(57)【要約】      （修正有）【課題】遅延を低減して、定常信号に対して良好な符号化効率を有する、分析または合成窓のオーバーラップ部分のオーディオ信号処理プロセッサを提供する。【解決手段】オーディオ信号処理プロセッサにおいて、オーディオ信号２００から窓制御信号２０４を導出する分析器２０２と、第１の非対称窓の第１のオーバーラップ部分を使用している第２の窓を構築する窓コンストラクタ２０６と、窓掛けされたオーディオ信号２１０を得るために、第１の窓および第２の窓を適用する窓掛け部２０８とを含む。窓コンストラクタ２０６は、第１の非対称窓のトランケートされた第１のオーバーラップ部分を使用して第２の窓の第１のオーバーラップ部分を決定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオ信号（２００）を処理するプロセッサであって、
第１の非対称窓（１４００）から第２の窓（１４０２）への変化を示し、または、第３の窓（１４５０）から第４の非対称窓（１４５２）への変化を示すために、前記オーディオ信号（２００）から窓制御信号（２０４）を導出する分析器（２０２）、
前記第１の非対称窓（１４００）の第１のオーバーラップ部分（８００）を使用している前記第２の窓（１４０２）を構築する窓コンストラクタ（２０６）、および
窓掛けされたオーディオ信号（２１０）を得るために、前記第１の窓および前記第２の窓または前記第３の窓および前記第４の窓を適用する窓掛け部（２０８）を含み、
前記第２の窓（１４０２）は、前記第１の窓（１４００）よりも短いか、または、前記第３の窓（１４５０）は、前記第４の窓（１４５２）よりも短く、
前記窓コンストラクタ（２０６）は、前記第１の非対称窓のトランケートされた第１のオーバーラップ部分を使用して前記第２の窓（１４０２）の第１のオーバーラップ部分（１０００）を決定するように構成され、または、前記窓コンストラクタは、前記第４の非対称窓（１４５２）のトランケートされた第２のオーバーラップ部分（８１４）を使用して前記第３の窓（１４５０）の第２のオーバーラップ部分（１３３０）を算出するように構成されている、プロセッサ。
【請求項２】
前記第１の窓および前記第２の窓は、分析窓であり、前記第３の窓および前記第４の窓は、合成窓であり、
前記プロセッサは、前記第１の窓および前記第２の窓によって窓掛けされたサンプルをさらに処理するためのオーディオエンコーダー（１１０）をさらに含み、または、前記プロセッサは、前記第３の窓および前記第４の窓によって窓掛けされたサンプルをオーバーラップ加算するオーバーラップ加算部をさらに含む、請求項１に記載のプロセッサ。
【請求項３】
前記窓コンストラクタ（２０６）は、前記第１の窓の前記第１のオーバーラップ部分をトランケートすることによって、且つ、前記トランケートされた部分をフェードインすることによって、前記第２の窓の前記第１のオーバーラップ部分（１０００）を導出するように構成され、または
前記窓コンストラクタ（２０６）は、前記第４の窓の前記第２のオーバーラップ部分をトランケートすることによって、且つ、前記トランケートされた部分をフェードアウトすることによって、前記第３の窓の前記第２のオーバーラップ部分を導出するように構成される、請求項１または請求項２に記載のプロセッサ。
【請求項４】
前記窓コンストラクタ（２０６）は、サインフェードイン機能またはサインフェードアウト機能を用いてフェードインまたはフェードアウトを実行するように構成される、請求項３に記載のプロセッサ。
【請求項５】
前記窓コンストラクタ（２０６）は、前記プロセッサによって使用されるその他の窓のオーバーラップ部分（４０１）を使用して前記フェードインまたは前記フェードアウト（３０４）を計算するように構成される、請求項３または請求項４に記載のプロセッサ。
【請求項６】
前記窓コンストラクタ（２０６）は、使用されるすべてのオーバーラップ部分の最短オーバーラップ部分（４０１）を使用して前記フェードインまたは前記フェードアウト（３０４）を計算するように構成される、請求項５に記載のプロセッサ。
【請求項７】
所定のサンプリングレートのために、前記第１の非対称窓の前記第１のオーバーラップ部分（８００）、前記第１の非対称窓の第２のオーバーラップ部分（８０２）、および、前記第１の窓よりも短いさらなる窓のための第３のオーバーラップ部分を、その上に格納しているメモリー（３００）をさらに含み、
前記窓コンストラクタ（２０６）は、
前記メモリー（３００）から前記第１の非対称窓の第１のオーバーラップ部分を取得するように構成され、
前記第１のオーバーラップ部分の長さより短い長さに前記第１のオーバーラップ部分をトランケートするように構成され、
前記第３のオーバーラップ部分を取得するように構成され、
前記第２の窓の前記第１のオーバーラップ部分を生成するために、前記トランケートされた第１の部分と前記第３のオーバーラップ部分とを乗算するように構成され、または
前記窓コンストラクタ（２０６）は、
前記メモリー（３００）から前記第４の非対称窓の前記第２のオーバーラップ部分を取得するように構成され、
取得された前記第２のオーバーラップ部分を前記第２のオーバーラップ部分（３０２）の長さより短い長さにトランケートするように構成され、
前記第３の窓の前記第２のオーバーラップ部分を生成するために、前記トランケートされた第２の部分と前記第３のオーバーラップ部分とを乗算するように構成される、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のプロセッサ。
【請求項８】
前記メモリー（３００）は、さらに別の窓の第４のオーバーラップ部分（４０２）をさらに格納し、前記さらに別の窓は、前記第１の窓の長さと前記さらに別の窓の長さとの間の長さを有する。請求項７に記載のプロセッサ。
【請求項９】
前記窓コンストラクタ（２０６）は、前記窓制御信号（２０４）に応じて、シーケンスを構築するように構成され、
前記シーケンスは、
前記第１の窓（１４００）、
前記第２の窓（１４０２）、
前記第３のオーバーラップ部分および前記第４のオーバーラップ部分または前記第３のオーバーラップ部分をのみを使用して構築された追加の窓、および
前記第３のオーバーラップ部分および前記第１の窓の前記第２のオーバーラップ部分を使用してさらなる追加の窓（１４１０）を含む、請求項８に記載のプロセッサ。
【請求項１０】
前記窓コンストラクタ（２０６）は、前記第１の非対称窓の第２のオーバーラップ部分の長さにトランケートされている前記トランケートされた第１のオーバーラップ部分を用いて、第１のオーバーラップ部分を決定するように構成され、または
第４の非対称窓の第１のオーバーラップ部分の長さにトランケートされた第４の窓の第２のオーバーラップ部分を使用して、前記第３の窓の前記第２のオーバーラップ部分を決定するように構成される、請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載のプロセッサ。
【請求項１１】
前記窓コンストラクタ（２０６）は、
前記第１のオーバーラップ部分および前記第２の窓に続くさらなる窓の第１のオーバーラップ部分（１０２２）に対応する第２のオーバーラップ部分（１００２）を使用して、前記第２の窓を決定するように構成され、または
前記第３の窓（１４５０）に先行するさらなる窓の第２のオーバーラップ部分（１３４２）に対応する第１のオーバーラップ部分（１３３１）を使用することによって前記第３の窓を構築するように構成されている、請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載のプロセッサ。
【請求項１２】
前記窓コンストラクタ（２０６）は、前記第１の非対称窓の前記第１のオーバーラップ部分または前記第４の非対称窓の前記第２のオーバーラップ部分を、第２の窓に続くさらなる窓の第１のオーバーラップ部分の長さまたは第３の窓（７０６、７１０）に先行するさらなる窓の第２のオーバーラップ部分の長さより小さい前記第２または第３の窓の窓長さよりも短いかまたは等しいトランケーション長さにトランケートするように構成される、請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載のプロセッサ。
【請求項１３】
トランケーション長さが、前記さらなる窓の第１のオーバーラップ部分または前記窓の第２のオーバーラップ部分の長さよりも小さい窓の長さよりも小さい場合、前記窓コンストラクタ（２０６）は、第２または第３の窓の第１および第２のオーバーラップ部分の前または後にゼロ（１１３１、１１３３）を挿入するように構成（７１２）され、前記窓コンストラクタ（２０６）は、さらに前記第２の窓または前記第３の窓の前記第１および第２のオーバーラップ部分の間にいくつかの「１」の値を挿入するように構成（７１４；１１３２）される、請求項１２に記載のプロセッサ。
【請求項１４】
前記第１の非対称窓は、第１のオーバーラップ部分、第２のオーバーラップ部分、前記第１のオーバーラップ部分と前記第２のオーバーラップ部分との間の第１の高い値部分、および、前記第２のオーバーラップ部分に続く第２の低い値部分を有し、前記高い値部分の値は、０．９より大きく、前記低い値部分の値は、０．１よりも小さく、
前記第２のオーバーラップ部分の長さは、前記第１のオーバーラップ部分の長さよりも小さい、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のプロセッサ。
【請求項１５】
複数の異なるサンプリングレートで動作するように構成された、請求項１〜請求項１４のいずれか１項に記載のプロセッサであって、
前記プロセッサは、前記第１または第４の窓（４０３、４０４）の第１および第２のオーバーラップ部分と、さらなる窓（４０２）の対称オーバーラップ部分と、前記さらなる窓よりも短いさらなる窓の対称オーバーラップ部分（４０１）とを、格納するように構成され、および
前記対称オーバーラップ部分と前記さらなる対称オーバーラップ部分は、昇順または降順部分としてのみ格納され、前記窓コンストラクタ（２０６）は、算術演算または論理演算によって、前記格納された昇順または降順の部分から、降順または昇順の部分を導出するように構成されている、プロセッサ。
【請求項１６】
請求項１〜請求項１５のいずれか１項に記載のプロセッサであって、
前記第１の窓は、２０ｍｓの変換長のために構成され、前記窓コンストラクタは、１０ｍｓまたは５ｍｓの変換長のためのさらなる窓をさらに使用するように構成され、および
前記第２の窓は、２０ｍｓの変換長から１０ｍｓまたは５ｍｓの変換長までの遷移窓であるか、または
前記第４の窓は、２０ｍｓの変換長のために構成され、前記第３の窓は、５ｍｓ〜２０ｍｓの変換長から、または、１０ｍｓ〜２０ｍｓの変換長からの遷移窓である、プロセッサ。
【請求項１７】
オーディオ信号（２００）を処理する方法であって、
第１の非対称窓（１４００）から第２の窓（１４０２）への変化を示すか、または第３の窓（１４５０）から第４の非対称窓（１４５２）への変化を示すために、前記オーディオ信号（２００）から窓制御信号（２０４）を導出するステップと、
前記第１の非対称窓（１４００）の第１のオーバーラップ部分（８００）を使用して前記第２の窓（１４０２）を構築するステップ（２０６）と、
窓掛けされたオーディオ信号部分（２１０）を得るために、前記第１および前記第２の窓または前記第３および前記第４の窓を適用する窓掛け部（２０８）と、を含み、
前記第２の窓（１４０２）は、前記第１の窓（１４００）よりも小さいか、または、前記第３の窓（１４５０）は、前記第４の窓（１４５２）よりも小さく、
前記窓コンストラクタ（２０６）は、前記第１の非対称窓のトランケートされた第１のオーバーラップ部分を使用して前記第２の窓（１４０２）の第１のオーバーラップ部分（１０００）を決定するように構成され、
前記窓コンストラクタ（２０６）は、前記第４の非対称窓（１４５２）のトランケートされた第２のオーバーラップ部分（８１４）を使用して前記第３の窓（１４５０）の第２のオーバーラップ部分（１３３０）を計算するように構成される、方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法をコンピュータまたはプロセッサ上で実行するためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーディオ処理に関し、特に、オーディオ信号処理チェーンの分析側または合成側のためのオーバーラップ窓を用いたオーディオ処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＤＣＴのようなオーバーラップする変換に基づく大部分の現代の周波数領域オーディオコーダは、現在の信号特性に時間および周波数の分解能を適応させるために、ある種の変換サイズの切り替えを使用する。利用可能な変換サイズとそれらに対応する窓形状との間の切り替えを処理するための異なるアプローチが開発されている。いくつかの手法では、異なる変換長、例えばＭＰＥＧ―４（ＨＥ）ＡＡＣ［１］を用いて、符号化されたフレーム間に遷移窓を挿入する。遷移窓の欠点は、エンコーダーの先読みを増やす必要があるため、低い遅延アプリケーションには適していない。他のものは、遷移窓の必要性を回避するために、すべての変換サイズに対して固定された低い窓オーバーラップ、例えばＣＥＬＴ［２］を採用する。しかしながら、低いオーバーラップは、周波数分離を減少させ、トーナル信号の符号化効率を低下させる。対称オーバーラップのための異なる変換およびオーバーラップ長を用いる改善されたインスタント切り替え手法が、〔３〕においてされる。〔６〕は、低いオーバーラップサイン窓を使用して、異なる変換長間の瞬間的な切り替えの例を示している。
【０００３】
他方、低い遅延オーディオコーダは、遅延と周波数分離との間の良好な妥協を示すので、しばしば非対称ＭＤＣＴ窓を使用する。エンコーダー側では、先行フレームとの長いオーバーラップが周波数分離を改善するために使用される一方で、先読み遅延を低減するために、後続フレームとの短縮オーバーラップが使用される。デコーダー側では、エンコーダー窓の反映されたバージョンが用いられる。非対称分析および合成窓掛けは、図８ａ〜図８ｃに示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】nternational Organization for Standardization, ISO/IEC 14496-3, "Information Technology - Coding of audio-visual objects - Part 3: Audio," Geneva, Switzerland, Aug. 2009.
【非特許文献２】Internet Engineering Task Force (IETF), RFC 6716, "Definition of the Opus Audio Codec," Sep. 2012.
【非特許文献３】C. R. Helmrich, G. Markovic and B. Edler, "Improved Low-Delay MDCT-Based Coding of Both Stationary and Transient Audio Signals," in Proceedings of the IEEE 2014 Int. Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP), 2014 or PCT/EP2014/053287.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、オーディオ信号を処理するための改良された概念を提供することである。
【０００６】
この目的は、請求項１に記載のオーディオ信号を処理するためのプロセッサ、請求項１７に記載のオーディオ信号を処理する方法、または請求項１８に記載のコンピュータプログラムによって達成される。
【０００７】
本発明は、非対称変換窓が、低減された遅延で定常信号の良好な符号化効率を達成するのに有用であるという知見に基づいている。一方、フレキシブルな変換サイズ切り替え戦略を有するために、１つのブロックサイズから異なるブロックサイズへの遷移のための分析または合成窓は、非対称窓の切り捨てられたオーバーラップ部分を窓エッジとして使用することを可能にするか、または完全な再構成特性を乱すことなく窓エッジのための基礎として使用することを可能にする。
【０００８】
したがって、非対称窓の長いオーバーラップ部分のような非対称窓のトランケーションは、遷移窓内で使用することができる。しかし、遷移窓の必要な長さに適合するために、このオーバーラップ部分または非対称の窓エッジまたはフランクは、遷移窓の制約内で許容される長さにトランケートされる。これは、しかしながら、完全な復元特性に違反しない。それ故、非対称窓の窓オーバーラップ部分のこの切り捨ては、完璧な再構成側からのペナルティなしに、短時間かつ即座の切り替え遷移窓を可能にする。
【０００９】
さらなる実施形態では、トランケートされたオーバーラップ部分を直接使用するのではなく、考慮中の非対称な窓オーバーラップ部分を切り捨てることによって生じる不連続を滑らかにするか、フェードインまたはフェードアウトすることが好ましい。
【００１０】
さらなる実施形態は、最小限の量の窓エッジまたは窓側面のみがメモリーに格納され、フェードインまたはフェードアウトの場合でさえも、特定の窓エッジが使用されるため、メモリーを節約する実施に依存する。これらのメモリー効率のよい実施は、さらに、格納された昇順窓エッジから降順窓エッジを構成するか、またはその逆を論理演算または算術演算によって構成し、昇順または降順のいずれかのエッジのみを格納しなければならず、そして、他のものは自動的にその場で導出することができるようにする。
【００１１】
実施形態は、プロセッサまたはオーディオ信号を処理するための方法を含む。プロセッサは、オーディオ信号の分析処理において、第１の非対称窓から第２の窓への変化を示すオーディオ信号から窓制御信号を導出する分析器を有する。代替的にまたは追加的に、窓制御信号は、例えば合成信号処理の場合に、第３の窓から第４の非対称窓への変化を示す。特に、分析側にとって、第２の窓は第１の窓よりも短いか、合成側では、第３の窓が第４の窓よりも短い。
【００１２】
プロセッサは、第１の非対称窓の第１のオーバーラップ部分を使用して第２の窓または第３の窓を構築するための窓コンストラクタをさらに含む。具体的には、窓コンストラクタは、第１の非対称窓の切り捨てられた第１のオーバーラップ部分を使用して、第２の窓の第１のオーバーラップ部分を決定するように構成される。代替的に、または追加的に、窓コンストラクタは、第４の非対称窓の第２のオーバーラップ部分を使用して、第３の窓の第２のオーバーラップ部分を計算するように構成される。
【００１３】
最後に、プロセッサは、第１および第２の窓を適用するための窓を有し、窓化されたオーディオ信号部分を得るための合成処理の場合には、特に、分析処理または第３および第４の窓を適用する。
【００１４】
知られているように、分析窓処理は、オーディオエンコーダーの冒頭で行われ、時間離散的かつ時間的に後続するオーディオ信号サンプルのストリームが窓シーケンスによって窓掛けされ、例えば、分析器が実際にオーディオ信号の過渡状態を検出するとき、長い窓から短い窓への切り替えが実行される。次に、窓処理に続いて、時間領域から周波数領域への変換が実行され、好ましい実施形態では、この変換は、修正離散コサイン変換（ＭＤＣＴ）を使用して行われる。ＭＤＣＴは、２Ｎ個の時間領域サンプルの集合からＮ個の周波数領域サンプルの集合を生成するために、畳み込み演算と次のＤＣＴＩＶ変換を使用し、これらの周波数領域値がさらに処理される。
【００１５】
合成側では、分析器はオーディオ信号の実際の信号分析を実行しないが、分析器は、エンコーダー側分析器によって決定されたある窓シーケンスを示す符号化オーディオ信号にサイド情報から窓制御信号を引き出し、デコーダー側プロセッサの実装に送信される。合成窓処理は、デコーダー側処理の最後、すなわち、一組のＮ個のスペクトル値の集合から２Ｎ個の時間領域値の集合を生成する周波数−時間変換および非畳み込み演算に続いて実行され、本発明のトランケートされた窓エッジを使用する合成窓処理に続いて、必要に応じてオーバーラップ加算が実行される。好ましくは、分析窓の位置決めのために、および合成窓を用いた合成窓処理の後の実際のオーバーラップ加算のために、５０％のオーバーラップが適用される。
【発明の効果】
【００１６】
したがって、本発明の利点は、本発明が、遅延を低減して、定常信号に対して良好な符号化効率を有する非対称変換窓に依存することである。一方、本発明は、柔軟な変換サイズが過渡信号の効率的な符号化のための戦略を切替えることができ、そして、それは、完全なコーダ遅延を増加させない。したがって、本発明は、短い変換のための非対称窓と、短い窓の対称的な重複範囲のための柔軟な変換／オーバーラップ長の切り替えコンセプトとの組み合わせに依存する。短い窓は、両側で同じ対称オーバーラップを有する完全に対称であってもよく、または先行する窓と第１の対称オーバーラップと、後続の窓との第２の異なる対称オーバーラップを有する非対称であってもよい。
【００１７】
本発明は、特に、非対称の長い窓からのトランケートされたオーバーラップ部分の使用によって、異なるブロックサイズを有する窓からのいかなる遷移も付加的な長い遷移窓の挿入も必要としないという事実のために、任意のコーダ遅延または必要なコーダ先読みは増加しないという点で、有利である。
【００１８】
本発明の好ましい実施形態は、添付の図面に関して以下に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１Ａ】トランケートされたオーバーラップ部分のコンテキストで符号化する態様を示す。
【図１Ｂ】トランケートされたオーバーラップ部分を使用する状況で復号化するための装置を示す。
【図１Ｃ】合成側のより詳細な図を示す。
【図１Ｄ】エンコーダー、デコーダーおよびメモリーを有するモバイルデバイスの実施例を示す。
【図２】分析側（ケースＡ）または合成側（ケースＢ）の本発明の好ましい実施例を示す。
【図３】窓コンストラクタの好ましい実施例を示す。
【図４】図３のメモリー内容の概略図である。
【図５】分析遷移窓の第１のオーバーラップ部分および第２のオーバーラップ部分を決定するための好ましい手順を示す図である。
【図６】合成遷移窓を決定する好ましい手順を示す図である。
【図７】最大長さよりも短いトランケーションを有するさらなる手順を示す。
【図８Ａ】非対称分析窓を示す図である。
【図８Ｂ】非対称分析窓を示す図である。
【図８Ｃ】畳み込み部分を有する非対称分析窓を示す図である。
【図９Ａ】対称分析／合成窓を示す。
【図９Ｂ】対称であるが異なるオーバーラップ部分を有するさらなる分析／合成窓を示す。
【図９Ｃ】異なる長さを有する対称オーバーラップ部分を有する更なる窓を示す図である。
【図１０Ａ】トランケートされた第１のオーバーラップ部分を有する第２の窓などの分析遷移窓を示す。
【図１０Ｂ】トランケートされ且つフェードインされた第１のオーバーラップ部分を有する第２の窓を示す。
【図１０Ｃ】図１０Ａの第２の窓を、前後の窓の対応するオーバーラップ部分との関連で示す図である。
【図１０Ｄ】図１０Ｃの状況を示すが、フェードインされた第１のオーバーラップ部分を有する。
【図１１Ａ】分析側のフェードインを伴う異なる遷移窓を示す。
【図１１Ｂ】必要以上のトランケーションおよびそれに対応する更なる修正を伴うさらなる分析遷移窓を示す。
【図１２Ａ】小ブロックサイズから高ブロックサイズへの遷移のための分析遷移窓を示す。
【図１２Ｂ】小ブロックサイズから高ブロックサイズへの遷移のための分析遷移窓を示す。
【図１３Ａ】高いブロックサイズから低いブロックサイズへの合成遷移窓を示す。
【図１３Ｂ】高いブロックサイズから低いブロックサイズへの合成遷移窓を示す。
【図１３Ｃ】第３の窓のようなトランケートされた第２のオーバーラップ部分を有する合成遷移窓を示す。
【図１３Ｄ】図１３Ｃの窓を示すが、フェードアウトはない。
【図１４Ａ】特定の分析窓シーケンスを示す。
【図１４Ｂ】対応する合成窓シーケンスを示す。
【図１５Ａ】特定の分析窓シーケンスを示す。
【図１５Ｂ】図１５Ａと一致する対応する合成窓シーケンスを示す。そして、
【図１６】対称的なオーバーラップのみを使用して、異なる変換長間を即座に切り替える例を示す。
【００２０】
実施形態は、中間フレームを挿入する必要なしに、非対称窓を使用する長いＭＤＣＴ変換から、対称的にオーバーラップする窓を有するより短い変換に、即座に切り替えるための概念に関する。
【００２１】
より短い変換長を使用する第１のフレームのための窓形状を構成する場合、２つの制限が問題となる。
・窓の左のオーバーフラップ部分は、完全またはほぼ完全な再構成が達成されるように、前の非対称窓の形状に一致する必要がある。
・オーバーラップしている部分の長さは、変換の長さが短いために制限される。
【００２２】
長い非対称窓の左のオーバーラップ部分は、最初の条件を満たしますが、通常、長い変換のサイズの半分以下の短い変換では長すぎる。従って、より短い窓形状を選択する必要がある。
【００２３】
ここでは、非対称分析および合成窓が互いに対称である、すなわち、合成窓が分析窓の反映されたバージョンであると仮定する。この場合、窓は、完全な再構成のために、次の式を満たさなければならない。
2020046671.tif 000003
ここで、Ｌは、変換長とｎのサンプルインデックスを表す。
【００２４】
遅延を低減するために、非対称の長い分析窓の右側のオーバーラップが短縮された。これは、最も右の窓サンプルの全てがゼロの値を持つことを意味する。上記の式から、窓サンプルＷnがゼロの値を有する場合、対称サンプルＷ2L-1-nに対して任意の値が選択され得ることが分かる。窓の右端ｍのサンプルがゼロである場合、左端ｍのサンプルは、完全な再構成を失うことなくゼロで置き換えることができ、すなわち、左のオーバーラップ部分を右のオーバーラップ部分の長さにトランケートすることができる。
【００２５】
トランケートされたオーバーラップ長が十分に短く、第１の短い変換窓の右側部分に十分なオーバーラップ長が残るようにすると、これは第１の短い変換窓の形状の解を与え、上記の条件の両方を満たす。非対称窓のオーバーラップ部分の左端はトランケートされ、その後の短い窓に使用される対称オーバーラップと組み合わされる。結果として生じる窓形状の一例が図１０Ｃに示されている。
【００２６】
既存の長い窓オーバーラップのトランケートされたバージョンを使用することは、遷移のための完全に新規な窓形状を設計する必要を回避する。また、遷移に追加の窓テーブルが必要ないため、アルゴリズムが実施されているハードウエアのＲＯＭ／ＲＡＭの需要／要求が減少する。
【００２７】
デコーダー側の合成窓の窓掛けのために、対称的な手法が用いられる。非対称合成窓は、右側に長いオーバーラップを有する。したがって、右側のオーバーラップ部分のトランケートされたバージョンは、図１３Ｄにて図示するように、非対称の窓で長い変換へ切り換わる前に、最後の短い変換の右側の窓の一部のために使われる。
【００２８】
上記に示されているように、長い窓のトランケートされたバージョンの使用は、スペクトルデータが分析変換と合成変換との間で修正されない場合、時間領域信号の完全な再構成を可能にする。しかしながら、オーディオコーダでは、量子化がスペクトルデータに適用される。合成変換では、得られた量子化ノイズは、合成窓によって形作られる。長い窓のトランケーションは、窓形状のステップを導入するので、出力信号の量子化ノイズに不連続性が生じる可能性がある。これらの不連続性は、クリック状のアーティファクトとして聞き取れるようになる。
【００２９】
このようなアーティファクトを回避するために、フェードアウトをトランケートされた窓の端に適用して、ゼロへの遷移を円滑にすることができる。フェードアウトは、いくつかの異なる方法で行うことができ、例えば、それは線形、正弦または余弦形状であり得る。フェードアウトの長さは、可聴アーティファクトが発生しないように十分に大きく選択する必要がある。完全な再構成を失うことなくフェードアウトに利用できる最大長は、短い変換長と窓のオーバーラップの長さによって決定される。場合によっては、利用できる長さはゼロであるか、または、アーティファクトを抑制するにはあまりに少ないかも知れない。このような場合には、フェードアウトの長さを延長し、小さな再構成誤差を受け入れることが有益であり得る。これは、量子化ノイズの不連続性よりも妨げにならないことが多いためである。フェードアウトの長さを慎重に調整することで、最良のオーディオ品質を達成するために、量子化エラーの不連続性に対して再構成エラーを交換することができる。
【００３０】
図１０Ｄは、窓のトランケートされた端部にサイン関数を乗算することによって、短いフェードアウトを伴うトランケートされたオーバーラップの例を示す。
【００３１】
続いて、図２は、本発明の実施形態によるオーディオ信号を処理するためのプロセッサを説明するために論じられる。オーディオ信号は、入力２００で分析器２０２に供給される。この分析器は、入力２００でオーディオ信号から窓制御信号２０４を導出するように構成されており、窓制御信号は、例えば、１４Ａまたは図１４Ｂに示す第１の窓１４００または１５００によって示されるように、第１の非対称窓から第２の窓への変化を示し、この実施形態では、第２の窓が、図１４Ａの窓１４０２または図１５Ａの窓１５０２である。窓制御信号２０４は、再び、代替的に、また合成側での動作に関して、例示的に、図１４Ｂの１４５０または図１５Ｂの１５５０などの第３の窓から、図１４Ｂの１４５２または 図１５Ｂの１５５２などの第３の窓への変更を示す。図示のように、１４０２のような第２の窓は、第１の窓１４００よりも短く、または、１４５０または１５５０のような第３の窓は、１４５２または１５５２のような第４の窓よりも短い。
【００３２】
プロセッサは、第１の非対称窓の第１のオーバーラップ部分を使用して第２の窓を構築するための窓コンストラクタ２０６をさらに含み、この窓コンストラクタは、合成側の第１の非対称窓のトランケートされた第１のオーバーラップ部分、すなわち、図２のケースＢを使用して、第２の窓の第１のオーバーラップ部分を決定するように構成される。窓コンストラクタは、第１の窓のトランケートされた第２のオーバーラップ部分、すなわち、非対称窓を使用して、１５０２または１５５０などの第３の窓の第２のオーバーラップ部分を計算するように構成される。
【００３３】
分析側の第２の窓または合成側の第３の窓のようなこれらの窓、そして、勿論、先行するおよび／または後続の窓は、窓コンストラクタ２０６から窓掛け部２０８に送信される。窓掛け部２０８は、出力２１０において信号部分を得るために、第１および第２の窓または第３および第４の窓をオーディオ信号に適用する。
【００３４】
ケースＡは、分析側に関連している。ここで、入力はオーディオ信号であり、実際の分析器２０２は、実際のオーディオ信号分析、例えば過渡分析などを行う。第１および第２の窓は、分析窓であり、窓化された信号は、図１Ａに関して後述するようにエンコーダー側で処理される。
【００３５】
それ故、図２において例示される復号化処理部２１４は、ケースＡにおいて、バイパスされるか、または実際には存在しない。
【００３６】
ケースＢにおいて、すなわち本発明の処理が合成側に適用される場合、入力はオーディオ信号情報およびサイド情報を有するビットストリームのような符号化オーディオ信号であり、分析器２０２は、符号化されたオーディオ信号から、ビットストリーム分析またはビットストリームまたは符号化信号分析を実行して、エンコーダーによって適用される窓シーケンスを示す窓制御信号を生成し、そこからデコーダーによって適用される窓シーケンスを導出することができる。
【００３７】
そして、第３および第４の窓は、合成窓であり、図１Ｂまたは図１Ｃに示すように、窓掛けされた信号は、オーディオ信号の合成のためにオーバーラップ加算処理される。
【００３８】
図１Ａは、オーディオ信号１００を符号化する装置を示す。オーディオ信号を符号化する装置は、オーディオ信号１００を窓掛けして、１０３で示す窓掛け済みサンプルのブロックのシーケンスを提供するための制御可能な窓掛け部１０２を備える。さらに、エンコーダーは、窓掛け済みサンプルのブロックのシーケンス１０３を、１０５で示すスペクトル値のフレームのシーケンスを含むスペクトル表現に変換するための変換部１０４を更に備える。更に、過渡位置検出部１０６が設けられる。検出部は、フレームの過渡先読み領域内の過渡の位置を識別するように構成されている。更に、制御可能な窓掛け部を制御するための制御部１０８が、１０７で示す過渡の識別された位置に応じて、特定のオーバーラップ長を有する特定の窓をオーディオ信号１００に適用するよう構成されている。更に、制御部１０８は、一実施形態において、窓情報１１２を、制御可能な窓掛け部１０２にだけでなく、その出力において符号化済みオーディオ信号１１５を提供する出力インターフェース１１４にも提供するよう構成されている。スペクトル値のフレームのシーケンス１０５を含むスペクトル表現は符号化処理部１１０に入力され、その符号化処理部１１０は、予測操作、時間的雑音整形操作、好ましくは聴覚心理音響モデル若しくは少なくとも聴覚心理音響原理に関連する量子化操作のような、任意の種類の符号化操作を実施することができ、又は、ハフマン符号化操作若しくは算術符号化操作のような冗長性を低減する符号化操作を含んでもよい。符号化処理部１１０の出力は、その後、出力インターフェース１１４に伝送され、その後、出力インターフェース１１４は最終的に、特定の窓情報１１２が符号化済み各フレームに関連付けられた、符号化済みオーディオ信号を提供する。
【００３９】
制御部１０８は、少なくとも３つの窓から成るグループから特定の窓を選択するよう構成されている。グループは、第１オーバーラップ長を有する第１窓、第２オーバーラップ長を有する第２窓、及び第３オーバーラップ長を有するか又はオーバーラップを有しない第３窓を含む。第１オーバーラップ長は、第２オーバーラップ長よりも大きく、第２オーバーラップ長はゼロオーバーラップよりも大きい。特定の窓は、時間的に隣接する２つのオーバーラップ窓のうちの１つが過渡の位置において第１の窓係数を有し、時間的に隣接する２つのオーバーラップ窓のうちの他方が過渡の位置において第２の窓係数を有し、第２の窓係数が第１の係数よりも少なくとも９倍大きくなるように、過渡位置に基づいて制御可能な窓掛け部１０２によって選択される。これによって、過渡が第１の（小さい）係数を有する第１窓によって大幅に抑制され、その過渡が第２の窓係数を有する第２窓によっては殆ど影響を受けないことが確実になる。第１の窓係数は、好ましくは０．９５〜１．０５のように±５％の許容範囲内で１に等しく、第２の窓係数は、好ましくは０に等しいか又は少なくとも０．０５よりも小さい。窓係数は負になる可能性もあり、この場合、窓係数の関係及び量は絶対値の大きさに関係付けられる。
【００４０】
さらに、代替的または追加的に、制御部１０８は、図２の文脈で説明したように、窓コンストラクタ２０６の機能を含み、後述する。さらに、過渡位置検出部１０６は、実施することができ、ケースＡのために、すなわち、分析側の窓の適用については、図２の分析器２０２の機能を有することができる。
【００４１】
さらに、ブロック１０４および１１０は、図１Ａの窓掛けされたオーディオ信号１０３に対応する、窓掛け済みの（窓掛けされた）オーディオ信号２１０によって実行される処理を示す。さらに、窓コンストラクタ２０６は、図２に具体的には示されていないが、図１Ａの窓情報１１２を出力インターフェース１１４に提供し、デコーダー側で動作する分析器２０２、すなわち、ケースＢについて、符号化された信号から回復することができる。
【００４２】
ＭＤＣＴ処理、概してエイリアシング導入変換を使用した処理の技術分野において公知であるように、このエイリアシング導入変換は、畳み込みステップ、及び特定の非エイリアシング導入変換を使用した後続の変換ステップに分離され得る。一例では、区分が他の区分に畳み込まれ、畳み込み演算の結果は、その後、ＤＣＴ変換のような変換を使用してスペクトルドメインへと変換される。ＭＤＣＴの場合、ＤＣＴＩＶが適用される。
【００４３】
その後、ここではＭＤＣＴに言及しながら例示するが、他のエイリアシング導入変換が同様で類似の方法で処理され得る。重複変換として、ＭＤＣＴは、入力の半数（同数ではなく）の出力を有するという点において、他のフーリエ関連変換と比較して多少異なっている。特に、ＭＤＣＴは、線形関数Ｆ：Ｒ2N→ＲNである（ここで、Ｒは実数の集合を示す）。２Ｎ個の実数ｘ０，．．．，ｘ２Ｎ−１は、以下の式に従って、Ｎ個の実数Ｘ０，．．．，ＸＮ−１に変換される。
2020046671.tif 000004
【００４４】
（この変換の前の正規化係数、ここでは１は任意選択の慣例であり、処理間で異なる。以下では、ＭＤＣＴ及びＩＭＤＣＴの正規化の積だけが制約される。）
【００４５】
逆ＭＤＣＴは、ＩＭＤＣＴとして知られている。入力と出力の数が異なるため、一見すると、ＭＤＣＴは可逆的であるはずがないと考えられるかもしれない。しかしながら、時間的に隣接したオーバーラップしているブロックのオーバーラップされたＩＭＤＣＴを追加することによって、完璧な可逆性が達成され、これによってエラーが消去され、元のデータが回復される。この技法は、時間ドメイン・エイリアシング消去（ＴＤＡＣ）として知られている。
【００４６】
ＩＭＤＣＴは、以下の式に従って、Ｎ個の実数Ｘ０，．．．，ＸＮ−１を２Ｎ個の実数ｙ０，．．．，ｙ２Ｎ−１に変換する。
2020046671.tif 000005
【００４７】
（直交変換であるＤＣＴ−ＩＶの場合のように、逆変換は順変換と同じ形式を有する。）
【００４８】
通常の窓正規化（下記参照）を用いる窓掛けされたＭＤＣＴの場合、ＩＭＤＣＴの前の正規化係数は、２を乗算されるべきである（即ち、２／Ｎになる）。
【００４９】
典型的な信号圧縮アプリケーションにおいて、ｎ＝０及び２Ｎの境界における不連続性を、これらの点において関数をゼロに円滑に収束させることによって回避するために、上述したＭＤＣＴ及びＩＭＤＣＴの式におけるｘｎ及びｙｎと乗算される窓関数ｗｎ（ｎ＝０，．．．，２Ｎ−１）を使用することによって、変換特性は更に改善される（即ち、本発明ではＭＤＣＴの前とＩＭＤＣＴの後でデータを窓掛けする）。原則として、ｘ及びｙは異なる窓関数を有することができ、窓関数はブロック毎に変化し得る（特に、サイズの異なるデータブロックが組み合わされている場合）が、簡潔にするために、本発明では等しいサイズのブロックについて同一の窓関数である一般的な場合を考察する。
【００５０】
ｗが次のプリンセン−ブラッドリー（Princen−Bradley）条件を満たす限り、対称窓ｗｎ＝ｗ２Ｎ−１−ｎについて、変換は可逆的なままである（即ち、ＴＤＡＣが機能する）。
2020046671.tif 000006
様々な窓関数が使用される。修正重複変換として知られている形式を生成する窓が以下の式によって与えられ、
2020046671.tif 000007
その窓がＭＰ３及びＭＰＥＧ−２ＡＡＣに使用され、
2020046671.tif 000008
がＶｏｒｂｉｓに使用される。ＡＣ−３はカイザー・ベッセル派生（ＫＢＤ）窓を使用し、ＭＰＥＧ−４ＡＡＣもＫＢＤ窓を使用することができる。
【００５１】
ＭＤＣＴに適用される窓は、プリンセン−ブラッドリー条件を満たさなければならないため、信号分析のいくつかの他のタイプに使用される窓とは異なることに留意されたい。この違いの理由の１つは、ＭＤＣＴ窓が、ＭＤＣＴ（分析）及びＩＭＤＣＴ（合成）の両方のために、２回適用されることである。
【００５２】
定義を調べれば分かるように、偶数Ｎについて、ＭＤＣＴは基本的にＤＣＴ−ＩＶと等価であり、入力はＮ／２だけシフトされ、２Ｎ個のデータブロックが一度に変換される。この等価性をより慎重に研究することによって、ＴＤＡＣのような重要な特性を容易に導き出すことができる。
【００５３】
ＤＣＴ−ＩＶに対する正確な関係を定義するためには、ＤＣＴ−ＩＶは、偶数／奇数の交互の境界条件に対応することを認識しなければならない。即ち、（ＤＦＴの場合のような周期的な境界ではなく）左の境界（ｎ＝−１／２周辺）では偶数であり、右の境界（ｎ＝Ｎ−１／２周辺）では奇数である、等である。この関係は、以下の恒等式から得られる。
2020046671.tif 000009
そして、
2020046671.tif 000010
【００５４】
従って、その入力が長さＮのアレ−ｘである場合、このアレ−を（ｘ，−ｘＲ，−ｘ，ｘＲ，．．．）等に拡張することを考えることができ、ここで、ｘＲは逆順になったｘを示す。
【００５５】
２Ｎ個の入力とＮ個の出力とを有するＭＤＣＴを考察する。ここで、この入力をサイズが各々Ｎ／２である４つのブロック（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）に分割する。もし、これらのブロックを（ＭＤＣＴの定義における＋Ｎ／２項から）Ｎ／２だけ右にシフトすると、（ｂ，ｃ，ｄ）は、Ｎ個のＤＣＴ−ＩＶ入力の端部を過ぎて拡張し、そのため、上述した境界条件に従って、これらのブロックを「畳み」戻さなければならない。
【００５６】
従って、２Ｎ個の入力（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）のＭＤＣＴは、Ｎ個の入力（−ｃＲ−ｄ，ａ−ｂＲ）のＤＣＴ−ＩＶと正しく等価であり、ここで、Ｒは上記のような反転を示す。
【００５７】
（このように、ＤＣＴ−ＩＶを計算するための任意のアルゴリズムは、ＭＤＣＴに自明に適用することができる。）同様に、上記ＩＭＤＣＴ式はＤＣＴ−ＩＶ（上記ＩＭＤＣＴ式自体の逆変換である）の正確に１／２であり、その出力は（境界条件を介して）長さ２Ｎに拡張され、Ｎ／２だけ左にシフトし戻される。この逆ＤＣＴ−ＩＶは単純に、上記から入力（−ｃＲ−ｄ，ａｂＲ）を戻す。このＩＭＤＣＴが境界条件を介して拡張されシフトされると、以下が得られる。
ＩＭＤＣＴ（ＭＤＣＴ（ａ，ｂ，ｃ，ｄ））＝（ａ−ｂＲ，ｂ−ａＲ，ｃ＋ｄＲ，ｄ＋ｃＲ）／２
【００５８】
ｂ−ａＲ＝−（ａ−ｂＲ）Ｒであり、最後の２項についても同様であるため、ＩＭＤＣＴ出力の半分は冗長である。この入力をサイズＮのより大きいブロックＡ、Ｂ、ここでＡ＝（ａ，ｂ）及びＢ＝（ｃ，ｄ）、にグループ化すると、この結果は以下のように単純に書くことができる。
ＩＭＤＣＴ（ＭＤＣＴ（Ａ，Ｂ））＝（Ａ−ＡＲ，Ｂ＋ＢＲ）／２
【００５９】
ここで、ＴＤＡＣがどのように機能するかを理解することができる。時間的に隣接した５０％オーバーラップしている２Ｎ個のブロック（Ｂ，Ｃ）のＭＤＣＴを計算すると仮定する。このとき、ＩＭＤＣＴは上記と同様に次式をもたらす。
（Ｂ−ＢＲ，Ｃ＋ＣＲ）／２
このＩＭＤＣＴが、オーバーラップしている半部における先行するＩＭＤＣＴ結果と加算されると、反転した項が打ち消し合って単純にＢが得られ、元のデータが回復される。
【００６０】
ここで、用語「時間ドメイン・エイリアシング消去」の起源が明らかになる。論理的ＤＣＴ−ＩＶの境界を超えて拡張する入力データを使用することによって、ナイキスト周波数を超える周波数がより低い周波数にエイリアシングされるのと同じように、データがエイリアシングされるが、このエイリアシングは、周波数ドメインではなく時間ドメインにおいて行われるという点が異なっている。ａ及びｂＲの（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）のＭＤＣＴに対する寄与分、又は同等に、
ＩＭＤＣＴ（ＭＤＣＴ（ａ，ｂ，ｃ，ｄ））＝（ａ−ｂＲ，ｂ−ａＲ，ｃ＋ｄＲ，ｄ＋ｃＲ）／２
の結果に対する寄与分を区別することはできない。組合せｃ−ｄＲ等は、それらが加算されるときに、それらの組合せを打ち消すための正確に適切な正負符号を有する。
【００６１】
奇数Ｎ（実際に使用されるのは稀である）について、Ｎ／２は整数ではなく、そのためＭＤＣＴは単純にＤＣＴ−ＩＶのシフト置換ではない。この場合、半サンプルだけ更にシフトすることは、ＭＤＣＴ／ＩＭＤＣＴがＤＣＴ−ＩＩＩ／ＩＩと等価になり、分析が上記と類似していることを意味する。
【００６２】
２Ｎ個の入力（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）のＭＤＣＴがＮ個の入力（−ｃＲ−ｄ，ａ−ｂＲ）のＤＣＴ−ＩＶと正しく等価であることは、上段で見てきた。ＤＣＴ−ＩＶは、右境界における関数が奇関数である事例のために設計されており、それ故、右境界に近い値は０に近い。入力信号が平滑である場合、これが当てはまる。ａ及びｂＲの最右端の成分は入力シーケンス（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）内で連続しており、それ故、それらの差は小さい。その間隔の中央に注目すると、上記式を
（−ｃＲ−ｄ，ａ−ｂＲ）＝（−ｄ，ａ）−（ｂ，ｃ）Ｒ
と書き直す場合、第２の項（ｂ，ｃ）Ｒが中央において平滑な遷移を与える。しかしながら、第１の項（−ｄ，ａ）には、−ｄの右端がａの左端と交わるような潜在的な不連続性がある。これが入力シーケンス（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）の境界付近の成分を０に向けて低減す
る窓関数を使用する理由である。
【００６３】
上記において、通常のＭＤＣＴについてのＴＤＡＣ特性が証明された。ＴＤＡＣ特性は、時間的に隣接するブロックのＩＭＤＣＴをそれらのオーバーラップしている半分において加算することによって、元のデータが復元されることを示している。窓掛けされたＭＤＣＴについてこの反転特性を導出することは、ほんの僅かながら更に複雑である。
【００６４】
サイズＮのブロックＡ、Ｂ、Ｃについて、オーバーラップしている連続した２Ｎ個の入力から成る集合（Ａ，Ｂ）及び（Ｂ，Ｃ）を考察する。上述の説明から、（Ａ，Ｂ）及び（Ｂ，Ｃ）がＭＤＣＴ変換され、ＩＭＤＣＴ変換され、それらのオーバーラップしている半分において加算された場合、元のデータである
（Ｂ＋ＢR）／２＋（Ｂ−ＢR）／２＝Ｂ
が得られることを想起されたい。ここで、ＭＤＣＴ入力及びＩＭＤＣＴ出力の両方に長さ２Ｎの窓関数を乗算すると仮定する。上述のように対称窓関数を想定し、それ故、その関数の形式は（Ｗ，ＷR）であり、Ｗは長さＮのベクトルであり、Ｒは前出のように反転を示す。このとき、プリンセン−ブラッドリー条件は
Ｗ＋ＷR2＝（１，１，．．．）
と書くことができ、２乗及び加算が要素毎に実施される。
【００６５】
従って、（Ａ，Ｂ）をＭＤＣＴ変換する代わりに、ここでは（ＷＡ，ＷRＢ）をＭＤＣＴ変換し、全ての乗算が要素毎に実施される。この結果はＩＭＤＣＴ変換され、窓関数によって再び（要素毎に）乗算されると、最後のＮの半部は以下のようになる。
ＷR・（ＷRＢ＋（ＷRＢ）R）＝ＷR・（ＷRＢ＋ＷＢR）＝ＷR2Ｂ＋ＷＷRＢR
【００６６】
（窓掛けされた事例においてＩＭＤＣＴ正規化は２の倍数分だけ異なるため、もはや１／２を乗算しないことに留意されたい。）
【００６７】
同様に、（Ｂ，Ｃ）の窓掛けされたＭＤＣＴ及びＩＭＤＣＴによって、その最初のＮの半部において以下がもたらされる。
Ｗ・（ＷＢ−ＷRＢR）＝Ｗ2Ｂ−ＷＷRＢR
【００６８】
これら２つの半分を共に加算すると、元のデータが復元される。
【００６９】
上記のＭＤＣＴの説明では、同一の分析／合成窓について説明している。非対称窓の場合、分析／合成窓は異なるが、好ましくは、互いに対称である。その場合、プリンセン−ブラッドリー（Princen-Bradley）条件は、より一般的な方程式に変化する。
2020046671.tif 000011
【００７０】
図１Ｂは、符号化された信号のための入力１５０を有するデコーダーの実施例を示し、入力インターフェース１５２は、一方で、符号化された形態のオーディオ信号１５４を提供し、他方で、サイド情報を分析器２０２に提供する。分析器２０２は、符号化信号１５０から窓情報１６０を抽出し、この窓情報を窓コンストラクタ２０６に供給する。さらに、符号化されたオーディオ信号１５４は、図２の復号化処理部２１４に対応するデコーダーまたは復号化処理部１５６に入力され、窓コンストラクタ２０６は、制御可能な変換器１５８に窓を提供し、これは、ＩＭＤＣＴまたはＩＭＤＳＴまたはエイリアシング導入順方向変換とは、逆の他の変換を実行するように構成されている。
【００７１】
図１Ｃは、制御可能な変換部１５８のデコーダー側の好適な実施形態を示す。特に制御可能な変換部１５８は、周波数−時間変換部１７０と、続いて接続されている合成窓掛け部１７２と、最後のオーバーラップ加算部１７４とを含む。特に、周波数−時間変換部は、ＤＣＴ−ＩＶ変換のような変換及び後続の逆畳み込み演算を実施し、それによって、周波数−時間変換部への入力が例示的にＮ個のスペクトル値であったのに対して、周波数−時間変換部１７０の出力は、第１の又は長い窓について２Ｎ個のサンプルを有するようになる。他方、周波数−時間変換部への入力がＮ／８個のスペクトル値であるとき、出力は例示的にＭＤＣＴ操作についてＮ／４個の時間ドメイン値となる。
【００７２】
その後、周波数−時間変換部１７０の出力は合成窓掛け部に入力され、合成窓掛け部は、好ましくはエンコーダー側の窓と正確に同じである合成窓を適用する。従って各サンプルは、オーバーラップ加算が実施される前に、２つの窓によって窓掛けされ、結果として得られる「合計の窓掛け」は、前述したようなプリンセン−ブラッドリー条件が満たされるように、対応する窓係数の２乗である。
【００７３】
最後に、オーバーラップ加算部１７４が、最終的に出力１７５において復号化された（復号化済み）オーディオ信号を得るために、対応する正確なオーバーラップ加算を実施する。
【００７４】
図１Ｄは、モバイル機器と共に実装されている本発明の更なる実施形態を示す。このモバイル機器は、一方ではエンコーダー１９５を備え、他方ではデコーダー１９６を備える。更に、本発明の好適な実施形態によれば、エンコーダー１９５に使用される窓とデコーダー１９６に使用される窓とは互いに同一であるため、エンコーダー１０５及びデコーダー１０６の両方が単一のメモリー１９７のみから同じ窓情報を取り出す。従って、デコーダーは、単一セットの窓シーケンス又は窓のみがエンコーダー及びデコーダーの両方に使用するために格納されている、読み出し専用メモリー１９７若しくはランダムアクセスメモリー又は一般的に任意のメモリー１９７を有する。単一セットしか必要としないことは、種々の窓のための種々の窓係数をエンコーダーのために１セット及びデコーダーのために１セットとして２回格納する必要がない、という事実に起因して、有利である。本発明によれば、同一の窓及び窓シーケンスがエンコーダー及びデコーダーに使用されるという事実に起因して、単一セットの窓係数のみが格納されればよい。従って、図１Ｄに示す本発明のモバイル機器のメモリー使用量は、エンコーダー及びデコーダーが異なる窓を有するか、又は窓掛け操作以外の処理による特定の後処理が実施される他の概念と比較して、大幅に低減されている。
【００７５】
その後、好適な窓は、図８Ａに関して述べられる。それは、第１のオーバーラップ部分８００、第２のオーバーラップ部分８０２、高い値を有する更なる部分８０４および低い値を有する更なる部分８０６を備える。部分８０４の高い値は１．０の値であるか、または、少なくとも０．９５より大きく、そして、低い部分８０６の低い値は、０．０に等しく、そして、好ましくは０．１未満である。この実施形態では、非対称分析窓の長さは４０ｍｓであり、これは好ましくは、５０％の重複加算が使用されるという事実のために２０ｍｓのブロックサイズをもたらす。しかし、他のオーバーラップ率なども同様に使用することができる。
【００７６】
この特定の実施形態では、第１のオーバーラップ部分８００は、低い遅延実施を可能にする第２のオーバーラップ部分８０２よりも大きく、さらに、低い部分８０６が第２のオーバーラップ部分に先行するという事実の文脈において、図８Ａに図示された非対称分析窓は、ゼロ部分と短い第２のオーバーラップ部分８０２による低い遅延フィルタリングが可能であり、さらに長い第１のオーバーラップ部分８００のためにかなり良好な分離を有する。しかし、この長いオーバーラップ部分は、非対称分析窓の最初の半分にあるという事実のために、追加の遅延を引き起こさない。特定の実施形態では、第１のオーバーラップ部分８００は、１４．３７５ｍｓに等しく、第２の非オーバーラップ部分または高い部分は、１１．２５ｍｓに等しく、第３のオーバーラップ部分または第２のオーバーラップ部分８０２は、８．７５ｍｓに等しく、最後の第４の部分または低い部分は、５．６２５ｍｓに等しい。
【００７７】
図８Ｂは、対応する非対称合成窓を示しており、ここでは、第１の部分８１０としてゼロまたは低い部分があり、それから、第１のオーバーラップ部分８１２と、第２のオーバーラップ部分８１４と、一定の部分または第１のオーバーラップ部分８１２と第２のオーバーラップ部分８１４との間に示される高い部分８１６とを有する。
【００７８】
対応する部分の例示的な長さが示されているが、第１のオーバーラップ部分８１２が、第２のオーバーラップ部分８１４よりも短いことが一般に好ましく、また、一定部分または高い部分８１６の長さは、第１のオーバーラップ部分および第２のオーバーラップ部分の長さの間にあることがさらに好ましく、第１の部分８１０またはゼロ部分の長さは、第１のオーバーラップ部分８１２の長さよりも小さいことがさらに好ましい。
【００７９】
図８Ａに示すように、第１のオーバーラップ部分８００の長さは、第２のオーバーラップ部分８０２の長さよりも長く、高い部分８０４の長さは、第２のオーバーラップ部分８０２と第１のオーバーラップ部分８００との間の長さであり、第４の部分８０６の長さは、第２のオーバーラップ部分８０２の長さよりも短い。
【００８０】
図８Ａおよび図８Ｂは、さらに、長いブロックのみが使用され、いずれの切り替えも図２の窓御信号２０４によって示されない場合、先行する非対称分析窓８０７および後続の分析窓８０８とのオーバーラップを示す。
【００８１】
同様に、図８Ｂは、対応する合成シーケンスを先行する合成窓８１９および後続の合成窓８２０で例示する。
【００８２】
さらに、図８Ｃは、図８Ａの同じ分析窓を示しているが、エンコーダー側の畳み込み演算で畳み込まれる畳み込み部分８２１、８２２を備えるか、またはデコーダー側で逆畳み込みされた「逆畳み込み」である。これらの畳み込み８２１、８２２は、畳み込みライン８２３および８２４に沿って行われると考えることができ、これらの線も図８Ａ、８Ｂに示されており、畳み込みラインは、図８Ａおよび８Ｂの窓の交差点と直接一致しないように見える。これは、図８Ａの分析窓または図８Ｂの合成窓の非対称特性に起因する。
【００８３】
図９Ａは、１０ｍｓのブロック長さに対して、３．７５ｍｓのオーバーラップを有する対称分析／合成窓を示す。対称分析窓は、第１の低い部分又はゼロ部分９００、第１のオーバーラップ部分９０２、第２のオーバーラップ部分９０４、高い部分又は一定部分９０６、および、更なる低い部分又はゼロ部分９０８を含む。また、図９Ａは、畳み込みライン９１０、９１１を示している。ここで、ＭＤＣＴまたはＭＤＳＴのようなエイリアシング導入変換によって必要とされる畳み込み演算が実行される。具体的には、エンコーダー側処理については、畳み込み演算を行い、デコーダー側オーディオ処理については、逆畳み込み演算を実行する。したがって、線９１２、９１３は、左側に関して部分９００に対応する減少部分およびその後のゼロ部分を有し、右側に対して９０８を有する畳み込み部分を示す。したがって、マーカー９１５は、左畳み込み部分９１２と右畳み込み部分９１３との間の境界を示す。したがって、線９１２、９１３は、畳み込み部分を示し、それは、減少する部分と、左側については部分９００および右側については部分９０８に対応する後続のゼロ部分と、を含む。したがって、マーカー９１５は、左畳み込み部分９１２と右畳み込み部分９１３との間の境界を示す。
【００８４】
これに関連して、図９Ａは、真に対称な分析または合成窓を示していることが概説されている。なぜなら、左オーバーラップ部分と右オーバーラップ部分は互いに対称的であるからである。すなわち、本実施形態では、３．７５ｍｓの同じオーバーラップ長を有するからである。一般に、ゼロ部分９００，９０８をオーバーラップ部分９０２，９０４よりも小さくすることが好ましく、その結果、両方のゼロ部分９００、９０８が同じ長さを有する場合、高い部分９０６は、単一のゼロ部分の長さの２倍を有する。
【００８５】
図９Ｂは、左右対称のオーバーラップを有する窓を示しているが、左側と右側が異なる。特に、この窓は、図９Ａと同様に、ゼロ部分９２０、第１のオーバーラップ部分９２２、一定のまたは高い部分９２４、第２のオーバーラップ部分９２６および第２のゼロ部分または低い部分９２８を有する。再度、畳み込みライン９１０および９１１が示され、また、マーカー９１５は、左畳み込み部分９２９と右畳み込み部分９３０との間の境界を示す。図示されているように、左オーバーラップ部分９２２は、１．２５ｍｓなどの短いオーバーラップ用であり、右オーバーラップ部分９２６は、３．７５ｍｓなどのより長いオーバーラップ用です。したがって、この窓は、短いオーバーラップ窓を有する窓掛けからより高いオーバーラップ窓への遷移窓であるが、このような窓は、両方とも、対称のオーバーラップを有する窓である。
【００８６】
図９Ｃは、更なる窓を示しているが、示されるように１０ｍｓの時間分に対応する５ｍｓのブロックサイズを有する。この窓は、図９Ｂに類似しているが、実質的に異なる時間長さを有し、従って、図９の窓は、より短い時間分を有するが、再びゼロ部分のシーケンス、短いオーバーラップを有する左オーバーラップ部分、高い部分、後続の第２のオーバーラップ部分および最終ゼロ部分を含む。さらに、図９Ｃに畳み込みラインおよび畳み込み部分などが再び示されている。
【００８７】
一般に、図８Ａから図１５Ｂまでの窓の図の大部分は、図９Ａの９１０と９１１のような畳み込みラインを示し、さらに図９Ａの９１２と９１３のような畳み込まれた外側窓部分を有する。
【００８８】
さらに、対応する変形長さは、畳み込みポイント間の距離に対応することが概説されている。例えば、図９Ａを考慮すると、変換長は、１５ｍｓと５ｍｓとの間の差を有する１０ｍｓに相当することが明らかになる。したがって、変換長は、図９Ａおよび他の図の「ブロック」の表記に対応する。しかしながら、実際に窓掛けされた時間部分は、図９Ａの実施形態において、２０ｍｓのような変換またはブロック長さの２倍である。
【００８９】
これに対応して、図９Ｃの窓は、図９Ｃに示すように１０ｍｓの窓時間部分の長さに対応する５ｍｓの変換長を有する。
【００９０】
図８Ａに示す非対称の場合、変換長またはブロックサイズは、やはり、８２３および８２４のような畳み込みラインの間の距離であり、したがって２０ｍｓであり、窓時間部分の長さは４０ｍｓである。
【００９１】
完璧な再構成に必要なことは、（合成側の）８００または８１４のような非対称窓の長いオーバーラップ部分または窓エッジがトランケートされたときに、畳み込みラインまたは畳み込みポイントを維持することである。
【００９２】
さらに、図４に関して具体的に概説されるように、本実施形態は、６つの異なるサンプリングレートを使用し、その長さがサンプリングレートの各々についてのサンプリング値の整数個に対応するように、窓エッジまたは窓側面の長さが選択される。
【００９３】
さらに、１０ｍｓの変換では、３．７５ｍｓのオーバーラップまたは１．２５ｍｓのオーバーラップが使用されることが概説されている。したがって、図８Ａから図１５Ｂの窓の図に示されているものよりも多くの組み合わせが可能であり、有用であり、特定の部分に過渡部分を有する特定のオーディオ信号に対して最適な窓シーケンスが選択されることを確認するために、窓制御信号によって通知される。
【００９４】
図１０Ａは、この遷移窓またはより長い第１の窓に続く第２の窓を示す。図１０Ａにおいて、左側は、１４．３７５ｍｓである非対称分析窓８００の長いエッジの元の長さから８．７５ｍｓの長さにトランケートされている。したがって、図１０Ａは、第１の非対称窓の第１のオーバーラップ部分８００からトランケーションによって導出された第１のオーバーラップ部分１０００を示す。さらに、図１０Ａの分析遷移窓は、１．２５ｍｓの右オーバーラップ部分、すなわち、短いオーバーラップ部分１００２をさらに含む。この窓は、１０ｍｓの窓長さに対応する５ｍｓのブロックサイズ用です。畳み込みラインは、４．３７５ｍｓで示されており、すなわち、１００６で示されている１００４および９．３７５ｍｓである。さらに、左畳み込みライン１００４のための畳み込み部分１００８および右畳み込みライン１００６のための畳み込み部分１０１０が示されている。
【００９５】
図１０Ｂは、フェードインが使用される好ましい実施形態の実施を示す。したがって、第１のオーバーラップ部分は、図１０Ａの第１のオーバーラップ部分１０００に対応する異なる第１の部分１０１２および未修正の第２の部分１０１４を有する。窓は、図１０Ａに関して異なるものではない。好ましくは、図１０Ｂにおいて、１０１２で示される第１のオーバーラップ部分の第１の部分を計算するために、１．２５ｍｓのサイン・オーバーラップ部分、すなわち、例えば図９Ｂにおいて、９２２で示される部分が使用される。したがって、短い窓の第１のオーバーラップ部分９２２が、ある意味では「リサイクル」された非常に良好なフェードイン特性が得られる。したがって、この窓部分は、図９Ｂの場合のように、窓掛けのために使用されるだけでなく、トランケートによって生じるアーティファクトを低減するために、分析遷移窓の実際の計算のためにも使用される。完全な再構成特性は、図１０Ａの実際にトランケートされた第１のオーバーラップ部分１０００が使用される場合にのみ得られるが、フェードイン部分を有する図１０Ｂの遷移窓を使用することによって、オーディオ品質を高めることができることが分かった。それにもかかわらず、完全な再構成特性に違反するが、このフェードイン部分は、図１０Ａの左オーバーラップ部分１０００の左側の不連続性が排除されているため、図１０Ａの実施形態と比較してより良いオーディオ品質をもたらす。それにもかかわらず、正弦関数とは異なる他のフェードインまたは（合成側に関して）フェードアウト特性は、利用可能で有用であれば使用することができる。
【００９６】
図１０ｃは、図１０ａの窓の表現を例示する、しかし、現在、右側のオーバーラップ部を示しているオーバーラップする状況で、前の窓および左の内の１０２０は１０２２で次の窓の部分に重なる。
概して、右側のオーバーラップ部分１０２０は図８ａの非対称の分析窓の右側部分８０２である、そして、次であるか次の窓の内の１０２２は、窓の第１のオーバーラップ部分であるかまたは場合によっては更なる遷移窓の左のオーバーラップ部分である。
【００９７】
図１０Ｄは、図１０Ｂと同様の状況を示しているが、先行する窓の第２のオーバーラップ部分１０２０と、後続の窓の第１のオーバーラップ部分１０２２が示されている。
【００９８】
図１１Ａは、さらなる分析遷移窓を示すが、図１０Ａとは対照的に、ここで、２０ｍｓのブロックから１０ｍｓのブロックへの遷移について、２０ｍｓのブロックから５ｍｓのブロックへの遷移が示されている。一般に、２０ｍｓのブロックは、ロングブロックとみなすことができ、５ｍｓのブロックは、ショートブロックとみなすことができ、１０ｍｓのブロックは、ミドルブロックとみなすことができる。第１のオーバーラップ部分１１００は、トランケートされているが、わずかな量であり、トランケーションは、１１５０で示されている。しかしながら、オーディオ品質をさらに向上させるために、１．２５ｍｓのサインエッジを乗算することによって得られるフェードインは、既に適用されており、フェードインは実線で示されている。さらに、窓は、高い部分１１０１と、この場合、３．７５ｍｓの長いオーバーラップ部分である第２のオーバーラップ部分１１０２とを有する。したがって、図１１Ａは、図２の「第２の窓」に対応する最適分析遷移窓を、２０ｍｓの変換長から１０ｍｓの変換長まで対応させて示しており、ここで、左オーバーラップ部分１１００は、非対称窓の長いエッジ８００の可能な限り小さなトランケーションによって得られ、加えて、１．２５ｍｓのサインエッジによりトランケートされたエッジ１０５０を乗算することによってフェードインが実行される。説したように、右オーバーラップは、３．７５ｍｓである。
【００９９】
図１１Ｂは、２０ｍｓの変換長から１０ｍｓの変換長、すなわち、一般に長い変換長から短い変換長への遷移のために代替分析遷移窓を示す。しかし、左のオーバーラップは、非対称窓の左端をトランケートして、さらに１．２５ｍｓのサインエッジを使用して乗算することによりフェードインを実行することによって、わずか８．７５ｍｓになる。したがって、図１０Ａの場合と同様に、オーバーラップまたは左オーバーラップ部分１１３０は、８．７５ｍｓとなる。この窓を適用するために、さらなる変更が行われる。これらの変更は、第１の低い部分又はゼロ部分１１３１、第２の高い部分又は一定部分１１３２および第３または低い部分１１３３であり、第２のオーバーラップ部分１１３４は、図１１Ａの対応する部分１１０２と同様であるが、第４のゼロまたは低い部分１１３３のために左にシフトされる。さらに、畳み込みライン１１０４、１１０６が示され、マーカー１１３５が左畳み込み部分１１３６と右畳み込み部分１１３７との境界を示す畳み込み部分が示されている。部分１１３１、１１３２、１１３３の長さは、図１１Ａのように可能な限り最小限のトランケーションが行われるという事実によって決定される。例示的には、部分１１３１をゼロに設定することができ、１１３２と１１３３の長さを対応して増加させることができる。一方、１１３３の長さはゼロに設定することができ、したがって、１１３１の長さは、対応して増加させることができ、または全ての部分１１３１，１１３２，１１３３は、ゼロとは異なるが、対応する長さは、図１１Ｂの実施形態と異なる。すべてのこれらの異なる窓の実施において、畳み込みライン１１０４、１１０６を介した畳み込みが対応して可能であることが確実にされるべきであり、第１のオーバーラップ部分１１３０の計算が、実際的な実施を容易にする図１０Ｂの左部分１１０４、１０１２の計算と同様である図１１Ａに関して、利点を有する。しかし、これらの問題が顕著でない場合、図１１Ａの窓を使用することができる。なぜならば、第１のオーバーラップ部分のより長いオーバーラップは、より良い再構成特性を実行し、完全な再構成特性の法則にさらに近くなるからである。
【０１００】
図１２Ａおよび図１２Ｂは、より短い窓の長さからより長い窓の長へのさらなる分析遷移窓を示す。５ｍｓから２０ｍｓへの遷移について、そのような分析遷移窓の１つが図１２ａに示されている。左オーバーラップ部分１２００は、例えば、１．２５ｍｓの短いオーバーラップ用であり、右オーバーラップ部分は、８．７５ｍｓなどの長いオーバーラップ用であり、１２０２で示されている。図１２Ｂは、１０ｍｓのブロックから２０ｍｓのブロックへのさらなる分析遷移窓を示す。左オーバーラップ部分は１２１０で示され、右オーバーラップ部分は１２１２で示される。左側のオーバーラップ部分は、３．７５ｍｓの媒体オーバーラップ用であり、右側のオーバーラップ部分は、長いまたは８．７５ｍｓの高いオーバーラップ用である。再び、畳み込みラインおよび畳み込み部分が示されている。図１２Ｂは、オーバーラップ部分１２１０、１２１２、左側の低いまたはゼロ部分１２１４、中間の高いまたは一定部分１２１６および右側の低いまたはゼロ部分１２１８に加えて、１０から２０ｍｓの分析遷移窓があることを明らかにする。
【０１０１】
図１２Ａの右側のオーバーラップ部分１２１２および図１２Ｂの右側のオーバーラップ部分１２０２は、図８Ａの８０２に示される非対称の分析窓の短い端に対応する。
【０１０２】
図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃおよび図１３Ｄは、合成側の状況、すなわち、図２またはケースＢの観点からの第３の窓の構成を示す。さらに、図１３Ａの状況は、図１２Ａの状況に類似している。図１３Ｂの状況は、図１２Ｂの状況に類似している。図１３Ｃの状況は、図１０Ｂに類似しており、図１３Ｄの状況は、図１０Ｃに類似している。
【０１０３】
特に、図１３Ａは、左側の長いオーバーラップ部分１３００および右側のオーバーラップ部分１３０２と、対応する畳み込みラインおよび畳み込み部分とを示すロングブロックからショートブロックへの合成遷移窓を示している。
【０１０４】
図１３Ｂは、２０ｍｓのブロックから１０ｍｓのブロックへの合成遷移窓を示しており、左側のオーバーラップは、再び１３１０で示された長いオーバーラップであり、右側のオーバーラップは、１３１２であり、さらに第１の低い部分１３１４、第２の高い部分１３１６および必要に応じて第３の低い部分１３１８が設けられている。
【０１０５】
図１３Ｃは、第２のオーバーラップ部分１３３０が示されている図２のケースＢの文脈で例示される第３の合成窓を示す。それは、８．７５の長さ、すなわち図８Ｂの非対称合成窓の右側または第２のオーバーラップ部分の長さにトランケートされ、すなわち、右側のオーバーラップ部分８１４は、合成変移窓の右側のオーバーラップ部分１３３０を得るためにトランケートされ、図１３Ｃの状況では、図１０Ｂに関して分析側で論じたものと基本的に同様の更なるフェードアウトが実行されている。これは、図２のケースＢの第３の窓の第２のオーバーラップ部分１３３０の状況を示しているが、フェードアウトではなく、トランケーションのみで表示される。したがって、図１３Ｃの第１の部分１３３１は、図１３Ｄの対応する第１の部分と同様であるが、しかし、第２の部分１３３２は、フェードアウトのために、図１３Ｄのトランケートされた窓により、１．２５ｍｓのサインエッジの下降を乗算することによって異なる。
【０１０６】
さらに、図１３Ｄは、図２の文脈における「第４の窓」に対応する次の合成窓の第１のオーバーラップ部分１３４０を示し、そして、さらに、図１３Ｄは、前の窓の第２のオーバーラップ部分１３４２、すなわち、第２のオーバーラップ部分１３３０および第１のオーバーラップ部分１３３１からなる第３の窓の前の窓、例えば１．２５ｍｓの短いオーバーラップに対応する窓を示す。
【０１０７】
図示されていないが、図１１Ａ、１１Ｂの状況に対応する合成窓、すなわち、図１１Ａに類似してフェードインを伴う、または伴わない、最小トランケーションを有する合成窓または図１３Ｄと同じ種類のトランケーションを有する合成窓が有用であるが、しかし、今や第１および第２のゼロまたは低い部分および中間の定数部分を有する。
【０１０８】
図１４Ａは、ブロックサイズが長い、短い、短い、中間の、長い、を有する窓を備えた分析窓シーケンスを示し、そして、対応する合成窓シーケンスが図１４Ｂに示される。図２の用語の第２の窓は１４０２で示され、この窓は、図１０Ｂに示された窓に対応する。これに対応して、図２の第３の窓関数１４５０に対応するマッチング合成窓は、特定の図には示されていない合成関数であるが、図１１Ｂの分析関数である。
【０１０９】
さらに、図１５Ａにおいて、１５０２は、図１１Ｂに具体的に示され、図１５Ｂの第３の窓関数１５５０は、図１３Ｃの合成窓関数に対応する。
【０１１０】
したがって、図１４Ａは、１４０６で示された２０ｍｓの非常に長い第１の非対称窓から、図８Ａのゼロ部分８０６も示されている第１の非対称窓関数１４００への遷移を示す。図１４Ａでは、長い非対称窓１４００に続き、その後、トランケートされた第１のオーバーラップ部分１４０２を有する第２の窓関数が示されている。次の窓１４０８は、図９Ｂの窓と同様であり、次の窓１４１０は、図９Ｃの窓に対応し、最後に窓１４１２は、再び、図８Ａの非対称分析窓である。
【０１１１】
図１４Ｂは、図８に対応する長い合成窓１４５４と、図８Ｂに再び対応する更に非対称の合成窓１４５６とを例示し、それから、図１３Ａに対応する短い遷移窓１４５８が例示される。次の窓１４６０は、また、図９Ｃに対応する５ｍｓのブロックサイズを有する短い窓でもある。
【０１１２】
図１５Ａおよび図１５Ｂは、同様の窓シーケンスを示すが、長い窓から１０ｍｓの長さで反対の遷移を有する中間の窓への遷移を有する。窓１５０４および１５００は、図８Ａに対応する。トランケートされてフェードインされた本発明の窓１５０２の後に、示された順序で、窓１５０６、１５０８および１５１０が続く。窓１５０６は、図９Ｂの窓に対応するが、左側への長いオーバーラップおよび右側への短いオーバーラップを有する。窓１５０８は、図１２Ａの窓に対応し、窓１５１０は、再び長い非対称窓である。
【０１１３】
図１５Ｂの合成窓シーケンスに関して、窓１５５４、１５５６、１５５８および１５６０がある。１５５４は、図８Ｂの合成窓に対応し、窓１５５６についても同様である。窓１５５８は、２０から１０への遷移であり、図１３Ｂに対応する。窓１５６０は、１０から５への遷移であり、図９Ｂに対応するが、もう一度、右側にオーバーラップする左側への長いオーバーラップを伴う。トランケートされてフェードアウトする本発明の窓１５５０に続いて、再び、長い非対称合成窓が後に続く。
【０１１４】
続いて、窓コンストラクタ２０６の好適な実施例が図３の文脈で議論される。特に、窓コンストラクタは、好ましくは、メモリー３００と、窓部分トランケータ３０２と、フェーダ３０４とを備える。例えば第１の窓から第２の窓へ又は第３の窓から第４の窓への遷移を示すアイテム３１０に示された窓制御情報に応じて、窓部分トランケータ３０２が起動される。トランケータは、非対称窓の部分８００を取得するため、または第４の窓の第２のオーバーラップ部分８１４を取得するために、メモリーにアクセスする。この部分は、取得ライン３０８によってメモリー３００から窓部分トランケータに取り出される。窓部分トランケータ３０２は、説明したような最大のトランケーション長さなどの特定の長さ、または最大長さよりも短いトランケーションを実施する。トランケートされたオーバーラップ部分または窓エッジ３１６は、フェーダ３０４に伝送される。それから、フェーダは、フェードインまたはフェードアウト操作、すなわち図１０Ｂの窓に到着する操作、例えばフェードインなしにトランケートされた窓を示す図１０Ｃの窓からの操作を実行する。この目的のために、フェーダは、取得ライン３１２を介して、短いオーバーラップ部分のメモリーから、アクセスライン３１４を介してメモリーにアクセスする。次いで、フェーダ３０４は、例えばトランケートさられた部分にオーバーラップ部分を乗算することによって、ライン３１６からトランケートされた窓部分でフェードインまたはフェードアウト操作を実行する。出力は、出力ライン３１８において、トランケートされ、フェードした部分である。
【０１１５】
図４は、メモリー３００の好ましい実施、窓コンストラクタによる窓構成、および窓の様々な形状および可能性が、最小メモリー使用量を有するように最適化されていることを示している。本発明の好ましい実施形態は、４８ｋＨｚ、３２ｋＨｚ、２５．６６ｋＨｚ、１６ｋＨｚ、１２．８ｋＨｚまたは８ｋＨｚの６つのサンプリングレートの使用を可能にする。各サンプリングレートに対して、１組の窓係数または窓部分が格納される。これは、２０ｍｓの非対称窓の第１の部分、２０ｍｓの非対称窓の第２の部分、３．７５ｍｓのオーバーラップ部分などの１０ｍｓの対称窓の単一部分および１．２５ｍｓのオーバーラップ部分のような５ｍｓの対称窓の単一部分を含む。典型的には、１０ｍｓの対称窓の単一の部分は、窓の上向きのエッジであり、ミラーリングなどの直接的な算術演算または論理演算によって、下降部分を計算することができる。あるいは、降下部分が単一部分としてメモリー３００に格納される場合、ミラーリングによって、または一般的には算術演算または論理演算によって上昇部分を計算することができる。５ｍｓの対称窓の単一部分についても同様である。当然のことながら、５または１９０ｍｓの長さを有するすべての窓は、３．７５ｍｓのような媒体のオーバーラップ部分、または、例えば、１．２５ｍｓの長さを有する短いオーバーラップ部分を有することが可能である。
【０１１６】
さらに、窓コンストラクタは、対応する所定の規則に従って、図８Ａから図１５Ｂのプロットに示されているように、それ自体で、特定の窓の低いまたはゼロ部分および高いまたは一部分の長さおよび位置を決定するように構成される。
【０１１７】
このように、メモリー要件の唯一の最小量は、エンコーダーおよびデコーダーを実現するために必要である。それゆえ、エンコーダーおよびデコーダーが１つの同じメモリー３００に依存することを除けば、異なる窓および遷移窓などの浪費量でさえ、各サンプリングレートに対して４組の窓係数を格納することによってのみ実現することができる。
【０１１８】
上で概説した変換窓の切り替えは、長い変換のための非対称窓と短い変換のための低いオーバーラップ正弦窓を使用するオーディオ符号化システムにおいて実施された。ブロック長さは、ロングブロックの場合は、２０ｍｓ、ショートブロックの場合は、１０ｍｓまたは５ｍｓである。非対称分析窓の左側のオーバーラップは、１４．３７５ｍｓの長さを有し、右側のオーバーラップ長は、８．７５ｍｓである。短い窓は、３．７５ｍｓと１．２５ｍｓのオーバーラップを使用する。エンコーダー側で２０ｍｓから１０ｍｓまたは５ｍｓの変換長に遷移するために、非対称分析窓の左側のオーバーラップ部分は、８．７５ｍｓにトランケートさられ、最初の短い変換の左側の窓部分に使用される。１．２５ｍｓの正弦波形状のフェードインは、トランケートされた窓の左端に１．２５ｍｓの短い窓オーバーラップを乗算することによって適用される。フェードインのために１．２５ｍｓのオーバーラップ窓形状を再利用することで、フェードイン形状のオンザフライ計算のための複雑さと同様に、追加のＲＯＭ／ＲＡＭテーブルの必要性が回避される。図１４Ａは、変換長シーケンス２０ｍｓ、５ｍｓ、５ｍｓ、１０ｍｓ、２０ｍｓを有する実施例の結果として生じる窓シーケンスを示す。
【０１１９】
デコーダー側では、１０ｍｓまたは５ｍｓから２０ｍｓの変換長に遷移する／移行するために、非対称合成窓の右側のオーバーラップ部分が８．７５ｍｓにトランケートされ、最後の短い変換の右側の窓部分に使用される。エンコーダー側でのフェードインと同様の１．２５ｍｓの正弦波形状のフェードアウトがトランケートされた窓の端に適用される。上記の実施例に対するデコーダー窓シーケンスは、図１４Ｂに示されている。
【０１２０】
図５は、第２の窓、すなわち、図２のケースＡの分析遷移窓を決定するためのさらなる実施形態のフローチャートを示す。ステップ５００において、非対称窓の第１および第２の部分が取得される。ステップ５０２において、非対称な第１の分析窓が構築される。したがって、図１４の分析窓１４００または図１５Ａの１５００が生成される。ステップ５０４において、非対称窓の第１の部分は、例えば図３の３０８で示される取得ラインによって取得される。ステップ５０６において、遷移長さが決定され、遷移は、図３の窓部分トランケータ３０２などによって実行される。ステップ５０８において、メモリー３００に格納されたアイテム４０１のような５ｍｓの対称窓の単一部分が取得される。ステップ５１０では、例えば、図３のフェーダ３０４の操作によって、トランケートされた部分のフェードインが計算される。ここで、第１のオーバーラップ部分が完成する。ステップ５１２において、例えば長い窓から短い窓への遷移のために、５ｍｓの対称窓の単一部分が取得されるか、または１０ｍｓの対称窓の単一の部分が、長い窓から中間の窓への遷移のために取得される。最後に、第２の部分は、ステップ５１２で取得されたデータからの論理演算または算術演算によって決定され、ステップ５１４によって示される。しかし、ステップ５１２によって図４のメモリー３００から取得された対応する対称窓の単一部分は、既に、第２の部分として、すなわち、下降している窓のエッジとして使用可能である場合、ステップ５１４は不要であることに留意されたい。
【０１２１】
図５には明示的に示されていないが、図１５Ａに示す遷移のような他の遷移のためにさらなるステップが必要とされる。ここで、第１のゼロ部分、第２のゼロ部分および中間の高い部分は、窓コンストラクタによって追加的に挿入されなければならず、その一方で、この挿入は、第２の窓の第１および第２のオーバーラップ部分の決定の前または後に行うことができる。
【０１２２】
図６は、第３の窓のような対応する合成遷移窓を構成するための手順の好ましい実施を示す。このために、図６Ａのステップの手順を実行することができる。ステップ６００において、第３の窓の第１のオーバーラップ部分がメモリーから取得されるか、またはこの形式で特に利用可能でない場合は、メモリー内のデータから算術演算または論理演算によって計算され、合成窓の第１のオーバーラップ部分は、先行する窓のオーバーラップによって既に固定されている。非対称窓の第２の部分、すなわち、非対称合成窓の長い部分が取得され、ステップ６０４において、トランケーション長さが決定される。ステップ６０６において、この第１の部分は、必要に応じて反映され、その後、決定されたトランケート長さを用いてトランケーションが実行される。ステップ６０８において、ステップ６１０に示すように、対称窓の５ｍｓのオーバーラップ部分の単一部分が取得され、ステップ６０８に続いて、トランケートされた部分のフェードアウトが実行される。第３の窓の第２のオーバーラップ部分が完了し、続いて、非対称の第４の窓関数の第２および第４の部分が取得され、最後にステップ６１２に示すように第４の窓を得るために適用される。
【０１２３】
図７は、遷移長さを決定するための好ましい手順を示す。 図１０Ｂおよび図１１Ｂに関して前に概説したように、異なるトランケーション長さを実行することができる。同一の状況に対して、最大トランケーション長さ、すなわち図１１Ａの状況、または図１１Ｂに示す最大トランケーション長さよりも短いトランケーションまでのトランケーションが存在し得る。このために、図７の手順は、ステップ７００で示された遷移窓の長さの表示から開始する。したがって、ステップ７００は、遷移窓が１０ｍｓのブロックサイズ、すなわち、２０ｍｓの長さであるか、それよりも短いか、すなわち、５ｍｓのブロックサイズに対して１０ｍｓの長さの窓であるかどうかの情報を提供する。
【０１２４】
次に、ステップ７０２において、窓の対称オーバーラップ部分の長さが決定される。分析側では、これは、第２のオーバーラップ部分の長さが決定されることを意味し、一方、合成側については、これは、第１のオーバーラップ部分の長さが決定されることを意味する。ステップ７０２は、遷移窓の「固定」状況が確認されたこと、すなわち、遷移窓が対称的なオーバーラップを有することを確認する。ここで、ステップ７０４において、窓の第２のエッジまたは窓の他のオーバーラップ部分が決定される。基本的に、最大トランケーション長さは、遷移窓の長さと対称オーバーラップ部分の長さとの間の差である。この長さが非対称窓の長いエッジの長さよりも大きい場合、トランケーションは、全く必要ありません。しかし、この差が非対称窓の長いエッジよりも小さい場合、トランケーションが実行される。最小トランケーション長さ、すなわち、最小トランケーションが得られる長さは、この差に等しい。必要に応じて、図１１Ａまたは図１０Ｂに示すように、この最大長さまでのトランケーション、すなわち、最小のトランケーションを実行し、一定のフェードを適用することができる。図１１Ａに示すように、特定の実施形態では、畳み込みラインが変更されるべきでないという事実のために、畳み込みライン１１０４、１１０６に沿った畳み込みが可能であることを確実にするために、一定数のものが必要である。したがって、図１１Ａの１１０１に示すような一定数のものは、２０ｍｓ〜１０ｍｓの分析遷移窓に必要であるが、これらのものは図１０Ｂの２０ｍｓ〜５ｍｓの遷移窓には必要ない。
【０１２５】
しかしながら、ステップ７０４は、７０８に示すように、バイパスすることが可能である。次に、最大長さよりも小さい長さへのトランケーションが、ステップ７１０において実行され、図１１Ｂの状況に至る。残りの窓部分は、０と１で満たされなければならず、特に、ステップ７１２において部分１１３１および１１３３で示される窓の始めと終わりにゼロを挿入することによって説明されなければならない。さらに、畳み込みポイント１１０４および１１０６の周りの畳み込みが、図１１Ｂに示すように適切に動作することを確認するために、７１４に示すように、高い部分１１３２を得るために対応する数の１の挿入は、実行されなければならない。
【０１２６】
したがって、部分１１３１の０の数は、第１のオーバーラップ部分１１３０のすぐ近くにあるゼロの数に等しく、図１１Ｂの部分１１３３におけるいくつかのゼロは、図１１Ｂの第２のオーバーラップ部分１１３４に直接隣接するゼロの数に対応する。次に、畳み込みライン１１０４および１１０６のまわりのマーカー１１３５による畳み込みが適切に機能する。
【０１２７】
好ましい実施例が４０ｍｓの窓長さに関して記載されていて、長い窓としての２０ｍｓの長さ、中間の窓のための１０ｍｓのブロックサイズおよび短い窓のための５ｍｓのブロックサイズの変換長で説明されているにもかかわらず、異なるブロックまたは窓サイズを適用され得ることが強調されている。さらに、本発明は、２つの異なるブロックサイズに対しても有用であるが、例えば、議論されるように、過渡に対して短い窓関数を非常に良好に配置するためには、３つの異なるブロックサイズが好ましいことが強調されるべきであるマルチオーバーラップ部分、すなわち、図１５Ａおよび図１５Ｂまたは図１４Ａおよび図１４Ｂのシーケンスで生じる２つ以上の窓間のオーバーラップをさらに論じているＰＣＴ／ＥＰ２０１４／０５３２８７に詳細に記載されている。
【０１２８】
本発明を実際の又は論理的ハードウエア要素を表すブロック図の文脈で説明してきたが、本発明はコンピュータ実装された方法によって構成することもできる。後者の場合には、ブロックは対応する方法ステップを表し、そこでは各ステップが対応する論理的又は物理的ハードウエアブロックによって実行される機能を表している。
【０１２９】
これまで装置の文脈で幾つかの態様を示してきたが、これらの態様は対応する方法の説明でもあることは明らかであり、そのブロック又は装置が方法ステップ又は方法ステップの特徴に対応することは明らかである。同様に、方法ステップを説明する文脈で示した態様もまた、対応する装置の対応するブロックもしくは項目又は特徴を表している。方法ステップの幾つか又は全てが、例えばマイクロプロセッサ、プログラム可能なコンピュータ、又は電子回路のようなハードウエア装置によって（又は使用して）実行されてもよい。幾つかの実施形態では、最も重要なステップの幾つか又はそれ以上がそれら装置によって実行されてもよい。
【０１３０】
本発明の伝送又は符号化される信号は、デジタル記憶媒体に格納することができ、又はインターネットのような無線伝送媒体もしくは有線伝送媒体などの伝送媒体を通じて伝送することができる。
【０１３１】
所定の構成要件にも依るが、本発明の実施形態は、ハードウエア又はソフトウエアにおいて構成可能である。この構成は、その中に格納される電子的に読み取り可能な制御信号を有し、本発明の各方法が実行されるようにプログラム可能なコンピュータシステムと協働する（又は協働可能な）、デジタル記憶媒体、例えばフレキシブルディスク，ＤＶＤ，ブルーレイ，ＣＤ，ＲＯＭ，ＰＲＯＭ，ＥＰＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ，フラッシュメモリーなどのデジタル記憶媒体を使用して実行することができる。したがって、デジタル記憶媒体はコンピュータ読み取り可能であってもよい。
【０１３２】
本発明に従う幾つかの実施形態は、上述した方法の１つを実行するようプログラム可能なコンピュータシステムと協働可能で、電子的に読み取り可能な制御信号を有するデータキャリアを含む。
【０１３３】
一般的に、本発明の実施例は、プログラムコードを有するコンピュータプログラム製品として構成することができ、そのプログラムコードは当該コンピュータプログラム製品がコンピュータ上で作動するときに、本発明の方法の一つを実行するよう作動可能である。そのプログラムコードは例えば機械読み取り可能なキャリアに記憶されていても良い。
【０１３４】
本発明の他の実施形態は、上述した方法の１つを実行するための、機械読み取り可能なキャリアに記憶されたコンピュータプログラムを含む。
【０１３５】
換言すれば、本発明の方法のある実施形態は、そのコンピュータプログラムがコンピュータ上で作動するときに、上述した方法の１つを実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラムである。
【０１３６】
本発明の他の実施形態は、上述した方法の１つを実行するために記録されたコンピュータプログラムを含む、データキャリア（又はデジタル記憶媒体又はコンピュータ読み取り可能な媒体などの非一時的記憶媒体）である。そのデータキャリア、デジタル記憶媒体、又は記録された媒体は、典型的に有形及び／又は非一時的である。
【０１３７】
本発明の他の実施形態は、上述した方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムを表現するデータストリーム又は信号列である。そのデータストリーム又は信号列は、例えばインターネットを介するデータ通信接続を介して伝送されるよう構成されても良い。
【０１３８】
他の実施形態は、上述した方法の１つを実行するように構成又は適応された、例えばコンピュータ又はプログラム可能な論理デバイスのような処理手段を含む。
【０１３９】
他の実施形態は、上述した方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムがインストールされたコンピュータを含む。
【０１４０】
本発明に従う他の実施形態は、ここで説明した方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムを、受信器へ（例えば電子的に又は光学的に）伝送するよう構成された装置又はシステムを含む。受信器は、例えばコンピュータ、携帯機器、メモリーデバイス又はそれらの類似物であってもよい。装置又はシステムは、例えばコンピュータプログラムを受信器へと転送するファイルサーバを含んでもよい。
【０１４１】
幾つかの実施形態においては、（例えば書換え可能ゲートアレイのような）プログラム可能な論理デバイスが、上述した方法の幾つか又は全ての機能を実行するために使用されても良い。幾つかの実施形態では、書換え可能ゲートアレイは、上述した方法の１つを実行するためにマイクロプロセッサと協働しても良い。一般的に、そのような方法は、好適には任意のハードウエア装置によって実行される。
【０１４２】
上述の実施形態は、本発明の原理の単なる例示である。本明細書に記載された構成および詳細の変更および変形は、当業者には明らかであることが理解される。したがって、差し迫った特許請求の範囲によってのみ限定され、本明細書の実施形態の説明および説明によって示される特定の詳細によっては限定されないことが意図される。
参照
【０１４３】
［１］International Organization for Standardization, ISO/IEC 14496-3, "Information Technology - Coding of audio-visual objects - Part 3: Audio," Geneva, Switzerland, Aug. 2009.
［２］Internet Engineering Task Force (IETF), RFC 6716, "Definition of the Opus Audio Codec," Sep. 2012.
［３］C. R. Helmrich, G. Markovic and B. Edler, "Improved Low-Delay MDCT-Based Coding of Both Stationary and Transient Audio Signals," in Proceedings of the IEEE 2014 Int. Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP), 2014 or PCT/EP2014/053287.
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【外国語明細書】
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