(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多チャンネル音声信号または多チャンネル音響信号に含まれる第１チャンネル信号および第２チャンネル信号を符号化する符号化装置であり、
前記第１チャンネル信号を符号化して第１符号化情報を生成する第１符号化手段と、
前記第１符号化情報を復号して第１復号信号を生成する第１復号手段と、
前記第１復号信号にフィルタ処理を施して前記第２チャンネル信号の予測信号を生成する適応フィルタと、
前記第２チャンネル信号と前記予測信号との誤差を求めることにより誤差信号を生成する誤差信号生成手段と、
前記誤差信号を符号化して第２符号化情報を生成する第２符号化手段と、
前記第２符号化情報を復号して復号誤差信号を生成する第２復号手段と、
前記フィルタ処理で用いるフィルタ係数を格納する格納手段と、を具備し、
通信相手から送信されるとともに、前記符号化装置から前記通信相手に伝送された前記第１符号化情報および前記第２符号化情報の伝送誤りの有無を示す第１検出情報に基づいて、前記格納手段から前記適応フィルタへの接続状態を切り替える第１切替手段をさらに有し、
前記適応フィルタは、
前記第１復号信号及び前記復号誤差信号を用いて前記フィルタ係数を更新するとともに、前記第１切替手段が前記格納手段と前記適応フィルタとを接続した場合には、過去のフィルタ係数を前記格納手段から入力して前記過去のフィルタ係数を前記適応フィルタのフィルタ係数として用いて前記フィルタ処理を行うものであり、
前記適応フィルタは、
前記第１検出情報が前記通信相手から自装置に通知されるまでに要する通知時間に基づいて予め設定されたフレーム数だけ過去のフィルタ係数を前記格納手段から入力し、前記通信相手と同期して前記適応フィルタのフィルタ係数を前記過去のフィルタ係数で置き換える、
符号化装置。
【請求項２】
前記第１切替手段は、
前記第１検出情報が伝送誤り有りを示す場合に前記格納手段と前記適応フィルタとを接続する、
請求項１に記載の符号化装置。
【請求項３】
前記適応フィルタは、
前記通信相手と同じタイミングで前記適応フィルタのフィルタ係数を前記過去のフィルタ係数で置き換える、
請求項１に記載の符号化装置。
【請求項４】
前記格納手段は、
前記適応フィルタにおいて前記フィルタ係数が更新されるごとに、更新されたフィルタ係数を格納する、
請求項１に記載の符号化装置。
【請求項５】
多チャンネル音声信号または多チャンネル音響信号に含まれる第１チャンネル信号および第２チャンネル信号を符号化する符号化装置であり、
前記第１チャンネル信号を符号化して第１符号化情報を生成する第１符号化手段と、
前記第１符号化情報を復号して第１復号信号を生成する第１復号手段と、
前記第１復号信号にフィルタ処理を施して前記第２チャンネル信号の予測信号を生成する適応フィルタと、
前記第２チャンネル信号と前記予測信号との誤差を求めることにより誤差信号を生成する誤差信号生成手段と、
前記誤差信号を符号化して第２符号化情報を生成する第２符号化手段と、
前記第２符号化情報を復号して復号誤差信号を生成する第２復号手段と、
前記フィルタ処理で用いるフィルタ係数を格納する格納手段と、を具備し、
通信相手から送信されるとともに、前記符号化装置から前記通信相手に伝送された前記第１符号化情報および前記第２符号化情報の伝送誤りの有無を示す第１検出情報に基づいて、前記格納手段から前記適応フィルタへの接続状態を切り替える第１切替手段をさらに有し、
前記適応フィルタは、
前記第１復号信号及び前記復号誤差信号を用いて前記フィルタ係数を更新するとともに、前記第１切替手段が前記格納手段と前記適応フィルタとを接続した場合には、過去のフィルタ係数を前記格納手段から入力して前記過去のフィルタ係数を前記適応フィルタのフィルタ係数として用いて前記フィルタ処理を行う、
符号化装置であって、
前記第１チャンネル信号と前記第２チャンネル信号とのステレオ感の変化の有無を検出して第２検出情報を生成する変化検出手段と、
前記第２検出情報に基づいて、前記適応フィルタから前記格納手段への接続状態を切り替える第２切替手段と、をさらに有し、
前記第２切替手段は、
前記第２検出情報が前記ステレオ感の変化有りを示す場合に前記適応フィルタと前記格納手段とを接続し、
前記格納手段は、
前記第２切替手段が前記適応フィルタと前記格納手段とを接続した場合に、前記適応フィルタにおいて更新されたフィルタ係数を格納する、
符号化装置。
【請求項６】
前記復号誤差信号と前記予測信号とを加算し第２復号信号を生成する加算手段をさらに有し、
前記変化検出手段は、
前記第１復号信号と前記第２復号信号とを用いて、前記ステレオ感の変化の有無を検出する、
請求項５に記載の符号化装置。
【請求項７】
前記変化検出手段は、
前記第１復号信号と前記第２復号信号とのエネルギー比の変化量と第１の所定の閾値との比較結果、または、第１復号信号と第２復号信号との間の相互相関関数が最大となる位相差の変化量と第２の所定の閾値との比較結果、の少なくとも一方に応じて、前記ステレオ感の変化の有無を検出する、
請求項６に記載の符号化装置。
【請求項８】
前記変化検出手段は、
前記適応フィルタのフィルタ係数を用いて、前記ステレオ感の変化の有無を検出する、
請求項５に記載の符号化装置。
【請求項９】
前記変化検出手段は、
前記フィルタ係数の係数エネルギーが最大となる前記フィルタ係数の変化量と所定の閾値との比較結果に応じて、前記ステレオ感の変化の有無を検出する、
請求項８に記載の符号化装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の符号化装置を具備する通信端末装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の符号化装置を具備する基地局装置。
【請求項１２】
多チャンネル音声信号または多チャンネル音響信号に含まれる第１チャンネル信号および第２チャンネル信号であって、符号化された前記第１チャンネル信号および符号化された前記第２チャンネル信号を復号する復号装置であり、
前記第１チャンネル信号に関する第１符号化情報を復号して第１復号信号を生成する第１復号手段と、
前記第２チャンネル信号に関する第２符号化情報を復号して復号誤差信号を生成する第２復号手段と、
前記第１復号信号にフィルタ処理を施して予測信号を生成し、前記第１復号信号及び前記復号誤差信号を用いて、前記フィルタ処理で用いるフィルタ係数を更新する適応フィルタと、
前記フィルタ係数を格納する格納手段と、を具備し、
前記第１符号化情報および前記第２符号化情報の伝送誤りの有無を検出し、検出結果を第１検出情報として生成する検出手段と、
前記検出結果が伝送誤り有りと検出されてからの経過時間をカウントする計測手段と、
前記経過時間が所定の時間に一致した場合に、前記格納手段と前記適応フィルタとを接続する第１切替手段と、をさらに有し、
前記適応フィルタは、
前記第１切替手段が前記格納手段と前記適応フィルタとを接続した場合には、過去のフィルタ係数を前記格納手段から入力し、前記過去のフィルタ係数を前記適応フィルタのフィルタ係数として用いて前記フィルタ処理を行うものであり、
前記第１切替手段は、
前記経過時間が、前記第１検出情報が自装置から通信相手に通知されるまでに要する通知時間に基づいて予め設定された時間に一致した場合に、前記格納手段と前記適応フィルタとを接続し、
前記適応フィルタは、
前記通知時間に基づいて予め設定されたフレーム数だけ過去のフィルタ係数を前記格納手段から入力し、前記通信相手と同期して前記適応フィルタのフィルタ係数を前記過去のフィルタ係数で置き換える、
復号装置。
【請求項１３】
前記適応フィルタは、
前記通信相手と同じタイミングで前記適応フィルタのフィルタ係数を前記過去のフィルタ係数で置き換える、
請求項１２に記載の復号装置。
【請求項１４】
多チャンネル音声信号または多チャンネル音響信号に含まれる第１チャンネル信号および第２チャンネル信号であって、符号化された前記第１チャンネル信号および符号化された前記第２チャンネル信号を復号する復号装置であり、
前記第１チャンネル信号に関する第１符号化情報を復号して第１復号信号を生成する第１復号手段と、
前記第２チャンネル信号に関する第２符号化情報を復号して復号誤差信号を生成する第２復号手段と、
前記第１復号信号にフィルタ処理を施して予測信号を生成し、前記第１復号信号及び前記復号誤差信号を用いて、前記フィルタ処理で用いるフィルタ係数を更新する適応フィルタと、
前記フィルタ係数を格納する格納手段と、を具備し、
前記第１符号化情報および前記第２符号化情報の伝送誤りの有無を検出し、検出結果を第１検出情報として生成する検出手段と、
前記検出結果が伝送誤り有りと検出されてからの経過時間をカウントする計測手段と、
前記経過時間が所定の時間に一致した場合に、前記格納手段と前記適応フィルタとを接続する第１切替手段と、をさらに有し、
前記適応フィルタは、
前記第１切替手段が前記格納手段と前記適応フィルタとを接続した場合には、過去のフィルタ係数を前記格納手段から入力し、前記過去のフィルタ係数を前記適応フィルタのフィルタ係数として用いて前記フィルタ処理を行う、
復号装置であって、
前記第１チャンネル信号と前記第２チャンネル信号とのステレオ感の変化の有無を検出して第２検出情報を生成する変化検出手段と、
前記第２検出情報に基づいて、前記適応フィルタから前記格納手段への接続状態を切り替える第２切替手段と、をさらに有し、
前記第２切替手段は、
前記第２検出情報が前記ステレオ感の変化有りを示す場合に前記適応フィルタと前記格納手段とを接続し、
前記格納手段は、
前記第２切替手段が前記適応フィルタと前記格納手段とを接続した場合に、前記適応フィルタにおいて更新されたフィルタ係数を格納する、
復号装置。
【請求項１５】
前記復号誤差信号と前記予測信号とを加算して第２復号信号を生成する加算手段をさらに有し、
前記変化検出手段は、
前記第１復号信号と前記第２復号信号とを用いて、前記ステレオ感の変化の有無を検出する、
請求項１４に記載の復号装置。
【請求項１６】
前記変化検出手段は、
前記第１復号信号と前記第２復号信号とのエネルギー比の変化量と第１の所定の閾値との比較結果、または、第１復号信号と第２復号信号との間の相互相関関数が最大となる位相差の変化量と第２の所定の閾値との比較結果、の少なくとも一方に応じて、前記ステレオ感の変化の有無を検出する、
請求項１５に記載の復号装置。
【請求項１７】
前記変化検出手段は、
前記適応フィルタのフィルタ係数を用いて、前記ステレオ感の変化の有無を検出する、
請求項１４に記載の復号装置。
【請求項１８】
前記変化検出手段は、
前記フィルタ係数の係数エネルギーが最大となる前記フィルタ係数の変化量と所定の閾値との比較結果に応じて、前記ステレオ感の変化の有無を検出する、
請求項１７に記載の復号装置。
【請求項１９】
請求項１２に記載の復号装置を具備する通信端末装置。
【請求項２０】
請求項１２に記載の復号装置を具備する基地局装置。
【請求項２１】
多チャンネル音声信号または多チャンネル音響信号に含まれる第１チャンネル信号および第２チャンネル信号を符号化する符号化方法であり、
前記第１チャンネル信号を符号化して第１符号化情報を生成する第１符号化ステップと、
前記第１符号化情報を復号して第１復号信号を生成する第１復号ステップと、
適応フィルタにおいて、前記第１復号信号にフィルタ処理を施して前記第２チャンネル信号の予測信号を生成するフィルタリングステップと、
前記第２チャンネル信号と前記予測信号との誤差を求めることにより誤差信号を生成する誤差信号生成ステップと、
前記誤差信号を符号化して第２符号化情報を生成する第２符号化ステップと、
前記第２符号化情報を復号して復号誤差信号を生成する第２復号ステップと、
前記第１復号信号及び前記復号誤差信号を用いて前記適応フィルタのフィルタ係数を更新する更新ステップと、
更新された前記フィルタ係数をメモリに格納する格納ステップと、を有し、
通信相手から送信されるとともに、符号化装置から前記通信相手に伝送された前記第１符号化情報および前記第２符号化情報の伝送誤りの有無を示す第１検出情報に基づいて、前記メモリから前記適応フィルタへの接続状態を切り替える第１切替ステップをさらに有し、
前記フィルタリングステップは、
前記第１切替ステップにおいて前記メモリと前記適応フィルタとを接続した場合には、過去のフィルタ係数を前記メモリから前記適応フィルタに入力し、前記過去のフィルタ係数を前記適応フィルタのフィルタ係数として用いて前記フィルタ処理を行うものであり、
前記フィルタリングステップは、
前記第１検出情報が前記通信相手から自装置に通知されるまでに要する通知時間に基づいて予め設定されたフレーム数だけ過去のフィルタ係数を前記メモリから入力し、前記通信相手と同期して前記適応フィルタのフィルタ係数を前記過去のフィルタ係数で置き換える、
符号化方法。
【請求項２２】
多チャンネル音声信号または多チャンネル音響信号に含まれる第１チャンネル信号および第２チャンネル信号であって、符号化された前記第１チャンネル信号および符号化された前記第２チャンネル信号を復号する復号方法であり、
前記第１チャンネル信号に関する第１符号化情報を復号して第１復号信号を生成する第１復号ステップと、
前記第２チャンネル信号に関する第２符号化情報を復号して復号誤差信号を生成する第２復号ステップと、
適応フィルタにおいて、前記第１復号信号にフィルタ処理を施して予測信号を生成し、前記第１復号信号及び前記復号誤差信号を用いて、前記フィルタ処理で用いるフィルタ係数を更新するフィルタリングステップと、
更新された前記フィルタ係数をメモリに格納する格納ステップと、を有し、
前記第１符号化情報および前記第２符号化情報の伝送誤りの有無を検出し、検出結果を第１検出情報として生成する検出ステップと、
前記検出結果が伝送誤り有りと検出されてからの経過時間をカウントする計測ステップと、
前記経過時間が所定の時間に一致した場合に、前記メモリと前記適応フィルタとを接続する第１切替ステップと、をさらに有し、
前記フィルタリングステップは、
前記第１切替ステップにおいて前記メモリと前記適応フィルタとを接続した場合には、過去のフィルタ係数を前記メモリから前記適応フィルタに入力し、前記過去のフィルタ係数を前記適応フィルタのフィルタ係数として用いて前記フィルタ処理を行うものであり、
前記第１切替ステップは、
前記経過時間が、前記第１検出情報が自装置から通信相手に通知されるまでに要する通知時間に基づいて予め設定された時間に一致した場合に、前記メモリと前記適応フィルタとを接続し、
前記フィルタリングステップは、
前記通知時間に基づいて予め設定されたフレーム数だけ過去のフィルタ係数を前記メモリから入力し、前記通信相手と同期して前記適応フィルタのフィルタ係数を前記過去のフィルタ係数で置き換える、
復号方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、適応フィルタを用いて多チャンネル信号の高能率符号化を実現する符号化装置、復号装置、およびこれらの方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信システムでは、電波資源等の有効利用のために、音声信号を低ビットレートに圧縮して伝送することが要求されている。その一方で、通話音声の品質向上や臨場感の高い通話サービスの実現も望まれており、その実現には、モノラル信号のみならず、多チャンネル音響信号、特にステレオ音響信号を高品質に符号化することが望ましい。【０００３】
ステレオ音響信号（２チャンネル音響信号）もしくは多チャンネル音響信号を低ビットレートで符号化するのに、チャンネル間の相関を利用する方法が効果的である。チャンネル間の相関を利用する方法として、適応フィルタを利用してあるチャンネルの信号から別のチャンネルの信号を後ろ向きに適応予測する方法が知られている（非特許文献１および特許文献１参照）。【０００４】
この方法は、音源から左マイクと右マイクとに信号が到達する際の、音源−左マイク間および音源−右マイク間の音響特性を適応フィルタを用いて推定する。適応フィルタとしては、ＦＩＲ（Finite Impulse Response：有限インパルス応答）フィルタを用いる。【０００５】
以下、ステレオ音響信号の音響特性を推定する場合を例に、適応フィルタを用いた推定方法について説明する。【０００６】
図１において、ＨＬ（ｚ）は音源から左マイクまでの音響特性を表し、ＨＲ（ｚ）は音源から右マイクまでの音響特性を表している。仮に、左信号から右信号を適応フィルタを用いて推定する場合、適応フィルタの伝達関数Ｇ（ｚ）が、ＨＬ（ｚ）およびＨＲ（ｚ）に対し、式（１）の関係を満たすようにする。
【数１】
0005574346.tif 000002
【０００７】
そして、式（１）を満たす伝達関数Ｇ（ｚ）を有する適応フィルタを用いて、左信号から右信号を予測し、その推定誤差を量子化する。このようにして、適応フィルタを用いて左信号と右信号との相関を除去することにより、効率的な符号化を実現できる。【０００８】
適応フィルタの伝達関数Ｇ（ｚ）は、式（２）のように表される。
【数２】
0005574346.tif 000003
【０００９】
式（２）において、ｇｋ（ｎ）は、時刻ｋにおける適応フィルタの第ｎ番目（フィルタ係数次数ｎ）のフィルタ係数を表し、ｚは、ｚ変換変数を表し、Ｎは、適応フィルタのフィルタ次数（フィルタ係数次数ｎの最大値）を表す。【００１０】
適応フィルタは、サンプル処理単位で逐次、フィルタ係数を更新しながら、音響特性を推定する。適応フィルタのフィルタ係数の更新に学習同定法（ＮＬＭＳ(normalized least-mean-square）アルゴリズムを用いた場合、適応フィルタのフィルタ係数ｇｋ（ｎ）は、式（３）に従い更新される。
【数３】
0005574346.tif 000004
【００１１】
上述したように、ｇｋ（ｎ）は時刻ｋにおける適応フィルタの第ｎ番目（フィルタ係数次数ｎ）のフィルタ係数、Ｎは適応フィルタのフィルタ次数（フィルタ係数次数ｎの最大値）である。また、ｅ（ｋ）は時刻ｋにおける誤差信号、ｘｋ（ｎ）は適応フィルタの第ｎ番目（フィルタ係数次数ｎ）のフィルタ係数が乗算される時刻ｋにおける入力信号である。また、αは適応フィルタの更新速度を制御するパラメータであり、βは式（３）の分母がゼロになることを防ぐパラメータであり、正の値をとる。【００１２】
このとき、適応フィルタのフィルタ次数Ｎは、音源とマイク間の音響特性に応じて決定する必要がある。例えば、十分な性能を確保するためには、１００ｍｓ程度の時間長の音響特性を表す必要がある。この場合、適応フィルタのフィルタ係数は時間長１００ｍｓ分のフィルタ次数Ｎを備えていなければならず、したがって、入力信号のサンプリング周波数を３２ｋＨｚとした場合、１００ｍｓの時間長の音響特性を得るために必要となる適応フィルタのフィルタ次数Ｎは３２００となる。【００１３】
このように、適応フィルタのフィルタ係数の更新は、誤差信号ｅ（ｋ）と適応フィルタに入力される入力信号ｘｋ（ｎ）とを用いて行われる。ここで、入力信号ｘｋ（ｎ）は、具体的には、一方のチャンネル信号を符号化・復号した信号である。また、誤差信号は、適応フィルタを用いて予測した信号を他方のチャンネル信号から減算し、減算後の信号を符号化・復号した信号である。そのため、これら誤差信号および入力信号の双方を、符号化部および復号部のそれぞれにおいて、付加情報を用いることなく生成することができる。すなわち、ビットレートを増加させることなく、符号化部および復号部の適応フィルタを全く同一に更新することが可能となる。これは、適応フィルタを用いた符号化方式の利点の一つである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特表平１１−５０９３８８号公報
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】S. Minami, O. Okuda，“Stereophonic ADPCM Voice Coding Method”，IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing 1990 (ICASSP1990)，1990年4月，pp.1113-1116
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、その一方で、パケット損失又はビット誤り等の伝送誤りが生じた場合には、次のような課題がある。すなわち、伝送誤りが生じたときに、フィルタ係数の更新に用いる入力信号および誤差信号が、符号化部と復号部とで異なってしまう。この結果、異なる信号を用いてフィルタ係数を更新するため、符号化部と復号部とでフィルタ係数が異なる。以降、符号化部と復号部とでフィルタ係数が異なることを、「適応フィルタの同期が外れる」と呼ぶ。また、符号化部と復号部とで適応フィルタのフィルタ係数が一致していることを、「適応フィルタの同期が取れる」と呼ぶ。【００１７】
一度、伝送誤りが生じて符号化部と復号部とで適応フィルタの同期が外れてしまうと、直ぐには同期が取れずに、同期が取れるまでしばらく時間がかかり、その間、復号信号の音質が劣化してしまうという課題がある。【００１８】
本発明の目的は、適応フィルタを用いて多チャンネル信号を高能率符号化する場合において、パケット損失等の伝送誤りによる符号化側の端末と復号側の端末との適応フィルタの同期外れを早期に解消し、音質劣化を抑えることができる符号化装置、復号装置、およびこれらの方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の符号化装置は、第１チャンネル信号を符号化して第１符号化情報を生成する第１符号化手段と、前記第１符号化情報を復号して第１復号信号を生成する第１復号手段と、前記第１復号信号にフィルタ処理を施して第２チャンネル信号の予測信号を生成する適応フィルタと、前記第２チャンネル信号と前記予測信号との誤差を求めることにより誤差信号を生成する誤差信号生成手段と、前記誤差信号を符号化して第２符号化情報を生成する第２符号化手段と、前記第２符号化情報を復号して復号誤差信号を生成する第２復号手段と、前記フィルタ処理で用いるフィルタ係数を格納する格納手段と、を具備し、伝送誤りの有無を示す第１検出情報に基づいて、前記格納手段から前記適応フィルタへの接続状態を切り替える第１切替手段をさらに有し、前記適応フィルタは、前記第１復号信号及び前記復号誤差信号を用いて前記フィルタ係数を更新するとともに、前記第１切替手段が前記格納手段と前記適応フィルタとを接続した場合には、過去のフィルタ係数を前記格納手段から入力して前記過去のフィルタ係数を前記適応フィルタのフィルタ係数として用いて前記フィルタ処理を行う構成を採る。【００２０】
本発明の復号装置は、第１チャンネル信号に関する第１符号化情報を復号して第１復号信号を生成する第１復号手段と、第２チャンネル信号に関する第２符号化情報を復号して復号誤差信号を生成する第２復号手段と、前記第１復号信号にフィルタ処理を施して前記予測信号を生成し、前記第１復号信号及び前記復号誤差信号を用いて、前記フィルタ処理で用いるフィルタ係数を更新する適応フィルタと、前記フィルタ係数を格納する格納手段と、を具備し、伝送誤りの有無を検出し、検出結果を第１検出情報として生成する検出手段と、前記検出結果が伝送誤り有りと検出されてからの経過時間をカウントする計測手段と、前記経過時間が所定の時間に一致した場合に、前記格納手段と前記適応フィルタとを接続する第１切替手段と、をさらに有し、前記適応フィルタは、前記第１切替手段が前記格納手段と前記適応フィルタとを接続した場合には、過去のフィルタ係数を前記格納手段から入力し、前記過去のフィルタ係数を前記適応フィルタのフィルタ係数として用いて前記フィルタ処理を行う構成を採る。【００２１】
本発明の符号化方法は、第１チャンネル信号を符号化して第１符号化情報を生成する第１符号化ステップと、前記第１符号化情報を復号して第１復号信号を生成する第１復号ステップと、適応フィルタにおいて、前記第１復号信号にフィルタ処理を施して第２チャンネル信号の予測信号を生成するフィルタリングステップと、前記第２チャンネル信号と前記予測信号との誤差を求めることにより誤差信号を生成する誤差信号生成ステップと、前記誤差信号を符号化して第２符号化情報を生成する第２符号化ステップと、前記第２符号化情報を復号して復号誤差信号を生成する第２復号ステップと、前記第１復号信号及び前記復号誤差信号を用いて前記適応フィルタのフィルタ係数を更新する更新ステップと、更新された前記フィルタ係数をメモリに格納する格納ステップと、を有し、伝送誤りの有無を示す第１検出情報に基づいて、前記メモリから前記適応フィルタへの接続状態を切り替える第１切替ステップをさらに有し、前記フィルタリングステップは、前記第１切替ステップにおいて前記メモリと前記適応フィルタとを接続した場合には、過去のフィルタ係数を前記メモリから前記適応フィルタに入力し、前記過去のフィルタ係数を前記適応フィルタのフィルタ係数として用いて前記フィルタ処理を行うようにした。【００２２】
本発明の復号方法は、第１チャンネル信号に関する第１符号化情報を復号して第１復号信号を生成する第１復号ステップと、第２チャンネル信号に関する第２符号化情報を復号して復号誤差信号を生成する第２復号ステップと、適応フィルタにおいて、前記第１復号信号にフィルタ処理を施して前記予測信号を生成し、前記第１復号信号及び前記復号誤差信号を用いて、前記フィルタ処理で用いるフィルタ係数を更新するフィルタリングステップと、更新された前記フィルタ係数をメモリに格納する格納ステップと、を有し、伝送誤りの有無を検出し、検出結果を第１検出情報として生成する検出ステップと、前記検出結果が伝送誤り有りと検出されてからの経過時間をカウントする計測ステップと、前記経過時間が所定の時間に一致した場合に、前記メモリと前記適応フィルタとを接続する第１切替ステップと、をさらに有し、前記フィルタリングステップは、前記第１切替ステップにおいて前記メモリと前記適応フィルタとを接続した場合には、過去のフィルタ係数を前記メモリから前記適応フィルタに入力し、前記過去のフィルタ係数を前記適応フィルタのフィルタ係数として用いて前記フィルタ処理を行うようにした。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、適応フィルタを用いて多チャンネル信号を高能率符号化する場合において、パケット損失等の伝送誤りによる符号化側の端末と復号側の端末との適応フィルタの同期外れを早期に解消し、音質劣化を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】ステレオ音響信号の音響特性を推定する方法を説明するための図
【図２】本発明の実施の形態１に係る端末の要部構成を示す概略図
【図３】実施の形態１に係る符号化側の端末（本端末）の要部構成を示すブロック図
【図４】実施の形態１に係る復号側の端末（対向端末）の要部構成を示すブロック図
【図５】実施の形態１における適応フィルタのフィルタ係数の置き換え方法を説明するための図
【図６】実施の形態１に係る端末の要部構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態２に係る符号化側の端末（本端末）の要部構成を示すブロック図
【図８】実施の形態２に係る復号側の端末（対向端末）の要部構成を示すブロック図
【図９】実施の形態２における適応フィルタのフィルタ係数の置き換え方法を説明するための図
【図１０】本発明の実施の形態３に係る符号化側の端末（本端末）の要部構成を示すブロック図
【図１１】実施の形態３に係る復号側の端末（対向端末）の要部構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２６】
本発明は、適応フィルタを用いて多チャンネル信号を高能率符号化する場合において、伝送誤りが生じても早期に符号化側と復号側との適応フィルタの同期を取ることができる。なお、以下では、ステレオ音響信号を符号化／復号する場合を例に説明する。また、予測に用いるチャンネルを左信号（Ｌ信号）、予測されるチャンネルを右信号（Ｒ信号）として説明する。また、以下では、伝送誤りとして、パケット損失が生じる場合を例に説明する。以下、各実施の形態について説明する。
【００２７】
（実施の形態１）
図２は、本実施の形態に係る符号化部および復号部を搭載する通信端末装置（以下「端末」と略記する）の要部構成を示す概略図である。
【００２８】
図２に示すように、端末＃１と端末＃２とは、双方向通信を行う。図２に示す例では、端末＃１および端末＃２はどちらも、２チャンネル信号を入力して符号化を行い、２チャンネル信号を復号している。
【００２９】
なお、同図において、信号線（ａ１）〜（ａ４）は端末＃２から端末＃１へ、後述するパケット損失検出情報を通知するまでの信号線を示し、信号線（ｂ１）〜（ｂ４）は端末＃１から端末＃２へパケット損失検出情報を通知するまでの信号線を示している。信号線（ａ１）〜（ａ４）は、端末＃１を符号化側の端末（以下「本端末」という）とし、端末＃２を復号側の端末（以下「対向端末」）とした場合の信号線であり、信号線（ｂ１）〜（ｂ４）は、端末＃２を符号化側の端末（本端末）とし、端末＃１を復号側の端末（対向端末）とした場合の信号線である。信号線（ａ１）〜（ａ４）および信号線（ｂ１）〜（ｂ４）はどちらも、対向端末から本端末にパケット損失検出情報が通知されるまでの信号線を示しているため、以下では、信号線（ａ１）〜（ａ４）について説明し、信号線（ｂ１）〜（ｂ４）についての説明は省略する。そのため、以下の説明では、端末＃１を本端末とし、端末＃２を対向端末として説明する。
【００３０】
なお、図２は、パケット損失検出情報がインバンドで対向端末から本端末へ通知される場合の構成例である。インバンドでは、対向端末は、多重化データにパケット損失検出情報を含めて、本端末に通知する。
【００３１】
（信号線（ａ１）：本端末の符号化側）
本端末の符号化部１１０には、左チャンネル信号と右チャンネル信号とからなるステレオ音響信号が２０ｍｓ程度のフレーム毎に入力される。符号化部１１０において、入力される左チャンネル信号（以下「入力Ｌ信号」という）および入力される右チャンネル信号（以下「入力Ｒ信号」という）に対し符号化処理が施され、符号化データが生成される。なお、符号化部１１０の内部構成の詳細については、後述する。
【００３２】
多重化部１２０では、得られた符号化データからパケットが生成され、生成パケットは、伝送路を介して対向端末に伝送される。
【００３３】
（信号線（ａ２）：対向端末の復号側）
対向端末のパケット損失検出部１３０および分離部１４０には、本端末の符号化部１１０から出力されるパケットが入力される。
【００３４】
パケット損失検出部１３０において、本端末からパケットが届いているか否かが判定される。本端末からのパケットが届いている場合、パケット損失検出情報に０が設定される。一方、本端末からのパケットが届いていない場合、パケット損失が生じたとみなされて、パケット損失検出情報に１が設定される。パケット損失検出情報は、復号部１５０および多重化部１２０に出力される。
【００３５】
対向端末の分離部１４０において、対向端末から送られてきたパケットは、符号化データとパケット損失検出情報（端末＃１からの）とに分離される。符号化データは復号部１５０に出力され、パケット損失検出情報（端末＃１からの）は符号化部１１０に出力される。
【００３６】
対向端末の復号部１５０では、符号化データ、および、パケット損失検出部１３０から出力されるパケット損失検出情報が用いられて、出力Ｌ信号および出力Ｒ信号が生成される。復号部１５０の詳細については、後述する。
【００３７】
（信号線（ａ３）：対向端末の符号化側）
対向端末の多重化部１２０では、パケット損失検出部１３０から出力されるパケット損失検出情報がパケットに埋め込まれ、当該パケットが伝送路を介して本端末に伝送される。当該パケットには、対向端末から本端末に伝送される符号化データも含まれている。
【００３８】
（信号線（ａ４）：本端末の復号側）
本端末の分離部１４０において、対向端末から送られてきたパケットは、符号化データとパケット損失検出情報（端末＃２からの）とに分離される。符号化データは復号部１５０に出力され、パケット損失検出情報（端末＃２からの）は符号化部１１０に出力される。
【００３９】
このようにして、対向端末から本端末にパケット損失検出情報が通知され、パケット損失検出情報は、本端末の符号化部１１０に出力される。また、対向端末において、パケット損失検出情報は、対向端末の復号部１５０に出力される。本端末の符号化部１１０および対向端末の復号部１５０の適応フィルタは、対向端末のパケット損失検出情報が１を示す場合、適応フィルタのフィルタ係数をバッファから与えられるフィルタ係数に置き換える。但し、対向端末の復号部１５０は、対向端末のパケット損失検出情報が、本端末の符号化部１１０に届くまで待機して、適応フィルタのフィルタ係数を置き換える。すなわち、本端末の符号化部１１０と対向端末の復号部１５０とは、同じタイミングで適応フィルタのフィルタ係数を過去のフィルタ係数で置換する。この待機する時間は、対向端末のパケット損失検出情報が、対向端末から本端末に通知されるまでに要する時間（通知時間）であり、システム固有のものであるので、待機時間として何フレーム分待つ必要があるか予め設定しておく。
【００４０】
このようにして、本端末の符号化部１１０および対向端末の復号部１５０は、対向端末でパケット損失が生じた場合に、適応フィルタのフィルタ係数を過去のフレームにおけるフィルタ係数で置換する。このとき、対向端末の復号部１５０は、対向端末のパケット損失検出情報が、本端末の符号化部１１０に届くまで待機して、適応フィルタのフィルタ係数を置き換える。これにより、パケット損失が生じた場合においても、符号化側と復号側とで、同時に適応フィルタのフィルタ係数を過去のフレームにおけるフィルタ係数で置換することができるので、適応フィルタの同期外れが生じた場合においても、適応フィルタの同期外れが長時間継続するのを回避し、フィルタ係数の信頼度を早期に回復することができる。
【００４１】
以上、本実施の形態における適応フィルタのフィルタ係数の置換方法の概要について説明した。以下では、本端末および対向端末の内部構成および動作の詳細について説明する。
【００４２】
図３は、本実施の形態に係る符号化側の端末（本端末）の要部構成を示すブロック図である。なお、説明が煩雑になることを避けるために、図３では、符号化に係わる構成部を示し、復号に係わる構成部の図示および説明を省略する。
【００４３】
第１符号化部１１１は、入力される左チャンネル信号（入力Ｌ信号）に対し符号化処理を行い、符号化処理により第１符号化データを生成し、第１符号化データを多重化部１２０に出力する。また、第１符号化部１１１は、第１符号化データを第１復号部１１２に出力する。
【００４４】
第１復号部１１２は、第１符号化データに対し復号処理を行い、復号Ｌ信号を生成する。第１復号部１１２は、生成した復号Ｌ信号を適応フィルタ１１５に出力する。
【００４５】
スイッチ１１３は、対向端末から送られてくるパケット損失検出情報を参照し、パケット損失検出情報が１の場合、即ち対向端末でパケット損失が検出された場合、オンに設定される。一方、パケット損失検出情報が０の場合、即ち対向端末でパケット損失が検出されなかった場合、スイッチ１１３は、オフに設定される。
【００４６】
バッファ１１４は、少なくとも過去（ＮＸ＋１）フレーム分のフィルタ係数を格納する。ここで、ＮＸは対向端末から本端末にパケット損失検出情報が送られてくるまでの時間（通知時間）に対応するフレーム数を表す。
【００４７】
バッファ１１４は、スイッチ１１３がオンに設定されると、格納している適応フィルタ１１５のフィルタ係数のうち、（ＮＸ＋１）フレーム前のフィルタ係数を適応フィルタ１１５に出力する。
【００４８】
適応フィルタ１１５は、式（２）で表される伝達関数を有し、復号Ｌ信号に対して、サンプル処理単位でフィルタ処理を行い、予測Ｒ信号を生成する。予測Ｒ信号は、式（４）を用いて生成される。
【数４】
0005574346.tif 000005
【００４９】
ここで、Ｌｄｅｃ（ｉ）は時刻ｉにおける復号Ｌ信号であり、ｇｋ（ｎ）は時刻ｋにおける適応フィルタ１１５の第ｎ番目（フィルタ係数次数ｎ）のフィルタ係数であり、Ｒ’（ｉ）は時刻ｉにおける予測Ｒ信号である。
【００５０】
式（４）から分かるように、予測Ｒ信号は、復号Ｌ信号と適応フィルタ１１５のフィルタ係数との畳み込み演算により得られる。適応フィルタ１１５は、生成した予測Ｒ信号を減算部１１６に出力する。
【００５１】
適応フィルタ１１５は、スイッチ１１３がオンの場合、適応フィルタ１１５のフィルタ係数をバッファ１１４から送られてくるフィルタ係数にて置き換えてフィルタリングを行う。一方、適応フィルタ１１５は、スイッチ１１３がオフの場合、現状の適応フィルタのフィルタ係数を用いてフィルタリングを行う。
【００５２】
減算部１１６は、入力される右チャンネル信号（入力Ｒ信号）から予測Ｒ信号を減算し、誤差Ｒ信号を生成する。減算部１１６は、生成した誤差Ｒ信号を第２符号化部１１７に出力する。
【００５３】
第２符号化部１１７は、誤差Ｒ信号に対し符号化処理を行い、第２符号化データを生成する。第２符号化部１１７は、第２符号化データを多重化部１２０に出力する。また、第２符号化部１１７は、第２符号化データを第２復号部１１８に出力する。
【００５４】
第２復号部１１８は、第２符号化データに対し復号処理を行い、復号誤差Ｒ信号を生成する。第２復号部１１８は、生成した復号誤差Ｒ信号を適応フィルタ１１５に出力する。
【００５５】
適応フィルタ１１５は、復号誤差Ｒ信号および復号Ｌ信号を用いて、適応フィルタ１１５のフィルタ係数を式（５）に従って更新し、次の入力信号の処理に備える。
【数５】
0005574346.tif 000006
【００５６】
式（５）において、Ｌｄｅｃ（ｎ）は適応フィルタ１１５の第ｎ番目（フィルタ係数次数ｎ）のフィルタ係数ｇｋ（ｎ）と乗算される復号Ｌ信号を表し、Ｒｅ＿ｄｅｃ（ｋ）は時刻ｋにおける復号誤差Ｒ信号を表す。
【００５７】
適応フィルタ１１５は、更新したフィルタ係数をバッファ１１４に出力する。
【００５８】
バッファ１１４は、バッファ１１４に格納されているフィルタ係数のうち、最も古いフィルタ係数を廃棄し、新たに適応フィルタ１１５によって更新された現フレームのフィルタ係数を格納する。例えば、バッファ１１４が、過去（ＮＸ＋１）フレーム分のフィルタ係数を格納する場合、バッファ１１４は、（ＮＸ＋１）フレーム前のフィルタ係数を破棄し、更新された現フレームのフィルタ係数を格納する。
【００５９】
多重化部１２０は、第１符号化データおよび第２符号化データを多重化し、得られた多重化データからパケットを生成し、生成したパケットを図示せぬ伝送路に出力する。
【００６０】
図４は、本実施の形態に係る復号側の端末（対向端末）の要部構成を示すブロック図である。なお、説明が煩雑になることを避けるために、図４では、復号に係わる構成部を示し、符号化に係わる構成部の図示および説明を省略する。図４の対向端末には、図３の本端末から伝送されるパケットが入力される。
【００６１】
パケット損失検出部１３０は、伝送誤りとして、パケット損失の有無を検出する。例えば、パケット損失検出部１３０は、本端末からのパケットが届いているか否かを判定することにより、パケット損失の有無を検出する。パケットが届いている場合、パケット損失検出部１３０は、パケット損失検出情報に０を設定する。一方、パケットが届いていない場合、パケット損失検出部１３０は、パケット損失が生じたとみなして、パケット損失検出情報に１を設定する。パケット損失検出部１３０は、パケット損失検出情報をカウンタ１５３および多重化部１２０に出力する。
【００６２】
分離部１４０は、パケットに含まれる多重化データを、第１符号化データと第２符号化データとに分離し、第１符号化データを第１復号部１５１に出力し、第２符号化データを第２復号部１５２に出力する。
【００６３】
第１復号部１５１は、第１符号化データに対して復号処理を行い、復号Ｌ信号を生成する。第１復号部１５１は、復号Ｌ信号を適応フィルタ１５６に出力する。
【００６４】
第２復号部１５２は、第２符号化データに対して復号処理を行い、復号誤差Ｒ信号を生成する。第２復号部１５２は、復号誤差Ｒ信号を加算部１５７および適応フィルタ１５６に出力する。
【００６５】
カウンタ１５３は、パケット損失検出情報を受信し、パケット損失検出情報が１を示す場合、すなわち、パケット損失有りを示す場合、カウントを開始する。カウンタ１５３は、カウント開始後の処理フレーム数をカウントする。例えば、カウンタ１５３は、一つのフレームの処理が終了したらカウンタを１だけ増やす。そして、カウンタ１５３は、カウンタが、ＮＸとなったときに、スイッチ１５５をオンに設定する。ここで、ＮＸは、対向端末から本端末にパケット損失検出情報が届くまでの時間（通知時間）に対応するフレーム数である。すなわち、カウンタ１５３は、パケット損失検出情報が１を示してから、ＮＸフレーム後にスイッチ１５５をオンに設定する。
【００６６】
バッファ１５４は、少なくとも、適応フィルタ１５６の過去（ＮＸ＋１）フレーム分のフィルタ係数を格納する。
【００６７】
バッファ１５４は、スイッチ１５５がオンに設定されると、格納している適応フィルタ１５６のフィルタ係数のうち、（ＮＸ＋１）フレーム前のフィルタ係数を適応フィルタ１５６に出力する。
【００６８】
スイッチ１５５は、カウンタ１５３からの指示に応じて、オンまたはオフに設定される。具体的には、スイッチ１５５は、パケット損失が検出されてから、ＮＸフレーム経過後、オンに設定される。この結果、バッファ１５４に格納されている適応フィルタ１５６の（ＮＸ＋１）フレーム前のフィルタ係数が適応フィルタ１５６に出力される。一方、パケット損失検出情報が０の場合、すなわち、対向端末でパケット損失が検出されなかった場合、スイッチ１５５は、オフに設定される。
【００６９】
適応フィルタ１５６は、符号化部１１０の適応フィルタ１１５と同様に、復号Ｌ信号に対してフィルタ処理を行い、予測Ｒ信号を生成し、生成した予測Ｒ信号を加算部１５７に出力する。適応フィルタ１５６における予測Ｒ信号の生成方法は、符号化部１１０の適応フィルタ１１５における生成方法と同じため、ここでは説明を省略する。
【００７０】
なお、適応フィルタ１５６は、スイッチ１５５がオンの場合、適応フィルタ１５６のフィルタ係数をバッファ１５４から送られてくるフィルタ係数にて置き換えてフィルタリングを行う。一方、適応フィルタ１５６は、スイッチ１５５がオフの場合、現状の適応フィルタのフィルタ係数を用いてフィルタリングを行う。
【００７１】
加算部１５７は、予測Ｒ信号と復号誤差Ｒ信号との加算を行い、復号Ｒ信号を生成し、生成した復号Ｒ信号を出力する。
【００７２】
適応フィルタ１５６は、符号化部１１０の適応フィルタ１１５と同様に、復号Ｌ信号および復号誤差Ｒ信号に基づいて、適応フィルタ１５６のフィルタ係数を更新し、更新したフィルタ係数をバッファ１５４に出力する。フィルタ係数の更新方法は、符号化部１１０の適応フィルタ１１５における更新方法と同じため、ここでは説明を省略する。
【００７３】
そして、バッファ１５４は、バッファ１５４に格納されているフィルタ係数のうち、最も古いフィルタ係数を廃棄し、新たに適応フィルタ１５６によって更新された現フレームのフィルタ係数を格納する。例えば、バッファ１５４が、適応フィルタ１５６の過去（ＮＸ＋１）フレーム分のフィルタ係数を格納する場合、バッファ１５４は、（ＮＸ＋１）フレーム前のフィルタ係数を廃棄し、更新された現フレームのフィルタ係数を格納する。
【００７４】
次に、本実施の形態における適応フィルタ１１５および適応フィルタ１５６のフィルタ係数の置換方法について、図５を用いて説明する。
【００７５】
上述したように、本実施の形態では、本端末および対向端末は、少なくとも、対向端末においてパケット損失が生じたことを対向端末から本端末に通知するのに要する時間（通知時間）に対応するフレーム数ＮＸに１を加えた分だけ、フィルタ係数を保持する。対向端末から本端末に通知するのに要する時間は、システムに固有であるので、フィルタ係数を保持するフレーム数（ＮＸ＋１）は、予め知ることができる。
【００７６】
以下では、パケット損失の発生を通知するまでの上記通知時間が４フレーム（ＮＸ＝４）の場合を例に説明する。この場合、本端末および対向端末は、少なくとも５（＝４＋１）フレーム分のフィルタ係数を保持する。このとき、図５（Ａ）に示すように、本端末から対向端末へ多重化データを伝送する向き（図２のＡ方向）において、第ｎフレームでパケット損失が生じた場合を考える。
【００７７】
対向端末のパケット損失検出部１３０は、本端末からのパケットの損失を検出すると、パケット損失検出情報に１を設定する。パケット損失検出情報は、対向端末から本端末に通知される。
【００７８】
対向端末から本端末に、対向端末においてパケット損失があったことを示すパケット損失検出情報が通知されると、本端末のスイッチ１１３がオンに設定されて、バッファ１１４に格納される（ＮＸ＋１）フレーム前のフィルタ係数が、適応フィルタ１１５に出力される。これにより、適応フィルタ１１５のフィルタ係数が、（ＮＸ＋１）フレーム前のフィルタ係数に置き換えられる。
【００７９】
対向端末では、パケット損失があった場合、カウンタ１５３によって、以降のフレーム処理数がカウントされ、カウント値がＮＸになった時点で、スイッチ１５５がオンに設定される。これにより、バッファ１５４から（ＮＸ＋１）フレーム前のフィルタ係数が適応フィルタ１５６に出力され、適応フィルタ１５６のフィルタ係数が、（ＮＸ＋１）フレーム前のフィルタ係数に置き換えられる。
【００８０】
このようにすることにより、本端末および対向端末において、適応フィルタ１１５および適応フィルタ１５６のフィルタ係数が同時に（ＮＸ＋１）フレーム前のフィルタ係数に置き換えられる。以降、適応フィルタ１１５および適応フィルタ１５６は共に、置換後のフィルタ係数を用いてフィルタ処理を行う。このようにして、フィルタ係数を過去のフィルタ係数に強制的に置き換えることにより、パケット損失の影響を受けたフィルタ係数を用いずに、フィルタ処理を行うことができるので、パケット損失の影響が長期に及ぶのを回避することができる。この結果、伝送誤りが生じた場合においても、フィルタ係数の信頼度を早期に回復することができるようになる。
【００８１】
図５（Ｂ）は、第ｎフレームでパケット損失が生じた場合の各フレームにおけるフィルタ係数の信頼度を示している。フィルタ係数の信頼度とは、本端末の符号化部１１０の適応フィルタ１１５と対向端末の復号部１５０の適応フィルタ１５６とのフィルタ係数の一致の度合である。図５（Ｂ）において、実線は、フィルタ係数の置換を行わない場合の信頼度の変化の様子を示している。また、太線は、本実施の形態で述べたようにフィルタ係数の置換を行う場合の信頼度の変化の様子を示している。より具体的には、太線は、パケット損失が第ｎフレームで生じた場合に、適応フィルタ１１５および適応フィルタ１５６の第（ｎ＋４）フレームで用いるフィルタ係数を、過去５フレーム前のフィルタ係数（第（ｎ−１）フレームのフィルタ係数）に置き換えた場合のフィルタ係数の信頼度を示している。
【００８２】
図５（Ｂ）から分かるように、フィルタ係数の信頼度は、パケット損失が生じた第ｎフレームで大きく低下し、後続のフレームが送受信されるに従い除々に向上する。しかし、実線が示すように、フィルタ係数の信頼度が完全に元の信頼度に戻るまでには、相当数のフレームを経なければならない。
【００８３】
これに対し、パケット損失が第ｎフレームで生じた場合に、適応フィルタ１１５および適応フィルタ１５６のフィルタ係数を第（ｎ＋４）フレームで過去５フレーム前のフィルタ係数（第（ｎ−１）フレームのフィルタ係数）に置き換えた場合には、適応フィルタ１１５および適応フィルタ１５６の同期が第（ｎ＋５）フレームから取れるようになり、第（ｎ＋５）フレーム以降の音質劣化を抑えることができる。
【００８４】
このように、パケット損失が生じた場合において、適応フィルタ１１５および適応フィルタ１５６のフィルタ係数を過去の（ＮＸ＋１）フレーム前のフィルタ係数に置き換えることにより、フィルタ係数の信頼度を早期に向上させることができる。
【００８５】
以上のように、本実施の形態では、本端末において、バッファ１１４は、更新されたフィルタ係数を格納し、分離部１４０は、対向端末におけるパケット損失の有無を示すパケット損失検出情報を取得し、スイッチ１１３は、パケット損失検出情報がパケット損失有りを示す場合、バッファ１１４に格納されたフィルタ係数のうち、（ＮＸ＋１）フレーム前の過去のフィルタ係数を適応フィルタ１１５に出力し、適応フィルタ１１５は、適応フィルタ１１５のフィルタ係数を、（ＮＸ＋１）フレーム前の過去のフィルタ係数に置換し、置換後のフィルタ係数を用いてフィルタ処理を行うようにした。
【００８６】
また、対向端末において、パケット損失検出部１３０は、パケットの損失の有無を検出し、検出結果をパケット損失検出情報として生成し、カウンタ１５３は、パケットの損失が検出されてからの経過時間をカウントし、スイッチ１５５は、経過時間がＮｘフレーム分に対応する通知時間に一致した場合に、バッファ１５４に格納されたフィルタ係数のうち、（ＮＸ＋１）フレーム前の過去のフィルタ係数を適応フィルタ１５６に出力し、適応フィルタ１５６は、適応フィルタ１５６のフィルタ係数を、（ＮＸ＋１）フレーム前の過去のフィルタ係数に置換し、置換後のフィルタ係数を用いて、フィルタ処理を行うようにした。
【００８７】
このように、本実施の形態では、符号化側の端末である本端末および復号側の端末である対向端末は、適応フィルタ１１５，１５６のフィルタ係数を格納し、パケット損失等の伝送誤りが生じた場合に、本端末と対向端末との間の通知時間に基づいて、適応フィルタ１１５，１５６のフィルタ係数を同じタイミングで過去のフィルタ係数に置き換える。これにより、パケット損失等の伝送誤りが生じて、本端末と対向端末との適応フィルタの同期が外れた場合においても、同期外れを早期に解消することができるので、音質劣化を抑えることができる。
【００８８】
なお、図６に、本実施の形態に係る符号化および復号に関わる構成部を備える端末１００の構成を示す。なお、図６において、図３および図４と共通する構成部分には、同一の符号を付して説明を省略する。
【００８９】
（実施の形態２）
実施の形態１では、バッファ１１４およびバッファ１５４は、少なくとも過去（ＮＸ＋１）フレーム分のフィルタ係数を格納する。ここで、ＮＸは対向端末から本端末にパケット損失検出情報が送られてくるまでの時間（通知時間）に対応するフレーム数を表す。
【００９０】
本実施の形態では、多チャンネル音響信号のステレオ感（ステレオイメージ）が時間的に変化したときにのみ、バッファにフィルタ係数を格納する。ステレオ感とは、端的には、音源が左から聞こえるか右から聞こえるかという音源の方向性もしくは、左右の音圧のバランスのことである。これにより、実施の形態１と同様に、伝送誤りによる符号化側の端末および復号側の端末の適応フィルタの同期外れを早期に解消し、フィルタ係数のずれが長時間継続することを回避し、音質劣化を抑えることができると共に、フィルタ係数をバッファに格納するために必要な処理量、および、バッファのメモリ容量の削減を実現することができる。
【００９１】
図７は、本実施の形態に係る符号化側の端末（本端末）の要部構成を示すブロック図である。なお、説明が煩雑になることを避けるために、図７では、符号化に係わる構成部を示し、復号に係わる構成部の図示および説明を省略する。また、図７の符号化部２１０において、図３の符号化部１１０と共通する構成部分には、図３と同一の符号を付して説明を省略する。
【００９２】
加算部２１１は、予測Ｒ信号と復号誤差Ｒ信号とを加算し、復号Ｒ信号を生成する。
【００９３】
ステレオ感変化検出部２１２は、復号Ｌ信号および復号Ｒ信号を用いて、ステレオ感が変化したか否かを判定する。ステレオ感変化検出部２１２は、ステレオ感が変化した場合、スイッチ２１３をオンに設定して、適応フィルタ１１５のフィルタ係数をバッファ１１４に格納する。一方、ステレオ感が変化しない場合、ステレオ感変化検出部２１２は、スイッチ２１３をオフに設定する。
【００９４】
ステレオ感変化検出の方法としては、例えば、復号Ｌ信号と復号Ｒ信号とのエネルギー比の変化量を求め、その変化量と所定の閾値との比較結果に応じて、ステレオ感の変化の有無を検出する。例えば、ステレオ感変化検出部２１２は、エネルギー比の変化量が所定の閾値を超える場合、ステレオ感が変化したと判定する。この場合、少ない演算量で、ステレオ感の時間的な変化を検出することができる。
【００９５】
または、ステレオ感変化検出部２１２は、復号Ｌ信号と復号Ｒ信号の間の相互相関関数を算出し、相互相関関数が最大となるときの位相差の変化量と所定の閾値との比較結果に応じて、ステレオ感の変化の有無を検出する。例えば、ステレオ感変化検出部２１２は、位相差の変化量が所定の閾値を超える場合、ステレオ感が変化したと判定する。この場合、ステレオ感変化検出部２１２は、少ない演算量で、ステレオ感の時間的な変化を検出することができる。
【００９６】
図８は、本実施の形態に係る復号側の端末（対向端末）の要部構成を示すブロック図である。なお、説明が煩雑になることを避けるために、図８では、復号に係わる構成部を示し、符号化に係わる構成部の図示および説明を省略する。また、図８の復号部２５０において、図４の復号部１５０と共通する構成部分には、図４と同一の符号を付して説明を省略する。
【００９７】
ステレオ感変化検出部２５１は、ステレオ感変化検出部２１２と同様に、復号Ｌ信号および復号Ｒ信号を用いて、ステレオ感が変化したか否かを判定する。ステレオ感変化検出部２５１は、ステレオ感が変化した場合、スイッチ２５２をオンに設定して、適応フィルタ１５６のフィルタ係数をバッファ１５４に格納する。一方、ステレオ感が変化しない場合、スイッチ２５２をオフに設定する。
【００９８】
このように、本実施の形態では、ステレオ感が時間的に変化したときに、バッファ１１４およびバッファ１５４にフィルタ係数が格納される。
【００９９】
次に、本実施の形態における適応フィルタ１１５および適応フィルタ１５６のフィルタ係数の置換方法について説明する。以下では、図９に示すように、第（ｎ−２）フレームおよび第（ｎ＋６）フレームにおいて、ステレオ感の変化が検出された場合を例に説明する。
【０１００】
上述したように、ステレオ感の変化が検出された第（ｎ−２）フレームおよび第（ｎ＋６）フレームのフィルタ係数が、バッファに格納される。これにより、ステレオ感が変化した第ｎ−２フレームのフィルタ係数が、次にステレオ感の変化が検出される第ｎ＋６フレームまでバッファに保持されることになる。
【０１０１】
このとき、第ｎフレームでパケット損失が発生した場合、パケット損失の発生からＮＸ（＝４）フレーム分の第ｎフレームから第（ｎ＋３）フレームについては、通常の処理を行い、第（ｎ＋４）フレームのときに、本端末の適応フィルタ１１５および対向端末の適応フィルタ１５６のフィルタ係数を、バッファ１１４，１５４に格納されているフィルタ係数で置き換える。
【０１０２】
これにより、第（ｎ＋５）フレーム以降は、符号化側の本端末と復号側の対向端末の適応フィルタ１１５，１５６の同期が取れるようになり、音質劣化を抑えることができる。
【０１０３】
また、バッファ１１４，１５４は、ステレオ感が変化したときのフィルタ係数を常に保持しているため、バッファ１１４，１５４に格納されているフィルタ係数を適応フィルタに用いることによる音質劣化は生じない。
【０１０４】
さらに、実施の形態１では、バッファ１１４，１５４のメモリ容量として、複数フレーム分が必要であったのに対し、本実施の形態では、バッファ１１４，１５４のメモリ領域としては、適応フィルタ１１５，１５６のフィルタ係数を１フレーム分だけ保持できればよく、実施の形態１に比べて、少ないメモリ容量で済む。
【０１０５】
また、本実施の形態では、バッファ１１４，１５４へのフィルタ係数の格納処理は、ステレオ感が変化したときのみ行えばよい。ステレオ感は、音源が固定の場合には大きな変化は無く、音源が移動したり新たな音源が追加されたりしたときに大きく変化する。したがって、音源が移動したり新たな音源が追加されたりしたときにのみ、バッファ１１４，１５４へのフィルタ係数の格納処理が行われる。例えば、ＴＶ会議のようなアプリケーションを想定した場合には、音源の移動や新たな音源の発生等は、数秒〜十数秒に１回程度の割合で生じるのみであり、ステレオ感は一度変化すると、比較的長時間そのステレオ感が維持される。したがって、このようなステレオ感の特性を活かし、ステレオ感が変化したときにのみフィルタ係数をバッファ１１４，１５４に格納することにより、次にフィルタ係数がバッファ１１４，１５４に格納されるのは、数秒〜十数秒後となるので、実施の形態１に比べ、フィルタ係数をバッファ１１４，１５４に格納するために必要な処理量を削減することができる。
【０１０６】
加えて、バッファ１１４，１５４は、ステレオ感が変化した度に、その都度フィルタ係数を格納するので、ステレオ感変化時のフィルタ係数を常に保持している。したがって、適応フィルタ１１５，１５６が、バッファ１１４，１５４に格納されているフィルタ係数を用いても、ステレオ感が維持されるので音質は劣化しない。
【０１０７】
（実施の形態３）
実施の形態２では、復号Ｌ信号と復号Ｒ信号とのエネルギー比の変化量、又は、復号Ｌ信号と復号Ｒ信号間の相互相関関数が最大となるときの位相差の変化量を用い、ステレオ感の変化の有無を検出し、ステレオ感が変化したときにのみ、適応フィルタのフィルタ係数をバッファに格納する場合について説明した。
【０１０８】
本実施の形態では、ステレオ感に、適応フィルタのフィルタ係数の時間的な変化量を用いて、ステレオ感の変化の有無を検出する場合について説明する。具体的には、適応フィルタのフィルタ係数のうち、振幅の大きいフィルタ係数の位置を求め、その位置が時間的に大きく変化する場合にステレオ感が変化したとみなし、フィルタ係数をバッファに格納する。本実施の形態では、復号Ｒ信号を生成することなくステレオ感の変化を検出することができるため、実施の形態２に比べ更に演算量の増加を抑えつつ、本発明の効果を享受できる。
【０１０９】
図１０は、本実施の形態に係る符号化側の端末（本端末）の要部構成を示すブロック図である。なお、説明が煩雑になることを避けるために、図１０では、符号化に係わる構成部を示し、復号に係わる構成部の図示および説明を省略する。また、図１０の符号化部２１０Ａにおいて、図７の符号化部２１０と共通する構成部分には、図７と同一の符号を付して説明を省略する。
【０１１０】
ステレオ感変化検出部２１２Ａは、適応フィルタ１１５のフィルタ係数を用いて、ステレオ感の変化の有無を検出し、ステレオ感が変化した場合、スイッチ２１３をオンに設定して、適応フィルタ１１５のフィルタ係数をバッファ１１４に格納する。一方、ステレオ感が変化しない場合、ステレオ感変化検出部２１２Ａは、スイッチ２１３をオフに設定する。
【０１１１】
具体的には、ステレオ感変化検出部２１２Ａは、式（６）を用いて、フィルタ係数の係数エネルギーを算出する。
【数６】
0005574346.tif 000007
式（６）において、Ｅｇ（ｎ）は、フィルタ係数ｇｋ（ｎ）の係数エネルギーである。
【０１１２】
ステレオ感変化検出部２１２Ａは、係数エネルギーＥｇ（ｎ）が最大となるフィルタ係数次数ｎを求め、このフィルタ係数ｎのフレーム間の変化量を算出する。そして、ステレオ感変化検出部２１２Ａは、この変化量が所定の閾値を超えるとき、ステレオ感が変化したと判定する。これにより、スイッチ２１３がオンに設定され、適応フィルタ１１５のフィルタ係数がバッファ１１４に格納される。
【０１１３】
なお、ステレオ感変化検出部２１２Ａは、係数エネルギーＥｇ（ｎ）をそのまま用いるのではなく、フィルタ係数次数ｎの前後複数個に渡るフィルタ係数次数の係数エネルギーの平均値を求め、この平均係数エネルギーが最大となるときのフィルタ係数次数ｎを求める構成であっても良い。一例として、ステレオ感変化検出部２１２Ａが、前後２個のフィルタ係数次数に渡り係数エネルギーＥｇ（ｎ）の平均値を取る場合の平均係数エネルギーＥａｖｇ（ｎ）の算出式を式（７）に示す。
【数７】
0005574346.tif 000008
【０１１４】
図１１は、本実施の形態に係る復号側の端末（対向端末）の要部構成を示すブロック図である。なお、説明が煩雑になることを避けるために、図１１では、復号に係わる構成部を示し、符号化に係わる構成部の図示および説明を省略する。また、図１１の復号部２５０Ａにおいて、図８の復号部２５０と共通する構成部分には、図８と同一の符号を付して説明を省略する。
【０１１５】
ステレオ感変化検出部２５１Ａは、適応フィルタ１５６のフィルタ係数を用いて、ステレオ感が変化したか否かを判定する。ステレオ感変化検出部２５１Ａは、ステレオ感が変化した場合、スイッチ２５２をオンに設定して、適応フィルタ１５６のフィルタ係数をバッファ１５４に格納する。一方、ステレオ感が変化しない場合、ステレオ感変化検出部２５１Ａは、スイッチ２５２をオフに設定する。なお、ステレオ感の検出方法は、符号化部２１０Ａのステレオ感変化検出部２１２Ａにおける検出方法と同じため、ここでは説明を省略する。
【０１１６】
以上のように、本実施の形態では、ステレオ感変化検出部２１２Ａおよびステレオ感変化検出部２５１Ａは、フィルタ係数の係数エネルギーが最大となるフィルタ係数次数の変化量と所定の閾値との比較結果に応じて、ステレオ感の変化の有無を検出し、ステレオ感が時間的に変化したときに、フィルタ係数がバッファ１１４およびバッファ１５４に格納されるようにした。
【０１１７】
これにより、実施の形態１と同様に、伝送誤りによる符号化側の端末および復号側の端末の適応フィルタの同期外れを早期に解消し、フィルタ係数のずれが長時間継続することを回避し、音質劣化を抑えることができると共に、フィルタ係数をバッファに格納するために必要な処理量、および、バッファのメモリ容量の削減を実現することができる。
【０１１８】
以上、本発明の各実施の形態について説明した。
【０１１９】
なお、以上の説明では、伝送誤りとして、パケット損失を検出する場合について説明したが、ビット誤りを検出するようにしてもよい。
【０１２０】
また、以上の説明では、インバンドを用いて、対向端末から本端末へ、パケット損失検出情報を通知する方法について説明したが、これに限らず、アウトバンドを用いて、パケット損失検出情報を通知する方法を用いてもよい。インバンドでは、パケットにパケット損失検出情報を含めて伝送するのに対し、アウトバンドでは、通信システムの制御情報にパケット損失検出情報を含めて伝送する。
【０１２１】
また、図２において、信号線（ａ３）が用いられて、端末＃２から端末＃１に通知されたパケット損失検出情報を、信号線（ｂ３）が用いられて、端末＃１から端末＃２に通知されたパケット損失検出情報とみなし、端末＃１の復号部１５０および端末＃２の符号化部１１０の適応フィルタ１５６，１１５のフィルタ係数を過去のフィルタ係数に置き換えるようにしてもよい。端末＃１および端末＃２は、双方向通信をしており、端末＃１と端末＃２間の伝搬環境は、短い期間ではほぼ一定と考えられる。したがって、端末＃２において端末＃１からのパケット損失が検出された場合、端末＃１においても端末＃２からのパケット損失が検出される可能性が高い。そこで、端末＃２において、端末＃１からのパケット損失を検出した場合、端末＃１においても、パケット損失が検出されるとみなして、端末＃２の復号側の適応フィルタと端末＃１の符号化側の適応フィルタのフィルタ係数を過去のフィルタ係数に置き換えるタイミングで、端末＃２の符号化側の適応フィルタと端末＃１の復号側の適応フィルタのフィルタ係数を過去のフィルタ係数に同時に置き換えるようにしてもよい。これにより、端末＃１から端末＃２、および端末＃２から端末＃１にパケット損失検出情報を通知する必要が無くなるので、シグナリング量の増加を回避することができる。
【０１２２】
なお、以上の説明では、ステレオ音響信号（２チャンネル信号）を例に説明したが、多チャネル音響信号に対しても本発明を同様に適用することができる。また、入力Ｒ信号を予測に用いるチャンネルとし、入力Ｌ信号を予測されるチャンネルとすることも当然可能である。
【０１２３】
また、以上の説明では、適応フィルタのフィルタ係数の更新の方法として、学習同定法を用いる場合について説明したが、他の更新方法、例えばＬＭＳ（Least Mean Square）法、射影法、ＲＬＳ（Recursive Least Squares）法などを適用してもよい。
【０１２４】
また、以上の説明では、パケット通信システムを例に説明を行ったが、これには限定されず、回線交換通信システム等に本発明を適用しても良い。
【０１２５】
また、以上の説明では、通信端末装置が上記各実施の形態に示す構成を有する例を説明したが、基地局装置が上記各実施の形態に示す構成を有しても良い。
【０１２６】
また、以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されることはない。本発明は、符号化装置、復号装置を有するシステムであればどのような場合にも適用することができる。
【０１２７】
また、本発明に係る符号化装置および復号装置は、例えば音声符号化装置および音声復号装置等として、移動体通信システムにおける通信端末装置および基地局装置に搭載することが可能であり、これにより上記と同様の作用効果を有する通信端末装置、基地局装置、および移動体通信システムを提供することができる。
【０１２８】
また、上記各実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
【０１２９】
また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【０１３０】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。
【０１３１】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
【０１３２】
２００９年５月２２日出願の特願２００９−１２４５９２に含まれる明細書、図面及び要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
【産業上の利用可能性】
【０１３３】
本発明に係る符号化装置および復号装置等は、携帯電話、ＩＰ電話、テレビ会議等に用いるに好適である。
【符号の説明】
【０１３４】
１００  端末
１１０，２１０，２１０Ａ  符号化部
１１１  第１符号化部
１１２，１５１  第１復号部
１１３，１５５，２１３，２５２  スイッチ
１１４，１５４  バッファ
１１５，１５６  適応フィルタ
１１６  減算部
１１７  第２符号化部
１１８，１５２  第２復号部
１２０  多重化部
１３０  パケット損失検出部
１４０  分離部
１５０，２５０，２５０Ａ  復号部
１５３  カウンタ
１５７，２１１  加算部
２１２，２１２Ａ，２５１，２５１Ａ  ステレオ感変化検出部
【図１】
0005574346.tif 000009
【図２】
0005574346.tif 000010
【図３】
0005574346.tif 000011
【図４】
0005574346.tif 000012
【図５】
0005574346.tif 000013
【図６】
0005574346.tif 000014
【図７】
0005574346.tif 000015
【図８】
0005574346.tif 000016
【図９】
0005574346.tif 000017
【図１０】
0005574346.tif 000018
【図１１】
0005574346.tif 000019