(57)【要約】装置及び方法において、時変信号（time-varying signals）は全極モデルに到達する周波数領域線形予測（ＦＤＬＰ）手法によって処理され、且つ符号化される。その手法に由来する残存信号が推定され、そして時間領域信号に変換される。ヘテロダイン化の処理を通して、時間領域信号は下位変移キャリア信号としてベースバンド・レベルへ周波数変移される。全極モデル及び下位変移キャリア信号の周波数変換の量子化値は伝送または記憶に適した符号化信号としてパケット化される。時変信号を再構成するために符号化信号は復号される。復号化処理は基本的に符号化処理の逆である。【選択図】      図３
2009533716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
時変信号（time-varying signal）を符号化する方法であって、
前記時変信号を複数のサブバンドへ分割すること、
各々の前記サブバンドの包絡線及びキャリア部分を決定すること、
前記キャリア部分を下位変移キャリア信号としてベースバンド周波数へ周波数変移させること、
前記下位変移キャリア信号の値を選択的に選択すること、及び
前記選択された値を前記時変信号の符号化データとして含めることを含む方法。
【請求項２】
前記時変信号を符号化の前に個別信号として変換することをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記時変信号を周波数領域変換信号に変換することをさらに含み、前記複数のサブバンドは前記時変信号の前記周波数領域変換信号から選択される、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記包絡線及びキャリア部分は周波数領域信号であり、前記方法は前記キャリア部分をベースバンド周波数へ周波数変移する前に前記周波数領域信号の前記キャリア部分を時間領域変換信号へ変換することをさらに含む、請求項３記載の方法。
【請求項５】
時変信号を復号する方法であって、
前記時変信号の複数のサブバンドに対応する値の複数の集合を提供することであって、前記集合の値は前記時変信号の包絡線及びキャリア情報を含み、
前記複数の集合の値からの前記キャリア情報を前記複数のサブバンドに対応する複数のキャリア信号として識別すること、
前記複数のキャリア信号の各々を上位変移キャリア信号として前記時変信号のベースバンド周波数から周波数変移させること、及び
前記上位変移キャリア信号を前記時変信号の復号化データとして含めることを含む方法。
【請求項６】
前記複数のキャリア信号の各々を上位変移キャリア信号として逆ヘテロダイン化することをさらに含む、請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記複数の集合の値からの前記包絡線情報を前記複数のサブバンドに対応する複数の包絡線信号として識別すること、及びその後で前記複数のキャリア信号を前記の複数の包絡線信号によって前記時変信号の再構成版として変調することをさらに含む、請求項６記載の方法。
【請求項８】
時変信号を符号化するための装置であって、
前記時変信号を複数のサブバンドへ分割するための手段、
各々の前記サブバンドの包絡線及びキャリア部分を決定するための手段、
前記キャリア部分を下位変移キャリア信号としてベースバンド周波数へ周波数変移させるための手段、
前記下位変移キャリア信号の値を選択的に選択するための手段、及び
前記選択された値を前記時変信号の符号化データとして含めるための手段を具備する装置。
【請求項９】
前記時変信号を符号化の前に個別信号として変換するための手段をさらに具備する、請求項８記載の装置。
【請求項１０】
前記時変信号を周波数領域変換信号に変換するための手段をさらに具備し、前記複数のサブバンドは前記時変信号の前記周波数領域変換信号から選択される、請求項８記載の装置。
【請求項１１】
前記包絡線及びキャリア部分は周波数領域信号であり、前記装置は前記キャリア部分をベースバンド周波数へ周波数変移する前に前記周波数領域信号の前記キャリア部分を時間領域変換へ変換するための手段をさらに具備する、請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
時変信号を復号するための装置であって、
前記時変信号の複数のサブバンドに対応する値の複数の集合を提供するための手段であって、前記集合の値は前記時変信号の包絡線及びキャリア情報を含み、
前記複数の集合の値からの前記キャリア情報を前記複数のサブバンドに対応する複数のキャリア信号として識別するための手段、
前記複数のキャリア信号の各々を上位変移キャリア信号として前記時変信号のベースバンド周波数から周波数変移させるための手段、及び
前記上位変移キャリア信号を前記時変信号の復号化データとして含めるための手段を具備する装置。
【請求項１３】
前記複数のキャリア信号の各々を上位変移キャリア信号として逆ヘテロダイン化するための手段をさらに具備する、請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
前記複数の集合の値からの前記包絡線情報を前記複数のサブバンドに対応する複数の包絡線信号として識別するための手段、及びその後で前記複数のキャリア信号を前記複数の包絡線信号によって前記時変信号の再構成版として変調するための手段をさらに具備する、請求項１２記載の装置。
【請求項１５】
時変信号を符号化するための装置であって、
前記時変信号を複数のサブバンドへ分割するため、各々の前記サブバンドの包絡線及びキャリア部分を決定するため、前記キャリア部分を下位変移キャリア信号としてベースバンド周波数へ周波数変移させるため、そして前記下位変移キャリア信号の値を選択的に選択するために構成された符号器、及び
前記選択された値を前記時変信号の符号化データの一部としてパケット化するために前記符号器に接続されたデータ・パケット化器を具備する装置。
【請求項１６】
通信チャネルを通して前記符号化データを送るためにデータ・パケット化器に接続された送信回路をさらに具備する、請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
時変信号を復号するための装置であって、
前記時変信号の複数のサブバンドに対応する値の複数の集合を提供し、前記集合の値は前記時変信号の包絡線及びキャリア情報を含み、さらに前記複数の集合の値からの前記包絡線及びキャリア情報を前記複数のサブバンドに対応する複数の包絡線及びキャリア信号として識別し、前記複数のキャリア信号の各々を上位変移キャリア信号として前記時変信号のベースバンド周波数から周波数変移させるように構成されたデータ・パケット化器、及び
前記データ・パケット化器に接続され、前記集合の値を時間領域値に変換するように構成された復号器を具備する装置。
【請求項１８】
時変信号を複数のサブバンドへ分割し、
各々の前記サブバンドの包絡線及びキャリア部分を決定し、
前記キャリア部分を下位変移キャリア信号としてベースバンド周波数へ周波数変移させ、
前記下位変移キャリア信号の値を選択的に選択し、そして
前記選択された値を前記時変信号の符号化データとして含めるために、コンピュータ可読プログラム・コードによって物理的に具現されたコンピュータ可読媒体を含む、コンピュータ・プログラム製品。
【請求項１９】
符号化の前に前記時変信号を個別信号として変換するためにコンピュータ可読コードをさらに含む、請求項１８記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項２０】
前記時変信号を周波数領域変換信号に変換するためにコンピュータ可読コードをさらに含み、前記複数のサブバンドは前記時変信号の前記周波数領域変換信号から選択される、請求項１８記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項２１】
前記キャリア部分をベースバンド周波数へ周波数変移する前に前記周波数領域信号の前記キャリア部分を時間領域変換信号に変換するためにコンピュータ可読コードをさらに含む、請求項２０記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項２２】
時変信号の複数のサブバンドに対応する値の複数の集合を提供し、前記集合の値は前記時変信号の包絡線及びキャリア情報を含み、
前記複数の集合の値からの前記キャリア情報を前記複数のサブバンドに対応する複数のキャリア信号として識別し、
前記複数のキャリア信号の各々を上位変移キャリア信号として前記時変信号のベースバンド周波数から周波数変移させ、そして
前記上位変移キャリア信号を前記時変信号の復号化データとして含めるために、コンピュータ可読プログラム・コードによって物理的に具現されたコンピュータ可読媒体を含むコンピュータ・プログラム製品。
【請求項２３】
前記複数のキャリア信号の各々を上位変移キャリア信号として逆ヘテロダイン化するためにコンピュータ可読コードをさらに含む、請求項２２記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項２４】
前記複数の集合の値からの前記包絡線情報を前記複数のサブバンドに対応する複数の包絡線信号として識別するために、そしてその後で前記複数のキャリア信号を前記複数の包絡線信号によって前記時変信号の再構成版として変調するためにコンピュータ可読コードをさらに含む、請求項２２記載のコンピュータ・プログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
３５Ｕ．Ｓ．Ｃ§１１９に基づく優先権の主張
本出願は「サブバンドにおけるスペクトル動特性に基づくオーディオ符号化における励起の処理（Processing of Excitation in Audio Coding Based on Spectral Dynamics in Sub-Bands）」と題し、２００６年４月１０日に出願され、この譲請人に譲渡された米国仮出願番号第６０／７９１，０４２号の対する特許優先権を主張し、そしてここに引例によって組込まれている。
【０００２】
本発明は一般に信号処理に関係し、特に記憶または再生のための、もしくは通信のための信号の符号化及び復号化に関係する。
【背景技術】
【０００３】
ディジタル遠距離通信では、信号は伝送のために符号化され、そして受信のために復号化される必要がある。信号の符号化は元信号を伝送媒体上の伝搬に適したフォーマットに変換することに関係する。その目的は元信号の品質を、しかも媒体の帯域幅の消費を低くして保持することである。信号の復号化は符号化処理の逆を含む。
【０００４】
既知の符号化手法はパルス符号変調（ＰＣＭ）の技術を使用する。図１を参照すると、例えば、それは音声信号の断片である時変（time-varying）信号ｘ(ｔ)を示す。ｙ軸及びｘ軸は振幅及び時間をそれぞれ表す。アナログ信号ｘ(ｔ)は複数のパルス２０によって標本化される。各パルス２０は特定の時間に信号ｘ(ｔ)を表す振幅を持つ。例えば、各々のパルス２０の振幅は後の伝送ではディジタル値でそれ以降符号化される。
【０００５】
帯域幅を節約するために、ＰＣＭパルス２０のディジタル値は伝送の前に対数圧伸処理を用いて圧縮される。受信端末では、受信器は元の時変信号ｘ(ｔ)のおおよその中身を再生するために上で述べた符号化処理の逆を実行するだけである。前述の手法を使う装置は一般にＡ-則（a-law）もしくはμ-則（μ-law）コーデックと呼ばれる。
【０００６】
ユーザーの数が増加するにしたがって、帯域幅節約のさらに実用的な必要性がある。例えば、無線通信システムでは、ユーザーの多数は有限の周波数スペクトルを共有している。各ユーザーは他のユーザー間で限られた帯域幅を通常割当てられる。
【０００７】
ここ十年間位に、音声符号器の開発ではかなりの進歩が行われてきた。一般に採用された技術は符号励振線形予測（code excited linear prediction：ＣＥＬＰ）の方法を使用する。ＣＥＬＰ手法の詳細はＲａｂｉｎｅｒ及びＳｃｈａｆｅｒ著の「音声信号のディジタル処理（Digital Processing of Speech Signals）」（Ｐｒｅｎｔｉｃｅ  Ｈａｌｌ出版、ＩＳＢＮ：０１３２１３６０３１、１０７８年９月）、及びＤｅｌｌｅｒ、Ｐｒｏａｋｉｓ及びＨａｎｓｅｎ著の「音声信号の個別時間処理（Discrete-Time Processing of Speech Signals）」（Ｗｉｌｅｙ-ＩＥＥＥ  Ｐｒｅｓｓ出版、ＩＳＢＮ：０７８０３５３８６２、１９９９年９月）と題する出版物において見ることができる。ＣＥＬＰ法の基礎となる基本原理は簡潔に下記で述べる。
【０００８】
今一度、戻って図１を参照する。各ＰＣＭ標本２０を個々にディジタル的に符号化して伝送する代りに、ＣＥＬＰ方法を使って、ＰＣＭ標本２０はグループで符号化され、そして伝送される。例えば、図１における時変信号ｘ(ｔ)のＰＣＭパルス２０は最初に複数のフレーム２２に分割される。各フレーム２２は一定の時間期間、例えば２０ｍｓである。各フレーム２２内のＰＣＭ標本はＣＥＬＰ手法によってまとめて符号化され、そしてその後で伝送される。標本化パルスの典型的なフレームは図１で示したＰＣＭパルス・グループ２２Ａ〜２２Ｃである。
【０００９】
簡単にするため、例示のために３個のＰＣＭパルス・グループ２２Ａ〜２２Ｃだけを考える。伝送の前の符号化の間、ＰＣＭパルス・グループ２２Ａ〜２２Ｃのディジタル値は線形予測器（ＬＰ）モジュールに連続して供給される。それによる出力は一組の周波数値であり、「ＬＰフィルタ」もしくは簡単に「フィルタ」とも呼ばれる（それは基本的にパルス・グループ２２Ａ〜２２Ｃのスペクトル内容を表す）。ＬＰフィルタはそれから量子化される。
【００１０】
ＬＰモジュールはＰＣＭパルス・グループ２２Ａ〜２２Ｃのスペクトル表現の近似値を生成する。従って、予測処理の間に、誤りまたは残存値が導入される。残存値はＰＣＭパルス・グループ２２Ａ〜２２Ｃの符号化ディジタル値の近密な整合のために利用可能な様々な組合せの入力を扱う符号帳（codebook）に写像される。符号帳における最もよく合った値が写像される。写像値は伝送されるべき値である。全体の処理は時間領域線形予測（ＴＤＬＰ）と呼ばれる。
【００１１】
このように、遠距離通信にＣＥＬＰ法を使用して、符号器（示されない）は単にＬＰフィルタ及び写像符号帳値を生成する必要がある。送信器は上で述べたＡ-則及びμ-則符号器におけるように個々に符号化されたＰＣＭパルス値の代わりにＬＰフィルタ及び写像符号帳の値を伝送することだけを必要とする。従って、通信チャネル帯域幅のかなりの量が節約される。
【００１２】
受信器端末については、それはまた送信器におけるそれと類似した符号帳を持つ。受信器における復号器（示されない）は同じ符号帳に頼り、前述した符号化処理を単に逆にするだけである。受信ＬＰフィルタと共に、時変信号ｘ(ｔ) が再生される。
【００１３】
これまで、上で述べたＣＥＬＰ手法のような既知の音声符号化手法の多くは符号化される信号が短期定常であるという仮定に基づいている。即ち、その手法は符号化フレームの周波数内容が定常的であり、そして簡単な（全極（all-pole））フィルタ、及びフィルタを励起する際のいくつかの入力表現によって近似されるという前提に基づいている。上で述べたような符号帳に到達する際の様々なＴＤＬＰアルゴリズムはそのようなモデルに基づいている。それでもなお、個々の間の音声パターンは非常に異なる。様々な楽器から発せられる音のような人間以外のオーディオ信号はまた人間の声のそれと異なり区別できる。さらに、上で述べたＣＥＬＰ処理において、実時間信号処理を促進するために短期フレームが通常は選択される。特に、図１に示したように、符号帳におけるベクトルの対応入力への２２Ａ〜２２ＣのようなＰＣＭパルス・グループの値の写像におけるアルゴリズムの遅延を減少させるために、短時間ウィンドウ２２が、例えば図１に示したように２０ｍｓに定義される。しかしながら、各フレームから得られたスペクトルもしくはフォルマント情報はほとんど共通であり、そして他のフレームの間で共有される。従って、フォルマント情報は多かれ少なかれ繰返して通信チャネルを通して帯域幅節約のために最良の関心事にはない方法で送られる。
【００１４】
従って、人間の音声だけでなく様々な他の音に適用でき、そしてさらにチャネル資源の効率的な利用のために信号品質の維持が改良された符号化及び復号化手法を提供する必要性がある。
【００１５】
本出願と同じ譲請人に譲渡された同時係属米国特許出願番号第１１，５８３，５３７号は最初に時変信号を周波数領域信号に変換する周波数領域線形予測（ＦＤＬＰ）手法を使用することによって前述の必要性に対処する。周波数領域信号の包絡線及びキャリア部分がそこで識別される。周波数領域信号は複数のサブバンドにそれから分類される。包絡線部分は全極モデルとしてＦＤＬＰ手法によって近似される。キャリア部分（それはまた全極モデルの残存を表す）が近似的に推定される。全極モデル信号包絡線及び推定キャリアの得られたデータは伝送または記憶に適した符号化信号としてパケット化される。時変信号を再構成するために、符号化信号は復号化される。復号化処理は基本的に符号化処理の逆である。
【００１６】
信号品質の改良について、信号キャリアはパケット化及び符号化の前に、実質的に追加帯域幅の余計な消費をすることなくさらに正確に決定される。
【発明の開示】
【発明の概要】
【００１７】
装置及び方法において、時変信号はサブバンドに分割される。各サブバンドは全極モデルに到達するために周波数領域線形予測（ＦＬＤＰ）手法によって処理され、且つ符号化される。各サブバンドにおける手法に起因する残存信号が推定される。全極モデル及び残存信号は各サブバンドにおけるヒルベルト包絡線及びヒルベルト・キャリアをそれぞれ表す。ヘテロダイン化の処理を通して、時間領域の残存信号は下位変移キャリア信号としてベースバンド・レベルへ周波数変移される。全極モデル及び下位変移キャリア信号の量子化値は伝送または記憶に適した符号化信号としてパケット化される。時変信号を再構成するために、符号化信号は復号化される。復号化処理は基本的に符号化処理の逆である。
【００１８】
分割されたフレームは信号源のフォーマットまたは共通スペクトル情報の更に効率的な使用をもたらす期間に比較的長くなるように選択される。述べられたように実施される装置及び方法は音声（vocalic voices）だけではなく、様々な楽器またはその組合せから発せられた音のような他の音についても使用に適している。
【００１９】
これら及び他の特徴や利点は同様な参照符号が同様な部分を参照する付随の図面と共に取られる以下の詳細な説明から当業者に明らかになるであろう。
【詳細な説明】
【００２０】
次の説明は当業者が本発明を行い、且つ使用することを可能にするために提示される。詳細は説明のために次の記述において示される。本発明がこれらの特定の詳細の使用なしで実施されることを当業者が実現することを認識すべきである。他の場合には、周知の構造及び処理は不必要な詳細によって発明の記述を曖昧にしないために詳述されない。このように、本発明は示された実施例によって制限されることを意図するものではないが、ここに開示された原理及び特徴と一致する最も広い範囲を与えられるべきである。
【００２１】
図２は本発明の典型的な実施例を実施するためのハードウェアの一般的な概略図である。システムは参照数字３０によって総合的に表される。システム３０は近似的に符号化部分３２及び復号化部分３４に分割される。部分３２及び復号化部分３４の間にデータ処理器（data handler）３６が配置される。データ処理器３６の例はデータ記憶デバイスまたは通信チャネルである。
【００２２】
符号化部分３２では、データ・パケット化器４０に接続された符号器３８がある。時変入力信号ｘ(ｔ)は符号器３８及びデータ・パケット化器４０を通過した後、データ処理器３６に向けられる。
【００２３】
幾分同様の方法であるが逆の順序で、復号化部分３４において、データ逆パケット化器４４に結合された復号器４２がある。データ処理器３６からのデータは元の時変信号ｘ(ｔ)の再構成のために逆パケット化データを復号器４２に順々に送るデータ逆パケット化器４４に供給される。
【００２４】
図３は図２に示したシステム３０の符号化部分３２に含まれる処理のステップを例示フローチャートである。次の説明において、図３は図４〜１４と共に参照される。
【００２５】
図３のステップＳ１では、時変信号ｘ(ｔ)は、例えば、パルス符号変調（ＰＣＭ）の処理を介して最初に標本化される。信号ｘ(ｔ)の個別版はｘ(ｎ) で表される。図４には。連続信号ｘ(ｔ)のみが示される。図４を曖昧にしないように明確のために、ｘ(ｔ)の個別パルスの多くは示されない。
【００２６】
この説明及び付加の請求項では、適切な場所ではどこでも明確に指定されない限り、用語「信号（signal）」は広く解釈される。このように、用語「信号」は連続的な個別信号及びさらに周波数領域及び時間領域信号を含む。さらに、ここ以下では、小文字記号（lower-case symbols）は時間領域信号を表し、そして大文字記号（upper-case symbols）は周波数変換信号を表す。残りの表記は次の説明において導入されるであろう。
【００２７】
ステップＳ２に進むと、標本化信号ｘ(ｎ)は複数のフレームに分割される。そのようなフレームの一つは図４に示したように参照数字４６によって表される。典型的な実施例では、フレーム４６の時間期間は１秒に選ばれる。
【００２８】
選択されたフレーム４６中の時変信号は図４でｓ(ｔ) にラベル付けされる。連続信号ｓ(ｔ)は図５において強調され、且つ複製される。図５に示した信号部分ｓ(ｔ)は図４に例示した同じ信号部分ｓ(ｔ)と比較すると非常に伸長された時間尺度を持っている。即ち、図５におけるｘ軸の時間尺度は図４の対応ｘ軸と比較して離れて著しく伸びている。その逆はｙ軸にも当てはまる。
【００２９】
信号ｓ(ｔ)の個別版はｓ(ｎ)で表され、ここでｎは標本番号をインデックス指定する整数である。さらに、図数字を不明瞭にしないよう明確にするために、ｓ(ｎ)の僅かな標本のみが図５に示される。時間連続信号ｓ(ｔ)は次の代数表現によって個別信号ｓ(ｎ)と関係する：
ｓ(ｔ)＝ｓ(ｎτ)                    （１）
但し、τは図５で示された標本化期間である。
【００３０】
図３のステップＳ３に進むと、標本化信号ｓ(ｎ)は周波数変換を受ける。この実施例では、個別コサイン変換（ＤＣＴ）方法が使用される。しかしながら、他の形式の変換、例えば、当技術分野において周知の直交、非直交及び信号依存の変換が使用されうる。ここ以下では、この説明及び付随の請求項において、用語「周波数変換」及び、「周波数領域変換」は互換して使用される。同様に、用語「時間変換」及び「時間領域変換」は互換して使用される。数学的に、ＤＣＴ処理による時間領域から周波数領域への個別信号ｓ(ｎ)の変換は次のように表される：
【数１】
2009533716.tif 000003
【００３１】
但し、ｓ(ｎ)は上で定義されたものであり、ｆは０≦ｆ≦Ｎである個別周波数であり、Ｔはｓ(ｎ)のＮパルスのＮ変換値の一次配列であり、そして係数ｃはｃ(０)＝√(１／Ｎ)、１≦ｆ≦Ｎ−１ではｃ(ｆ) ≦√(２／Ｎ)によって与えられる。
【００３２】
ｓ(ｎ)の時間領域パラメータのＤＣＴの後、得られた周波数領域パラメータＴ(ｆ)は図６に図表で示され、そして参照数字５１で示される。この実施例における周波数領域変換Ｔ(ｆ)のＮパルス化標本はＤＣＴ係数と呼ばれる。この場合も、少しのＤＣＴ係数のみが図６で示される。
【００３３】
図８のステップＳ４に入ると、ＤＣＴ変換Ｔ(ｆ)のＮ ＤＣＴ係数はグループ化され、そしてそれ以降複数の周波数サブバンド・ウィンドウに適合される。サブバンド・ウィンドウの相対的な配置は図１１で示される。各サブバンド・ウィンドウ、例えば、サブバンド・ウィンドウ５０は可変サイズの窓として表される。典型的な実施例では、ガウス分布がサブバンドを表すために使用される。例示のように、サブバンド・ウィンドウの中心は線形的に配置されていない。むしろ、その窓はバーク尺度（Bark scale）、即ち、人間の知覚のある既知の性質に従って実施される尺度に従って分割される。特に、サブバンド・ウィンドウは高周波端におけるより低周波端の方が狭い。そのような配列は哺乳類の聴覚システムの感覚生理学が可聴周波数スペクトルの高域端における広い周波数範囲よりも低域端における狭い周波数範囲に順応するという知見に基づいている。サブバンドをグループ化する他の方法もまた実用的であることを注目すべきである。例えば、サブバンドはこの典型的な実施例において述べたようにバーク尺度に従ってグループ化する代りに、等しい帯域幅及び等しい間隔にすることができる。
【００３４】
サブバンドの数Ｍを選択する際、複雑さと信号品質の間に調和がなければならない。即ち、符号化信号のさらに高品質が望まれるならば、多くのサブバンドが多くのパケット化データ・ビット及びさらに残存信号の複雑な取扱いの犠牲においてのみ選択され、両者は後で説明されるであろう。一方、少数のサブバンドは簡単のために選択されるが、比較的低品質を持つ符号化信号をもたらす結果となる。さらに、サブバンドの数は標本化周波数に依存して選ばれる。例えば、標本化周波数が１６，０００Ｈｚであるとき、Ｍは１５になるように選択される。典型的な実施例では、標本化周波数は８，０００Ｈｚに選ばれ、１３に設定されたＭを持つ（即ち、Ｍ＝１３）。
【００３５】
図１１に示し、そして上で述べたように、Ｎ ＤＣＴ係数がＭ重複ガウス・ウィンドウの形でＭサブバンドに分離され、且つ適合されるならば、各サブバンドにおける分離されたＤＣＴ係数はさらに処理する必要がある。次に符号化処理は図３のステップＳ６〜Ｓ１６に入る。この実施例では、ステップＳ６〜Ｓ１６の各々は並行してサブステップのＭ集合を処理することを含む。即ち、サブステップのＭ集合の処理は多かれ少かれ同時に実行される。これ以降、明確及び簡潔にするために、ｋ番目のサブバンドを扱うためのサブステップＳ６ｋ〜Ｓ１６ｋを包含する集合のみを述べる。他のサブバンド集合の処理は実質的に類似していることを注目すべきである。
【００３６】
次の実施例の説明では、Ｍ＝１３及び１≦ｋ≦Ｍである（ｋは整数である）。その上、ｋ番目のサブバンドにおいて分類されたＤＣＴ係数はＴｋ(ｆ)で表され、それは周波数領域項である。ｋ番目のサブバンドにおけるＤＣＴ係数Ｔｋ(ｆ)はその時間領域対応係数を持ち、それはｓｋ(ｎ)として表される。
【００３７】
この時点において、脱線することは様々な周波数領域及び時間領域項を定義し、且つ区別するために役立つ。
【００３８】
ｋ番目のサブバンドにおける時間領域信号ｓｋ(ｎ)はその対応する周波数対応物Ｔｋ(ｆ)の逆個別コサイン変換（ＩＤＣＴ）によって取得される。数学的に、それは次のように表される：
【数２】
2009533716.tif 000004
【００３９】
ここでｓｋ(ｎ) 及びＴｋ(ｆ)は上で定義されたものである。この場合も、ｆは０≦ｆ≦Ｎである個別周波数であり、そして係数ｃはｃ(０)＝√(１／Ｎ)、１≦ｆ≦Ｎ−１ではｃ(ｆ) ≦√(２／Ｎ)によって与えられる。
【００４０】
議論を周波数領域から時間領域へ切換えると、ｋ番目のサブバンドにおける時間領域信号ｓｋ(ｎ)は本質的に二つの部分、即ち、時間領域ヒルベルト包絡線ｓk~(n)及びヒルベルト・キャリアｃｋ(ｎ)から構成する。時間領域ヒルベルト包絡線ｓk~(n)は図７に図式的に示される。しかしながら、再び明確するために、ヒルベルト包絡線ｓk~(n)の個別要素は示されてないが、むしろ信号包絡線は図７においてラベル付けされ、そして参照数字５２によって表される。大まかに述べると、時々励起と呼ばれるキャリア信号はヒルベルト包絡線ｓk~(n)の下部にある。ヒルベルト包絡線ｓk~(n)を剥ぎ取ると、キャリア信号、またはヒルベルト・キャリアｃｋ(ｎ)が図８に示される。言い換えれば、図８に示したようなヒルベルト・キャリアｃｋ(ｎ)を図７に示したようなヒルベルト包絡線ｓk~(n)によって変調することは図７に示したようなｋ番目のサブバンドにおける時間領域信号ｓｋ(ｎ)をもたらすであろう。代数的に、それは次のように表される：
【数３】
2009533716.tif 000005
【００４１】
このように、式４から、時間領域ヒルベルト包絡線ｓk~(n)及びヒルベルト・キャリアｃｋ(ｎ)が既知であるならば、ｋ番目のサブバンドにおける時間領域信号ｓｋ(ｎ)は再構成される。再構成信号は損失のない再構成のそれを近似する。
【００４２】
時間領域信号ｓｋ(ｎ)とその周波数領域対応物Ｔｋ(ｆ)との間の図式的関係はまた図７及び９から見られる。図７において、時間領域信号ｓｋ(ｎ)が示され、そしてまた参照数字５４によって表される。図９は図７の時間領域信号ｓｋ(ｎ)の周波数領域変換Ｔｋ(ｆ)を例示する。パラメータＴｋ(ｆ)はまた参照数字２８によって示される。前に述べたように、周波数領域変換Ｔｋ(ｆ)は、例えばＤＣＴ経由の時間領域信号ｓｋ(ｎ)から生成される。
【００４３】
さて図３に戻ると、サブステップＳ５ｋ及びＳ６ｋは基本的にサブバンドｋにおけるヒルベルト包絡線ｓk~(n)及びヒルベルト・キャリアｃｋ(ｎ)を決定することに関係する。特に、サブステップＳ５ｋ及びＳ６ｋはヒルベルト包絡線ｓk~(n)を評価することを取扱い、そしてサブステップＳ７ｋ〜Ｓ１６ｋはヒルベルト・キャリアｃｋ(ｎ)を計算することに関係する。上で述べたように、一旦、二つのパラメータｓk~(n)及びｃｋ(ｎ)が既知であると、ｋ番目のサブバンドにおける時間領域信号ｓｋ(ｎ)は式４に従って再構成される。
【００４４】
同じく前に述べたように、ｋ番目のサブバンドにおける時間領域項ヒルベルト包絡線ｓk~(n)は対応する周波数領域パラメータＴｋ(ｆ)から得られる。しかしながら、サブステップＳ５ｋにおいて、パラメータＴｋ(ｆ)の正確な変換のためにＩＤＣＴ処理を使用する代りに、パラメータＴｋ(ｆ)の周波数領域線形予測（ＦＤＬＰ）の処理が典型的な実施例のために使用される。ＦＤＬＰ処理に由来するデータはさらに簡素化され、従って伝送または記憶のためにさらに適している。
【００４５】
次の節では、ＦＤＬＰ処理が簡潔に記述され、さらに詳細な説明が続く。
【００４６】
簡潔に述べると、ＦＤＬＰ処理において、ヒルベルト包絡線ｓk~(n)の周波数領域対応項が推定され、推定対応項は代数的にTk~(f)として表され、そして図９では５６にラベル付けされる。パラメータTk~(f)は本質的に任意のキャリア情報から取上げられるヒルベルト包絡線ｓk~(n)の周波数変換であるので、パラメータTk~(f)がベースバンドへ周波数変移されることに注目すべきである。しかしながら、符号化されようとする信号はキャリア情報を持つｓｋ(ｎ)である。パラメータｓｋ(ｎ)の正確な（即ち、推定ではない）周波数領域対応項は図９に同じく示されるＴｋ(ｆ)であり、そして２８にラベル付けされる。図９に示し、且つまたさらに下記で述べるように、パラメータTk~(f)は近似であるから、近似値Tk~(f)と実際値Ｔｋ(ｆ)との間の差がまた決定され、その差はＣｋ(ｆ)として表される。パラメータCｋ(ｆ)は周波数領域ヒルベルト・キャリアと呼ばれ、そして時にはまた残存値と呼ばれる。
【００４７】
ここ以降、ＦＬＤＰ処理及びパラメータＣｋ(ｆ)のさらなる詳細を述べる。
【００４８】
ＦＬＤＰ処理では、レビンソン-ダービンのアルゴリズムが使われる。数学的に、レビンソン-ダービン・アルゴリズムによって推定されるべきパラメータは次のように表される：
【数４】
2009533716.tif 000006
【００４９】
この中で、Ｈ(ｚ) はｚ-領域における伝達関数である；ｚはｚ-領域における複素変数である；ａ(ｉ)はヒルベルト包絡線ｓk~(n)の周波数領域対応項Tk~(f)を近似する全極モデルのｉ番目の係数である；ｉ＝０，・・・，Ｋ−１である。
【００５０】
ｚ-領域におけるＺ-変換の基本はＡｌａｎ Ｖ． Ｏｐｐｅｎｈｅｉｍ、Ｒｏｎａｌｄ Ｗ．Ｓｃｈａｆｅｒ、Ｊｏｈｎ Ｒ． Ｂｕｃｋ著「個別時間信号処理（Discrete-Time Signal Processing）」（Ｐｒｅｎｔｉｃｅ Ｈａｌｌ、ＩＳＢＮ：０１２７５４９２０２）と題する出版物に見られ、そしてここでは詳述しない。
【００５１】
式５では、Ｋの値はフレーム４６（図４）の長さに基づいて選択される。典型的な実施例では、Ｋは１秒に設定されたフレーム４６の時間期間を持つ２０に選ばれる。
【００５２】
本質的に、式５によって例示されたＦＤＬＰ処理において、ｋ番目のサブバンドにおける周波数領域変換のＤＣＴ係数Ｔｋ(ｆ)は一組の係数ａ(ｉ) （但し、０≦ｉ≦Ｋ−１）をもたらすレビンソン-ダービン・アルゴリズムによって処理される。係数ａ(ｉ)の集合は時間領域ヒルベルト包絡線ｓk~(n)（図７）の周波数対応項Tk~(f)（図９）を表す。図式的に、ＦＤＬＰ処理は図１２に示される。
【００５３】
レビンソン-ダービン・アルゴリズムは当業者には周知であり、そしてここでは同じく説明されない。そのアルゴリズムの基本はＲａｂｉｎｅｒ及びＳｃｈａｆｅｒ著「音声信号のディジタル処理（Digital Processing of Speech Signals）」（Ｐｒｅｎｔｉｃｅ Ｈａｌｌ、ＩＳＢＮ：０１３２１３６０３１、１９７８年９月）と題する出版物に見られる。
【００５４】
図３のサブステップＳ６ｋに進むと、その得られた係数ａ(ｉ)は量子化される。即ち、各値ａ(ｉ)について、近密な適合は近似値に到達するように符号帳（示されない）から識別される。その処理は損失のある近似と呼ばれる。量子化の間、ａ(ｉ)（但し、ｉ＝０〜Ｋ−１）の全体ベクトルのどちらも量子化でき、或いは代りに全ベクトルは別々に分割され、そして量子化される。さらに、符号帳写像を介した量子化処理は同じく周知であり、そしてさらに詳述する必要がない。
【００５５】
ＦＤＬＰの結果はパラメータTk~(f)であり、それは上で述べたように、周波数領域項において表されたヒルベルト包絡線ｓk~(n)である。パラメータTk~(f)は図９において参照数字５６によって識別される。パラメータTk~(f)の量子化係数ａ(ｉ)はまた図９において図式で示され、そこではその二つがパラメータTk~(f)の包絡線に乗って６１及び６３にラベル付けされている。
【００５６】
パラメータTk~(f)の量子化係数ａ(ｉ) （但し、ｉ＝０〜Ｋ−１）はデータ処理器３６（図２）へ送られるべき符号化情報の一部であろう。
【００５７】
上で述べ、そしてここに繰返すように、パラメータTk~(f)は元のパラメータＴｋ(ｆ)の損失のある近似であり、二つのパラメータの間の差は残存値として取込まれ、そして表示され、それは代数的にＣｋ(ｆ)として表される。言い換えれば、全極モデルに到達するために前に述べたレビンソン-ダービン・アルゴリズムを介したサブステップＳ５ｋ及びＳ６ｋにおける適合処理において、元の信号に関するいくつかの情報は取込まれない。高品質の信号符号化が意図されるならば、即ち、損失のない符号化が望まれるならば、残存値Ｃｋ(ｆ)は推定される必要がある。残存値Ｃｋ(ｆ)は基本的に信号ｓｋ(ｎ)のキャリア周波数ｃｋ(ｎ)の周波数成分に対応し、そしてさらに説明されるであろう。
【００５８】
図３のサブステップＳ７ｋに進むと、このサブステップはその周波数対応項Tk~(f)の時間領域変換を行うことによって単に取得されるヒルベルト包絡線ｓk~(n)に到達することに関係する。
【００５９】
Ｃｋ(ｆ)として表される周波数領域における残存値或いはｃｋ(ｎ)として表される時間領域における残存値の推定は図３のサブステップＳ８ｋにおいて実行される。この実施例において、時間領域残存値ｃｋ(ｎ)はそのヒルベルト包絡線ｓk~(n)による元の時間領域サブバンド信号ｓｋ(ｎ)の直接的分割から簡単に得られる。数学的に、それは次のように表される：
【数５】
2009533716.tif 000007
【００６０】
但し、全てのパラメータは上で定義したのと同様である。
【００６１】
式６は残存値を推定する直接的な方法を示していることは注目すべきである。他の方法も推定のために同じく使用される。例えば、周波数領域残存値Ｃｋ(ｆ)はパラメータＴｋ(ｆ)とTk~(f)との間の差から非常に旨く生成される。それ以降、時間領域残存値ｃｋ(ｎ)は値Ｃｋ(ｆ)の直接的時間領域変換によって取得される。
【００６２】
図３において、サブステップＳ９ｋ及びＳ１１ｋはヒルベルト・キャリアｃｋ(ｎ)をベースバンド周波数へ下位変移することを扱う。特に、サブステップＳ９ｋ及びＳ１０ｋは解析信号ｚｋ(ｔ)を生成することに関係する。周波数下位変移はサブステップＳ１１ｋにおけるヘテロダイン化処理を介して実行される。サブステップＳ１２ｋ及びＳ１３ｋは選択的に下位変移されたキャリアｃｋ(ｎ)の値を選択する方法を表す。
【００６３】
さて図３のサブステップＳ９ｋに戻って参照する。当技術分野では周知のように、時間領域信号を複素解析信号に変換することはフーリエ変換における負の周波数成分を除去する。従って、それ以降実行される信号計算及び信号解析は大幅に単純化される。この場合と同様に、同じ処置は時間領域残存値ｃｋ(ｎ)に適用される。
【００６４】
時間領域信号ｃｋ(ｎ)の解析信号ｚｋ(ｎ)を生成するために、信号ｃｋ(ｎ)のヒルベルト変換が図３のステップＳ９ｋに示したように実行される必要がある。信号ｃｋ(ｎ)のヒルベルト変換はシンボルｃk^(n)によって表され、そして次の代数式から生成される：
【数６】
2009533716.tif 000008
【００６５】
但し、全てのパラメータ上で定義したのと同様である。式７は基本的に時間領域における一般に既知のヒルベルト変換式である。
【００６６】
ヒルベルト変換の後、解析信号ｚｋ(ｎ)は、図３のステップＳ１０ｋに示したように、単純に時間領域信号ｃｋ(ｔ)とヒルベルト変換信号ｃk^(n)との総和である。数学的に、それは次のように表される：
【数７】
2009533716.tif 000009
【００６７】
但し、ｊは虚数である。
【００６８】
解析信号の導出の後、図におけるサブステップ１１ｋに示したように、ヘテロダイン化の処理が実行される。本質的に、ヘテロダイン化は単純に二つのパラメータ、即ち、解析信号ｚｋ(ｎ)とヒルベルト・キャリアｃｋ(ｎ)とのスカラー乗算である。得られた信号はしばしば下位標本化ヒルベルト・キャリアｄｋ(ｎ)と呼ばれる。代りとして、信号ｄｋ(ｎ)は復号化下位標本化ヒルベルト・キャリアと呼ばれ、それは基本的にゼロ値またはベースバンド周波数への元のヒルベルト・キャリアｃｋ(ｎ)に関する周波数変移及び下位標本化信号である。パラメータｄｋ(ｎ)の他の用語も同じく適用できることを注目すべきである。そのような用語は復号下位変移ヒルベルト・キャリア、または単純に復号ヒルベルト・キャリア、下位変移ヒルベルト・キャリア、または下位標本化ヒルベルト・キャリアを含む。さらに、用語「ヒルベルト」は時々省略され、そして用語「ヒルベルト・キャリア」の代りに使用され、それは単純に「キャリア」と呼ばれる。この説明及び付随請求項おいて、上で述べた全てのこれらの用語は互換して使用される。
【００６９】
数学的に、復号信号、下位標本化ヒルベルト・キャリア、ｄｋ(ｎ)は次の数式から得られる :
ｄｋ(ｎ)＝ｚｋ(Ｒｎ)ｃｋ(Ｒｎ)                （９）
そこでは、全ての項は上で定義されたのと同様である；Ｒは下位標本化率である。
【００７０】
パラメータｄｋ(ｎ)に到達するためにパラメータｃｋ(ｎ)の周波数を下位変移することによって 、下記で述べられるフィルタ処理及び閾値化といった、各サブバンドにおけるヒルベルト・キャリアの処理は実質的に容易に行われる。特に、各サブバンドにおけるヒルベルト・キャリアのオフセット周波数は前もって決定されたり、或いは知る必要はない。例えば、フィルタ・アルゴリズムの実施において、全てのサブバンドは一つが周波数、即ち、ベースバンド周波数を仮定することができる。
【００７１】
周波数下位変移の処理の後、図３のサブステップＳ１２ｋにおいて示したように、下位標本化ヒルベルト・キャリアｄｋ(ｎ)はローパス・フィルタを通過する。
【００７２】
復号キャリアｄｋ(ｎ)は複素的且つ解析的であることを注目すべきである。従って、パラメータｄｋ(ｎ)のフーリエ変換は共役対称的でない。言い換えれば、解析信号ｚｋ(ｎ) をヘテロダイン化する処理は本質的にｄｋ(ｎ)としてヒルベルト・キャリアｃｋ(ｎ) の周波数をベースバンド周波数へ、しかし負の周波数における共役対称項なしで変移する。図１０における下位変移キャリアｄｋ(ｎ)の周波数領域変換Ｄｋ(ｆ)から見られるように、その中でパラメータＤｋ(ｆ)は参照数字６０によって表された基点（origin）に近く変移される。下位変移キャリアｄｋ(ｎ)を周波数領域対応項Ｄｋ(ｆ)へ周波数変換する処理は図３のステップＳ１３ｋにおいて表される。
【００７３】
図３のステップＳ１４ｋに入ると、復号ヒルベルト・キャリアｄｋ(ｎ)の周波数領域変換Ｄｋ(ｆ)は閾値フィルタ処理を受ける。参照数字６２によって表された典型的な閾値線は図１０に示したのと同様である。
【００７４】
この典型的な実施例では、閾値は動的に適用される。即ち、閾値６２はパラメータＤｋ(ｆ)、及び／またはしかしパラメータＤｋ(ｆ)の近隣サブバンドの同じパラメータの標本の平均及び最大振幅といった、他のパラメータに基づいて調整可能になる。その上、パラメータはまたパラメータＤｋ(ｆ)、及び／またはしかしパラメータＤｋ(ｆ) の隣接時間フレームの同じパラメータの平均及び最大振幅を含む。さらに、閾値はまた選択された係数の数に基づいて動的に適応される。典型的な実施例では、閾値線６２より上の周波数領域変換Ｄｋ(ｆ)の値のみが選択される。
【００７５】
従って、閾値より大きなパラメータＤｋ(ｆ)の選択成分が量子化される。この例では、各選択成分は振幅値ｂｍ(ｉ)及び位相値ｂｐ(ｉ)を含む（但し、０≦ｉ≦Ｌ−１）。量子化値ｂｍ(ｉ)及びｂｐ(ｉ)は図３におけるサブステップＳ１５ｋに示されたような量子化値として表される。
【００７６】
閾値フィルタされたパラメータＤｋ(ｆ)の量子化値ｂｍ(ｉ)及びｂｐ(ｉ)（但し、ｉ＝０〜Ｌ−１）は、データ処理器３６（図２）に送られるべく上で述べたように、量子化係数ａ(ｉ) （但し、ｉ＝０〜Ｌ−１）と同様に符号化情報の別の部分であろう。
【００７７】
さて図３に戻って参照する。ヒルベルト包絡線ｓk~(n)及びヒルベルト・キャリアｃｋ(ｎ)情報が上で示した係数ａ(ｉ)、ｂｍ(ｉ)及びｂｐ(ｉ)として表されたｋ番目のサブバンドから獲得された後、獲得された情報はステップＳ１６ｋに示したようにエントロピー符号化手法によって符号化される。
【００７８】
それ以降、Ｍサブバンドの各々からの全てのデータは、図３のステップＳ１７に示したように、連結され、そしてパケット化される。必要に応じて、当技術分野において周知の様々なアルゴリズムは、データ圧縮及び暗号化を含み、パケット化処理において実施される。その後、パケット化データは図３のステップ１８に示したようにデータ処理器３６（図２）に送られる。
【００７９】
データは復号化及び再構成のためにデータ処理器３６から再生される。図２を参照すると、復号化の間、データ処理器３６からのパケット化データは逆パケット器４４に送られ、その後で復号器４２によって復号化処理を受ける。上で示したように、復号化処理は実質的に符号化処理の逆である。明確にするために、復号化処理は詳述されないが図１５のフローチャートに要約される。
【００８０】
伝送の間、少数のＭ周波数サブバンドのデータが劣化するならば、再構成信号の品質はあまり影響を受けてはならない。これは比較的長いフレーム４６（図４）が少データ欠陥を補償するのに十分なスペクトル情報を獲得できるからである。
【００８１】
復号ヒルベルト・キャリアｄｋ(ｎ)の典型的な再構成周波数領域変換Ｄｋ(ｆ)は図１３及び１４にそれぞれで示される。
【００８２】
図１６及び１７は図２の符号化部分３２及び復号化部分３４の典型的なハードウェア実施を例示する概略図である。
【００８３】
最初に図１６符号化部分３２を参照する。符号化部分３２はコンピュータ、携帯音楽プレーヤー、携帯情報機器（ＰＤＡ）、無線電話等といった、様々な形に作られ、もしくは組込まれる。
【００８４】
符号化部分３２はいくつかの回路を連結する中央データ・バス７０を含む。回路は中央処理ユニット（central processing unit：ＣＰＵ）または制御器（コントローラ）７２、入力バッファ７４、及びメモリー７８を含む。この実施例には、送信回路７６もまた含まれる。
【００８５】
符号化部分３２は無線デバイスの一部であり、送信回路７６は高周波（ＲＦ）回路に接続されるが、図には示されない。送信回路７６は回路部分３２から送出する前にデータ・バス７０からのデータを処理し、そしてバッファに格納する。ＣＰＵ／コントローラ７２は、メモリー・ユニット７８の指令内容を実行することを含め、データ・バス７０のデータ管理の機能及びさらに一般的なデータ処理の機能を実行する。
【００８６】
図１２に示したように別々に配置する代りに、代わりとして、送信回路７６はＣＰＵ／コントローラ７２の一部でもよい。
【００８７】
入力バッファ７４はレコーダのマイクロホンまたは出力といった他のデバイス（示されない）に連結される。
【００８８】
メモリー・ユニット７８は参照数字７７によって一般に表されたコンピュータ可読指令の集合を含む。この説明及び付随の請求項では、用語「コンピュータ可読指令」及び「コンピュータ可読プログラムコード」は互換的に使用される。この実施例では、とりわけ、指令はＤＣＴ機能８０、ウィンドウ機能８４、ＦＤＬＰ機能８６、ヘテロダイン機能８８、ヒルベルト変換機能９０、フィルタ機能９２、下位標本化機能９４、動的閾値機能９６、量子化機能９８、エントロピー符号化機能１００及びパケット化機能１０２といった部分を含む。
【００８９】
様々な機能が、例えば、図３に示した符号化処理の説明において、述べられてきたが、さらには繰返されない。
【００９０】
次に図１７の復号化部分３４を参照する。この場合も、復号化部分３４は上に述べた符号化部分３２と同様に様々な形で作られ、或いは組込まれる。
【００９１】
復号化部分３４はＣＰＵ／コントローラ１９２、出力バッファ１９６、及びメモリー・ユニット１９７といった様々な回路と共に接続される中央バス１９０を持つ。さらに、受信回路１９４もまた含まれる。この場合も、受信回路１９４は復号化部分３４が無線デバイスの一部であるならば、ＲＦ回路（示されない）に連結される。受信回路１９４は回路部分３４に送る前にデータ・バス１９０からのデータを処理し、そしてバッファに格納する。代りとして、受信回路１９４は示したように別々に配置するよりもＣＰＵ／コントローラ１９２の一部でもよい。ＣＰＵ／コントローラ１９２は、メモリー・ユニット１９７の指令内容を実行することを含め、データ・バス１９０のデータ管理の機能及びさらに一般的なデータ処理の機能を実行する。
【００９２】
出力バッファ１９６は増幅器のスピーカーまたは入力といった他のデバイス（示されない）に連結される。
【００９３】
メモリー・ユニット１９７は参照数字１９９によって一般に表された指令の集合を含む。この実施例では、とりわけ、指令は逆パケット化機能１９８、エントロピー復号化機能２００、逆量子化機能２０２、上位標本化機能２０４、逆ヒルベルト変換機能２０６、逆ヘテロダイン機能２０８、ＤＣＴ機能２１０、シンセサイザー機能２１２、及びＩＤＣＴ機能２１４といった部分を含む。
【００９４】
様々な機能が、例えば、図１５に示した復号化処理の説明に於いて述べられてきており、そしてさらには繰返す必要がない。
【００９５】
符号化部分３２及び復号化部分３４が図１６及び１７に別々に示されていることは注目すべきである。いくつかのアプリケーションでは、二つの部分３２及び３４は非常にしばしば共に実施される。例えば、電話のような通信デバイスでは、符号化及び復号化部分の両方は取付ける必要がある。従って、或る回路またはユニットは一般にそれらの部分の間で共有される。例えば、図１６の符号化部分３２におけるＣＰＵ／コントローラ７２は図１７の復号化部分３４におけるＣＰＵ／コントローラ１９２と同じであってよい。同様に、図１６における中央データ・バス７０が接続され、或いは図１７における中央データ・バス１９０と同じものでもよい。さらに、符号化部分３２及び復号化部分３４の両方における機能に関する指令７７及び１９９は、図１６のメモリー・ユニット７８または図１７のメモリー・ユニット１９７に類似の、一つのメモリー・ユニットに共に貯められ、そして配置してもよい。
【００９６】
この実施例ではメモリー・ユニット７８または１９７はＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリー）回路である。典型的な指令部分８０、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１９７、１９８、２００、２０２、２０４、２０６、２０８、２１０、２１２及び２１４はソフトウェア・ルーチンまたはモジュールである。メモリー・ユニット７８または１９７は揮発性もしくは不揮発性形式である別のメモリー回路（示されない）に連結される。代りとして、メモリー・ユニット７８または１９７はＥＥＰＲＯＭ（電気的消去可能プログラマブル読出専用メモリー）、ＥＰＲＯＭ（電気的プログラマブル読出専用メモリー）、ＲＯＭ（読出専用メモリー）、磁気ディスク、光ディスク、及び当技術分野で周知の他のものなど、他の回路形式で作られる。
【００９７】
さらに、メモリー・ユニット７８または１９７は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）でもよい。即ち、機能に関する指令またはコード７７及び１９９はハード結線され、もしくはハードウェアウェアよって実施され、またはその組合せでもよい。その上、機能に関する指令７７及び１９９は実施されるハードウェア及びソフトウェアとして明確に分類する必要はない。指令７７及び１９９は確かにソフトウェアとハードウェアの両方の組合せとしてデバイスにおいて実行される。
【００９８】
図３及び１５において上で述べ、且つ示したような符号化及び復号化処理は当技術分野において既知のコンピュータ可読媒体上で実行される指令またはプログラム・コードとしてコード化されることはさらに注目すべきである。この説明及び付随の請求項では、「コンピュータ可読媒体」は、図１６または１７にそれぞれ示し、且つ述べたＣＰＵ／コントローラ７２または１９２といった、実行のための任意のプロセッサに対する指令の提供に参加するあらゆる媒体のことである。そのような媒体は記憶形式のものであり、そして、例えば、図１６または１７におけるメモリー・ユニット７８及び１９７の説明において同じく以前にそれぞれ述べたような揮発性もしくは不揮発性の記憶媒体の形をとる。そのような媒体はまた伝送形式のものであり、そしてマシンまたはコンピュータによって読取可能な信号を搬送することが可能な音響波、電磁波、光波を運ぶ同軸ケーブル、銅線、光ケーブル、及び空中インタフェースを含む。この説明及び付随の請求項では、特に確認しない限り、信号搬送波は光波、電磁波、及び音波を含む媒体波と集合的に呼ばれる。
【００９９】
最後に、他の変形は本発明の範囲内で可能である。記載の典型的な実施例では、オーディオ信号の処理のみが描かれている。しかしながら、本発明がそのように制限されないことは注目すべきである。超音波信号のような他の形式の信号もまた可能である。本発明が同報装置に非常によく使用できること、即ち、一つの符号器からの信号が複数の復号器へ送ることができることは注目すべきである。さらに、記載の典型的な実施例は無線アプリケーションに使用されるように制限する必要はない。例えば、従来の有線電話は記載の典型的な符号器及び復号器を確かに取付けることができる。その上、実施例を述べる際、レビンソン-ダービン・アルゴリズムが使用され、予測フィルタ・パラメータを推定するための当技術分野において既知の他のアルゴリズムも同じく使用される。さらに、実施例に関連して述べたあらゆる論理ブロック、回路、及びアルゴリズム・ステップはハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはその組合せにおいて実施される。形及び詳細におけるこれら及び他の変更は本発明の範囲及び精神から逸脱することなくその中で行われることは当業者によって理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】個別信号に標本化された時変信号のグラフ表現を示す。
【図２】本発明の例示実施例のハードウェア実施を示す一般的な概略図である。
【図３】典型的な実施例の符号化処理に含まれるステップを例示するフローチャートである。
【図３Ａ】典型的な実施例の符号化処理に含まれるステップを例示するフローチャートである。
【図３Ｂ】典型的な実施例の符号化処理に含まれるステップを例示するフローチャートである。
【図４】複数のフレームに分割された時変信号のグラフ表現である 。
【図５】図４の時変信号の一部分のグラフ表現である。
【図６】図５に示した信号の周波数変換である。
【図７】図５に示した時変信号のサブバンド信号のグラフ表現であり、サブバンド信号の包絡線がまた示される。
【図８】図７のサブバンド信号のキャリア部分のグラフ表現である。
【図９】図７のサブバンド信号の周波数領域変換のグラフ表現であり、周波数領域変換の推定全極モデルがまた示される。
【図１０】図８の下位変移周波数領域変換のグラフ表現である。
【図１１】複数のサブバンドに関する変換データを分類するために複数の重複ガウス・ウィンドウのグラフ表現である。
【図１２】周波数領域線形予測処理を示す図式表現である。
【図１３】図１０の周波数領域変換の再構成版のグラフ表現である。
【図１４】図８のキャリア部分信号の再構成版のグラフ表現である。
【図１５】典型的な実施例の復号化処理に含まれるステップを例示するフローチャートである。
【図１５Ａ】典型的な実施例の復号化処理に含まれるステップを例示するフローチャートである。
【図１５Ｂ】典型的な実施例の復号化処理に含まれるステップを例示するフローチャートである。
【図１６】典型的な実施例による符号器の回路構成の一部の概略図である。
【図１７】典型的な実施例による復号器の回路構成の一部の概略図である。
【図１】
2009533716.tif 000010
【図２】
2009533716.tif 000011
【図３】
2009533716.tif 000012
【図３Ａ】
2009533716.tif 000013
【図３Ｂ】
2009533716.tif 000014
【図４】
2009533716.tif 000015
【図５】
2009533716.tif 000016
【図６】
2009533716.tif 000017
【図７】
2009533716.tif 000018
【図８】
2009533716.tif 000019
【図９】
2009533716.tif 000020
【図１０】
2009533716.tif 000021
【図１１】
2009533716.tif 000022
【図１２】
2009533716.tif 000023
【図１３】
2009533716.tif 000024
【図１４】
2009533716.tif 000025
【図１５】
2009533716.tif 000026
【図１５Ａ】
2009533716.tif 000027
【図１５Ｂ】
2009533716.tif 000028
【図１６】
2009533716.tif 000029
【図１７】
2009533716.tif 000030
【国際調査報告】
2009533716.tif 000031
2009533716.tif 000032
2009533716.tif 000033