(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
符号化対象信号を周波数領域信号に変換する時間周波数変換手段と、
前記周波数領域信号の周波数帯域の内で有効範囲を特定する有効範囲特定手段と、
前記有効範囲内の信号成分のみをパルスベクトル符号化するパルスベクトル符号化手段と、
を具備し、
前記有効範囲特定手段は、
前記周波数領域信号の中で、振幅の絶対値が大きい方から複数個のスペクトル係数を特定するスペクトル特定手段と、
前記複数個のスペクトル係数の周波数位置のうち最低周波数を前記有効範囲の始点として検出する最小位置特定手段と、
前記複数個のスペクトル係数の周波数位置のうち最高周波数を前記有効範囲の終点として検出する最大位置特定手段と、
を具備する符号化装置。
【請求項２】
前記最小位置特定手段及び前記最大位置特定手段は、
前記複数個のスペクトル係数の位置を配列に格納し、前記配列をソートすることにより、前記最低周波数及び前記最高周波数を検出する、
請求項１に記載の符号化装置。
【請求項３】
前記有効範囲特定手段は、
前記最低周波数および前記最高周波数を有効範囲情報として出力する、
請求項１に記載の符号化装置。
【請求項４】
前記有効範囲特定手段は、
前記周波数帯域が複数に分割されたサブバンドごとに有効範囲であるか否かを判定する、
請求項１に記載の符号化装置。
【請求項５】
符号化対象信号を周波数領域信号に変換する時間周波数変換手段と、
前記周波数領域信号の周波数帯域の内で有効範囲を特定する有効範囲特定手段と、
前記有効範囲内の信号成分のみをパルスベクトル符号化するパルスベクトル符号化手段と、
を具備し、
前記有効範囲特定手段は、
前記周波数領域信号の中で、振幅の絶対値が大きい方から特定の順番のスペクトル係数を基準値として特定する基準値特定手段と、
前記周波数領域信号を、前記周波数帯域が複数に分割されたサブバンドごとに分割してサブバンド信号を得る分割手段と、
前記分割手段で得られたサブバンド信号ごとに、振幅の絶対値が最大であるスペクトル係数を検出する検出手段と、
前記検出されたスペクトル係数と前記基準値とを比較することにより、前記検出されたスペクトル係数が存在するサブバンドが有効範囲であるか否かを判定する判定手段と、
を具備する符号化装置。
【請求項６】
符号化対象信号を周波数領域信号に変換する時間周波数変換手段と、
前記周波数領域信号の周波数帯域の内で有効範囲を特定する有効範囲特定手段と、
前記有効範囲内の信号成分のみをパルスベクトル符号化するパルスベクトル符号化手段と、
を具備し、
前記有効範囲特定手段は、
前記周波数領域信号の中で、振幅の絶対値が大きい方から特定の順番のスペクトル係数を基準値として特定する基準値特定手段と、
前記符号化対象信号の信号特性を分類する信号分類手段と、
前記周波数領域信号を、前記周波数帯域が複数に分割されたサブバンドごとに分割してサブバンド信号を得る分割手段と、
前記分割手段で得られた複数のサブバンド信号のそれぞれに、前記分類された信号特性に応じた重みを乗算する重み付け手段と、
前記重み付けされたサブバンド信号ごとに、振幅の絶対値が最大であるスペクトル係数を検出する検出手段と、
前記検出されたスペクトル係数と前記基準値とを比較することにより、前記検出されたスペクトル係数が存在するサブバンドが有効範囲であるか否かを判定する判定手段と、
を具備する符号化装置。
【請求項７】
前記有効範囲特定手段は、
有効範囲であると判定されたサブバンドを示すフラグ信号を有効範囲情報として出力する、
請求項４に記載の符号化装置。
【請求項８】
符号化対象信号を周波数領域信号に変換するステップと、
前記周波数領域信号の周波数帯域の内で有効範囲を特定するステップと、
前記有効範囲内の信号成分のみをパルスベクトル符号化するステップと、
を具備し、
前記有効範囲を特定するステップは、
前記周波数領域信号の中で、振幅の絶対値が大きい方から複数個のスペクトル係数を特定するステップと、
前記複数個のスペクトル係数の周波数位置のうち最低周波数を前記有効範囲の始点として検出するステップと、
前記複数個のスペクトル係数の周波数位置のうち最高周波数を前記有効範囲の終点として検出するステップと、
を具備する符号化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、符号化装置および符号化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
音声の符号化には、主として２つのタイプの符号化技術、つまり、変換符号化とＴＣＸ（Transform Coded excitation）符号化（例えば、非特許文献１参照）とが存在する。【０００３】
変換符号化は、例えば、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）または修正離散コサイン変換（ＭＤＣＴ）を使用して、信号を時間領域から周波数領域に変換するステップを伴う。また、変換符号化は、スペクトル係数を量子化して符号化する。いくつかの一般的な変換符号化は、ＭＰＥＧ  ＭＰ３、ＭＰＥＧ  ＡＡＣ（例えば、非特許文献２参照）、およびＤｏｌｂｙ  ＡＣ３である。変換符号化は、音楽信号および一般的な音声信号において効率的である。図１は、変換符号化システム１０の簡略化した構成を示している。【０００４】
図１に示した変換符号化システム１０の符号化装置においては、時間−周波数変換部１１が、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）または修正離散コサイン変換（ＭＤＣＴ）などを使用して、時間領域の信号Ｓ（ｎ）を周波数領域の信号Ｓ（ｆ）に変換する。スペクトル係数量子化部１２は、周波数領域の信号Ｓ（ｆ）に対して量子化することにより、量子化パラメータを得る。多重化部１３は、量子化パラメータを多重化し、復号装置側に伝送する。【０００５】
図１に示した変換符号化システム１０の復号装置においては、最初に、分離部１４が、すべてのビットストリーム情報を分離して量子化パラメータを生成する。スペクトル係数復号部１５は、量子化パラメータを復号し、復号化された周波数領域の信号Ｓ~（ｆ）を生成する。周波数−時間変換部１６は、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）または逆修正離散コサイン変換（ＩＭＤＣＴ）などを使用して、復号化された周波数領域の信号Ｓ~（ｆ）を時間領域に変換することにより、復号化された時間領域の信号Ｓ~（ｎ）を生成する。【０００６】
これに対して、ＴＣＸ符号化では、時間領域（線形予測）手法と周波数領域（変換符号化）手法との組合せが使用される。ＴＣＸ符号化は、時間領域における音声信号の冗長性を利用して、入力音声信号に線形予測を用いることによって、残差（励振）信号を得る。音声信号の場合、特に有声区間（共鳴効果と高いピッチ周期成分）の場合、このモデルでは、極めて効率的に音響再生信号が生成される。線形予測の後、残差（励振）信号は、周波数領域に変換され、効率的に符号化される。いくつかの一般的なＴＣＸ符号化は、ＡＭＲ−ＷＢ＋、ＩＴＵ．Ｔ  Ｇ．７２９．１、およびＩＴＵ．Ｔ  Ｇ．７１８（例えば、非特許文献４参照）である。図２は、ＴＣＸ符号化システム２０の簡潔な構成を示している。【０００７】
図２に示したＴＣＸ符号化システム２０の符号化装置においては、ＬＰＣ分析部２１は、時間領域における信号の冗長性を利用するために、入力信号に対してＬＰＣ分析を行う。ＬＰＣ逆フィルタ部２２は、ＬＰＣ分析からのＬＰＣ係数を用いて、入力信号Ｓ（ｎ）にＬＰＣ逆フィルタを適用することによって、残差（励振）信号Ｓｒ（ｎ）を得る。時間−周波数変換部２３は、例えば離散フーリエ変換（ＤＦＴ）または修正離散コサイン変換（ＭＤＣＴ）などを使用して、残差信号Ｓｒ（ｎ）を周波数領域の信号Ｓｒ（ｆ）に変換する。スペクトル係数量子化部２４は、周波数領域の信号Ｓｒ（ｆ）に対して量子化を行い、多重化部２５は、量子化パラメータを多重化し、復号装置側に伝送する。【０００８】
図２に示したＴＣＸ符号化システム２０の復号装置においては、最初に、分離部２６が、すべてのビットストリーム情報を分離して量子化パラメータを生成する。スペクトル係数復号部２７が、量子化パラメータを復号し、復号化された周波数領域の残差信号Ｓ~ｒ（ｆ）を生成する。周波数−時間変換部２８は、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）または逆修正離散コサイン変換（ＩＭＤＣＴ）などを使用して、復号化された周波数領域の残差信号Ｓ~ｒ（ｆ）を時間領域に変換し、復号化された時間領域の残差信号Ｓ~ｒ（ｎ）を生成する。ＬＰＣ合成フィルタ部２９は、復号化されたＬＰＣパラメータを用いて、復号化された時間領域の残差信号Ｓ~ｒ（ｎ）を処理し、復号化された時間領域の信号Ｓ~（ｎ）を得る。【０００９】
変換符号化と、ＴＣＸ符号化における変換符号化部分は、いずれも、通常では、何らかの量子化方法を利用することによって実行される。ベクトル量子化のうちの１つは、パルスベクトル符号化（pulse vector coding）と称する。例えば非特許文献３には、ＭＤＣＴ領域においてＬＰＣ残差を量子化する階乗パルス符号化（Factorial Pulse Coding：パルスベクトル符号化の１つ）が提案されている（図４参照）。階乗パルス符号化はパルスベクトル符号化の１つであり、パルスベクトル符号化の符号化情報は単位振幅パルス（unit magnitude pulse）である。新しく標準化された音声符号化ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７１８においても、ＭＤＣＴ領域においてＬＰＣ残差を量子化する目的で、第５レイヤにて階乗パルス符号化（ＦＰＣ）が使用されている。【００１０】
図３に示したＴＣＸ符号化システム３０の符号化装置においては、ＭＤＣＴ部３１が、修正離散コサイン変換によって、時間領域の信号Ｓｒ（ｎ）を周波数領域の信号Ｓｒ（ｆ）に変換する。ＦＰＣ符号化部３２は、ＭＤＣＴ領域においてＬＰＣ残差を量子化する。この符号装置においては、パルスベクトル符号化によって、複数のパルスと、その位置、振幅、および極性とが求められ、更に、パルスを単位振幅に正規化するため、グローバルゲインが計算される。図４は、ＦＰＣ符号化部３２の一構成例を示す図である。図４に示したように、パルスベクトル符号化の符号化パラメータは、グローバルゲイン、パルスの位置、パルスの振幅、およびパルスの極性である。【００１１】
図５は、符号化できるパルスの数（Ｍとして表す）と、入力信号のスペクトル係数の数（Ｎとして表す）との関係性の説明に供する図である。図５に示すように、パルスベクトル符号化の場合、符号化できるパルスの数Ｍは、入力信号のスペクトル係数の数Ｎと、利用可能なビット数とに依存する。すなわち、利用可能なビット数が一定であるときには、Ｎが多いほどＭが少なく、Ｎが少ないほどＭが多い。Ｎが一定であるときには、利用可能なビット数が多いほどＭが多く、利用可能なビット数が少ないほどＭが少ない。【００１２】
図６は、パルスベクトル符号化の概念を示している。長さがＮである入力スペクトルＳ（ｆ）において、Ｍ個のパルス並びにそれらの位置、振幅、および極性と、１つのグローバルゲインとを一緒に符号化する。一方、復号化の後、生成されたスペクトルＳ~（ｆ）においては、Ｍ個のパルスおよびそれらの位置、振幅、および極性のみが生成されており、それ以外のスペクトル係数のすべてがゼロに設定されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】Lefebvre, et al, “High quality coding of wideband audio signals using transform coded excitation (TCX)”, IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing, vol. 1, pp. I/193-I/196, Apr. 1994
【非特許文献２】Karl Heinz Brandenburg, “MP3 and AAC Explained”, AES 17th International Conference, Florence, Italy, September 1999.
【非特許文献３】Udar Mittal, James P.Ashley and Edgardo M. Cruz_Zeno “Low complexity factorial pulse coding of MDCT coefficients using approximation of combinatorial functions”, IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing, pp. I-289-I-292, April 2007.
【非特許文献４】T. Vaillancourt et al, “ITU-T EV-VBR: A Robust 8-32 kbit/s Scalable Coder for Error Prone Telecommunication Channels”, in Proc. Eusipco, Lausanne,  Switzerland, August 2008
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、低いビットレートにおいては、符号化するスペクトル係数の数は、通常、パルスベクトル符号化によって符号化されるパルスの数よりもずっと多い。例えば、非特許文献３における場合、言及されている４つの条件は、以下の表１のとおりである。
【表１】
0005525540.tif 000002
【００１５】
また、Ｇ．７１８の第５レイヤにおいて、スペクトル係数の数Ｎと、符号化できるパルスの数Ｍとの関係は、以下のとおりである。
【表２】
0005525540.tif 000003
【００１６】
以上のように、ほとんどの条件において、ＮがＭよりもずっと大きい。【００１７】
ここで、Ｎが大きいとき、パルスの位置を符号化するためには、より多くのビットが要求される。このため、各パルスを符号化するためには、より多くのビットが要求される。従って、ビットレートが十分に高くない場合、符号化できるパルスは数個のみである。この結果、ビットレートが十分に高くない場合には、スペクトルの広い部分が符号化されないままとなり、復号化された信号の音質が極めて悪いという状況が起こり得る。【００１８】
本発明の目的は、符号化におけるビット効率を向上することにより、復号後の信号の品質を向上することができる、符号化装置および符号化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、符号化対象信号を周波数領域信号に変換する時間周波数変換手段と、前記周波数領域信号の周波数帯域の内で有効範囲を特定する有効範囲特定手段と、前記有効範囲内の信号成分のみをパルスベクトル符号化するパルスベクトル符号化手段と、を具備する。【００２１】
本発明の符号化方法は、符号化対象信号を周波数領域信号に変換するステップと、前記周波数領域信号の周波数帯域の内で有効範囲を特定するステップと、前記有効範囲内の信号成分のみをパルスベクトル符号化するステップと、を具備する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、符号化におけるビット効率を向上することにより、復号後の信号の品質を向上することができる、スペクトル係数符号化装置および符号化方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来の変換符号化システムの構成を示すブロック図
【図２】従来のＴＣＸ符号化システムの構成を示すブロック図
【図３】非特許文献３に開示されたＴＣＸ符号化システムの構成を示すブロック図
【図４】図３のＦＰＣ符号化部の構成を示す図
【図５】符号化できるパルスの数と、入力信号のスペクトル係数の数との関係性の説明に供する図
【図６】パルスベクトル符号化の概念を示す図
【図７】本発明の実施の形態１に係る符号化システムの構成を示すブロック図
【図８】図７に示される適応スペクトル形成符号化部の構成を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態１に係る符号化システムにおける符号化の説明に供する図
【図１０】本発明の実施の形態１に係る符号化システムにおける復号の説明に供する図
【図１１】実施の形態１の変形例１の説明に供する図
【図１２】実施の形態１の変形例２の説明に供する図
【図１３】本発明の実施の形態２に係る符号化装置の適応スペクトル形成符号化部の構成を示すブロック図
【図１４】図１３に示される形成判定部の構成を示すブロック図
【図１５】図１３に示されるスペクトル形成部の処理の説明に供する図
【図１６】本発明の実施の形態３に係る符号化装置の適応スペクトル形成符号化部の構成を示すブロック図
【図１７】図１６に示される形成判定部の構成を示すブロック図
【図１８】図１６に示されるスペクトル形成部の処理の説明に供する図
【図１９】本発明の実施の形態４に係る符号化装置の適応スペクトル形成符号化部の構成を示すブロック図である。
【図２０】図１９に示される形成判定部の構成を示すブロック図
【図２１】本発明の実施の形態５に係る符号化システムの一構成例を示すブロック図
【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参照して詳細に説明する。なお、実施の形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。
【００２６】
（実施の形態１）
図７は、本発明の実施の形態１に係る符号化システム１００の一構成例を示すブロック図である。ここでは、符号化システム１００は、パルスベクトル符号化において適応スペクトル形成技術を適用する符号化装置および復号装置を備えている。図７において、符号化装置は、時間−周波数変換部１０１と、適応スペクトル形成符号化部１０２と、パルスベクトル符号化部１０３と、多重化部１０４とを有する。一方、復号装置は、分離部１０５と、パルスベクトル復号部１０６と、適応スペクトル形成復号部１０７と、周波数−時間変換部１０８とを有する。
【００２７】
図７において、時間−周波数変換部１０１は、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）または修正離散コサイン変換（ＭＤＣＴ）などを使用して、時間領域の信号Ｓ（ｎ）を周波数領域の信号Ｓ（ｆ）に変換する。
【００２８】
適応スペクトル形成符号化部１０２は、Ｓ（ｆ）の周波数帯域の内の「有効範囲」を求めるとともに、Ｓ（ｆ）の内で有効範囲の中に在るＳａ（ｆ）を求める。また、適応スペクトル形成符号化部１０２は、有効範囲の中に在るＳａ（ｆ）のスペクトル係数を求める。そして、適応スペクトル形成符号化部１０２は、有効範囲の中に在るＳａ（ｆ）のスペクトル係数をパルスベクトル符号化部１０３へ出力し、有効範囲を示すスペクトル形成情報を、多重化部１０４を介して復号装置側に伝送する。
【００２９】
パルスベクトル符号化部１０３は、有効範囲の中に在るＳａ（ｆ）のスペクトル係数に対してパルスベクトル符号化を行うことにより、パルスの位置、パルスの振幅、パルスの極性、およびグローバルゲインなどのパルス符号化パラメータを得る。
【００３０】
多重化部１０４は、パルスベクトル符号化部１０３で得られたパルス符号化パラメータとスペクトル形成情報を多重化し、復号装置側に伝送する。
【００３１】
また、図７に示した復号装置において、分離部１０５は、ビットストリームを入力し、スペクトル形成情報とパルス符号化パラメータとに分離する。
【００３２】
パルスベクトル復号部１０６は、パルス符号化パラメータを復号化することにより、Ｓａ~（ｆ）のスペクトル係数を得る。Ｓａ~（ｆ）は、Ｓａ（ｆ）に対応し、Ｓ（ｆ）の復号信号であるＳ~（ｆ）を形成するために基となる信号である。
【００３３】
適応スペクトル形成復号部１０７は、Ｓａ~（ｆ）と、有効範囲を示すスペクトル形成情報とを用いて、周波数領域の信号Ｓ~（ｆ）を生成する。具体的には、適応スペクトル形成復号部１０７は、パルスベクトル復号部１０６の復号結果であるＳａ~（ｆ）を有効範囲の帯域にセットすることにより、周波数領域の信号Ｓ~（ｆ）を生成する。
【００３４】
周波数−時間変換部１０８は、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）または逆修正離散コサイン変換（ＩＭＤＣＴ）などを使用して、周波数領域の信号Ｓ~（ｆ）を時間領域に変換し、時間領域の信号Ｓ~（ｎ）を生成する。
【００３５】
図８は、適応スペクトル形成符号化部１０２の構成を示すブロック図である。図８において、適応スペクトル形成符号化部１０２は、スペクトル特定部２０１と、最小位置特定部２０２と、最大位置特定部２０３とを有する。
【００３６】
スペクトル特定部２０１は、周波数領域の信号Ｓ（ｆ）のスペクトル全体の中で、振幅の絶対値の上位Ｍ個のスペクトル係数（すなわち、振幅の絶対値が大きい方から複数個のスペクトル係数）を特定する。ここで、Ｍは、符号化されるパルスの数であり、利用可能なビット数と、周波数領域の信号Ｓ（ｆ）の係数の数とに基づいて導かれる。図中のＳＭａｘ＿Ｍ（ｆ）は、上位Ｍ個のスペクトル係数を表す。
【００３７】
最小位置特定部２０２は、振幅の絶対値が上位Ｍ個のスペクトル係数のうち、最小の位置（最低周波数）Ｎ１を検出する。
【００３８】
最大位置特定部２０３は、振幅の絶対値が上位Ｍ個のスペクトル係数のうち、最大の位置（最高周波数）Ｎ２を検出する。
【００３９】
ここで、最小位置Ｎ１と最大位置Ｎ２とを検出するための最も簡単な方法の１つは、Ｍ個のスペクトル係数の位置を配列に格納し、次いで、その配列の中で最大値および最小値を求めるようソートすることである。このようにして求めた位置の最大値がＮ２であり、最小値がＮ１である。Ｎ１とＮ２の間の部分が「有効範囲」であり、残りのスペクトルにはパルスが存在しないとみなされる。この最小位置Ｎ１と最大位置Ｎ２は、スペクトル形状情報を表し、多重化部１０４を介して復号装置側に伝送（通知）される。
【００４０】
以上の構成を有する符号化システム１００の動作について説明する。図９及び図１０は、符号化システム１００の動作説明に供する図である。
【００４１】
符号化システム１００の符号化装置において、適応スペクトル形成符号化部１０２が、Ｓ（ｆ）の周波数帯域（図９の０からＮまでの範囲）の一部の有効範囲（図９のＮ１とＮ２との間の範囲）を特定する。また、適応スペクトル形成符号化部１０２は、有効範囲内のＳａ（ｆ）のスペクトル係数を特定する。
【００４２】
具体的には、適応スペクトル形成符号化部１０２のスペクトル特定部２０１において、周波数領域の信号Ｓ（ｆ）のスペクトル全体の中で、振幅の絶対値の上位Ｍ個のスペクトル係数が特定される。そして、最小位置特定部２０２において、振幅の絶対値が上位Ｍ個のスペクトル係数のうち、最小の位置（最低周波数）Ｎ１が検出され、最大位置特定部２０３において、振幅の絶対値が上位Ｍ個のスペクトル係数のうち、最大の位置（最高周波数）Ｎ２が検出される。Ｎ１およびＮ２をそれぞれ始点及び終点とする範囲が、有効範囲である。
【００４３】
次に、パルスベクトル符号化部１０３が、適応スペクトル形成符号化部１０２にて特定された、有効範囲内のスペクトル係数をパルスベクトル符号化することにより、パルス符号化パラメータを得る。ここで、有効範囲外のスペクトルには、パルスが存在しないと見なされている。こうして得られたパルス符号化パラメータと有効範囲を示すスペクトル形成情報とは、多重化部１０４にて多重化された後、復号装置側に伝送される。
【００４４】
このように、スペクトル全体ではなくその一部の有効範囲にのみパルスベクトル符号化を適用することにより、パルスベクトル符号化の対象であるスペクトル係数の数を少なくすることができるので、パルスを符号化するために必要なビット数も少なくすることができる。すなわち、符号化におけるビット効率を向上することができる。更に、削減されたビットを次のように活用することにより、復号後の信号の品質を向上することができる。その活用方法とは、第１に、削減されたビットを用いてパルスの数を増やすことであり、第２に、パルスの数は変えずに、削減されたビットを別のパラメータの符号化に使用することである。
【００４５】
符号化システム１００の復号装置において、適応スペクトル形成復号部１０７は、符号化装置におけるＳａ（ｆ）のスペクトル係数に対応するパルスベクトル復号結果と、スペクトル形成情報とを受け取る。そして、適応スペクトル形成復号部１０７は、パルスベクトル復号結果を、スペクトル形成情報の示す有効範囲内に配置することにより、符号化装置におけるＳ（ｆ）に対応する周波数領域の信号Ｓ~（ｆ）を形成することができる（図１０参照）。このとき、適応スペクトル形成復号部１０７は、図１０に示すように、有効範囲外のスペクトルをすべてゼロに設定する。
【００４６】
以上のように本実施の形態によれば、スペクトルの有効範囲は、すべてのパルスが配置された範囲によって決まる。すなわち、スペクトルの有効範囲が、信号特性に従って適応的に決定される。更に、パルスベクトル符号化は、スペクトル全体ではなく有効範囲に限定して適用される。有効範囲内のスペクトル係数の数はスペクトル全体におけるスペクトル係数の数よりも少ないため、同じ数のパルスを符号化するために必要なビット数は少なくて済む。すなわち、符号化におけるビット効率を向上することができる。更に、削減されたビットを有効利用することにより、復号後の信号の品質を向上することができる。
【００４７】
なお、以上で説明した実施の形態には、次のような変形例も考えられる。
（変形例１）
有効範囲の開始位置および終了位置を伝送するために必要なビット数を低減する目的で、有効範囲の特定の際に何らかの制限を適用することができる。ここでは、有効範囲の特定の際のステップサイズを１より大きくする実施形態について説明する。
【００４８】
図１１は、この実施形態の様子を簡潔に示している。
【００４９】
図１１においては、開始位置の検索範囲が［０，Ｎｓｔａｒｔ］に制限され、ステップサイズは１ではなくＰｓｔａｒｔ（＞１の整数）である。また、終了位置の検索範囲は［Ｎｓｔｏｐ，Ｎ］に制限され、ステップサイズは１ではなくＰｓｔｏｐ（＞１の整数）である。
【００５０】
このように有効範囲の特定の際のステップ幅を１よりも大きい整数に設定することにより、開始位置および終了位置の候補を削減することができる。その結果、開始位置および終了位置を伝送するために要求されるビットを削減することができる。
【００５１】
（変形例２）
実施の形態１の上記説明では、適応スペクトル形成技術によりパルスベクトル符号化に必要なビット数を削減する方法について説明した。また、そこで削減されたビット数を用いて、追加のパルスをＮ１とＮ２との間に配置することにより、復号後の信号の品質を向上することができることについて説明した。そして、追加のパルスのすべてが、Ｎ１とＮ２との間に配置されるという制限が設けられている。加えて、Ｎ１とＮ２とは、パルスの元の数に従って決定されている。
【００５２】
しかしながら、仮に、追加のパルスの最良の位置がＮ１とＮ２の間の範囲の外側である場合には、この制限によって十分な性能改善が得られないという課題がある。したがって、変形例２では、この課題を解消するために、Ｎ１およびＮ２を決定した後、追加のパルスをＮ１より低い位置（周波数）に、または、Ｎ２より高い位置（周波数）に配置できる構成について説明する。この方法によって、復号後の信号の品質を更に向上することができる。
【００５３】
図１２は、変形例２における適応スペクトル形成符号化部１０２の処理の概念を示している。図１２において、追加されるパルスの有効範囲は、Ｎ１とＮ２との間ではなく、Ｎ１＿ｎｅｗとＮ２＿ｎｅｗとの間である。適応スペクトル形成符号化部１０２が有効範囲をＮ１＿ｎｅｗとＮ２＿ｎｅｗとの間に設定することにより、パルスベクトル符号化部１０３は、パルスベクトル符号化を、この新しい有効範囲に適用する。
【００５４】
適応スペクトル形成符号化部１０２は、例えば、Ｎ１＿ｎｅｗおよびＮ２＿ｎｅｗの決定を、Ｍ個のパルスではなく（Ｍ＋Ｊ）個のパルスを使用することによって行う。ここで、Ｊは、Ｎ１＿ｎｅｗおよびＮ２＿ｎｅｗを決定するための所定の定数である。適応スペクトル形成符号化部１０２は、Ｎ１とＮ２との間のＭ個のパルスの位置を決定した後、追加のパルスの位置を、Ｎ１＿ｎｅｗとＮ２＿ｎｅｗとの間に決定する。この場合、有効範囲が拡張されるため、適応スペクトル形成符号化部１０２は、Ｎ１＿ｎｅｗおよびＮ２＿ｎｅｗの範囲に対して必要なビット数を再計算する。このビット数が利用可能なビット数を超える場合、適応スペクトル形成符号化部１０２は、この利用可能なビット数に収まるように、追加のパルスのいくつかを破棄するか、または、Ｎ１＿ｎｅｗに所定の値を加算しＮ２＿ｎｅｗから所定の値を減算してＮ１＿ｎｅｗとＮ２＿ｎｅｗの間の範囲を狭くする。
【００５５】
このように、パルスベクトル符号化にてパルスが配置される帯域（有効範囲）が、追加のパルスの数に従って適応的に決定される。すなわち、変形例２には有効範囲の境界を緩和するという特徴があり、これにより追加のパルスの最良の位置が含まれるようになる。これにより、復号後の信号の品質を更に向上することができる。
【００５６】
（実施の形態２）
実施の形態２では、周波数帯域をいくつかのサブバンドに分割し、各サブバンドについて信号特性を分析することによって、そのサブバンドが有効範囲内であるかを判定する。そして、その判定を示すフラグ信号は、復号装置側へ伝送される。
【００５７】
図１３は、本発明の実施の形態２に係る符号化装置の適応スペクトル形成符号化部１０２Ａの構成を示すブロック図である。
【００５８】
図１３において、適応スペクトル形成符号化部１０２Ａは、バンド分割部３０１と、形成判定部３０２と、スペクトル形成部３０３とを有する。
【００５９】
バンド分割部３０１は、Ｓ（ｆ）の周波数帯域を複数のサブバンドに分割し、Ｓ（ｆ）を各サブバンドに在るサブバンド信号Ｓｎ（ｆ）に分割する。ここでｎはサブバンド番号を示す。図１３では、特に、サブバンドの数が３つである場合の例が示されているが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６０】
形成判定部３０２は、周波数領域の信号Ｓ（ｆ）とともに、３つのサブバンド信号Ｓ１（ｆ）、Ｓ２（ｆ）、およびＳ３（ｆ）を分析する。形成判定部３０２は、各サブバンド信号の信号特性に従って、各サブバンドが有効範囲内であるか判定し、判定を示すフラグ信号（Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３）をスペクトル形成情報として出力する。
【００６１】
具体的には、形成判定部３０２は、周波数領域の信号Ｓ（ｆ）全体の中で、振幅の絶対値がＭ番目に大きいＳｍａｘ（Ｍ）を検出する。また、形成判定部３０２は、振幅の絶対値が最大（最大絶対振幅）となるスペクトル係数Ｓｎ＿Ｍａｘ（ただし、ｎはサブバンドの番号）を、サブバンド信号ごとに検出する。そして、形成判定部３０２は、Ｓｍａｘ（Ｍ）とスペクトル係数Ｓｎ＿Ｍａｘとの大小比較結果に基づいて、各サブバンドが有効範囲に含まれるべきであるか否かを判定する。
【００６２】
スペクトル形成部３０３は、形成判定部３０２より出力される判定結果に従って、有効範囲のスペクトルを形成し、パルスベクトル符号化部１０３へ出力する。なお、判定を示すフラグ信号（Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３）は、多重化部１０４にも出力され、多重化部１０４を介して復号装置側に伝送される。
【００６３】
図１４は、形成判定部３０２の構成を示すブロック図である。図１４において、形成判定部３０２は、スペクトル検出部４０１と、最大スペクトル検出部４０２−１〜３と、比較部４０３−１〜３とを有する。
【００６４】
スペクトル検出部４０１は、周波数領域の信号Ｓ（ｆ）全体の中で、振幅の絶対値がＭ番目に大きいＳｍａｘ（Ｍ）を検出する（基準値の特定）。ここで、Ｍは、符号化するパルスの数であり、利用可能なビット数と、周波数領域の信号内のスペクトル係数の数とに基づいて算出される。
【００６５】
最大スペクトル検出部４０２−１〜３は、サブバンド１〜３に含まれる周波数領域のサブバンド信号の内、振幅の絶対値が最大となるスペクトル係数Ｓ１＿Ｍａｘ，Ｓ２＿Ｍａｘ，Ｓ３＿Ｍａｘをそれぞれ検出する。
【００６６】
比較部４０３−１〜３は、スペクトル係数Ｓ１＿Ｍａｘ，Ｓ２＿Ｍａｘ，Ｓ３＿Ｍａｘと、上記したスペクトル係数Ｓｍａｘ（Ｍ）とをそれぞれ比較し、各サブバンドが有効範囲内であるかどうかの判定を行う。
【００６７】
具体的には、この判定は次のように行われる。第１のサブバンドを例にとると、以下のようになる。
Ｓｍａｘ（Ｍ）≦Ｓ１＿ｍａｘならば、このサブバンドは有効範囲内であり、Ｆ１＝１となる。
Ｓｍａｘ（Ｍ）＞Ｓ１＿ｍａｘならば、このサブバンドは有効範囲内ではなく、Ｆ１＝０となる。
この判定は、第２および第３サブバンドでも同様に行われる。
【００６８】
こうして得られるフラグ信号Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３は、スペクトル形成情報として復号装置側へ伝送される。
【００６９】
次に、以上の構成を有する適応スペクトル形成符号化部１０２Ａの動作について説明する。図１５は、スペクトル形成部３０３の処理の様子を示している。ここでは説明のため、３つのサブバンドのフラグ信号が、Ｆ１＝１、Ｆ２＝０、およびＦ３＝１であるものとする。この場合、形成判定部３０２から出力されるフラグ信号は、第１のサブバンドおよび第３のサブバンドは有効範囲内に含まれているが、第２のサブバンドは含まれていないことを示す。
【００７０】
スペクトル形成部３０３は、これらフラグ信号を基に、第２のサブバンドを除外し、第３のサブバンドを第１のサブバンドに付加（結合）することにより、有効範囲を形成するとともに、有効範囲内の信号Ｓａ（ｆ）を形成する。
【００７１】
こうして形成されたＳａ（ｆ）を、後段のパルスベクトル符号化部１０３が、パルスベクトル符号化する。
【００７２】
以上のように本実施の形態によれば、Ｓ（ｆ）の周波数帯域を複数のサブバンドに分割し、Ｓ（ｆ）を各サブバンドに在るサブバンド信号Ｓｎ（ｆ）に分割する。そして、各サブバンド信号について信号特性を分析することによって、そのサブバンドが有効範囲内であるかを判定し、その判定を示すフラグ信号を伝送する。
【００７３】
こうすることで、有効範囲を表すために必要なビットがサブバンドのフラグ信号のみで良いため、実施の形態１のような有効範囲の開始位置および終了位置を伝送する手法と比較すると、有効範囲を表すためのビット数を少なくできる。このように削減されたビットを、追加のパルス数を増やすことなどに使用することで、復号装置側における、復号後の信号の品質を更に向上することができる。
【００７４】
（実施の形態３）
実施の形態３でも、実施の形態２と同様に、周波数帯域をいくつかのサブバンドに分割し、各サブバンドについて信号特性を分析することによって、そのサブバンドが有効範囲内であるかを判定する。そして、その判定を示すフラグ信号は、復号装置側へ伝送される。ただし、実施の形態３においては、周波数帯域のうちの中域は常に有効範囲に含まれるものとして扱い、周波数帯域のうちの端部（つまり、低域及び高域）のサブバンド群についてのみ有効範囲に含まれるか否かの判定を行う。
【００７５】
図１６は、本発明の実施の形態３に係る符号化装置の適応スペクトル形成符号化部１０２Ｂの構成を示すブロック図である。
【００７６】
図１６おいて、適応スペクトル形成符号化部１０２Ｂは、バンド分割部３０１と、形成判定部５０１と、スペクトル形成部５０２とを有する。なお、図１６でも、サブバンドの数が３つである場合の例が示されているが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７７】
形成判定部５０１は、周波数領域の信号Ｓ（ｆ）とともに、３つのサブバンドのうちの低域サブバンドの信号Ｓ１（ｆ）および高域サブバンドの信号Ｓ３（ｆ）を分析する。上記のとおり、中域は常に有効範囲に含まれるものとして扱われるので、形成判定部５０１は、中域サブバンドの信号Ｓ２（ｆ）の分析を行わない。そして、形成判定部５０１は、判定を示すフラグ信号（Ｆ１，Ｆ３）をスペクトル形成情報として出力する。
【００７８】
スペクトル形成部５０２は、形成判定部５０１より出力される判定結果に従って、有効範囲のスペクトルを形成し、パルスベクトル符号化部１０３へ出力する。なお、判定を示すフラグ信号（Ｆ１，Ｆ３）は、多重化部１０４にも出力され、多重化部１０４を介して復号装置側に伝送される。
【００７９】
図１７は、形成判定部５０１の構成を示すブロック図である。図１７において、形成判定部５０１は、スペクトル検出部４０１と、最大スペクトル検出部４０２−１，３と、比較部４０３−１，３とを有する。
【００８０】
次に、以上の構成を有する適応スペクトル形成符号化部１０２Ｂの動作について説明する。図１８は、スペクトル形成部５０２の処理の様子を示している。ここでは説明のため、３つのサブバンドのフラグ信号が、Ｆ１＝０およびＦ３＝１であるものとする。この場合、形成判定部５０１から出力されるフラグ信号は、第３のサブバンドは有効範囲内に含まれているが、第１のサブバンドは含まれていないことを示す。
【００８１】
スペクトル形成部５０２は、これらフラグ信号を基に、第１のサブバンドを除外し、第３のサブバンドと常に有効範囲に含まれるものとして扱われる第２のサブバンドとを付加（結合）することにより、有効範囲を形成するとともに、有効範囲内の信号Ｓａ（ｆ）を形成する。
【００８２】
こうして形成されたＳａ（ｆ）を、後段のパルスベクトル符号化部１０３が、パルスベクトル符号化する。
【００８３】
以上で説明した適応スペクトル形成符号化部１０２Ｂの構成は、中域に聴感上重要な情報が含まれる入力信号に対して有効である。例えば、階層符号化（スケーラブル符号化）において、低位レイヤにて低域部の符号化を行い、高位レイヤでは全帯域を符号化する構成がある。この場合、高位レイヤにて符号化される信号の低域部は入力信号と低位レイヤ復号信号との誤差信号、高域部は入力信号そのもので構成される。このとき、低域部は低位レイヤで既に符号化が行われているので低域部に重要な情報が残っている可能性は低く、一方で高域部は、特に音声信号では、そもそも重要な情報が含まれていることは少ない。このような信号では、中域部が相対的に重要な情報が含まれていることになるため、中域バンドに相当するサブバンドは常に有効範囲に含めた方が良く、そのときフラグ情報は低域バンドと高域バンドのＦ１とＦ３に対する２ビットのみでよい。
【００８４】
このように、周波数帯域をいくつかのサブバンドに分割し、各サブバンドについて信号特性を分析することによって、そのサブバンドが有効範囲内であるかを判定することにより、有効範囲を特定する適応スペクトル形成符号化部の構成は、実施の形態２及び実施の形態３で説明した構成以外にも、入力信号の性質に合わせて様々な構成があり得る。
【００８５】
（実施の形態４）
実施の形態４では、適応スペクトル形成技術に、信号分類部や心理音響モデル、または信号対雑音比算出等を組み合わせる。これにより、これらの処理の出力である信号特性や知覚的重要性、またはＳＮＲに従って、有効範囲のより適切な決定を行うことができる。例えば、音声等の信号にとっては、低周波数部分がより重要であるため、入力信号が音声等の信号として分類された場合に、適応スペクトル形成技術の適用の際に低周波数部分をより重視することができる。
【００８６】
図１９は、本発明の実施の形態４に係る符号化装置の適応スペクトル形成符号化部１０２Ｃの構成を示すブロック図である。ここでは、例として信号分類部を使用している。当業者には、別の特性分析方法、例えば、心理音響解析部もしくは信号対雑音比算出部、または、信号分類部、心理音響解析部、および信号対雑音比算出部の任意の組合せなどを、修正して適合させることも可能である。図１９では、サブバンドの数が３つである場合の例が示されているが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８７】
図１９において、適応スペクトル形成符号化部１０２Ｃは、バンド分割部３０１と、信号分類部６０１と、形成判定部６０２と、スペクトル形成部６０３とを有する。
【００８８】
信号分類部６０１は、周波数領域の信号Ｓ（ｆ）を分析して、符号化対象信号の信号特性を分類する。信号分類部６０１の目的は、信号の特性、例えば、信号が音楽等であるのか音声等であるのか、信号の変化が大きいか安定しているかなどを判定することである。
【００８９】
形成判定部６０２は、周波数領域の信号Ｓ（ｆ）とともに、３つのサブバンド信号Ｓ１（ｆ）、Ｓ２（ｆ）、およびＳ３（ｆ）を分析する。形成判定部６０２は、各サブバンドについて、その信号特性に従って信号のタイプの情報を考慮することによって、サブバンド信号を知覚的に重み付けする。そして、形成判定部６０２は、重み付けされたサブバンド信号に基づいて、サブバンドが有効範囲内であるか判定し、その判定を示すフラグ信号（Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３）を出力する。
【００９０】
具体的には、形成判定部６０２は、サブバンド信号Ｓ１（ｆ）、Ｓ２（ｆ）、およびＳ３（ｆ）を、信号分類部６０１で判定された信号特性に応じて重み付けし、振幅の絶対値が最大となるスペクトル係数Ｓｎ＿Ｍａｘ（ただし、ｎはサブバンドの番号）を、重み付けされたサブバンド信号ごとに検出する。そして、形成判定部６０２は、Ｓｍａｘ（Ｍ）とスペクトル係数Ｓｎ＿Ｍａｘとの大小比較結果に基づいて、各サブバンドが有効範囲に含まれるべきであるか否かを判定する。
【００９１】
スペクトル形成部６０３は、形成判定部６０２より出力される判定結果ならびに重み付けされたサブバンド信号Ｓ１＿ｗ（ｆ）、Ｓ２＿ｗ（ｆ）、およびＳ３＿ｗ（ｆ）に従って、有効範囲のスペクトルを形成し、パルスベクトル符号化部１０３へ出力する。
【００９２】
図２０は、形成判定部６０２の構成を示すブロック図である。図２０において、形成判定部６０２は、重み付け部７０１−１〜３を有する。
【００９３】
重み付け部７０１−１〜３は、信号分類情報に従い、各サブバンド信号を、その知覚的な重要性に従って知覚的に重み付けする。これらの重みは、信号分類情報に従って適応的に決定される。例えば、入力信号が音声等として分類される場合、知覚的には低周波数部分がより重要であるため、重みは、Ｗ１＞Ｗ２＞Ｗ３＞０となるように決定する。
【００９４】
最大スペクトル検出部４０２−１〜３は、重み付けされたサブバンド信号Ｓ１＿ｗ（ｆ），Ｓ２＿ｗ（ｆ），Ｓ３＿ｗ（ｆ）のそれぞれにおいて、振幅の絶対値が最大となるスペクトル係数Ｓ１＿Ｍａｘ，Ｓ２＿Ｍａｘ，Ｓ３＿Ｍａｘをそれぞれ検出する。
【００９５】
以上のように本実施の形態によれば、適応スペクトル形成技術を、信号分類部や心理音響モデル、または信号対雑音比算出部と組み合わせ、これらの処理の出力である信号特性や知覚的重要性、または符号化能力に従って、有効範囲の決定をより適切に行う。
【００９６】
パルスベクトル符号化にてパルスを選択するとき、振幅情報が唯一の考慮条件である。従って、異なる周波数領域の信号に異なる重みを付けることによって、知覚的により重要であるスペクトル係数をより重要視することができ、知覚的に重要性の低いスペクトル係数の重要度を下げることができる。例えば、音声等の信号にとっては、低周波数部分がより重要であるため、入力信号が音声等の信号として分類された場合に、適応スペクトル形成技術の適用の際に低周波数部分をより重視する。このようにすることで音質を向上させることができる。
【００９７】
（実施の形態５）
実施の形態１乃至４で説明した適応スペクトル形成技術は、変換符号化のみならず、ＴＣＸ符号化にも適用することができる。実施の形態５では、実施の形態１乃至４で説明した適応スペクトル形成技術をＴＣＸ符号化に適用した場合を説明する。
【００９８】
図２１は、本発明の実施の形態５に係る符号化システム８００の一構成例を示すブロック図である。符号化装置では、パルスベクトル符号化部の前段、復号装置ではパルスベクトル復号部の後段に、それぞれ適応スペクトル形成符号化部および適応スペクトル形成復号部を備えている。図２１において、符号化装置は、ＬＰＣ分析部８０１と、ＬＰＣ逆フィルタ部８０２と、時間−周波数変換部８０３と、適応スペクトル形成符号化部８０４と、パルスベクトル符号化部８０５と、多重化部８０６とを有する。一方、復号装置は、分離部８０７と、パルスベクトル復号部８０８と、適応スペクトル形成復号部８０９と、周波数−時間変換部８１０と、ＬＰＣ合成フィルタ部８１１とを有する。
【００９９】
図２１において、ＬＰＣ分析部８０１は、時間領域における信号の冗長性を利用するために、入力信号に対してＬＰＣ分析を行う。
【０１００】
ＬＰＣ逆フィルタ部８０２は、ＬＰＣ分析からのＬＰＣ係数を用いて、入力信号Ｓ（ｎ）にＬＰＣ逆フィルタを適用することによって、残差（励振）信号Ｓｒ（ｎ）を得る。
【０１０１】
時間−周波数変換部８０３は、例えば離散フーリエ変換（ＤＦＴ）または修正離散コサイン変換（ＭＤＣＴ）などを使用して、残差信号Ｓｒ（ｎ）を周波数領域の信号Ｓｒ（ｆ）に変換する。
【０１０２】
適応スペクトル形成符号化部８０４には、実施の形態１乃至４で説明した、適応スペクトル形成符号化部１０２，１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃのいずれかが適用される。スペクトル形成符号化部８０４は、Ｓｒ（ｆ）の内で有効範囲の中に在るＳｒａ（ｆ）を求める。また、適応スペクトル形成符号化部８０４は、多重化部８０６を介して復号装置側にスペクトル形成情報を伝送する。
【０１０３】
パルスベクトル符号化部８０５は、有効範囲の中に在るＳｒａ（ｆ）のスペクトル係数に対してパルスベクトル符号化を行うことにより、パルスの位置、パルスの振幅、パルスの極性、およびグローバルゲインなどのパルス符号化パラメータを得る。
【０１０４】
多重化部８０６は、パルスベクトル符号化部８０５で得られたパルス符号化パラメータと、適応スペクトル形成符号化部８０４で得られたスペクトル形成情報と、ＬＰＣ分析部８０１で得られたＬＰＣパラメータとを多重化し、復号装置側に伝送する。
【０１０５】
また、図２１に示した復号装置において、分離部８０７は、ビットストリームを入力し、スペクトル形成情報とパルス符号化パラメータとＬＰＣパラメータとに分離する。
【０１０６】
パルスベクトル復号部８０８は、パルス符号化パラメータを復号化することにより、Ｓｒａ~（ｆ）のスペクトル係数を得る。Ｓｒａ~（ｆ）は、Ｓｒａ（ｆ）に対応し、周波数領域の残差信号Ｓｒ（ｆ）の復号信号であるＳｒ~（ｆ）を形成するために基となる信号である。
【０１０７】
適応スペクトル形成復号部８０９は、Ｓｒａ~（ｆ）のスペクトル係数と、有効範囲を示すスペクトル形成情報とを用いて、周波数領域の信号Ｓｒ~（ｆ）を生成する。
【０１０８】
周波数−時間変換部８１０は、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）または逆修正離散コサイン変換（ＩＭＤＣＴ）などを使用して、周波数領域の信号Ｓｒ~（ｆ）を時間領域に変換し、時間領域の信号Ｓｒ~（ｎ）を生成する。
【０１０９】
ＬＰＣ合成フィルタ部８１１は、分離部８０７で分離されたＬＰＣパラメータを用いて、時間領域の信号Ｓｒ~（ｎ）をフィルタリングすることにより、符号化装置側の信号Ｓ（ｎ）に対応する信号Ｓ~（ｎ）を得る。
【０１１０】
以上のように適応スペクトル形成技術をＴＣＸ符号化に適用した場合にも、実施の形態１乃至４のそれぞれと同様の効果が得られる。
【０１１１】
（他の実施の形態）
（１）実施の形態２及び３では、パルス数Ｍが固定であることを前提にして説明したが、パルス数Ｍは入力信号の特性に応じて異なる値を用いるようにしても良い。
【０１１２】
（２）実施の形態２及び３で説明した適応スペクトル形成技術は、階層符号化（スケーラブル符号化）の少なくとも一つのレイヤに適用しても良い。仮に高位レイヤに本発明を適用した場合、低位レイヤの符号化処理によって高位レイヤで使用できるビット数が変動する場合がある。この場合、本発明を適用した高位レイヤで使用できるビット数に対応させてパルス数Ｍを変化させる。例えば、使用できるビット数が多い場合にはパルス数を大きく、使用できるビット数が少ない場合にはパルス数を少なくする。このように前段までの処理に応じてパルス数を適応的に変化させることにより、ビットを効率的に使用でき、音質を改善することができる。
【０１１３】
（３）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。
【０１１４】
また、上記各実施の形態による符号化システム、符号化装置、あるいは復号装置は、通信端末装置、あるいは基地局装置に適用することが可能である。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
２００９年１０月３０日出願の特願２００９−２５０４４１の日本出願に含まれる明細書、図面およ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】
【０１１９】
本発明の符号化装置および符号化方法は、符号化におけるビット効率を向上することにより、復号後の信号の品質を向上することができるものとして有用である。
【符号の説明】
【０１２０】
１００，８００  符号化システム
１０１，８０３  時間−周波数変換部
１０２，８０４  適応スペクトル形成符号化部
１０３，８０５  パルスベクトル符号化部
１０４，８０６  多重化部
１０５，８０７  分離部
１０６，８０８  パルスベクトル復号部
１０７，８０９  適応スペクトル形成復号部
１０８，８１０  周波数−時間変換部
２０１  スペクトル特定部
２０２  最小位置特定部
２０３  最大位置特定部
３０１  バンド分割部
３０２，５０１，６０２  形成判定部
３０３，５０２，６０３  スペクトル形成部
４０１  スペクトル検出部
４０２  最大スペクトル検出部
４０３  比較部
６０１  信号分類部
７０１  重み付け部
８０１  ＬＰＣ分析部
８０２  ＬＰＣ逆フィルタ部
８１１  ＬＰＣ合成フィルタ部
【図１】
0005525540.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
0005525540.tif 000007
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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