【手続補正書】
【提出日】平成17年10月18日(2005.10.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を符号化する符号化装置であって、
時間軸上の入力信号を周波数スペクトルに一括直交変換する時間周波数変換手段と、
変換された前記周波数スペクトルに含まれる第１周波数スペクトルを参照することで、当該第１周波数スペクトルよりも高い周波数における第２周波数スペクトルを特定する拡張情報を生成する帯域拡張手段と、
前記時間周波数変換手段で得られた第１周波数スペクトルと前記帯域拡張手段で得られた拡張情報とを符号化して出力する符号化手段とを備え、
前記帯域拡張手段は、前記時間周波数変換手段で得られた第１周波数スペクトルを構成する複数の部分スペクトルの中から前記第２周波数スペクトルとして複製する元となる部分スペクトルを特定する第１パラメータと、複製後における部分スペクトルのゲインを特定する第２パラメータとを、前記拡張情報として生成し、
前記第１パラメータは、前記第１周波数スペクトルを構成する複数の部分スペクトルのうち、最も低い周波数成分を含む部分スペクトルの周波数位置を特定する第３パラメータを含む
ことを特徴とする符号化装置。
【請求項２】
前記第１周波数スペクトルを構成する複数の部分スペクトルのうち、少なくとも２つのスペクトルは、その周波数帯域の一部が重複している
ことを特徴とする請求項１記載の符号化装置。
【請求項３】
前記第１周波数スペクトルを構成する複数の部分スペクトルは、重複した周波数帯域を有する２つの周波数帯域それぞれを複数の周波数帯域に分割して得られるスペクトルである
ことを特徴とする請求項２記載の符号化装置。
【請求項４】
前記第２周波数スペクトルは、複数の部分スペクトルから構成され、
前記帯域拡張手段は、前記第２周波数スペクトルを構成する複数の部分スペクトルそれぞれについて、前記第１及び第２パラメータを生成する
ことを特徴とする請求項１記載の符号化装置。
【請求項５】
前記第１パラメータは、前記第１周波数スペクトルを構成する複数の部分スペクトルのうち、最も高い周波数成分を含む部分スペクトルの周波数位置を特定する第４パラメータを含む
ことを特徴とする請求項１記載の符号化装置。
【請求項６】
前記帯域拡張手段は、前記複製の対象となった部分スペクトルの位相を反転したものを前記第２周波数スペクトルとするか、又は、前記複製の対象となった部分スペクトルの位相を反転しないものを前記第２周波数スペクトルとするかを示す第６パラメータを、前記拡張情報として、さらに生成する
ことを特徴とする請求項１記載の符号化装置。
【請求項７】
前記帯域拡張手段は、前記複製の対象となった部分スペクトルを周波数軸上で反転したものを前記第２周波数スペクトルとするか、又は、前記複製の対象となった部分スペクトルを周波数軸上で反転しないものを前記第２周波数スペクトルとするかを示す第７パラメータを、前記拡張情報として、さらに生成する
ことを特徴とする請求項１記載の符号化装置。
【請求項８】
前記帯域拡張手段は、前記第１及び第２パラメータによって特定される第２周波数スペクトルに加算するノイズスペクトルのエネルギーを特定する第８パラメータを、前記拡張情報として、さらに生成する
ことを特徴とする請求項１記載の符号化装置。
【請求項９】
前記第８パラメータは、前記第２周波数スペクトルに対する前記ノイズスペクトルのエネルギー比である
ことを特徴とする請求項８記載の符号化装置。
【請求項１０】
前記符号化装置は、一定の時間フレームごとに、前記入力信号の符号化を繰り返し、
前記帯域拡張手段は、連続する複数の時間フレームについて、複製後における部分スペクトルのゲインを特定する共通の第２パラメータを生成する
ことを特徴とする請求項１記載の符号化装置。
【請求項１１】
前記符号化装置は、一定の時間フレームごとに、前記入力信号の符号化を繰り返し、
前記帯域拡張手段は、連続する複数の時間フレームのうち前記第２周波数スペクトルのゲインが最大となる時間フレームを特定する第９パラメータを、前記拡張情報として、さらに生成するとともに、ゲインが最大となる時間フレーム以外の時間フレームにおける第２パラメータについては、前記最大値に対する相対値で表現した値として生成する
ことを特徴とする請求項１記載の符号化装置。
【請求項１２】
前記符号化手段は、前記第１周波数スペクトルと前記拡張情報との全部又は一部をハフマン符号化する
ことを特徴とする請求項１記載の符号化装置。
【請求項１３】
前記第１パラメータは、前記第３パラメータの周波数位置からの幅を示す第５パラメータを含む
ことを特徴とする請求項１記載の符号化装置。
【請求項１４】
前記第１パラメータには、直前フレームと同じ前記拡張情報を使用するか否かの情報を含む
ことを特徴とする請求項１記載の符号化装置。
【請求項１５】
符号化信号を復号化する復号化装置であって、
前記符号化信号には、第１周波数スペクトルと、当該第１周波数スペクトルよりも高い周波数における第２周波数スペクトルを特定する第１及び第２パラメータを含む拡張情報とが含まれ、前記第１パラメータには、前記第１周波数スペクトルを構成する複数の部分スペクトルのうち、最も低い周波数成分を含む部分スペクトルの周波数位置を特定する第３パラメータが含まれ、
前記復号化装置は、
前記符号化信号を復号化することによって前記第１周波数スペクトルと前記拡張情報とを生成する復号化手段と、
前記第１周波数スペクトルと前記第３パラメータを含む前記第１及び第２パラメータとから前記第２周波数スペクトルを生成する帯域拡張手段と、
生成された第２周波数スペクトルと前記第１周波数スペクトルとを合成して得られる周波数スペクトルを時間軸上の信号に一括直交変換する周波数時間変換手段とを備え、
前記帯域拡張手段は、前記第１周波数スペクトルを構成する複数の部分スペクトルのうち、前記第３パラメータが含まれた前記第１パラメータによって特定される最も低い周波数成分を含む部分スペクトルを複製し、複製後における部分スペクトルのゲインを前記第２パラメータによって決定し、得られた部分スペクトルを前記第２周波数スペクトルとする
ことを特徴とする復号化装置。
【請求項１６】
前記拡張情報には、前記複製の対象となった部分スペクトルの位相を反転したものを前記第２周波数スペクトルとするか、又は、前記複製の対象となった部分スペクトルの位相を反転しないものを前記第２周波数スペクトルとするかを示す第４パラメータが含まれ、
前記帯域拡張手段は、前記第４パラメータに従って、前記複製の対象となった部分スペクトルの位相を反転したもの、あるいは、前記複製の対象となった部分スペクトルそのものを前記第２周波数スペクトルとして生成する
ことを特徴とする請求項１５記載の復号化装置。
【請求項１７】
前記拡張情報には、前記複製の対象となった部分スペクトルを周波数軸上で反転したものを前記第２周波数スペクトルとするか、又は、前記複製の対象となった部分スペクトルを周波数軸上で反転しないものを前記第２周波数スペクトルとするかを示す第５パラメータが含まれ、
前記帯域拡張手段は、前記第５パラメータに従って、前記複製の対象となった部分スペクトルを周波数軸上で反転したもの、あるいは、前記複製の対象となった部分スペクトルそのものを前記第２周波数スペクトルとして生成する
ことを特徴とする請求項１５記載の復号化装置。
【請求項１８】
前記帯域拡張手段は、生成した前記第２周波数スペクトルにノイズスペクトルを加算し、
前記周波数時間変換手段は、前記ノイズスペクトルが加算された第２周波数スペクトルと前記第１周波数スペクトルとを合成して得られる周波数スペクトルを時間軸上の信号に変換する
ことを特徴とする請求項１５記載の復号化装置。
【請求項１９】
前記拡張情報には、前記第１及び第２パラメータによって特定される第２周波数スペクトルに加算するノイズスペクトルのエネルギーを特定する第６パラメータが含まれ、
前記帯域拡張手段は、生成した前記第２周波数スペクトルに、前記第６パラメータによって特定されるエネルギーを有するノイズスペクトルを加算する
ことを特徴とする請求項１８記載の復号化装置。
【請求項２０】
前記第６パラメータは、前記第２周波数スペクトルに対する前記ノイズスペクトルのエネルギー比であり、
前記帯域拡張手段は、生成した前記第２周波数スペクトルに、当該第２周波数スペクトルのエネルギーに対して前記第６パラメータが示すエネルギー比を乗じて得られるエネルギーを有するノイズスペクトルを加算する
ことを特徴とする請求項１９記載の復号化装置。
【請求項２１】
前記復号化装置は、さらに、時間軸上のノイズ信号に対して一括直交変換による時間周波数変換を施すことによって得られたノイズスペクトルを生成するノイズスペクトル生成手段を備え、
前記帯域拡張手段は、前記ノイズスペクトル生成手段によって生成されたノイズスペクトルを前記第２周波数スペクトルに加算する
ことを特徴とする請求項１８記載の復号化装置。
【請求項２２】
前記ノイズスペクトル生成手段は、前記ノイズスペクトルのデータを予め格納した記憶テーブルを有し、前記記憶テーブルに格納されたデータを読み出すことによって、前記ノイズスペクトルを生成する
ことを特徴とする請求項２１記載の復号化装置。
【請求項２３】
前記帯域拡張手段は、生成した前記第２周波数スペクトルを構成する全てのスペクトルデータの値が０である場合であって、前記第２パラメータによって決定される前記第２周波数スペクトルの絶対ゲインが０でない場合には、予め用意されたノイズスペクトルを用いて前記第２周波数スペクトルを生成する
ことを特徴とする請求項１５記載の復号化装置。
【請求項２４】
前記符号化信号には、一定の時間フレームごとに入力信号を符号化して得られる前記第１周波数スペクトルと前記拡張情報とが含まれ、
前記第２パラメータは、連続する複数の時間フレームについて、複製後における部分スペクトルのゲインを特定する共通のパラメータであり、
前記帯域拡張手段は、連続する複数の時間フレームについて、複製後における部分スペクトルのゲインを前記第２パラメータによって決定する
ことを特徴とする請求項１５記載の復号化装置。
【請求項２５】
前記符号化信号には、一定の時間フレームごとに入力信号を符号化して得られる前記第１周波数スペクトルと前記拡張情報とが含まれ、
前記拡張情報には、連続する複数の時間フレームのうち前記第２周波数スペクトルのゲインが最大となる時間フレームを特定する第７パラメータが含まれ、
ゲインが最大となる時間フレーム以外の時間フレームにおける第２パラメータは、前記最大値に対する相対値で表現された値であり、
前記帯域拡張手段は、連続する複数の時間フレームのうち前記第７パラメータが示す時間フレーム以外の時間フレームにおける第２周波数スペクトルのゲインについては、前記第７パラメータが示す時間フレームにおける第２周波数スペクトルのゲインに対して前記第２パラメータが示す相対値を乗じて得られるゲインに決定する
ことを特徴とする請求項１５記載の復号化装置。
【請求項２６】
前記復号化手段は、前記符号化信号の全部又は一部をハフマン復号化することにより、前記第１周波数スペクトルと前記拡張情報とを生成する
ことを特徴とする請求項１５記載の復号化装置。
【請求項２７】
前記第１パラメータには、直前フレームと同じ前記拡張情報を使用するか否かの情報が含まれ、
前記帯域拡張手段は、前記第１パラメータに、直前フレームと同じ前記拡張情報を使う旨の情報が含まれているとき、直前フレームと同じ前記拡張情報を使って前記部分スペクトルを複製し、ゲインを決定して得られた部分スペクトルを前記第２周波数スペクトルとする
ことを特徴とする請求項１５記載の復号化装置。
【請求項２８】
入力信号を符号化する符号化方法であって、
時間軸上の入力信号を周波数スペクトルに一括直交変換する時間周波数変換ステップと、
変換された前記周波数スペクトルに含まれる第１周波数スペクトルを参照することで、当該第１周波数スペクトルよりも高い周波数における第２周波数スペクトルを特定する拡張情報を生成する帯域拡張ステップと、
前記時間周波数変換ステップで得られた第１周波数スペクトルと前記帯域拡張ステップで得られた拡張情報とを符号化して出力する符号化ステップとを備え、
前記帯域拡張ステップでは、前記時間周波数変換ステップで得られた第１周波数スペクトルを構成する複数の部分スペクトルの中から前記第２周波数スペクトルとして複製する元となる部分スペクトルを特定する第１パラメータと、複製後における部分スペクトルのゲインを特定する第２パラメータとを、前記拡張情報として生成し、
前記第１パラメータは、前記第１周波数スペクトルを構成する複数の部分スペクトルのうち、最も低い周波数成分を含む部分スペクトルの周波数位置を特定する第３パラメータを含む
ことを特徴とする符号化方法。
【請求項２９】
符号化信号を復号化する復号化方法であって、
前記符号化信号には、第１周波数スペクトルと、当該第１周波数スペクトルよりも高い周波数における第２周波数スペクトルを特定する第１及び第２パラメータを含む拡張情報とが含まれ、前記第１パラメータには、前記第１周波数スペクトルを構成する複数の部分スペクトルのうち、最も低い周波数成分を含む部分スペクトルの周波数位置を特定する第３パラメータが含まれ、
前記復号化方法では、
前記符号化信号を復号化することによって前記第１周波数スペクトルと前記拡張情報とを生成する復号化ステップと、
前記第１周波数スペクトルと前記第３パラメータを含む前記第１及び第２パラメータとから前記第２周波数スペクトルを生成する帯域拡張ステップと、
生成された第２周波数スペクトルと前記第１周波数スペクトルとを合成して得られる周波数スペクトルを時間軸上の信号に一括直交変換する周波数時間変換ステップとを備え、
前記帯域拡張ステップでは、前記第１周波数スペクトルを構成する複数の部分スペクトルのうち、前記第３パラメータが含まれた前記第１パラメータによって特定される最も低い周波数成分を含む部分スペクトルを複製し、複製後における部分スペクトルのゲインを前記第２パラメータによって決定し、得られた部分スペクトルを前記第２周波数スペクトルとする
ことを特徴とする復号化方法。
【請求項３０】
入力信号を符号化するためのプログラムであって、
コンピュータに請求項２８記載の符号化方法を実行させるプログラム。
【請求項３１】
符号化信号を復号化するためのプログラムであって、
コンピュータに請求項２９記載の復号化方法を実行させるプログラム。
【請求項３２】
符号化信号が記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記符号化信号には、時間軸上の入力信号を一括直交変換することにより得られた周波数スペクトルのうちから、第１周波数スペクトルと、当該第１周波数スペクトルよりも高い周波数における第２周波数スペクトルを特定する第１及び第２パラメータを含む拡張情報とが含まれ、
前記第１パラメータは、前記第１周波数スペクトルを構成する複数の部分スペクトルの中から前記第２周波数スペクトルとして複製する元となる部分スペクトルを特定するパラメータであり、前記第１周波数スペクトルを構成する複数の部分スペクトルのうち、最も低い周波数成分を含む部分スペクトルの周波数位置を特定する第３パラメータを含み、
前記第２パラメータは、前記複製後における部分スペクトルのゲインを特定するパラメータである
ことを特徴とする記録媒体。
【請求項３３】
前記第１周波数スペクトルを構成する複数の部分スペクトルのうち、少なくとも２つのスペクトルは、その周波数帯域の一部が重複している
ことを特徴とする請求項３５記載の記録媒体。
【請求項３４】
前記第１パラメータは、前記第１周波数スペクトルを構成する複数の部分スペクトルのうち、最も高い周波数成分を含む部分スペクトルの周波数位置を特定する第４パラメータが含まれる
ことを特徴とする請求項３２記載の記録媒体。
【請求項３５】
前記拡張情報には、前記複製の対象となった部分スペクトルの位相を反転したものを前記第２周波数スペクトルとするか、又は、前記複製の対象となった部分スペクトルの位相を反転しないものを前記第２周波数スペクトルとするかを示す第６パラメータが含まれる
ことを特徴とする請求項３２記載の記録媒体。
【請求項３６】
前記拡張情報には、前記複製の対象となった部分スペクトルを周波数軸上で反転したものを前記第２周波数スペクトルとするか、又は、前記複製の対象となった部分スペクトルを周波数軸上で反転しないものを前記第２周波数スペクトルとするかを示す第７パラメータが含まれる
ことを特徴とする請求項３２記載の記録媒体。
【請求項３７】
前記拡張情報には、前記第１及び第２パラメータによって特定される第２周波数スペクトルに加算するノイズスペクトルのエネルギーを特定する第８パラメータが含まれる
ことを特徴とする請求項３２記載の記録媒体。