(57)【要約】【課題】  ディジタル信号の振幅を調節することで、演算に必要な、ディジタル信号のビット数を削減する方法を提供する。【解決手段】  窓掛け８、分析帯域分割フィルタ９、１０、１１によって一段階目に帯域分割されて出力されるディジタル信号を、直交変換の前のディジタル信号の振幅変換１８、１９、２０によって非線形振幅圧縮してディジタル信号のビット数を削減する。１８、１９、２０から出力されるディジタル信号を、演算中に用いるディジタル信号のビット数を可能な限り削減した直交変換装置２１で処理することによって、ディジタル信号のビット数の多さに起因する演算負荷を軽減することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の多段に接続された帯域分割を含む変換手段と、変換手段の出力を符号化する符号化手段を有し、前の工程である第一の帯域分割の出力ディジタル信号を、後の工程である第二の帯域分割への入力ディジタル信号へ導く場合、後の工程である第二の帯域分割への入力ディジタル信号を、非線形振幅圧縮を含む第一の振幅変換によって、ディジタル信号のビット数を少なくすることを特徴とする符号化処理方法。
【請求項２】
前記第一の振幅変換において、音響信号を扱う場合、最小可聴閾値の大きな帯域の信号ほど、振幅圧縮率を高めることを特徴とする請求項１記載の符号化処理方法。
【請求項３】
前記第二の帯域分割を行う手段は、複数の演算値精度の帯域分割手段を備え、ディジタル信号のビット数が多いときは演算値精度の高い帯域分割手段を用い、ディジタル信号のビット数が少ないときは、演算値精度の低い帯域分割手段を用いるような、複数の演算値精度の帯域分割手段を使い分けることを特徴とする請求項１記載の符号化処理方法。
【請求項４】
前記第一の振幅変換に加えて、前記第二の帯域分割の出力ディジタル信号に、第二の振幅変換を備えたことを特徴とする、請求項１記載の符号化処理方法。
【請求項５】
前記第一の振幅変換、前記第二の振幅変換において、前記第二の帯域分割への入力ディジタル信号の振幅値が所定より小さい場合は、第一の振幅変換を行わないで第二の帯域分割を実行して、その後、第二の振幅変換を行わないことを特徴とする、請求項４記載の符号化処理方法。
【請求項６】
前記第一の振幅変換、前記第二の振幅変換において、前記第二の帯域分割への入力ディジタル信号の振幅値が所定より小さい場合は、第一の振幅変換において、若干の線形振幅増幅と非線形振幅圧縮を行い、第二の帯域分割を実行して、その後、第二の振幅変換において、若干の線形振幅圧縮と非線形振幅増幅行うことを特徴とする、請求項４記載の符号化処理方法。
【請求項７】
前記第一の振幅変換、前記第二の振幅変換において、前記第二の帯域分割への入力ディジタル信号の振幅値が所定より大きい場合は、第一の振幅変換において、非線形振幅圧縮を行い、第二の帯域分割を実行して、その後、第二の振幅変換において、非線形振幅増幅行うことを特徴とする、請求項４記載の符号化処理方法。
【請求項８】
前記第二の振幅変換において、振幅値を符号化される振幅値に合わせるまたは、次の処理に必要とされる振幅値に合わせることを特徴とする、請求項４記載の符号化処理方法。
【請求項９】
請求項４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８記載の振幅変換手段を、全て実行するための近似関数を、関数の折れ線近似と折れ線接続点の値を上下させる手段で構成することを特徴とする、請求項４記載の符号化処理方法。
【請求項１０】
前記ディジタル信号は、音響信号であることを特徴とする、請求項１記載の符号化処理方法。
【請求項１１】
前記複数の多段に接続された帯域分割を含む変換手段と、変換手段の出力を符号化する符号化手段は、ＭＰＥＧ１（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ  １）  レイヤ３オーディオであることを特徴とする、請求項１記載の符号化処理方法。
【請求項１２】
前記第二の帯域分割を行う手段は、モディファイドＤＣＴ変換（ＭＤＣＴ）の演算であることを特徴とする、請求項１記載の符号化処理方法。
【請求項１３】
複数の多段に接続された帯域合成を含む変換手段と、変換手段の出力を復号化する復号化手段を有し、前の工程である第一の帯域合成の出力ディジタル信号を、後の工程である第二の帯域合成への入力ディジタル信号へ導く場合、後の工程である第二の帯域合成への入力ディジタル信号を、非線形振幅圧縮を含む第一の振幅変換によって、ディジタル信号のビット数を少なくすることを特徴とする復号化処理方法。
【請求項１４】
前記第一の振幅変換において、音響信号を扱う場合、最小可聴閾値の大きな帯域の信号ほど、振幅圧縮率を高めることを特徴とする請求項１３記載の復号化処理方法。
【請求項１５】
前記第二の帯域合成を行う手段は、複数の演算値精度の帯域合成手段を備え、ディジタル信号のビット数が多いときは演算値精度の高い帯域合成手段を用い、ディジタル信号のビット数が少ないときは、演算値精度の低い帯域合成手段を用いるような、複数の演算値精度の帯域合成手段を使い分けることを特徴とする請求項１３記載の復号化処理方法。
【請求項１６】
前記第一の振幅変換に加えて、前記第二の帯域合成の出力ディジタル信号に、第二の振幅変換を備えたことを特徴とする、請求項１３記載の復号化処理方法。
【請求項１７】
前記第一の振幅変換、前記第二の振幅変換において、前記第二の帯域合成への入力ディジタル信号の振幅値が所定より小さい場合は、第一の振幅変換を行わないで第二の帯域合成を実行して、その後、第二の振幅変換を行わないことを特徴とする、請求項１６記載の復号化処理方法。
【請求項１８】
前記第一の振幅変換、前記第二の振幅変換において、前記第二の帯域合成への入力ディジタル信号の振幅値が所定より小さい場合は、第一の振幅変換において、若干の線形振幅増幅と非線形振幅圧縮を行い、第二の帯域合成を実行して、その後、第二の振幅変換において、若干の線形振幅圧縮と非線形振幅増幅行うことを特徴とする、請求項１６記載の復号化処理方法。
【請求項１９】
前記第一の振幅変換、前記第二の振幅変換において、前記第二の帯域合成への入力ディジタル信号の振幅値が所定より大きい場合は、第一の振幅変換において、非線形振幅圧縮を行い、第二の帯域合成を実行して、その後、第二の振幅変換において、非線形振幅増幅行うことを特徴とする、請求項１６記載の復号化処理方法。
【請求項２０】
前記第二の振幅変換において、振幅値を復号化される振幅値に合わせるまたは、次の処理に必要とされる振幅値に合わせることを特徴とする、請求項１６記載の復号化処理方法。
【請求項２１】
請求項１６、請求項１７、請求項１８、請求項１９、請求項２０記載の振幅変換手段を、全て実行するための近似関数を、関数の折れ線近似と折れ線接続点の値を上下させる手段で構成することを特徴とする、請求項１６記載の復号化処理方法。
【請求項２２】
前記ディジタル信号は、音響信号であることを特徴とする、請求項１３記載の復号化処理方法。
【請求項２３】
前記複数の多段に接続された帯域合成を含む変換手段と、変換手段の出力を復号化する復号化手段は、ＭＰＥＧ１（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ  １）  レイヤ３オーディオであることを特徴とする、請求項１３記載の復号化処理方法。
【請求項２４】
前記第二の帯域合成を行う手段は、モディファイドＤＣＴ変換（ＭＤＣＴ）の演算であることを特徴とする、請求項１３記載の復号化処理方法。
【請求項２５】
複数の多段に接続された帯域分割を含む変換手段と、変換手段の出力を符号化する符号化手段を有し、前の工程である第一の帯域分割の出力ディジタル信号を、後の工程である第二の帯域分割への入力ディジタル信号へ導く場合、後の工程である第二の帯域分割への入力ディジタル信号を、非線形振幅圧縮を含む第一の振幅変換によって、ディジタル信号のビット数を少なくすることを特徴とする符号化処理装置。
【請求項２６】
前記第一の振幅変換において、音響信号を扱う場合、最小可聴閾値の大きな帯域の信号ほど、振幅圧縮率を高めることを特徴とする請求項２５記載の符号化処理装置。
【請求項２７】
前記第二の帯域分割を行う手段は、複数の演算値精度の帯域分割手段を備え、ディジタル信号のビット数が多いときは演算値精度の高い帯域分割手段を用い、ディジタル信号のビット数が少ないときは、演算値精度の低い帯域分割手段を用いるような、複数の演算値精度の帯域分割手段を使い分けることを特徴とする請求項２５記載の符号化処理装置。
【請求項２８】
前記第一の振幅変換に加えて、前記第二の帯域分割の出力ディジタル信号に、第二の振幅変換を備えたことを特徴とする、請求項２５記載の符号化処理装置。
【請求項２９】
前記第一の振幅変換、前記第二の振幅変換において、前記第二の帯域分割への入力ディジタル信号の振幅値が所定より小さい場合は、第一の振幅変換を行わないで第二の帯域分割を実行して、その後、第二の振幅変換を行わないことを特徴とする、請求項２８記載の符号化処理装置。
【請求項３０】
前記第一の振幅変換、前記第二の振幅変換において、前記第二の帯域分割への入力ディジタル信号の振幅値が所定より小さい場合は、第一の振幅変換において、若干の線形振幅増幅と非線形振幅圧縮を行い、第二の帯域分割を実行して、その後、第二の振幅変換において、若干の線形振幅圧縮と非線形振幅増幅行うことを特徴とする、請求項２８記載の符号化処理装置。
【請求項３１】
前記第一の振幅変換、前記第二の振幅変換において、前記第二の帯域分割への入力ディジタル信号の振幅値が所定より大きい場合は、第一の振幅変換において、非線形振幅圧縮を行い、第二の帯域分割を実行して、その後、第二の振幅変換において、非線形振幅増幅行うことを特徴とする、請求項２８記載の符号化処理装置。
【請求項３２】
前記第二の振幅変換において、振幅値を符号化される振幅値に合わせるまたは、次の処理に必要とされる振幅値に合わせることを特徴とする、請求項２８記載の符号化処理装置。
【請求項３３】
請求項２８、請求項２９、請求項３０、請求項３１、請求項３２記載の振幅変換手段を、全て実行するための近似関数を、関数の折れ線近似と折れ線接続点の値を上下させる手段で構成することを特徴とする、請求項２８記載の符号化処理装置。
【請求項３４】
前記ディジタル信号は、音響信号であることを特徴とする、請求項２５記載の符号化処理装置。
【請求項３５】
前記複数の多段に接続された帯域分割を含む変換手段と、変換手段の出力を符号化する符号化手段は、ＭＰＥＧ１（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ  １）  レイヤ３オーディオであることを特徴とする、請求項２５記載の符号化処理装置。
【請求項３６】
前記第二の帯域分割を行う手段は、モディファイドＤＣＴ変換（ＭＤＣＴ）の演算であることを特徴とする、請求項２５記載の符号化処理装置。
【請求項３７】
複数の多段に接続された帯域合成を含む変換手段と、変換手段の出力を復号化する復号化手段を有し、前の工程である第一の帯域合成の出力ディジタル信号を、後の工程である第二の帯域合成への入力ディジタル信号へ導く場合、後の工程である第二の帯域合成への入力ディジタル信号を、非線形振幅圧縮を含む第一の振幅変換によって、ディジタル信号のビット数を少なくすることを特徴とする復号化処理装置。
【請求項３８】
前記第一の振幅変換において、音響信号を扱う場合、最小可聴閾値の大きな帯域の信号ほど、振幅圧縮率を高めることを特徴とする請求項３７記載の復号化処理装置。
【請求項３９】
前記第二の帯域合成を行う手段は、複数の演算値精度の帯域合成手段を備え、ディジタル信号のビット数が多いときは演算値精度の高い帯域合成手段を用い、ディジタル信号のビット数が少ないときは、演算値精度の低い帯域合成手段を用いるような、複数の演算値精度の帯域合成手段を使い分けることを特徴とする請求項３７記載の復号化処理装置。
【請求項４０】
前記第一の振幅変換に加えて、前記第二の帯域合成の出力ディジタル信号に、第二の振幅変換を備えたことを特徴とする、請求項３７記載の復号化処理装置。
【請求項４１】
前記第一の振幅変換、前記第二の振幅変換において、前記第二の帯域合成への入力ディジタル信号の振幅値が所定より小さい場合は、第一の振幅変換を行わないで第二の帯域合成を実行して、その後、第二の振幅変換を行わないことを特徴とする、請求項４０記載の復号化処理装置。
【請求項４２】
前記第一の振幅変換、前記第二の振幅変換において、前記第二の帯域合成への入力ディジタル信号の振幅値が所定より小さい場合は、第一の振幅変換において、若干の線形振幅増幅と非線形振幅圧縮を行い、第二の帯域合成を実行して、その後、第二の振幅変換において、若干の線形振幅圧縮と非線形振幅増幅行うことを特徴とする、請求項４０記載の復号化処理装置。
【請求項４３】
前記第一の振幅変換、前記第二の振幅変換において、前記第二の帯域合成への入力ディジタル信号の振幅値が所定より大きい場合は、第一の振幅変換において、非線形振幅圧縮を行い、第二の帯域合成を実行して、その後、第二の振幅変換において、非線形振幅増幅行うことを特徴とする、請求項４０記載の復号化処理装置。
【請求項４４】
前記第二の振幅変換において、振幅値を復号化される振幅値に合わせるまたは、次の処理に必要とされる振幅値に合わせることを特徴とする、請求項４０記載の復号化処理装置。
【請求項４５】
請求項４０、請求項４１、請求項４２、請求項４３、請求項４４記載の振幅変換手段を、全て実行するための近似関数を、関数の折れ線近似と折れ線接続点の値を上下させる手段で構成することを特徴とする、請求項４０記載の復号化処理装置。
【請求項４６】
前記ディジタル信号は、音響信号であることを特徴とする、請求項３７記載の復号化処理装置。
【請求項４７】
前記複数の多段に接続された帯域合成を含む変換手段と、変換手段の出力を復号化する復号化手段は、ＭＰＥＧ１（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ  １）  レイヤ３オーディオであることを特徴とする、請求項３７記載の復号化処理装置。
【請求項４８】
前記第二の帯域合成を行う手段は、モディファイドＤＣＴ変換（ＭＤＣＴ）の演算であることを特徴とする、請求項３７記載の復号化処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、符号化及び復号化における、帯域分割または帯域合成に関し、特に信号を非線形振幅圧縮して、ビット数を少なくする手段を用いて、演算処理内のディジタル信号のビット数の多さに起因する処理負荷を軽減する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
オーディオや音声の符号化処理方法には、信号の帯域分割に、ポリフェーズ・クワドラチャ・フィルタ（ＰＱＦ）やモディファイドＤＣＴ変換（ＭＤＣＴ）などの演算を用いる例が多い。
【０００３】
代表的なオーディオ符号化処理方法のＭＰＥＧ１（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ  １）レイヤ３オーディオでは、信号の帯域分割を、ポリフェーズ・クワドラチャ・フィルタ（ＰＱＦ）からモディファイドＤＣＴ変換（ＭＤＣＴ）への二段階で行い、各周波数帯域へのビット割り当てを行い、量子化を行い、ハフマン符号化を行うという手順をたどる。
【０００４】
信号の帯域分割を二段階で行う一般的な例を図２に示す。ＭＰＥＧ１  レイヤ３オーディオでは、図２の窓掛け１と分析帯域分割フィルタ２（低域）、３（中域）、４（高域）が、一段目のポリフェーズ・クワドラチャ・フィルタ（ＰＱＦ）を示し、直交変換５（低域）、６（中域）、７（高域）が二段目のモディファイドＤＣＴ変換（ＭＤＣＴ）を示す。実際には３帯域よりもっと多くの帯域に分割するが、これは模式図として３帯域分描いている。
【０００５】
信号の帯域合成を二段階で行う一般的な例を図９に示す。ＭＰＥＧ１  レイヤ３オーディオでは、図９の逆直交変換５１（低域）、５２（中域）、５３（高域）が、一段目の逆モディファイドＤＣＴ変換（ＩＭＤＣＴ）を示し、合成帯域分割フィルタ５４（低域）、５５（中域）、５６（高域）と、窓掛け５７が二段目のポリフェーズ・クワドラチャ・フィルタ（ＰＱＦ）を示す。実際には３帯域よりもっと多くの帯域から合成するが、これは模式図として３帯域分描いている。
【０００６】
これらの演算において、演算値のディジタル信号のビット数が多いことに起因する演算負荷を改善するために、数々の工夫がなされてきた。
【０００７】
演算において、所定時間や所定ワード数毎にディジタル信号をブロック化し、ブロック単位でフローティング処理を行ってディジタル信号のビット数を減少させる、ブロックフローティング技術が知られている。このような技術は、特許文献１に開示されている。
【０００８】
また、演算における、オーバーフローやアンダーフローを防ぐために、ディジタル信号のスケールアップやスケールダウンが行う手法は、特許文献２によって提案されている。
【０００９】
また、演算におけるスケールダウンの幅を単純なビットシフトよりも細かい精度で実現する手法は、特許文献３によって提案されている。
【００１０】
また、スケールファクタの最大絶対値に基づいて、演算におけるスケール量を固定とするか可変とするか判断する手法は、特許文献４によって提案されている。
【００１１】
また、プロセッサで処理するときに、処理の高速化のために、内部演算ディジタル信号のビット数が限られている場合、入力されるディジタル信号の下位ビットを削除して限られた内部演算ビット数に納まるようにして処理を実行して、処理実行後に、ディジタル信号の下位ビットに零を挿入して、損なわれたゲインを回復する手法が、特許文献５に開示されている。
【特許文献１】特開平４−３０２５４０号公報
【特許文献２】特開平６−１６４４１４号公報
【特許文献３】特開平１１−１４５８４３号公報
【特許文献４】特開平１１−３４０８３４号公報
【特許文献５】特開平１０−１１６１７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記の様々な工夫によって、必要な、ディジタル信号のビット数が削減されてきた。
【００１３】
帯域分割の途中で、ディジタル信号値のレベルを調節する、スケーリングなどの工夫は、多数の例にのぼるが、ここで、帯域分割の前後において、ディジタル信号を調節することで、演算に必要な、ディジタル信号のビット数を削減することを考える。
【００１４】
信号の帯域分割の一段目に、ポリフェーズ・クワドラチャ・フィルタ（ＰＱＦ）が用いられ、二段目にモディファイドＤＣＴ変換（ＭＤＣＴ）が用いられる例を考える。
【００１５】
例えば、ＭＰＥＧ１  レイヤ３オーディオの信号の帯域分割の一段目のポリフェーズ・クワドラチャ・フィルタ（ＰＱＦ）からの出力信号は、３２帯域分割によって、トーン性が高まっている。
【００１６】
トーン性が高まった信号において、さらに、周波数成分を分析する場合、分析の前にディジタル信号の振幅を縮小して、分析実行後にディジタル信号の振幅を拡大して戻す手段を用いても、分析結果のディジタル信号に大きな誤差が生じない場合がある。
【００１７】
また、トーン性の高まった信号に対して、さらに、帯域分割を行う場合、帯域分割の前にディジタル信号の振幅を縮小して、帯域分割実行後にディジタル信号の振幅を拡大して戻す手段を用いても、帯域分割結果のディジタル信号に大きな誤差が生じない場合がある。
【００１８】
また、トーン性の高まった信号に対して、帯域分割の前にディジタル信号の振幅を縮小して、帯域分割実行後にディジタル信号の振幅を拡大して戻す手段を用いて、演算誤差が生じても、信号のトーン成分の周波数に近い周波数位置の誤差のため、聞こえにくいことがある。
【００１９】
この性質を利用して、ディジタル信号のビット数を削減して、演算における演算値のディジタル信号のビット数が多いことに起因する演算負荷を改善することを考えた。
【００２０】
そして、演算の前にディジタル信号の振幅を実際に縮小する方法として、ディジタル信号をある定数値で割り算して線形変換する手法を用いると、ディジタル信号値のビットを上下に平行移動することになって、ディジタル信号のビット数を削減することができない。
【００２１】
これを、図５の線形変換したディジタル信号のビット数１０４に、ディジタル信号のビット数が、元のディジタル信号のビット数と変わらないことを示す。
【００２２】
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、帯域分割の前後において、ディジタル信号の振幅を変換することで、演算に必要な、ディジタル信号のビット数を削減する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１、２５では、複数の多段に接続された帯域分割を含む変換手段と、変換手段の出力を符号化する符号化手段を有し、前の工程である第一の帯域分割の出力ディジタル信号を、後の工程である第二の帯域分割への入力ディジタル信号へ導く場合、後の工程である第二の帯域分割への入力ディジタル信号を、非線形振幅圧縮を含む第一の振幅変換によって、ディジタル信号のビット数を少なくする。
【００２４】
請求項２、２６では、前記第一の振幅変換において、音響信号を扱う場合、最小可聴閾値の大きな帯域の信号ほど、振幅圧縮率を高める。
【００２５】
請求項３、２７では、前記第二の帯域分割を行う手段は、複数の演算値精度の帯域分割手段を備え、ディジタル信号のビット数が多いときは演算値精度の高い帯域分割手段を用い、ディジタル信号のビット数が少ないときは、演算値精度の低い帯域分割手段を用いるような、複数の演算値精度の帯域分割手段を使い分ける。
【００２６】
請求項４、２８では、前記第一の振幅変換に加えて、前記第二の帯域分割の出力ディジタル信号に、第二の振幅変換を備える。
【００２７】
請求項５、２９では、前記第二の振幅変換において、前記第二の帯域分割への入力ディジタル信号の振幅値が所定より小さい場合は、第一の振幅変換を行わないで第二の帯域分割を実行して、その後、第二の振幅変換を行わない。
【００２８】
請求項６、３０では、前記第一の振幅変換、前記第二の振幅変換において、前記第二の帯域分割への入力ディジタル信号の振幅値が所定より小さい場合は、第一の振幅変換において、若干の線形振幅増幅と非線形振幅圧縮を行い、第二の帯域分割を実行して、その後、第二の振幅変換において、若干の線形振幅圧縮と非線形振幅増幅行う。
【００２９】
請求項７、３１では、前記第一の振幅変換、前記第二の振幅変換において、前記第二の帯域分割への入力ディジタル信号の振幅値が所定より大きい場合は、第一の振幅変換において、非線形振幅圧縮を行い、第二の帯域分割を実行して、その後、第二の振幅変換において、非線形振幅増幅行う。
【００３０】
請求項８、３２では、前記第二の振幅変換において、振幅値を符号化される振幅値に合わせるまたは、次の処理に必要とされる振幅値に合わせる。
【００３１】
請求項９、３３では、請求項４、２８、請求項５、２９、請求項６、３０、請求項７、３１、請求項８、３２記載の振幅変換手段を、全て実行するための近似関数を、関数の折れ線近似と折れ線接続点の値を上下させる手段で構成する。
【００３２】
請求項１３、３７では、複数の多段に接続された帯域合成を含む変換手段と、変換手段の出力を復号化する復号化手段を有し、前の工程である第一の帯域合成の出力ディジタル信号を、後の工程である第二の帯域合成への入力ディジタル信号へ導く場合、後の工程である第二の帯域合成への入力ディジタル信号を、非線形振幅圧縮を含む第一の振幅変換によって、ディジタル信号のビット数を少なくする。
【００３３】
請求項１４、３８では、前記第一の振幅変換において、音響信号を扱う場合、最小可聴閾値の大きな帯域の信号ほど、振幅圧縮率を高める。
【００３４】
請求項１５、３９では、前記第二の帯域合成を行う手段は、複数の演算値精度の帯域合成手段を備え、ディジタル信号のビット数が多いときは演算値精度の高い帯域合成手段を用い、ディジタル信号のビット数が少ないときは、演算値精度の低い帯域合成手段を用いるような、複数の演算値精度の帯域合成手段を使い分ける。
【００３５】
請求項１６、４０では、前記第一の振幅変換に加えて、前記第二の帯域合成の出力ディジタル信号に、第二の振幅変換を備える。
【００３６】
請求項１７、４１では、前記第二の振幅変換において、前記第二の帯域合成への入力ディジタル信号の振幅値が所定より小さい場合は、第一の振幅変換を行わないで第二の帯域合成を実行して、その後、第二の振幅変換を行わない。
【００３７】
請求項１８、４２では、前記第一の振幅変換、前記第二の振幅変換において、前記第二の帯域合成への入力ディジタル信号の振幅値が所定より小さい場合は、第一の振幅変換において、若干の線形振幅増幅と非線形振幅圧縮を行い、第二の帯域合成を実行して、その後、第二の振幅変換において、若干の線形振幅圧縮と非線形振幅増幅行う。
【００３８】
請求項１９、４３では、前記第一の振幅変換、前記第二の振幅変換において、前記第二の帯域合成への入力ディジタル信号の振幅値が所定より大きい場合は、第一の振幅変換において、非線形振幅圧縮を行い、第二の帯域合成を実行して、その後、第二の振幅変換において、非線形振幅増幅行う。
【００３９】
請求項２０、４４では、前記第二の振幅変換において、振幅値を復号化される振幅値に合わせるまたは、次の処理に必要とされる振幅値に合わせる。
【００４０】
請求項２１、４５では、請求項１６、４０、請求項１７、４１、請求項１８、４２、請求項１９、４３、請求項２０、４４記載の振幅変換手段を、全て実行するための近似関数を、関数の折れ線近似と折れ線接続点の値を上下させる手段で構成する。
【発明の効果】
【００４１】
本発明の請求項１、２５に記載の方法で用いる、入力信号を非線形変換してビット数を小さくして、すなわち非線形振幅圧縮を行い、帯域分割を行うことによって、処理で扱うディジタル信号のビット数が少なくなり、帯域分割の演算負荷をより小さくできる。これを、図５の非線形変換したディジタル信号のビット数１０５に、元のディジタル信号よりもビット数が削減されていることを示す。
【００４２】
また、請求項１、２５に記載の、第二の帯域分割するときに、請求項１、２５記載の、帯域分割の入力信号を非線形振幅圧縮して帯域分割を行うと、帯域分割の演算結果に生じる非線形変換手段を用いたことに起因する演算誤差が少なく、利用価値がある。
【００４３】
また、請求項１、２５に記載の、トーン性の高まった信号に対して、第二の帯域分割するときに、帯域分割の前にディジタル信号の振幅を縮小して、帯域分割実行後にディジタル信号の振幅を拡大して戻す手段を用いて、演算誤差が生じても、信号のトーン成分の周波数に近い周波数位置の誤差のため、誤差成分が聞こえにくいことが考えられる。
【００４４】
また、請求項１、２５に記載の、第二の帯域分割するときに、最小可聴閾値の大きな高域の信号に対して、帯域分割の前にディジタル信号の振幅を縮小して、帯域分割実行後にディジタル信号の振幅を拡大して戻す手段を用いて、演算誤差が生じても、最小可聴閾値が大きいため、誤差成分が聞こえにくいことが考えられる。
【００４５】
また、請求項１、２５記載の、第二の帯域分割の入力信号を非線形振幅圧縮して帯域分割を行うと、大振幅ディジタル信号部分の、元の圧縮前のディジタル信号に対する、非線形振幅圧縮によるディジタル信号のビット数の削減数は、それほど多くないが、小振幅ディジタル信号部分の、元の圧縮前のディジタル信号に対する、非線形振幅圧縮によるディジタル信号のビット数の削減数は多いことが期待できる。
【００４６】
また、請求項２、２６に記載の、入力信号を非線形変換してビット数を小さくする手段において、最小可聴閾値の大きな帯域の信号ほど、振幅圧縮率を高める手段を用いると、例えば高域のような最小可聴閾値の大きな帯域のディジタル信号ほど、ディジタル信号の誤差が聞き取れないため、大きく振幅圧縮を施すことができる。
【００４７】
また、請求項３、２７記載の、複数の演算値精度の帯域分割手段を備え、ディジタル信号のビット数が多いときは演算値精度の高い帯域分割手段を用い、ディジタル信号のビット数が少ないときは、演算値精度の低い帯域分割手段を用いる場合、非線形振幅圧縮によるディジタル信号のビット数の削減を行うと、低域から高域までの各帯域によって、入力ディジタル信号のビット数が大きく変化する音響ディジタル信号を扱う効率を上げるのに効果がある。
【００４８】
また、請求項３、２７記載の、第二の帯域分割を行うとき、複数の演算値精度の帯域分割手段を備え、ディジタル信号のビット数が多いときは演算値精度の高い帯域分割手段を用い、ディジタル信号のビット数が少ないときは、演算値精度の低い帯域分割手段を用いる場合、非線形振幅圧縮によるディジタル信号のビット数の削減を行うと、各帯域分割手段の演算値精度が決まっているので、より、演算値精度の低い帯域分割手段を用いることが出来る回数が増えて効果がある。
【００４９】
また、請求項４、２８に記載の、第一の振幅変換に加えて、第二の帯域分割の出力ディジタル信号に、第二の振幅変換を備えることにより、帯域分割の出力ディジタル信号の振幅を次の処理に必要な振幅に合わせることが出来る。
【００５０】
また、請求項５、２９に記載の、請求項１、２５の帯域分割への入力ディジタル信号を非線形振幅圧縮を行う手段において、帯域分割への入力ディジタル信号の振幅値が所定より小さい場合は、入力ディジタル信号の振幅変換を行わずに帯域分割を実行して、その後、帯域分割からの出力ディジタル信号の振幅変換を行わないことによって、微小信号に非線形振幅圧縮処理を施して、帯域分割を行うことに伴った、得られる結果の信号がノイズ化する現象を防ぐことができる。
【００５１】
また、請求項６、３０に記載の、請求項１、２５の帯域分割への入力ディジタル信号を非線形振幅圧縮を行う手段において、帯域分割への入力ディジタル信号の振幅値が所定より小さい場合は、入力ディジタル信号を若干の線形振幅増幅と非線形振幅圧縮を行い、帯域分割を実行して、その後、帯域分割からの出力ディジタル信号を、若干の線形振幅圧縮と非線形振幅増幅行うことによって、微小信号に非線形振幅圧縮処理を施して、帯域分割を行うことに伴った、得られる結果の信号がノイズ化する現象を防ぐことができる。
【００５２】
また、請求項７、３１に記載の、請求項１、２５の帯域分割への入力ディジタル信号を非線形振幅圧縮を行う手段において、帯域分割への入力ディジタル信号の振幅値が所定より大きい場合は、入力ディジタル信号を非線形振幅圧縮を行い、帯域分割を実行して、その後、帯域分割からの出力ディジタル信号を、非線形振幅増幅行う。これによって、ディジタル信号のビット数の多さに起因する、帯域分割の演算負荷を軽減することができる。
【００５３】
また、請求項８、３２記載の、ビット数を少なくする処理において変化した信号振幅を前記帯域分割後に補正する処理において、振幅値を符号化される振幅値に合わせるまたは、次に必要とされる振幅値に合わせることによって、振幅値を合わせて、次の処理に処理を引き継ぐことができる。
【００５４】
また、請求項９、３３記載の、関数の折れ線近似と折れ線接続点の値を上下させる関数近似を用いると、ディジタル信号値の、線形振幅変換と非線形振幅変換を同時に実行できて都合がよい。
【００５５】
上記、発明の効果記載の、請求項１、２５を請求項１３、３７、請求項２、２６を請求項１４、３８、請求項３、２７を請求項１５、３９、請求項４、２８を請求項１６、４０、請求項５、２９を請求項１７、４１、請求項６、３０を請求項１８、４２、請求項７、３１を請求項１９、４３、請求項８、３２を請求項２０、４４、帯域分割を帯域合成、帯域分割手段を帯域合成手段、と読み替えて、請求項１〜９、２５〜３３記載の帯域分割の内容を、請求項１３〜２１、３７〜４５記載の帯域合成の内容に同様に用いる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【実施例１】
【００５７】
本発明の第一の実施例について、以下に説明する。本発明の実施例では、複数の多段に接続された帯域分割を含む変換手段と、変換された信号の符号化手段を有す、フレーム単位による符号化処理を図１のように構成する。
【００５８】
窓掛け８は、入力ディジタル信号に窓関数を施すものである。
【００５９】
分析帯域分割フィルタ９（低域）、１０（中域）１１（高域）は、窓掛け８の出力ディジタル信号を、低域から高域までの各周波数帯域に分割するものである。実際には３帯域よりもっと多くの帯域に分割するが、これは模式図として３帯域分描いている。
【００６０】
振幅最大値検出１２（低域）、１３（中域）、１４（高域）は、それぞれ、分析帯域分割フィルタ９、１０、１１の出力ディジタル信号の最大振幅を求めるものである。
【００６１】
ゲイン制御装置１５（低域）、１６（中域）、１７（高域）は、それぞれ、振幅最大値検出１２、１３、１４で求めた最大振幅をもとに、それぞれ、線形振幅変換と非線形振幅変換の両手段を持つ、直交変換の前のディジタル信号の振幅変換１８（低域）、１９（中域）、２０（高域）と、それぞれ、線形振幅変換と非線形振幅変換の両手段を持つ、直交変換の後のディジタル信号の振幅変換２２（低域）、２３（中域）、２４（高域）に、振幅変換のための制御を行うものである。
【００６２】
直交変換装置２１は、直交変換の前のディジタル信号の振幅変換１８、１９、２０の出力ディジタル信号を、直交変換を行うものである。
【００６３】
ゲイン制御装置１５（低域）、１６（中域）、１７（高域）について説明する。これは、直交変換の前のディジタル信号の振幅変換１８、１９、２０と、直交変換の後のディジタル信号の振幅変換２２、２３、２４の、線形による振幅変換と非線形による振幅変換を制御する。
【００６４】
前記、直交変換の前のディジタル信号の振幅変換１８、１９、２０と、直交変換の後のディジタル信号の振幅変換２２、２３、２４は、下記動作１または動作２または動作３で実行される。
【００６５】
振幅最大値検出１２（低域）、１３（中域）、１４（高域）で求めた最大振幅が、それぞれ、所定値より小さい場合に、どちらを行っても良い、動作１と動作２を順に説明する。
【００６６】
動作１について説明する。直交変換の前のディジタル信号の振幅変換１８、１９、２０は、振幅変換を行わない。それに伴って、直交変換の後のディジタル信号の振幅変換２２、２３、２４は、振幅変換を行わない。これは、振幅最大値検出１２、１３、１４で、所定より小さい最大振幅を検出したときに、直交変換の前のディジタル信号の振幅変換１８、１９、２０で、非線形振幅圧縮を行うと、直交変換の後のディジタル信号がノイズ化するので、振幅変換を行わない手段を用いて、ノイズ化を防ぐためである。このとき、線形振幅変換Ｐ１（低域）、Ｐ２（中域）、Ｐ３（高域）と、非線形振幅変換Ｐ４（低域）、Ｐ５（中域）、Ｐ６（高域）と、非線形振幅変換Ｐ７（低域）、Ｐ８（中域）、Ｐ９（高域）と、線形振幅変換Ｐ１０（低域）、Ｐ１１（中域）、Ｐ１２（高域）は、動作を行わず、入力ディジタル信号をそのまま出力ディジタル信号へ通過させる。
【００６７】
動作２について説明する。直交変換の前のディジタル信号の振幅変換１８、１９、２０は、線形振幅増幅して、さらに非線形振幅圧縮を行う。それに伴って、直交変換の後のディジタル信号の振幅変換２２、２３、２４は、非線形振幅変換と、線形振幅変換を行う。これは、振幅最大値検出１２、１３、１４で、所定より小さい最大振幅を検出したときに、直交変換の前のディジタル信号の振幅変換１８、１９、２０で、非線形振幅圧縮のみを行うと、直交変換の後のディジタル信号がノイズ化するので、ノイズ化が起こらない程度に最小限の線形振幅変換により振幅増幅を行う手段を併用して、ノイズ化を防ぐためである。このとき、線形振幅変換Ｐ１（低域）、Ｐ２（中域）、Ｐ３（高域）は、線形振幅増幅を行う。非線形振幅変換Ｐ４（低域）、Ｐ５（中域）、Ｐ６（高域）は、非線形振幅圧縮を行う。非線形振幅変換Ｐ７（低域）、Ｐ８（中域）、Ｐ９（高域）は、非線形振幅変換を行う。線形振幅変換Ｐ１０（低域）、Ｐ１１（中域）、Ｐ１２（高域）は、線形振幅変換を行う。
【００６８】
振幅最大値検出１２（低域）、１３（中域）、１４（高域）で求めた最大振幅が、それぞれ、所定値より大きい場合の、動作３を説明する。
【００６９】
動作３について説明する。直交変換の前のディジタル信号の振幅変換１８、１９、２０は、非線形振幅圧縮を行う。それに伴って、直交変換の後のディジタル信号の振幅変換２２、２３、２４は、非線形振幅変換を行う。これは、振幅最大値検出１２、１３、１４で、所定より大きい最大振幅を検出したときは、直交変換の前のディジタル信号の振幅変換１８、１９、２０で、非線形振幅圧縮を行うと、直交変換の後のディジタル信号がノイズ化しないためである。また、非線形振幅圧縮によってディジタル信号のビット数が少なくなり、直交変換の、ディジタル信号のビット数の多さに起因する演算負荷を軽減できるためである。この、非線形振幅圧縮によってビット数が少なくなったディジタル信号を、図５の、非線形変換したディジタル信号のビット数１０５に示す。非線形振幅圧縮する前の、元のディジタル信号の最大振幅を、図５の、元のディジタル信号の最大振幅１０１に示す。このとき、線形振幅変換Ｐ１（低域）、Ｐ２（中域）、Ｐ３（高域）は、動作を行わない。非線形振幅変換Ｐ４（低域）、Ｐ５（中域）、Ｐ６（高域）は、非線形振幅圧縮を行う。非線形振幅変換Ｐ７（低域）、Ｐ８（中域）、Ｐ９（高域）は、非線形振幅変換を行う。線形振幅変換Ｐ１０（低域）、Ｐ１１（中域）、Ｐ１２（高域）は、動作を行わない。
【００７０】
線形振幅変換Ｐ１と非線形振幅変換Ｐ４、線形振幅変換Ｐ２と非線形振幅変換Ｐ５、線形振幅変換Ｐ３と非線形振幅変換Ｐ６は、図７のような、関数の折れ線近似と折れ線接続点の値を上下させる制御で行う手段により、線形振幅変換と非線形振幅変換を同時に行うことが可能であり、非線形振幅変換のみを行うことも可能であり、振幅変換を行わないことも可能である。
【００７１】
線形振幅変換Ｐ１０と非線形振幅変換Ｐ７、線形振幅変換１１と非線形振幅変換Ｐ８、線形振幅変換Ｐ１２と非線形振幅変換Ｐ９は、図８のような、関数の折れ線近似と折れ線接続点の値を上下させる制御で行う手段により、線形振幅変換と非線形振幅変換を同時に行うことが可能であり、非線形振幅変換のみを行うことも可能であり、振幅変換を行わないことも可能である。
【００７２】
また、動作２と動作３によって音響信号の非線形振幅圧縮を行うとき、例えば高域のような最小可聴閾値の大きな帯域のディジタル信号ほど、ディジタル信号の誤差が聞き取れないため、大きく振幅圧縮を施す。
【００７３】
また、動作２によって、直交変換の後のディジタル信号の振幅変換２２、２３、２４が、非線形振幅変換と、線形振幅変換を行う場合や、動作３によって、直交変換の後のディジタル信号の振幅変換２２、２３、２４が、非線形振幅変換を行う場合に、振幅値を符号化される振幅値に合わせるまたは、次の処理に必要とされる振幅値に合わせる手段を用いる。これは、何度も振幅変換する工程が生じるのを防ぐためである。
【００７４】
直交変換装置２１について説明する。直交変換の前のディジタル信号の振幅変換１８（低域）、１９（中域）、２０（高域）の出力ディジタル信号を、図３のように、多いビット数のディジタル信号を扱える高精度直交変換２５を用意して、低域から高域まで処理するように構成する。
【００７５】
または、図４のように、多いビット数のディジタル信号を扱える高精度直交変換２７、中程度のビット数のディジタル信号を扱える中精度直交変換２８、少ないビット数のディジタル信号を扱える低精度直交変換２９などの複数のビット精度の直交変換を構成して、各直交変換への信号分配装置２６、各直交変換からの信号分配装置３０を構成して、直交変換の前のディジタル信号の振幅変換１８、１９、２０の出力ディジタル信号を処理して、直交変換の後のディジタル信号の振幅変換２２、２３、２４へ処理後のディジタル信号を渡すように構成する。
【００７６】
各直交変換への信号分配装置２６、各直交変換からの信号分配装置３０を説明する。各直交変換への信号分配装置２６は、直交変換の前のディジタル信号の振幅変換１８、１９、２０の出力ディジタル信号の最大ビット数を求め、直交変換２７、２８、２９の中で、前記、出力ディジタル信号の最大ビット数を扱える最も精度低い直交変換へ、ディジタル信号を分配する。また、同じ時刻に、より低い精度の直交変換が動作出来なくて、より高い精度の直交変換が動作出来る場合は、より高い精度の直交変換へディジタル信号を分配する。
【００７７】
また、各直交変換からの信号分配装置３０は、直交変換２７、２８、２９で処理されたディジタル信号を、低域、中域、高域のうち、処理されたディジタル信号が由来する帯域へ分配する。
【実施例２】
【００７８】
本発明の第二の実施例について、以下に説明する。本発明の実施例では、複数の多段に接続された帯域合成を含む変換手段と、変換された信号の復号化手段を有す、フレーム単位による復号化処理を図１０のように構成する。
【００７９】
振幅最大値検出５８（低域）、５９（中域）、６０（高域）は、この図９帯域合成による処理への、低域、中域、高域への入力ディジタル信号のそれぞれ、最大振幅を求めるものである。
【００８０】
ゲイン制御装置６１（低域）、６２（中域）、６３（高域）は、それぞれ、振幅最大値検出５８、５９、６０で求めた最大振幅をもとに、それぞれ、線形振幅変換と非線形振幅変換の両手段を持つ、逆直交変換の前のディジタル信号の振幅変換６４（低域）、６５（中域）、６６（高域）と、それぞれ、線形振幅変換と非線形振幅変換の両手段を持つ、逆直交変換の後のディジタル信号の振幅変換６８（低域）、６９（中域）、７０（高域）に、振幅変換のための制御を行うものである。
【００８１】
逆直交変換装置６７は、逆直交変換の前のディジタル信号の振幅変換６４、６５、６６の出力ディジタル信号を、逆直交変換を行うものである。
【００８２】
合成帯域分割フィルタ７１（低域）、７２（中域）７３（高域）と、窓掛け７４の手段によって、逆直交変換の後のディジタル信号の振幅変換６８、６９、７０からの出力ディジタル信号を、さらに帯域合成する。実際には３帯域よりもっと多くの帯域から合成するが、これは模式図として３帯域分描いている。
【００８３】
ゲイン制御装置６１（低域）、６２（中域）、６３（高域）について説明する。これは、逆直交変換の前のディジタル信号の振幅変換６４、６５、６６と、逆直交変換の後のディジタル信号の振幅変換６８、６９、７０の、線形による振幅変換と非線形による振幅変換を制御する。
【００８４】
前記、直交変換の前のディジタル信号の振幅変換６４、６５、６６と、直交変換の後のディジタル信号の振幅変換６８、６９、７０は、下記動作４または動作５または動作６で実行される。
【００８５】
振幅最大値検出５８（低域）、５９（中域）、６０（高域）で求めた最大振幅が、それぞれ、所定値より小さい場合に、どちらを行っても良い、動作４と動作５を順に説明する。
【００８６】
動作４について説明する。直交変換の前のディジタル信号の振幅変換６４、６５、６６は、振幅変換を行わない。それに伴って、直交変換の後のディジタル信号の振幅変換６８、６９、７０は、振幅変換を行わない。これは、振幅最大値検出５８、５９、６０で、所定より小さい最大振幅を検出したときに、直交変換の前のディジタル信号の振幅変換６４、６５、６６で、非線形振幅圧縮を行うと、直交変換の後のディジタル信号がノイズ化するので、振幅変換を行わない手段を用いて、ノイズ化を防ぐためである。このとき、線形振幅変換Ｐ５１（低域）、Ｐ５２（中域）、Ｐ５３（高域）と、非線形振幅変換Ｐ５４（低域）、Ｐ５５（中域）、Ｐ５６（高域）と、非線形振幅変換Ｐ５７（低域）、Ｐ５８（中域）、Ｐ５９（高域）と、線形振幅変換Ｐ６０（低域）、Ｐ６１（中域）、Ｐ６２（高域）は、動作を行わず、入力ディジタル信号をそのまま出力ディジタル信号へ通過させる。
【００８７】
動作５について説明する。直交変換の前のディジタル信号の振幅変換６４、６５、６６は、線形振幅増幅して、さらに非線形振幅圧縮を行う。それに伴って、直交変換の後のディジタル信号の振幅変換６８、６９、７０は、非線形振幅変換と、線形振幅変換を行う。これは、振幅最大値検出５８、５９、６０で、所定より小さい最大振幅を検出したときに、直交変換の前のディジタル信号の振幅変換６４、６５、６６で、非線形振幅圧縮のみを行うと、直交変換の後のディジタル信号がノイズ化するので、ノイズ化が起こらない程度に最小限の線形振幅変換により振幅増幅を行う手段を併用して、ノイズ化を防ぐためである。このとき、線形振幅変換Ｐ５１（低域）、Ｐ５２（中域）、Ｐ５３（高域）は、線形振幅増幅を行う。非線形振幅変換Ｐ５４（低域）、Ｐ５５（中域）、Ｐ５６（高域）は、非線形振幅圧縮を行う。非線形振幅変換Ｐ５７（低域）、Ｐ５８（中域）、Ｐ５９（高域）は、非線形振幅変換を行う。線形振幅変換Ｐ６０（低域）、Ｐ６１（中域）、Ｐ６２（高域）は、線形振幅変換を行う。
【００８８】
振幅最大値検出５８（低域）、５９（中域）、６０（高域）で求めた最大振幅が、それぞれ、所定値より大きい場合の、動作６を説明する。
【００８９】
動作６について説明する。直交変換の前のディジタル信号の振幅変換６４、６５、６６は、非線形振幅圧縮を行う。それに伴って、直交変換の後のディジタル信号の振幅変換６８、６９、７０は、非線形振幅変換を行う。これは、振幅最大値検出５８、５９、６０で、所定より大きい最大振幅を検出したときは、直交変換の前のディジタル信号の振幅変換６４、６５、６６で、非線形振幅圧縮を行うと、直交変換の後のディジタル信号がノイズ化しないためである。また、非線形振幅圧縮によってディジタル信号のビット数が少なくなり、直交変換の、ディジタル信号のビット数の多さに起因する演算負荷を軽減できるためである。この、非線形振幅圧縮によってビット数が少なくなったディジタル信号を、図５の、非線形変換したディジタル信号のビット数１０５に示す。非線形振幅圧縮する前の、元のディジタル信号の最大振幅を、図５の、元のディジタル信号の最大振幅１０１に示す。このとき、線形振幅変換Ｐ５１（低域）、Ｐ５２（中域）、Ｐ５３（高域）は、動作を行わない。非線形振幅変換Ｐ５４（低域）、Ｐ５５（中域）、Ｐ５６（高域）は、非線形振幅圧縮を行う。非線形振幅変換Ｐ５７（低域）、Ｐ５８（中域）、Ｐ５９（高域）は、非線形振幅変換を行う。線形振幅変換Ｐ６０（低域）、Ｐ６１（中域）、Ｐ６２（高域）は、動作を行わない。
【００９０】
線形振幅変換Ｐ５１と非線形振幅変換Ｐ５４、線形振幅変換Ｐ５２と非線形振幅変換Ｐ５５、線形振幅変換Ｐ５３と非線形振幅変換Ｐ５６は、図７のような、関数の折れ線近似と折れ線接続点の値を上下させる制御で行う手段により、線形振幅変換と非線形振幅変換を同時に行うことが可能であり、非線形振幅変換のみを行うことも可能であり、振幅変換を行わないことも可能である。
【００９１】
線形振幅変換Ｐ６０と非線形振幅変換Ｐ５７、線形振幅変換６１と非線形振幅変換Ｐ５８、線形振幅変換Ｐ６２と非線形振幅変換Ｐ５９は、図８のような、関数の折れ線近似と折れ線接続点の値を上下させる制御で行う手段により、線形振幅変換と非線形振幅変換を同時に行うことが可能であり、非線形振幅変換のみを行うことも可能であり、振幅変換を行わないことも可能である。
【００９２】
また、動作５と動作６によって音響信号の非線形振幅圧縮を行うとき、例えば高域のような最小可聴閾値の大きな帯域のディジタル信号ほど、ディジタル信号の誤差が聞き取れないため、大きく振幅圧縮を施す。
【００９３】
また、動作５によって、直交変換の後のディジタル信号の振幅変換６８、６９、７０が、非線形振幅変換と、線形振幅変換を行う場合や、動作６によって、直交変換の後のディジタル信号の振幅変換６８、６９、７０が、非線形振幅変換を行う場合に、振幅値を符号化される振幅値に合わせるまたは、次の処理に必要とされる振幅値に合わせる手段を用いる。これは、何度も振幅変換する工程が生じるのを防ぐためである。
【００９４】
逆直交変換装置６７について説明する。逆直交変換の前のディジタル信号の振幅変換６４（低域）、６５（中域）、６６（高域）の出力ディジタル信号を、図１１のように、多いビット数のディジタル信号を扱える高精度逆直交変換７５を用意して、低域から高域まで処理するように構成する。
【００９５】
または、図１２のように、多いビット数のディジタル信号を扱える高精度逆直交変換７７、中程度のビット数のディジタル信号を扱える中精度逆直交変換７８、少ないビット数のディジタル信号を扱える低精度逆直交変換７９などの複数のビット精度の逆直交変換を構成して、各逆直交変換への信号分配装置７６、各逆直交変換からの信号分配装置８０を構成して、逆直交変換の前のディジタル信号の振幅変換６４、６５、６６の出力ディジタル信号を処理して、逆直交変換の後のディジタル信号の振幅変換６８、６９、７０へ処理後のディジタル信号を渡すように構成する。
【００９６】
各逆直交変換への信号分配装置７６、各逆直交変換からの信号分配装置８０を説明する。各逆直交変換への信号分配装置７６は、逆直交変換の前のディジタル信号の振幅変換６４、６５、６６の出力ディジタル信号の最大ビット数を求め、逆直交変換７７、７８、７９の中で、前記、出力ディジタル信号の最大ビット数を扱える最も精度低い逆直交変換へ、ディジタル信号を分配する。また、同じ時刻に、より低い精度の直交変換が動作出来なくて、より高い精度の直交変換が動作出来る場合は、より高い精度の直交変換へディジタル信号を分配する。
【００９７】
また、各逆直交変換からの信号分配装置８０は、逆直交変換７７、７８、７９で処理されたディジタル信号を、低域、中域、高域のうち、処理されたディジタル信号が由来する帯域へ分配する。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の、変換した信号を符号化する符号化処理方法において、前記変換は帯域分割による処理を含む例における、帯域分割。
【図２】一般的な、変換した信号を符号化する符号化処理方法において、前記変換は帯域分割による処理を含む例における、帯域分割。
【図３】本発明の、高精度直交変換。
【図４】本発明の、複数精度直交変換。
【図５】線形変換と非線形変換したときの、ディジタル信号のビット数の違い。
【図６】非線形変換の手段を用いたときの、微小信号の処理前における振幅増幅と、処理後における振幅圧縮。
【図７】関数の折れ線近似と折れ線接続点の値を上下させる制御であることを特徴とする、非線形振幅圧縮。
【図８】関数の折れ線近似と折れ線接続点の値を上下させる制御であることを特徴とする、非線形振幅増幅。
【図９】一般的な、符号列から復号した信号を逆変換した信号を出力する復号化処理方法において、前記逆変換は帯域合成による処理を含む例における、帯域合成。
【図１０】本発明の、符号列から復号した信号を逆変換した信号を出力する復号化処理方法において、前記逆変換は帯域合成による処理を含む例における、帯域合成。
【図１１】本発明の、高精度逆直交変換。
【図１２】本発明の、複数精度逆直交変換。
【符号の説明】
【００９９】
１  窓掛け
２  分析帯域分割フィルタ
１２  振幅最大値検出
２５  高精度直交変換
２９  低精度直交変換
１０１  元のディジタル信号の最大振幅
１０２  線形変換したディジタル信号の最大振幅
１０３  非線形変換したディジタル信号の最大振幅
１０６  元のディジタル信号の最大振幅
１０７  ノイズ発生を防ぐために振幅増幅、後に振幅圧縮の必要な部分
【図１】
2006080751.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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