ信号符号化装置１００（図１）のステレオＤＴＸ符号化部１０４の内部構成を示すブロック図である。
【０１２１】
図８に示すステレオＤＴＸ符号化部１０４は、フレームエネルギ符号化部３０１、３０２と、モノラル信号生成部５０１と、スペクトルパラメータ分析部５０２と、スペクトルパラメータ量子化部５０３と、スペクトルパラメータ分析部７０１、７０２と、スペクトルパラメータ復号部７０３と、フレームゲイン復号部７０４、７０５と、フレームゲイン比較部７０６と、スペクトルパラメータ推定部７０７と、誤差スペクトルパラメータ算出部７０８、７０９と、誤差スペクトルパラメータ量子化部７１０、７１１と、多重化部３１２とから主に構成される。以下に、各構成について、詳細に説明する。なお、図８において、図５と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１２２】
スペクトルパラメータ分析部７０１は、入力されるＬチャネル信号に対してＬＰＣ分析を行って、Ｌチャネル信号のスペクトル特性を示すＬＳＰパラメータを生成し、誤差スペクトルパラメータ算出部７０８に出力する。
【０１２３】
スペクトルパラメータ分析部７０２は、入力されるＲチャネル信号に対してＬＰＣ分析を行って、Ｒチャネル信号のスペクトル特性を示すＬＳＰパラメータを生成し、誤差スペクトルパラメータ算出部７０９に出力する。
【０１２４】
スペクトルパラメータ復号部７０３は、スペクトルパラメータ量子化部５０３から入力されるモノラル信号スペクトルパラメータ量子化情報を復号して、モノラル信号スペクトルパラメータを生成し、モノラル信号スペクトルパラメータをスペクトルパラメータ推定部７０７に出力する。
【０１２５】
フレームゲイン復号部７０４は、フレームエネルギ符号化部３０１から入力されるＬチャネル信号フレームエネルギ量子化情報を復号して、得られる復号Ｌチャネル信号フレームエネルギをフレームゲイン比較部７０６に出力する。
【０１２６】
フレームゲイン復号部７０５は、フレームエネルギ符号化部３０２から入力されるＲチャネル信号フレームエネルギ量子化情報を復号して、得られる復号Ｒチャネル信号フレームエネルギをフレームゲイン比較部７０６に出力する。
【０１２７】
フレームゲイン比較部７０６は、復号Ｌチャネル信号フレームエネルギと、復号Ｒチャネル信号フレームエネルギとを比較する。そして、フレームゲイン比較部７０６は、比較結果に応じて、復号Ｌチャネル信号ＬＰＣ係数及び復号Ｒチャネル信号ＬＰＣ係数のうち少なくとも一方を変形するための変形係数を決定する。フレームゲイン比較部７０６は、決定した変形係数をスペクトルパラメータ推定部７０７に出力する。なお、変形係数の決定法は、実施の形態２で説明しているので、ここでは省略する。
【０１２８】
スペクトルパラメータ推定部７０７は、モノラル信号スペクトルパラメータおよび変形係数を用いて、推定Ｌチャネル信号スペクトルパラメータ及び推定Ｒチャネル信号スペクトルパラメータを算出する。スペクトルパラメータ推定部７０７は、算出した、推定Ｌチャネル信号スペクトルパラメータを誤差スペクトルパラメータ算出部７０８に出力し、推定Ｒチャネル信号スペクトルパラメータを誤差スペクトルパラメータ算出部７０９に出力する。
【０１２９】
スペクトルパラメータ推定部７０７では、例えば次のようにして推定Ｌチャネル信号スペクトルパラメータ及び推定Ｒチャネル信号スペクトルパラメータを算出する。
【０１３０】
まず、スペクトルパラメータ推定部７０７は、モノラル信号スペクトルパラメータを変換してモノラル信号ＬＰＣ係数を求める。次いで、スペクトルパラメータ推定部７０７は、モノラル信号ＬＰＣ係数にＬチャネル用の変形係数を用いて変形を加えて、変形ＬチャネルＬＰＣ係数を求める。この変形の方法は、実施の形態２で既に説明しているので、ここでは説明を省略する。スペクトルパラメータ推定部７０７は、このようにして求めた変形ＬチャネルＬＰＣ係数をＬＳＰパラメータ又はＬＳＦパラメータ等のスペクトルパラメータに変換し、推定Ｌチャネル信号スペクトルパラメータとして誤差スペクトルパラメータ算出部７０８に出力する。
【０１３１】
スペクトルパラメータ推定部７０７は、Ｒチャネルに対しても、Ｌチャネルと同様の処理を行う。すなわち、スペクトルパラメータ推定部７０７は、モノラル信号ＬＰＣ係数にＲチャネル用の変形係数を用いて変形を加えて、変形ＲチャネルＬＰＣ係数を求める。スペクトルパラメータ推定部７０７は、この変形ＲチャネルＬＰＣ係数を変換して、推定Ｒチャネル信号スペクトルパラメータを求め、誤差スペクトルパラメータ算出部７０９に出力する。
【０１３２】
誤差スペクトルパラメータ算出部７０８は、Ｌチャネル信号のスペクトルパラメータ（Ｌチャネル信号のＬＳＰパラメータ）から推定Ｌチャネル信号スペクトルパラメータを減じて、Ｌチャネル信号誤差スペクトルパラメータを算出し、誤差スペクトルパラメータ量子化部７１０に出力する。
【０１３３】
誤差スペクトルパラメータ算出部７０９は、Ｒチャネル信号のスペクトルパラメータ（Ｒチャネル信号のＬＳＰパラメータ）から推定Ｒチャネル信号スペクトルパラメータを減じて、Ｒチャネル信号誤差スペクトルパラメータを算出し、誤差スペクトルパラメータ量子化部７１１に出力する。
【０１３４】
誤差スペクトルパラメータ量子化部７１０は、ベクトル量子化、スカラー量子化、又は、これらを組み合わせた量子化方法に基づいて、Ｌチャネル信号誤差スペクトルパラメータを量子化（符号化）する。誤差スペクトルパラメータ量子化部７１０は、量子化処理により求められたＬチャネル信号誤差スペクトルパラメータ量子化情報を、多重化部３１２に出力する。
【０１３５】
誤差スペクトルパラメータ量子化部７１１は、ベクトル量子化、スカラー量子化、又は、これらを組み合わせた量子化方法に基づいて、Ｒチャネル信号誤差スペクトルパラメータを量子化（符号化）する。誤差スペクトルパラメータ量子化部７１１は、量子化処理により求められたＲチャネル信号誤差スペクトルパラメータ量子化情報を、多重化部３１２に出力する。
【０１３６】
図９は、本発明の実施の形態３に係るステレオ信号復号装置２００（図２）のステレオＤＴＸ復号部２０４の内部構成を示すブロック図である。
【０１３７】
図９に示すステレオＤＴＸ復号部２０４は、分離部４０１と、フレームゲイン復号部４０２、４０３と、スペクトルパラメータ復号部６０１と、誤差スペクトルパラメータ復号部８０１、８０２と、フレームゲイン比較部６０２と、スペクトルパラメータ生成部８０３、８０４と、音源生成部４０９、４１２と、乗算部４１０、４１３と、合成フィルタ部４１１、４１４とから主に構成される。以下に、各構成について、詳細に説明する。なお、図９において、図６と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１３８】
誤差スペクトルパラメータ復号部８０１は、Ｌチャネル信号誤差スペクトルパラメータ量子化情報を復号して、得られる復号Ｌチャネル信号誤差スペクトルパラメータを、スペクトルパラメータ生成部８０３に出力する。
【０１３９】
誤差スペクトルパラメータ復号部８０２は、Ｒチャネル信号誤差スペクトルパラメータ量子化情報を復号して、得られる復号Ｒチャネル信号誤差スペクトルパラメータを、スペクトルパラメータ生成部８０４に出力する。
【０１４０】
スペクトルパラメータ生成部８０３は、モノラル信号スペクトルパラメータをモノラル信号ＬＰＣ係数に変換し、当該モノラル信号ＬＰＣ係数にＬチャネル用の変換係数を用いて変形ＬチャネルＬＰＣ係数を求める。この変形の方法は、実施の形態２で説明しているので、ここでは説明を省略する。この変形ＬチャネルＬＰＣ係数をスペクトルパラメータに変換した後に、復号Ｌチャネル信号誤差スペクトルパラメータを加算し、再度ＬＰＣ係数に変換する。スペクトルパラメータ生成部８０３は、このＬＰＣ係数を復号ＬチャネルＬＰＣ係数として合成フィルタ部４１１に出力する。
【０１４１】
スペクトルパラメータ生成部８０４は、モノラル信号スペクトルパラメータをモノラル信号ＬＰＣ係数に変換し、当該モノラル信号ＬＰＣ係数にＲチャネル用の変換係数を用いて変形ＲチャネルＬＰＣ係数を求める。この変形の方法は、実施の形態２で説明しているので、ここでは説明を省略する。この変形ＲチャネルＬＰＣ係数をスペクトルパラメータに変換した後に、復号Ｒチャネル信号誤差スペクトルパラメータを加算し、再度ＬＰＣ係数に変換する。スペクトルパラメータ生成部８０４は、このＬＰＣ係数を復号ＲチャネルＬＰＣ係数として合成フィルタ部４１４に出力する。
【０１４２】
このようにして、本実施の形態では、ステレオ信号符号化装置１００は、実施の形態２のようにＬチャネル信号のフレームエネルギとＲチャネル信号のフレームエネルギとの間の関係から、Ｌチャネル信号ＬＰＣ係数及びＲチャネル信号ＬＰＣ係数を推定した上で、これらの推定値と原信号（この場合、Ｌチャネル信号ＬＰＣ係数及びＲチャネル信号ＬＰＣ係数）との誤差信号を符号化する。ステレオ信号復号装置２００は、Ｌチャネル信号のフレームエネルギとＲチャネル信号のフレームエネルギとを比較し、その比較結果と、モノラル信号スペクトルパラメータと、復号Ｌチャネル信号誤差スペクトルパラメータと、復号Ｒチャネル信号誤差スペクトルパラメータと、を用いて、復号Ｌチャネル信号ＬＰＣ係数及び復号Ｒチャネル信号ＬＰＣ係数を算出する。
【０１４３】
すなわち、ステレオ信号符号化装置１００は、背景雑音信号のスペクトル形状をＬＰＣ係数で表す場合に、実施の形態２と同様、モノラル信号のＬＰＣ係数の符号化データに加え、当該モノラル信号のＬＰＣ係数に対する付加情報として、Ｌチャネル信号及びＲチャネル信号のそれぞれのフレームエネルギ（Ｌチャネル信号及びＲチャネル信号それぞれに関する情報）を付加する。更に、本実施の形態では、ステレオ信号符号化装置１００は、Ｌチャネル信号のスペクトルパラメータ（Ｌチャネル信号ＬＰＣ係数）と推定Ｌチャネル信号スペクトルパラメータ（変形ＬチャネルＬＰＣ係数）との差（Ｌチャネル信号に関する情報）、及び、Ｒチャネル信号のスペクトルパラメータ（Ｒチャネル信号ＬＰＣ係数）と推定Ｒチャネル信号スペクトルパラメータ（変形ＲチャネルＬＰＣ係数）との差（Ｒチャネル信号に関する情報）を付加する。
【０１４４】
このように、ステレオ信号符号化装置１００は、推定後のＬＰＣ係数の誤差成分を符号化することにより、少ないビット数で効率よく符号化が行え、低ビットレート化を図ることができる。
【０１４５】
また、ステレオ信号符号化装置１００は、ステレオ信号を構成する各チャネル信号のうち、フレームエネルギの小さいチャネル信号のＬＰＣ係数に対して白色化の程度を強める変形を施す。これにより、ステレオ信号復号装置２００は、モノラル信号のＬＰＣ係数のみしか受信しない場合でも、高音質な背景雑音を生成することが可能となる。
【０１４６】
よって、本実施の形態では、モノラル信号のＬＰＣ係数のみを伝送する場合でも、高品質な背景雑音を生成することができ、更にビットレートを低減させることができる。
【０１４７】
以上、本発明の各実施の形態について説明した。
【０１４８】
なお、入力信号として、音声信号及びオーディオ信号のいずれを用いる場合でも、本発明を適用できる。
【０１４９】
また、上記実施の形態では、ＶＡＤデータが背景雑音部を示す場合に、切替部が、ステレオ信号符号化装置ではステレオＤＴＸ符号化部に接続し、ステレオ信号復号装置ではステレオＤＴＸ復号部に接続するとして説明した。しかし、ＶＡＤデータが背景雑音部以外の非音声部（例えば無音部など）であっても、同様に動作して効果を呈することは言うまでもない。
【０１５０】
また、本発明は、上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。
【０１５１】
また、上記実施の形態におけるステレオ信号復号装置は、上記実施の形態におけるステレオ信号符号化装置から伝送された符号化データを用いて処理を行うとした。しかし、本発明はこれに限定されず、必要なパラメータ及びデータを含む符号化データであれば、必ずしも上記実施の形態におけるステレオ信号符号化装置からの符号化データでなくても処理は可能である。
【０１５２】
また、信号処理プログラムを、メモリ、ディスク、テープ、ＣＤ、ＤＶＤ等の機械読み取り可能な記録媒体に記録、書き込みをし、動作を行う場合についても、本発明は適用することができ、本実施の形態と同様の作用及び効果を得ることができる。
【０１５３】
また、上記実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はハードウェアとの連係においてソフトウェアでも実現することも可能である。
【０１５４】
また、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【０１５５】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）または、ＬＳＩ内部の回路セルの接続もしくは設定を再構成可能なリコンフィギュラブル／プロセッサを利用してもよい。
【０１５６】
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
【０１５７】
２０１０年１１月１７日出願の特願２０１０−２５６９１５の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
【産業上の利用可能性】
【０１５８】
本発明は、特にＬチャネル信号とＲチャネル信号とから成る音声信号又はオーディオ信号を符号化する符号化装置、および符号化された信号を復号する復号装置等に用いるに好適である。
【符号の説明】
【０１５９】
１００  ステレオ信号符号化装置
１０１  ＶＡＤ部
１０２，１０５，２０２，２０５  切替部
１０３  ステレオ符号化部
１０４  ステレオＤＴＸ符号化部
１０６  多重化部
２００  ステレオ信号復号装置
２０１，４０１  分離部
２０３  ステレオ復号部
２０４  ステレオＤＴＸ復号部
３０１，３０２  フレームエネルギ符号化部
３０３，３０４，５０２，７０１，７０２  スペクトルパラメータ分析部
３０５  平均スペクトルパラメータ算出部
３０６  平均スペクトルパラメータ量子化部
３０７  平均スペクトルパラメータ復号部
３０８，３０９，７０８，７０９  誤差スペクトルパラメータ算出部
３１０，３１１，７１０，７１１  誤差スペクトルパラメータ量子化部
３１２  多重化部
４０２，４０３，７０４，７０５  フレームゲイン復号部
４０４  平均スペクトルパラメータ復号部
４０５，４０６，８０１，８０２  誤差スペクトルパラメータ復号部
４０７，４０８，６０３，６０４，８０３，８０４  スペクトルパラメータ生成部
４０９，４１２  音源生成部
４１０，４１３  乗算部
４１１，４１４  合成フィルタ部
５０１  モノラル信号生成部
５０３  スペクトルパラメータ量子化部
６０１，７０３  スペクトルパラメータ復号部
６０２，７０６  フレームゲイン比較部
７０７  スペクトルパラメータ推定部
【図１】
2012066727.tif 000011
【図２】
2012066727.tif 000012
【図３】
2012066727.tif 000013
【図４】
2012066727.tif 000014
【図５】
2012066727.tif 000015
【図６】
2012066727.tif 000016
【図７】
2012066727.tif 000017
【図８】
2012066727.tif 000018
【図９】
2012066727.tif 000019
【国際調査報告】
2012066727.tif 000020
2012066727.tif 000021
2012066727.tif 000022
2012066727.tif 000023