(57)【要約】【課題】ビットストリームに高域ビットストリームが含まれていない、あるいは高域ビットストリームを正しく復号化できないことなどにより、高域サブバンド信号を生成できない場合、合成フィルタバンクにおける演算量を削減することにより消費電力を低減する。【解決手段】入力ビットストリームから分離された高域ビットストリームを復号化して、高域サブバンド信号が生成可能か否かの判定を行い、その判定結果に対応して、複数の異なる合成帯域数を有する合成フィルタバンクの合成帯域数を選択し、選択された合成帯域数を有する合成フィルタバンクにより、入力ビットストリームから分離された低域ビットストリームを復号化した後に分析フィルタバンクにより生成された低域サブバンド信号と上記高域サブバンド信号を帯域合成して復号化オーディオ信号を得る。【選択図】図１
2006323037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビットストリームを低域ビットストリームと高域ビットストリームに分離するビットストリーム分離部と、
前記低域ビットストリームを復号化して低域オーディオ信号を生成する低域復号化部と、
前記低域オーディオ信号を複数の周波数帯域に帯域分割して低域サブバンド信号を生成する分析フィルタバンクと、
前記高域ビットストリームを復号化して高域サブバンド信号を生成可能か否かの判定を行う高域判定部と、
前記高域ビットストリームに基づいて前記低域サブバンド信号から高域サブバンド信号を生成する高域生成部と、
前記低域サブバンド信号と前記高域サブバンド信号を帯域合成して復号化オーディオ信号を得る、複数の異なる合成帯域数を有する合成フィルタバンクと、
前記高域判定部における前記高域サブバンド信号が生成可能か否かの判定結果に応じて、前記合成フィルタバンクの合成帯域数を切り替える切り替え部と、
を備えたことを特徴とするオーディオ信号復号化装置。
【請求項２】
ビットストリームを低域ビットストリームと高域ビットストリームに分離するビットストリーム分離部と、
前記低域ビットストリームを復号化して低域オーディオ信号を生成する低域復号化部と、
前記低域オーディオ信号のサンプリング周波数をＮ倍（ただし、Ｎは１を超える正数）に
アップサンプリングして出力するアップサンプラーと、
前記アップサンプリングされた低域オーディオ信号を複数の周波数帯域に帯域分割して低域サブバンド信号を生成する分析フィルタバンクと、
前記高域ビットストリームを復号化して高域サブバンド信号を生成可能か否かの判定を行う高域判定部と、
前記高域ビットストリームに基づいて前記低域サブバンド信号から高域サブバンド信号を生成する高域生成部と、
前記低域サブバンド信号と前記高域サブバンド信号を帯域合成して復号化オーディオ信号を得る、複数の異なる合成帯域数を有する合成フィルタバンクと、
前記合成フィルタバンクの合成帯域数を、前記高域判定部における判定結果が、高域サブバンド信号が生成不能である場合に、高域サブバンド信号が生成可能である場合の１／Ｎに削減するように切り替える切り替え部と、
を備えたことを特徴とするオーディオ信号復号化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、符号化されたオーディオ信号を復号化するためのオーディオ信号復号化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、低ビットレートで符号化されたオーディオ信号の音質を向上させる技術として帯域拡張技術が注目されてきている。このような帯域拡張技術の一つとして、非特許文献１記載のスペクトルバンド複製（Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｂａｎｄ Ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ、以下ＳＢＲと呼ぶ）技術が注目を集めている。ＳＢＲでは、ｍｐ３（ＭＰＥＧ−１／２  Ａｕｄｉｏ  Ｌａｙｅｒ  ３）、あるいはＭＰＥＧ−２／４ ＡＡＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ａｕｄｉｏ Ｃｏｄｉｎｇ）などの方式により、低ビットレートで符号化した低域ビットストリームに、チャンネル当り１−３ｋｂｐｓ程度の帯域拡張制御データ（高域のエンベロープデータ等）からなる高域ビットストリームを付加してビットストリームを構成する。オーディオ信号復号化装置では、まず、低域ビットストリームを復号化して低域オーディオ信号を得る。次に、高域ビットストリームに含まれる帯域拡張制御データに基づいて、ＱＭＦ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｍｉｒｒｏｒ  Ｆｉｌｔｅｒ：直交鏡像フィルタ）領域で前記低域オーディオ信号に加工（複製／整形）を施すことにより、高域周波数信号を生成する。こうして得られた高域周波数信号と前記低域オーディオ信号を合成することにより、帯域拡張された復号化オーディオ信号を得る。
【０００３】
このようなＳＢＲによる帯域拡張技術を用いたオーディオ信号の符号化／復号化装置の例としては、非特許文献２に記載のｍｐ３とＳＢＲを組み合わせたｍｐ３ＰＲＯや、非特許文献３、非特許文献４および非特許文献５に記載のＡＡＣとＳＢＲを組み合わせたＨＥ  ＡＡＣ（Ｈｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  ＡＡＣ）が知られている。
【０００４】
図３は、非特許文献３に記載されたＨＥ  ＡＡＣ方式による従来のオーディオ信号復号化装置の構成を示すブロック図である。図３に示す従来のオーディオ信号復号化装置は、ビットストリーム分離部３００、低域復号化部３１０、２倍アップサンプラー３２０、３２バンド分析フィルタバンク３３０、高域生成部３４０、６４バンド合成フィルタバンク３５０から構成される。
【０００５】
ビットストリーム分離部３００は、入力されたＨＥ  ＡＡＣ方式によるビットストリームをＡＡＣ方式による低域ビットストリームとＳＢＲ方式による高域ビットストリームに分離して、低域ビットストリームを低域復号化部３１０に、高域ビットストリームを高域生成部３４０に出力する。
【０００６】
低域復号化部３１０は、ＡＡＣ方式による低域ビットストリームを復号化して低域オーディオ信号を生成して、２倍アップサンプラー３２０に出力する。
【０００７】
２倍アップサンプラー３２０は、高域周波数信号を付加することによる帯域拡張に向けて、低域オーディオ信号に対して２倍のアップサンプリングを行い、サンプリング周波数を２倍に拡張して、３２バンド分析フィルタバンク３３０に出力する。
【０００８】
３２バンド分析フィルタバンク３３０は、２倍アップサンプラー３２０からのアップサンプリングされた低域オーディオ信号を、３２バンドのＱＭＦバンクで帯域分割して分析を行い、３２バンドの低域サブバンド信号を高域生成部３４０と６４バンド合成フィルタバンク３５０に出力する。
【０００９】
高域生成部３４０は、高域ビットストリームの帯域拡張制御データにしたがって、低域サブバンド信号から高域サブバンド信号を生成する。この高域サブバンド信号を生成する方法としては、一つには、ＱＭＦサブバンドを単位として、低域サブバンド信号の複製とエンベロープ調整等の整形により生成する方法があり、他の一つは、ノイズや正弦波を付加することにより生成する方法があり、さらに、上記二つの方法を組み合わせて生成する方法などがある。これらの処理はすべて高域ビットストリームの帯域拡張制御データにしたがってなされる。高域生成部３４０からの高域サブバンド信号は６４バンド合成フィルタバンク３５０に出力される。ビットストリームに高域ビットストリームが含まれていない、あるいは高域ビットストリームを正しく復号化できないことなどによって高域サブバンド信号を生成することができない場合には、高域生成部３４０は、すべての高域サブバンド信号に対して零を出力する。
【００１０】
６４バンド合成フィルタバンク３５０は、低域サブバンド信号と高域サブバンド信号をＱＭＦバンクで帯域合成して時間領域の復号化オーディオ信号を出力する。６４バンド合成フィルタバンク３５０の帯域数６４は、３２バンド分析フィルタバンク３３０の帯域数３２の２倍で、低域オーディオ信号の周波数帯域の２倍の周波数帯域まで帯域拡張することができる。
【非特許文献１】ディーツ（Ｄｉｅｔｚ）、外３名、「スペクトルバンド複製、オーディオ符号化における新しいアプローチ（Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｂａｎｄ  Ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ａ  ｎｏｖｅｌ  ａｐｐｒｏａｃｈ ｉｎ  ａｕｄｉｏ  ｃｏｄｉｎｇ）」、第１１２回ＡＥＳ会議（Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎ）、論文番号５５５３、２００２年５月
【非特許文献２】ジーグラー（Ｚｉｅｇｌｅｒ）、外３名、「ｍｐ３をＳＢＲで強化：新しいｍｐ３ＰＲＯアルゴリズムの特徴と能力（Ｅｎｈａｎｃｉｎｇ ｍｐ３  ｗｉｔｈ  ＳＢＲ：Ｆｅａｔｕｒｅｓ  ａｎｄ  Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｎｅｗ  ｍｐ３ＰＲＯ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）」、第１１２回ＡＥＳ会議（Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎ）、論文番号５５６０、２００２年５月
【非特許文献３】ウォルター（Ｗｏｌｔｅｒ）、外３名、「ＭＰＥＧ−４  高効率ＡＡＣの徹底的な研究（Ａ  ｃｌｏｓｅｒ  ｌｏｏｋ  ｉｎｔｏ  ＭＰＥＧ−４  Ｈｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  ＡＡＣ）」、第１１５回ＡＥＳ会議（Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎ）、論文番号５８７１、２００３年１０月
【非特許文献４】嶋田、外９名、「ＭＰＥＧ−４オーディオ規格用低電力ＳＢＲアルゴリズムとそのＤＳＰでの実装（Ａ  Ｌｏｗ  Ｐｏｗｅｒ  ＳＢＲ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ＭＰＥＧ−４  Ａｕｄｉｏ Ｓｔａｎｄａｒｄ  ａｎｄ  ｉｔｓ  ＤＳＰ  Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ）」、第１１６回ＡＥＳ会議（Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎ）、論文番号６０４８、２００４年５月
【非特許文献５】イソ／アイイーシー  エムペグ（ＩＳＯ／ＩＥＣ  ＭＰＥＧ）１４４９６−３：２００１／エフディーエイエム１（ＦＤＡＭ１）、「インフォメーション  テクノロジー、コーディング  オブ  オーディオ・ビジュアル  オブジェクト、パート３  オーディオ、修正１：帯域拡張（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ−Ｃｏｄｉｎｇ  ｏｆ  ａｕｄｉｏ−ｖｉｓｕａｌ  ｏｂｊｅｃｔｓ，Ｐａｒｔ３  Ａｕｄｉｏ，Ａｍｅｎｄｍｅｎｔ  １：Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）」、文書番号Ｎ５５７０、２００３年３月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記のような従来のオーディオ信号復号化装置では、帯域拡張の有無にかかわらず、合成フィルタバンクの演算量は、一定で大きな割合を占める、という課題を有していた。
【００１２】
例えば、非特許文献４の第１４図（Ｆｉｇｕｒｅ  １４）によれば、ＡＡＣとＬｏｗ Ｐｏｗｅｒ ＳＢＲを組み合わせたＡＡＣ−ＬＰ−ＳＢＲ復号化装置、あるいは、ＡＡＣとＨｉｇｈ Ｑｕａｌｉｔｙ  ＳＢＲを組み合わせたＡＡＣ−ＨＱ−ＳＢＲ復号化装置では、合成フィルタバンクの平均演算量は、復号化装置全体の平均演算量の約２０％と、大きな割合を占めている。
【００１３】
本発明はこのような従来のオーディオ信号復号化装置における問題点を解決するもので、ビットストリームに高域ビットストリームが含まれていない、あるいは高域ビットストリームを正しく復号化できないことなどにより、高域サブバンド信号を生成できない場合に、合成フィルタバンクの演算量を削減し、消費電力を削減したオーディオ信号復号化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明のオーディオ信号復号化装置は、ビットストリームを低域ビットストリームと高域ビットストリームに分離するビットストリーム分離部と、前記低域ビットストリームを復号化して低域オーディオ信号を生成する低域復号化部と、前記低域オーディオ信号を複数の周波数帯域に帯域分割して低域サブバンド信号を生成する分析フィルタバンクと、前記高域ビットストリームを復号化して高域サブバンド信号を生成可能か否かの判定を行う高域判定部と、前記高域ビットストリームに基づいて前記低域サブバンド信号から高域サブバンド信号を生成する高域生成部と、前記低域サブバンド信号と前記高域サブバンド信号を帯域合成して復号化オーディオ信号を得る、複数の異なる合成帯域数を有する合成フィルタバンクと、前記高域判定部における前記高域サブバンド信号が生成可能か否かの判定結果に応じて、前記合成フィルタバンクの合成帯域数を切り替える切り替え部と、を備えたことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のオーディオ信号復号化装置によれば、高域判定部での高域サブバンド信号の生成可能／不能に基づいて、切り替え部で合成フィルタバンクの合成帯域数を切り替えることにより、演算量を削減することができる。すなわち、高域サブバンド信号が生成可能である場合には、低域サブバンド信号と高域サブバンド信号を合成するのに必要な帯域数の合成フィルタバンクを用いて帯域合成を行う。これに対して、高域サブバンド信号が生成不能である場合には、低域サブバンド信号を合成するのに必要な帯域数の合成フィルタバンクに切り替えて帯域合成を行うことにより、合成フィルタバンクにおける演算量を削減することができ、それにより消費電力を削減したオーディオ信号復号化装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。本発明の実施の形態では、本発明を、従来例と同様にＨＥ  ＡＡＣ方式によるオーディオ信号復号化装置に適用した場合について説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態におけるオーディオ信号復号化装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態におけるオーディオ信号復号化装置は、ビットストリーム分離部１００、低域復号化部１１０、２倍アップサンプラー１２０、３２バンド分析フィルタバンク１３０、高域判定部１４０、高域生成部１５０、切り替え部（イ）１６０、３２バンド合成フィルタバンク１７０、６４バンド合成フィルタバンク１８０、及び切り替え部（ロ）１９０とで構成される。
【００１８】
ビットストリーム分離部１００は、入力されたＨＥ  ＡＡＣ方式によるビットストリームをＡＡＣ方式による低域ビットストリームとＳＢＲ方式による高域ビットストリームに分離して、低域ビットストリームを低域復号化部１１０に、高域ビットストリームを高域判定部１４０および高域生成部１５０に出力する。
【００１９】
低域復号化部１１０は、ビットストリーム分離部１００からのＡＡＣ方式による低域ビットストリームを復号化して低域オーディオ信号を生成し、２倍アップサンプラー１２０に出力する。
【００２０】
２倍アップサンプラー１２０は、高域周波数信号を付加することによる帯域拡張に向けて、低域復号化部１１０で復号化され生成された低域オーディオ信号に対して２倍のアップサンプリングを行い、サンプリング周波数を２倍に拡張して、３２バンド分析フィルタバンク１３０に出力する。
【００２１】
３２バンド分析フィルタバンク１３０は、２倍アップサンプラー１２０からの入力信号である２倍にアップサンプリングされた低域オーディオ信号を、３２バンドのＱＭＦバンクで帯域分割して分析を行い、３２バンドの低域サブバンド信号を、高域生成部１５０および切り替え部（イ）１６０に出力する。
【００２２】
非特許文献３、非特許文献４および非特許文献５に記載されているように、ＨＥ ＡＡＣ方式オーディオ信号復号化装置のＱＭＦの実現方式には、ＱＭＦのサブバンド信号を複素数で扱う方式（Ｈｉｇｈ Ｑｕａｌｉｔｙ  ＳＢＲ方式）と、実数で扱う方式（Ｌｏｗ  Ｐｏｗｅｒ  ＳＢＲ方式）の２つの方式がある。Ｈｉｇｈ  Ｑｕａｌｉｔｙ  ＳＢＲ方式では、分析および合成フィルタバンクは複素数のサブバンド信号を扱い、Ｌｏｗ  Ｐｏｗｅｒ  ＳＢＲ方式では、分析および合成フィルタバンクは実数のサブバンド信号を扱う。Ｌｏｗ  Ｐｏｗｅｒ  ＳＢＲ方式は、Ｈｉｇｈ  Ｑｕａｌｉｔｙ  ＳＢＲ方式よりも実行に必要なメモリ量と演算量が少ないという特徴がある。
【００２３】
高域判定部１４０は、ビットストリーム分離部１００から入力された高域ビットストリームを復号化することにより、高域サブバンド信号を生成できるか否かの判定を行う。例えば、（１）高域ビットストリームが含まれていない場合、（２）高域ビットストリームの中のヘッダー（帯域拡張周波数範囲等の高域ビットストリーム復号化の基本情報を含む）を検出することができない場合、（３）高域ビットストリームに含まれるＣＲＣチェックサム（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｏｄｅ  ｃｈｅｃｋｓｕｍ）によるエラー検出でエラーを検出した場合、すなわち高域ビットストリームにエラーが発生している場合、これらの場合は、高域判定部１４０は、高域サブバンド信号を生成することができない（高域サブバンド信号生成不能）と判定し、逆に、高域サブバンド信号を生成することができる場合は、高域サブバンド信号生成可能と判断し、それらの判定結果を、高域生成部１５０、切り替え部（イ）１６０、３２バンド合成フィルタバンク１７０、６４バンド合成フィルタバンク１８０、および切り替え部（ロ）１９０に出力する。
【００２４】
高域生成部１５０は、高域判定部１４０から入力される判定結果が高域サブバンド信号生成可能の場合に動作し、ビットストリーム分離部１００から入力される高域ビットストリームの帯域拡張制御データにしたがって、３２バンド分析フィルタバンク１３０から入力される低域サブバンド信号を用いて、高域サブバンド信号を生成する。この高域サブバンド信号を生成する方法としては、一つには、ＱＭＦサブバンドを単位として、低域サブバンド信号の複製とエンベロープ調整等の整形により生成する方法があり、他の一つは、ノイズや正弦波を付加することにより生成する方法があり、さらに、上記二つの方法を組み合わせて生成する方法などがある。これらの高域サブバンド信号の生成処理は、すべて高域ビットストリームの帯域拡張制御データにしたがってなされる。高域生成部１５０で生成された高域サブバンド信号は、６４バンド合成フィルタバンク１８０に出力される。
【００２５】
切り替え部（イ）１６０は、３２バンド分析フィルタバンク１３０から入力された低域サブバンド信号を、３２バンド合成フィルタバンク１７０に出力するか、６４バンド合成フィルタバンク１８０に出力するか、を切り替える。すなわち、切り替え部（イ）１６０は、高域判定部１４０から入力される判定結果が高域サブバンド信号生成可能の場合には、低域サブバンド信号を６４バンド合成フィルタバンク１８０に出力し、高域判定部１４０から入力される判定結果が高域サブバンド信号生成不能の場合には、低域サブバンド信号を３２バンド合成フィルタバンク１７０に出力するように切り替える。
【００２６】
３２バンド合成フィルタバンク１７０は、高域判定部１４０から入力される判定結果が高域サブバンド信号生成不能の場合に動作し、切り替え部（イ）１６０から入力される低域サブバンド信号を、３２バンドのＱＭＦバンクで帯域合成することにより時間領域の復号化オーディオ信号を得る。この場合、３２バンド合成フィルタバンク１７０の帯域数は、３２バンド分析フィルタバンク１３０の帯域数と同じ３２であり、高域周波数信号付加による帯域拡張はなされていない。
【００２７】
６４バンド合成フィルタバンク１８０は、高域判定部１４０から入力される判定結果が高域サブバンド信号生成可能の場合に動作し、切り替え部（イ）１６０から入力される低域サブバンド信号と、高域生成部１５０から入力される高域サブバンド信号を６４バンドのＱＭＦバンクで帯域合成することにより時間領域の復号化オーディオ信号を得る。この場合、６４バンド合成フィルタバンク１８０の帯域数は、３２バンド分析フィルタバンク１３０の帯域数３２の２倍の６４であるので、高域生成部１５０から入力される高域周波数信号を付加することにより、低域オーディオ信号が有する帯域を２倍の帯域に拡張することが可能である。
【００２８】
ここで、図２を用いて、合成フィルタバンクの合成帯域数の削減による演算量削減の効果について説明する。図２（ａ）と図２（ｂ）は、合成帯域数がそれぞれ６４と３２のＨｉｇｈ  Ｑｕａｌｉｔｙ  ＳＢＲ方式の合成フィルタバンクの処理ステップを示すフローチャートである。図２において、Ｘ（ｋ，ｌ）は、合成フィルタバンクの入力である第ｋサブバンド、第ｌサンプルの複素サブバンドサンプルであり、ｖ（ｎ）は１２８０サンプルからなる中間信号であり、ｘ（ｋ）は、合成フィルタバンクの出力である時間領域のオーディオ信号を表し、ｃ（ｎ）は６４０個のウィンドウ係数を表しており、また、ｊは虚数単位、Ｒｅａｌ（）は、（）内の複素数の実数部を表す。
【００２９】
図２（ａ）は、非特許文献５に記載された、合成帯域数が６４の合成フィルタバンクの処理ステップを示すフローチャートである。図２（ａ）において、６４バンドの入力複素サブバンドサンプルに対して、６４サンプルの時間領域の出力オーディオ信号を算出する。ステップ２１０では、最初に中間信号ｖ（ｎ）（０≦ｎ≦１０２３）を１２８サンプルシフトする。次に、（数１）にしたがって、入力複素サブバンドサンプルＸ（ｋ，ｌ）から中間信号ｖ（ｎ）（０≦ｎ≦１２７）を算出する。
【００３０】
【数１】
2006323037.tif 000003
【００３１】
ステップ２２０では、（数２）にしたがって、中間信号ｖ（ｎ）から出力オーディオ信号ｘ（ｋ）（０≦ｋ≦６３）を算出する。
【００３２】
【数２】
2006323037.tif 000004
【００３３】
次に、図２（ａ）における合成帯域数が６４の合成フィルタバンクを実行するのに必要な演算量を、実数加算回数と実数乗算回数で評価する。ステップ２１０において、（１／６４）ｅｘｐ（ｊπ（ｋ＋０．５）（２ｎ−２５５）／１２８）をあらかじめ算出し、これをテーブルに記憶して用いることにすると、（数１）を特定の値のｎに対して算出するのに必要な演算は、６４回の複素数同士の乗算の実数部の算出と、６４−１＝６３回の実数加算である。１回の複素数同士の乗算の実数部の算出には、１回の実数加算と２回の実数乗算が必要である。したがって、（数１）を特定のｎの値に対して算出するのに必要な演算は、６４×１＋６３＝１２７回の実数加算と６４×２＝１２８回の実数乗算である。０≦ｎ≦１２７の１２８個のｎに対して、（数１）を算出するのに必要な実数加算回数は１２７×１２８＝１６２５６回、実数乗算回数は１２８×１２８＝１６３８４回である。ステップ２２０において、（数２）を特定のｋの値に対して算出するのに必要な演算は、５＋（５−１）＝９回の実数加算と２×５＝１０回の実数乗算である。０≦ｋ≦６３の６４個のｋに対して、（数２）を算出するのに必要な実数加算回数は９×６４＝５７６回、実数乗算回数は１０×６４＝６４０回である。したがって、図２（ａ）における合成帯域数が６４の合成フィルタバンク全体を実行するのに必要な実数加算回数は１６２５６＋５７６＝１６８３２回、実数乗算回数は１６３８４＋６４０＝１７０２４回である。
【００３４】
図２（ｂ）は、図２（ａ）において、第３２サブバンド以上に対する入力複素サブバンドサンプルが零、すなわち、ｋ≧３２に対してＸ（ｋ，ｌ）＝０とした場合の、合成帯域数が３２の合成フィルタバンクの処理ステップを示すフローチャートである。図２（ｂ）においては、３２バンドの入力複素サブバンドサンプルに対して、６４サンプルの時間領域の出力オーディオ信号を算出する。
【００３５】
図２（ｂ）におけるステップ２３０では、最初に中間信号ｖ（ｎ）（０≦ｎ≦１０２３）を１２８サンプルシフトする。次に、（数３）にしたがって、入力複素サブバンドサンプルＸ（ｋ，ｌ）から中間信号ｖ（ｎ）（０≦ｎ≦１２７）を算出する。
【００３６】
【数３】
2006323037.tif 000005
【００３７】
ステップ２４０では、図２（ａ）におけるステップ２２０と同様に（数２）にしたがって、中間信号ｖ（ｎ）から出力オーディオ信号ｘ（ｋ）（０≦ｋ≦６３）を算出する。
【００３８】
ここで、図２（ａ）の場合と同様に図２（ｂ）の合成帯域数が３２の合成フィルタバンクを実行するのに必要な演算量を、実数加算回数と実数乗算回数で評価する。ステップ２３０で、（１／６４）ｅｘｐ（ｊπ（ｋ＋０．５）（２ｎ−２５５）／１２８）をあらかじめ算出し、これをテーブルに記憶して用いることにすると、（数３）を算出するのに必要な実数加算回数は８０６４回、実数乗算回数は８１９２回である。ステップ２４０では、（数２）を算出するのに必要な実数加算回数は５７６回、実数乗算回数は６４０回である。したがって、図２（ｂ）の合成帯域数が３２の合成フィルタバンク全体を実現するのに必要な実数加算回数は８６４０回、実数乗算回数は８８３２回である。
【００３９】
図２（ｂ）の合成帯域数が３２の合成フィルタバンクを実行するのに必要な実数加算回数と実数乗算回数は、図２（ａ）の合成帯域数が６４の合成フィルタバンクを実行するのに必要な実数加算回数と実数乗算回数の、それぞれ５１．３％（８６４０／１６２５６）、５１．９％（８８３２／１７０２４）である。すなわち、図２（ｂ）の合成帯域数が３２の合成フィルタバンクでは、図２（ａ）の合成帯域数が６４の合成フィルタバンクと比較して、実数加算回数と実数乗算回数を共に約１／２に削減することができる。
【００４０】
切り替え部（ロ）１９０は、高域判定部１４０から入力される高域サブバンド信号生成可能／不能の判定結果にしたがって、出力復号化オーディオ信号を、３２バンド合成フィルタバンク１７０の出力信号とするか、６４バンド合成フィルタバンク１８０の出力信号とするか、を切り替える。すなわち、高域サブバンド信号生成不能の場合には、３２バンド合成フィルタバンク１７０の出力信号を復号化オーディオ信号として出力し、高域サブバンド信号生成可能の場合には、６４バンド合成フィルタバンク１８０の出力信号を復号化オーディオ信号として出力する。
【００４１】
以上のように、本発明の実施の形態におけるオーディオ信号復号化装置によれば、高域判定部１４０での高域サブバンド信号の生成可能／不能に基づいて、切り替え部（イ）１６０および切り替え部（ロ）１９０を用いて、合成フィルタバンクの合成帯域数を切り替えることにより、高域サブバンド信号生成不能の場合における演算量を大幅に削減することができる。すなわち、高域サブバンド信号を生成することができる場合には、６４バンドの合成フィルタバンク１８０を用いて、低域サブバンド信号と高域サブバンド信号の帯域合成を行うことにより広帯域の復号化オーディオ信号を出力し、一方、ビットストリームに高域ビットストリームが含まれていない、あるいは高域ビットストリームを正しく復号化できないことなどにより、高域サブバンド信号を生成することができない場合には、帯域合成処理を、６４バンド合成フィルタバンク１８０から３２バンド合成フィルタバンク１７０に切り替えて行うことにより、合成フィルタバンクの演算量を削減することができ、その結果消費電力を削減したオーディオ信号復号化装置を実現することができる。
【００４２】
また、本発明の実施の形態によれば、低域オーディオ信号のサンプリング周波数を２倍にアップサンプリングするアップサンプラー１２０と、高域ビットストリームを復号化して高域サブバンド信号を生成可能か否かの判定を行う高域判定部１４０と、切り替え部（イ）１６０、および切り替え部（ロ）１９０とを備え、合成フィルタバンクの合成帯域数を、高域判定部１４０において高域サブバンド信号生成不能と判定した場合に、高域サブバンド信号生成可能と判定した場合の６４から３２に切り替えることにより、合成フィルタバンクの合成帯域数を１／２に削減することができる。なお、一般に、分析フィルタバンクでサンプリング周波数をＮ倍（ただし、Ｎは１を超える正数）にアップサンプリングする場合には、高域サブバンド信号生成不能の場合の合成フィルタバンクの合成帯域数を、高域サブバンド信号生成可能の場合の合成フィルタバンクの合成帯域数の１／Ｎに削減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明に係るオーディオ信号復号化装置は、ビットストリームに高域ビットストリームが含まれていない、あるいは高域ビットストリームを正しく復号化できないことなどにより、高域サブバンド信号を生成できない場合の合成フィルタバンクの演算量を削減し、消費電力を削減することができる。このため、ポータブルオーディオプレーヤ、ポータブルＡＶビューワ等に搭載してポータブル機器の長時間再生等に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態におけるオーディオ信号復号化装置の構成を示すブロック図
【図２】（ａ）合成帯域数が６４のＨｉｇｈ  Ｑｕａｌｉｔｙ  ＳＢＲ方式の合成フィルタバンクの処理ステップを示すフローチャート、（ｂ）合成帯域数が３２のＨｉｇｈ  Ｑｕａｌｉｔｙ  ＳＢＲ方式の合成フィルタバンクの処理ステップを示すフローチャート
【図３】従来のオーディオ信号復号化装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００４５】
１００  ビットストリーム分離部
１１０  低域復号化部
１２０  ２倍アップサンプラー
１３０  ３２バンド分析フィルタバンク
１４０  高域判定部
１５０  高域生成部
１６０  切り替え部（イ）
１７０  ３２バンド合成フィルタバンク
１８０  ６４バンド合成フィルタバンク
１９０  切り替え部（ロ）
３００  ビットストリーム分離部
３１０  低域復号化部
３２０  ２倍アップサンプラー
３３０  ３２バンド分析フィルタバンク
３４０  高域生成部
３５０  ６４バンド合成フィルタバンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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