(57)【要約】  本発明による信号処理方法及び装置が開示される。この方法は、複数のデータが形成するパターンに対応するパターン情報とパターン情報に対応して生成されたパターンレジデュアル情報とを獲得するステップと、パターン情報及びパターンレジデュアル情報を利用してデータを獲得するステップと、を有することを特徴とする。したがって、効率的なデータコーディングを行うことができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のデータが形成するパターンに対応するパターン情報と、前記パターン情報に対応して生成されたパターンレジデュアル情報とを獲得するステップと、
前記パターン情報及び前記パターンレジデュアル情報を利用して、前記データを獲得するステップと、を有することを特徴とする信号処理方法。
【請求項２】
前記パターン情報及び前記パターンレジデュアル情報のうち、少なくとも一つは、前記複数のデータがグループ化されるとき、対象グループに対して生成される、請求項１に記載の信号処理方法。
【請求項３】
前記複数のデータは、インターリーブ方式、ベクトル方式及び行列方式のうち少なくとも一つの方式により前記対象グループにグループ化される、請求項２に記載の信号処理方法。
【請求項４】
前記ベクトル方式により前記複数のデータがグループ化されるとき、前記ベクトルの長さは、均一又は不均一に決められる、請求項３に記載の信号処理方法。
【請求項５】
前記行列方式により前記複数のデータがグループ化されるとき、前記行列の大きさは、均一又は不均一に決められる、請求項３に記載の信号処理方法。
【請求項６】
前記パターン情報は、
前記複数のデータのパターンとマッチングされるテンプレートを表すインデックスと、
前記対象データと前記テンプレートデータとの間の利得のうち、少なくとも一つを備える、請求項１に記載の信号処理方法。
【請求項７】
前記パターンレジデュアル情報は、
前記インデックスが指示するテンプレートに属する前記テンプレートデータと前記利得との積を前記対象データから減算して生成される、請求項６に記載の信号処理方法。
【請求項８】
前記利得は、
前記減算された結果を最小化させる値に決定される、請求項７に記載の信号処理方法。
【請求項９】
前記利得は、
前記パターンレジデュアル情報に含まれたレジデュアル成分の電力値、分散値、重み付け和又はコーディング所要ビット数を最小化させる値に決定されるか、又は前記パターンレジデュアル情報に含まれたレジデュアル成分の電力値、分散値、重み付け和及びコーディング所要ビット数を複合的に最小化させる値に決定される、請求項７に記載の信号処理方法。
【請求項１０】
前記データを獲得するステップは、
複数のテンプレートのうち、前記インデックスが指し示すテンプレートを選択するステップと、
前記選択されたテンプレート、前記利得及び前記パターンレジデュアル情報のうち、少なくとも一つを利用して前記対象データを復元するステップと、を有する、請求項６に記載の信号処理方法。
【請求項１１】
前記対象データを復元するステップは、
前記選択されたテンプレートに属するテンプレートデータと前記利得とを乗算するステップと、
前記乗算された結果を前記パターンレジデュアル情報に属するレジデュアル成分に加算するステップと、を有する、請求項１０に記載の信号処理方法。
【請求項１２】
前記対象データを復元するステップは、
複数の前記インデックスが指し示す前記テンプレートと複数の前記利得とを乗算するステップと、
乗算された結果を加算するステップと、
加算した結果と前記パターンレジデュアル情報とを加算するステップと、を有する、請求項１０に記載の信号処理方法。
【請求項１３】
前記信号処理方法は、
前記パターン情報及び前記パターンレジデュアル情報のうち、少なくとも一つをデコードするステップをさらに有する、請求項１に記載の信号処理方法。
【請求項１４】
前記信号処理方法は、
前記パターンレジデュアル情報をデータコーデック方式及びエントロピーコーデック方式のうち、少なくとも一つを利用してデコードするステップをさらに有する、請求項１に記載の信号処理方法。
【請求項１５】
前記信号処理方法は、
前記獲得されたデータをデータコーデック方式によりデコードするステップをさらに有する、請求項１に記載の信号処理方法。
【請求項１６】
前記信号処理方法は、
前記獲得されたデータをパラメータとして利用して、オーディオ信号を復元するステップをさらに有する、請求項１に記載の信号処理方法。
【請求項１７】
前記データは、
前記オーディオ信号が量子化されたサンプル、前記オーディオ信号が量子化されたパラメータ、前記パラメータのインデックス及び前記オーディオ信号が量子化される前のエラーサンプルのうちの一つである、請求項１６に記載の信号処理方法。
【請求項１８】
複数のデータが形成するパターンに対応するパターン情報及び前記パターン情報に対応するパターンレジデュアル情報を生成するステップと、
前記パターン情報と前記パターンレジデュアル情報とを出力するステップと、を有することを特徴とする信号処理方法。
【請求項１９】
前記信号処理方法は、
前記複数のデータをグループ化して、対象グループを生成するステップをさらに有する、請求項１８に記載の信号処理方法。
【請求項２０】
前記パターン情報及び前記パターンレジデュアル情報を生成するステップは、
前記データが形成するパターンとマッチングされるパターンを有するデータとを有するテンプレートを選択するステップと、
前記選択されたテンプレートと利得のうち、少なくとも一つを利用して、前記パターンレジデュアル情報を生成するステップと、を有し、
前記テンプレートを表すインデックスと前記利得のうち、少なくとも一つは、前記パターン情報に該当する、請求項１８に記載の信号処理方法。
【請求項２１】
前記パターンレジデュアル情報を生成するステップは、
前記選択されたテンプレートに属するデータと前記利得とを乗算するステップと、
前記コーディングの対象になるデータから前記乗算された結果を減算するステップと、を有する、請求項２０に記載の信号処理方法。
【請求項２２】
前記パターンレジデュアル情報を生成するステップは、
複数の前記選択されたテンプレートと複数の前記利得とを乗算するステップと、
前記乗算された結果を加算するステップと、
前記コーディングの対象になるデータから前記加算結果を減算するステップと、を有する、請求項２０に記載の信号処理方法。
【請求項２３】
前記信号処理方法は、
前記パターン情報及び前記パターンレジデュアル情報のうち、少なくとも一つをエンコードするステップをさらに有する、請求項１８に記載の信号処理方法。
【請求項２４】
複数のデータが形成するパターンに対応するパターン情報と、前記パターン情報に応じて生成されたパターンレジデュアル情報とを獲得する情報獲得部と、
前記パターン情報及び前記パターンレジデュアル情報に基づいて、前記データを獲得するデータ獲得部と、を備えることを特徴とする信号処理装置。
【請求項２５】
前記信号処理装置は、
前記パターンレジデュアル情報をデコードするレジデュアルデコーダをさらに備える、請求項２４に記載の信号処理装置。
【請求項２６】
複数のデータが形成するパターンに対応するパターン情報及び前記パターン情報に対応するパターンレジデュアル情報を生成する情報生成部と、
前記パターン情報と前記パターンレジデュアル情報とを出力する情報出力部と、を備えることを特徴とする信号処理装置。
【請求項２７】
前記信号処理装置は、
前記パターンレジデュアル情報をエンコードするレジデュアルエンコーダをさらに備える、請求項２６に記載の信号処理装置。
【請求項２８】
データコーディング方式を表す識別情報、複数のデータが形成するパターンに対応するパターン情報、及び前記パターン情報に対応するパターンレジデュアル情報を獲得するステップと、
前記識別情報に基づく前記データコーディング方式により、前記パターン情報及び前記パターンレジデュアル情報に基づいて前記データを獲得するステップと、を有することを特徴とする信号処理方法。
【請求項２９】
前記データコーディング方式は、コーディングの対象になる前記複数のデータが形成するパターンに従って決定される、請求項２８に記載の信号処理方法。
【請求項３０】
前記データコーディング方式は、テンプレート基盤方式を含む、請求項２９に記載の信号処理方法。
【請求項３１】
データコーディング方式を表す識別情報、複数のデータが形成するパターンに対応するパターン情報及び前記パターン情報に対応するパターンレジデュアル情報を獲得する情報獲得部と、
前記識別情報に基づく前記データコーディング方式により、前記パターン情報及び前記パターンレジデュアル情報に基づいて前記データを獲得するデータ獲得部と、を備えることを特徴とする信号処理装置。
【請求項３２】
予め設定された条件に応じて決定されたデータコーディング方式を表す識別情報、複数のデータが形成するパターンに対応するパターン情報、及び前記パターン情報に対応するパターンレジデュアル情報を生成するステップと、
前記識別情報、前記パターン情報及び前記パターンレジデュアル情報を出力するステップと、を有することを特徴とする信号処理方法。
【請求項３３】
前記予め設定された条件は、前記複数のデータにより形成されるパターンである、請求項３２に記載の信号処理方法。
【請求項３４】
予め設定された条件に応じて決定されたデータコーディング方式を表す識別情報、複数のデータが形成するパターンに対応するパターン情報、及び前記パターン情報に対応するパターンレジデュアル情報を生成する情報生成部と、
前記識別情報、前記パターン情報及び前記パターンレジデュアル情報を出力する情報出力部と、を備えることを特徴とする信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号処理方法及び装置に関し、さらに詳細には、信号の圧縮及び信号の復元のためのコーディング方法とその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまでに信号の圧縮と復元に関する多くの技術が紹介されており、一般に当該技術の適用対象は、オーディオとビデオを含む多様なデータである。また、信号の圧縮／復元技術は、圧縮率は高いものの、画質と音質は、より向上する方向に発展している。また、多様な通信環境に適応するために、今まで送信効率を上げるために多くの努力がなされてきた。
【０００３】
しかしながら、送信効率を効果的に高める余地があるというのが大半の意見である。そのため、信号に対する新しい処理方法を開発して複雑な通信環境下でも信号の送信効率を最大化させうる詳細な研究が求められている。
【発明の開示】
【０００４】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、信号の送信効率を最大化する信号処理方法及び装置を提供することにある。また、本発明の目的は、効率的なデータコーディング方法とその装置を提供することにある。
【０００５】
上記の目的を達成すべく、本発明の信号処理方法は、複数のデータが形成するパターンに対応するパターン情報と前記パターン情報に対応して生成されたパターンレジデュアル情報とを獲得するステップと、前記パターン情報及び前記パターンレジデュアル情報に基づいて、前記データを獲得するステップと、を有する。
【０００６】
また、上記の目的を達成すべく、本発明の他の信号処理方法は、複数のデータが形成するパターンに対応するパターン情報及び前記パターン情報に対応するパターンレジデュアル情報を生成するステップと、前記パターン情報と前記パターンレジデュアル情報とを出力するステップと、を有する。
【０００７】
また、上記の目的を達成すべく、本発明の他の信号処理装置は、複数のデータが形成するパターンに対応するパターン情報と前記パターン情報に対応して生成されたパターンレジデュアル情報とを獲得する情報獲得部と、前記パターン情報及び前記パターンレジデュアル情報を利用して、前記データを獲得するデータ獲得部と、を備える。
【０００８】
また、上記の目的を達成すべく、本発明の他の信号処理方法は、データコーディング方式を表す識別情報、複数のデータが形成するパターンに対応するパターン情報、及び前記パターン情報に対応するパターンレジデュアル情報を獲得するステップと、前記識別情報に応じる前記データコーディング方式により、前記パターン情報及び前記パターンレジデュアル情報に基づいて前記データを獲得するステップと、を有する。
【０００９】
また、上記の目的を達成すべく、本発明の他の信号処理装置は、データコーディング方式を表す識別情報、複数のデータが形成するパターンに対応するパターン情報及び前記パターン情報に対応するパターンレジデュアル情報を獲得する情報獲得部と、前記識別情報に応じる前記データコーディング方式により、前記パターン情報及び前記パターンレジデュアル情報を利用して前記データを獲得するデータ獲得部と、を備える。
【００１０】
また、上記の目的を達成すべく、本発明の他の信号処理方法は、予め設定された条件に応じて決定されたデータコーディング方式を表す識別情報、複数のデータが形成するパターンに対応するパターン情報、及び前記パターン情報に対応するパターンレジデュアル情報を生成するステップと、前記識別情報、前記パターン情報及び前記パターンレジデュアル情報を出力するステップと、を有する。
【００１１】
また、上記の目的を達成すべく、本発明の他の信号処理装置は、予め設定された条件に応じて決定されたデータコーディング方式を表す識別情報、複数のデータが形成するパターンに対応するパターン情報、及び前記パターン情報に対応するパターンレジデュアル情報を生成する情報生成部と、前記識別情報、前記パターン情報及び前記パターンレジデュアル情報を出力する情報出力部と、を備える。
【００１２】
本発明による信号処理方法及び装置により、効率的なデータコーディングが可能となる。これにより、送信効率の高いデータの圧縮復元が可能になる。さらに説明すると、原信号を符号化するときより少ないビット数で無損失符号化が可能であり、特に、テンプレート基盤コーディングによってより高い圧縮効率のためにパターンレジデュアル情報を損失符号化することもできる。その上、演算量をそれほど増加させなくても圧縮効率を上げることができるという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付された図面を参照して本発明の実施の形態の構成とその作用を説明する。図面に示され、また図面によって説明される本発明の構成と作用は、少なくとも一つの実施の形態として説明されるものであり、これによって、前記の本発明の技術的思想、その核となる構成及び作用が制限されるものではない。
【００１４】
また、本発明で使用される用語は、可能な限り現在広く使用されている一般的な用語を選択したが、特定の場合には、出願人が任意に選定した用語を使用して説明する。そういう場合には、該当部分の詳細説明でその意味を明確に記載する。そのため、本発明の説明で使用された用語の名称のみで単純に解釈してはならず、その該当用語の意味まで把握して解釈しなければならない。
【００１５】
また、これに関連し、本発明で使用する「コーディング（ｃｏｄｉｎｇ）」の意味は、エンコード過程及びデコード過程を含む。但し、特定のコーディング過程は、エンコード過程又はデコード過程のうち、何れか一つの過程にのみ適用されうるということは自明な事実であり、これは、該当の説明部分で区分して説明される。
【００１６】
（本発明の全体概要）
一般に、信号をコーディングする方法は、データコーディングとエントロピーコーディングとに大別される。ここで、データコーディングとエントロピーコーディングとは、相互連関性を有することができる。また、本発明によるデータコーディングを適用した具体的な例として、空間情報を有するオーディオコーディング（例えば、「ＩＳＯ／ＩＥＣ  ２３００３、ＭＰＥＧ  Ｓｕｒｒｏｕｎｄ」）方法を例に挙げて説明する。
【００１７】
図１及び図２は、本発明によるシステムを示したものである。図１は、エンコード装置１を、図２は、デコード装置２をそれぞれ示している。
【００１８】
図１に示すエンコード装置１は、データグループ化部１００、データエンコーダ２００、エントロピーエンコード部３００及びビットストリーム多重化部４００のうち、少なくとも何れか一つを備えて構成される。ここで、本発明を利用した特定のシステムにおいてデータグループ化部１００及び／又はエントロピーエンコード部３００を使用しない場合には、データグループ化部１００及び／又はエントロピーエンコード部３００を除いて、エンコード装置１を構成できることは自明である。
【００１９】
データグループ化部１００は、入力端子ＩＮ１を介して受けたデータを一定単位にグループ化して、データ処理の効率化を図る。本発明によると、図１に示したものとは異なり、データグループ化部１００は、データコーディング方式に従ってデータエンコーダ２００に内蔵される。例えば、データグループ化部１００は、第１及び第２データエンコード部２１０及び２２０のうち、少なくとも一つに含まれてもよい。また、データグループ化部１００は、データ処理の効率化のために、データのうち一部を少なくとも一つ以上のグループに区分し、区分された各グループ別データがデータエンコーダ２００でエンコードされる。以下、データグループ化部１００を介して特定のグループ化方式が適用された最終のグループを「データグループ」といい、データグループのうち、現在のコーディングのために関心の対象となるグループを「対象グループ」と定義する。このとき、グループ化されて特定の意味を有するデータは、オーディオ信号の復元に用いられる「パラメータ」となりうる。
【００２０】
データグループ化部１００は、多様な方式でデータをグループ化する。例えば、データグループ化方式としては、インターリーブ方式、ベクトル方式又は行列方式を利用できる。
【００２１】
以下、データグループ化部１００が複数のデータをグループ化する方法の一実施形態について説明する。データグループ化部１００は、複数のデータをインターリーブしてグループ化する。例えば、複数のデータとして、７，６，２，８，９，１０，１１，１６，５，４，…などがあるとする。このとき、二つのデータずつインターリーブする場合に、７，８，１１，４，…をグループ化し、６，９，１６，…をグループ化し、２，１０，５，…をグループ化する。また、複数のデータを行又は列の個数が１である行列、すなわち、その次数が１×ａ又はａ×１である行列にグループ化することができる。例えば、行列の長さ（ａ）が５である場合に、前記データは、［７  ６  ２  ８  ９］と［１０  １１  １６  ５  ４］にグループ化することができる。また、複数のデータは、以下の式１のような行列の形態にグループ化することもできる。
【数１】
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【００２２】
図１に示すデータエンコーダ２００は、多様な形態で実現可能である。例えば、データエンコーダ２００は、図１に示すように、直列に配列された第１データエンコード部２１０及び第２データエンコード部２２０で構成されうる。又はデータエンコーダ２００は、図１に示しているものとは異なり、第１及び第２データエンコード部２１０及び２２０のうち少なくとも一つのみで構成することもでき、並列に配列された第１及び第２データエンコード部２１０及び２２０で構成されうる。その上、データエンコーダ２００は、３個以上のデータエンコード部で実現されうる。例えば、データエンコーダ２００によりエンコードされたデータは、エントロピーエンコード部３００により可変長符号化が行われる。
【００２３】
データエンコーダ２００は、データを該当エンコード方式に従って符号化する。例えば、データエンコーダ２００は、パターン基盤コーディング方式を使用してデータを符号化できる。
【００２４】
第１データエンコード部２１０は、パターン基盤コーディング方式を使用してデータをコーディングし、第２データエンコード部２２０は、前記パターン基盤コーディング方式を含む多様なエンコード方式のうち少なくともいずれか一つを行ってデータをコーディングすることができる。前記第２データエンコード部２２０が行うエンコード方式では、従来のビデオ、オーディオコード方式など、多様なエンコード方式が含まれる。
【００２５】
第１データエンコード部２１０は、データグループ化部１００でグループ化されたデータを符号化することもでき、入力端子ＩＮ１を介して入力されたグループ化されないデータを符号化することもできる。これと同様に、第２データエンコード部２２０は、第１データエンコード部２１０で符号化されたデータを再度符号化することもでき、入力端子ＩＮ１を介して入力されたグループ化されないデータを符号化することもでき、データグループ化部１００でグループ化されたデータを符号化することもできる。
【００２６】
エントロピーエンコード部３００は、エントロピーテーブル（図示せず）を参照して、データの統計的特性に応じて可変長符号化を行うことができる。一般に、エントロピーエンコード部３００は、特定データの発生確率を統計的手法により処理する。例えば、確率的に発生頻度の高いデータに対しては、少ないビットを割り当て、確率的に発生頻度の低いデータには、多くのビットを割り当てることによって、全体的に送信効率を上げる機能を実行する。
【００２７】
また、ビットストリーム多重化部４００は、第１データエンコード部２１０若しくは第２データエンコード部２２０又はエントロピーエンコード部３００でコーディングされたデータを送信規格に合うように配列及び／又は変換して、ビットストリームの形態で出力端子ＯＵＴ１を介して送信できる。但し、本発明を利用した特定システムにおいてビットストリーム多重化部４００を使用しない場合には、ビットストリーム多重化部４００を除いてシステムを構成できることは自明である。
【００２８】
図２に示すデコード装置２は、ビットストリーム逆多重化部６００、エントロピーデコード部７００、データデコーダ８００及びデータ復元部９００のうち、少なくとも何れか一つを備えて構成される。ここで、ビットストリーム逆多重化部６００は、入力ビットストリームを、入力端子ＩＮ２を介して受信し、受信されたビットストリーム内に含まれた多様な情報を既に決定されたフォーマットに応じて解析し分類する。エントロピーデコード部７００は、エントロピーテーブル（図示せず）を利用してエントロピーエンコーディング以前のデータに復元する。これと関連し、エントロピーテーブルは、エンコード装置１内のエントロピーテーブルと同じテーブルで構成されることは自明である。
【００２９】
データデコーダ８００は、第１データデコード部８１０及び第２データデコード部８２０で構成される。ここで、図１に示すエンコード装置１でデータグループ化部１００及び／又はエントロピーエンコード部３００が使用されない場合には、エントロピーデコード部７００及び／又はデータ復元部９００を除いてデコード装置２を構成できることは自明である。すなわち、デコード装置２は、前述したエンコード装置１に対応して構成される。
【００３０】
また、第１データデコード部８１０及び第２データデコード部８２０は、前述した第２データエンコード部２２０及び第１データエンコード部２１０にそれぞれ対応するデコード過程を行う。また、データデコーダ８００は、図１に示すデータエンコーダ２００の構成形態に対応する構成形態を有する。すなわち、データエンコーダ２００が第１及び第２データエンコード部２１０及び２２０のうち、何れか一つのみで構成される場合に、データデコーダ８００は、第２及び第１データデコード部８２０及び８１０のうち、何れか一つのみで構成される。また、データエンコーダ２００が並列に配列された第１及び第２データエンコード部２１０及び２２０で構成される場合に、データデコーダ８００は、並列に配列された第１及び第２データデコード部８１０及び８２０で構成されうる。
【００３１】
また、データ復元部９００は、第１及び第２データデコード部８１０及び８２０を介してデコードされたデータを復元する。
【００３２】
本発明は、データコーディングを効率的に行うために、少なくとも２個以上のコーディング方式を混用して使用することができ、コーディング方式相互間の関連性を利用して効率的なコーディング方式を提供できる。また、本発明は、データコーディングを效率的に行うために、多様な方式でデータをグループ化する。
【００３３】
これと関連して、本発明の技術的思想を利用して多様なシステムに適用するとき、前述した図１及び図２に示す構成要素の他にも、多様な付加的構成が必要であることは自明である。例えば、データの量子化、又は制御部（図示せず）を介した前述した過程の制御が必要とされうる。
【００３４】
以下、本発明によるデータのパターン情報を利用してパターンレジデュアル情報を生成するパターン基盤コーディング方法の実施形態について説明する。
【００３５】
パターン基盤コーディング方法は、複数のデータが形成するパターンに基づいてデータをコーディングする方法である。この方法において、複数のデータをそのパターンに適した方式でコーディングして、パターン情報及びレジデュアル情報をコーディングの結果物として生成する。前記パターン情報は、複数のデータが形成するパターンに対応する情報を意味し、例えば前記パターン自体であるか、インデックスなどの前記パターンを識別するための識別情報であってもよい。また、前記パターンレジデュアル情報は、複数のデータの符号化誤差に関する情報を意味するものであって、前記パターン情報と前記複数のデータとの間の誤差情報又は差分情報を表す。
【００３６】
テンプレート基盤コーディングを適用するとき、パターンレジデュアル情報は、パターンを識別するための要素となりうる。このように、パターン基盤コーディングの対象となるデータが形成するパターンに応じて、パターン情報は、基準になる値のみを有する１次元形式を採ることもでき、インデックスと利得とを有する２次元形式を採ることもできる。
【００３７】
前記パターン情報は、コーディングされるデータのパターンに応じて計算でき、又はコーディングされるデータに関係なくテンプレートで予め設定しておくこともできる。
【００３８】
パターン基盤コーディングの対象になる複数のデータをデータグループ化部１００でどのようにグループ化するかは、そのデータが形成するパターンに応じて変えることができる。例えば、分散の少ないパターンを表す複数のデータをグループ化するか、又はテンプレートパターンにマッチングされるパターンを表すデータセットをグループ化する。さらに説明すると、図１に示す第１データエンコード部２１０がパターン基盤コーディング方式で符号化を行う場合に、データグループ化部１００は、複数のデータが形成するパターン別にデータをグループ化し、グループに含まれるデータが第１データエンコード部２１０によりエンコードされうる。
【００３９】
本発明の信号処理方法は、まず複数のデータが形成するパターンに対応するパターン情報と、パターン情報に対応するパターンレジデュアル情報とを獲得する。次に、パターン情報及びパターンレジデュアル情報を利用して、データを獲得する。また、本発明の信号処理方法は、パターン情報及びパターンレジデュアル情報のうち、少なくとも一つをデコードする過程をさらに有していてもよい。
【００４０】
また、本発明の信号処理装置は、複数のデータが形成するパターンに対応するパターン情報とパターン情報に対応して生成されたパターンレジデュアル情報とを獲得する情報獲得部、及びパターン情報及びパターンレジデュアル情報を利用してデータを獲得するデータ獲得部と、を備える。情報獲得部及びデータ獲得部は、データデコーダ８００に含まれうる。このとき、信号処理装置は、パターンレジデュアル情報をデコードするレジデュアルデコーダをさらに具備できる。
【００４１】
本発明による他の信号処理方法は、複数のデータが形成するパターンに対応するパターン情報及びパターン情報に対応するパターンレジデュアル情報を生成し、生成されたパターン情報とパターンレジデュアル情報とを出力する過程を有する。
【００４２】
また、本発明による他の信号処理装置は、複数のデータが形成するパターンに対応するパターン情報及びパターン情報に対応するパターンレジデュアル情報を生成する情報生成部、及びパターン情報とパターンレジデュアル情報とを出力する情報出力部を備える。情報生成部及び情報出力部は、データエンコーダ２００に備えられる。
【００４３】
本発明による、さらに他の信号処理方法は、データコーディング方式を表す識別情報、パターン情報及びパターンレジデュアル情報を獲得し、識別情報に応じるデータコーディング方式で、パターン情報及びパターンレジデュアル情報を利用してデータを獲得する過程を含む。このとき、データコーディング方式は、コーディングの対象になる複数のデータの個数に応じて決定される。また、データコーディング方式は、コーディングの対象になる複数のデータが形成するパターンに応じて決定される。
【００４４】
本発明による、さらに他の信号処理装置は、データコーディング方式を表す識別情報、パターン情報及びパターンレジデュアル情報を獲得する情報獲得部、及び識別情報に応じるデータコーディング方式で、パターン情報及びパターンレジデュアル情報を利用してデータを獲得するデータ獲得部を備える。ここで、情報獲得部とデータ獲得部とは、データデコーダ８００に備えられる。
【００４５】
本発明による、さらに他の信号処理方法は、予め設定された条件に応じて決定されたデータコーディング方式を表す識別情報、パターン情報及びパターンレジデュアル情報を生成し、識別情報、パターン情報及びパターンレジデュアル情報を出力する過程を有する。ここで、予め設定された条件は、複数のデータの個数であってもよく、複数のデータにより形成されるパターンであってもよい。
【００４６】
本発明による、さらに他の信号処理装置は、予め設定された条件に応じて決定されたデータコーディング方式を表す識別情報、パターン情報及びパターンレジデュアル情報を生成する情報生成部、及び識別情報、パターン情報及びパターンレジデュアル情報を出力する情報出力部を備える。ここで、情報獲得部とデータ獲得部とは、データエンコーダ２００に含まれる。
【００４７】
本発明のパターン基盤コーディングは、別途パターン情報を選定してこれをビットストリーム上に含めねばならないという点から、他の符号化方式に比べて送信効率が低くなりうる。したがって、パターン基盤コーディングでデータをコーディングしたときの符号化効率がパターン基盤コーディングを使用しないときの符号化効率より大きい場合にのみ、パターン基盤コーディングを使用することが好ましい。パターン基盤コーディングの使用の有無は、１つのグループ単位で決定することもでき、複数のグループ単位で決定することもできる。このとき、パターン基盤コーディングの使用の有無を知らせるフラグをエンコード装置１からデコード装置２に送信できる。
【００４８】
本発明の信号処理方法は、まず複数のデータが形成するパターンに対応するパターン情報と、パターン情報に対応するパターンレジデュアル情報とを獲得する。次に、パターン情報及びパターンレジデュアル情報を利用して、データを獲得する。また、本発明の信号処理方法は、パターン情報及びパターンレジデュアル情報のうち、少なくとも一つをデコードする過程をさらに有していてもよい。また、パターン基盤コーディングの適用対象であるデータはパラメータであり、獲得されたパラメータを利用してオーディオ信号を復元する過程をさらに有していてもよい。
【００４９】
以下、パターン情報であるテンプレートを利用して、複数のデータをコーディングする方法の一実施形態について説明する。
【００５０】
前記テンプレート基盤コーディングは、コーディングの対象になるデータが形成するパターンとマッチングされるテンプレートとを識別し、コーディングの対象になるデータと識別されたテンプレートとの間の関係を利用してコーディングする方式である。ここで、テンプレート基盤コーディングの対象が一つの値である場合に、前記一つの値は、テンプレート基盤コーディングの対象になる複数のデータにより表現されうる。理解を助けるために、一つの値が「１０」であるとき、「１０」は、２進数「１０１０」に表現可能である。この場合に、複数のデータは、ビット１  ０  １  ０を意味する。テンプレートとは、一定のパターンを表すデータの束を意味し、しばしば登場するパターンを中心に予め決定して作ることができる。すなわち、テンプレート基盤コーディングの場合に、多数のテンプレートを予め設定することができる。又は、テンプレートを計算して算出することもできる。例えば、テンプレート基盤コーディングの対象が複数の値である場合に、テンプレートを予め設定してもよく、テンプレート基盤コーディングの対象が単数、例えば一つの値である場合には、テンプレートを求めることができる。
【００５１】
テンプレートは、データグループ化部１００でデータをグループ化する形態と同じ形態を有する。すなわち、テンプレートの形態は、データグループの形態と同一である。例えば、データグループ化部１００でデータをベクトルの形態にグループ化する場合に、テンプレートは、ベクトルの形態を有する。また、データを行列の形態でグループ化する場合に、テンプレートは、行列の形態を有する。この場合に、テンプレートの長さ／大きさとデータグループの長さ／大きさとが同様になるように、データグループ化部１００は、データをグループ化してデータグループを生成する。テンプレート基盤コーディングの場合に、コーディングの対象になる複数のデータにより形成されるパターンとマッチングされるパターンを有するテンプレートを識別させる因子（又はインデックス）をパターン情報として求める。また、テンプレート基盤コーディングの対象になる複数のデータとテンプレートに属するデータとの間の大きさの差又は割合である利得をパターン情報として求める。これと関連して、インデックスに対応するテンプレートに属するデータと利得（ｇ）との積をテンプレート基盤コーディングの対象になるデータから減算して生成される差値をパターンレジデュアル情報として求める。
【００５２】
テンプレートに属するデータ（あるいは、値）の属性に応じて利得は調整されうる。さらに説明すると、テンプレートに属する値は、同一であってもよく、又は異なっていてもよい。もし、テンプレートに属する値が同じであるならば、その同じ値は、利得を調整してさらに小さな値に変更可能である。理解を助けるために、テンプレートに属する値が［３  ３  ３  ３  ３］である場合に、この値は、３＊［１  １  １  １  １］と見なすことができる。したがって、テンプレートを［３  ３  ３  ３  ３］から［１  １  １  １  １］に変更し、利得の大きさを３倍だけ増加させる。これを一般化させる場合に、テンプレートが［ｆｈ  ｆｈ  ｆｈ  ｆｈ  ｆｈ］である場合に、テンプレートは、［ｈ  ｈ  ｈ  ｈ  ｈ］の形態に変更され、利得は、「ｇ」から「ｇ＊ｆ」に変更される。このように、テンプレートに属する値が同一である場合に、テンプレートは、常に同じ形態（例えば、［ｈ  ｈ  ｈ  ｈ  ｈ］）を採り、利得（ｇ）だけ変更されるので、テンプレートに対するインデックスをデコード装置２に送信せずに利得のみを送信することもできる。この場合に、パターン情報は、利得のみを有する。以下、テンプレート基盤コーディングの対象になるフレームに含まれるデータ［Ｓ（ｎ）］の個数をＮとし、テンプレートの大きさをＭと仮定しつつ、テンプレート基盤コーディングのためのデータグループ化部１００の動作を以下のように説明する。対象グループの各成分をＶ（ｍ）とするとき、１≦ｍ≦Ｍ、１≦ｎ≦Ｎである。
【００５３】
データグループ化部１００は、与えられたＮ個のデータをＭ個ずつグループ化して、前述したグループ化方式に基づいて多様にグループ化することができる。すなわち、データグループ化部１００は、関心の対象になるデータの個数（Ｎ）をテンプレートの大きさ（Ｍ）に合うように再構成する機能を果たす。
【００５４】
まず、Ｎ＝Ｍである場合に、すなわち、フレームに含まれたデータの個数がテンプレートの大きさと一致する場合に、データグループ化部１００は、別途のグループ化動作を行わない。それは、外部からフレーム単位で与えられるＮ個のデータ自体に対してテンプレート基盤コーディングを行うと良いからである。
【００５５】
次に、Ｎ＝Ｋ＊Ｍである場合に、データグループ化部１００は、Ｎ個のデータをＭ個ずつグループ化して、Ｋ個だけの対象グループを生成する。又は、データグループ化部１００は、Ｎ個のデータをＫ個置きにインターリーブ方式でグループ化して、Ｋ個だけの対象グループを生成する。例えば、Ｎ＝６であり、Ｋ＝３である場合に、Ｓ（０）  Ｓ（１）が一つの対象グループになり、（Ｓ２）  （Ｓ３）が他の対象グループになり、（Ｓ４）  （Ｓ５）がさらに他の対象グループになりうる。又は、インターリーブする場合に、Ｓ（０）  （Ｓ３）が一つの対象グループになり、（Ｓ１）  （Ｓ４）が他の対象グループになり、（Ｓ２）  （Ｓ５）がさらに他の対象グループになりうる。このように、ＭがＮより少なく、ＮとＭが整数倍の関係にあるとき、単位フレームは、Ｋ回だけテンプレート基盤コーディングにより符号化されうる。
【００５６】
本発明によるテンプレート基盤コーディングの実施の形態を以下に説明する。
【００５７】
第１に、コーディングの対象になる複数のデータが形成するパターンを認識する。複数のテンプレートのうち、認識されたパターンとマッチングされるパターンを有するテンプレートを選定する。選定されたテンプレートを識別するインデックスをパターン情報と決定する。このとき、パターンレジデュアル情報を最小化させうる利得を決定する。すなわち、テンプレートに属するデータと利得との積と、乗算した結果をテンプレート基盤コーディングの対象になるデータから減算して、生成される差値を最小化させうるように利得を決定する。利得を決定する方法には、様々なものがある。例えば、パターンレジデュアル情報に含まれたレジデュアル成分の電力値、分散値、重み付け和又はコーディング所要ビット数を最小化させうるように利得を決定する。又は、レジデュアル成分の電力値、分散値、重み付け和及びコーディング所要ビット数を複合的に最小化させうるように利得を決定する。
【００５８】
第２に、利得及び／又はインデックスを含むパターン情報に対応するパターンレジデュアル情報を生成する。一つの実施の形態として、認識されたテンプレートに属するデータと利得とをまず乗算する。テンプレート基盤コーディングの対象になる複数のデータから乗算結果を減算し、減算された結果をパターンレジデュアル情報として決定する。すなわち、パターンレジデュアル情報は、以下の式２のように表現されうる。
［式２］
R(m)=V(m)-g×T(j,m)
【００５９】
ここで、Ｒ（ｍ）は、パターンレジデュアル情報を表し、Ｖ（ｍ）は、対象グループを表し、Ｔ（ｊ，ｍ）は、インデックス（ｊ）により指し示されるテンプレートを表し、ｍは、テンプレートに属するデータのインデックスであって、１≦ｍ≦Ｍであり、Ｍは、テンプレートの長さ（又は大きさ）を表す。
【００６０】
さらに、他の実施の形態として、テンプレート基盤コーディングの対象になるデータに対応する複数のテンプレートを選定する。選定された複数のテンプレートに属するデータと利得とを乗算する。乗算された結果をすべて加算する。テンプレート基盤コーディングの対象になるデータから加算の結果を減算し、減算された結果をパターンレジデュアル情報として決定する。レジデュアル情報は、以下の式３のように表現されうる。
［式３］
RX(m)=V(m)-(g1×T1(j1,m)+g2×T2(j2,m)+...+gX×TX(jX,m))
【００６１】
ここで、ＲＸ（ｍ）は、パターンレジデュアル情報を表し、Ｖ（ｍ）は、対象グループを表し、ｇ１〜ｇＸは、利得を表し、Ｔ１（ｊ１，ｍ）〜ＴＸ（ｊＸ，ｍ）は、インデックス（ｊ１〜ｊＸ）により指し示されるテンプレートを示す。テンプレート［Ｔｘ（ｊｘ，ｍ）］は、Ｊｘ個だけ用意される。１≦ｘ≦Ｘである。式３の場合に、利得（ｇ１〜ｇＸ）とインデックス（ｊ１〜ｊＸ）は、パターン情報として送信される。
【００６２】
第３に、本発明によると、パターン情報及びパターンレジデュアル情報のうち、少なくとも一つを再度符号化することができる。このとき、パターン情報及びパターンレジデュアル情報のうち、少なくとも一つは、送信過程で可能なデータ送信率に応じて、無損失符号化及び損失符号化のうち少なくとも一つの方式で符号化することができる。例えば、データ送信率が十分であるからパターンレジデュアル情報のすべてを無損失符号化する場合に、エントロピーコーディング方式のような無損失コーディング方式が利用されうる。
【００６３】
さらに、データの送信率が不足している場合に、パターンレジデュアル情報の一部に対して無損失符号化を行い、パターンレジデュアル情報の残りに対しては、損失符号化を行うことができる。又は、データの送信率に応じて、パターンレジデュアル情報の一部は、無損失符号化を行い、パターンレジデュアル情報の残りは符号化せずにそのまま送信しても良く、又は送信しなくても良い。このように、図１に示すデータエンコード部２００でパターンレジデュアル情報が符号化される場合に、図２に示すデータデコード部８００でパターンレジデュアル情報が復号化される。パターンレジデュアル情報が無損失符号化／復号化された場合に、テンプレート基盤コーディングにより本来の信号が完全に復元されうる。パターン情報の場合にも、前述したパターンレジデュアル情報のように符号化されうることは自明である。
【００６４】
前述したように、テンプレート基盤で符号化されたデータを復号化する過程は、符号化過程の逆順である。さらに具体的に説明すると、複数のテンプレートのうち、パターン情報であるインデックスが指し示すテンプレートを選択する。選択されたテンプレート、利得及びパターンレジデュアル情報を利用して、対象グループを獲得する。さらに具体的に説明すると、前述した式２のように、パターンレジデュアル情報が生成された場合に、選択されたテンプレートに属するデータと利得を乗算し、乗算された結果をパターンレジデュアル情報に属するレジデュアル成分に加算して対象グループ［Ｖ´（ｍ）］を獲得することができる。これは、以下の式４のように表現されうる。
［式４］
V´(m)=R(m)+g×T(j,m)
【００６５】
さらに、前述した式３のようにパターンレジデュアル情報が生成された場合に、複数のインデックスが指し示すテンプレートと複数の利得とを乗算し、乗算された結果を加算し、加算した結果とパターンレジデュアル情報とを加算して対象グループを獲得することができる。これは、以下の式５のように表現されうる。
［式５］
V´(m)=RX(m)+(g1×T1(j1,m)+g2×T2(j2,m)+...+gX×TX(jX,m))
【００６６】
このように、対象グループが獲得された場合に、対象グループから本来の複数のデータを復元する。
【００６７】
以下、テンプレート基盤コーディングの理解を助けるために、前述した例のように、テンプレート基盤コーディングの対象となる複数のデータに７，６，２，８，９，１０，１１，１６，５，４，…などがあると仮定する。
【００６８】
もし、テンプレート基盤コーディングの対象となるデータに［７  ６  ２  ８  ９］又は［１０  １１  １６  ５  ４］のパターンが頻繁に登場するならば、データグループ化部１００は、１次元の行列、すなわち１×ａ又はａ×１の行列にデータをグループ化する。データグループ化部１００は、前記式１と２次元以上の行列とを利用してデータをグループ化することもできる。以下、コーディングの対象になるデータを「対象データ」とし、テンプレートに属するデータを「テンプレートデータ」とする。
【００６９】
本発明の理解を助けるために、対象データが１次元の行列、例えば［７  ６  ２  ８  ９］又は［１０  １１  １６  ５  ４］の形態にグループ化され、［７  ５  １  ８  ９］のパターンを有するテンプレートデータに第１番目の（ｊ＝０）データグループがマッチングされ、［５  ５  ８  ２  ２］のパターンを有するテンプレートに第２番目（ｊ＝１）のデータグループがマッチングされた後、前述した式２によりパターンレジデュアル情報を求めることができる。
【００７０】
まず、Ｖ（ｍ）＝［７  ６  ２  ８  ９］の場合に、ｇは、「１」と決定され、ｊは、「０」と決定されるので、パターンレジデュアル情報は、［０  １  １  ０  ０］となる。このとき、利得（ｇ）は、パターンレジデュアル情報に含まれるレジデュアル成分［ｒ１  ｒ２  ｒ３  ｒ４  ｒ５］（ｒ１＝０，ｒ２＝１，ｒ３＝１，ｒ４＝０，ｒ５＝０）による電力値、分散値、重み付け和（ｗ）又はコーディング所要ビット数を減少させる値である「１」に決まる。ここで、重み付け和とは、成分（ｒ１  ｒ２  ｒ３  ｒ４  ｒ５）に加重値（ｗ１  ｗ２  ｗ３  ｗ４  ｗ５）をそれぞれ乗算した後に、乗算された結果をすべて加算した結果を意味する。このとき、パネル情報（ｇ＝１及びｊ＝０）とパターンレジデュアル情報（［０  １  １  ０  ０］）とがデータエンコーダ２００から出力される。
【００７１】
次に、Ｖ（ｍ）＝［１０  １１  １６  ５  ４］の場合に、ｇは、「２」と決定され、ｊは、「１」と決定されるので、パターンレジデュアル情報は、［０  １  ０  １  ０］となる。
【００７２】
前記のようなパターン情報は、行列に含まれた値が同一であることもあり、そのような場合に、前記パターン情報は、前記行列に含まれた一つの値で表現される。例えば、パターン情報が［３  ３  ３  ３  ３］である場合に、前記パターン情報は、３と要約して表現される。この場合に、パターン情報は、［１  １  １  １  １］の形態で利得のみが変わる。
【００７３】
以下、テンプレート基盤コーディングがオーディオ信号の処理に適用される場合を例ににとって説明する。まず、テンプレート基盤コーディングの対象になるデータは、オーディオ信号の周波数バンド別エネルギーと仮定する。
【００７４】
図３〜図５は、テンプレート基盤コーディングの理解を助けるための例示的な図であって、図３は、周波数バンド、時間及びエネルギーの大きさの間の関係を示す図であり、図４（ａ）〜図４（ｃ）は、各々の所定のタイムスロットでエネルギーの大きさ及び周波数バンド間の関係で多様なパターンを示すグラフであり、図５（ａ）及び図５（ｂ）は、テンプレート基盤コーディングの効率を説明するためのエネルギーの大きさと周波数バンド間の関係を例示的に示す図である。
【００７５】
図３に示すように、時間軸（ｉ）においてオーディオ信号を一定の区間毎に周波数変換する。周波数変換は、フィルタバンクにより行われうる。変換された周波数スペクトルのサンプル数がＹ個と仮定する場合に、これをＮ（図３の場合にＮ＝２０）個のバンド（Ｎ＜Ｙ）を有する信号に再構成した後、各バンドでのエネルギー値をｄＢスケールで示した後、整数化した値をＳ（ｎ）と定義することができる。すなわち、テンプレート基盤コーディングの対象になるデータは、Ｓ（０）〜Ｓ（１９）になる。
【００７６】
図３に示す任意のタイムスロットでＳ（ｎ）をグラフ化すると、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すように、異なる種類のパターンが見られる。したがって、互いに分散が少なくなく、かつテンプレートデータパターンとマッチングされるパターンとを形成する複数の対象データ［Ｓ（ｎ）］に対して、テンプレート基盤コーディングが有効に適用されうることが分かる。
【００７７】
図５（ａ）の実線は、特定のタイムスロットでの複数の対象データ［Ｓ（ｎ）］を示す。説明の便宜上、テンプレートデータの個数と対象データの個数とが、同一であると仮定する。図５（ａ）に示された点線は、実線のパターンとマッチングされるパターンを表すテンプレートデータと利得とを乗算した結果［ｇ＊Ｔ］である。したがって、図５（ａ）に示す実線と点線との間の差分であるパターンレジデュアル情報は、図５（ｂ）に示すように求められる。図５（ａ）に示す実線に該当する複数の対象データの分散は、３７７．６であるのに対し、図５（ｂ）に示すパターンレジデュアル情報の分散は、２５．１である。分散の少ない図５（ｂ）に示すパターンレジデュアル情報は、本来の対象データより圧縮の点で有利である。
【００７８】
図６は、テンプレート基盤コーディングにより信号を圧縮する第１データエンコード部２１０又は第２データエンコード部２２０の本発明による実施の形態のブロック図であって、テンプレート圧縮部２３０及びレジデュアルエンコーダ２７０で構成される。ここで、図６に示すデータエンコード部２１０又は２２０は、レジデュアルエンコーダ２７０を除いて構成される。
【００７９】
図６に示すテンプレート圧縮部２３０は、データグループ化部１００でグループ化された対象グループ［Ｖ（ｍ）］からパターン情報とパターンレジデュアル情報とを生成する機能を果たす。このために、テンプレート圧縮部２３０は、テンプレート格納部２３１、テンプレート選択部２３５、利得決定部２３６及びパターンレジデュアル情報生成部２３７で構成される。
【００８０】
テンプレート格納部２３１は、複数の相違するテンプレート２３２，２３３，…及び２３４を格納する。このとき、テンプレート選択部２３５は、対象グループ［Ｖ（ｍ）］に属した対象データのパターンとマッチングされるパターンを有するテンプレートをテンプレート２３２，２３３，…及び２３４の中から選択し、選択されたテンプレートのインデックス（ｊ）をパターン情報として出力する。
【００８１】
このとき、利得決定部２３６は、前述したように、利得を決定し、決定された利得をパターンレジデュアル情報生成部２３７に出力する一方、パターン情報として出力する。パターンレジデュアル情報生成部２３７は、利得（ｇ）、決定されたインデックス（ｊ）が指し示すテンプレート［Ｔ（ｊ，ｍ）］及び対象グループ［Ｖ（ｍ）］を利用して、前述した式２又は式３に応じてパターンレジデュアル情報を生成し、生成されたパターンレジデュアル情報をレジデュアルエンコーダ２７０に出力する。レジデュアルエンコーダ２７０は、パターンレジデュアル情報生成部２３７から生成されたパターンレジデュアル情報をエンコードし、エンコードされた結果（Ｃ）を出力する。このとき、レジデュアルエンコーダ２７０は、データコーディング及びエントロピーコーディングのうち少なくとも一つの方式によりパターンレジデュアル情報をエンコードすることができる。このとき、エンコードされた結果（Ｃ）は、パターンレジデュアル情報のすべてをエンコードした結果となりうるが、パターンレジデュアル情報の一部（Ｒ１）をエンコードした結果ともなりうる。この場合に、エンコードされないパターンレジデュアル情報の残り（Ｒ２）は、図６に示すように、そのまま送信可能であり、あるいは送信不可である。
【００８２】
もし、第２データエンコード部２２０にテンプレート基盤コーディングを適用するならば、パターン情報（ｇ及び／又はｊ）及び／又はパターンレジデュアル情報（Ｒ）は、エントロピーエンコード部３００に出力することもでき、ビットストリームマルチプレクス部４００に直接出力することもできる。しかしながら、第１データエンコード部２１０にテンプレート基盤コーディングを適用する場合に、パターン情報及び／又はパターンレジデュアル情報は、第２データエンコード部２２０に出力されて再度データコーディングされうる。又は、エントロピーエンコード部３００に出力されて、エントロピーエンコードされうる。又は、ビットストリームマルチプレクス部４００に出力することもできる。
【００８３】
図７は、テンプレート基盤コーディングにより圧縮された信号を復元する第１又は第２デコード部８１０又は８２０の本発明による実施の形態のブロック図であって、レジデュアルデコーダ８３０、テンプレート復元部８４０及び対象グループ獲得部８６０で構成される。ここで、図１に示す第１又は第２データエンコード部２１０又は２２０がレジデュアルエンコーダ２７０を設けていない場合に、図２に示す第１又は第２データデコード部８１０又は８２０は、レジデュアルデコーダ８３０を設けない。
【００８４】
図７に示すテンプレート復元部８４０は、パターン情報とパターンレジデュアル情報とを利用してテンプレートを復元する。このために、テンプレート復元部８４０は、テンプレート格納部８４１及びパターン情報分析部８４５で実現できる。テンプレート格納部８４１は、図６に示すテンプレート格納部２３１と同一である。レジデュアルデコーダ８３０は、図６に示すように、パターンレジデュアル情報がエンコードされる場合に設けられ、エンコードされたパターンレジデュアル情報をコーデック方式及びエントロピー方式のうち少なくとも一つの方式でデコードする。もし、レジデュアルエンコーダ２７０でエンコードするパターンレジデュアル情報の量より情報送信率が低いならば、レジデュアルエンコーダ２７０でパターンレジデュアル情報を縮小させて符号化した後、レジデュアルデコーダ８３０は、補間によりパターンレジデュアル情報をデコードした後スケールすることもできる。例えば、レジデュアルエンコーダ２７０でパターンレジデュアル情報をインターリーブして縮小した場合に、レジデュアルデコーダ８３０は、補間によりパターンレジデュアル情報の大きさをスケールできる。
【００８５】
パターン情報分析部８４５は、図１に示すエンコード装置１から生成されて送信されたパターン情報であるインデックスを分析し、インデックスが指し示す該当するテンプレートを選択し、選択したテンプレートを対象グループ獲得部８６０に出力する。対象グループ獲得部８６０は、選択したテンプレート、利得及びデコードされたパターンレジデュアル情報を、例えば式４又は５のように利用して、対象グループ［Ｖ´（ｍ）］を復元する。これと関連し、パターンレジデュアル情報のすべてがエンコーディング（Ｃ）されて送信された場合に、対象グループ獲得部８６０は、レジデュアルデコーダ８３０でデコードされたパターンレジデュアル情報、利得及びテンプレートを利用して、対象グループを獲得する。しかしながら、パターンレジデュアル情報の一部（Ｒ１）がエンコードされて送信された場合に、対象グループ獲得部８６０は、レジデュアルデコーダ８３０でデコードされたパターンレジデュアル情報の他に外部からパターンレジデュアル情報の残り（Ｒ２）を獲得して、対象グループを獲得できる。
【００８６】
もし、第２データデコード部８２０にテンプレート基盤コーディングを適用するならば、データ復元部９００は、獲得された対象グループから本来のデータを復元する。しかしながら、第１データデコード部８１０にテンプレート基盤コーディングを適用する場合に、獲得された対象グループに属するデータは、第２データデコード部８２０に出力されて、再度データデコードされうる。又は、獲得された対象グループは、第２データデコード部８２０に出力される代わりに、データ復元部９００に直接出力されてデータの形態に復元することもできる。すなわち、図１に示すエンコード装置１に対応して動作する。
【００８７】
前述した本発明による信号処理方法及び装置をオーディオコーディングに適用した一例を、添付された図面を参照して以下に説明する。
【００８８】
図８は、本発明の一実施形態によるオーディオ圧縮及び復元のための信号処理装置のブロック図であって、オーディオ圧縮のための部分１１０５〜１４００とオーディオ復元部１５００〜１８００とを備える。
【００８９】
圧縮のための部分１１０５〜１４００は、ダウンミキシング部１１０５、コアコーディング部１２００、空間情報コーディング部１３００及び多重化部１４００を備える。ダウンミキシング部１１０５は、チャネルダウンミキシング部１１１０と空間情報生成部１１２０とを備えて構成される。
【００９０】
ダウンミキシング部１１０５でチャネルダウンミキシング部１１１０の入力は、Ｎ個のマルチチャンネル（Ｘ１，Ｘ２，…，ＸＮ）のオーディオ信号又は外部で任意に生成された外部ダウンミックス信号である。チャネルダウンミキシング部１１１０は、決まったダウンミックス方式を使用して、上記の入力チャネルの個数より小さな個数のチャネルにダウンミックスされた信号を出力する。ダウンミキシング部１１０５の出力は、一つ又は二つのチャネルにダウンミックスされるか、又は別途のダウンミックス命令に応じて特定個数のチャネルにダウンミックスされるか、又はシステムの実現の観点から予め設定された特定個数のチャネルにダウンミックスされる。
【００９１】
コアコーディング部１２００は、チャネルダウンミキシング部１１１０の出力、すなわち、ダウンミックスされたオーディオ信号に対してコアコーディングを行う。コアコーディングは、離散変換方式のような多様な変換方式を使用して入力を圧縮する。又は、本発明によるパターン基盤コーディングによりコアコーディングを行うこともできる。
【００９２】
空間情報生成部１１２０は、マルチチャンネルのオーディオ信号から空間情報を抽出する。そして、抽出した空間情報を空間情報コーディング部１３００に送信する。空間情報コーディング部１３００は、入力された空間情報に対するデータコーディングとエントロピーコーディングとを行う。空間情報コーディング部１３００は、データコーディングにより、前述のパターン基盤コーディングを行うことができ、場合によってエントロピーコーディングをさらに行うことができる。上記の空間情報コーディング部１３００でどんなデータコーディング方式を使用したかによって、空間情報デコード部１７００でのデコード方式が決定される。
【００９３】
コアコーディング部１２００の出力及び空間情報コーディング部１３００の出力が、多重化部１４００に入力される。多重化部１４００は、前記二入力を多重化したビットストリームを、オーディオ復元部１５００〜１８００に送信する。
【００９４】
オーディオ復元部１５００〜１８００は、逆多重化部１５００、コアデコード部１６００、空間情報デコード部１７００及びマルチチャンネル生成部１８００を備える。
【００９５】
逆多重化部１５００は、受信されたビットストリームをオーディオ部分と空間情報部分とに逆多重化する。前記オーディオ部分は、圧縮されたオーディオ信号であり、空間情報部分は、圧縮された空間情報である。
【００９６】
コアデコード部１６００は、逆多重化部１５００から圧縮されたオーディオ信号を受信する。コアデコード部１６００は、圧縮されたオーディオ信号に対するデコードを行って、ダウンミックスされたオーディオ信号を生成する。空間情報デコード部１７００は、逆多重化部１５００から圧縮された空間情報を受信する。空間情報デコード部１７００は、圧縮された空間情報に対するデコードを行って、空間情報を生成する。
【００９７】
このために、受信したビットストリームからコーディング情報を表す識別情報を抽出し、識別情報に応じて少なくとも一つ以上のデコード方式の中から特定デコード方式が選択される。選択されたデコード方式でオーディオ信号及び／又は空間情報をデコードして、空間情報を生成する。このとき、コアデコード部１６００のデコード方式は、コアコーディング部１２００でどんなコーディング方式を使用したかによって決定される。もし、コアコーディング部１２００で本発明によるパターン基盤コーディングによりオーディオ信号を圧縮したならば、コアデコード部１６００は、圧縮されたオーディオ信号を本発明によるパターン基盤コーディングでデコードする。また、空間情報デコード部１７００でのデコード方式は、空間情報コーディング部１３００でどんなデータコーディング方式を使用したかによって決定される。もし、空間情報エンコード部１３００で本発明によるパターン基盤コーディングにより空間情報を圧縮したならば、空間情報デコード部１７００は、圧縮された空間情報を本発明によるパターン基盤コーディングでデコードする。
【００９８】
マルチチャンネル生成部１８００は、コアデコード部１６００の出力を受信し、また空間情報デコード部１７００の出力を受信する。マルチチャンネル生成部１８００は、前記２つの出力からＮ個のマルチチャンネル（ｙ１，ｙ２，…，ｙＮ）のオーディオ信号を生成する。
【００９９】
一方、前記オーディオ圧縮部１１００〜１４００は、空間情報コーディング部１３００でどんなデータコーディング方式を使用するかを表す識別情報を、オーディオ復元部１５００〜１８００に提供する。これに対し、オーディオ復元部１５００〜１８００は、前記識別情報をパーシングするための手段を備える。それにより、空間情報デコード部１７００は、オーディオ圧縮部１１０５〜１４００から提供された識別情報を参照して、デコード方式を決定する。好ましくは、前記コーディング方式を表す識別情報をパーシングするための手段は、空間情報デコード部１７００に備えられる。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
上記の好適な実施形態は単なる例示であって、他の多様な実施形態の代替、変形及び変更は、請求の範囲に開示された本発明の技術的思想とその技術的範囲内において、当業者に自明である。例えば、本発明によるグループ化、データコーディング及びエントロピーコーディングを適用した多様な応用分野及び製品に適用することができる。また、本発明の少なくとも一態様が適用された、データ格納用媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明によるシステムを示す図である。
【図２】本発明によるシステムを示す図である。
【図３】テンプレート基盤コーディングの理解を助けるための例示図である。
【図４】テンプレート基盤コーディングの理解を助けるための例示図である。
【図５】テンプレート基盤コーディングの理解を助けるための例示図である。
【図６】テンプレート基盤コーディングにより信号を圧縮するデータエンコード部の本発明による実施の形態のブロック図である。
【図７】テンプレート基盤コーディングにより圧縮された信号を復元する第１又は第２デコード部の本発明による実施の形態のブロック図である。
【図８】本発明の一実施の形態によるオーディオ圧縮及び復元のための信号処理装置のブロック図である。
【図１】
2009514034.tif 000004
【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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【国際調査報告】
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