(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム内のサンプルを線形予測して予測誤差の振幅を符号化する予測符号化方法と、上記フレーム内のサンプルの振幅を正規化して符号化する正規化符号化方法との内、生成される符号の量が小さい符号化方法を選択して、その選択結果を表す選択符号を出力する選択ステップと、
選択された符号化方法により上記フレーム内のサンプルを符号化して圧縮符号を生成する符号化ステップと、
を含み、
上記選択ステップは、
上記フレーム内のサンプルから線形予測に用いる１つ以上の予測係数を生成する予測係数生成ステップと、
上記フレーム内の全サンプルの値に基づいてレンジＵを計算するレンジ計算ステップと、
上記何れか１つの予測係数が所定の第一閾値よりも大きく、かつ、上記レンジＵが所定の第三閾値よりも大きければ、予測符号化方法を選択することを表す選択符号を出力する選択結果出力ステップと、
を含む、
ことを特徴とする符号化方法。
【請求項２】
フレーム内のサンプルを線形予測して予測誤差の振幅を符号化する予測符号化方法と、上記フレーム内のサンプルの振幅を正規化して符号化する正規化符号化方法との内、生成される符号の量が小さい符号化方法を選択して、その選択結果を表す選択符号を出力する選択ステップと、
選択された符号化方法により上記フレーム内のサンプルを符号化して圧縮符号を生成する符号化ステップと、
を含み、
上記選択ステップは、
上記フレーム内のサンプルから線形予測に用いる予測次数を生成する予測次数生成ステップと、
上記フレーム内の全サンプルの値に基づいてレンジＵを計算するレンジ計算ステップと、
上記予測次数が所定の第二閾値よりも大きく、かつ、上記レンジＵが所定の第三閾値よりも大きければ、予測符号化方法を選択することを表す選択符号を出力する選択結果出力ステップと、
を含む、
ことを特徴とする符号化方法。
【請求項３】
フレーム内のサンプルを線形予測して予測誤差の振幅を符号化する予測符号化方法と、上記フレーム内のサンプルの振幅を正規化して符号化する正規化符号化方法との内、生成される符号の量が小さい符号化方法を選択して、その選択結果を表す選択符号を出力する選択ステップと、
選択された符号化方法により上記フレーム内のサンプルを符号化して圧縮符号を生成する符号化ステップと、
を含み、
上記選択ステップは、
上記フレーム内のサンプルから線形予測に用いる１つ以上の予測係数を生成する予測係数生成ステップと、
上記１つ以上の予測係数の内何れか１つの予測係数が所定の第一閾値よりも大きければ、予測符号化方法を選択することを表す選択符号を出力する選択結果出力ステップと、
を含む、
ことを特徴とする符号化方法。
【請求項４】
フレーム内のサンプルを線形予測して予測誤差の振幅を符号化する予測符号化方法と、上記フレーム内のサンプルの振幅を正規化して符号化する正規化符号化方法との内、生成される符号の量が小さい符号化方法を選択して、その選択結果を表す選択符号を出力する選択ステップと、
選択された符号化方法により上記フレーム内のサンプルを符号化して圧縮符号を生成する符号化ステップと、
を含み、
上記選択ステップは、
上記フレーム内のサンプルから線形予測に用いる予測次数を生成する予測次数生成ステップと、
上記予測次数が所定の第二閾値よりも大きければ、予測符号化方法を選択することを表す選択符号を出力する選択結果出力ステップと、
を含む、
ことを特徴とする符号化方法。
【請求項５】
請求項３に記載された符号化方法において、
上記選択ステップは、
上記フレーム内の全サンプルの値に基づいてレンジＵを計算するレンジ計算ステップと、
上記１つの予測係数が所定の第一閾値よりも小さい場合であっても、┌・┐を・以上の最小の整数とし、βを1以下の正の定数として、上記レンジＵが２＾（┌ｌｏｇ２Ｕ┐）＊βよりも小さければ、予測符号化方法を選択することを表す選択符号を出力する選択結果出力ステップと、
を含む、
ことを特徴とする符号化方法。
【請求項６】
請求項４に記載された符号化方法において、
上記選択ステップは、
上記フレーム内の全サンプルの値に基づいてレンジＵを計算するレンジ計算ステップと、
上記予測次数が所定の第二閾値よりも小さい場合であっても、┌・┐を・以上の最小の整数とし、βを1以下の正の定数として、上記レンジＵが２＾（┌ｌｏｇ２Ｕ┐）＊βよりも小さければ、予測符号化方法を選択することを表す選択符号を出力する選択結果出力ステップと、
を含む、
ことを特徴とする符号化方法。
【請求項７】
フレーム内のサンプルを線形予測して予測誤差の振幅を符号化する予測符号化方法と、上記フレーム内のサンプルの振幅を正規化して符号化する正規化符号化方法との内、生成される符号の量が小さい符号化方法を選択して、その選択結果を表す選択符号を出力する選択ステップと、
選択された符号化方法により上記フレーム内のサンプルを符号化して圧縮符号を生成する符号化ステップと、
を含み、
上記選択ステップは、
フレームごとに短期予測と長期予測のうち符号の量が小さくなる予測方式を選択する予測方式選択ステップと、
上記予測方式選択ステップにおいて、長期予測が選択された場合には、予測符号化方法を選択することを表す選択符号を出力する選択結果出力ステップと、
を含む、
ことを特徴とする符号化方法。
【請求項８】
フレーム内のサンプルを線形予測して予測誤差の振幅を符号化する予測符号化方法と、上記フレーム内のサンプルの振幅を正規化して符号化する正規化符号化方法との内、生成される符号の量が小さい符号化方法を選択して、その選択結果を表す選択符号を出力する選択ステップと、
選択された符号化方法により上記フレーム内のサンプルを符号化して圧縮符号を生成する符号化ステップと、
を含み、
上記選択ステップは、
上記フレーム内のサンプルの偏りを示す評価値が所定の第四閾値よりも小さければ、予測符号化方法を選択することを表す選択符号を出力する選択結果出力ステップ、
を含む、
ことを特徴とする符号化方法。
【請求項９】
フレーム内のサンプルを線形予測して予測誤差の振幅を符号化する予測符号化方法と、上記フレーム内のサンプルの振幅を正規化して符号化する正規化符号化方法との内、生成される符号の量が小さい符号化方法を選択して、その選択結果を表す選択符号を出力する選択ステップと、
選択された符号化方法により上記フレーム内のサンプルを符号化して圧縮符号を生成する符号化ステップと、
を含み、
上記選択ステップは、
上記フレーム内のサンプルの最大値と最小値との差が１であると判断された場合には、正規化符号化方法を選択することを表す選択符号を出力する選択結果出力ステップと、
を含む、
ことを特徴とする符号化方法。
【請求項１０】
フレーム内のサンプルを線形予測して予測誤差の振幅を符号化する予測符号化方法と、上記フレーム内のサンプルの振幅を正規化して符号化する正規化符号化方法との内、生成される符号の量が小さい符号化方法を選択して、その選択結果を表す選択符号を出力する選択ステップと、
選択された符号化方法により上記フレーム内のサンプルを符号化して圧縮符号を生成する符号化ステップと、
を含み、
上記選択ステップは、
予測誤差を計算する予測誤差計算ステップと、
上記予測誤差を用いて、予測符号化方法により生成される予測符号化符号の量を推定する予測符号化符号量推定ステップと、
上記フレーム内の全サンプルの値に基づいてレンジＵを計算するレンジ計算ステップと、
上記レンジＵを用いて、振幅ビット数Ｖ＝ｌｏｇ２Ｕを計算する振幅ビット数計算ステップと、
上記振幅ビット数Ｖを用いて、正規化符号化方法により生成される正規化符号化符号の量を推定する正規化符号化符号量推定ステップと、
上記推定された予測符号化符号の量と、上記推定された正規化符号化符号の量との内、生成される符号の量が小さい符号化方法を選択することを表す選択符号を出力する選択結果出力ステップと、
を含む、
ことを特徴とする符号化方法。
【請求項１１】
フレーム内のサンプルを線形予測して予測誤差の振幅を符号化する予測符号化方法により圧縮符号を生成する予測符号化部と、
フレーム内のサンプルの振幅を正規化して符号化する正規化符号化方法により圧縮符号を生成する正規化符号化部と、
上記予測符号化部により生成される圧縮符号の量と、上記正規化符号化部により生成される圧縮符号の量との内、圧縮符号の量が小さくなる符号化方法を選択して、その選択結果を表す選択符号を出力する選択部と、
を含み、
上記選択部は、
上記フレーム内のサンプルから線形予測に用いる１つ以上の予測係数を生成する予測係数生成部と、
上記フレーム内の全サンプルの値に基づいてレンジＵを計算するレンジ計算部と、
上記何れか１つの予測係数が所定の第一閾値よりも大きく、かつ、上記レンジＵが所定の第三閾値よりも大きければ、予測符号化方法を選択することを表す選択符号を出力する選択結果出力部と、
を含む、
ことを特徴とする符号化装置。
【請求項１２】
フレーム内のサンプルを線形予測して予測誤差の振幅を符号化する予測符号化方法により圧縮符号を生成する予測符号化部と、
フレーム内のサンプルの振幅を正規化して符号化する正規化符号化方法により圧縮符号を生成する正規化符号化部と、
上記予測符号化部により生成される圧縮符号の量と、上記正規化符号化部により生成される圧縮符号の量との内、圧縮符号の量が小さくなる符号化方法を選択して、その選択結果を表す選択符号を出力する選択部と、
を含み、
上記選択部は、
上記フレーム内のサンプルから線形予測に用いる予測次数を生成する予測次数生成部と、
上記フレーム内の全サンプルの値に基づいてレンジＵを計算するレンジ計算部と、
上記予測次数が所定の第二閾値よりも大きく、かつ、上記レンジＵが所定の第三閾値よりも大きければ、予測符号化方法を選択することを表す選択符号を出力する選択結果出力部と、
を含む、
ことを特徴とする符号化装置。
【請求項１３】
フレーム内のサンプルを線形予測して予測誤差の振幅を符号化する予測符号化方法により圧縮符号を生成する予測符号化部と、
フレーム内のサンプルの振幅を正規化して符号化する正規化符号化方法により圧縮符号を生成する正規化符号化部と、
上記予測符号化部により生成される圧縮符号の量と、上記正規化符号化部により生成される圧縮符号の量との内、圧縮符号の量が小さくなる符号化方法を選択して、その選択結果を表す選択符号を出力する選択部と、
を含み、
上記選択部は、
上記フレーム内のサンプルから線形予測に用いる１つ以上の予測係数を生成する予測係数生成部と、
上記１つ以上の予測係数の内何れか１つの予測係数が所定の第一閾値よりも大きければ、予測符号化方法を選択することを表す選択符号を出力する選択結果出力部と、
を含む、
ことを特徴とする符号化装置。
【請求項１４】
フレーム内のサンプルを線形予測して予測誤差の振幅を符号化する予測符号化方法により圧縮符号を生成する予測符号化部と、
フレーム内のサンプルの振幅を正規化して符号化する正規化符号化方法により圧縮符号を生成する正規化符号化部と、
上記予測符号化部により生成される圧縮符号の量と、上記正規化符号化部により生成される圧縮符号の量との内、圧縮符号の量が小さくなる符号化方法を選択して、その選択結果を表す選択符号を出力する選択部と、
を含み、
上記選択部は、
上記フレーム内のサンプルから線形予測に用いる予測次数を生成する予測次数生成部と、
上記予測次数が所定の第二閾値よりも大きければ、予測符号化方法を選択することを表す選択符号を出力する選択結果出力部と、
を含む、
ことを特徴とする符号化装置。
【請求項１５】
フレーム内のサンプルを線形予測して予測誤差の振幅を符号化する予測符号化方法により圧縮符号を生成する予測符号化部と、
フレーム内のサンプルの振幅を正規化して符号化する正規化符号化方法により圧縮符号を生成する正規化符号化部と、
上記予測符号化部により生成される圧縮符号の量と、上記正規化符号化部により生成される圧縮符号の量との内、圧縮符号の量が小さくなる符号化方法を選択して、その選択結果を表す選択符号を出力する選択部と、
を含み、
上記選択部は、
フレームごとに短期予測と長期予測のうち符号の量が小さくなる予測方式を選択する予測方式選択部と、
上記予測方式選択部において、長期予測が選択された場合には、予測符号化方法を選択することを表す選択符号を出力する選択結果出力部と、
を含む、
ことを特徴とする符号化装置。
【請求項１６】
フレーム内のサンプルを線形予測して予測誤差の振幅を符号化する予測符号化方法により圧縮符号を生成する予測符号化部と、
フレーム内のサンプルの振幅を正規化して符号化する正規化符号化方法により圧縮符号を生成する正規化符号化部と、
上記予測符号化部により生成される圧縮符号の量と、上記正規化符号化部により生成される圧縮符号の量との内、圧縮符号の量が小さくなる符号化方法を選択して、その選択結果を表す選択符号を出力する選択部と、
を含み、
上記選択部は、
上記フレーム内のサンプルの偏りを示す評価値が所定の第四閾値よりも小さければ、予測符号化方法を選択することを表す選択符号を出力する選択結果出力部、
を含む、
ことを特徴とする符号化装置。
【請求項１７】
フレーム内のサンプルを線形予測して予測誤差の振幅を符号化する予測符号化方法により圧縮符号を生成する予測符号化部と、
フレーム内のサンプルの振幅を正規化して符号化する正規化符号化方法により圧縮符号を生成する正規化符号化部と、
上記予測符号化部により生成される圧縮符号の量と、上記正規化符号化部により生成される圧縮符号の量との内、圧縮符号の量が小さくなる符号化方法を選択して、その選択結果を表す選択符号を出力する選択部と、
を含み、
上記選択部は、
上記フレーム内のサンプルの最大値と最小値との差が１であると判断された場合には、正規化符号化方法を選択することを表す選択符号を出力する選択結果出力部と、
を含む、
ことを特徴とする符号化装置。
【請求項１８】
フレーム内のサンプルを線形予測して予測誤差の振幅を符号化する予測符号化方法により圧縮符号を生成する予測符号化部と、
フレーム内のサンプルの振幅を正規化して符号化する正規化符号化方法により圧縮符号を生成する正規化符号化部と、
上記予測符号化部により生成される圧縮符号の量と、上記正規化符号化部により生成される圧縮符号の量との内、圧縮符号の量が小さくなる符号化方法を選択して、その選択結果を表す選択符号を出力する選択部と、
を含み、
上記選択部は、
予測誤差を計算する予測誤差計算部と、
上記予測誤差を用いて、予測符号化方法により生成される予測符号化符号の量を推定する予測符号化符号量推定部と、
上記フレーム内の全サンプルの値に基づいてレンジＵを計算するレンジ計算部と、
上記レンジＵを用いて、振幅ビット数Ｖ＝ｌｏｇ２Ｕを計算する振幅ビット数計算部と、
上記振幅ビット数Ｖを用いて、正規化符号化方法により生成される正規化符号化符号の量を推定する正規化符号化符号量推定部と、
上記推定された予測符号化符号の量と、上記推定された正規化符号化符号の量との内、生成される符号の量が小さい符号化方法を選択することを表す選択符号を出力する選択結果出力部と、
を含む、
ことを特徴とする符号化装置。
【請求項１９】
請求項１１から請求項１８の何れかに記載された符号化装置の各部としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【請求項２０】
請求項１１から請求項１８の何れかに記載された符号化装置の各部としてコンピュータを機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、音声信号等の入力された信号を歪みなく圧縮して符号化する技術及び圧縮された符号を復号する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
音声、画像等の情報を圧縮する方法として歪を許さない可逆な符号化方法が知られている。波形をそのまま線形PCM信号として記録した場合には各種の圧縮符号化方法が考案されている（例えば、非特許文献１参照）。例えば、MPEG-4 ALS等の予測符号化方法が知られている（例えば、非特許文献２参照）。予測符号化方法では、線形予測によって振幅が小さくなった予測誤差と線形予測係数とを符号化する。【０００３】
ところで、電話の長距離伝送やVoIP(Voice over Internet Protocol)用の音声伝送には振幅をそのまま数値とする線形PCMでなく、ITU-T  G.711として標準化されているサンプルあたり８ビットを使う対数近似圧伸PCMが使われている。一般の電話に代わってVoIPシステムが普及してくるとその伝送容量は増大するので、対数近似圧伸PCMのひずみのない圧縮符号化方法が要望される。VoIPでは、遅延時間を小さくする要請から、圧縮の単位となるフレーム長は短く、たとえば1フレームあたり40サンプルとなる場合もある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Mat Hans, Ronald W.Schafer, “Lossless Compression of Digital Audio”, IEEE Signal Processing Magazine, July 2001, pp.21-32
【非特許文献２】［online］、［平成２３年１０月３１日検索］、インターネット＜URL:http://elvera.nue.tu-berlin.de/files/0791Liebchen2004.pdf＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
フレーム内のサンプル数が小さいと、予測符号化方法では予測の効率が低くなり、十分な圧縮性能を実現することができない場合があるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、符号化においては、フレーム内のサンプルを線形予測して予測誤差の振幅を符号化する予測符号化方法と、フレーム内のサンプルの振幅を正規化して符号化する正規化符号化方法との内、生成される符号の量が小さい符号化方法を選択して、その選択結果を表す選択符号を出力する。選択された符号化方法によりフレーム内のサンプルを符号化して圧縮符号を生成する。【０００７】
復号においては、上記選択符号により選択された符号化方法に対応する復号により上記圧縮符号を復号する。
【発明の効果】
【０００８】
予測符号化方法と正規化符号化方法の内、生成される符号の量が小さい符号化方法を選択することにより、予測符号化方法のみを用いる場合に比べて生成される符号の量を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第一実施形態の符号化装置の例の機能ブロック図。
【図２】第二実施形態の符号化装置の例の機能ブロック図。
【図３】第三実施形態の符号化装置の例の機能ブロック図。
【図４】第五実施形態の符号化装置の例の機能ブロック図。
【図５】第六実施形態の符号化装置の例の機能ブロック図。
【図６】第七実施形態の符号化装置の例の機能ブロック図。
【図７】第八実施形態の符号化装置の例の機能ブロック図。
【図８】第二実施形態の符号化装置の変形例の機能ブロック図。
【図９】復号化装置の例の機能ブロック図。
【図１０】第一実施形態の符号化方法の例の流れ図。
【図１１】予測符号化の処理の例の流れ図。
【図１２】正規化符号化の処理の例の流れ図。
【図１３】第二実施形態の符号化方法の例の流れ図。
【図１４】第三実施形態の符号化方法の例の流れ図。
【図１５】第四実施形態の符号化方法の例の流れ図。
【図１６】第五実施形態の符号化方法の例の流れ図。
【図１７】第六実施形態の符号化方法の例の流れ図。
【図１８】第七実施形態の符号化方法の例の流れ図。
【図１９】第八実施形態の符号化方法の例の流れ図。
【図２０】復号化方法の例の流れ図。
【図２１】第二実施形態の符号化方法の変形例の流れ図。
【図２２】線形ＰＣＭと対数近似圧伸ＰＣＭの関係を例示する図。
【図２３】予測係数（この例ではＰＡＲＣＯＲ係数）が０．７以上の場合のレンジＵに対する、予測符号化方法による符号の量及び正規化符号化方法による符号の量の関係を例示する図。
【図２４】予測係数（この例ではＰＡＲＣＯＲ係数）が０．７以下の場合のレンジＵに対する、予測符号化方法による符号の量及び正規化符号化方法による符号の量の関係を例示する図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
≪符号化装置及び符号化方法≫
［第一実施形態］
第一実施形態は、同一フレームのサンプルについて、予測符号化して符号を実際に生成すると共に、正規化符号化して符号を実際に生成する。そして、各符号化により生成された符号の量を比較して、符号の量が小さい符号化方法を選択する。
【００１１】
図１に第一実施形態の符号化装置の機能ブロックを例示する。図１０に第一実施形態の符号化方法の流れ図を例示する。
【００１２】
予測符号化方法は、フレーム内のサンプルを線形予測して予測誤差の振幅を符号化するものであり、予測符号化部２が行う（ステップＡ）。予測符号化部２は、図１に例示するように、線形変換部２１、予測部２２、予測係数量子化部２３、予測値算出部２４、対数近似圧伸部２５、予測誤差算出部２６、可逆符号化部２７、多重化部２８を含む。
【００１３】
ステップＡは図１１に例示するように、ステップＡ１からＡ８で構成される。線形変換部２１は、バッファ１から対数近似圧伸ＰＣＭ系列Ｘ＝｛ｘ（１），ｘ（２），…，ｘ（Ｎ）｝を読み込み、各サンプルを対数近似圧伸ＰＣＭから線形ＰＣＭに変換することにより、線形ＰＣＭ系列Ｙ＝｛ｙ（１），ｙ（２），…，ｙ（Ｎ）｝に変換する（ステップＡ１）。Ｎは、フレームのサンプル数である。変換された系列Ｙは、予測部２２及び予測値算出部２４に送られる。
【００１４】
線形ＰＣＭ系列ではなく、線形ＰＣＭ系列に近いＰＣＭ系列Ｙに変換してもよい。線形ＰＣＭ系列に近いＰＣＭ系列Ｙとは、対数近似圧伸ＰＣＭと線形ＰＣＭとの中間的な信号による列のことである。例えば、対数近似圧伸ＰＣＭ系列と線形ＰＣＭ系列とをサンプル毎に重み付き加算することにより、線形ＰＣＭ系列に近いＰＣＭ系列Ｙを求めることができる。
【００１５】
図２２に、線形ＰＣＭと対数近似圧伸ＰＣＭの関係を例示する。これは、日本や米国で使われているμ則の例である。
【００１６】
予測部２２は、系列Ｙを線形予測分析して、予測係数を計算する（ステップＡ２）。予測部２２は、短期予測に用いる予測係数を計算してもよいし、長期予測に用いる予測係数を計算してもよい。計算された予測係数は、予測係数量子化部２３に送られる。
【００１７】
予測係数量子化部２３は、計算された予測係数を量子化し、量子化された予測係数を予測値算出部２４に送り、量子化された予測係数を表す符号（係数符号とも言う。）を多重化部２８に送る（ステップＡ３）。
【００１８】
予測値算出部２４は、系列Ｙ及び量子化された予測係数を用いて、系列Ｙの予測値の系列である予測値系列Ｙ’＝｛ｙ’（１），ｙ’（２），…，ｙ’（Ｎ）｝を計算する（ステップＡ４）。予測値系列Ｙ’は、対数近似圧伸部２５に送られる。
【００１９】
対数近似圧伸部２５は、予測値系列Ｙ’の各サンプルを対数近似圧伸ＰＣＭに変換して、対数近似圧伸予測値系列Ｘ’＝｛ｘ’（１），ｘ’（２），…，ｘ’（Ｎ）｝を生成する（ステップＡ５）。対数近似圧伸予測値系列Ｘ’は、予測誤差算出部２６に送られる。
【００２０】
予測誤差算出部２６は、対数近似圧伸ＰＣＭ系列Ｘと対数近似圧伸予測値系列Ｘ’とを用いて、対数近似圧伸ＰＣＭ系列Ｘと対数近似圧伸予測値系列Ｘ’との対応するサンプル毎の誤差の系列である誤差系列Ｚ＝｛ｚ（１），ｚ（２），…，ｚ（Ｎ）｝を計算する（ステップＡ６）。誤差系列Ｚは、可逆符号化部２７に送られる。ｉ＝１，…，Ｎとして、ｘ（ｉ）＝ｘ’（ｉ）＋ｚ（ｉ）である。
【００２１】
可逆符号化部２７は、誤差系列Ｚを可逆符号化して、誤差符号を生成する（ステップＡ７）。誤差符号は、多重化部２８に送られる。例えば、Ｒｉｃｅ符号化により誤差符号を生成するとよい。
【００２２】
多重化部２８は、係数符号と誤差符号とを合わせて予測符号化符号として、選択部４に出力する（ステップＡ８）。
【００２３】
正規化符号化方法は、フレーム内のサンプルの振幅を正規化して符号化するものであり、正規化符号化部３が行う（ステップＢ）。正規化符号化方法は、シンプルな符号化であり、フレーム内のサンプル数が小さい場合には、予測符号化方法よりも圧縮効率が高くなる場合が有り得る。正規化符号化方法の詳細は例えば米国特許第７４０８９１８号明細書を参照のこと。正規化符号化部３は、図１に例示するように、最大値最小値取得部３１、レンジ計算部３２、振幅ビット数計算部３３及び正規化部３４を含む。
【００２４】
ステップＢは、図１２に例示するようにステップＢ１からステップＢ４で構成される。最大値最小値取得部３１は、バッファ１から対数近似圧伸ＰＣＭ系列Ｘを読み込み、フレームのサンプルを線形PCMに変換せず、そのまま数値とみなしたときの全サンプルのうちの最大値及び最小値を取得する（ステップＢ１）。取得された最大値及び最小値は、レンジ計算部３２に送られる。
【００２５】
レンジ計算部３２は、最大値と最小値との差に１を加えた値であるレンジＵを計算する（ステップＢ２）。レンジＵは、振幅ビット数計算部３３に送られる。また、レンジＵは最大値と最小値のうち絶対値が大きいほうの値の絶対値の２倍に１を加えたものとすることも可能である。この場合、レンジＵの値は最大値と最小値との差に１を加えた値より大きくなるが、下記ずれ量ｄをつねに０とみなして、下記ずれ量ｄの計算及び伝送を省略できる。
【００２６】
これと等価な処理は、最大値最小値取得部３１とレンジ計算部３２が行う処理をそれぞれ下記に置き換えても実現できる。最大値最小値取得部３１は最大値と最小値のうち絶対値が大きいほうを取得する。取得された絶対値が大きいほうの値は、レンジ計算部３２に送られる。レンジ計算部３２は、その値の絶対値の２倍に１を加えた値であるレンジＵを計算する。なお、これらのレンジＵの計算は、対数近似圧伸ＰＣＭ系列をそのまま数値とみなすときの対応関係の定義に依存する。この対応関係の定義は、線形ＰＣＭとの単調な大小関係を維持するものであればよく、０との対応の扱いなどにおいて自由度がある。対応関係の定義によっては、例えば対応関係の定義において正値及び負値のみが対応付けされており０が対応付けされていない等の場合には、上記レンジＵの計算において１を加える必要はない。
【００２７】
要するに、最大値最小値取得部３１とレンジ計算部３２とは、対数近似圧伸ＰＣＭサンプルをそのまま数値とみなしたときのフレーム内の全サンプルの値に基づき、フレーム内の全サンプルの値が存在する範囲の大きさ以上の値であるレンジＵを求めるものであればよい。
【００２８】
振幅ビット数計算部３３は、振幅ビット数Ｖ＝ｌｏｇ２Ｕを計算する（ステップＢ３）。計算された振幅ビット数Ｖは、正規化部３４に送られる。フレームの各サンプルは、振幅ビット数Ｖ個のビットで表すことができる。
【００２９】
正規化部３４は、振幅ビット数Ｖを用いて、そのフレームのサンプルを正規化して、正規化符号化符号を生成する（ステップＢ４）。生成された正規化符号化符号は選択部４に送られる。
【００３０】
以下、正規化の例について説明する。正規化部３４は、まずずれ量ｄを求める。例えば、最大値最小値取得部３１が求めたフレームのサンプルの最大値と最小値の平均値をずれ量とする。フレームのサンプルの最小値をずれ量ｄとしてもよい。フレームの各サンプルの値をずれ量ｄだけずらす。すなわち、フレームの各サンプルの値からずれ量ｄを減算する。正規化部３４は、ずれ量と、振幅ビット数Ｖと、各サンプルの値をずれ量ｄだけずらしたサンプルの値とを合せて正規化符号化符号とする。
【００３１】
選択部４は、予測符号化部２が生成した予測符号化符号の量と、正規化符号化部３が生成した正規化符号化符号の量とを比較して、符号の量が小さい符号化方法を選択する（ステップＣ１）。選択部４は、選択された符号化方法により生成された符号を圧縮符号として、その選択結果を表す選択符号と共に出力する。すなわち、予測符号化符号の量が正規化符号化符号の量よりも小さい場合には、予測符号化符号を圧縮符号として、選択符号と共に出力する（ステップＣ２，Ｃ１４）。正規化符号化符号の量が予測符号化符号の量よりも小さい場合には、正規化符号化符号を圧縮符号として、選択符号と共に出力する（ステップＣ３，Ｃ１５）。
【００３２】
このように、符号の量が小さい符号化方法を選択する際に実際に予測符号化及び正規化符号化を実際に行うことで確実に符号の量が小さい符号化方法を選択することができる。なお、予測符号化部２内の線形変換部２１及び対数近似圧伸部２５は省略することも可能である。
【００３３】
［第二実施形態］
第二実施形態から第八実施形態は、予測符号化部２が予測符号化する過程で生じるデータ及び／又は正規化符号化部３が正規化符号化する過程で生じるデータに基づいて、符号の量が小さくなる符号化方法を選択するものである。
【００３４】
第二実施形態は、予測符号化部２が計算した予測係数に基づいて、符号の量が小さくなる符号化方法を選択する。予測係数が大きい場合には、予測符号化による圧縮の性能が高い傾向がある。したがって、予測係数、例えば一次の予測係数が大きい場合には、予測符号化方法の方が正規化符号化方法よりも圧縮の性能が高いと判断して、予測符号化方法を選択する。
【００３５】
図２に第二実施形態の符号化装置の機能ブロックを例示する。図１３に第二実施形態の符号化方法の流れ図を例示する。
【００３６】
予測符号化部２は、ステップＡの処理を行い予測符号化符号を生成する（ステップＡ）。予測係数量子化部２３がステップＡ３において量子化した予測係数は、判定部８に送られる。
【００３７】
判定部８は、予測係数比較部８１及び選択結果出力部８２を含む。
【００３８】
予測係数比較部８１は、何れか１つの予測係数（例えば、一次の予測係数）と所定の第一閾値とを比較する（ステップＣ４）。比較結果は、選択結果出力部８２に送られる。
【００３９】
選択結果出力部８２は、上記予測係数が所定の第一閾値よりも大きければ、予測符号化方法を選択することを表す選択符号を出力する（ステップＣ１４）。また、選択結果出力部８２は、スイッチｄ３をオフとし、スイッチｄ４をオンとする。これにより、予測符号化符号が出力される（ステップＣ２）。所定の第一閾値は、求められる性能、仕様等に基づいて適宜設定される定数である。
【００４０】
上記予測係数が所定の第一閾値よりも小さければ、正規化符号化部３は、ステップＢの処理を行い正規化符号化符号を生成する。
【００４１】
この場合、選択部４は、第一実施形態と同様に、予測符号化部２が生成した予測符号化符号の量と、正規化符号化部３が生成した正規化符号化符号の量とを比較して、符号の量が小さい符号化方法を選択する（ステップＣ１）。選択部４は、選択された符号化方法により生成された符号を圧縮符号として、その選択結果を表す選択符号と共に出力する。すなわち、予測符号化符号の量が正規化符号化符号の量よりも小さい場合には、予測符号化符号を圧縮符号として、選択符号と共に出力する（ステップＣ２，Ｃ１４）。正規化符号化符号の量が予測符号化符号の量よりも小さい場合には、正規化符号化符号を圧縮符号として、選択符号と共に出力する（ステップＣ３，Ｃ１５）。
【００４２】
このように、予測符号化部２が予測符号化する過程で生じるデータ及び／又は正規化符号化部３が正規化符号化する過程で生じるデータ（この実施形態では、予測係数）に基づいて、符号の量が小さくなる符号化方法を選択することにより、予測符号化方法及び正規化符号化方法を最後まで行う必要がなくなり、計算量を削減することができる。
【００４３】
なお、ステップＣ４の処理の前に、予測係数ステップＡの全てを行う必要はない。ステップＡ１からステップＡ３により予測係数を求める処理を少なくとも行えばよい。この場合、ステップＣ４の後に、ステップＡ４からステップＡ８の処理を行う。これにより、さらに計算量を削減することができる。
【００４４】
［第三実施形態］
第三実施形態は、予測符号化部２が計算した予測係数と、正規化符号化部３が計算したレンジＵとに基づいて符号の量が小さくなる符号化方法を選択する。
【００４５】
予測係数が大きい場合には予測符号化方法による圧縮の性能が高い傾向があるが、予測係数が大きいときであってもレンジＵが小さい場合には正規化符号化をした方が圧縮の性能が高い可能性がある。図２３は、予測係数（この例ではＰＡＲＣＯＲ係数）が０．７以上の場合のレンジＵに対する、予測符号化方法による符号の量及び正規化符号化方法による符号の量の関係を例示する。四角■が正規化符号化方法による符号の量を示し、点・が予測符号化方法による符号の量を示す。レンジＵが４以上の領域Ｒ２においては予測符号化方法による符号の量が小さくなるが、レンジＵが４より小さい領域Ｒ１においては予測符号化方法による符号の量が小さくなるとは限らない。
【００４６】
したがって、第三実施形態では、予測係数が大きくレンジＵが小さくない場合には正規化符号化方法のほうの符号の量が小さくなる可能性は非常に少ないので、その後の処理ステップを省略し、予測符号化方法を選択する。その他の場合には、予測符号化符号の量及び正規化符号化符号の量を推定するか、実際に計算して、符号の量が小さい符号化方法を選択する。
【００４７】
図３に第三実施形態の符号化装置の機能ブロックを例示する。図１４に第三実施形態の符号化方法の流れ図を例示する。
【００４８】
予測符号化部２は、ステップＡの処理を行い予測符号化符号を生成する（ステップＡ）。予測係数量子化部２３がステップＡ３において量子化した予測係数は、判定部８に送られる。
【００４９】
最大値最小値取得部３１は、バッファ１から対数近似圧伸ＰＣＭ系列Ｘを読み込み、フレームのサンプルの最大値及び最小値を取得する（ステップＢ１）。取得された最大値及び最小値は、レンジ計算部３２に送られる。
【００５０】
レンジ計算部３２は、最大値と最小値との差に１を加えた値であるレンジＵを計算する（ステップＢ２）。レンジＵは、振幅ビット数計算部３３及び判定部８に送られる。
【００５１】
判定部８は、予測係数比較部８１、選択結果出力部８２及びレンジ比較部８３を含む。予測係数比較部８１は、予測係数と所定の第一閾値とを比較する（ステップＣ４）。比較結果は、選択結果出力部８２に送られる。
【００５２】
また、レンジ比較部８３は、レンジＵと所定の第三閾値とを比較する（ステップＣ５）。比較結果は、選択結果出力部８２に送られる。
【００５３】
選択結果出力部８２は、予測係数が所定の第一閾値よりも大きく、かつ、レンジＵが所定の第三閾値よりも小さくなければ、予測符号化方法を選択することを表す選択符号を出力する（ステップＣ１４）。また、選択結果出力部８２は、スイッチｄ３をオフとし、スイッチｄ４をオンとする。これにより、予測符号化符号が出力される（ステップＣ２）。所定の第一閾値及び所定の第三閾値は、求められる性能、仕様等に基づいて適宜設定される定数である。
【００５４】
予測係数が所定の第一閾値よりも小さいか、または、レンジＵが所定の第三閾値よりも小さい場合には、選択結果出力部８２はスイッチｄ５及びスイッチｄ６をオンとする。そして、振幅ビット数計算部３３は、振幅ビット数Ｖ＝ｌｏｇ２Ｕを計算する（ステップＢ３）。計算された振幅ビット数Ｖは、正規化部３４及び正規化符号化符号量推定部９１に送られる。
【００５５】
正規化符号化符号量推定部９１は、振幅ビット数Ｖを用いて正規化符号化符号の量の推定を行う（ステップＣ６）。例えば、正規化符号化符号量のフレームあたりのバイト数Ｗは、フレーム内のサンプル数をＮとしたとき、Ｗ＝ＮＶ／８＋２と見積もれる。このＷを、正規化符号化符号の推定量とする。推定された正規化符号化符号の量は判定部９３に送られる。
【００５６】
予測符号化符号量計算部９２は、予測符号化部２により生成された予測符号化符号の量を計算する（ステップＣ７）。計算された予測符号化符号の量は、判定部９３に送られる。
【００５７】
判定部９３は、予測符号化符号の量と、正規化符号化符号の量とを比較して、符号の量が小さい符号化方法を選択する（ステップＣ１）。その選択結果を表す選択符号と共に出力される。また、判定部９３は、予測符号化符号の量の方が小さい場合には、スイッチｄ４をオンとし、スイッチｄ３及びスイッチｄ７をオフとする。正規化符号化符号の量の方が小さい場合には、スイッチｄ３及びスイッチｄ７をオンとし、スイッチｄ４をオフとする。
【００５８】
これにより、予測符号化符号の量が正規化符号化符号の量よりも小さい場合には、予測符号化符号が圧縮符号として、選択符号と共に出力される（ステップＣ２，Ｃ１４）。また、正規化符号化符号の量が予測符号化符号の量よりも小さい場合には、正規化部３４は、振幅ビット数Ｖを用いて、そのフレームのサンプルを正規化して、正規化符号化符号を生成する（ステップＢ４）。そして、生成された正規化符号化符号が圧縮符号として、選択符号と共に出力される（ステップＣ３，Ｃ１５）。
【００５９】
このように、予測符号化部２が予測符号化する過程で生じるデータ及び／又は正規化符号化部３が正規化符号化する過程で生じるデータに基づいて、符号の量が小さくなる符号化方法を選択することにより、予測符号化方法及び正規化符号化方法を最後まで行う必要がなくなり、計算量を削減することができる。
【００６０】
［第四実施形態］
第四実施形態は、予測符号化部２が計算した予測係数と、正規化符号化部３が計算したレンジＵとに基づいて符号の量が小さくなる符号化方法を選択する。
【００６１】
予測係数が小さい場合には正規化符号化方法による圧縮の性能が高い傾向があるが、予測係数が小さいときであってもレンジＵが２のべき乗以下であり、レンジＵが２のべき乗に近い場合には、予測符号化方法による符号の量が小さくなる場合がある。
【００６２】
図２４は、予測係数（この例ではＰＡＲＣＯＲ係数）が０．７以下の場合のレンジＵに対する、予測符号化符号の量及び正規化符号化符号の量の関係を例示する。太線が正規化符号化符号の量を示し、点・が予測符号化符号の量を示す。正規化符号化符号の量は階段状となっており、レンジＵが例えば１２８（＝２７）、６４（＝２６）以下であり、レンジＵが１２８、６４に近い場合には、正規化符号化符号の量が小さくなる可能性がある。一方、レンジＵが例えば１２８、６４以下であり、レンジＵが１２８、６４から離れている場合には、すなわち領域Ｒ３においては、予測符号化符号の量が小さくなる。
【００６３】
第四実施形態では、この性質を利用して、予測係数が小さいときであっても、┌・┐を・以上の最小の整数とし、βを１以下の正の定数（例えば、０．７５）として、レンジＵが２＾（┌ｌｏｇ２Ｕ┐）＊β以下であれば、予測符号化方法を選択する。または、αを所定の定数とし、レンジＵが２＾（┌ｌｏｇ２Ｕ┐）−α以下であれば、予測符号化方法を選択する。以下、２＾（┌ｌｏｇ２Ｕ┐）＊βを、２＾（┌ｌｏｇ２Ｕ┐）−αに読み替えても効果は同様である。
【００６４】
第四実施形態の符号化装置の機能ブロックは図３に例示した第三実施形態の符号化装置の機能ブロックと同じである。図１５に第四実施形態の符号化方法の流れ図を例示する。第四実施形態が、第三実施形態と異なるのはレンジ比較部８３及び選択結果出力部８２がさらに図１５のステップＣ８の判断処理を行う点であり、その他は第三実施形態と同様である。以下、第三実施形態と異なる部分について説明する。
【００６５】
レンジ比較部８３は、レンジＵと２＾（┌ｌｏｇ２Ｕ┐）＊βとを比較する（ステップＣ８）。比較結果は、選択結果出力部８２に送られる。┌・┐は・以上の最小の整数であり、βは１以下の正の定数であり求められる性能、仕様等に基づいて適宜設定される。
【００６６】
選択結果出力部８２は、予測係数が所定の第一閾値よりも小さく、かつ、レンジＵが２＾（┌ｌｏｇ２Ｕ┐）＊β以下であれば、予測符号化方法を選択することを表す選択符号を出力する（ステップＣ１４）。また、選択結果出力部８２は、スイッチｄ３をオフとし、スイッチｄ４をオンとする。これにより、予測符号化符号が出力される（ステップＣ２）。
【００６７】
予測係数が所定の第一閾値よりも小さく、かつ、レンジＵが２＾（┌ｌｏｇ２Ｕ┐）＊βより大であれば、選択結果出力部８２はスイッチｄ５及びスイッチｄ６をオンとして、ステップＢ３以降の処理を行う。
【００６８】
このように、予測符号化部２が予測符号化する過程で生じるデータ及び／又は正規化符号化部３が正規化符号化する過程で生じるデータに基づいて、符号の量が小さくなる符号化方法を選択することにより、予測符号化方法及び正規化符号化方法を最後まで行う必要がなくなり、計算量を削減することができる。
【００６９】
［第五実施形態］
予測符号化方法がフレームごとに短期予測と長期予測のうち符号の量が小さくなる予測方式を選択するものであるとき、長期予測が選択された場合には予測効果が大きいことを意味する。この場合、予測符号化符号の量が正規化符号化符号の量よりも小さくなることが殆どである。第五実施形態は、この性質を利用して、長期予測が選択された場合には予測符号化方法を選択する。
【００７０】
図４に第五実施形態の符号化装置の機能ブロックを例示する。図１６に第五実施形態の符号化方法の流れ図を例示する。
【００７１】
予測部２２は、予測方式選択部２２１を含む。予測方式選択部２２１は、フレームごとに短期予測と長期予測のうち符号の量が小さくなる予測方式を選択する。例えば、フレーム内のサンプルを短期予測することにより生成される符号の量と、同じフレーム内のサンプルを長期予測することにより生成される符号の量のどちらが小さくなるかを判断して、符号の量が小さくなる予測方式を選択する。
【００７２】
短期予測が選択された場合には、予測部２２は短期予測による予測係数を計算して、予測係数量子化部２３に送る。長期予測が選択された場合には、予測部２２は長期予測による予測係数を計算して、予測係数量子化部２３に送る。また、選択された予測方式についての情報は、判定部８に送られる。
【００７３】
判定部８は、選択された予測方式が長期予測かどうかを判断して（ステップＣ９）、選択された予測方式が長期予測である場合には、スイッチｄ８，ｄ９をオフとし、スイッチｄ１０を予測符号化部２に接続して、予測符号化方法を選択することを表す選択符号をステップＡにより生成された予測符号化符号と共に出力する（ステップＣ２，Ｃ１４）。
【００７４】
選択された予測方式が短期予測である場合には、スイッチｄ８，ｄ９をオンとし、スイッチｄ１０を選択部４に接続する。選択部４は、ステップＢで正規符号化部３が生成した正規符号化符号と、ステップＡで予測符号化部２が生成した予測符号化符号とを比較して（ステップＣ１）、符号の量が小さい符号を圧縮符号として選択符号と共に出力する（ステップＣ２，Ｃ１４，Ｃ３，Ｃ１５）。
【００７５】
このように、予測符号化部２が予測符号化する過程で生じるデータ（この実施形態では長期予測が選択された旨の情報）に基づいて、符号の量が小さくなる符号化方法を選択することにより、予測符号化方法及び正規化符号化方法を最後まで行う必要がなくなり、計算量を削減することができる。
【００７６】
［第六実施形態］
フレーム内のサンプルの多くが正値であったり、逆に、負値であったりするような場合、すなわちフレーム内のサンプル値が正又は負に偏っている場合には、予測符号化方法の性能が低くなるが、その偏りが小さい場合には予測符号化の性能が高くなることが知られている。この性質を利用して、第六実施形態は、フレーム内のサンプル値の正又は負への偏りが小さい場合には、予測符号化方法を選択する。
【００７７】
図５に第六実施形態の符号化装置の機能ブロックを例示する。図１７に第六実施形態の符号化方法の流れ図を例示する。
【００７８】
最大値最小値取得部３１は、フレーム内のサンプル値の最大値及び最小値を取得して、判定部８に送る（ステップＢ１）。
【００７９】
判定部８は、ずれ比較部８４及び選択結果出力部８２を含む。
【００８０】
ずれ比較部８４は、フレーム内のサンプルの最大値と最小値との平均値の絶対値と第四閾値とを比較する（ステップＣ１０）。比較結果は、選択結果出力部８２に送られる。第四閾値は所定の定数であり求められる性能、仕様等に基づいて適宜設定される。
【００８１】
絶対値が第四閾値よりも小さければ、選択結果出力部８２は、予測符号化方法を選択することを表す選択符号を、ステップＡで予測符号化部２が生成した予測符号化符号と共に出力する。具体的には、選択結果出力部８２は、スイッチｄ１２，ｄ９をオフとし、スイッチｄ１０を予測符号化部２に接続する。これにより、予測符号化部２が生成した予測符号化符号が圧縮符号として出力される。
【００８２】
絶対値が第四閾値以上であれば、選択結果出力部８２は、スイッチｄ１２，ｄ９をオンとして、スイッチｄ１０を選択部４に接続する。その後は、第一実施形態と同様の処理が行われる。すなわち、予測符号化部２が予測符号化符号を生成し（ステップＡ）、正規化符号化部３が正規化符号化符号を生成し（ステップＢ２〜ステップＢ４）、選択部４は予測符号化符号の量と正規符号化符号の量を比較して（ステップＣ１）、符号の量が小さい符号化方法を選択して、選択された符号化方法による符号を選択符号と共に出力する（ステップＣ２，Ｃ３，Ｃ１４，Ｃ１５）。
【００８３】
なお、最大値最小値取得部３１（ステップＢ１）を省略し、ずれ比較部８４はフレーム内の全サンプルの平均値の絶対値と第四閾値とを比較するものとしてもよい。また、最大値最小値取得部３１がフレーム内のサンプル値の最大値及び最小値の代わりにフレーム内の正値であるサンプル数と負値であるサンプル数を取得し、ずれ比較部８４はフレーム内の正値であるサンプル数と負値であるサンプル数の差の絶対値と第四閾値とを比較するものとしてもよい。要するに、これら絶対値に例示されるようなフレーム内のサンプルの偏りの大きさを示す評価値を求め、この評価値が第四閾値よりも小さければ予測符号化方法を選択するようにすればよい。
【００８４】
このように、正規化符号化部３が正規化符号化する過程で生じるデータ（この実施形態ではサンプルの最大値及び最小値など）に基づいて、符号の量が小さくなる符号化方法を選択することにより、予測符号化方法及び正規化符号化方法を最後まで行う必要がなくなり、計算量を削減することができる。
【００８５】
［第七実施形態］
フレーム内のサンプルの最大値と最小値の差が１である場合には、正規化符号化方法によりサンプルあたり１ビットで符号化することができる。一方、最大値と最小値の差が１である場合、予測符号化方法ではサンプルあたり最低１ビットは誤差の符号化に必要で、さらに予測係数等の補助情報が必要である。このため、最大値と最小値の差が１である場合、正規化符号化符号の量と予測符号化符号の量とを比較しなくても、正規化符号化符号の量の方が必ず小さくなる。この性質を利用して、第七実施形態は、フレーム内のサンプルの最大値と最小値の差が１である場合には、正規化符号化符号を選択する。
【００８６】
図６に第七実施形態の符号化装置の機能ブロックを例示する。図１８に第七実施形態の符号化方法の流れ図を例示する。
【００８７】
最大値最小値取得部３１は、フレーム内のサンプル値の最大値及び最小値を取得して、判定部８に送る（ステップＢ１）。
【００８８】
判定部８は、差判断部８５及び選択結果出力部８２を含む。
【００８９】
差判断部８５は、フレーム内のサンプルの最大値と最小値との差が１であるかを判断する（ステップＣ１１）。判断結果は、選択結果出力部８２に送られる。
【００９０】
最大値と最小値との差が１である場合には、選択結果出力部８２は、正規化符号化方法を選択することを表す選択符号を、ステップＢ２からＢ４で正規化符号化部３が生成した正規化符号と共に出力する（ステップＣ３，Ｃ１４）。具体的には、選択結果出力部８２は、スイッチｄ１２をオンとし、スイッチｄ１３，ｄ１４をオフとし、スイッチｄ１０を正規化符号化部３に接続する。これにより、正規化符号化部３が生成した正規化符号が圧縮符号として出力される。
【００９１】
最大値と最小値との差が１でない場合には、選択結果出力部８２は、スイッチｄ１３，ｄ１４をオンとし、スイッチｄ１０を選択部４に接続する。その後は、第一実施形態と同様の処理が行われる。すなわち、予測符号化部２が予測符号化符号を生成し（ステップＡ）、正規化符号化部３が正規化符号化符号を生成し（ステップＢ２〜ステップＢ４）、選択部４は予測符号化符号の量と正規符号化符号の量を比較して（ステップＣ１）、符号の量が小さい符号化方法を選択して、選択された符号化方法による符号を選択符号と共に出力する（ステップＣ２，Ｃ３，Ｃ１４，Ｃ１５）。
【００９２】
このように、正規化符号化部３が正規化符号化する過程で生じるデータ（この実施形態ではサンプルの最大値及び最小値）に基づいて、符号の量が小さくなる符号化方法を選択することにより、予測符号化方法及び正規化符号化方法を最後まで行う必要がなくなり、計算量を削減することができる。
【００９３】
［第八実施形態］
第八実施形態は、予測符号化する過程で生じる予測誤差に基づいて予測符号化符号の量を推定し、正規化符号化する過程で生じるレンジＵに基づいて正規化符号化符号の量を推定し、これらの推定された符号の量を比較して、符号の量が小さくなる符号化方法を選択する。
【００９４】
図７に第八実施形態の符号化装置の機能ブロックを例示する。図１９に第八実施形態の符号化方法の流れ図を例示する。
【００９５】
予測符号化部２は、第一実施形態と同様に、誤差系列Ｚを生成する（ステップＡ１からＡ６）。生成された誤差系列Ｚは、予測符号化符号量推定部９３に送られる。また、正規化符号化部３は、第一実施形態と同様に、振幅ビット数Ｖを計算する。計算された振幅ビット数Ｖは、正規化符号化符号量推定部９１に送られる。
【００９６】
予測符号化符号量推定部９３は、誤差系列Ｚに基づいて、予測符号化符号の量を推定する（ステップＣ１１）。推定された予測符号化符号の量は、判定部８に送られる。誤差系列Ｚを可逆符号化する際に絶対値が小さい方から小さい値の符号を割り当てている場合には、例えばΣｉ＝１Ｎ（２｜ｚ（ｉ）｜＋１）で、予測符号化符号の量を推定することができる。Ｎはフレーム内のサンプルの数である。
【００９７】
正規化符号化符号量推定部９１は、振幅ビット数Ｖを用いて正規化符号化符号の量の推定を行う（ステップＣ６）。例えば、正規化符号化符号量のフレームあたりのバイト数Ｗは、フレーム内のサンプル数をＮとしたとき、Ｗ＝ＮＶ／８＋２と見積もれる。このＷを、正規化符号化符号の推定量とする。推定された正規化符号化符号の量は判定部８に送られる。
【００９８】
判定部８は、符号量比較部８６及び選択結果出力部８２を含む。
【００９９】
符号量比較部８６は、推定された予測符号化符号の量と推定された正規化符号化符号の量とを比較する（ステップＣ１２）。比較結果は、選択結果出力部８２に送られる。
【０１００】
推定された予測符号化符号の量が推定された正規化符号化符号の量よりも小さい場合には、選択結果出力部８２は、予測符号化方法を選択する旨の選択符号を出力する（ステップＣ１４）。また、ステップＡ７からＡ８の処理により予測符号化符号が生成され、選択結果出力部８２は、スイッチｄ１０を予測符号化部２に接続する。これにより、予測符号化符号が圧縮符号として出力される（ステップＣ２）。
【０１０１】
推定された正規化符号化符号の量が推定された予測符号化符号の量よりも小さい場合には、選択結果出力部８２は、正規化符号化方法を選択する旨の選択符号を出力する（ステップＣ１４）。また、ステップＢ４の処理により正規化符号化符号が生成され、選択結果出力部８２は、スイッチｄ７をオンとし、スイッチｄ１０を正規化符号化部３に接続する。これにより、正規化符号化符号が圧縮符号として出力される（ステップＣ３）。
【０１０２】
このように、予測符号化部２が予測符号化する過程で生じるデータ（この実施形態では予測誤差）、及び、正規化符号化部３が正規化符号化する過程で生じるデータ（この実施形態ではレンジＵ）に基づいて、符号の量が小さくなる符号化方法を選択することにより、予測符号化方法及び正規化符号化方法を最後まで行う必要がなくなり、計算量を削減することができる。
【０１０３】
≪復号化装置及び復号化方法≫
図８に復号化装置の機能ブロックを例示する。図２０に復号化法の流れ図を例示する。
【０１０４】
選択符号及び圧縮符号が復号化装置に入力される（ステップＳ１）。復号化装置は、分離部５、選択制御部６、予測復号部７、正規化復号部９、及び、スイッチｄ１，ｄ２を含む。
【０１０５】
分離部５は、選択符号及び圧縮符号を分離して、選択符号を選択制御部６に送り、圧縮符号をスイッチｄ１に送る。
【０１０６】
選択制御部６は、予測復号部７及び正規化復号部９のうち、選択符号により選択された符号化方法に対応する復号を行う復号部に圧縮符号の復号をさせる。すなわち、選択制御部６は、選択符号により選択されている符号化方法を判断して（ステップＳ２）、選択符号により予測符号化方法が選択されている場合には、スイッチｄ１，ｄ２を予測復号部７に接続する。この場合、予測復号部７は、行われた予測符号化方法に対応する復号を圧縮符号について行う（ステップＳ３）。
【０１０７】
一方、選択符号により正規化符号化方法が選択されている場合には、選択制御部６はスイッチｄ１，ｄ２を正規化復号部９に接続する。この場合、正規化復号部９は、行われた正規化符号化方法に対応する復号を圧縮符号について行う（ステップＳ４）。
【０１０８】
［変形例等］
第二実施形態、第三実施形態、第四実施形態では、予測係数を基準として、符号の量が小さい符号化方法を選択しているが、予測次数をフレーム毎に適応的に選択する場合には、予測係数に代えて、予測次数を基準として符号の量が小さい符号化方法を選択してもよい。具体的には、予測係数を所定の第一閾値と比較する代わりに、予測次数を所定の第二閾値と比較することにより、符号の量が小さい符号化方法を選択する。予測係数と予測次数には正の相関関係があり、予測係数が大きい場合には予測次数も一般に大きくなるためである。
【０１０９】
第二実施形態を例に挙げて説明すると、予測部２２（図９）は、予め定められた複数の予測次数のそれぞれに対応する予測係数を計算する。予測部２２は、計算された予測係数に基づいて、符号の量が最も小さくなる予測次数を選択する。選択された予測次数は予測係数と共に予測係数量子化部２３に送られる。予測次数及び予測係数は量子化されて、多重化部２８及び予測値算出部２４に送られる。また、量子化された予測次数は、判定部８に送られる。
【０１１０】
判定部８は、図９に例示するように、予測次数比較部８７及び選択結果出力部８２を含む。
【０１１１】
予測次数比較部８７は、予測次数と所定の第二閾値とを比較して（ステップＣ１３）、その比較結果を選択結果出力部８２に送る。第二閾値は、求められる性能や仕様に応じて適宜設定される。
【０１１２】
選択結果出力部８２は、予測次数が所定の閾値よりも大きい場合には、予測符号化方法を選択して、その旨を表す選択符号を出力する。以降の処理は、第二実施形態と同様である。また、予測次数が所定の閾値よりも小さい場合の処理も、第二実施形態で説明した予測係数が所定の閾値よりも小さい場合の処理と同様である。
【０１１３】
符号化装置及び復号化装置は、コンピュータによって実現することができる。各装置が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。そして、このプログラムをコンピュータで実行することにより、各装置における各処理機能が、コンピュータ上で実現される。
【０１１４】
この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。また、この形態では、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させることにより、これらの装置を構成することとしたが、これらの処理内容の少なくとも一部をハードウェア的に実現することとしてもよい。
【０１１５】
この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【図１】
0005486597.tif 000002
【図２】
0005486597.tif 000003
【図３】
0005486597.tif 000004
【図４】
0005486597.tif 000005
【図５】
0005486597.tif 000006
【図６】
0005486597.tif 000007
【図７】
0005486597.tif 000008
【図８】
0005486597.tif 000009
【図９】
0005486597.tif 000010
【図１０】
0005486597.tif 000011
【図１１】
0005486597.tif 000012
【図１２】
0005486597.tif 000013
【図１３】
0005486597.tif 000014
【図１４】
0005486597.tif 000015
【図１５】
0005486597.tif 000016
【図１６】
0005486597.tif 000017
【図１７】
0005486597.tif 000018
【図１８】
0005486597.tif 000019
【図１９】
0005486597.tif 000020
【図２０】
0005486597.tif 000021
【図２１】
0005486597.tif 000022
【図２２】
0005486597.tif 000023
【図２３】
0005486597.tif 000024
【図２４】
0005486597.tif 000025