(57)【要約】【課題】予測符号化における圧縮効率を高める。【解決手段】入力サンプルをフレームごとに遅れτだけ過去のサンプルに量子化乗数ρ'を乗算し、その乗算結果を現サンプルから引算し、その引算結果を符号化し、乗数ρ'が０．２より小さいか前フレームの情報が利用できない場合は遅れτを固定長符号化部３５で符号化し、ρ'が０．２以上であれば遅れτを可変長符号化部３４で符号化する。乗数ρは乗数符号化部２２で符号化し、またその復号した量子化乗数ρ'を出力する。これをフレームごとに行う。【選択図】図１
2010136420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
(a) 入力サンプル時系列信号の現在のサンプルから所定の時間遅れ分だけ過去のサンプルに乗数を乗算した乗算結果を上記入力サンプル時系列信号の上記現在のサンプルから差し引いたものを誤差信号サンプルとして得るステップと、
(b) 上記誤差信号サンプルの系列を符号化して第１符号を得るステップと、
(c) 上記時間遅れを符号化して第２符号を得るステップと、
(d) 上記第１符号と上記第２符号を出力するステップ、
とを含む長期予測符号化方法において、上記ステップ(c) は、前のフレームの情報が利用できない場合には上記時間遅れを固定長符号化し、そうでない場合は上記時間遅れを可変長符号化して上記第２符号を得ることを特徴とする長期予測符号化方法。
【請求項２】
(a) 入力サンプル時系列信号の現在のサンプルから所定の時間遅れ分だけ過去のサンプルに乗数を乗算した乗算結果を上記入力サンプル時系列信号の上記現在のサンプルから差し引いたものを誤差信号サンプルとして得るステップと、
(b) 上記誤差信号サンプルの系列を符号化して第１符号を得るステップと、
(c) 上記時間遅れを符号化して第２符号を得るステップと、
(d) 上記第１符号と上記第２符号を出力するステップ、
とを含む長期予測符号化方法において、上記ステップ(c) は、上記乗数が所定の基準値以下である場合は上記時間遅れを固定長符号化し、そうでない場合は上記時間遅れを可変長符号化して上記第２符号を得ることを特徴とする長期予測符号化方法。
【請求項３】
請求項２の長期予測符号化方法において、上記ステップ(a) は前のフレームの上記乗数が所定の基準値より大の場合は、予め決めた第１の範囲で上記時間遅れを探索し、そうでなければ上記第１の範囲より広い予め決めた第２の範囲で上記時間遅れを探索するステップを含むことを特徴とする長期予測符号化方法。
【請求項４】
(a) 入力サンプル時系列信号の現在のサンプルから所定の時間遅れ分だけ過去のサンプルに乗数を乗算した乗算結果を上記入力サンプル時系列信号の上記現在のサンプルから差し引いたものを誤差信号サンプルとして得るステップと、
(b) 上記誤差信号サンプルの系列を符号化して第１符号を得るステップと、
(c) 上記乗数を符号化して第２符号を得るステップと、
(d) 上記第１符号と上記第２符号を出力するステップ、
とを含む長期予測符号化方法において、
上記ステップ(c) は、前のフレームの情報が利用できない場合には上記乗数を固定長符号化し、そうでない場合には上記乗数を可変長符号化して上記第２符号を得ることを特徴とする長期予測符号化方法。
【請求項５】
(a) 入力サンプル時系列信号の現在のサンプルから所定の時間遅れ分だけ過去のサンプルに乗数を乗算した乗算結果を上記入力サンプル時系列信号の上記現在のサンプルから差し引いたものを誤差信号サンプルとして得るステップと、
(b) 上記誤差信号サンプルの系列を符号化して第１符号を得るステップと、
(c) 上記乗数を符号化して第２符号を得るステップと、
(d) 上記第１符号と上記第２符号を出力するステップ、
とを含む長期予測符号化方法において、
上記ステップ(c) は、前のフレームの乗数が所定の基準値以下の場合には上記乗数を固定長符号化し、そうでない場合には上記乗数を可変長符号化して上記第２符号を得ることを特徴とする長期予測符号化方法。
【請求項６】
(a) 入力サンプル時系列信号の現在のサンプルから所定の時間遅れ分だけ過去のサンプルに乗数を乗算した乗算結果を上記入力サンプル時系列信号の上記現在のサンプルから差し引いたものを誤差信号サンプルとして得るステップと、
(b) 上記誤差信号サンプルの系列を符号化して第１符号を得るステップと、
(c) 上記乗数を符号化して第２符号を得るステップと、
(d) 上記第１符号と上記第２符号を出力するステップ、
とを含む長期予測符号化方法において、
上記ステップ(c) は、前のフレームの乗数が所定の基準値以下であれば、又は前のフレームの情報が利用できない場合には上記乗数を固定長符号化し、それ以外の場合には上記乗数を可変長符号化して上記第２符号を得ることを特徴とする長期予測符号化方法。
【請求項７】
請求項４乃至６の何れかに記載の長期予測符号化方法において、上記乗数の可変長符号化は、上記乗数と前フレームの乗数との差分を可変長符号化することにより行うことを特徴とする長期予測符号化方法。
【請求項８】
(a) 入力符号中の第１符号から誤差信号を復号するステップと、
(b) 上記入力符号中の第２符号から時間遅れを復号するステップと、
(c) 再構成された時系列信号の上記時間遅れ分だけ過去のサンプルに乗数を乗算した乗算結果を上記誤差信号の現在のサンプルに加算したものを時系列信号として再構成するステップ、
とを含み、上記ステップ(b) は、前フレームの情報が利用できない場合は上記第２符号を固定長復号化し、そうでない場合は上記第２符号を可変長復号化して上記時間遅れを得ることを特徴とする長期予測復号化方法。
【請求項９】
(a) 入力符号中の第１符号から誤差信号を復号するステップと、
(b) 上記入力符号中の第２符号から時間遅れを復号するステップと、
(c) 再構成された時系列信号の上記時間遅れ分だけ過去のサンプルに乗数を乗算した乗算結果を上記誤差信号の現在のサンプルに加算したものを時系列信号として再構成するステップ、
とを含み、上記ステップ(b) は、上記乗数が所定の基準値以下である場合は上記第２符号を固定長復号化し、そうでない場合は可変長復号化して上記時間遅れを得ることを特徴とする長期予測復号化方法。
【請求項１０】
(a) 入力符号中の第１符号から誤差信号を復号するステップと、
(b) 上記入力符号中の第２符号から乗数を復号するステップと、
(c) 再構成された時系列信号の所定の時間遅れ分だけ過去のサンプルに上記乗数を乗算した乗算結果を上記誤差信号の現在のサンプルに加算したものを時系列信号として再構成するステップ、
とを含み、上記ステップ(b) は、前フレームの情報が利用できない場合は上記第２符号を固定長復号化し、そうでない場合は可変長復号化して上記乗数を得ることを特徴とする長期予測復号化方法。
【請求項１１】
(a) 入力符号中の第１符号から誤差信号を復号するステップと、
(b) 上記入力符号中の第２符号から乗数を復号するステップと、
(c) 再構成された時系列信号の上記時間遅れ分だけ過去のサンプルに上記乗数を乗算した乗算結果を上記誤差信号の現在のサンプルに加算したものを時系列信号として再構成するステップ、
とを含み、上記ステップ(b) は、前フレームの乗数が所定の基準値以下の場合には上記第２符号を固定長復号化し、そうでない場合は可変長復号化して上記乗数を得ることを特徴とする長期予測復号化方法。
【請求項１２】
(a) 入力符号中の第１符号から誤差信号を復号するステップと、
(b) 上記入力符号中の第２符号から乗数を復号するステップと、
(c) 再構成された時系列信号の上記時間遅れ分だけ過去のサンプルに上記乗数を乗算した乗算結果を上記誤差信号の現在のサンプルに加算したものを時系列信号として再構成するステップ、
とを含み、上記ステップ(b) は、前のフレームの乗数が所定の基準値以下であれば、又は前フレームの情報が利用できない場合は上記第２符号を固定長復号化し、それ以外の場合は上記第２符号を可変長復号化して上記乗数を得ることを特徴とする長期予測復号化方法。
【請求項１３】
請求項１０乃至１２の何れかに記載の長期予測復号化方法において、上記復号化された乗数は前のフレームの乗数との差分であり、上記ステップ(b) は前のフレームの乗数に復号された上記差分を加算して現フレームの乗数を得るステップを含むことを特徴とする長期予測復号化方法。
【請求項１４】
入力サンプル時系列信号の現在のサンプルから時間遅れ分だけ過去のサンプルに乗数を乗算する乗算部と、
上記乗算部の出力を上記現在のサンプルから差し引き誤差信号を出力する引き算部と、
上記誤差信号を符号化し第１符号を得る波形符号化部と、
上記時間遅れを符号化して第２符号を出力する補助情報符号化部、とを含み、上記補助情報符号化部は前フレームの情報が利用できない場合に上記時間遅れを固定長符号化して上記第２符号を得る固定長符号化部と、前フレームの情報が利用できる場合は上記時間遅れを可変長符号化して上記第２符号を得る可変長符号化部を備えている長期予測符号化装置。
【請求項１５】
入力サンプル時系列信号の現在のサンプルから時間遅れ分だけ過去のサンプルに乗数を乗算する乗算部と、
上記乗算部の出力を上記現在のサンプルから差し引き誤差信号を出力する引き算部と、
上記誤差信号を符号化し第１符号を得る波形符号化部と、
上記時間遅れを符号化して第２符号を出力する補助情報符号化部、
とを含み、上記補助情報符号化部は、上記乗数が所定の基準値以下である場合は上記時間遅れを固定長符号化して上記第２符号を得る固定長符号化部と、そうでない場合は上記時間遅れを可変長符号化して上記第２符号を得る可変長符号化部を備えていることを特徴とする長期予測符号化装置。
【請求項１６】
入力サンプル時系列信号の現在のサンプルから時間遅れ分だけ過去のサンプルに乗数を乗算する乗算部と、
上記乗算部の出力を上記現在のサンプルから差し引き誤差信号を出力する引き算部と、
上記誤差信号を符号化し第１符号を得る波形符号化部と、
上記乗数を符号化して第２符号を出力する補助情報符号化部、
とを含み、上記補助情報符号化部は前フレームの情報が利用できない場合に上記乗数を固定長符号化して上記第２符号を得る固定長符号化部と、前フレームの情報が利用できる場合は上記乗数を可変長符号化して上記第２符号を得る可変長符号化部を備えていることを特徴とする長期予測符号化装置。
【請求項１７】
入力サンプル時系列信号の現在のサンプルから時間遅れ分だけ過去のサンプルに乗数を乗算する乗算部と、
上記乗算部の出力を上記現在のサンプルから差し引き誤差信号を出力する引き算部と、
上記誤差信号を符号化し第１符号を得る波形符号化部と、
上記乗数を符号化して第２符号を出力する補助情報符号化部、
とを含み、上記補助情報符号化部は前フレームの乗数が所定の基準値以下の場合には上記乗数を固定長符号化して上記第２符号を得る固定長符号化部と、そうでない場合には上記乗数を可変長符号化して上記第２符号を得る可変長符号化部を備えていることを特徴とする長期予測符号化装置。
【請求項１８】
入力サンプル時系列信号の現在のサンプルから時間遅れ分だけ過去のサンプルに乗数を乗算する乗算部と、
上記乗算部の出力を上記現在のサンプルから差し引き誤差信号を出力する引き算部と、
上記誤差信号を符号化し第１符号を得る波形符号化部と、
上記乗数を符号化して第２符号を出力する補助情報符号化部、
とを含み、上記補助情報符号化部は前フレームの乗数が所定の基準値以下であれば、又は前のフレームの情報が利用できない場合には上記乗数を固定長符号化して上記第２符号を得る固定長符号化部と、それ以外の場合には上記乗数を可変長符号化して上記第２符号を得る可変長符号化部を備えていることを特徴とする長期予測符号化装置。
【請求項１９】
入力符号中の第１符号を復号化して誤差信号を出力する波形復号化部と、
上記入力符号中の第２符号を復号して時間遅れを得る補助情報復号化部と、
再構成された時系列信号の上記時間遅れ分だけ過去のサンプルに乗数を乗算する乗算部と、
上記乗算部の出力を上記誤差信号の現在のサンプルに加算して上記時系列信号を再構成する加算部、
とを含み、上記補助情報復号化部は、前フレームの情報が利用できない場合に上記第２符号を固定長復号して上記時間遅れを得る固定長復号化部と、そうでない場合は上記第２符号を可変長復号して上記時間遅れを得る可変長復号化部とを含むことを特徴とする長期予測復号化装置。
【請求項２０】
入力符号中の第１符号を復号化して誤差信号を出力する波形復号化部と、
上記入力符号中の第２符号を復号して時間遅れを得る補助情報復号化部と、
再構成された時系列信号の上記時間遅れ分だけ過去のサンプルに乗数を乗算する乗算部と、
上記乗算部の出力を上記誤差信号の現在のサンプルに加算して上記時系列信号を再構成する加算部、
とを含み、上記補助情報復号化部は、上記乗数が所定の基準値以下である場合は上記第２符号を固定長復号して上記時間遅れを得る固定長復号化部と、そうでない場合は上記第２符号を可変長復号して上記時間遅れを得る可変長復号化部とを含むことを特徴とする長期予測復号化装置。
【請求項２１】
入力符号中の第１符号を復号化して誤差信号を出力する波形復号化部と、
上記入力符号中の第２符号を復号して乗数を得る補助情報復号化部と、
再構成された時系列信号の上記時間遅れ分だけ過去のサンプルに上記乗数を乗算する乗算部と、
上記乗算部の出力を上記誤差信号の現在のサンプルに加算して上記時系列信号を再構成する加算部、
とを含み、上記補助情報復号化部は、前フレームの情報が利用できない場合に上記第２符号を固定長復号して上記乗数を得る固定長復号化部と、そうでない場合は上記第２符号を可変長復号して上記乗数を得る可変長復号化部とを含むことを特徴とする長期予測復号化装置。
【請求項２２】
入力符号中の第１符号を復号化して誤差信号を出力する波形復号化部と、
上記入力符号中の第２符号を復号して乗数を得る補助情報復号化部と、
再構成された時系列信号の上記時間遅れ分だけ過去のサンプルに上記乗数を乗算する乗算部と、
上記乗算部の出力を上記誤差信号の現在のサンプルに加算して上記時系列信号を再構成する加算部、
とを含み、上記補助情報復号化部は、前フレームの乗数が所定の基準値以下の場合は上記第２符号を固定長復号して上記乗数を得る固定長復号化部と、そうでない場合は上記第２符号を可変長復号して上記乗数を得る可変長復号化部とを含むことを特徴とする長期予測復号化装置。
【請求項２３】
入力符号中の第１符号を復号化して誤差信号を出力する波形復号化部と、
上記入力符号中の第２符号を復号して乗数を得る補助情報復号化部と、
再構成された時系列信号の上記時間遅れ分だけ過去のサンプルに上記乗数を乗算する乗算部と、
上記乗算部の出力を上記誤差信号の現在のサンプルに加算して上記時系列信号を再構成する加算部、
とを含み、上記補助情報復号化部は、前フレームの乗数が所定の基準値以下であれば、又は前のフレームの情報が利用できない場合は上記第２符号を固定長復号して上記乗数を得る固定長復号化部と、それ以外の場合は上記第２符号を可変長復号して上記乗数を得る可変長復号化部とを含むことを特徴とする長期予測復号化装置。
【請求項２４】
請求項１乃至７の何れかに記載の長期予測符号化方法の各過程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項２５】
請求項８乃至１３の何れかに記載の長期予測復号化方法の各過程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
音声信号の時系列信号の長期予測係数、つまりピッチの周期（時間遅れ）τおよびゲインρを用いて、その時系列信号を少ないビット数に圧縮して符号化する方法、その復号化方法、これら装置、及びそのプログラムに関するものであり、特に歪を許さない符号化に有効なものにしようとするものである。
【背景技術】
【０００２】
電話音声信号の符号化ではピッチ周期ごとの波形の類似性を利用するための長期予測が行われている。電話音声信号の符号化は無線通信などで使われる可能性が高いために、ピッチ予測のパラメータτ，ρに対する符号化符号には一定の（固定）符号長が使われていた。また音響信号の歪を許さない符号化では離れたサンプルとの相関を利用する予測を使う方法として例えば特許文献１が知られている。これは高能率符号化装置及び高能率符号復号化装置があるが、ここでも乗数ρや時間遅れのパラメータτには固定長符号に符号化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本国特許第３２１８６３０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の音声信号符号化において、長期予測係数、つまりピッチ周期（時間遅れ）τやゲイン（乗数）ρを固定長（一定の長さ）の符号に符号化しているため、圧縮効率を高めるのに限度があった。
この発明の目的は、従来の音声信号符号化方法より圧縮効率を高めることが可能な長期予測符号化方法、復号化方法、それらの装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明による第１の長期予測符号化方法は、
(a) 入力サンプル時系列信号の現在のサンプルから所定の時間遅れ分だけ過去のサンプルに乗数を乗算した乗算結果を上記入力サンプル時系列信号の上記現在のサンプルから差し引いたものを誤差信号サンプルとして得るステップと、
(b) 上記誤差信号サンプルの系列を符号化して第１符号を得るステップと、
(c) 上記時間遅れを符号化して第２符号を得るステップと、
(d) 上記第１符号と上記第２符号を出力するステップ、
とを含み、上記ステップ(c) は、前のフレームの情報が利用できない場合には上記時間遅れを固定長符号化し、そうでない場合は上記時間遅れを可変長符号化して上記第２符号を得ることを特徴とする。
【０００６】
この発明による第２の長期予測符号化方法は、
(a) 入力サンプル時系列信号の現在のサンプルから所定の時間遅れ分だけ過去のサンプルに乗数を乗算した乗算結果を上記入力サンプル時系列信号の上記現在のサンプルから差し引いたものを誤差信号サンプルとして得るステップと、
(b) 上記誤差信号サンプルの系列を符号化して第１符号を得るステップと、
(c) 上記時間遅れを符号化して第２符号を得るステップと、
(d) 上記第１符号と上記第２符号を出力するステップ、
とを含み、上記ステップ(c) は、上記乗数が所定の基準値以下である場合は上記時間遅れを固定長符号化し、そうでない場合は上記時間遅れを可変長符号化して上記第２符号を得ることを特徴とする。
【０００７】
この発明による第３の長期予測符号化方法は、
(a) 入力サンプル時系列信号の現在のサンプルから所定の時間遅れ分だけ過去のサンプルに乗数を乗算した乗算結果を上記入力サンプル時系列信号の上記現在のサンプルから差し引いたものを誤差信号サンプルとして得るステップと、
(b) 上記誤差信号サンプルの系列を符号化して第１符号を得るステップと、
(c) 上記乗数を符号化して第２符号を得るステップと、
(d) 上記第１符号と上記第２符号を出力するステップ、
とを含み、
上記ステップ(c) は、前のフレームの情報が利用できない場合には上記乗数を固定長符号化し、そうでない場合には上記乗数を可変長符号化して上記第２符号を得ることを特徴とする。
【０００８】
この発明による第４の長期予測符号化方法は、
(a) 入力サンプル時系列信号の現在のサンプルから所定の時間遅れ分だけ過去のサンプルに乗数を乗算した乗算結果を上記入力サンプル時系列信号の上記現在のサンプルから差し引いたものを誤差信号サンプルとして得るステップと、
(b) 上記誤差信号サンプルの系列を符号化して第１符号を得るステップと、
(c) 上記乗数を符号化して第２符号を得るステップと、
(d) 上記第１符号と上記第２符号を出力するステップ、
とを含み、
上記ステップ(c) は、前のフレームの乗数が所定の基準値以下の場合には上記乗数を固定長符号化し、そうでない場合には上記乗数を可変長符号化して上記第２符号を得ることを特徴とする。
【０００９】
この発明による第５の長期予測符号化方法は、
(a) 入力サンプル時系列信号の現在のサンプルから所定の時間遅れ分だけ過去のサンプルに乗数を乗算した乗算結果を上記入力サンプル時系列信号の上記現在のサンプルから差し引いたものを誤差信号サンプルとして得るステップと、
(b) 上記誤差信号サンプルの系列を符号化して第１符号を得るステップと、
(c) 上記乗数を符号化して第２符号を得るステップと、
(d) 上記第１符号と上記第２符号を出力するステップ、
とを含み、
上記ステップ(c) は、前のフレームの乗数が所定の基準値以下であれば、又は前のフレームの情報が利用できない場合には上記乗数を固定長符号化し、それ以外の場合には上記乗数を可変長符号化して上記第２符号を得ることを特徴とする。
【００１０】
この発明による第１の長期予測復号化方法は、
(a) 入力符号中の第１符号から誤差信号を復号するステップと、
(b) 上記入力符号中の第２符号から時間遅れを復号するステップと、
(c) 再構成された時系列信号の上記時間遅れ分だけ過去のサンプルに乗数を乗算した乗算結果を上記誤差信号の現在のサンプルに加算したものを時系列信号として再構成するステップ、
とを含み、上記ステップ(b) は、前フレームの情報が利用できない場合は上記第２符号を固定長復号化し、そうでない場合は上記第２符号を可変長復号化して上記時間遅れを得ることを特徴とする。
【００１１】
この発明による第２の長期予測復号化方法は、
(a) 入力符号中の第１符号から誤差信号を復号するステップと、
(b) 上記入力符号中の第２符号から時間遅れを復号するステップと、
(c) 再構成された時系列信号の上記時間遅れ分だけ過去のサンプルに乗数を乗算した乗算結果を上記誤差信号の現在のサンプルに加算したものを時系列信号として再構成するステップ、
とを含み、上記ステップ(b) は、上記乗数が所定の基準値以下である場合は上記第２符号を固定長復号化し、そうでない場合は可変長復号化して上記時間遅れを得ることを特徴とする。
【００１２】
この発明による第３の長期予測復号化方法は、
(a) 入力符号中の第１符号から誤差信号を復号するステップと、
(b) 上記入力符号中の第２符号から乗数を復号するステップと、
(c) 再構成された時系列信号の所定の時間遅れ分だけ過去のサンプルに上記乗数を乗算した乗算結果を上記誤差信号の現在のサンプルに加算したものを時系列信号として再構成するステップ、
とを含み、上記ステップ(b) は、前フレームの情報が利用できない場合は上記第２符号を固定長復号化し、そうでない場合は可変長復号化して上記乗数を得ることを特徴とする。
【００１３】
この発明による第４の長期予測復号化方法は、
(a) 入力符号中の第１符号から誤差信号を復号するステップと、
(b) 上記入力符号中の第２符号から乗数を復号するステップと、
(c) 再構成された時系列信号の上記時間遅れ分だけ過去のサンプルに上記乗数を乗算した乗算結果を上記誤差信号の現在のサンプルに加算したものを時系列信号として再構成するステップ、
とを含み、上記ステップ(b) は、前フレームの乗数が所定の基準値以下の場合には上記第２符号を固定長復号化し、そうでない場合は可変長復号化して上記乗数を得ることを特徴とする。
【００１４】
この発明による第５の長期予測復号化方法は、
(a) 入力符号中の第１符号から誤差信号を復号するステップと、
(b) 上記入力符号中の第２符号から乗数を復号するステップと、
(c) 再構成された時系列信号の上記時間遅れ分だけ過去のサンプルに上記乗数を乗算した乗算結果を上記誤差信号の現在のサンプルに加算したものを時系列信号として再構成するステップ、
とを含み、上記ステップ(b) は、前のフレームの乗数が所定の基準値以下であれば、又は前フレームの情報が利用できない場合は上記第２符号を固定長復号化し、それ以外の場合は上記第２符号を可変長復号化して上記乗数を得ることを特徴とする。
【００１５】
この発明による第１の長期予測符号化装置は、
入力サンプル時系列信号の現在のサンプルから時間遅れ分だけ過去のサンプルに乗数を乗算する乗算部と、
上記乗算部の出力を上記現在のサンプルから差し引き誤差信号を出力する引き算部と、
上記誤差信号を符号化し第１符号を得る波形符号化部と、
上記時間遅れを符号化して第２符号を出力する補助情報符号化部、
とを含み、上記補助情報符号化部は前フレームの情報が利用できない場合に上記時間遅れを固定長符号化して上記第２符号を得る固定長符号化部と、前フレームの情報が利用できる場合は上記時間遅れを可変長符号化して上記第２符号を得る可変長符号化部を備えていることを特徴とする。
【００１６】
この発明による第２の長期予測符号化装置は、
入力サンプル時系列信号の現在のサンプルから時間遅れ分だけ過去のサンプルに乗数を乗算する乗算部と、
上記乗算部の出力を上記現在のサンプルから差し引き誤差信号を出力する引き算部と、
上記誤差信号を符号化し第１符号を得る波形符号化部と、
上記時間遅れを符号化して第２符号を出力する補助情報符号化部、
とを含み、上記補助情報符号化部は、上記乗数が所定の基準値以下である場合は上記時間遅れを固定長符号化して上記第２符号を得る固定長符号化部と、そうでない場合は上記時間遅れを可変長符号化して上記第２符号を得る可変長符号化部を備えていることを特徴とする。
【００１７】
この発明による第３の長期予測符号化装置は、
入力サンプル時系列信号の現在のサンプルから時間遅れ分だけ過去のサンプルに乗数を乗算する乗算部と、
上記乗算部の出力を上記現在のサンプルから差し引き誤差信号を出力する引き算部と、
上記誤差信号を符号化し第１符号を得る波形符号化部と、
上記乗数を符号化して第２符号を出力する補助情報符号化部、
とを含み、上記補助情報符号化部は前フレームの情報が利用できない場合に上記乗数を固定長符号化して上記第２符号を得る固定長符号化部と、前フレームの情報が利用できる場合は上記乗数を可変長符号化して上記第２符号を得る可変長符号化部を備えていることを特徴とする。
【００１８】
この発明による第４の長期予測符号化装置は、
入力サンプル時系列信号の現在のサンプルから時間遅れ分だけ過去のサンプルに乗数を乗算する乗算部と、
上記乗算部の出力を上記現在のサンプルから差し引き誤差信号を出力する引き算部と、
上記誤差信号を符号化し第１符号を得る波形符号化部と、
上記乗数を符号化して第２符号を出力する補助情報符号化部、
とを含み、上記補助情報符号化部は前フレームの乗数が所定の基準値以下の場合には上記乗数を固定長符号化して上記第２符号を得る固定長符号化部と、そうでない場合には上記乗数を可変長符号化して上記第２符号を得る可変長符号化部を備えていることを特徴とする。
【００１９】
この発明による第５の長期予測符号化装置は、
入力サンプル時系列信号の現在のサンプルから時間遅れ分だけ過去のサンプルに乗数を乗算する乗算部と、
上記乗算部の出力を上記現在のサンプルから差し引き誤差信号を出力する引き算部と、
上記誤差信号を符号化し第１符号を得る波形符号化部と、
上記乗数を符号化して第２符号を出力する補助情報符号化部、
とを含み、上記補助情報符号化部は前フレームの乗数が所定の基準値以下であれば、又は前のフレームの情報が利用できない場合には上記乗数を固定長符号化して上記第２符号を得る固定長符号化部と、それ以外の場合には上記乗数を可変長符号化して上記第２符号を得る可変長符号化部を備えていることを特徴とする。
【００２０】
この発明による第１の長期予測復号化装置は、
入力符号中の第１符号を復号化して誤差信号を出力する波形復号化部と、
上記入力符号中の第２符号を復号して時間遅れを得る補助情報復号化部と、
再構成された時系列信号の上記時間遅れ分だけ過去のサンプルに乗数を乗算する乗算部と、
上記乗算部の出力を上記誤差信号の現在のサンプルに加算して上記時系列信号を再構成する加算部、
とを含み、上記補助情報復号化部は、前フレームの情報が利用できない場合に上記第２符号を固定長復号して上記時間遅れを得る固定長復号化部と、そうでない場合は上記第２符号を可変長復号して上記時間遅れを得る可変長復号化部とを含むことを特徴とする。
【００２１】
この発明による第２の長期予測復号化装置は、
入力符号中の第１符号を復号化して誤差信号を出力する波形復号化部と、
上記入力符号中の第２符号を復号して時間遅れを得る補助情報復号化部と、
再構成された時系列信号の上記時間遅れ分だけ過去のサンプルに乗数を乗算する乗算部と、
上記乗算部の出力を上記誤差信号の現在のサンプルに加算して上記時系列信号を再構成する加算部、
とを含み、上記補助情報復号化部は、上記乗数が所定の基準値以下である場合は上記第２符号を固定長復号して上記時間遅れを得る固定長復号化部と、そうでない場合は上記第２符号を可変長復号して上記時間遅れを得る可変長復号化部とを含むことを特徴とする。
【００２２】
この発明による第３の長期予測復号化装置は、
入力符号中の第１符号を復号化して誤差信号を出力する波形復号化部と、
上記入力符号中の第２符号を復号して乗数を得る補助情報復号化部と、
再構成された時系列信号の上記時間遅れ分だけ過去のサンプルに上記乗数を乗算する乗算部と、
上記乗算部の出力を上記誤差信号の現在のサンプルに加算して上記時系列信号を再構成する加算部、
とを含み、上記補助情報復号化部は、前フレームの情報が利用できない場合に上記第２符号を固定長復号して上記乗数を得る固定長復号化部と、そうでない場合は上記第２符号を可変長復号して上記乗数を得る可変長復号化部とを含むことを特徴とする。
【００２３】
この発明による第４の長期予測復号化装置は、
入力符号中の第１符号を復号化して誤差信号を出力する波形復号化部と、
上記入力符号中の第２符号を復号して乗数を得る補助情報復号化部と、
再構成された時系列信号の上記時間遅れ分だけ過去のサンプルに上記乗数を乗算する乗算部と、
上記乗算部の出力を上記誤差信号の現在のサンプルに加算して上記時系列信号を再構成する加算部、
とを含み、上記補助情報復号化部は、前フレームの乗数が所定の基準値以下の場合は上記第２符号を固定長復号して上記乗数を得る固定長復号化部と、そうでない場合は上記第２符号を可変長復号して上記乗数を得る可変長復号化部とを含むことを特徴とする。
【００２４】
この発明による第５の長期予測復号化装置は、
入力符号中の第１符号を復号化して誤差信号を出力する波形復号化部と、
上記入力符号中の第２符号を復号して乗数を得る補助情報復号化部と、
再構成された時系列信号の上記時間遅れ分だけ過去のサンプルに上記乗数を乗算する乗算部と、
上記乗算部の出力を上記誤差信号の現在のサンプルに加算して上記時系列信号を再構成する加算部、
とを含み、上記補助情報復号化部は、前フレームの乗数が所定の基準値以下であれば、又は前のフレームの情報が利用できない場合は上記第２符号を固定長復号して上記乗数を得る固定長復号化部と、それ以外の場合は上記第２符号を可変長復号して上記乗数を得る可変長復号化部とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
長期予測符号化において使用される時間遅れτや乗数ρなどの補助情報は場合によるとその値の発生頻度に偏りが生じる場合があり、この発明によれば、そのような発生頻度に偏りがある場合には補助情報を可変長符号化するので、符号化効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１実施例の符号化装置の機能構成例を示すブロック図。
【図２】図１に示した装置の処理手順例を示す流れ図。
【図３】長期予測符号化の入力と出力との関係を簡単に示す図。
【図４】乗数ρ'が小さい場合の遅れτとその発生頻度と、対応符号語の関係例をグラフと表で示す図。
【図５】乗数ρ'が大きい場合の遅れτとその発生頻度と、対応符号語との関係例をグラフと表で示す図。
【図６】第１実施例の復号化装置の機能構成例を示すブロック図。
【図７】図６に示した装置の処理手順例を示す流れ図。
【図８】第２実施例の符号化装置の要部の機能構成例を示すブロック図。
【図９】図８に示した装置の処理手順例を示す流れ図。
【図１０】乗数ρ'が基準値より大きい場合の乗数ρの発生頻度と符号語の関係をグラフと表で示す図。
【図１１】乗数ρ'が基準値以下の場合の乗数ρの発生頻度と符号語との関係をグラフと表で示す図。
【図１２】乗数符号化部２２の他の実施例を示すブロック図。
【図１３】差分乗数Δρの発生頻度と符号語の関係をグラフと表で示す図。
【図１４】第２実施例の復号側の乗数復号化部５４の機能構成例を示すブロック図。
【図１５】図１４に示した装置の処理手順例を示す流れ図。
【図１６】乗数とその発生頻度と符号語との他の関係例をグラフと表で示す図。
【図１７】乗数の発生頻度と符号語の更に他の例を示す図。
【図１８】時間遅れτの符号化手順の他の例を示す流れ図。
【図１９】図１８と対応する復号化の手順例を示す流れ図。
【図２０】時間遅れτの符号化方法の選択処理手順の他の例を示す流れ図。
【図２１】乗数符号化と波形符号化の組を最適化する符号化を説明するための要部の構成を示すブロック図。
【図２２】複数の遅延タップ数を使用する場合の符号化装置の構成を示すブロック図    。
【図２３】図２２の符号化装置に対応する復号化装置の構成を示すブロック図。
【図２４】第５実施例の符号化装置の機能構成例を示すブロック図。
【図２５】複数サンプルに基づき長期予測信号を生成する場合にこの発明を適用した符号化装置の要部の機能構成例を示すブロック図。
【図２６】図２５の符号化装置と対応する復号化装置の要部の機能構成例を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
［第１実施例］
符号化側
以下図面を参照してこの発明の実施例を説明するが、図面中において対応する部分には
同一参照番号を付けて重複説明を省略する。図１に第１実施例の符号化装置の機能構成例
を図２にその処理手順例を示す。
先ずこの発明を具体的に説明する前に、長期予測符号化方法について簡単に説明する。
図１において入力端子１１には、信号波形が一定周期でサンプリングされて得られたディ
ジタルサンプルの時系列信号が与えられる。このサンプル時系列信号は区間分割部１２で
所定区間（フレームという）、例えば1024〜8192サンプルごとの処理単位に分割される（
ステップＳ１）。区間分割部１２よりの時系列信号x(i) （ｉはサンプル番号を表す）は
遅延部１３でτサンプル遅延され（遅延量をＺτと表す）、信号x(i-τ)として出力され
る（ステップＳ２）。乗算部１４は遅延部１３の出力である、現サンプルよりτサンプル
過去のサンプル（時間遅れτのサンプルとも呼ぶ）x(i-τ)に対し量子化された乗数（以
下、量子化乗数と呼ぶ）ρ'を乗算し、この乗算結果が長期予測信号として現サンプルx(i
)から引算部１５で引算され、誤差信号y(i)が得られる。
【００２８】
通常、τとρ'は符号化する時系列信号の自己相関関数から求める。x(i)を符号化する
時系列信号とし、フレーム内のサンプル数をＮとして、そのフレームの時系列信号x(i)の
ベクトルをＸ＝(x(0), …, x(N-1))、このベクトルに対応する、τサンプル遅延したベク
トルをＸτ＝(x(-τ), …, x(N-1-τ))、とすると、下記の歪ｄを最小化するτを求めれ
ばよい。
ｄ＝|Ｘ−ρＸτ|２                            (1)
そのために、まず、式(1) に対しρで偏微分を行って得られた式をゼロとおくことにより
次式を得る。
【数１】
2010136420.tif 000003
ＸτＴＸ及びＸτＴＸτは内積であり、次式により求まる。
【数２】
2010136420.tif 000004
次に式(2) を式(1) に代入して次式
【数３】
2010136420.tif 000005
を得る。式(5) から、歪ｄを最小化するには、τを予め設定した探索範囲内で変化させて
(ＸτＴＸ)２／|Ｘτ|２が最大となるτを見つければよい。これによって得られる時間遅
れτはピッチ周期に相当する。
【００２９】
図３に入力サンプル系列信号x(i)と、引算部１５からの誤差サンプル系列信号y(i)＝x(
i)-ρ'x(i-τ)との時間軸上における関係を示す。図１の説明に戻って、ベクトルＸ（入
力サンプル系列信号）と遅延部１３よりτサンプルだけ遅延されたベクトルＸτとが遅れ
探索部１７に入力され、(ＸτＴＸ)２／|Ｘτ|２が最大となるτの探索が行われる（ステ
ップＳ３）。この探索範囲は例えばサンプル点256〜511などのように決めておいてもよい
し、前のフレームの時間遅れτ（以下、前フレーム時間遅れτ0と呼ぶ）に依存して、例
えば探索範囲をτ0-200≦τ≦τ0+200などと設定し、フレーム毎に前フレーム時間遅れτ
0に応じて実質的な探索範囲が変更されるようにしてもよい。この場合はフレーム遅れ記
憶部３３に保持されている前フレーム時間遅れτ0を遅れ探索部１７に与える。探索され
たτは次のフレームにおける時間遅れτの符号化に利用するためτ0としてフレーム遅れ
記憶部３３に記憶される。また、ベクトルＸ、及びτサンプル遅延されたベクトルＸτと
から、乗数計算部１８で式(2) により乗数ρを計算する（ステップＳ４）。
【００３０】
(ＸτＴＸ)2／|Ｘτ|2を最大とするときの式(2) による乗数ρの取り得る値は-１≦ρ
≦１の範囲であり、負の値をとることが可能であるが、通常は正の値をとることが多い。
引算部１５からの誤差サンプル系列信号は波形符号化部２１で例えばフレーム間予測符
号化により可逆符号化され、符号ＣＷが出力される。全体の符号化が非可逆でもよい場合
はこの誤差サンプル系列信号の符号化は非可逆符号化でもよい。また乗数ρが乗数符号化
部２２で符号Ｃρに符号化され、時間遅れτが遅れ符号化部２３で符号Ｃτに符号化され
る。乗数符号化部２２と遅れ符号化部２３は補助情報符号化部２７を構成している。合成
部２４で符号ＣＷの他に補助符号として符号ＣρとＣτが合成されて、１フレームごとに
出力される。なお乗数符号化部２２内で符号Ｃρが復号化された量子化乗数ρ'が乗算部
１４へ供給され、Ｘτとの乗算が行われる。
【００３１】
従来においては補助符号Ｃρ及びＣτはいずれも、符号長が一定の固定長符号であった
が、この発明は補助符号Ｃρ及びＣτの少くとも一方は可変長符号化により得るものとし
、これにより符号化圧縮率を向上させる。この第１実施例では時間遅れτを可変長符号化
するが可変長符号化のみではなく、固定長符号化とフレームごとに適応的に選択するよう
にした場合である。
【００３２】
所で入力信号が例えばピッチ成分を含まない背景音（雑音）信号の場合のフレームでは
図４中の左側のグラフ３５Ａに示すように各種の時間遅れτ（縦軸上で表している）の発
生頻度（横軸上で表している）には規則性は少なく、大きな偏りはない。しかし入力信号
がピッチ成分を含む場合は、図５中の左側のグラフ３４Ａに示すように、時間遅れτが前
フレーム時間遅れτ0と同じ、τ0の２倍、あるいは1/2倍、またτ0-1と等しいなどの場合
の時間遅れτの発生頻度が著しく大きい。この傾向は入力信号のフレーム間の相関が大き
く、乗数ρが大きい場合に強い。一方図４のグラフ３５Ａに示した傾向はフレーム間の相
関が小さく、乗数ρが小さい場合が多い。そこでこの第１実施例では乗数ρが大きいか否
かより、時間遅れτの符号化方法を選択する。
【００３３】
図１中に示すように乗数計算部１８で計算された乗数ρは乗数符号化部２２で乗数符号
Ｃρに符号化される（ステップＳ５）。乗数符号化部２２内で乗数ρの符号化時に得られ
る量子化乗数ρ'が符号化選択部３１内の判定部３１ａに入力され、ρ'が所定の基準値、
例えば0.2より大であるかの判定が行われる（ステップＳ６）。ρ'が0.2より大であれば
時間遅れτが可変長符号化される。この可変長符号化においては、前フレーム時間遅れτ
0と前述のような特定な関係にある時間遅れτに対しては短い符号長の符号を割り当て、
それ以外の時間遅れτには前記特定な関係の場合の符号長より長く、かつτ0に近いほど
短い符号を割り当てる。あるいは一定符号長の異なる符号を割り当ててもよい。
【００３４】
この実施例ではρ'が0.2より大であれば判定部３１ａにより切替部３１ｂは可変長符号
化部３４側に切替えられ、時間遅れτが可変長符号化部３４に与えられる。可変長符号化
部３４には切替部３１ｂからのτとフレーム遅れ記憶部３３からのτ0とが入力され、そ
の入力されたτの値に対し、例えば図５の右側の可変長符号表３４Ｔを参照して対応する
可変長符号の遅れ符号Ｃτを出力する（ステップＳ８）。
【００３５】
図５に示す可変長符号表３４Ｔによる可変長符号のτに対する割り当てについて説明す
る。図５のグラフ３４Ａは、前フレームの時間遅れがτ0の場合に現フレームの時間遅れ
τの取り得る各値の出現頻度を学習により求めた結果を示している。この例に示すように
、時間遅れτが前フレーム時間遅れτ0と等しい頻度が突出して大であり、時間遅れτが2
τ0，τ0/2，τ0-1となる頻度はτ0の頻度とτ0を除くそれ以外の時間遅れの頻度との中
間程度である。そこで、図５の可変長符号表３４Ｔに示す符号割り当てでは、τがτ0と
同じ値になる可能性が最も大きいので、τ0＝τの符号語（遅れ符号）Ｃτとして最も短
い１ビット長の符号"1"を割り当て、さらにτがτ0/2，τ0-1，2τ0となる可能性が同程
度に高いので、それぞれの場合に同じ３ビット長の異なる符号語"001"，"010"，"011"を
符号Ｃτとして割り当て、残りのτの値に対しては、先頭（上位）３桁を"000"とし、下
位３桁をτの発生頻度が少ないほど大きい値とする６ビット長の符号をそれぞれ割り当て
ている。つまり、入力信号が音声信号の場合のようにピッチ成分を含んでいると、時間遅
れτが前フレーム時間遅れτ0と上述のような特定関係のある値となる頻度が高いので短
い符号長の符号Ｃτを割り当て、その他の場合は、予め実験（学習）により求めたτの発
生頻度に基づいて上述の符号を割り当てるように図５の符号表３４Ｔを作成しておく。た
だし、実際には値τの出現頻度は前フレーム時間遅れτ0の値により異なるので、τ0の値
に応じた複数の表３４Ｔを用意しておく必要があるが、τ0の取り得る全ての値（例えば
、τの探索範囲が256〜511であれば256〜511の全ての値）に対しそれぞれ表を用意する必
要はなく、例えばτ0の取り得る値の範囲を複数の領域に分割し、それぞれの領域ごとに
１つの表を用意してもよい。その場合、前フレーム時間遅れτ0がどの領域であるかを判
定し、対応する１つの表を選択する。
【００３６】
また、図５に示すような時間遅れτの可変長符号表３４Ｔを、τとτ0との関係が特定
のものである場合とそれ以外の場合に分けて可変長符号化部３４に格納しておいてもよい
。その場合は、図１中に点線で示すように、時間遅れτが比較部３２にも与えられ、τ0
も比較部３２に与えられる。比較部３２内の演算部３２ａでは2τ0、τ0/2、τ0-1の各演
算が行われ、時間遅れτがτ0、2τ0、τ0/2、τ0-1のいずれかと等しいか否かの比較が
行われ、その比較結果も可変長符号化部３４に出力される。つまり、時間遅れτとτ0と
が特定関係にあるか否かが決定される（ステップＳ７’）。可変長符号化部３４には切替
部３１ｂからのτとフレーム遅れ記憶部３３からのτ0に加えて比較部３２での比較結果
が入力され、比較結果がτ0，τ0/2，τ0-1，2τ0のいずれかと等しい場合は、それぞれ
符号Ｃτとして"1"，"001"，"010"，"011"を符号化部３４ａが出力し、その他の場合は時
間遅れτで可変長符号化部３４内の前記表が参照されて、対応する６ビットの符号Ｃτが
符号化部３４ｂより出力されることになる（ステップＳ８’）。つまり、図２のステップ
Ｓ８の代わりに、ステップＳ７’とＳ８’とを実行することになり、また、可変長符号化
部３４内にはτ0との比較結果でτに対応する符号が決まる符号化部３４ａと、τの発生
頻度でτに対応する符号が決まる符号化部３４ｂとを備えていることになる。
【００３７】
ステップＳ６でρ'が0.2より大でなければ判定部３１ａにより切替部３１ｂは固定長符
号化部３５に切替えられ、時間遅れτは固定長符号化部３５で固定長符号の遅れ符号Ｃτ
に変換される（ステップＳ９）。この場合は前述したように時間遅れτの発生頻度には規
則性は少なく、大きな偏りはないから、時間遅れτ対符号語表として例えば図４にτのと
り得る範囲の値を固定長符号化する固定長符号表３５Ｔが使用される。この固定長符号表
３５Ｔが固定長符号化部３５に格納されており、固定長符号化部３５は入力されたτに対
応する符号Ｃτをこの時間遅れτの固定長符号表３５Ｔを参照して出力する。
【００３８】
なお判定部３１ａでは、時間遅れτを可変長符号化するか固定長符号化するかの判断条
件として量子化乗数ρ'が基準値0.2より大か否かにより判定したが、基準値は0.3程度の
値でもよい。また遅れ探索部１７では、前フレーム量子化乗数ρ'0が大きい場合にはτ探
索範囲自体をτ0を含む近傍、例えば-３≦τ0≦３程度と、2τ0、τ0/2の各近傍とのみに
限定することも可能で、演算量を軽減できる。しかしながら、情報の符号化開始時には前
フレームは存在しないし、また符号系列に符号化された情報（例えば楽曲）の途中から復
号化を開始可能にするランダムアクセスポイント（アクセス開始位置）となるべきフレー
ムに対しては前フレームの情報を使用しないで符号化を行う必要がある。
【００３９】
ランダムアクセスは符号系列の指定された位置（アクセスポイント）のフレームから過
去のフレームの影響なく信号を再構成できる機能であり、複数フレームごとにアクセスポ
イントが設定され、その単位で信号を再構成できるし、パケット化を行うことができる。
例えばネットワークを通して放送される符号化されたオーディオ情報及び／又はビデオ
情報などへのアクセスがランダムな時点で開始できるような符号化の手法として、情報の
開始フレームと、それに続くフレームの一定数おきの各フレームに、その前後のフレーム
に依存しないフレーム内符号化(intra-frame coding)されたフレームをアクセスポイント
として設け、隣接アクセスポイント間の各フレームでは符号化効率の高いフレーム間予測
符号化により情報を符号化する手法が使われる。このような符号化情報を使えば、任意の
アクセスポイントから直ちに復号を開始することができる。本発明においては、例えば波
形符号化部２１において引算部１５からの誤差信号をフレーム間予測符号化により符号化
する場合、情報の開始フレームと、それに続く一定フレーム数おきに挿入されるアクセス
ポイントにおけるフレームでは前フレームの情報を用いず、フレーム内予測符号化を行う
。そのアクセスポイントのフレームを指定する信号としては、例えば音声符号化装置に適
用された本発明の符号化装置と共に使用される、図示してないビデオ情報符号化装置にお
いてアクセスポイントを指定する信号ＦＳが生成され、そのアクセスポイント信号ＦＳが
この発明の符号化装置に与えられてもよい。あるいは、図１において区間分割部１２によ
り生成された一連のフレームに対し、破線で示すアクセスポイント設定部２５により開始
フレームと、それに続く一定フレーム数おきの各フレームをアクセスポイントとして指定
するアクセスポイント信号ＦＳを生成し、波形符号化部２１はそのアクセスポイント信号
ＦＳが与えられているか否かにより誤差信号に対しフレーム内予測符号化を行うか、フレ
ーム間予測符号化を行う。
【００４０】
そこで、判定部３１ａは図２中に破線で示すように、ステップＳ２の次にアクセスポイ
ント信号ＦＳが与えられていないかいるかにより前フレーム時間遅れτ0が利用可能か否
かを判定し（ステップＳ１４）、利用可能であれば前フレームの量子化乗数ρ'（以下、
前フレーム量子化乗数ρ'0と呼ぶ）を記憶部（図示せず）から読み出し（ステップＳ１５
）、その前フレーム量子化乗数ρ'0が所定の基準値、例えば0.2より大であるかを判定し
（ステップＳ１６）、ρ'0が所定値より大であれば例えば前述したように前フレーム時間
遅れτ0を基準とした狭い範囲に限定して時間遅れτを探索してステップＳ７に移り（ス
テップＳ１７）、ステップＳ１６でρ'0が基準値より大でなければ従来と同様に広い範囲
で時間遅れτを探索してステップＳ９に移る（ステップＳ１８）。ステップＳ１４で前フ
レーム時間遅れτ0を利用できないと判定されると、ステップＳ３に移る。また破線ステ
ップＳ５'で示すように乗数ρを計算し、符号化すると共に、符号化にともなう量子化乗
数ρ'の記憶を行う。なお、アクセスポイントのフレームの場合には、フレーム内の情報
のみでτを探索し、ρを求める必要がある。このため、符号化装置ではアクセスポイント
信号ＦＳを遅延部１３にも入力し、遅延部１３ではアクセスポイント信号ＦＳが入力され
た場合には、前フレーム部分のx(i)は０とした上で（すなわち、x(i)（i＜0）を０に置き
換え）、時間遅延信号のベクトルＸτを作り、このベクトルＸτを遅れ探索部１７と乗数
計算部１８と乗算部１４とに入力する。アクセスポイント信号ＦＳは図示してない上記ビ
デオ情報符号化装置が符号化ビデオ信号と共に復号側に送出してもよいし、あるいはアク
セスポイント設定部２５が生成したアクセスポイント信号ＦＳを復号側に送ってもよい。
あるいは、システムとして符号化側に、アクセスポイント情報を生成する手段を設け、音
声信号やビデオ信号の符号とは別の階層で復号化側にアクセスポイント情報を送信しても
よい。
【００４１】
入力サンプル時系列信号を遅延部１３でτだけ遅延させ、その遅延された信号に量子化
乗数ρ′を乗算して長期予測信号を生成し（ステップＳ１０）、その長期予測信号を入力
サンプル時系列信号x(i)から引算部１５で引算し（ステップＳ１１）、その残差波形信号
（誤差信号）y(i)を波形符号化部２１で波形符号ＣＷに符号化する（ステップＳ１２）。
合成部２４で符号ＣＷ，Ｃρ，Ｃτを合成して出力する（ステップＳ１３）。
【００４２】
この第１実施例では時間遅れτに対し、量子化乗数ρ'に応じて固定長符号化または可
変長符号化を選択し、しかも可変長符号化の場合は、そのτ対符号語表においてτが前フ
レーム時間遅れτ0と同じ、τ0の整数倍、τ0の整数分の１、τ0の隣接近傍値であるもの
に短い符号長の符号を割り当てているため、従来より符号化圧縮率を向上させることがで
きる。この可変長符号化部３４にはτ0、2τ0、τ0/2、τ0-1が入力されて符号Ｃρを出
力する部分３４ａと、τが入力されて符号Ｃρを出力する部分３４ｂとがある点で通常の
可変長符号の符号表と異なる構成となっている。
【００４３】
復号化側
図１及び図２に示した符号化装置及びその処理手順と対応する復号化装置の機能構成例
を図６にその処理手順例を図７にそれぞれ示す。入力端子５１よりの入力符号は１フレー
ムごとに分離部５２で波形符号ＣＷと時間遅れ符号Ｃτと乗数符号Ｃρとに分離される（
ステップＳ２１）。アクセスポイント信号ＦＳは、例えば図示してないビデオ情報復号化
装置から与えられてもよいし、あるいはシステムとして別の階層で受信したアクセスポイ
ント情報を利用してもよい。この復号化装置の実施例では、分離部５２により分離された
符号中にアクセスポイント信号ＦＳが存在することをアクセスポイント判定部６９が検出
すると、その時点のフレームから復号を開始する。波形符号ＣＷは波形復号化部５３で誤
差信号に復号される（ステップＳ２２）。また乗数符号Ｃρも乗数復号化部５４で量子化
乗数ρ'に復号化される（ステップＳ２２）。
【００４４】
量子化乗数ρ'は条件判定部５５で所定値、つまり図１中の判定部３１ａにおける判定
条件の基準値と同一値、前記例では0.2より大きいか否かの判定が行われ（ステップＳ２
３）、ρ'が0.2より大であれば切替部５６が可変長復号化部５７側に切替えられ、遅れ符
号Ｃτが可変長復号化部５７により復号化され、時間遅れτが得られる（ステップＳ２４
）。この復号化部５７には図１中の可変長符号化部３４に格納されている時間遅れτの可
変長符号表３４Ｔと同一のものが格納されている。ステップＳ２３でρ'が0.2以下である
と判定されると、切替部５６が固定長復号化部５８に切替えられ、遅れ符号Ｃτは固定長
復号化部５８により復号化されて、時間遅れτが得られる（ステップＳ２５）。固定長復
号化部５８には図１中の固定長符号化部３５に格納されている時間遅れτの固定長符号表
３５Ｔと同一のものが格納されている。
【００４５】
加算部５９よりの出力復号波形信号は遅延部６１で、復号された時間遅れτだけ遅延さ
れ（ステップＳ２６）、そのτサンプル遅延された復号信号に、復号化された量子化乗数
ρ'が乗算部６２で掛算され（ステップＳ２７）、その掛算結果が加算部５９で、復号さ
れた誤差信号と加算されて復号波形信号サンプル時系列信号が得られる（ステップＳ２８
）。なお、アクセスポイントのフレームの場合には、符号化装置の場合と同様に、遅延部
６１では前フレーム部分のx(i)は０とした上で、時間遅延信号を作り、乗算部６２に入力
する。これらサンプル時系列信号はフレームごとに得られ、これらフレームのサンプル時
系列信号を連結部６３で連結して出力する（ステップＳ２９）。可変長復号化部５７、固
定長復号化部５８、条件判定部５５、切替部５６は遅れ復号化部６０を構成している。ま
た、遅れ復号化部６０と乗数復号化部５４は補助情報復号化部６４を構成している。
【００４６】
［第２実施例］
第１実施例では時間遅れτを条件に応じて可変長符号化した。この第２実施例では乗数
ρを条件に応じて可変長符号化し、時間遅れτの符号化部２３は第１実施例と同様に条件
に応じて可変長符号化してもよく、あるいは従来と同様に固定長符号化のみとしてもよく
、この符号化方法に応じて、復号化装置の遅れ復号化部６０は可変長復号化又は従来と同
様な固定長復号化とされる。
従って以下においては第１実施例や従来技術と異なる乗数ρの符号化についてのみ説明
する。ここでも時間遅れτに対する符号表の選択と同様に、乗数ρに対する符号表の適応
的選択を明示する補助情報を使う場合もあるが、以下では選択を明示しない場合を述べる
。
【００４７】
図８は図１に示した符号化装置における乗数符号化部２２に適用する第２実施例による
乗数符号化部２２の機能構成例を、図９はその処理手順を示す。前フレーム乗数記憶部７
０には乗数符号化部２２において前フレームで符号化されることにより量子化された量子
化乗数ρ'が記憶されている。その量子化乗数ρ'が前フレーム量子化乗数ρ'0として前フ
レーム乗数記憶部７０から取り出され（ステップＳ３０）、ρ条件判定部７１で前フレー
ム量子化乗数ρ'0が所定の基準値、例えば0.2以下か否か、あるいはρ'0が得られなかっ
たか否かが判定され（ステップＳ３１）、ρ'0が基準値以下またはρ'0が得られなかった
場合は切替部７２が単独符号化部７３に切替えられ乗数ρは固定長符号語または可変長符
号語の符号Ｃρに符号化される（ステップＳ３２）。ステップＳ３１でρ'0が基準値より
大であると判定されると、切替部７２は可変長符号化部７４に切替えられ、乗数ρは可変
長符号語Ｃρに符号化される（ステップＳ３３）。
【００４８】
前フレーム量子化乗数ρ'0が基準値より大の場合の現フレームの乗数ρの値の出現頻度
分布は、例えば図１０のグラフ７４Ａに示すようにρ＝0.2〜0.3で最も頻度が高く、従っ
て、図１０に示す乗数の可変長符号表７４Ｔに示すように、例えば0.3の値に最も短い符
号"1"を割り当て、それより大きくまたは小さくなるにつれ、順次長い符号を割り当てる
。
符号化部７３または７４により符号化された乗数符号Ｃρと符号化により量子化された
量子化乗数ρ'とが乗数符号化部２２から出力されると共に、量子化された乗数ρ'が前フ
レーム乗数記憶部７０に記憶され、次のフレームで前フレーム量子化乗数ρ'0として使用
される。
【００４９】
この乗数ρ'0が小さい場合の符号化について更に説明する。前フレーム量子化乗数ρ'0
が小さいとき、あるいは前のフレームの情報が利用できない場合には単独の符号化を単独
符号化部７３で行う。前のフレームの情報が利用できない例としては、前述のように先頭
のフレームあるいはランダムアクセスのアクセスポイント（アクセス開始）のフレームが
ある。
【００５０】
単独符号化部７３は、乗数ρを固定長符号語の符号Ｃρに符号化してもよいし、以下の
ように可変長符号語の符号Ｃρに符号化してもよい。この単独符号化部７３において可変
長符号化を行う場合の乗数ρの可変長符号表の例を図１１の表７３Ｔに示す。図１１のグ
ラフ７３Ａに前フレーム量子化乗数ρ'0が基準値より小さい場合の、現フレームの乗数ρ
の各値の出現頻度を示すように、アクセスポイントのフレームのような場合は小さい値の
乗数ρの発生頻度が極めて高いので、“１”を割り当てる。乗数ρの値が大きくなるほど
発生頻度が下がるので長い符号を割り当てる。この例ではいずれも符号語の２進数値は１
であるが発生頻度が小さくなるに従って上位に０を付加して、符号語の桁数が大とされて
いる。
【００５１】
図８に示した乗数符号化部２２の実施例を図１の符号化装置に適用する場合、遅れ符号
化部２３は図１に示されている通り可変長符号化と固定長符号化を選択的に実行する構成
でもよいし、量子化乗数ρ'に基づく符号化選択を行わず、時間遅れτを常に固定長符号
化する構成としてもよいし、あるいは時間遅れτを常に可変長符号化する構成としてもよ
い。
【００５２】
乗数符号化部２２の他の実施例として、図８においてρの符号化の代わりに現フレーム
の乗数ρと前フレーム量子化乗数ρ'0の差分を符号化する構成を図１２に示し、その処理
手順を図９中に破線ブロックＳ３４を加えたものとして示す。前フレーム乗数記憶部７０
からの前フレーム量子化乗数ρ'0と現フレームの乗数ρとの差分Δρ＝ρ−ρ'0を計算す
る差分計算部７５が切替部７２と可変長符号化部７４との間に設けられており、ステップ
Ｓ３１で前フレーム量子化乗数ρ'0が所定値より大でないと判定されると、切替部７２が
差分計算部７５に切替えられその前フレーム量子化乗数ρ'0と現フレームの乗数ρとの差
分Δρ＝ρ-ρ'0が差分計算部７５で計算される（ステップＳ３４）。可変長符号化部７
４はその計算結果Δρを符号Ｃρに符号化すると共に、その符号化時に得られる量子化差
分Δρ'を加算部７６に与える（ステップＳ３３）。また、加算部７６は量子化差分Δρ'
と前フレーム量子化乗数ρ'0とを加算して現フレームの量子化乗数ρ'を生成し、これを
次フレームに対する前フレーム量子化乗数ρ'0として前フレーム乗数記憶部７０に保持す
る。その他の構成と動作は図８の場合と同様である。
【００５３】
前フレーム量子化乗数ρ'0が大きいときには現フレームの乗数ρも大きい可能性が高い
。従って現フレームの乗数ρが前フレーム量子化乗数ρ'0から離れるほど、即ち差分Δρ
の絶対値が大きくなるほど発生頻度が下るので、図１３の可変長符号表７４Ｔに示すよう
に符号Ｃρは図１０と同様にρとρ'0との差分値の発生頻度が小さくなるに従って長い符
号語を割り当てる。図１３の例では差分Δρが大きくなるにつれ、符号語の０の桁数を上
位側に１ずつ増加させた場合をしめしている。
【００５４】
乗数ρ又は差分Δρの符号化においては、これらの値は一般には整数ではない。従って
、例えばρの変化範囲が複数の小範囲に分割され、小さい値のρが属する各分割された小
範囲程、短い符号長の符号が割り当てられ、また各分割された小範囲ごとにその代表値（
一般に整数）がそれぞれ決められている。入力されたρが属する小範囲の符号語が符号Ｃ
ρとして出力されるとともに、その小範囲の代表値が復号された量子化乗数ρ'として出
力される。この量子化乗数ρ'が例えば図１中の乗算部１４、判定部３１ａへ入力される
ことになる。
【００５５】
次に以上に述べた図８の乗数符号化部２２と対応する復号側における乗数復号化部５４
の機能構成例を図１４に、処理手順例を図１５に示す。
分離部５２よりの乗数符号Ｃρは切替部８１に入力される。一方、前フレーム乗数記憶
部８２より前フレーム量子化乗数ρ'0が取り出され（ステップＳ４１）、このρ'0は判定
部８３で所定基準値以下であるかまたは前フレーム量子化乗数ρ'0が存在しないか否かの
判定が行われる（ステップＳ４２）。この基準値は符号化側におけるステップＳ３１にお
ける判定に用いられた基準値と同一値とされる。前フレーム量子化乗数ρ'0が基準値以下
、または存在しないと判定されると、切替部８１は単独復号化部８４に切替えられ、入力
された符号Ｃρが単独復号化部８４で復号される（ステップＳ４３）。
【００５６】
ステップＳ４２でρ'0が基準値以下でないと判定されると、切替部８１は可変長復号化
部８５側に切替えられ、符号Ｃρは可変長復号化部８５で復号される（ステップＳ４４）
。単独復号化部８４及び可変長復号化部８５は符号化側の単独符号化部７３及び可変長符
号化部７４と対応するものであり、この例では可変長復号化部８４に図１０に示した表７
４Ｔと同じものが格納される。
符号化側で図１２の乗数符号化部２２を用いてρとρ'0の差分Δρを可変長符号化した
場合は、図１４及び図１５中に破線で示すように可変長復号化部８５で復号化された差分
信号に、前フレーム量子化乗数ρ'0が加算部８６で加算されて、量子化乗数ρ'が得られ
る（ステップＳ４５）。この場合の可変長復号化部８５には図１３に示した表７４Ｔと同
じものが格納されている。
【００５７】
図１１に示した単独符号化の符号割り当ての他の例を図１６に示す。この例に示すよう
に、頻度の減少に従って符号の桁数を順次増加させるのではなく、頻度が比較的接近して
いる部分は図中に"001", "010", "011"として示すように符号の桁数は同一として、２進
数値として値１ずつずらしてもよい。ρが大きい場合は、ρが波形信号に大きな影響を与
える。よって図１７に示すようにρが特に大きい部分は乗数ρの刻みを小さくしてもよい
。この場合は符号語数と桁数が多くなるが、そのように特に大きなρとなる頻度は著しく
少ないため、全体としての符号量にほとんど影響を与えることなく、復号波形信号の精度
を上げることができる。
【００５８】
変形例
前述では可変長符号化する場合はパラメータ（τまたはρ，Δρ）と符号語との関係を
符号表として保持し、符号化や復号化を行った。しかし、例えば図５、図１１、図１３、
図１６、図１７に示した例では、パラメータの大きさと符号語との関係に規則性があり、
例えばρの値がわかれば、１の上位に０を規則に従った数だけ付けた符号語とすればよく
、逆に符号語から規則に従って、ρ'の値を求めることができる。つまりこれらの場合は
、可変長符号化、復号化部にパラメータの符号表を用いなくてもよい。    
【００５９】
図５に示した符号表による符号化では、τ＝τ0、τ＝τ0-1、τ＝τ0/2、τ＝2τ0の
いずれであるかを比較部３２で判定し、これらのいずれかと一致すると、対応した短い符
号長（ここでは例えば１ビットまたは３ビット）の符号Ｃρを可変長符号化部３４から出
力した。この比較判定としては、これらの他に例えばτ＝τ0+1、τ＝τ0/3、τ＝τ0/4
、τ＝3τ0、τ＝4τ0などのいずれとなるかを比較部３２で判定し、これらのいずれかと
一致すれば、そのことを表わす予め決めた符号長が短い符号Ｃρを可変長符号化部３４か
ら出力させるようにしてもよい。
【００６０】
第１実施例では乗数ρ′が大きいか小さいかにより、図５に示した時間遅れτの可変長
符号表３４Ｔ（可変長符号化）を用いるか、図４に示した時間遅れτの固定長符号表３５
Ｔ（固定長符号化）を用いるかを区別した。
あるいは次のようにしてもよい。現フレームを独立して符号化すべきか否か、すなわち
現フレームをアクセスポイントのフレームとして符号化するか否か、で時間遅れτの符号
化方法を選択する。例えば図１８に示すように前フレームの情報を利用できるか否かを判
定する(ステップＳ５１)。ここでは図１に破線で示すように、アクセスポイント設定部２
５からアクセスポイント信号ＦＳが判定部３１ａに与えられているか否かにより現フレー
ムを独立して符号化するか否かの判定を行う。この信号ＦＳが判定部３１ａに与えられた
場合は、現フレームがアクセスポイントのフレームであることを示し、前フレームの情報
を使用せずに時間遅れτを単独符号化する(ステップＳ５２)、この符号化は例えば図４に
示した符号表３５Ｔを用いる。ステップＳ５１で信号ＦＳが与えられてない場合は、前フ
レームの情報を使用して符号化すべきと判定し、現フレームの時間遅れτは可変長符号化
する（ステップＳ５３）。この場合の符号表は例えば図５に示した符号表３４Ｔが用いら
れる。この場合の図６における復号化は例えば図１９に示すように、まず現フレームを独
立復号を示す情報つまり前フレーム情報が有るかを判定し（ステップＳ６１）、なければ
時間遅れ符号Ｃτを単独復号化する（ステップＳ６２）。ステップＳ６１で前フレーム情
報が有ると判定されると、時間遅れ符号Ｃτを可変長復号化する（ステップＳ６３）。
【００６１】
時間遅れτの符号化方法の選択としては、現フレームを独立に符号化するか否かと、量
子化乗数ρ'の大きさとの組合わせにより決定することもできる。この場合は図１中の判
定部３１ａには現フレームが独立符号化か否かを示すアクセスポイント信号ＦＳと乗数符
号化部２２よりの量子化乗数ρ'とが入力される。判定部３１ａでは例えば図２０に示す
ように、まず現フレームに独立符号化のアクセスポイント信号ＦＳが有るかの判定がなさ
れ（ステップＳ７１）、ＦＳがあれば、時間遅れτを単独符号化し（ステップＳ７２）、
ステップＳ７１でＦＳがなければ、つまり前フレーム情報があれば量子化乗数ρ'が基準
値より大であるか否かが判定され（ステップＳ７３）、基準値より大であれば、時間遅れ
τは可変長符号化され（ステップＳ７４）、基準値より大でなければ、時間遅れτは固定
長符号化される（ステップＳ７５）。
【００６２】
この場合の復号化側の処理は符号化側と同様である。つまり、図２０中に括弧書きで示
すように、受信符号中にＦＳがあるかが判定され、あればＣτは単独復号化され、なけれ
ば復号化されたρ'が所定値より大であればＣτは可変長復号化され、所定値より大でな
ければＣτは固定長復号化される。
図１３においてρとρ'0の差分値の発生頻度を学習することなく、差分値の絶対値が小
さい程度発生頻度が高いことは予め知られているから、差分値の絶対値が大きくなるに従
って符号長が長くなる、例えば図１３に示したような符号語を割り当てて乗数ρの可変長
符号表７４Ｔを作成してもよい。
【００６３】
［第３実施例］
図８の乗数符号化部２２を図１に適用した場合、更に波形符号化部２１による符号化と
乗数符号化部２２による符号化の組を最適化させるように構成してもよい。その構成は図
１の構成に対し、更に最適化部が追加された構成であり、その場合の構成の主要部を図２
１に示す。
【００６４】
図２１の構成は、最適化部２６に波形符号化部２１の出力符号ＣＷと乗数符号化部２２
の出力符号Ｃρが与えられ、それらの符号量の合計（ビット数の合計）が計算され、その
合計符号量が小さくなるように乗数符号化部２２の選択された可変長符号化による量子化
乗数ρ'を変化させる（すなわち符号表におけるρ'の選択を変える）。更に、選択された
ρ'により乗算部１４の乗算、その乗算結果による引算部１５での引き算、その引算結果
に対する波形符号化部２１による符号化を行う。このようにρ'を変化させてＣＷとＣρ
の合計の符号量が最小となるρ'を決定する。この合計符号量が最小と成るときのＣＷと
Ｃρとを符号化結果として合成部２４に与える。その他の構成と動作は図１の場合と同様
である。このような最適化した符号化に対応する復号化は図１４の乗数復号化部５４を適
用した図６の復号化装置により実施できる。
【００６５】
同様に、図１の波形符号化部２１からの符号ＣＷと遅れ符号化部２３からの符号Ｃτと
の符号量の合計が最小と成るように遅れ符号化部２３からの符号Ｃτを決定してもよい。
具体的には、符号ＣＷと符号Ｃτとの符号量の合計が小さくなるように遅れ探索部１７の
時間遅れτを変化させて遅延部１３以降の処理を行い、符号ＣＷと符号Ｃτとの符号量の
合計が最小となるときの符号ＣＷと符号Ｃτとを符号化結果として合成部２４に与える。
前述のとおり、時間遅れτを変化させた場合は、乗数ρに影響を与えるため符号Ｃρに
影響を与え、更には、誤差信号y(i)にも影響を与えるため符号ＣＷにも影響を与える。従
って、符号ＣＷ、符号Ｃρ、符号Ｃτの３者を組み合わせて全体の符号量を最小とするよ
うに量子化乗数ρ’と時間遅れτのそれぞれまたは両方を調整することも可能である。
【００６６】
［第４実施例］
前述した実施例では、図３で説明したように１つの時間遅れτ（即ち１つの遅延タップ
）の信号Ｘτに対し１つの乗数ρ'を乗算して信号Ｘに対する予測信号ρ'Ｘτを生成した
が、時間遅れτとそれに隣接する複数の時間遅れの信号に基づいて予測信号を生成しても
よい。その場合の符号化装置の構成を図２２に示す。図２２の構成は、遅延タップ数が３
の場合であり、図１の構成における遅延部１３をτ-1サンプル遅延部（Ｚτ-1）１３Ａと
、２つの単位遅延部１３Ｂ，１３Ｃとの直列接続で構成している。遅延部１３は時間遅れ
探索部１７から与えられた時間遅れτに対し、遅延部１３Ａにτ-1サンプルの遅延を設定
する。従って、入力信号Ｘに対し遅延部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃのそれぞれの出力にはτ
-1サンプル遅延した信号Ｘτ-1、τサンプル遅延した信号Ｘτ、τ+1サンプル遅延した信
号Ｘτ+1がそれぞれ出力される。
【００６７】
乗算部１４は、乗算器１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃとそれらの出力を加算して、加算結果を
予測信号として引算部１５に与える加算器１４Ｄとより構成されている。乗数計算部１８
は入力信号Ｘと遅延された信号Ｘτ-1、Ｘτ、Ｘτ+1から３つの遅延タップに対する最適
な３つの乗数ρ-1、ρ、ρ+1を後述のように計算し、乗数符号化部２２に与える。乗数符
号化部２２は３つの乗数ρ-1、ρ、ρ+1をまとめて符号化し、乗数符号Ｃρとして出力す
ると共に、その符号化による量子化乗数ρ-1'、ρ'、ρ+1'を乗数計算部１８の乗算器１
４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃに与える。また、量子化乗数ρ'を符号化選択部３１の判定部３１
ａに与える。
【００６８】
乗数計算部１８における乗数の計算は以下のように行う。
３つの遅延タップの信号に対する乗数は次式の歪ｄが最小となるように決める。
【数４】
2010136420.tif 000006
そのような乗数ρ-1、ρ、ρ+1は次式により計算することができる。
【数５】
2010136420.tif 000007
このように、複数遅延タップからの信号を使って予測信号を生成した場合、より予測精度
が高くなり、従って引算部１５で得られる誤差信号のエネルギーが小さくなり、より効率
の高い符号化が可能になる。図２２では遅延タップ数が３の場合を示したが、これに限ら
ず所望の複数のタップ数で実現できる。
【００６９】
図２２の符号化装置に対応する復号化装置の構成例を図２３に示す。この構成において
、遅延部６１を図２２の遅延部１３と同様にτ-1サンプル遅延部６１Ａと、２つの単位遅
延部６１Ｂ，６１Ｃの直列接続で構成し、乗算部６２を図２２の乗算部１４と同様に３つ
の乗算器６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃと、加算器６２Ｄとにより構成している。分離部５２か
らの乗数符号Ｃρは乗数復号化部５４で３つの量子化乗数ρ-1'、ρ'、ρ+1'に復号され
る。これらの量子化乗数はそれぞれ乗算器６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃに与えられ、遅延部６
１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃからの出力とそれぞれ乗算される。乗算結果は加算器６２Ｄで加算
され、加算結果は予測信号として加算部５９に与えられる。量子化乗数ρ'は条件判定部
５５にも与えられ、時間遅れ符号Ｃτに対する復号化部５７，５８の選択判定に使用され
る。その他の構成及び動作は図６の場合と同様である。
【００７０】
［第５実施例］
ひとつのフレームを４個の副フレームに分割して符号化する第５の実施例を説明する。
この場合、量子化乗数ρ'と時間遅れτのパラメータの出力のやり方として、下記４通り
が考えられる。
（１）ρ'とτをフレームで１回だけ出力する。
（２）量子化乗数ρ'だけ、各副フレームごとに出力する。
（３）時間遅れτだけ、各副フレームごとに出力する。
（４）ρ'とτを各副フレームごとに出力する。
これらの場合いずれも符号化して出力するが、この切替方法、つまりこの４通りのいずれ
であるかを別途符号化し、この切替符号と補助符号とを波形符号ＣＷも総合して最も符号
量が小さくなる組み合わせ、あるいは符号化歪が小さい組み合わせをフレームごとに選択
する。図２４に簡単に示すように入力信号ｘは前述した４通りに応じた(1)〜(4)と対応す
る第１〜第４符号化部９１１〜９１４によりそれぞれ符号付される。これら第１〜第４符
号化部９１１〜９１４より各出力符号ＣＷ、Ｃτ、Ｃρはそれぞれ符号量計算部９２１〜
９２４に入力されて、総合符号量がそれぞれ計算される。これら計算された総合符号量中
の最小値が最小値選択部９３で選択される。第１〜第４符号化部９１１〜９１４と対応す
るゲート９４１〜９４４が設けられ、最小値選択部９３で選択したその最小値と対応した
ゲートが開かれそのゲートと対応する符号化部よりの符号ＣＷ、Ｃτ、Ｃρが合成部２４
に入力される。また最小値選択部９３で選択した第１〜第４符号化部９１１〜９１４のい
ずれであるかを示す信号が切替符号化部９５で符号化され、切替符号ＣＳとして合成部２
４に入力される。
【００７１】
各副フレームごとにパラメータを出力する場合には前の副フレームの値を条件にして、
符号化することもできるし、例えば４個のパラメータをまとめて、結合頻度を反映させた
算術符号で圧縮することも可能である。例えば４個のパラメータが同時に発生する頻度の
積とその４個のパラメータとの関係表を頻度差が小さい程、小さい符号語としたものを用
いてもよい。(1)〜(4)の可能性のうち、例えば(1)、(2)、(4)、あるいは(1)、(4)のみを
使うことも可能である。また副フレーム数は４個に限定されず、また例えば４個の場合と
８個の場合の好ましいものを選択することもできる。
【００７２】
更に第１及び第２実施例においては乗数に依存して時間遅れτあるいは乗数ρの符号化
方法を変更したが、時間遅れτを例えば第１実施例で述べたように前記固定長符号化し、
また前記可変長符号化し、それぞれにおける波形符号 ＣＷも含めた符号量を求め符号量
が少ない方の符号を出力し、かつどの符号化方法を選択したかを表わす切替符号（１ビッ
トでよい）も出力するようにしてもよい。乗数の符号化も予め決めた２通りの符号化につ
いて同様に選択してその符号を出力すると共に切替符号を出力するようにしてもよい。
要するに、この発明は時間遅れτ、乗数ρと符号語との関係を量子化乗数ρ′に依存し
て、あるいは切替符号により切り替え、つまり適応的に切り替えるものである。同様に復
号化側においても復号化された情報に基づき、時間遅れτや、量子化乗数ρ'と符号語と
の関係を適応的に替えるものである。
【００７３】
長期予測信号としては、遅延された複数サンプルの重み付き加算として生成してもよい
。その符号化装置の要部の機能構成例を図２５に示す。この例は３つのサンプルを利用す
る場合でフレームに分割された入力時系列信号Ｘは遅延部１３Ａでτ−１サンプル遅延さ
れ、更に単位遅延部１３Ｂ、１３Ｃで順次１サンプル遅延される。遅延部１３Ａ、１３Ｂ
、１３Ｃの各出力は乗算部６５１、６５２、６５３でそれぞれ予め決めた重み、例えばｗ
−１＝0.25，ｗ0＝0.5，ｗｔ＝0.25が乗算され、これらの乗算結果が加算部６６で加算さ
れて遅れ探索部１７に入力される。遅れ探索部１７では加算部６６の加算結果が、図１中
の遅れ探索部１７の入力Ｘτとして処理される。
【００７４】
図１中の乗数符号化部２２からの量子化乗数ρ′が乗算部６７１、６７２、６７３でそ
れぞれ重みｗ−１，ｗ0，ｗ＋１が乗算され、これら乗算結果が、遅延部１３Ａ  、１３
Ｂ、１３Ｃの各出力サンプルに対し、乗数として乗算部１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃでそれぞ
れ乗算される。これら乗算部１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃの和が長期予測信号として、入力時
系列信号Ｘから引算部１５で引算される。
【００７５】
この場合の復号化装置の要部の機能構成例を図２６に示す。図６中の乗数復号化部５４
よりの復号化された量子化乗数ρ'が乗算部６８１、６８２、６８３でそれぞれ重みｗ−
１，ｗ0，ｗ＋１が乗算される。加算部５９よりの復号化された時系列信号は遅延部６１
を構成するτ-1サンプル遅延部６１Ａでτ−１サンプル（τは遅れ復号化部６０より入力
される）遅延され、更に遅延部６１を構成する単位遅延部６１Ｂ、６１Ｃにより順次１サ
ンプル遅延される。遅延部６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃの各出力に対し、乗算部６８１、６８
２、６８３の各乗算結果がそれぞれ乗数として乗算部６２１、６２２、６２３で乗算され
る。これら乗算部６２１、６２２、６２３の出力の和が復号化された長期予測信号として
加算部５９で波形復号化部５３からの復号化された誤差信号に加算される。
【００７６】
これまでの説明は１チャネルの信号を対象としたが、多チャネル信号の符号化において
、別のチャネルの信号から長期予測信号を生成することも可能であり、つまりρ、τは別
チャネル信号を用いて生成してもよく、この生成で特徴とするρ、τの符号化、復号化に
ついては同様である。ただし、１チャネルの場合の復号化では、同じフレーム内の自分自
身の過去の信号を回帰的に参照する場合があるが、別のチャネル信号を用いる場合はそう
ならない点が異なる。
【００７７】
前記各実施例で示した符号化装置、復号化装置はそれぞれコンピュータにより機能させ
ることができる。この場合は、前述した各装置について、その装置としてコンピュータを
機能させるためのプログラムを、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気ディスク、半導体記録装置などの記
録媒体からそのコンピュータにインストールし、または通信回線を介してダウンロードし
て、そのプログラムをコンピュータに実行させればよい。
【図１】
2010136420.tif 000008
【図２】
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【図３】
2010136420.tif 000010
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010136420.tif 000014
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
2010136420.tif 000031
【図２５】
2010136420.tif 000032
【図２６】
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