(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
(A) 所定時間区間に含まれる時系列信号に対応するピッチ周期を得るステップと、
(B) 前記ピッチ周期に対応する符号を出力するステップと、を有し、
前記時系列信号の周期性および／または定常性の高さを表す指標が、周期性および／または定常性が高いことを表す条件、または、周期性および／または定常性が低いことを表す条件を満たすか否かに応じ、前記ピッチ周期を表現するための精度および／または前記ピッチ周期の符号化方式が切り替えられ、
前記ステップ(A)は、さらに、前記時系列信号に対応する量子化済ピッチ利得と量子化済固定符号帳利得を得るステップを含み、
前記指標は、前記量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値と、前記量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値を含み、
前記周期性および／または定常性が高いことを表す条件は、前記量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値に対する、前記量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値、の比が規定値以上であることを示す条件を含む、符号化方法。
【請求項２】
(A) 所定時間区間に含まれる時系列信号に対応するピッチ周期を得るステップと、
(B) 前記ピッチ周期に対応する符号を出力するステップと、を有し、
前記時系列信号の周期性および／または定常性の高さを表す指標が、周期性および／または定常性が高いことを表す条件、または、周期性および／または定常性が低いことを表す条件を満たすか否かに応じ、前記ピッチ周期を表現するための精度および／または前記ピッチ周期の符号化方式が切り替えられ、
前記ステップ(A)は、さらに、前記時系列信号に対応する量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値と前記時系列信号に対応する量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値との組み合わせに対応する符号であるベクトル量子化済利得符号を得るステップを含み、
前記指標は、前記ベクトル量子化済利得符号を含み、
前記周期性および／または定常性が高いことを表す条件は、前記ベクトル量子化済利得符号が、前記量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値に対する、量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値、の比が規定値以上となる、量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値と量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値との組み合わせに対応するという条件を含む、符号化方法。
【請求項３】
(A) 所定時間区間に含まれる時系列信号に対応するピッチ周期を得るステップと、
(B) 前記ピッチ周期に対応する符号を出力するステップと、を有し、
前記時系列信号の周期性および／または定常性の高さを表す指標が、周期性および／または定常性が高いことを表す条件、または、周期性および／または定常性が低いことを表す条件を満たすか否かに応じ、前記ピッチ周期を表現するための精度および／または前記ピッチ周期の符号化方式が切り替えられ、
前記ステップ(A)は、さらに、前記時系列信号に対応する量子化済ピッチ利得と量子化済固定符号帳利得を得るステップを含み、
前記指標は、前記量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値と、前記量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値を含み、
前記周期性および／または定常性が低いことを表す条件は、前記量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値が第１規定値より小さく、かつ、前記量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値が第２規定値より小さい、ことを示す条件を含む、符号化方法。
【請求項４】
(A) 所定時間区間に含まれる時系列信号に対応するピッチ周期を得るステップと、
(B) 前記ピッチ周期に対応する符号を出力するステップと、を有し、
前記時系列信号の周期性および／または定常性の高さを表す指標が、周期性および／または定常性が高いことを表す条件、または、周期性および／または定常性が低いことを表す条件を満たすか否かに応じ、前記ピッチ周期を表現するための精度および／または前記ピッチ周期の符号化方式が切り替えられ、
前記ステップ(A)は、さらに、前記時系列信号に対応する量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値と前記時系列信号に対応する量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値との組み合わせに対応する符号であるベクトル量子化済利得符号を得るステップを含み、
前記指標は、前記ベクトル量子化済利得符号を含み、
前記周期性および／または定常性が低いことを表す条件は、前記ベクトル量子化済利得符号に対応する前記量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値が第１規定値より小さく、かつ、前記ベクトル量子化済利得符号に対応する前記量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値が第２規定値より小さい、という条件を含む、符号化方法。
【請求項５】
(A) 所定時間区間に含まれる時系列信号に対応するピッチ周期を得るステップと、
(B) 前記ピッチ周期に対応する符号を出力するステップと、を有し、
前記時系列信号の周期性および／または定常性の高さを表す指標が、周期性および／または定常性が高いことを表す条件、または、周期性および／または定常性が低いことを表す条件を満たすか否かに応じ、前記ピッチ周期を表現するための精度および／または前記ピッチ周期の符号化方式が切り替えられ、
前記指標は、前記時系列信号を線形予測分析して得られる予測残差の大きさに対する当該時系列信号の大きさの比を表す指標を含み、
前記周期性および／または定常性が高いことを表す条件は、前記時系列信号を線形予測分析して得られる予測残差の大きさに対する当該時系列信号の大きさの比を表す指標が、規定値より大きいという条件を含む、符号化方法。
【請求項６】
(A) 所定時間区間に含まれる時系列信号に対応するピッチ周期を得るステップと、
(B) 前記ピッチ周期に対応する符号を出力するステップと、を有し、
前記時系列信号の周期性および／または定常性の高さを表す指標が、周期性および／または定常性が高いことを表す条件、または、周期性および／または定常性が低いことを表す条件を満たすか否かに応じ、前記ピッチ周期を表現するための精度および／または前記ピッチ周期の符号化方式が切り替えられ、
前記ステップ(A)は、さらに、前記時系列信号に対応する量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値と前記時系列信号に対応する量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値との組み合わせに対応する符号であるベクトル量子化済利得符号を得るステップを含み、
前記指標は、前記ベクトル量子化済利得符号を含み、
前記周期性および／または定常性が高いことを表す条件は、前記ベクトル量子化済利得符号が、量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値が規定値より大きくなる量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値と量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値との組み合わせに対応するという条件を含む、符号化方法。
【請求項７】
所定時間区間に対応する符号が入力され、前記符号に含まれるまたは前記符号から得られる周期性および／または定常性の高さを表す指標が、周期性および／または定常性が高いことを表す条件、または、周期性および／または定常性が低いことを表す条件を満たすか否かに応じ、前記符号に含まれるピッチ周期に対応する符号の復号方式を切り替えて、前記ピッチ周期に対応する符号を復号して前記所定時間区間に対応するピッチ周期を得、
前記指標は、量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値と、量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値を含み、
前記周期性および／または定常性が高いことを表す条件は、前記量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値に対する、前記量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値、の比が規定値以上であることを示す条件を含む、復号方法。
【請求項８】
所定時間区間に対応する符号が入力され、前記符号に含まれるまたは前記符号から得られる周期性および／または定常性の高さを表す指標が、周期性および／または定常性が高いことを表す条件、または、周期性および／または定常性が低いことを表す条件を満たすか否かに応じ、前記符号に含まれるピッチ周期に対応する符号の復号方式を切り替えて、前記ピッチ周期に対応する符号を復号して前記所定時間区間に対応するピッチ周期を得、
前記指標は、量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値と量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値との組み合わせに対応する符号であるベクトル量子化済利得符号を含み、
前記周期性および／または定常性が高いことを表す条件は、前記ベクトル量子化済利得符号が、前記量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値に対する、量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値、の比が規定値以上となる、量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値と量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値との組み合わせに対応するという条件を含む、復号方法。
【請求項９】
所定時間区間に対応する符号が入力され、前記符号に含まれるまたは前記符号から得られる周期性および／または定常性の高さを表す指標が、周期性および／または定常性が高いことを表す条件、または、周期性および／または定常性が低いことを表す条件を満たすか否かに応じ、前記符号に含まれるピッチ周期に対応する符号の復号方式を切り替えて、前記ピッチ周期に対応する符号を復号して前記所定時間区間に対応するピッチ周期を得、
前記指標は、量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値と、量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値を含み、
前記周期性および／または定常性が低いことを表す条件は、前記量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値が第１規定値より小さく、かつ、前記量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値が第２規定値より小さい、ことを示す条件を含む、復号方法。
【請求項１０】
所定時間区間に対応する符号が入力され、前記符号に含まれるまたは前記符号から得られる周期性および／または定常性の高さを表す指標が、周期性および／または定常性が高いことを表す条件、または、周期性および／または定常性が低いことを表す条件を満たすか否かに応じ、前記符号に含まれるピッチ周期に対応する符号の復号方式を切り替えて、前記ピッチ周期に対応する符号を復号して前記所定時間区間に対応するピッチ周期を得、
前記指標は、量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値と量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値との組み合わせに対応する符号であるベクトル量子化済利得符号を含み、
前記周期性および／または定常性が低いことを表す条件は、前記ベクトル量子化済利得符号に対応する前記量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値が第１規定値より小さく、かつ、前記ベクトル量子化済利得符号に対応する前記量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値が第２規定値より小さい、という条件を含む、復号方法。
【請求項１１】
所定時間区間に対応する符号が入力され、前記符号に含まれるまたは前記符号から得られる周期性および／または定常性の高さを表す指標が、周期性および／または定常性が高いことを表す条件、または、周期性および／または定常性が低いことを表す条件を満たすか否かに応じ、前記符号に含まれるピッチ周期に対応する符号の復号方式を切り替えて、前記ピッチ周期に対応する符号を復号して前記所定時間区間に対応するピッチ周期を得、
前記指標は、前記符号から得られる線形予測係数またはこれに対応する係数を用いて算出される予測利得の推定値を含み、
前記周期性および／または定常性が高いことを表す条件は、前記予測利得の推定値が、規定値より大きいという条件を含む、復号方法。
【請求項１２】
所定時間区間に対応する符号が入力され、前記符号に含まれるまたは前記符号から得られる周期性および／または定常性の高さを表す指標が、周期性および／または定常性が高いことを表す条件、または、周期性および／または定常性が低いことを表す条件を満たすか否かに応じ、前記符号に含まれるピッチ周期に対応する符号の復号方式を切り替えて、前記ピッチ周期に対応する符号を復号して前記所定時間区間に対応するピッチ周期を得、
前記指標は、量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値と量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値との組み合わせに対応する符号であるベクトル量子化済利得符号を含み、
前記周期性および／または定常性が高いことを表す条件は、前記ベクトル量子化済利得符号が、量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値が規定値より大きくなる量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値と量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値との組み合わせに対応するという条件を含む、復号方法。
【請求項１３】
所定時間区間に含まれる時系列信号に対応するピッチ周期を得る探索部と、
前記ピッチ周期に対応する符号を出力するパラメータ符号化部と、を有し、
前記時系列信号の周期性および／または定常性の高さを表す指標が、周期性および／または定常性が高いことを表す条件、または、周期性および／または定常性が低いことを表す条件を満たすか否かに応じ、前記ピッチ周期を表現するための精度および／または前記ピッチ周期の符号化方式が切り替えられ、
前記探索部は、さらに、前記時系列信号に対応する量子化済ピッチ利得と量子化済固定符号帳利得を得、
前記指標は、前記量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値と、前記量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値を含み、
前記周期性および／または定常性が高いことを表す条件は、前記量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値に対する、前記量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値、の比が規定値以上であることを示す条件を含む、符号化装置。
【請求項１４】
所定時間区間に含まれる時系列信号に対応するピッチ周期を得る探索部と、
前記ピッチ周期に対応する符号を出力するパラメータ符号化部と、を有し、
前記時系列信号の周期性および／または定常性の高さを表す指標が、周期性および／または定常性が高いことを表す条件、または、周期性および／または定常性が低いことを表す条件を満たすか否かに応じ、前記ピッチ周期を表現するための精度および／または前記ピッチ周期の符号化方式が切り替えられ、
前記探索部は、さらに、前記時系列信号に対応する量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値と前記時系列信号に対応する量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値との組み合わせに対応する符号であるベクトル量子化済利得符号を得、
前記指標は、前記ベクトル量子化済利得符号を含み、
前記周期性および／または定常性が高いことを表す条件は、前記ベクトル量子化済利得符号が、前記量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値に対する、量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値、の比が規定値以上となる、量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値と量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値との組み合わせに対応するという条件を含む、符号化装置。
【請求項１５】
所定時間区間に含まれる時系列信号に対応するピッチ周期を得る探索部と、
前記ピッチ周期に対応する符号を出力するパラメータ符号化部と、を有し、
前記時系列信号の周期性および／または定常性の高さを表す指標が、周期性および／または定常性が高いことを表す条件、または、周期性および／または定常性が低いことを表す条件を満たすか否かに応じ、前記ピッチ周期を表現するための精度および／または前記ピッチ周期の符号化方式が切り替えられ、
前記探索部は、さらに、前記時系列信号に対応する量子化済ピッチ利得と量子化済固定符号帳利得を得、
前記指標は、前記量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値と、前記量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値を含み、
前記周期性および／または定常性が低いことを表す条件は、前記量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値が第１規定値より小さく、かつ、前記量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値が第２規定値より小さい、ことを示す条件を含む、符号化装置。
【請求項１６】
所定時間区間に含まれる時系列信号に対応するピッチ周期を得る探索部と、
前記ピッチ周期に対応する符号を出力するパラメータ符号化部と、を有し、
前記時系列信号の周期性および／または定常性の高さを表す指標が、周期性および／または定常性が高いことを表す条件、または、周期性および／または定常性が低いことを表す条件を満たすか否かに応じ、前記ピッチ周期を表現するための精度および／または前記ピッチ周期の符号化方式が切り替えられ、
前記探索部は、さらに、前記時系列信号に対応する量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値と前記時系列信号に対応する量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値との組み合わせに対応する符号であるベクトル量子化済利得符号を得、
前記指標は、前記ベクトル量子化済利得符号を含み、
前記周期性および／または定常性が低いことを表す条件は、前記ベクトル量子化済利得符号に対応する前記量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値が第１規定値より小さく、かつ、前記ベクトル量子化済利得符号に対応する前記量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値が第２規定値より小さい、という条件を含む、符号化装置。
【請求項１７】
所定時間区間に含まれる時系列信号に対応するピッチ周期を得る探索部と、
前記ピッチ周期に対応する符号を出力するパラメータ符号化部と、を有し、
前記時系列信号の周期性および／または定常性の高さを表す指標が、周期性および／または定常性が高いことを表す条件、または、周期性および／または定常性が低いことを表す条件を満たすか否かに応じ、前記ピッチ周期を表現するための精度および／または前記ピッチ周期の符号化方式が切り替えられ、
前記指標は、前記時系列信号を線形予測分析して得られる予測残差の大きさに対する当該時系列信号の大きさの比を表す指標を含み、
前記周期性および／または定常性が高いことを表す条件は、前記時系列信号を線形予測分析して得られる予測残差の大きさに対する当該時系列信号の大きさの比を表す指標が、規定値より大きいという条件を含む、符号化装置。
【請求項１８】
所定時間区間に含まれる時系列信号に対応するピッチ周期を得る探索部と、
前記ピッチ周期に対応する符号を出力するパラメータ符号化部と、を有し、
前記時系列信号の周期性および／または定常性の高さを表す指標が、周期性および／または定常性が高いことを表す条件、または、周期性および／または定常性が低いことを表す条件を満たすか否かに応じ、前記ピッチ周期を表現するための精度および／または前記ピッチ周期の符号化方式が切り替えられ、
前記探索部は、さらに、前記時系列信号に対応する量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値と前記時系列信号に対応する量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値との組み合わせに対応する符号であるベクトル量子化済利得符号を得、
前記指標は、前記ベクトル量子化済利得符号を含み、
前記周期性および／または定常性が高いことを表す条件は、前記ベクトル量子化済利得符号が、量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値が規定値より大きくなる量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値と量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値との組み合わせに対応するという条件を含む、符号化装置。
【請求項１９】
所定時間区間に対応する符号が入力され、前記符号に含まれるまたは前記符号から得られる周期性および／または定常性の高さを表す指標が、周期性および／または定常性が高いことを表す条件、または、周期性および／または定常性が低いことを表す条件を満たすか否かに応じ、前記符号に含まれるピッチ周期に対応する符号の復号方式を切り替えて、前記ピッチ周期に対応する符号を復号して前記所定時間区間に対応するピッチ周期を得、
前記指標は、量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値と、量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値を含み、
前記周期性および／または定常性が高いことを表す条件は、前記量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値に対する、前記量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値、の比が規定値以上であることを示す条件を含む、復号装置。
【請求項２０】
所定時間区間に対応する符号が入力され、前記符号に含まれるまたは前記符号から得られる周期性および／または定常性の高さを表す指標が、周期性および／または定常性が高いことを表す条件、または、周期性および／または定常性が低いことを表す条件を満たすか否かに応じ、前記符号に含まれるピッチ周期に対応する符号の復号方式を切り替えて、前記ピッチ周期に対応する符号を復号して前記所定時間区間に対応するピッチ周期を得、
前記指標は、量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値と量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値との組み合わせに対応する符号であるベクトル量子化済利得符号を含み、
前記周期性および／または定常性が高いことを表す条件は、前記ベクトル量子化済利得符号が、前記量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値に対する、量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値、の比が規定値以上となる、量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値と量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値との組み合わせに対応するという条件を含む、復号装置。
【請求項２１】
所定時間区間に対応する符号が入力され、前記符号に含まれるまたは前記符号から得られる周期性および／または定常性の高さを表す指標が、周期性および／または定常性が高いことを表す条件、または、周期性および／または定常性が低いことを表す条件を満たすか否かに応じ、前記符号に含まれるピッチ周期に対応する符号の復号方式を切り替えて、前記ピッチ周期に対応する符号を復号して前記所定時間区間に対応するピッチ周期を得、
前記指標は、量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値と、量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値を含み、
前記周期性および／または定常性が低いことを表す条件は、前記量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値が第１規定値より小さく、かつ、前記量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値が第２規定値より小さい、ことを示す条件を含む、復号装置。
【請求項２２】
所定時間区間に対応する符号が入力され、前記符号に含まれるまたは前記符号から得られる周期性および／または定常性の高さを表す指標が、周期性および／または定常性が高いことを表す条件、または、周期性および／または定常性が低いことを表す条件を満たすか否かに応じ、前記符号に含まれるピッチ周期に対応する符号の復号方式を切り替えて、前記ピッチ周期に対応する符号を復号して前記所定時間区間に対応するピッチ周期を得、
前記指標は、量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値と量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値との組み合わせに対応する符号であるベクトル量子化済利得符号を含み、
前記周期性および／または定常性が低いことを表す条件は、前記ベクトル量子化済利得符号に対応する前記量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値が第１規定値より小さく、かつ、前記ベクトル量子化済利得符号に対応する前記量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値が第２規定値より小さい、という条件を含む、復号装置。
【請求項２３】
所定時間区間に対応する符号が入力され、前記符号に含まれるまたは前記符号から得られる周期性および／または定常性の高さを表す指標が、周期性および／または定常性が高いことを表す条件、または、周期性および／または定常性が低いことを表す条件を満たすか否かに応じ、前記符号に含まれるピッチ周期に対応する符号の復号方式を切り替えて、前記ピッチ周期に対応する符号を復号して前記所定時間区間に対応するピッチ周期を得、
前記指標は、前記符号から得られる線形予測係数またはこれに対応する係数を用いて算出される予測利得の推定値を含み、
前記周期性および／または定常性が高いことを表す条件は、前記予測利得の推定値が、規定値より大きいという条件を含む、復号装置。
【請求項２４】
所定時間区間に対応する符号が入力され、前記符号に含まれるまたは前記符号から得られる周期性および／または定常性の高さを表す指標が、周期性および／または定常性が高いことを表す条件、または、周期性および／または定常性が低いことを表す条件を満たすか否かに応じ、前記符号に含まれるピッチ周期に対応する符号の復号方式を切り替えて、前記ピッチ周期に対応する符号を復号して前記所定時間区間に対応するピッチ周期を得、
前記指標は、量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値と量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値との組み合わせに対応する符号であるベクトル量子化済利得符号を含み、
前記周期性および／または定常性が高いことを表す条件は、前記ベクトル量子化済利得符号が、量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値が規定値より大きくなる量子化済ピッチ利得またはこれに対応する値と量子化済固定符号帳利得またはこれに対応する値との組み合わせに対応するという条件を含む、復号装置。
【請求項２５】
請求項１から６の何れかの符号化方法の処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項２６】
請求項７から１２の何れかの復号方法の処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項２７】
請求項１から６の何れかの符号化方法の処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項２８】
請求項７から１２の何れかの復号方法の処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを格納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】
本発明は、符号化技術に関し、特に、ピッチ周期の符号化技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
音声信号や音響信号などの時系列信号を低ビットで符号化する従来方式の一つに符号化対象のピッチ周期を求めて符号化を行う方式がある（例えば、非特許文献１参照）。以下に、携帯電話などで利用されるCELP（Code-Excited Linear Prediction：符号励振線形予測）方式を例にとって、ピッチ周期を求めて符号化を行う従来方式を例示する。
【０００３】
図１は、従来のCELP方式の一例を説明するためのブロック図である。
符号化装置９１には、所定の時間区間であるフレーム単位で区分された音声信号や音響信号などの時系列信号x(n)(n=0,...,L-1、Lは２以上の整数)が入力される。線形予測分析部９１１は、現フレームに属する各時点n=0,...,L-1での時系列信号x(n)(n=0,...,L-1）の線形予測分析を行い、当該現フレームでの全極型の合成フィルタ９１５を特定するための線形予測情報LPC infoを生成する。例えば、線形予測分析部９１１は、現フレームの時系列信号x(n)（n=0,...,L-1）での線形予測係数α(m)（m=1,...,P、Pは正の整数である線形予測次数）を算出し、線形予測係数α(m)（m=1,...,P)を線スペクトル対係数LSPに変換し、線スペクトル対係数LSPの量子化値を線形予測情報LPC infoとして出力する。
【０００４】
固定符号帳９１４は、探索部９１３の制御に従い、零でない単位パルスとその正負との組み合わせからなる値を持つ１個以上の信号と零値を持つ１個以上の信号とから構成される信号成分c(n)(n=0,...,L-1)を出力する。また、適応符号帳９１２には、過去の各時点で生成された励振信号が格納され、適応符号帳９１２は、探索部９１３で求められたピッチ周期Tに応じて遅延させた励振信号を用いて得られる適応信号成分v(n)(n=0,...,L-1)を出力する。固定符号帳９１４からの信号成分c(n)(n=0,...,L-1)と、適応符号帳９１２からの適応信号成分v(n)(n=0,...,L-1)とに対応する現フレームの励振信号は以下で表現できる。
u(n)=gp・v(n)+gc・c(n)(n=0,...,L-1) …(1)
なお、gpは適応信号成分v(n)に与えられるピッチ利得であり、gcは信号成分c(n)に与えられる固定符号帳利得である。
【０００５】
探索部９１３は、線形予測情報LPC infoによって特定される全極型の合成フィルタ９１５を励振信号u(n)(n=0,...,L-1)に適用して得られる合成信号x'(n)(n=0,...,L-1)と、入力された時系列信号x(n)(n=0,...,L-1、各nをサンプル点と呼ぶ)との差分に、聴覚重み付けフィルタ９１６を適用した値が最小となるように、ピッチ周期Tと信号成分c(n)(n=0,...,L-1)とピッチ利得gpと固定符号帳利得gcとを探索する。探索部９１３は、ピッチ周期Tと、信号成分c(n)(n=0,...,L-1)を特定するコードインデックスCfと、ピッチ利得gpと、固定符号帳利得gcとを含む励振パラメータを出力する。
【０００６】
ここで、線形予測情報LPC infoは1フレームごとに更新され、ピッチ周期TとコードインデックスCfとピッチ利得gpと固定符号帳利得gcは、１フレームを区分したサブフレーム毎に更新される。フレームあたりのサブフレーム数が1つなら励振パラメータなどの情報量は少なくなるが、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の時間変化に追随できないので符号化歪が大きくなる。フレームあたりのサブフレーム数が多いとその逆の効果となるが、多すぎても品質の改善は飽和し、情報量のみが増えてしまう。以下では、１フレームを４サブフレームに等区分する例を示す。また、クレームの先頭から数えて第１，２，３，４番目の各サブフレーム（第１，２，３，４サブフレームと呼ぶ）で求められたコードインデックスCfをそれぞれCf1,Cf2,Cf3,Cf4を表す。また、第１，２，３，４サブフレームで求められたピッチ利得gpをそれぞれgp1,gp2,gp3,gp4と表し、固定符号帳利得gcをそれぞれgc1,gc2,gc3,gc4と表し、ピッチ利得と固定符号帳利得とを総称して励振利得と呼ぶ。また、第１，２，３，４サブフレームで求められたピッチ周期TをそれぞれT1,T2,T3,T4と表す。また、ピッチ周期Tは、サンプル点nの間隔の整数倍のみで表現される場合（整数精度）のみならず、サンプル点nの間隔の整数倍と小数値（分数値）とを用いて表現される場合（小数精度）もある。例えば、2ビットで小数値を表現する小数精度でピッチ周期Tを表現する場合には、ピッチ周期TをTint-1/4, Tint, Tint+1/4, Tint+1/2（Tintは整数）の4種類で表現する。また、小数精度のピッチ周期Tを用いて適応信号成分v(n)を表現する場合には、ピッチ周期Tに応じて遅延させた複数の励振信号に重み付き平均操作を行う補間フィルタが用いられる。
【０００７】
ピッチ周期TとコードインデックスCfとピッチ利得gpと固定符号帳利得gcなどの励振パラメータはパラメータ符号化部９１７に入力され、パラメータ符号化部９１７は、それらに対応する符号であるビットストリームBSを生成して出力する。ピッチ利得gpと固定符号帳利得gcは、ピッチ利得と固定符号帳利得との対にして最適な符号を選択するベクトル量子化によって符号化される場合もある。
【０００８】
図２Ａは、小数精度のピッチ周期Tが用いられる場合のビットストリームBSの構成を例示するための図であり、図２Ｂは、小数精度のピッチ周期Tに対応する符号を説明するための図である。図３は、ピッチ周期Tを表現するための精度（周期精度）を説明するための図である。
図２Ａ及びＢに例示するように、小数精度のピッチ周期Tが用いられる場合、各ピッチ周期T=T1,T2,T3,T4の整数部と小数部とに対応する符号が生成される。図２Ａ及びＢの例の場合、第１、第３サブフレームでは、ピッチ周期用にそれぞれ９ビットが割り当てられ、第１、第３サブフレームのピッチ周期T1,T3の値（ピッチ周期の最低値からの差分）が、他のサブフレームのピッチ周期に依存しない符号化方式でそれぞれ独立に符号化される（ピッチ周期部）。このように、或るサブフレームのピッチ周期が、その他のサブフレームのピッチ周期に依存しない符号化方式で独立に符号化されることを、「サブフレームごとに単独」に符号化されると呼ぶ。一般に、短いピッチ周期Tほど小数精度で表現することが好ましい。図３の例では、ピッチ周期Tの整数部が最小値Tmin以上でTAより小さい場合、2ビットで小数値を表現する小数精度でピッチ周期Tを表現し（４倍小数精度）、ピッチ周期Tの整数部がTAからTBまでの場合に、１ビットで小数値を表現する小数精度でピッチ周期Tを表現し（２倍小数精度）、ピッチ周期Tの整数部がTBから最大値Tmaxまでの場合にはサンプル点nの間隔の整数倍のみでピッチ周期Tを表現する（整数精度）。
【０００９】
一方、第２、第４サブフレーム（図２Ａ及びＢ）では、それぞれ、第２、第４サブフレームのピッチ周期T2,T4の整数部と第１、第３サブフレームのピッチ周期T1,T3の整数部との差分値がそれぞれ４ビットで符号化され（差分整数部）、差分整数部の値にかかわりなく、ピッチ周期T2,T4の小数点以下の値（小数部）がそれぞれ２ビットで符号化される（４倍小数精度）。なお、ピッチ周期T2,T4は、それぞれの整数部とピッチ周期T1,T3それぞれの整数部との差分値が４ビットで符号化可能な範囲内で探索されたものである。すなわち、ピッチ周期T2,T4は、それぞれの整数部が、ピッチ周期T1,T3の整数部の値−８からピッチ周期T1,T3の整数部の値＋７の範囲となるような範囲で探索されたものである。
【００１０】
符号化装置９１（図１）のパラメータ符号化部９１７から出力されたビットストリームBSは、復号装置９２のパラメータ復号部９２７に入力される。パラメータ復号部９２７は、ビットストリームBSを復号し、それによって得られたコードインデックスCf=Cf1,Cf2,Cf3,Cf4と、ピッチ利得gp'=gp1',gp2',gp3',gp4'と、固定符号帳利得gc'=gc1',gc2',gc3',gc4'と、ピッチ周期T'=T1',T2',T3',T4'と、線形予測情報LPC infoを出力する。
【００１１】
固定符号帳９２４は、コードインデックスCfで特定される信号成分c'(n)(n=0,...,L-1)を出力し、適応符号帳９２２は、ピッチ周期T'で特定される適応信号成分v'(n)(n=0,...,L-1)を出力する。そして、信号成分c'(n)(n=0,...,L-1)に固定符号帳利得gc'を乗じた値と、適応信号成分v'(n)(n=0,...,L-1)にピッチ利得gp'を乗じた値との和である励振信号u'(n)(n=0,...,L-1)が、適応符号帳９２２に追加される。また、励振信号u'(n)(n=0,...,L-1)に、線形予測情報LPC infoによって特定される全極型の合成フィルタ９２５が適用され、それによって生成された合成信号x'(n)(n=0,...,L-1)が出力される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】3rd Generation Partnership Project(3GPP), Technical Specification(TS) 26.090, "AMR speech codec; Transcoding functions", Version 4.0.0 (2001-03)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来のCELP方式では、各フレームのピッチ周期の符号用に固定ビットが割り当てられて符号化がなされていた。このようなことは、CELP方式に限定されるものではなく、符号化対象のピッチ周期を求めて符号化を行うその他の従来方式でも同様である。
本発明では、ピッチ周期の符号化方法を工夫することで圧縮効率を向上させる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の符号化処理では、所定時間区間に含まれる時系列信号に対応するピッチ周期を算出し、ピッチ周期に対応する符号を出力する。その際、時系列信号の周期性および／または定常性の高さを表す指標が、周期性および／または定常性が高いことを表す条件、または、周期性および／または定常性が低いことを表す条件を満たすか否かに応じ、ピッチ周期を表現するための精度および／またはピッチ周期の符号化方式を切り替える。
【００１５】
これに対する復号処理では、所定時間区間に対応する符号が入力され、符号に含まれるまたは符号から得られる周期性および／または定常性の高さを表す指標が、周期性および／または定常性が高いことを表す条件、または、周期性および／または定常性が低いことを表す条件を満たすか否かに応じ、符号に含まれるピッチ周期に対応する符号の復号方式を切り替えて、ピッチ周期に対応する符号を復号して所定時間区間に対応するピッチ周期を得る。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、符号化対象のピッチ周期を求めて符号化を行う方式において、時系列信号の周期性や定常性に応じ、ピッチ周期を表現するための精度および／またはピッチ周期の符号化方式を切り替えることとしたため、ピッチ周期の圧縮効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、従来のCELP方式の一例を説明するためのブロック図である。
【図２】図２Ａは、小数精度のピッチ周期Tが用いられる場合のビットストリームBSの構成を例示するための図である。図２Ｂは、小数精度のピッチ周期Tに対応する符号を説明するための図である。
【図３】図３は、ピッチ周期の小数部の符号化方法を説明するための図である。
【図４】図４は、実施形態の符号化装置および復号装置を説明するためのブロック図である。
【図５】図５は、実施形態のパラメータ符号化部を説明するためのブロック図である。
【図６】図６は、実施形態のパラメータ復号部を説明するためのブロック図である。
【図７】図７Ａは、実施形態の符号化方法を説明するためのフローチャートである。図７Ｂは、実施形態の復号方法を説明するためのフローチャートである。
【図８】図８Ａ及びＢは、ピッチ周期に対応する符号の構成例を説明するための図である。
【図９】図９Ａは、ピッチ周期に対応する符号の構成例を説明するための図である。図９Ｂは、第２及び４サブフレームのピッチ周期の整数部に対応する可変長符号を説明するための図である。
【図１０】図１０Ａは、時系列信号が定常的（周期的）である場合における、第３実施形態でのピッチ周期の符号化方法を例示するための図である。図１０Ｂ及びＣは、第３サブフレームのピッチ周期の符号Ｘ３を例示するための図である。
【図１１】図１１は、フレームとスーパーフレームとの関係を例示した図である。
【図１２】図１２Ａ及びＢは、時系列信号が定常的（周期的）である場合における、第４実施形態でのピッチ周期の符号化方法を例示するための図である。
【図１３】図１３は、第５実施形態の符号化方法を説明するためのフローチャートである。
【図１４】図１４は、第５実施形態の復号方法を説明するためのフローチャートである。
【図１５】図１５Ａは、ピッチ周期の符号化方法の変形例を説明するための図である。図１５Ｂは、第２及び４サブフレームのピッチ周期の整数部に対応する可変長符号を説明するための図である。
【図１６】図１６Ａ−Ｃは、ピッチ周期の符号化方法の変形例を説明するための図である。
【図１７】図１７Ａは、ピッチ周期の符号化方法の変形例を説明するための図である。図１７Ｂは、第２及び４サブフレームのピッチ周期の整数部に対応する可変長符号を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、本発明は符号化対象のピッチ周期を求めて符号化を行う方式全般に適用可能なものであるが、以下では、CELP方式に本発明を適用する場合を例にとって説明する。また、以下では１フレームを４サブフレームに等区分する例を示すが、これは本発明を限定しない。また、以下では、既に説明した事項との相違点を中心に説明し、説明済みの事項については重複した説明を省略する。
【００１９】
〔第１実施形態〕
まず、本発明の第１実施形態を説明する。
時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性が低い（「非定常的」と呼ぶ）フレームでは、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の周期性も低く（「非周期的」と呼ぶ）、符号全体に占める周期性成分の貢献が少ない。そのため、ピッチ周期Tを表現するための精度や、符号化頻度（符号化を行うフレームの頻度）を下げても、符号化品質（符号化前の時系列信号に対する復号後の合成信号の品質）は、さほど低下しない。そのため、第１実施形態では、非定常的（非周期的）なフレームにおいて、ピッチ周期Tを表現するための精度や、符号化頻度を下げる。これにより、フレーム当たりの平均符号量を削減する。その結果、例えば、平均ビットレートを下げたり、節約できた情報を例えば固定符号帳からの信号成分の符号の符号長の増加に割り当てることで品質を向上できたりできる。
【００２０】
＜構成＞
図４は、実施形態の符号化装置および復号装置を説明するためのブロック図である。図５は、実施形態のパラメータ符号化部を説明するためのブロック図である。また、図６は、実施形態のパラメータ復号部を説明するためのブロック図である。
図４から図６に例示するように、第１実施形態の符号化装置１１と従来の符号化装置９１との相違点は、パラメータ符号化部９１７がパラメータ符号化部１１７に置換された点である。また、第１実施形態の復号装置１２と従来の復号装置９２との相違点は、パラメータ復号部９２７がパラメータ復号部１２７に置換された点である。
図５に例示するように、本形態のパラメータ符号化部１１７は、利得量子化部１１７ａと、判定部１１７ｂと、スイッチ部１１７ｃ，１１７ｆと、ピッチ周期符号化部１１７ｄ，１１７ｅと、合成部１１７ｇとを有する。また、図６に例示するように、本形態のパラメータ復号部１２７は、判定部１２７ｂと、スイッチ部１２７ｃ，１２７ｆと、ピッチ周期復号部１２７ｄ，１２７ｅと、分離部１２７ｇとを有する。
【００２１】
なお、本形態の符号化装置１１及び復号装置１２は、例えば、CPU(central processing unit)、RAM(random-access memory)、ROM(read-only memory)等を備えた公知のコンピュータ又は専用のコンピュータにプログラムやデータが読み込まれることで構成された特別な装置である。また、符号化装置１１及び復号装置１２の処理部の少なくとも一部が集積回路等のハードウェアによって構成されていてもよい。
【００２２】
＜符号化方法＞
図７Ａは、実施形態の符号化方法を説明するためのフローチャートである。以下では、従来技術との相違点を中心に説明する。
線形予測分析部９１１が現フレームに対して生成した線形予測情報LPC infoと、探索部９１３が現フレームに属する第１−第４サブフレームに対して生成したコードインデックスCf=Cf1,Cf2,Cf3,Cf4と、ピッチ利得gp=gp1,gp2,gp3,gp4と、固定符号帳利得gc=gc1,gc2,gc3,gc4と、ピッチ周期T=T1,T2,T3,T4とが、パラメータ符号化部１１７（図５）に入力される。
【００２３】
パラメータ符号化部１１７の利得量子化部１１７ａは、ピッチ利得gp=gp1,gp2,gp3,gp4と固定符号帳利得gc=gc1,gc2,gc3,gc4とを量子化し、量子化されたピッチ利得gp'=gp1',gp2',gp3',gp4'を特定するインデックスなどの符号と量子化された固定符号帳利得gc'=gc1',gc2',gc3',gc4'を特定するインデックスなどの符号を出力する。
なお、ピッチ利得gp=gp1,gp2,gp3,gp4と固定符号帳利得gc=gc1,gc2,gc3,gc4とは別個に量子化されてもよいが、ピッチ利得と固定符号帳利得との組み合わせがベクトル量子化されてもよい。ピッチ利得と固定符号帳利得との組み合わせがベクトル量子化される場合、ピッチ利得の量子化値（量子化済ピッチ利得）と固定符号帳利得の量子化値（量子化済固定符号帳利得）との組み合わせにインデックスなどの符号が対応付けられる。このようなベクトル量子化で得られる量子化されたピッチ利得と量子化された固定符号帳利得の組を「量子化済利得ベクトル」と呼び、ベクトル量子化で得られる符号を「ベクトル量子化済利得符号（ＶＱ利得符号）」と呼ぶ。このようなベクトル量子化では、例えば、同一のサブフレームに対応するピッチ利得の量子化値と固定符号帳利得の量子化値との組み合わせごとに一つのＶＱ利得符号が対応付けられてもよいし、複数のサブフレームのそれぞれに対応するピッチ利得の量子化値と固定符号帳利得の量子化値との組み合わせごとに一つのＶＱ利得符号が対応付けられてもよいし、同一のフレームに対応するピッチ利得の量子化値と固定符号帳利得の量子化値との組み合わせごとに一つのＶＱ利得符号が対応付けられてもよい。
【００２４】
このようなベクトル量子化には、例えば、ピッチ利得の量子化値と固定符号帳利得の量子化値との組み合わせに対応するＶＱ利得符号を特定するためのテーブル（２次元コードブック）が用いられる。２次元コードブックの例は、ピッチ利得の量子化値及び固定符号帳利得の量子化値の組み合わせとＶＱ利得符号とが対応付けられたテーブルである。２次元コードブックの他の例は、ピッチ利得の量子化値及び固定符号帳利得対応値の量子化値の組み合わせとＶＱ利得符号とが対応付けられたテーブルである。固定符号帳利得対応値の例は、過去のサブフレーム（又はフレーム）での固定符号帳９１４からの信号成分のエネルギーを基に予測された現在のサブフレーム（又はフレーム）での固定符号帳利得の推定値と、現在のサブフレーム（又はフレーム）での固定符号帳利得との比を表す補正係数（correction factor）などである。補正係数の例は、参考文献１「ITU-T Recommendation G.729, "Coding of Speech at 8kbit/s using Conjugate-Structure Algebraic-Code-Excited Linear-Prediction(CS-ACELP)"」の「3.9 Quantization of the gains」の欄に記載されたγである。例えば、サブフレームj=1,...,4での固定符号帳利得gcj、補正係数γ、サブフレームj=1,...,4での固定符号帳利得の推定値pgcjとの間には以下の関係が成り立つ。
gcj=γ×pgcj
【００２５】
２次元コードブックは１個のテーブルから構成されたものでもよいし、参考文献１の２段の共役構造コードブック（two-stage conjugate structured codebook）のように複数個のテーブルから構成されたものでもよい。２次元コードブックが複数個のテーブルから構成される場合、ピッチ利得の量子化値と固定符号帳利得の量子化値との組み合わせに対応するＶＱ利得符号は、例えば、ピッチ利得の量子化値と固定符号帳利得の量子化値との組み合わせに対し、当該２次元コードブックを構成するテーブルごとに定まるインデックスの組み合わせなどである（ステップＳ１１１）。
【００２６】
次に、判定部１１７ｂが現フレームの時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的であるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。ステップＳ１１２の判定は、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性の高さを表す指標が、時系列信号の定常性が高いとみなされる条件を満たすか否かによって行われる。以下に具体的な判断方法を例示する。
【００２７】
［ステップＳ１１２の具体例１］
ステップＳ１１２の具体例１では、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性の高さを表す指標として、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)を線形予測分析して得られる予測残差の大きさに対する当該時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の大きさの比を表す指標を用いる。また、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性が高いことを表す条件として、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)を線形予測分析して得られる予測残差の大きさに対する当該時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の大きさの比を表す指標が規定値より大きいという条件を用いる。これは、定常的なフレームでは効果の高い線形予測が可能であるため予測残差が小さくなり、予測残差の大きさに対する時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の大きさの比が大きくなることに基づく。
【００２８】
時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)を線形予測分析して得られる予測残差の大きさに対する当該時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の大きさの比を表す指標の例は、予測残差のエネルギーに対する当該時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)のエネルギーの比である予測利得の推定値
【数１】
0005442887.tif 000002
である。ただし、式(2)のkmは、線形予測情報LPC infoから特定されるm次のPARCOR係数である。この場合、例えば、判定部１１７ｂには線形予測情報LPC infoが入力され、判定部１１７ｂは、線形予測情報LPC infoから求めた予測利得の推定値Eが規定値より大きいか否かを判定する。そして、予測利得の推定値Eが規定値より大きい場合には、現フレームの時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的であると判定し、そうでない場合には、現フレームの時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的でない（非定常的）と判定する。
あるいは、予測利得の推定値Eの代わりに、予測利得や、予測残差の絶対値に対する時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の絶対値の比や、予測残差の絶対値に対する時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の絶対値の比の推定値などを用いて判定がなされてもよい。
【００２９】
なお、指標＞規定値を満たすか否かを判定することで、指標が規定値よりも大きいか否かが判定されてもよいし、指標≧（規定値＋定数）を満たすか否かを判定することで、指標が規定値よりも大きいか否かが判定されてもよい。この場合、規定値が処理上の閾値として設定されていてもよいし、（規定値＋定数）が処理上の閾値として設定されていてもよい。以後説明するその他の「指標が規定値よりも大きいか否か」の判定についても同様である。
【００３０】
［ステップＳ１１２の具体例２］
ステップＳ１１２の具体例２では、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性の高さを表す指標として量子化されたピッチ利得を用いる。また、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性が高いことを表す条件として、量子化されたピッチ利得が規定値より大きいという条件を用いる。これは、定常的なフレームではピッチ周期の周期性が高く、ピッチ利得が大きいことに基づく。
【００３１】
この場合、例えば、判定部１１７ｂに量子化されたピッチ利得gp'=gp1',gp2',gp3',gp4'が入力され、判定部１１７ｂが量子化されたピッチ利得gp'=gp1',gp2',gp3',gp4'の平均値が規定値より大きいか否かを判定する。そして、量子化されたピッチ利得gp'=gp1',gp2',gp3',gp4'の平均値が規定値より大きい場合には、現フレームの時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的であると判定し、そうでない場合には、現フレームの時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的でない（非定常的）と判定する。あるいは、量子化されたピッチ利得gp'=gp1',gp2',gp3',gp4'の平均値の代わりに、一部のサブフレームでの量子化されたピッチ利得の平均値（例えば、gp1'とgp3'との平均値）や、何れか１つのサブフレームでの量子化されたピッチ利得（例えば、gp1'）を用いて判定がなされてもよい。何れか１つのサブフレームの量子化されたピッチ利得を用いた判定は、フレームに含まれる全サブフレームの量子化されたピッチ利得のうち値が最も小さなものを用いた判定とすると性能が良い。あるいは、量子化されたピッチ利得gp'=gp1',gp2',gp3',gp4'のすべてが規定値より大きい場合に定常的であると判定し、少なくとも一部の量子化されたピッチ利得gp'=gp1',gp2',gp3',gp4'が規定値以下であった場合に定常的でない（非定常的）と判定してもよい。あるいは、所定個以上の量子化されたピッチ利得gp'=gp1',gp2',gp3',gp4'が規定値より大きい場合に定常的であると判定し、それ以外の場合に定常的でない（非定常的）と判定してもよい。
【００３２】
［ステップＳ１１２の具体例３］
ステップＳ１１２の具体例３では、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性の高さを表す指標として、量子化されたピッチ利得に対応する値と量子化された固定符号帳利得に対応する値との間の比を用いる。以下にこの指標を用いた判断基準を例示する。この判断基準は、定常的なフレームではピッチ周期の周期性が高く、固定符号帳利得に対応する値に対するピッチ利得に対応する値の比が大きいことに基づく。
判断基準：量子化された固定符号帳利得に対応する値に対する量子化されたピッチ利得に対応する値の比が規定値以上となる、又は、量子化されたピッチ利得に対応する値に対する量子化された固定符号帳利得に対応する値の比が規定値以下となる場合に、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的であると判断される。量子化された固定符号帳利得に対応する値の例は、量子化された固定符号帳利得そのもの、量子化された前述の補正係数（correction factor）などである。量子化されたピッチ利得に対応する値の例は、量子化されたピッチ利得そのもの、量子化されたピッチ利得の平均値、量子化されたピッチ利得の広義単調増加関数値などである。
【００３３】
この場合、例えば、判定部１１７ｂに量子化されたピッチ利得に対応する値と量子化された固定符号帳利得に対応する値との組が入力され、判定部１１７ｂが上記の判断基準に基づいて、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的（周期的）であるかを判断する。例えば判定部１１７ｂは、何れかのサブフレーム（例えば先頭のサブフレーム）での量子化されたピッチ利得に対応する値と量子化された固定符号帳利得に対応する値との組を用いてこの判断を行い、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的（周期的）であるかを判断する。あるいは、例えば判定部１１７ｂは、同一のフレームに属する複数のサブフレームの量子化されたピッチ利得に対応する値と量子化された固定符号帳利得に対応する値との組をそれぞれ用い、上記の判断基準に基づいた判断をそれぞれ行い、それらの結果に基づいて時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的（周期的）であるかを判断してもよい。例えば、各サブフレームの量子化されたピッチ利得に対応する値と量子化された固定符号帳利得に対応する値との組を用いた判断結果がすべて定常的（周期的）であることを表すものであった場合に、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的（周期的）であると判断してもよい。あるいは、所定個以上のサブフレームの量子化されたピッチ利得に対応する値と量子化された固定符号帳利得に対応する値との組を用いた判断結果が定常的（周期的）であることを表すものであった場合に、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的（周期的）であると判断してもよい。なお、例えば上記の判断基準が満たされない場合には、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的でない（非定常的）と判断される。
【００３４】
［ステップＳ１１２の具体例４］
ステップＳ１１２の具体例４では、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性の高さを表す指標として量子化されたピッチ利得に対応する値及び量子化された固定符号帳利得に対応する値を用い、それぞれを第１規定値及び第２規定値と比較する。
【００３５】
通常、定常的なフレームではピッチ周期の周期性が高くピッチ利得が大きい。ただし、音声の立ち上がり部分にあるフレームでは、その前のフレームからのピッチ周期の周期性は低くピッチ利得は小さいものの、そのフレーム内ではピッチ周期の周期性が高い。また、音声の立ち上がり部分にあるフレームでは、その前のフレームを用いて予想される現フレームの固定符号帳利得の推定値pgcjは小さなものとなる。現フレームの量子化された固定符号帳利得gc'はgc'=γgc^×pgcj（γgc^は量子化された補正係数）によって定まるため、音声の立ち上がり部分にあるフレームではγgc^（量子化された固定符号帳利得に対応する値）は大きな値となる。そのため、「ピッチ利得に対応する値が小さい場合であっても、量子化された固定符号帳利得に対応する値が大きな値である場合は、そのフレームは定常的である」と言える。逆に言えば「ピッチ利得に対応する値が小さい場合であって、量子化された固定符号帳利得に対応する値が小さな値である場合は、そのフレームは定常的でない」と言える。以下にこれらの指標を用いた判断基準を例示する。
【００３６】
判断基準１：量子化されたピッチ利得に対応する値が第１規定値より小さく、かつ、量子化された固定符号帳利得に対応する値が第２規定値より小さい場合に、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的でない（非定常的）と判定される。
判断基準２：量子化されたピッチ利得に対応する値が第１規定値より小さく、かつ、量子化された固定符号帳利得に対応する値が第２規定値より大きい場合に、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的であると判定される。
量子化されたピッチ利得に対応する値の例は、量子化されたピッチ利得そのもの、量子化されたピッチ利得の平均値、量子化されたピッチ利得の広義単調増加関数値などである。量子化されたピッチ利得の例は、非特許文献１のg^p(quantified adaptive codebook gain)である。量子化された固定符号帳利得に対応する値の例は、量子化された固定符号帳利得そのもの、量子化された補正係数γgc^などである。量子化された補正係数γgc^の例は、非特許文献１のγgc^(optimum value for γgc)である。
【００３７】
この場合、例えば、判定部１１７ｂに量子化されたピッチ利得に対応する値と量子化された固定符号帳利得に対応する値との組が入力され、判定部１１７ｂが上記の判断基準１又は２に基づいて、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的（周期的）でないか（定常的（周期的）であるか）を判断する。例えば判定部１１７ｂは、何れかのサブフレーム（例えば先頭のサブフレーム）での量子化されたピッチ利得に対応する値と量子化された固定符号帳利得に対応する値との組を用いてこの判断を行い、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的（周期的）でないか（定常的（周期的）であるか）を判断する。あるいは、例えば判定部１１７ｂは、同一のフレームに属する複数のサブフレームの量子化されたピッチ利得に対応する値と量子化された固定符号帳利得に対応する値との組をそれぞれ用い、上記の判断基準１又は２に基づいた判断を行い、それらの結果に基づいて時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的（周期的）でないか（定常的（周期的）であるか）を判断する。例えば、各サブフレームの量子化されたピッチ利得に対応する値と量子化された固定符号帳利得に対応する値との組を用いた判断結果がすべて定常的（周期的）であることを表すものであった場合に、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的（周期的）であると判断してもよい。あるいは、所定個以上のサブフレームの量子化されたピッチ利得に対応する値と量子化された固定符号帳利得に対応する値との組を用いた判断結果が定常的（周期的）であることを表すものであった場合に、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的（周期的）であると判断してもよい。また、判断基準１又は２に別の条件が加えられてもよいし、さらに実際の差分値を判断基準に加えてもよい。
【００３８】
［ステップＳ１１２の具体例５］
ステップＳ１１２の具体例５は、ステップＳ１１１でピッチ利得と固定符号帳利得との組み合わせがベクトル量子化され、量子化されたピッチ利得と量子化された固定符号帳利得との組み合わせにＶＱ利得符号が対応付けられた場合の例である。この例では、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性の高さを表す指標としてＶＱ利得符号を用いる。例えば、ＶＱ利得符号を指標として用い、ステップＳ１１２の具体例２又は３又は４の判断を行う。以下にＶＱ利得符号を指標として用いた判断手法を例示する。
【００３９】
前述のように、ＶＱ利得符号は、ピッチ利得の量子化値と固定符号帳利得の量子化値との組、又は、ピッチ利得の量子化値と固定符号帳利得対応値の量子化値との組、と一対一に対応している。そのため、上述の［ステップＳ１１２の具体例２−４］での判断結果をそれぞれＶＱ利得符号に対応付けることができる。具体的には、ステップＳ１１２の具体例２では、量子化されたピッチ利得を指標として判断がなされるため、指標とされた量子化されたピッチ利得に対応するＶＱ利得符号（量子化されたピッチ利得に対応する値）と判断結果とを対応付けることができる。ステップＳ１１２の具体例３では、量子化されたピッチ利得に対応する値と量子化された固定符号帳利得に対応する値との間の比を指標として判断がなされるため、指標とされた当該比に対応するＶＱ利得符号と判断結果とを対応付けることができる。ステップＳ１１２の具体例４では、量子化されたピッチ利得に対応する値及び量子化された固定符号帳利得に対応する値を指標として判断がなされるため、指標とされた量子化されたピッチ利得に対応する値及び量子化された固定符号帳利得に対応する値の組に対応するＶＱ利得符号と判断結果とを対応付けることができる。よって、上述の［ステップＳ１１２の具体例２−４］の何れかに基づいて定常的であるか定常的でないか（非定常的）の判断結果を予め得ておき、このような判断結果と判断結果に対応するＶＱ利得符号とをそれぞれ対応付けたテーブルを判定部１１７ｂ内に格納しておくことができる。判定部１１７ｂは、入力されたＶＱ利得符号に対応する判断結果をこのようなテーブルを参照することで得ることができる。あるいは、このような判断結果に応じてピッチ周期を表現するための精度および／またはピッチ周期の符号化方式が定まるため、各ＶＱ利得符号とピッチ周期を表現するための精度および／またはピッチ周期の符号化方式とが対応付けられたテーブルを判定部１１７ｂ内に格納しておくこともできる。この場合、判定部１１７ｂは、入力されたＶＱ利得符号に対応する、ピッチ周期を表現するための精度および／またはピッチ周期の符号化方式を、このようなテーブルを参照することで得ることができる（［ステップＳ１１２の具体例１−５］の説明終わり）。
【００４０】
ステップＳ１１２の判定で、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性を表す指標が、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性が高いことを表す条件を満たさないと判定された場合（非定常的）、判定部１１７ｂの制御に基づき、スイッチ部１１７ｃがピッチ周期T=T1,T2,T3,T4をピッチ周期符号化部１１７ｄに送る。ピッチ周期符号化部１１７ｄは、後述のように、第１精度で表現されたピッチ周期を第１時間区間ごとに符号化して得られた符号を出力する（ステップＳ１１３）。一方、ステップＳ１１２の判定で、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性を表す指標が、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性が高いことを表す条件を満たしたと判定された場合（定常的）、判定部１１７ｂ（図５）の制御に基づき、スイッチ部１１７ｃがピッチ周期T=T1,T2,T3,T4をピッチ周期符号化部１１７ｅに送る。ピッチ周期符号化部１１７ｅは、第２精度で表現されたピッチ周期を第２時間区間ごとに符号化して得られた符号を出力する。ここで、第２精度は第１精度よりも高い、および／または、第２時間区間は第１時間区間よりも短い。例えば、ピッチ周期符号化部１１７ｅは、従来と同様（図２Ａ及びＢ参照）に、現フレームのピッチ周期Tに対応する符号CTを生成して出力する（ステップＳ１１４）。
【００４１】
[ステップＳ１１３、Ｓ１１４の具体例１]
この例のステップＳ１１３（非定常的）では、ピッチ周期符号化部１１７ｄが、各ピッチ周期T=T1,T2,T3,T4を表現するための精度を整数精度（第１精度）のみにし、サブフレームごとに単独にピッチ周期Tを符号化し、現フレームのピッチ周期Tに対応する符号CTを生成する。図８Ａは、ステップＳ１１３で生成される現フレームのピッチ周期Tに対応する符号CTの構成例を説明するための図である。図８Ａの例では、第１−４サブフレームの各ピッチ周期T=T1,T2,T3,T4がそれぞれ整数精度で表現され、各ピッチ周期T=T1,T2,T3,T4をそれぞれ６ビットで符号化する（ピッチ周期整数部）。
【００４２】
一方、この例のステップＳ１１４（定常的）では、ピッチ周期符号化部１１７ｅが、ピッチ周期T1,T3を表現するための精度を小数精度（第２精度）または整数精度とし、それぞれサブフレームごとに単独に符号化する。また、ピッチ周期符号化部１１７ｅは、小数精度（第２精度）で表現されたピッチ周期T2,T4の整数部とピッチ周期T1,T3の整数部との差分値をそれぞれ符号化する。さらに、ピッチ周期T2,T4の小数点以下の値（小数部）をそれぞれ２ビットで符号化する（図２Ｂ参照）。
【００４３】
[ステップＳ１１３、Ｓ１１４の具体例２]
この例のステップＳ１１３（非定常的）では、ピッチ周期符号化部１１７ｄが、複数のサブフレームからなる時間区間（第１時間区間）ごとにピッチ周期に対応する符号を得て、現フレームのピッチ周期Tに対応する符号CTを生成する。すなわち、複数のサブフレームに対して共通のピッチ周期Tを用いて符号が生成される（ピッチ周期の符号化頻度を下げる）。図８Ｂは、ステップＳ１１３で生成される現フレームのピッチ周期Tに対応する符号CTの構成例を説明するための図である。図８Ｂの例では、第１，２サブフレームのピッチ周期Tの符号として、整数精度で表現されたピッチ周期T1,T2を符号化して得たものの何れか一方が共通に用いられ、第３，４サブフレームのピッチ周期Tの符号として、整数精度で表現されたピッチ周期T3,T4を符号化して得たものの何れか一方が共通に用いられる。
【００４４】
一方、この例のステップＳ１１４（定常的）では、ピッチ周期符号化部１１７ｅが、サブフレーム（第２時間区間）ごとにピッチ周期T1,T2,T3,T4を符号化する。図２Ｂの例の場合、ピッチ周期T1,T3の値がサブフレームごとに単独に符号化され、ピッチ周期T2,T4の整数部とピッチ周期T1,T3の整数部との差分値が符号化され、ピッチ周期T2,T4の小数点以下の値（小数部）がそれぞれ２ビットで符号化される（図２Ｂ参照／［ステップＳ１１３、Ｓ１１４の具体例１，２］の説明終わり）。
【００４５】
ピッチ周期符号化部１１７ｄまたは１１７ｅから出力された現フレームのピッチ周期Tに対応する符号CTは、判定部１１７ｂの制御に基づき、スイッチ部１１７ｆによって合成部１１７ｇに送られる。合成部１１７ｇは、線形予測情報LPC infoと、コードインデックスCf=Cf1,Cf2,Cf3,Cf4と、現フレームのピッチ周期Tに対応する符号CTと、量子化されたピッチ利得gp'=gp1',gp2',gp3',gp4'を表す符号と、量子化された固定符号帳利得gc'=gc1',gc2',gc3',gc4'を表す符号とを合成したビットストリームBSを生成して出力する。量子化されたピッチ利得gp'=gp1',gp2',gp3',gp4'を表す符号と量子化された固定符号帳利得gc'=gc1',gc2',gc3',gc4'を表す符号の代わりにＶＱ利得符号などのインデックスがビットストリームBSに含まれてもよい（ステップＳ１１５）。
【００４６】
＜復号方法＞
図７Ｂは、実施形態の復号方法を説明するためのフローチャートである。以下では、従来技術との相違点を中心に説明する。
ビットストリームBSは、復号装置１２のパラメータ復号部１２７（図６）に入力される。パラメータ復号部１２７は、ビットストリームBSから、線形予測情報LPC infoと、コードインデックスCf=Cf1,Cf2,Cf3,Cf4と、現フレームのピッチ周期Tに対応する符号CTと、量子化されたピッチ利得gp'=gp1',gp2',gp3',gp4'と、量子化された固定符号帳利得gc'=gc1',gc2',gc3',gc4'とを分離又は復号して出力する。量子化されたピッチ利得gp'=gp1',gp2',gp3',gp4'と量子化された固定符号帳利得gc'=gc1',gc2',gc3',gc4'は、ビットストリームBSに含まれる量子化されたピッチ利得gp'=gp1',gp2',gp3',gp4'を表す符号と量子化された固定符号帳利得gc'=gc1',gc2',gc3',gc4'を表す符号、又は、ビットストリームBSに含まれるＶＱ利得符号を復号することにより得られる（ステップＳ１２１）。
【００４７】
次に、符号CTの復号方式を特定するために、判定部１２７ｂが現フレームのビットストリームBSに対応する時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的であったか否かを判定する（ステップＳ１２２）。ステップＳ１２２の判定は、当該時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性の高さを表す指標が、時系列信号の定常性が高いとみなされる条件を満たすか否かによって行われる。この判断には、符号化装置１１で行われたステップＳ１１２と同じ方法を用いる。
【００４８】
［符号化装置１１でステップＳ１１２の具体例１が用いられる場合］
この場合、判定部１２７ｂでも、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性の高さを表す指標として、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)を線形予測分析して得られる予測残差の大きさに対する当該時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の大きさの比を表す指標（予測利得の推定値Eなど）を用いる。また、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性が高いことを表す条件として、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)を線形予測分析して得られる予測残差の大きさに対する当該時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の大きさの比を表す指標が規定値より大きいという条件を用いる。具体的な判定内容は、ステップＳ１１２の具体例１で例示した通りである。
【００４９】
［符号化装置１１でステップＳ１１２の具体例２が用いられる場合］
この場合、判定部１２７ｂでも、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性の高さを表す指標として量子化されたピッチ利得を用いる。また、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性が高いことを表す条件として、量子化されたピッチ利得が規定値より大きいという条件を用いる。具体的な判定内容は、ステップＳ１１２の具体例２で例示した通りである。
【００５０】
［符号化装置１１でステップＳ１１２の具体例３が用いられる場合］
この場合、判定部１２７ｂでも、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性の高さを表す指標として、量子化されたピッチ利得に対応する値と量子化された固定符号帳利得に対応する値との間の比を用いる。具体的な判定内容は、ステップＳ１１２の具体例３で例示した通りである。
【００５１】
［符号化装置１１でステップＳ１１２の具体例４が用いられる場合］
この場合、判定部１２７ｂでも、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性の高さを表す指標として量子化されたピッチ利得に対応する値及び量子化された固定符号帳利得に対応する値を用い、それぞれを第１規定値及び第２規定値と比較する。具体的な判定内容は、ステップＳ１１２の具体例４で例示した通りである。
【００５２】
［符号化装置１１でステップＳ１１２の具体例５が用いられる場合］
この場合、判定部１２７ｂは、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性の高さを表す指標としてビットストリームBSが含むＶＱ利得符号を用いる。具体的な判定内容は、ステップＳ１１２の具体例５で例示した通りである。例えば、ステップＳ１１２の具体例５で説明した判断結果と判断結果に対応するＶＱ利得符号とをそれぞれ対応付けたテーブルを判定部１２７ｂに格納しておき、判定部１２７ｂが、入力されたＶＱ利得符号に対応する判断結果をこのようなテーブルを参照することで得る。また前述したように判断結果に応じてピッチ周期を表現するための精度および／またはピッチ周期の符号化方式が定まり、それに対応する復号方式も定まる。よって、各ＶＱ利得符号とピッチ周期を表現するための精度および／またはピッチ周期の復号とが対応付けられたテーブルを判定部１２７ｂ内に格納しておくこともできる。この場合、判定部１２７ｂは、入力されたＶＱ利得符号に対応する、ピッチ周期を表現するための精度および／またはピッチ周期の復号方式を、このようなテーブルを参照することで得ることができる（ステップＳ１２２の具体例の説明終わり）。
【００５３】
ステップＳ１２２の判定結果に応じ、符号CTの復号方法が切り替えられる。
ステップＳ１２２の判定で、ビットストリームBSに対応する時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性を表す指標が、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性が高いことを表す条件を満たさないと判定された場合（非定常的）、判定部１２７ｂの制御に基づき、スイッチ部１２７ｆが現フレームの符号CTをピッチ周期復号部１２７ｄに送る。ピッチ周期復号部１２７ｄは、ピッチ周期符号化部１１７ｄ（図５）で行われた符号化処理に対応する復号処理によって符号CTを復号し、現フレームのピッチ周期T'=T1',T2',T3',T4'を出力する（ステップＳ１２３）。以下にステップＳ１２３の処理の具体例を示す。
【００５４】
[符号化装置１１でステップＳ１１３の具体例１が用いられる場合]
この場合、ピッチ周期復号部１２７ｄは、符号CTから整数精度（第１精度）で表現された第１−第４サブフレームのピッチ周期T1',T2',T3',T4'を抽出し、これらを出力する。
【００５５】
[符号化装置１１でステップＳ１１３の具体例２が用いられる場合]
この場合、ピッチ周期復号部１２７ｄは、符号CTから複数のサブフレームからなる時間区間（第１時間区間）ごとのピッチ周期を抽出し、それらを出力する。すなわち、ピッチ周期を第１時間区間ごとに得る復号方式でピッチ周期に対応する符号を復号する。第１，２サブフレーム、第３，４サブフレームをそれぞれの第１時間区間とする図８Ｂの例では、第１，２サブフレームに対して同一のピッチ周期T1',T2'=T1'が抽出され、第３，４サブフレームに対して同一のピッチ周期T3',T4'=T3'が抽出され、ピッチ周期T1',T2',T3',T4'が出力される（［ステップＳ１２３の具体例の説明終わり）。
【００５６】
一方、ステップＳ１２２の判定で、ビットストリームBSに対応する時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性を表す指標が、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性が高いことを表す条件を満たした場合（定常的）、判定部１２７ｂ（図６）の制御に基づき、スイッチ部１２７ｃが現フレームの符号CTをピッチ周期復号部１２７ｅに送る。ピッチ周期復号部１２７ｅは、ピッチ周期符号化部１１７ｅ（図５）で行われた符号化処理に対応する復号処理によって符号CTを復号し、現フレームのピッチ周期T'=T1',T2',T3',T4'を出力する（ステップＳ１２４）。ピッチ周期復号部１２７ｅは、第２精度で表現されたピッチ周期を第２時間区間ごとに符号化して得られた符号を復号する。すなわち、第２精度で表現されたピッチ周期を第２時間区間ごと得る復号方式でピッチ周期に対応する符号を復号する。例えば、ピッチ周期復号部１２７ｅは、従来と同様に、現フレームの符号CTを復号して、現フレームのピッチ周期T'=T1',T2',T3',T4'を出力する。以下にステップＳ１２４の具体例を示す。
【００５７】
［符号化装置１１でステップＳ１１４の具体例１，２が用いられる場合］
この場合、ピッチ周期復号部１２７ｅは、符号CTから、第１サブフレームのピッチ周期T1'、第３サブフレームのピッチ周期T3'を抽出してこれらを出力する。また、ピッチ周期復号部１２７ｅは、符号CTから、第２サブフレームのピッチ周期の整数部の第１サブフレームのピッチ周期の整数部との差分値、第４サブフレームのピッチ周期の整数部の第３サブフレームのピッチ周期の整数部との差分値、第２サブフレームのピッチ周期の小数部、第４サブフレームのピッチ周期の小数部を抽出する。
さらにピッチ周期復号部１２７ｅは、第１サブフレームのピッチ周期T1'から得られる第１サブフレームのピッチ周期の整数部と、第２サブフレームのピッチ周期の整数部の第１サブフレームのピッチ周期の整数部との差分値と、第２サブフレームのピッチ周期の小数部とを加算することにより、第２サブフレームのピッチ周期T2'を得て、これを出力する。
さらにピッチ周期復号部１２７ｅは、第３サブフレームのピッチ周期T3'から得られる第３サブフレームのピッチ周期の整数部と、第４サブフレームのピッチ周期の整数部の第３サブフレームのピッチ周期の整数部との差分値と、第４サブフレームのピッチ周期の小数部とを加算することにより、第４サブフレームのピッチ周期T4'を得て、これを出力する（ステップＳ１２４の具体例の説明終わり）
【００５８】
復号された現フレームのピッチ周期T'=T1',T2',T3',T4'は、判定部１２７ｂの制御に基づき、スイッチ部１２７ｃによって出力される。また、パラメータ復号部１２７は、線形予測情報LPC infoと、コードインデックスCf=Cf1,Cf2,Cf3,Cf4と、量子化されたピッチ利得gp'=gp1',gp2',gp3',gp4'と、量子化された固定符号帳利得gc'=gc1',gc2',gc3',gc4'とを出力する。その後、従来と同様に、復号装置１２で合成信号x'(n)(n=0,...,L-1)が生成され、出力される。
【００５９】
〔第１実施形態の変形例１〕
上述した第１実施形態の変形として、ステップＳ１１２で現フレームの時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的であると判定されるか、非定常的であると判定されるかに応じ、符号化装置１１の探索部９１３（図４）が、現フレームよりも未来のフレームでのピッチ周期Tの探索範囲を変更する構成であってもよい。例えば、非定常的であると判断された場合は適応信号成分の貢献が少ないので、ピッチ周期の探索範囲を、定常的であると判定された場合の探索範囲よりも狭くしてもよい。
【００６０】
また、探索部９１３が現フレームのピッチ周期Tの探索を行う前に、現フレームに対して生成した線形予測情報LPC infoを用いて生成された予測利得の推定値Eを用いて現フレームの時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的であるか、非定常的であるかを判定し、その結果に応じて、現フレームでのピッチ周期Tの探索範囲を変更する構成であってもよい。例えば、非定常的であると判断された場合の探索範囲を、定常的であると判定された場合の探索範囲よりも狭くしてもよい。
また、ステップＳ１１２によって定常的であるか非定常的であるかを判定し、その結果に応じてピッチ周期Tの探索範囲を設定した後、現フレームに対する探索部９１３の処理をやり直してもよい。
【００６１】
さらに、ステップＳ１１３の具体例２のように、非定常的であると判定された際に複数のサブフレームからなる時間区間ごとにピッチ周期Tを符号化する（符号化頻度を落とす）場合には、非定常的であると判定されたフレームについて、探索部９１３によるピッチ周期Tの算出頻度を落としてもよい。すなわち、例えば、複数のサブフレームに対して１つのピッチ周期のみしか符号化しないのであれば、当該複数のサブフレームに対して１つのピッチ周期のみしか算出しなくてもよい。
【００６２】
〔第１実施形態の変形例２〕
上述した第１実施形態の変形として、ステップＳ１１２で現フレームの時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的であると判定されるか、非定常的であると判定されるかに応じ、現フレームよりも未来のフレームで符号化装置１１の探索部９１３（図４）が算出するピッチ周期Tの精度を変更する構成であってもよい。例えば、非定常的であると判断された場合に整数精度で表現されたピッチ周期Tが算出され、定常的であると判断された場合に小数精度で表現されたピッチ周期Tが算出される構成であってもよい。
【００６３】
また、探索部９１３が現フレームのピッチ周期Tの算出を行う前に、現フレームに対して生成した線形予測情報LPC infoを用いて生成された予測利得の推定値Eを用いて現フレームの時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的であるか、非定常的であるかを判定し、その結果に応じて、現フレームでのピッチ周期Tを整数精度で算出するか、小数精度で算出するかが選択される構成であってもよい。例えば、非定常的であると判断された場合に整数精度で表現されたピッチ周期Tが算出され、定常的であると判断された場合に小数精度で表現されたピッチ周期Tが算出される構成であってもよい。
また、ステップＳ１１２によって定常的であるか非定常的であるかを判定し、その結果に応じて探索部９１３で算出するピッチ周期Tの精度を設定した後、現フレームに対する探索部９１３の処理をやり直してもよい。
【００６４】
〔第１実施形態の変形例３〕
また、上述した第１実施形態の変形として、ステップＳ１１２で現フレームの時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的であると判定されるか、非定常的であると判定されるかに応じ、コードインデックスCfに割り当てるビット数を変化させてもよい。例えば、非定常的であると判定された場合には、定常的であると判定された場合に比べて、ピッチ周期Tに対応する符号CTの符号量が小さくなるので、ビットレートを下げるより、同程度のビットレートでの品質改善を重視する場合には、ピッチ周期Tに対応する符号CTの符号量の節約分だけコードインデックスCfに多くのビット数を割り当てて、符号化品質を向上させてもよい。
【００６５】
〔第１実施形態の変形例４〕
また、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的であるか否かを判定し、その結果に応じてピッチ周期を表現するための精度やピッチ周期の符号化方式を切り替える代わりに、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が周期的であるか否かを判定し、その結果に応じてピッチ周期を表現するための精度やピッチ周期の符号化方式を切り替えてもよい。この場合の処理は、上記の「定常的」を「周期的」に置換し、「非定常的」を「非周期的」に置換した処理になる。なお、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が周期的であるか否かの判定も、予測利得や量子化されたピッチ利得が規定値よりも大きいか否かで判定できる。すなわち、時系列信号の周期性および／または定常性の高さを表す指標が、周期性および／または定常性が高いことを表す条件を満たすか否かに応じ、ピッチ周期を表現するための精度および／またはピッチ周期の符号化方式が切り替えられてもよい。
【００６６】
〔第１実施形態の変形例５〕
また、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的（周期的）であるか否かを判断する指標として、所定時間区間に含まれる何れかの時間区間のピッチ周期に対応する値（例えば、ピッチ周期やピッチ周期の整数部）と当該所定時間区間に含まれる当該時間区間より過去の時間区間のピッチ周期に対応する値との差分値を用いてもよい。そして、この差分値が規定値よりも小さい場合に定常的（周期的）であると判定され、そうでない場合に非定常的（非周期的）であると判定されてもよい。また、指標＜規定値を満たすか否かを判定することで指標が規定値よりも小さいか否かが判定されてもよいし、指標≦（規定値−定数）を満たすか否かを判定することで指標が規定値よりも小さいか否かが判定されてもよい。この場合、規定値が処理上の閾値として設定されていてもよいし、（規定値−定数）が処理上の閾値として設定されていてもよい。
【００６７】
〔第１実施形態の変形例６〕
また、符号化装置１１が定常性や周期性の判断結果に応じて選択する事項（ピッチ周期の精度や符号化方式など）を特定するための補助情報がビットストリームBSに含まれることにしてもよい。この場合、復号装置１２はビットストリームBSに含まれる補助情報を用いて、定常性や周期性の判断結果に応じて選択する事項（ピッチ周期の精度や復号方式など）を特定することができる。
【００６８】
〔第２実施形態〕
第２実施形態は、第１実施形態またはその変形例１−６に対する変形である。第２実施形態と、第１実施形態またはその変形例１−６との相違点は、時系列信号が定常的（周期的）であるか否かに応じて切り替えられる、ピッチ周期の符号化方式および復号方式の内容である。
【００６９】
音声信号などの時系列信号の場合、定常的（周期的）なフレームではピッチ周期の変化が少なく、当該フレームに属するサブフレームの各ピッチ周期間の差分値が0または小さい値となる可能性が大きい。従って、定常的なフレームではサブフレームの各ピッチ周期間の差分値を可変長符号化することが有効である。逆に定常的（周期的）でないフレームでは、このような差分値のばらつきが大きくなるため、可変長符号化が有効でない場合が多い。
【００７０】
そのため、第２実施形態のピッチ周期の符号化処理では、時系列信号の周期性および／または定常性の高さを表す指標が、周期性および／または定常性が高いことを表す条件を満たす場合に、所定時間区間に含まれる第１所定時間区間のピッチ周期を符号化し、当該所定時間区間に含まれる第１所定時間区間以外の第２所定時間区間のピッチ周期に対応する値と当該第２所定時間区間以外の時間区間のピッチ周期に対応する値との差分値を可変長符号化する。以下では、「所定時間区間」がフレームであり、「第１所定時間区間」が第１、第３サブフレームであり、「第２所定時間区間」が第２、第４サブフレームであり、「ピッチ周期に対応する値」がピッチ周期の整数部である場合を例にとって説明する。しかし、これは本発明を限定するものではない。
【００７１】
＜構成＞
図４から６を用いて、第２実施形態の符号化装置２１および復号装置２２の構成を説明する。
図４に例示するように、第２実施形態の符号化装置２１と第１実施形態の符号化装置１１との相違点は、パラメータ符号化部１１７がパラメータ符号化部２１７に置換された点である。また、第２実施形態の復号装置２２と第１実施形態の復号装置１２との相違点は、パラメータ復号部１２７がパラメータ復号部２２７に置換された点である。
【００７２】
図５に例示するように、第２実施形態のパラメータ符号化部２１７と第１実施形態のパラメータ符号化部１１７との相違点は、ピッチ周期符号化部１１７ｄがピッチ周期符号化部２１７ｄに置換され、ピッチ周期符号化部１１７ｅがピッチ周期符号化部２１７ｅに置換された点である。また、図６に例示するように、第２実施形態のパラメータ復号部２２７と第１実施形態のパラメータ復号部１２７との相違点は、ピッチ周期復号部１２７ｄがピッチ周期復号部２２７ｄに置換され、ピッチ周期復号部１２７ｅがピッチ周期復号部２２７ｅに置換された点である。
【００７３】
＜符号化方法＞
図７Ａを用いて、第２実施形態の符号化方法を説明する。
第２実施形態の符号化方法では、第１実施形態のステップＳ１１３の代わりに以下のステップＳ２１３が実行され、１実施形態のステップＳ１１４の代わりに以下のステップＳ２１４が実行される。その他は、第１実施形態やその変形例と同様でよい。以下では、本形態のステップＳ２１３およびステップＳ２１４の処理のみを説明する。
【００７４】
［ステップＳ２１３の処理］
ステップＳ１１２で非定常的（非周期的）であると判定されると、判定部１１７ｂの制御に基づき、スイッチ部１１７ｃがピッチ周期T=T1,T2,T3,T4をピッチ周期符号化部２１７ｄ（図５）に送る。ピッチ周期符号化部２１７ｄは、例えば、従来（図２Ａ及びＢ）と同様な方法（ステップＳ２１３の具体例１）、または第１実施形態のステップＳ１１３（図８）と同様な方法（ステップＳ２１３の具体例２）で、現フレームのピッチ周期Tに対応する符号CTを生成して出力する（ステップＳ２１３）。
【００７５】
［ステップＳ２１４の処理］
ステップＳ１１２で定常的（周期的）であると判定されると、判定部１１７ｂの制御に基づき、スイッチ部１１７ｃがピッチ周期T=T1,T2,T3,T4をピッチ周期符号化部２１７ｅに送る。ピッチ周期符号化部２１７ｅは、第１、第３サブフレーム（第１所定時間区間）のピッチ周期T1,T3（ピッチ周期の最低値からの差分）を、従来と同様に（図２Ａ、図２Ｂ及び図３）、サブフレームごとに単独で符号化する。さらに、ピッチ周期符号化部２１７ｅは、第２サブフレーム（第２所定時間区間）のピッチ周期T2の整数部（ピッチ周期に対応する値）と第１サブフレーム（第２所定時間区間以外の時間区間）のピッチ周期T1の整数部との差分値TD(1,2)を可変長符号化し、第４サブフレーム（第２所定時間区間）のピッチ周期T4の整数部と第３サブフレーム（第２所定時間区間以外の時間区間）のピッチ周期T3の整数部との差分値TD(3,4)を可変長符号化する。なお、差分値TD(α,β)は、（ピッチ周期Tαの整数部）−（ピッチ周期Tβの整数部）であってもよいし、（ピッチ周期Tβの整数部）−（ピッチ周期Tαの整数部）であってもよいが、いずれを採用するかは符号化装置と復号装置とで統一しておく。また、第２、第４サブフレームのピッチ周期T2,T4の小数部は、それぞれ固定ビット（例えば２ビット）で符号化される。
【００７６】
このように、ピッチ周期符号化部２１７ｅは、サブフレームごとに単独で第１、第３サブフレームのピッチ周期T1,T3を符号化し、差分値TD(1,2)及びTD(3,4)を可変長符号化し、ピッチ周期T2,T4の小数部を固定ビットで符号化することで、現フレームのピッチ周期T=T1,T2,T3,T4に対応する符号CTを生成して出力する（ステップＳ２１４）。以下に、本形態で差分値TD(1,2)および差分値TD(3,4)に対して行われる可変長符号化方法を例示する。
【００７７】
［可変長符号化方法の具体例１］
この例では、差分値TD(1,2)および差分値TD(3,4)の各大きさがともに0の場合に、特別な1ビット（例えば"0"）を差分値TD(1,2)および差分値TD(3,4)に対応する符号とする。それ以外の場合には、「それ以外の場合である」ことを示す1ビット（例えば"1"）と差分値TD(1,2)を示す3ビットの計4ビットと、「それ以外の場合である」ことを示す1ビット（例えば"1"）と差分値TD(3,4)を示す3ビットの計4ビットとを、差分値TD(1,2)および差分値TD(3,4)に対応する符号とする。
【００７８】
［可変長符号化方法の具体例２］
この例では、差分値TD(1,2)や差分値TD(3,4)が-1,0,+1の場合には、差分値TD(1,2)や差分値TD(3,4)をそれぞれ可変長符号化したものを符号とし、それ以外の場合には、そのことを示す1ビット(例えば"1")と差分値を示す4ビットとを符号とする。例えば、以下のように差分値TD(1,2)や差分値TD(3,4)がそれぞれ可変長符号化される。
【表１】
0005442887.tif 000003
なお、表１の例の場合、差分値が-1,0,+1以外ならかえって情報量が２５％増えるので、差分値が-1,0,+1以外の頻度が大きいときにはビット数が削減されない。"１"＋"XXXX"の場合のXXXXの16個の差分値のうち、0,+1, -1の3個は指定されることはないので、XXXXで13個の差分値を指定し、のこりの3個の符号を特別の処理のためのフラグなど別の目的に使うことができる。あるいは"１"＋"XXXX"で指定する13個(16-3)の差分値を予め作った対応表を使って、頻度の高い差分値2個のみを3ビットで表現し、残りの11個を4ビットで表現することで平均符号量をさらに削減できる。
【００７９】
［可変長符号化方法の具体例３］
この例では、所定時間区間に含まれる第１所定時間区間以外複数の第２所定時間区間の各ピッチ周期に対応する値と当該所定時間区間に含まれる当該第２所定時間区間以外の時間区間の各ピッチ周期に対応する値との各差分値を統合した情報を可変長符号化する。前述のように、ここでは、「所定時間区間」がフレームであり、「第１所定時間区間」が第１、第３サブフレームであり、「第２所定時間区間」が第２、第４サブフレームであり、「ピッチ周期に対応する値」がピッチ周期の整数部である場合を例にとって説明する。
【００８０】
この例では、差分値TD(1,2)および差分値TD(3,4)がともに0の場合に、特別な1ビットの指定符号（例えば"1"）を、差分値TD(1,2)および差分値TD(3,4)に対応する符号とする。また、差分値TD(1,2)および差分値TD(3,4)の一方が0であり、他方が+1,-1のいずれかである状態は4状態存在する。この例では、当該4状態の何れかであることを示す2ビットの指定符号（例えば"00"）と、各状態を識別するための2ビット（"00","01","10","11"）とからなる合計4ビットを、差分値TD(1,2)および差分値TD(3,4)に対応する符号とする。その他の場合には、それを特定するための2ビット（例えば"01"）の指定符号と、差分値TD(1,2)を表すための4ビットと、差分値TD(3,4)を表すための4ビットとの合計10ビットを、差分値TD(1,2)および差分値TD(3,4)に対応する符号とする。例えば、以下のように差分値TD(1,2)および差分値TD(3,4)がまとめて可変長符号化される。
【表２】
0005442887.tif 000004
【００８１】
［可変長符号化方法の具体例４］
この例では、前述の差分値TD(1,2)および差分値TD(3,4)がともに0の場合に、特別な2ビットの指定符号（例えば"01"）を、差分値TD(1,2)および差分値TD(3,4)に対応する符号とする。また、差分値TD(1,2)および差分値TD(3,4)の一方が0であり、他方が+1,-1のいずれかである状態は4状態存在し、差分値TD(1,2)および差分値TD(3,4)の一方が-1であり、他方が+1である状態は2状態存在する。この例では、この合計6状態の何れかであることを示す2ビットの指定符号（例えば"00"）と、各状態を識別するための2または3ビット（例えば"00","01","100","101","110","111"）とからなる合計4または5ビットを、差分値TD(1,2)および差分値TD(3,4)に対応する符号とする。その他の場合には、それを特定するための1ビット（例えば"1"）の指定符号と、差分値TD(1,2)を表すための4ビットと、差分値TD(3,4)を表すための4ビットとの合計9ビットを、差分値TD(1,2)および差分値TD(3,4)に対応する符号とする。例えば、図９Ａ並びにＢ及び以下に例示するように、差分値TD(1,2)および差分値TD(3,4)がまとめて可変長符号化される。
【表３】
0005442887.tif 000005
なお、表３で、差分値TD(1,2)が+1で差分値TD(3,4)が-1である場合の符号（"00110"）、および差分値TD(1,2)が-1で差分値TD(3,4)が+1である場合の符号（"00111"）の符号長が、差分値TD(1,2)が0であり差分値TD(3,4)が+1,-1のいずれかである場合の符号（"0000","0001"）の符号長よりも長いのは、差分値TD(1,2)が+1で差分値TD(3,4)が-1となる頻度、および差分値TD(1,2)が-1で差分値TD(3,4)が+1となる頻度が小さいことに基づいている。
【００８２】
以下に、各状態の想定頻度を例示する。
【表４】
0005442887.tif 000006
表４の想定頻度の場合に、表３の割り当てで符号化された場合、差分値TD(1,2),TD(3,4)に対応する符号の符号長期待値は平均5.35ビットとなり、差分値TD(1,2)およびTD(3,4)をそれぞれ4ビットで符号化した場合の合計符号長8ビットから2.65ビットの節約となる。ただし、この想定頻度は定常性が高いフレーム（例えば、全体の40％のフレーム）のものであり、定常性が低いフレームでは差分値TD(1,2)およびTD(3,4)の偏りが小さく分布が広くなる。よって、前述のステップＳ１１２の判定で、定常的であると判定された場合にのみに限定して当該符号化を行うことで、可変長符号化による高い圧縮効果を得ることができる。しかしながら、ステップＳ１１２での条件（定常的である場合の条件）を厳しくしすぎると、可変長符号化が適用される頻度が下がるので、情報削減効果が限られる。一方、ステップＳ１１２での条件（定常的である場合の条件）を緩和しすぎると、可変長符号化による高い圧縮効果を得ることができなくなり、場合によっては従来よりも平均ビット数が増加する可能性もある。従って、ステップＳ１１２での条件設定を適切に調整することが必要である。
【００８３】
＜復号方法＞
図７Ｂを用いて、第２実施形態の復号方法を説明する。
第２実施形態の復号方法では、第１実施形態のステップＳ１２３の代わりに以下のステップＳ２２３が実行され、第１実施形態のステップＳ１２４の代わりに以下のステップＳ２２４が実行される。その他は、第１実施形態やその変形例と同様でよい。以下では、本形態のステップＳ２２３およびステップＳ２２４の処理のみを説明する。
【００８４】
［ステップＳ２２３の処理］
ステップＳ１２２の判定で、ビットストリームBSに対応する時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性を表す指標が、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性が高いことを表す条件を満たさないと判定された場合（非定常的）、判定部１２７ｂの制御に基づき、スイッチ部１２７ｆが現フレームの符号CTをピッチ周期復号部２２７ｄに送る。ピッチ周期復号部２２７ｄは、ピッチ周期符号化部２１７ｄ（図５）で行われた符号化処理に対応する復号処理によって符号CTを復号し、現フレームのピッチ周期T'=T1',T2',T3',T4'を出力する（ステップＳ２２３）。例えば、符号化装置２１でステップＳ２１３の具体例１の処理が実行されて現フレームの符号CTが生成されるのであれば（図２Ａ及びＢ参照）、従来と同様な手法によって、符号CTから現フレームのピッチ周期T'=T1',T2',T3',T4'が生成される。また、例えば、符号化装置２１でステップＳ２１３の具体例２の処理が実行されて現フレームの符号CTが生成されるのであれば、それに対応する第１実施形態のステップＳ１２３の処理によって、符号CTから現フレームのピッチ周期T'=T1',T2',T3',T4'が生成される。
【００８５】
［ステップＳ２２４の処理］
ステップＳ１２２の判定で、ビットストリームBSに対応する時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性を表す指標が、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性が高いことを表す条件を満たすと判定された場合（定常的）、判定部１２７ｂの制御に基づき、スイッチ部１２７ｆが現フレームの符号CTをピッチ周期復号部２２７ｅに送る。ピッチ周期復号部２２７ｅは、ピッチ周期符号化部２１７ｅ（図５）で行われた符号化処理に対応する復号処理によって符号CTを復号し、現フレームのピッチ周期T'=T1',T2',T3',T4'を出力する（ステップＳ２２４）。
【００８６】
〔第３実施形態〕
第３実施形態は、第１実施形態あるいはその変形例１−６または第２実施形態に対する変形である。第３実施形態と、第１実施形態あるいはその変形例１−６または第２実施形態との相違点は、時系列信号が定常的（周期的）であるか否かに応じて切り替えられる、ピッチ周期の符号化方式および復号方式の内容である。
【００８７】
定常性（周期性）が高い場合、すなわち量子化されたピッチ利得や予測利得が規定値より大きい場合や、差分値TD(1,2),TD(3,4)が規定値より小さい場合、第１サブフレームのピッチ周期T1と第３サブフレームのピッチ周期T3との差も小さい場合が多い。よって、本形態の符号化処理では、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性（周期性）が高い場合に、ピッチ周期T3に対応する値（例えば、ピッチ周期T3の整数部）とピッチ周期T1に対応する値（例えば、ピッチ周期T1の整数部）との差分値TD(1,3)を可変長符号化する。
【００８８】
すなわち、第３実施形態のピッチ周期の符号化処理も、時系列信号の周期性および／または定常性の高さを表す指標が、周期性および／または定常性が高いことを表す条件を満たす場合に、所定時間区間に含まれる第１所定時間区間のピッチ周期を符号化し、当該所定時間区間に含まれる第１所定時間区間以外の第２所定時間区間のピッチ周期に対応する値と当該所定時間区間に含まれる当該第２所定時間区間以外の時間区間のピッチ周期に対応する値との差分値を可変長符号化する。ただし、本形態では、「所定時間区間」がフレームであり、「第１所定時間区間」が第１サブフレームであり、「第２所定時間区間」が第３サブフレームであり、「第２所定時間区間以外の時間区間」が第１サブフレームであり、「ピッチ周期に対応する値」がピッチ周期の整数部である。なお、これは本発明を限定するものではない。以下では、第１実施形態あるいはその変形例１−６または第２実施形態との相違点を中心に説明する。
【００８９】
＜構成＞
図４から６を用いて、第３実施形態の符号化装置３１および復号装置３２の構成を説明する。
図４に例示するように、第３実施形態の符号化装置３１と第１実施形態の符号化装置１１との相違点は、パラメータ符号化部１１７がパラメータ符号化部３１７に置換された点である。また、第３実施形態の復号装置３２と第１実施形態の復号装置１２との相違点は、パラメータ復号部１２７がパラメータ復号部３２７に置換された点である。
【００９０】
図５に例示するように、第３実施形態のパラメータ符号化部３１７と第１実施形態のパラメータ符号化部１１７との相違点は、判定部１１７ｂが判定部３１７ｂに置換され、ピッチ周期符号化部１１７ｄがピッチ周期符号化部３１７ｄに置換され、ピッチ周期符号化部１１７ｅがピッチ周期符号化部３１７ｅに置換された点である。また、図６に例示するように、第３実施形態のパラメータ復号部３２７と第１実施形態のパラメータ復号部１２７との相違点は、判定部１２７ｂが判定部３２７ｂに置換され、ピッチ周期復号部１２７ｄがピッチ周期復号部３２７ｄに置換され、ピッチ周期復号部１２７ｅがピッチ周期復号部３２７ｅに置換された点である。
【００９１】
＜符号化方法＞
図７Ａを用いて、第３実施形態の符号化方法を説明する。
第３実施形態の符号化方法では、第１実施形態のステップＳ１１２の代わりに以下のステップＳ３１２が実行され、第１実施形態のステップＳ１１３の代わりに以下のステップＳ３１３が実行され、第１実施形態のステップＳ１１４の代わりに以下のステップＳ３１４が実行される。その他は、第１実施形態やその変形例と同様でよい。以下では、本形態のステップＳ３１２、ステップＳ３１３およびステップＳ３１４の処理のみを説明する。
【００９２】
［ステップＳ３１２の処理］
ステップＳ３１２では、判定部３１７ｂが現フレームの時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的（周期的）であるか否かを判定する（ステップＳ３１２）。ステップＳ３１２の判定は、第１実施形態のステップＳ１１２と同様に行われてもよいが、第３実施形態では、所定時間区間に含まれる何れかの時間区間のピッチ周期に対応する値と当該所定時間区間に含まれる当該時間区間より過去の時間区間のピッチ周期に対応する値との差分値の大きさを指標とし、その指標が規定値より小さい場合に、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的（周期的）であると判定し、そうでない場合に、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が非定常的（非周期的）であると判定する例を説明する。以下では、差分値TD(1,2)の大きさ、および／または、TD(3,4)の大きさを指標とし、定常的（周期的）であるか否かを判定する例を説明する。
【００９３】
［ステップＳ３１２の具体例１］
ステップＳ３１２の具体例１では、判定部３１７ｂにピッチ周期T1,T2,が入力される。判定部３１７ｂは、ピッチ周期T1,T2の整数部の差分である差分値TD(1,2)の大きさを指標とし、それが規定値より小さいか否かを判定する。そして、差分値TD(1,2)の大きさが規定値より小さい場合には、現フレームの時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的（周期的）であると判定し、そうでない場合には、現フレームの時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的（周期的）でないと判定する。
【００９４】
なお、指標＜規定値を満たすか否かを判定することで、指標が規定値よりも小さいか否かが判定されてもよいし、指標≦（規定値−定数）を満たすか否かを判定することで、指標が規定値よりも小さいか否かが判定されてもよい。この場合、規定値が処理上の閾値として設定されていてもよいし、（規定値−定数）が処理上の閾値として設定されていてもよい。以後説明するその他の「指標が規定値よりも小さいか否か」の判定についても同様である。また、ピッチ周期T1,T2の整数部の差分である差分値TD(1,2)の代わりに、ピッチ周期T3,T4の整数部の差分である差分値TD(3,4)を指標として用いてもよい。
【００９５】
［ステップＳ３１２の具体例２］
ステップＳ３１２の具体例２では、判定部３１７ｂにピッチ周期T1,T2,T3,T4が入力される。判定部３１７ｂは、差分値TD(1,2)の大きさとTD(3,4)の大きさとを指標とし、それらがともに規定値より小さいか否かを判定する。そして、差分値TD(1,2)の大きさとTD(3,4)の大きさとがともに規定値より小さい場合には、現フレームの時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的（周期的）であると判定し、そうでない場合には、現フレームの時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的（周期的）でないと判定する。
【００９６】
［ステップＳ３１２の具体例３］
ステップＳ３１２の具体例３でも、判定部３１７ｂにピッチ周期T1,T2,T3,T4が入力される。判定部３１７ｂは、差分値TD(1,2)が規定値Ａより小さく、かつ、差分値TD(3,4)が規定値Ｂより小さいか否かを判定する。そして、これらの条件が満たされる場合には、現フレームの時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的（周期的）であると判定し、そうでない場合には、現フレームの時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的（周期的）でないと判定する。
【００９７】
［ステップＳ３１２の具体例４］
ステップＳ３１２の具体例４でも、判定部３１７ｂにピッチ周期T1,T2,T3,T4が入力される。判定部３１７ｂは、差分値TD(1,2)が規定値A1より大きく規定値A2よりも小さく、かつ、差分値TD(3,4)が規定値B1より大きく規定値B2よりも小さいか否かを判定する。そして、これらの条件が満たされる場合には、現フレームの時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的（周期的）であると判定し、そうでない場合には、現フレームの時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的（周期的）でないと判定する。
【００９８】
［ステップＳ３１２の具体例５］
その他、ステップＳ３１２の具体例１から４の何れかの判定と、第１実施形態のステップＳ１１２の何れかの判定との組み合わせで、現フレームの時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的（周期的）であるか否かを判定してもよい。
【００９９】
［ステップＳ３１３の処理］
ステップＳ３１２で非定常的（非周期的）であると判定されると、判定部３１７ｂの制御に基づき、スイッチ部１１７ｃがピッチ周期T=T1,T2,T3,T4をピッチ周期符号化部３１７ｄ（図５）に送る。ピッチ周期符号化部３１７ｄは、例えば、従来（図２Ａ及びＢ）と同様な方法（ステップＳ３１３の具体例１）、または第１実施形態のステップＳ１１３（図８Ｂ）と同様な方法（ステップＳ３１３の具体例２）で、現フレームのピッチ周期Tに対応する符号CTを生成して出力する（ステップＳ３１３）。
【０１００】
［ステップＳ３１４の処理］
ステップＳ３１２で定常的（周期的）であると判定されると、判定部３１７ｂの制御に基づき、スイッチ部１１７ｃがピッチ周期T=T1,T2,T3,T4をピッチ周期符号化部３１７ｅに送る。図１０Ａ−Ｃは、時系列信号が定常的（周期的）である場合における、第３実施形態でのピッチ周期の符号化方法を例示するための図である。
【０１０１】
図１０Ａに例示するように、ピッチ周期符号化部３１７ｅは、第２サブフレームのピッチ周期T2の整数部と第１サブフレームのピッチ周期T1の整数部との差分値TD(1,2)と、第４サブフレームのピッチ周期T4の整数部と第３サブフレームのピッチ周期T3の整数部との差分値TD(3,4)とをそれぞれ符号化し（差分整数部）、ピッチ周期T2,T4の小数点以下の値（小数部）をそれぞれ符号化する。さらに、ピッチ周期符号化部３１７ｅは、第１サブフレームのピッチ周期T1をサブフレームごとに単独で符号化する。これらの第１，２，４サブフレームの符号化方法は、例えば、従来と同様に行えばよい。ピッチ周期符号化部３１７ｅは、さらに、差分値TD(1,3)に応じ、第３サブフレームのピッチ周期T3の整数部と第１サブフレームのピッチ周期T1の整数部との差分値TD(1,3)を可変長符号化するか（図１０Ｂ）、または、第３サブフレームのピッチ周期T3をサブフレームごとに単独で符号化し（図１０Ｃ）、第３サブフレームのピッチ周期T3の符号X3を生成する（図１０Ａ）。なお、差分値TD(1,3)を可変長符号化する場合、ピッチ周期T3の小数部はピッチ周期T3の整数部の大きさに応じたビットで符号化される。例えば、ピッチ周期符号化部３１７ｅは、ピッチ周期T3の整数部が最小値Tmin以上でTAより小さい場合には、2ビットで小数部を符号化し、ピッチ周期T3の整数部がTAからTBまでの場合には、1ビットで小数部を符号化し、ピッチ周期T3の整数部がTB以上で最大値Tmaxまでの場合には小数部を符号化しない（図１０Ｂ）。以上の処理により、ピッチ周期符号化部３１７ｅは、ピッチ周期T=T1,T2,T3,T4に対応する符号CTを生成して出力する。以下に、ピッチ周期T3の符号化方法を例示する。
【０１０２】
［ピッチ周期T3の符号化方法の具体例１］
この例では、前述の差分値TD(1,3)が0の場合に、1ビットの指定符号（例えば"1"）を、差分値TD(1,3)に対応する符号とする。また、差分値TD(1,3)が+1,-1のいずれかである場合に、3ビットの指定符号（例えば"000","001"）を、差分値TD(1,3)に対応する符号とする。さらに、差分値TD(1,3)がその他の値となる場合には、そのことを示す2ビットの指定符号（例えば"01"）とピッチ周期T3に対応する7ビットとからなる合計9ビットの符号が生成される。例えば、以下に例示するように、ピッチ周期T3が符号化される。
【表５】
0005442887.tif 000007
表５の想定頻度の場合、ピッチ周期T3を表現するための符号の符号長期待値を従来の7ビットと比べて3.2ビット節約できる。また、表５の想定頻度は、上記のステップＳ３１２において、差分値TD(1,2)の大きさが1より小さい場合（差分値TD(1,2)が0の場合）にのみ定常的（周期的）であると判定することにした場合のものである。この場合、上記のステップＳ３１２で定常的（周期的）と判定されるフレームの頻度は全体の25％と想定でき、ピッチ周期T3を表現するための符号の節約量は平均では0.8ビットとなる。
【０１０３】
［ピッチ周期T3の符号化方法の具体例２］
この例では、前述の差分値TD(1,3)が0の場合に、そのことを表す1ビットの指定符号（例えば"1"）を、差分値TD(1,3)に対応する符号とする。また、差分値TD(1,3)が+1,-1のいずれかである場合に、3ビットの指定符号（例えば"000","001"）を、差分値TD(1,3)に対応する符号とする。また、差分値TD(1,3)が0,+1,-1以外であって4ビット以下で表現できる場合には、そのことを表す3ビットの指定符号（例えば"010"）と差分値TD(1,3)を表す4ビットとの合計7ビットを差分値TD(1,3)に対応する符号とする。差分値TD(1,3)がその他の値となる場合には、そのことを示す3ビットの指定符号（例えば"001"）とピッチ周期T3に対応する7ビットとからなる合計10ビットの符号が生成される。例えば、以下に例示するように、ピッチ周期T3が符号化される。
【表６】
0005442887.tif 000008
表６の想定頻度の場合、ピッチ周期T3を表現するための符号の符号長期待値を従来の7ビットと比べて2.4ビット節約できる。また、表６の想定頻度は、上記のステップＳ３１２において、差分値TD(1,2)の大きさが2より小さい場合（差分値TD(1,2)が0,-1,1の何れかの場合）にのみ定常的（周期的）であると判定することにした場合のものである。この場合、上記のステップＳ３１２で定常的（周期的）と判定されるフレームの頻度は50％と想定でき、ピッチ周期T3を表現するための符号の節約量は平均では1.2ビットとなる。
【０１０４】
［ピッチ周期T3の符号化方法の具体例３］
この例での符号の割り当て方はピッチ周期T3の符号化方法の具体例２と同じである。ただし、上記のステップＳ３１２において、差分値TD(1,2)およびTD(3,4)の大きさがともに2より小さい場合（差分値TD(1,2)およびTD(3,4)が0,-1,1の何れかの場合）にのみ定常的（周期的）であると判定する。この場合の想定頻度は以下のようになる。
【表７】
0005442887.tif 000009
表７の想定頻度では、ピッチ周期T3を表現するための符号の符号長期待値を従来の7ビットと比べて3.9ビット節約できる。ただし、この場合、上記のステップＳ３１２で定常的（周期的）と判定されるフレームの頻度は24％と想定でき、ピッチ周期T3を表現するための符号の節約量は平均では0.95ビットとなる。
【０１０５】
［ピッチ周期T3の符号化方法の具体例４］
この例では、前述の差分値TD(1,3)が0の場合に、そのことを表す1ビットの指定符号（例えば"1"）を、差分値TD(1,3)に対応する符号とする。また、差分値TD(1,3)が-1である場合に、2ビットの指定符号（例えば"01"）を、差分値TD(1,3)に対応する符号とする。また、差分値TD(1,3)が+1である場合に、3ビットの指定符号（例えば"000"）を、差分値TD(1,3)に対応する符号とする。差分値TD(1,3)がその他の値となる場合には、そのことを示す3ビットの指定符号（例えば"001"）とピッチ周期T3に対応する7ビットとからなる合計10ビットの符号が生成される。例えば、以下に例示するように、ピッチ周期T3が符号化される。
【表８】
0005442887.tif 000010
表８の想定頻度の場合、ピッチ周期T3を表現するための符号の符号長期待値を従来の7ビットと比べて3.75ビット節約できる。また、表８の想定頻度は、上記のステップＳ３１２において、差分値TD(1,2)およびTD(3,4)の大きさがともに2より小さい場合（差分値TD(1,2)およびTD(3,4)が0,-1,1の何れかの場合）にのみ定常的（周期的）であり、かつ、ピッチ利得T2,T4がともに0.7以上の場合にのみ定常的（周期的）であると判定することにした場合のものである。この場合、上記のステップＳ３１２で定常的（周期的）と判定されるフレームの頻度は24％と想定でき、ピッチ周期T3を表現するための符号の節約量は平均では0.95ビットとなる。
【０１０６】
［ピッチ周期T3の符号化方法の具体例５］
この例での符号の割り当て方はピッチ周期T3の符号化方法の具体例４と同じである。ただし、上記のステップＳ３１２において、差分値TD(1,2),TD(3,4)かかわらず、ピッチ利得T2,T4がともに0.7以上の場合にのみ定常的（周期的）であると判定する。この場合の想定頻度は以下のようになる。
【表９】
0005442887.tif 000011
表９の想定頻度では、ピッチ周期T3を表現するための符号の符号長期待値を従来の7ビットと比べて1.8ビット節約できる。ただし、この場合、上記のステップＳ３１２で定常的（周期的）と判定されるフレームの頻度は40％と想定でき、ピッチ周期T3を表現するための符号の節約量は平均では0.72ビットとなる。
【０１０７】
＜復号方法＞
図７Ｂを用いて、第３実施形態の復号方法を説明する。
第３実施形態の復号方法では、第１実施形態のステップＳ１２２の代わりに以下のステップＳ３２２が実行され、第１実施形態のステップＳ１２３の代わりに以下のステップＳ３２３が実行され、第１実施形態のステップＳ１２４の代わりに以下のステップＳ３２４が実行される。その他は、第１実施形態やその変形例と同様でよい。以下では、本形態のステップＳ３２２，Ｓ３２３およびＳ３２４の処理のみを説明する。
【０１０８】
［ステップＳ３２２の処理］
ステップＳ３２２では、復号装置３２（図４）の判定部３２７ｂ（図６）が、現フレームのビットストリームBSに対応する時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的であったか否かを判定する（ステップＳ３２２）。ステップＳ３２２の判定は、当該時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性の高さを表す指標が、時系列信号の定常性が高いとみなされる条件を満たすか否かによって行われる。この判定は、分離部１２７ｇから出力された判定部３２７ｂに判定に必要な情報（LPC info、CT、gp'など）が入力され、符号化装置３１で行われたステップＳ３１２と同じ方法で行われる。なお、差分値TD(1,2), TD(3,4)を判定のための指標として用いる場合であって、これらが可変長符号化されている場合、これらを復号してからステップＳ３２２の判定を行う必要がある。
【０１０９】
［ステップＳ３２３の処理］
ステップＳ３２２の判定で、ビットストリームBSに対応する時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性を表す指標が、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性が高いことを表す条件を満たさないと判定された場合（非定常的）、判定部３２７ｂの制御に基づき、スイッチ部１２７ｆが現フレームの符号CTをピッチ周期復号部３２７ｄに送る。ピッチ周期復号部３２７ｄは、ピッチ周期符号化部３１７ｄ（図５）で行われた符号化処理に対応する復号処理によって符号CTを復号し、現フレームのピッチ周期T'=T1',T2',T3',T4'を出力する（ステップＳ３２３）。
【０１１０】
［ステップＳ３２４の処理］
ステップＳ３２２の判定で、ビットストリームBSに対応する時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性を表す指標が、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性が高いことを表す条件を満たすと判定された場合（定常的）、判定部３２７ｂの制御に基づき、スイッチ部１２７ｆが現フレームの符号CTをピッチ周期復号部３２７ｅに送る。ピッチ周期復号部３２７ｅは、ピッチ周期符号化部３１７ｅ（図５）で行われた符号化処理に対応する復号処理によって符号CTを復号し、現フレームのピッチ周期T'=T1',T2',T3',T4'を出力する（ステップＳ３２４）。
【０１１１】
〔第３実施形態の変形例１〕
第３実施形態の符号化処理では、現フレームの時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性が高いと判断された場合に、現フレームに属する第３サブフレームのピッチ周期T3の整数部と、第１サブフレームのピッチ周期T1の整数部との差分値TD(1,3)を可変長符号化した。しかし、現フレームの時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性が高いと判断された場合に、差分値TD(1,3)を可変長符号化する代わりに、現フレームに属する第３サブフレームのピッチ周期T3の整数部と、第２サブフレームのピッチ周期T2の整数部との差分値TD(2,3)を、可変長符号化することにしてもよい。なお、図２Ｂのようにピッチ周期T2が、整数部の差分値TD(1,2)として符号化されている場合には、ピッチ周期T1の整数部に差分値TD(1,2)を加えた値をピッチ周期T2の整数部とする。
【０１１２】
〔第３実施形態の変形例２〕
第３実施形態では、現フレームの時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性が高いと判断された場合に、現フレームに属する第３サブフレームのピッチ周期T3の整数部と、第１サブフレームのピッチ周期T1の整数部との差分値TD(1,3)を可変長符号化した。しかし、整数部の差分値TD(1,3)を可変長符号化する代わりに、第３サブフレームの小数部を含むピッチ周期T3の下位2ビットを除く値と、第１サブフレームの小数部を含むピッチ周期T1の下位2ビットを除く値との差分値を可変長符号化し、ピッチ周期T3の小数部の代わりにピッチ周期T3の下位2ビットをそのまま符号化することにしてもよい。この場合、ピッチ周期T3の整数部が最小値Tmin以上でTAより小さい場合には、ピッチ周期T3の小数部2ビットがそのまま符号化され、ピッチ周期T3の整数部がTAからTBまでの場合には、ピッチ周期T3の整数部の最下位１ビットと小数部の1ビットとがそのまま符号化され、ピッチ周期T3の整数部がTBから最大値Tmaxまでの場合には、ピッチ周期T3の整数部の下位2ビットがそのまま符号化される。
【０１１３】
〔第３実施形態の変形例３〕
第３実施形態では、現フレームの時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性が高いと判断された場合に、現フレームに属する第３サブフレームのピッチ周期T3の整数部と、第１サブフレームのピッチ周期T1の整数部との差分値TD(1,3)を可変長符号化した。しかし、現フレームの時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性が高いと判断された場合に、差分値TD(1,3)を可変長符号化して得られる符号とピッチ周期T3の小数部の符号との合計符号長と、ピッチ周期T3（整数部及び小数部）をサブフレームごとに単独に符号化して得られる符号の符号長とを比較し、圧縮効果が高い符号を第３サブフレームのピッチ周期T3の符号として選択してもよい。
【０１１４】
さらに、第３サブフレームのピッチ周期T3の符号としてピッチ周期T3（整数部及び小数部）をサブフレームごとに単独に符号化して得られる符号が選択された場合、現フレームに属する第１サブフレームのピッチ周期T1の整数部と、第３サブフレームのピッチ周期T3の整数部との差分値TD(3,1)を可変長符号化して得られる符号とピッチ周期T1の小数部の符号との合計符号長と、ピッチ周期T1（整数部及び小数部）をサブフレームごとに単独に符号化して得られる符号の符号長とを比較し、圧縮効果が高い符号を第１サブフレームのピッチ周期T1の符号として選択してもよい。
なお、上述の符号長の比較は、実際に比較対象の符号を求めてそれらの符号長を用いて行われてもよいし、符号長の予測値を用いて行われてもよい。また、何れの符号が選択されたかを示す固定長の補助ビットが符号に付加される場合には、この補助ビットの符号長をも考慮して比較が行われる。
【０１１５】
〔第４実施形態〕
第４実施形態では、フレームをまたがるサブフレーム間でピッチ周期に対応する値の差分値を求め、その差分値を可変長符号化する。図１１に例示するように、複数のフレームからなるスーパーフレームごとに何らかの処理（長期予測や短期予測など）がなされる場合があり、このような場合には、同じスーパーフレームに属するサブフレーム間での定常性や周期性が高くなる場合がある。また、異なるスーパーフレームであってもスーパーフレーム間での定常性が高い場合もある。このような場合には、現フレームの第１サブフレームのピッチ周期と、それよりも過去のフレームの第３サブフレームまたは第４サブフレームのピッチ周期との差分値が小さくなる場合が多い。このように、本形態では、フレームをまたがるサブフレーム間でピッチ周期に対応する値の差分値を求め、その差分値を可変長符号化することで符号長を削減する。
【０１１６】
すなわち、第４実施形態のピッチ周期の符号化処理も、時系列信号の周期性および／または定常性の高さを表す指標が、周期性および／または定常性が高いことを表す条件を満たす場合に、所定時間区間に含まれる第１所定時間区間のピッチ周期を符号化し、当該所定時間区間に含まれる第１所定時間区間以外の第２所定時間区間のピッチ周期に対応する値と当該所定時間区間に含まれる当該第２所定時間区間以外の時間区間のピッチ周期に対応する値との差分値を可変長符号化する。ただし、「所定時間区間」がフレームであり、「第１所定時間区間」が現フレームより過去のフレームの何れかのサブフレームであり、「第２所定時間区間」が現フレームの第１サブフレームであり、「第２所定時間区間以外の時間区間」が現フレームより過去のフレームの何れかのサブフレームであり、「ピッチ周期に対応する値」がピッチ周期の整数部である。以下では説明の簡略化のため、「第１所定時間区間」が現フレームの直前フレームの第３サブフレームであり、「第２所定時間区間」が現フレームの第１サブフレームであり、「第２所定時間区間以外の時間区間」が現フレームの直前フレームの第３サブフレームである場合を説明する。ただし、これは本発明を限定するものではない。以下では、これまで説明した形態との相違点を中心に説明する。
【０１１７】
＜構成＞
図４から６を用いて、第４実施形態の符号化装置４１および復号装置４２の構成を説明する。
図４に例示するように、第４実施形態の符号化装置４１と第１実施形態の符号化装置１１との相違点は、パラメータ符号化部１１７がパラメータ符号化部４１７に置換された点である。また、第４実施形態の復号装置４２と第１実施形態の復号装置１２との相違点は、パラメータ復号部１２７がパラメータ復号部４２７に置換された点である。
図５に例示するように、第４実施形態のパラメータ符号化部４１７と第１実施形態のパラメータ符号化部１１７との相違点は、判定部１１７ｂが判定部３１７ｂに置換され、ピッチ周期符号化部１１７ｄがピッチ周期符号化部４１７ｄに置換され、ピッチ周期符号化部１１７ｅがピッチ周期符号化部４１７ｅに置換された点である。また、図６に例示するように、第４実施形態のパラメータ復号部４２７と第１実施形態のパラメータ復号部１２７との相違点は、判定部１２７ｂが判定部３２７ｂに置換され、ピッチ周期復号部１２７ｄがピッチ周期復号部４２７ｄに置換され、ピッチ周期復号部１２７ｅがピッチ周期復号部４２７ｅに置換された点である。
【０１１８】
＜符号化方法＞
図７Ａを用いて、第４実施形態の符号化方法を説明する。
第４実施形態の符号化方法では、第１実施形態のステップＳ１１２の代わりに前述のステップＳ３１２が実行され、第１実施形態のステップＳ１１３の代わりに以下のステップＳ４１３が実行され、第１実施形態のステップＳ１１４の代わりに以下のステップＳ４１４が実行される。その他は、第１実施形態やその変形例と同様でよい。以下では、本形態のステップＳ４１３およびステップＳ４１４の処理のみを説明する。
【０１１９】
［ステップＳ４１３の処理］
ステップＳ３１２で非定常的（非周期的）であると判定されると、判定部３１７ｂの制御に基づき、スイッチ部１１７ｃがピッチ周期T=T1,T2,T3,T4をピッチ周期符号化部４１７ｄ（図５）に送る。ピッチ周期符号化部４１７ｄは、例えば、従来（図２Ａ及びＢ）と同様な方法（ステップＳ４１３の具体例１）、または第１実施形態のステップＳ１１３（図８Ｂ）と同様な方法（ステップＳ４１３の具体例２）で、現フレームのピッチ周期Tに対応する符号CTを生成して出力する（ステップＳ４１３）。
【０１２０】
［ステップＳ４１４の処理］
ステップＳ３１２で定常的（周期的）であると判定されると、判定部３１７ｂの制御に基づき、スイッチ部１１７ｃがピッチ周期T=T1,T2,T3,T4をピッチ周期符号化部４１７ｅに送る。図１２Ａ及びＢは、時系列信号が定常的（周期的）である場合における、第４実施形態でのピッチ周期の符号化方法を例示するための図である。
図１２Ｂに例示するように、ピッチ周期符号化部４１７ｅは、現フレーム（図１２Ｂ）における第２サブフレームのピッチ周期T2の整数部と、現フレームにおける第１サブフレームのピッチ周期T1の整数部との差分値TD(1,2)と、現フレームにおける第４サブフレームのピッチ周期T4の整数部と、現フレームにおける第３サブフレームのピッチ周期T3の整数部との差分値TD(3,4)とをそれぞれ符号化し（差分整数部）、ピッチ周期T2,T4の小数点以下の値（小数部）をそれぞれ符号化する。さらに、ピッチ周期符号化部４１７ｅは、現フレームにおける第３サブフレームのピッチ周期T3をサブフレームごとに単独で符号化する。これらの第２，３，４サブフレームの符号化方法は、例えば、従来と同様に行えばよい。
【０１２１】
ピッチ周期符号化部４１７ｅは、さらに、現フレーム（図１２Ｂ）における第１サブフレームのピッチ周期T1の整数部と、過去にピッチ周期符号化部４１７ｅに入力された現フレームの直前フレーム（図１２Ａ）における第３サブフレームのピッチ周期T3'の整数部との差分値TD(3',1)を求める。そして、ピッチ周期符号化部４１７ｅは、差分値TD(3',1)に応じ、差分値TD(3',1)を可変長符号化するか、または、現フレーム第１サブフレームのピッチ周期T1をサブフレームごとに単独で符号化し、現フレームの第１サブフレームでのピッチ周期T1の符号X1を生成する（図１２Ｂ）。この処理は、差分値TD(1,3)が差分値TD(3',1)に置換される以外、第３実施形態と同様である。また、差分値TD(3',1)の代わりに、現フレームの直前フレームでの第４サブフレームのピッチ周期T4'の整数部との差分値TD(4',1)が用いられてもよい。この場合、当該直前フレームの第４サブフレームのピッチ周期T4'が、当該直前フレームの第３，４サブフレームのピッチ周期T3',T4'の整数部の差分値TD(3'，4')で符号化されている場合には、ピッチ周期T3'に差分値TD(3'，4')を加えてT4としてTD(4',1)を求める。
【０１２２】
＜復号方法＞
図７Ｂを用いて、第４実施形態の復号方法を説明する。第４実施形態の復号方法では、第１実施形態のステップＳ１２２の代わりに前述のステップＳ３２２が実行され、第１実施形態のステップＳ１２３の代わりに以下のステップＳ４２３が実行され、第１実施形態のステップＳ１２４の代わりに以下のステップＳ４２４が実行される。その他は、第１実施形態やその変形例と同様でよい。以下では、本形態のステップＳ４２３およびＳ４２４の処理のみを説明する。
【０１２３】
［ステップＳ４２３の処理］
ステップＳ３２２の判定で、ビットストリームBSに対応する時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性を表す指標が、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性が高いことを表す条件を満たさないと判定された場合（非定常的）、判定部３２７ｂの制御に基づき、スイッチ部１２７ｆが現フレームの符号CTをピッチ周期復号部４２７ｄに送る。ピッチ周期復号部４２７ｄは、ピッチ周期符号化部４１７ｄ（図５）で行われた符号化処理に対応する復号処理によって符号CTを復号し、現フレームのピッチ周期T'=T1',T2',T3',T4'を出力する（ステップＳ４２３）。
【０１２４】
［ステップＳ４２４の処理］
ステップＳ３２２の判定で、ビットストリームBSに対応する時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性を表す指標が、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性が高いことを表す条件を満たすと判定された場合（定常的）、判定部３２７ｂの制御に基づき、スイッチ部１２７ｆが現フレームの符号CTをピッチ周期復号部４２７ｅに送る。ピッチ周期復号部４２７ｅは、ピッチ周期符号化部４１７ｅ（図５）で行われた符号化処理に対応する復号処理によって符号CTを復号し、現フレームのピッチ周期T'=T1',T2',T3',T4'を出力する（ステップＳ４２４）。
【０１２５】
〔第５実施形態〕
上述の各実施形態を組み合わせた形態であってもよい。第５実施形態は、その一例である。
＜構成＞
図４から６を用いて、第５実施形態の符号化装置５１および復号装置５２の構成を説明する。
図４に例示するように、第５実施形態の符号化装置５１と第１実施形態の符号化装置１１との相違点は、パラメータ符号化部１１７がパラメータ符号化部５１７に置換された点である。また、第５実施形態の復号装置５２と第１実施形態の復号装置１２との相違点は、パラメータ復号部１２７がパラメータ復号部５２７に置換された点である。
【０１２６】
図５に例示するように、第５実施形態のパラメータ符号化部５１７と第１実施形態のパラメータ符号化部１１７との相違点は、判定部１１７ｂが判定部５１７ｂに置換され、ピッチ周期符号化部１１７ｄがピッチ周期符号化部５１７ｄに置換され、ピッチ周期符号化部１１７ｅがピッチ周期符号化部５１７ｅに置換された点である。また、図６に例示するように、第５実施形態のパラメータ復号部５２７と第１実施形態のパラメータ復号部１２７との相違点は、判定部１２７ｂが判定部５２７ｂに置換され、ピッチ周期復号部１２７ｄがピッチ周期復号部５２７ｄに置換され、ピッチ周期復号部１２７ｅがピッチ周期復号部５２７ｅに置換された点である。
【０１２７】
＜符号化方法＞
図１３は、第５実施形態の符号化方法を説明するためのフローチャートである。
ステップＳ１１１の処理が実行された後、パラメータ符号化部５１７（図５）の判定部５１７ｂは、前述のステップＳ１１２の判定処理により、現フレームの時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的（周期的）であるか否かを判定する。
この判定で、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性を表す指標が、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性（周期的）が高いことを表す条件を満たさないと判定された場合（非定常的／非周期的）、判定部５１７ｂの制御に基づき、スイッチ部１１７ｃがピッチ周期T2,T4をピッチ周期符号化部５１７ｄに送る。ピッチ周期符号化部５１７ｄは、各ピッチ周期T2,T4を表現するための精度を整数精度のみにし、それぞれサブフレームごとに単独に符号化する（ステップＳ５１３）。
【０１２８】
一方、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性を表す指標が、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性（周期的）が高いことを表す条件を満たすと判定された場合（定常的／周期的）、判定部５１７ｂの制御に基づき、スイッチ部１１７ｃがピッチ周期T1,T2,T3,T4をピッチ周期符号化部５１７ｅに送る。ピッチ周期符号化部５１７ｅは、小数精度で表現されたピッチ周期T2,T4の整数部とピッチ周期T1,T3の整数部との差分値を符号化し、ピッチ周期T2,T4の小数点以下の値がそれぞれ２ビットで符号化する（ステップＳ５１４）。
【０１２９】
次に、パラメータ符号化部５１７の判定部５１７ｂが、前述のステップＳ３１２の判定処理により、現フレームの時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的（周期的）であるか否かを判定する。
【０１３０】
この判定で非定常的（非周期的）であると判定されると、判定部５１７ｂの制御に基づき、スイッチ部１１７ｃがピッチ周期T1,T3をピッチ周期符号化部５１７ｄに送る。ピッチ周期符号化部５１７ｄは、各ピッチ周期T1,T3を表現するための精度を整数精度のみにし、それぞれサブフレームごとに単独に符号化する（ステップＳ５１６）。
一方、この判定で定常的（周期的）であると判定されると、判定部５１７ｂの制御に基づき、スイッチ部１１７ｃがピッチ周期T1,T3をピッチ周期符号化部５１７ｅに送る。ピッチ周期符号化部５１７ｅは、第３実施形態（または第４実施形態）のステップＳ３１４（またはＳ４１４）と同様に、ピッチ周期T1,T3を符号化する。
その後、第１実施形態で説明したステップＳ１１５の処理が実行される。
【０１３１】
図１４は、第５実施形態の復号方法を説明するためのフローチャートである。
ステップＳ１２１の処理が実行された後、パラメータ復号部５２７（図６）の判定部５２７ｂは、前述のステップＳ１２２の判定処理により、現フレームのビットストリームBSに対応する時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的（周期的）であるか否かを判定する。
この判定で、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性を表す指標が、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性（周期的）が高いことを表す条件を満たさないと判定された場合（非定常的／非周期的）、判定部５２７ｂの制御に基づき、スイッチ部１２７ｆが符号CTをピッチ周期復号部５２７ｄに送る。ピッチ周期復号部５２７ｄは、ステップＳ５１３に対応する復号処理によって、第２、第４サブフレームの各ピッチ周期T2',T4'を得る（ステップＳ５２３）。
【０１３２】
一方、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性を表す指標が、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性（周期的）が高いことを表す条件を満たすと判定された場合（定常的／周期的）、判定部５２７ｂの制御に基づき、スイッチ部１２７ｆが符号CTをピッチ周期復号部５２７ｅに送る。ピッチ周期復号部５２７ｅは、ステップＳ５１４に対応する復号処理によって、第２、第４サブフレームの各ピッチ周期T2',T4'を得る（ステップＳ５２４）。
【０１３３】
次に、判定部５２７ｂが、前述のステップＳ３２２の判定処理により、現フレームのビットストリームBSに対応する時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)が定常的（周期的）であるか否かを判定する。
この判定で、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性を表す指標が、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性（周期的）が高いことを表す条件を満たさないと判定された場合（非定常的／非周期的）、判定部５２７ｂの制御に基づき、スイッチ部１２７ｆが符号CTをピッチ周期復号部５２７ｄに送る。ピッチ周期復号部５２７ｄは、ステップＳ５１６に対応する復号処理によって、第１、第３サブフレームの各ピッチ周期T1',T3'を得る（ステップＳ５２６）。
【０１３４】
一方、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性を表す指標が、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性（周期的）が高いことを表す条件を満たすと判定された場合（定常的／周期的）、判定部５２７ｂの制御に基づき、スイッチ部１２７ｆが符号CTをピッチ周期復号部５２７ｅに送る。ピッチ周期復号部５２７ｅは、ステップＳ３１４（またはＳ４１４）に対応する復号処理によって、第１、第３サブフレームの各ピッチ周期T1',T3'を得る。
【０１３５】
上記の処理過程では他のパラメータに依存した可変長符号化を使うので、一意に復号できるためのビットストリームの構成が必須である。図２Ａに例示したビットストリームの要素のうち、まずピッチ周期以外の符号が先に復号できるようにし、復号された量子化されたピッチ利得や線形予測情報に基づいてピッチ周期T2',T4'を復号する必要がある。さらにピッチ周期T2',T4'にも依存して各ピッチ周期T1',T3'を復号する。
【０１３６】
〔第６実施形態〕
各フレームのビットストリームBSをパケット伝送する場合、１フレームあたりの符号長（ビット長）は固定であることが望ましい。一方、パケット伝送ではフレーム内のビット構成についての制約はない。第６実施形態では、１フレームあたりの符号長を固定としつつ、フレーム内で余ったビットをそのフレーム内での符号化品質向上のために利用する。
【０１３７】
＜構成＞
図４から６を用いて、第６実施形態の符号化装置６１および復号装置６２の構成を説明する。
図４に例示するように、第６実施形態の符号化装置６１と第１実施形態の符号化装置１１との相違点は、探索部９１３が探索部６１３に置換され、固定符号帳９１４が固定符号帳６１４に置換され、パラメータ符号化部１１７がパラメータ符号化部６１７に置換され、ビット割当て部６１１が追加された点である。また、第６実施形態の復号装置６２と第１実施形態の復号装置１２との相違点は、パラメータ復号部１２７がパラメータ復号部６２７に置換された点である。
【０１３８】
＜符号化方法＞
探索部６１３（図４）は、現フレームに属する第１−第３サブフレームに対し、従来と同様にピッチ周期T1,T2,T3（整数部及び小数部）を求め、固定符号帳６１４からの零でない単位パルスとその正負との組み合わせからなる値を持つ１個以上の信号と零値を持つ１個以上の信号とからなる信号成分c(n)を決定してそれらの信号成分c(n)を表すコードインデックスCf1,Cf2,Cf3を特定し、ピッチ利得gp1,gp2,gp3及び固定符号帳利得gc1,gc2,gc3を得る。固定符号帳６１４には、各サブフレームに対する単位パルスの数、各サブフレーム内で許容される単位パルスの位置（位置候補）、及び各単位パルスに許容される正負符号（正負符号候補）が設定されている（例えば、非特許文献１の"5.7 Algebraic codebook"等参照）。探索部６１３は、固定符号帳６１４で設定された範囲内で信号成分c(n)を決定し、コードインデックスCf1,Cf2,Cf3を特定する。すなわち探索部６１３は、第１−第３サブフレームのそれぞれについて、許容されるサブフレーム内の位置から、設定された数の単位パルスの位置を選択し、許容される正負符号から選択した各位置の単位パルスの正負符号をそれぞれ選択し、それらの選択内容を表すコードインデックスCf1,Cf2,Cf3を特定する。各サブフレームに対する単位パルスの数が多いほどコードインデックスのビット数は大きくなり、符号化精度が高くなる。本形態では、第１−第３サブフレームに対するこのような固定符号帳６１４の設定が固定されている。すなわち、第１−第３サブフレームでは、各サブフレームに対する単位パルスの数、各サブフレーム内で許容される単位パルスの位置、及び各単位パルスに許容される正負符号が同一である。
【０１３９】
第１−第３サブフレームに対するピッチ利得gp1,gp2,gp3及び固定符号帳利得gc1,gc2,gc3はパラメータ符号化部６１７の利得量子化部６１７ａ（図５）に入力される。利得量子化部６１７ａは、これらをサブフレームごとにベクトル量子化し、サブフレームごとにピッチ利得の量子化値と固定符号帳利得の量子化値との組に対応するＶＱ利得符号を生成する。ＶＱ利得符号を表現するためのビット数（「ＶＱ利得符号ビット数」と呼ぶ）が多いほど、量子化インターバル（量子化ステップ）を小さくしたり、ベクトル量子化可能なピッチ利得や固定符号帳利得の範囲（レンジ）を大きくしたりでき、符号化品質を向上できる。本形態では、第１−第３サブフレームに対するＶＱ利得符号ビット数が予め固定されている（例えば7ビット（128種類のピッチ利得の量子化値と固定符号帳利得又は固定符号帳利得対応値との組を表現可能））。利得量子化部６１７ａは、第１−第３サブフレームのＶＱ利得符号に対応する符号（例えば、これらのＶＱ利得符号が圧縮符号化された符号）を出力する。
【０１４０】
探索部６１３（図４）は、現フレームに属する第４サブフレームに対し、従来と同様にピッチ周期T4（整数部及び小数部）を求める。第１−第４サブフレームのピッチ周期T1,T2,T3,T4は、パラメータ符号化部６１７（図５）に入力される。パラメータ符号化部６１７は、上述の第１−５実施形態と同様にピッチ周期T1,T2,T3,T4の各整数部を符号化する。例えば、パラメータ符号化部６１７は、時系列信号x(n)(n=0,...,L-1)の定常性の高さを表す指標として第１−第３サブフレームの何れか又はすべてのＶＱ利得符号などを用い、上述の実施形態やその変形例と同様にピッチ周期T1,T2,T3,T4の各整数部を符号化する。その他、従来技術と同様にピッチ周期T1,T2,T3,T4の各整数部が符号化されてもよい。
【０１４１】
ビット割当て部６１１（図４）は、現フレームの線形予測情報LPC infoの符号長、ピッチ周期T1,T2,T3,T4の各整数部に対応する符号の符号長、コードインデックスCf1,Cf2,Cf3の符号長、及び第１−第３サブフレームのＶＱ利得符号に対応する符号の符号長などの現フレームでの割当てが決定された符号長と、予め定められた１フレームあたりの固定符号長とを用い、現フレームで割当てが決定されていない符号長の割当てを決定する。本形態のビット割当て部６１１は、第１−第４サブフレームのピッチ周期T1,T2,T3,T4の小数部の精度（図３参照）、第４サブフレームに対する単位パルスの数、第４サブフレームに対するＶＱ利得符号ビット数を決定する。ただし、これらの一部が固定値であってもよい。
【０１４２】
なお、ピッチ周期の小数部の精度が高くなるほど、ピッチ周期の小数部に対応する符号に割り当てられる符号長は長くなり、符号化品質が向上する。第４サブフレームに対する単位パルスの数が多くなるほど、第４サブフレームのコードインデックスCf4に割り当てられる符号長は長くなり、第４サブフレームの符号化品質が向上する。第４サブフレームに対するＶＱ利得符号ビット数が多くなるほど、第４サブフレームのＶＱ利得符号に対応する符号に割り当てられる符号長は長くなり、第４サブフレームの符号化品質が向上する。このような符号長の割当ては、現フレームで割当てが決定されていないビットのうちできるだけ多くのビットが、ピッチ周期の小数部に対応する符号、第４サブフレームのコードインデックスCf4、及び第４サブフレームのＶＱ利得符号に対応する符号に割り当てられるように行われる。好ましくは、現フレームで割当てが決定されていないすべてのビットが、ピッチ周期の小数部に対応する符号、第４サブフレームのコードインデックスCf4、及び第４サブフレームのＶＱ利得符号に対応する符号に割り当てられるように行われる。このような符号長の割当ては、予め定められた規則に従って行われる。
【０１４３】
ビット割当て部６１１で決定された第１−第４サブフレームのピッチ周期T1,T2,T3,T4の小数部の精度を表す情報は、パラメータ符号化部６１７に入力される。パラメータ符号化部６１７は、この情報が表す精度で第１−第４サブフレームのピッチ周期T1,T2,T3,T4の小数部を符号化し、ピッチ周期T1,T2,T3,T4の小数部に対応する符号を生成する。
【０１４４】
ビット割当て部６１１で決定された第４サブフレームに対する単位パルスの数を表す情報は探索部６１３（図４）に入力される。探索部６１３は、現フレームに属する第４サブフレームに対する分析によって、この情報が表す数の単位パルスとその正負との組み合わせからなる第４サブフレームの信号成分c(n)を決定（単位パルスの位置とその正負との組み合わせを決定）してそれを表すコードインデックスCf4を特定し、ピッチ利得gp4及び固定符号帳利得gc4を得る。この分析は、先に求めた第４サブフレームのピッチ周期T4が固定されて行われる以外、従来と同様な方法で行われる。
【０１４５】
ビット割当て部６１１で決定された第４サブフレームに対するＶＱ利得符号ビット数を表す情報、探索部６１３で得られたピッチ利得gp4及び固定符号帳利得gc4は、パラメータ符号化部６１７（図５）の利得量子化部６１７ａに入力される。利得量子化部６１７ａは、ＶＱ利得符号ビット数を表す情報が表すビット数でピッチ利得gp4及び固定符号帳利得gc4をベクトル量子化し、当該ＶＱ利得符号ビット数の第４サブフレームに対するＶＱ利得符号を得、第４サブフレームのＶＱ利得符号に対応する符号（例えば、これらのＶＱ利得符号が圧縮符号化された符号）を出力する。
【０１４６】
現フレームの線形予測情報LPC info、コードインデックスCf=Cf1,Cf2,Cf3,Cf4、第１−第４サブフレームのピッチ周期T1,T2,T3,T4（整数部及び小数部）に対応する符号CT、及び第１−第４サブフレームのＶＱ利得符号に対応する符号は、合成部１１７ｇに入力される。合成部１１７ｇはこれらを予め定められた順序で合成し、１フレームあたりの符号長が固定されたビットストリームBSを生成して出力する。なお、合成部１１７ｇに入力された情報の１フレームあたりの合計符号長が１フレームあたりの固定符号長未満となる場合には、補助ビットその他のビットがビットストリームBSに追加されてもよい。
【０１４７】
＜復号方法＞
ビットストリームBSは、復号装置６２のパラメータ復号部６２７（図６）に入力される。パラメータ復号部６２７は、まず、ビットストリームBSから線形予測情報LPC infoと、第１−第３サブフレームのコードインデックスCf1,Cf2,Cf3と、第１−第４サブフレームのピッチ周期T1,T2,T3,T4の整数部に対応する符号と、第１−第３サブフレームのＶＱ利得符号に対応する符号とを得る。パラメータ復号部６２７はそれらの符号長の合計値から、ビット割当て部６１１で決定された符号長の割当てが特定でき、ビットストリームBSから第１−第４サブフレームのピッチ周期T1,T2,T3,T4の小数部に対応する符号と、第４サブフレームのコードインデックスCf4と、第４サブフレームのＶＱ利得符号に対応する符号とを得ることができる。さらにパラメータ復号部６２７は、第１−第４サブフレームのＶＱ利得符号に対応する符号から量子化されたピッチ利得gp'=gp1',gp2',gp3',gp4'と量子化された固定符号帳利得gc'=gc1',gc2',gc3',gc4'を得る。その後の処理は、第１−第５の実施形態と同様である。
【０１４８】
〔第６実施形態の変形例１〕
第６実施形態の変形として、探索部６１３が従来と同様に第２−第４サブフレームのピッチ周期T2,T3,T4（整数部及び小数部）を求める代わりに、探索部６１３’（図４）が、現サブフレームのピッチ周期（整数部及び小数部）を当該現サブフレームよりも過去のサブフレームのＶＱ利得符号に応じた探索方法で探索し、第２−第４サブフレームのピッチ周期T2,T3,T4（整数部及び小数部）を求めてもよい。例えば、探索部６１３’が、第１サブフレームのＶＱ利得符号に応じた探索方法で第２サブフレームのピッチ周期T2（整数部及び小数部）を探索し、第１，２サブフレームのＶＱ利得符号に応じた探索方法で第３サブフレームのピッチ周期T3（整数部及び小数部）を探索し、第１−３サブフレームのＶＱ利得符号に応じた探索方法で第４サブフレームのピッチ周期T4（整数部及び小数部）を探索してもよい。具体的には、例えば探索部６１３’は、過去のサブフレームのＶＱ利得符号を［ステップＳ１１２の具体例３］の判断基準１や判断基準２に適用して現サブフレームの時系列信号が定常的（周期的）であるかを判断し、その結果に応じて現サブフレームでのピッチ周期の探索範囲を変更する。例えば探索部６１３’は、非定常的（非周期的）であると判断された場合は適応信号成分の貢献が少ないので、定常的（周期的）であると判定された場合よりもピッチ周期の探索範囲を狭くしたり、ピッチ周期の小数部の探索精度を低くしたりする。或いは、例えば、定常的（周期的）であると判定された場合にはピッチ周期の整数部及び小数部を探索するが、非定常的（非周期的）であると判断された場合にはピッチ周期の整数部のみを探索し、小数部は探索しない。
【０１４９】
〔第６実施形態の変形例２〕
第６実施形態の変形として、ビット割当て部６１１’が過去のサブフレームのＶＱ利得符号に応じ、第２及び第３サブフレームのピッチ周期の小数部の精度を定めてもよい。例えば、ビット割当て部６１１’は、第１−第５実施形態や従来技術と同様に、第１サブフレームのピッチ周期T1の小数部の精度を定め、第１サブフレームのＶＱ利得符号に応じて第２サブフレームのピッチ周期T2の小数部の精度を定め、第１，２サブフレームのＶＱ利得符号に応じて第３サブフレームのピッチ周期T3の小数部の精度を定める。具体的には、例えばビット割当て部６１１’は、過去のサブフレームのＶＱ利得符号を［ステップＳ１１２の具体例３］の判断基準１や判断基準２に適用して現サブフレームの時系列信号が定常的（周期的）であるかを判断し、その結果に応じて第２及び第３サブフレームでのピッチ周期の小数部の精度を定める。具体的には、例えばビット割当て部６１１’は、非定常的（非周期的）であると判断された場合は適応信号成分の貢献が少ないので、定常的（周期的）であると判定された場合よりもピッチ周期の小数部の精度を下げる。例えば、ビット割当て部６１１’は、定常的（周期的）であると判定された場合にはピッチ周期の小数部を小数精度で符号化するが、非定常的（非周期的）であると判断された場合には整数精度で符号化する。
【０１５０】
さらにビット割当て部６１１’は、現フレームの線形予測情報LPC infoの符号長、ピッチ周期T1,T2,T3,T4の各整数部に対応する符号の符号長、ピッチ周期T1,T2,T3の各小数部対応する符号の符号長、コードインデックスCf1,Cf2,Cf3の符号長、及び第１−第３サブフレームのＶＱ利得符号に対応する符号の符号長などの現フレームでの割当てが決定された符号長と、予め定められた１フレームあたりの固定符号長とを用い、現フレームで割当てが決定されていない符号長の割当てを決定する。例えばビット割当て部６１１’は、第４サブフレームのピッチ周期T4の小数部の精度、第４サブフレームに対する単位パルスの数、第４サブフレームに対するＶＱ利得符号ビット数を決定する。この符号長の割当ては、現フレームで割当てが決定されていないビットのうちできるだけ多くのビットが、第４サブフレームのピッチ周期T4の小数部に対応する符号、第４サブフレームのコードインデックスCf4、及び第４サブフレームのＶＱ利得符号に対応する符号に割り当てられるように行われる。好ましくは、現フレームで割当てが決定されていないすべてのビットが、第４サブフレームのピッチ周期T4の小数部に対応する符号、第４サブフレームのコードインデックスCf4、及び第４サブフレームのＶＱ利得符号に対応する符号に割り当てられるように行われる。
【０１５１】
〔第６実施形態の変形例３〕
その他第６実施形態の変形として、ビット割当て部６１１’’が過去のサブフレームのＶＱ利得符号に応じて第２及び第３サブフレームのＶＱ利得符号ビット数を定めてもよい。例えば、ビット割当て部６１１’’は、第１サブフレームのＶＱ利得符号ビット数を固定とし、第１サブフレームのＶＱ利得符号に応じて第２サブフレームのＶＱ利得符号ビット数を定め、第１，２サブフレームのＶＱ利得符号に応じて第３サブフレームのＶＱ利得符号ビット数を定める。具体的には、例えばビット割当て部６１１’’は、過去のサブフレームのＶＱ利得符号を［ステップＳ１１２の具体例３］の判断基準１や判断基準２に適用して現サブフレームの時系列信号が定常的（周期的）であるかを判断し、その結果に応じて第２及び第３サブフレームでのＶＱ利得符号ビット数を定める。具体的には、例えばビット割当て部６１１’’は、非定常的（非周期的）であると判断された場合は適応信号成分の貢献が少ないので、定常的（周期的）であると判定された場合よりもＶＱ利得符号ビット数を小さくする。
【０１５２】
その後ビット割当て部６１１’’は、現フレームの線形予測情報LPC infoの符号長、ピッチ周期T1,T2,T3,T4の各整数部に対応する符号の符号長、コードインデックスCf1,Cf2,Cf3の符号長、及び第１−第３サブフレームのＶＱ利得符号に対応する符号の符号長などの現フレームでの割当てが決定された符号長と、予め定められた１フレームあたりの固定符号長とを用い、第６実施形態と同様に、第４サブフレームのＶＱ利得符号ビット数など現フレームで割当てが決定されていない符号長の割当てを決定する。
【０１５３】
〔第６実施形態の変形例４〕
第６実施形態の変形として、現フレームの線形予測情報LPC infoの符号長、ピッチ周期T1,T2,T3,T4の各整数部に対応する符号の符号長、コードインデックスCf1,Cf2,Cf3の符号長、及び第１−第３サブフレームのＶＱ利得符号に対応する符号の符号長などの現フレームでの割当てが決定された符号長と、予め定められた１フレームあたりの固定符号長とを用い、現フレームで割当てが決定されていない符号長に応じ、第４サブフレームに対するピッチ利得及び固定符号帳利得の更新回数（ＶＱ利得符号の更新回数）が変更されてもよい。例えば、現フレームで割当てが決定されていない符号長が規定値以上となる場合には、第４サブフレームでピッチ利得及び固定符号帳利得が２回更新され、それぞれのピッチ利得の量子化値及び固定符号帳利得の量子化値の組み合わせに対するＶＱ利得符号が生成されてもよい。
【０１５４】
〔その他の変形例等〕
本発明は上述の実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記の各実施形態において、第２、第４サブフレームのピッチ周期の小数部が固定ビット長で符号化される（例えば図９Ａ及びＢ参照）代わりに、第２、第４サブフレームのピッチ周期の小数部が、第１、第３サブフレームと同じように、それぞれのピッチ周期の整数部の値に依存する４倍小数精度から整数精度までの何れかの精度で符号化される構成でもよい（例えば、図１５Ａ及びＢ参照）。例えば、ピッチ周期T2の整数部が最小値Tmin以上でTAより小さい場合には、2ビットでピッチ周期T2の小数値が符号化され、ピッチ周期T2の整数部がTAからTBまでの場合には、1ビットでピッチ周期T2の小数値が符号化され、ピッチ周期T2の整数部がTBから最大値Tmaxまでの場合にピッチ周期T2の小数値が符号化されないことにしてもよい（例えば、ピッチ周期T3についても同様）。これにより、ほとんど性能に影響を与えることなく、平均ビット数を削減できる。また、図２Ａ及びＢ等に示した構成において、第２、第４サブフレームのピッチ周期の小数部が固定ビット長で符号化される代わりに、第２、第４サブフレームのピッチ周期の小数部が、第１、第３サブフレームと同じように、それぞれのピッチ周期の整数部の値に依存する４倍小数精度から整数精度までの何れかの精度で符号化される構成でもよい。
【０１５５】
また、上記の各実施形態における差分値TD(α,β)は、（ピッチ周期Tαの整数部）−（ピッチ周期Tβの整数部）または（ピッチ周期Tβの整数部）−（ピッチ周期Tαの整数部）であった。しかし、図１６Ａのようにピッチ周期の整数部と小数部がそれぞれ固定ビット長で表現されている場合は、差分値TD(α,β)の代わりに、ピッチ周期の上位部の差分値TD'(α,β)〔（ピッチ周期Tαの上位部）−（ピッチ周期Tβの上位部）または（ピッチ周期Tβの上位部）−（ピッチ周期Tαの上位部）〕が用いられてもよい。なお、ピッチ周期の上位部とは、固定ビット長で表現されたピッチ周期の固定上位ビットの値であり、ピッチ周期の下位部とは、当該ピッチ周期の残りの固定下位ビットである。また、ピッチ周期の上位部は、ピッチ周期の整数部の全ビットと小数部が含む一部のビット（例えば、小数部の固定上位ビットや固定下位ビット）とからなるビットであってもよいし（例えば、図１６Ｂ参照）、周期の整数部が含む一部のビット（例えば、整数部の固定上位ビットや固定下位ビット）であってもよい（例えば、図１６Ｃ参照）。なお、ピッチ周期の整数部の差分値TD(α,β)の代わりに、ピッチ周期の上位部の差分値TD'(α,β)が用いられる場合、各ピッチ周期の下位部は、例えば、そのまま数値が符号化される。図９Ａ及びＢの構成において、ピッチ周期の整数部の差分値TD(α,β)の代わりに、ピッチ周期の上位部の差分値TD'(α,β)が用いられた場合、ピッチ周期の符号の構成は、例えば、図１７Ａ及びＢのようになる。
【０１５６】
また、図９Ａ及びＢなどのように、ピッチ周期の整数部の差分値TD(1,2)および差分値TD(3,4)の値に応じて、差分値TD(1,2)および差分値TD(3,4)を統合した値を可変長符号化する代わりに、ピッチ周期の整数部の差分値TD(4',1)および差分値TD(2,3)の値に応じて、差分値TD(4',1)および差分値TD(2,3)を統合した値を可変長符号化してもよい。なお、差分値TD(4',1)は、現フレームの直前のフレームにおける第４サブフレームのピッチ周期の整数部と、現フレームの第１サブフレームのピッチ周期の整数部との差分値である。また、この場合に、ピッチ周期の整数部の差分値TD(α,β)の代わりに、ピッチ周期の上位部の差分値TD'(α,β)が用いられてもよい。
【０１５７】
探索部でピッチ利得や固定符号帳利得を求めてから量子化されたピッチ利得に対応する値や量子化された固定符号帳利得に対応する値を求めるのではなく、探索部で直接、量子化されたピッチ利得に対応する値や量子化された固定符号帳利得に対応する値を求めてもよい。
【０１５８】
さらにここまでは周期性および／または定常性が高いことを表す条件を満たすか否かの２種類の判断に基づく処理を説明したが、周期性および／または定常性の程度を3種以上に分類し、その分類に応じてピッチ周期を表現するための精度および／またはピッチ周期の符号化方式を切り替えることに拡張することも可能である。
【０１５９】
また、上述の各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。その他、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ことはいうまでもない。
また、上述の構成をコンピュータによって実現する場合、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、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。
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。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等どのようなものでもよい。
また、このプログラムの流通は、例えば、そのプログラムを記録したＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を販売、譲渡、貸与等することによって行う。さらに、このプログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することにより、このプログラムを流通させる構成としてもよい。
このようなプログラムを実行するコンピュータは、例えば、まず、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、一旦、自己の記憶装置に格納する。そして、処理の実行時、このコンピュータは、自己の記録媒体に格納されたプログラムを読み取り、読み取ったプログラムに従った処理を実行する。また、このプログラムの別の実行形態として、コンピュータが可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することとしてもよく、さらに、このコンピュータにサーバコンピュータからプログラムが転送されるたびに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することとしてもよい。また、サーバコンピュータから、このコンピュータへのプログラムの転送は行わず、その実行指示と結果取得のみによって処理機能を実現する、いわゆるＡＳＰ（Application Service Provider）型のサービスによって、上述の処理を実行する構成としてもよい。なお、本形態におけるプログラムには、電子計算機による処理の用に供する情報であってプログラムに準ずるもの（コンピュータに対する直接の指令ではないがコンピュータの処理を規定する性質を有するデータ等）を含むものとする。
【０１６０】
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、本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。
【符号の説明】
【０１６１】
１１，２１，３１，４１，５１  符号化装置
１２，２２，３２，４２，５２  復号装置
１１７，２１７，３１７，４１７，５１７  パラメータ符号化部
１２７，２２７，３２７，４２７，５２７  パラメータ復号部
【図１】
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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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