(57)【要約】【課題】  オーディオデータの高周波数の復元方法及びその装置を提供する。【解決手段】  入力されるビットストリームから抽出されるＭＤＣＴ係数からウィンドウタイプによる低周波数領域のフィルタバンク値を生成する過程と、ウィンドウタイプに基づいて、フレームのトランジェント情報を抽出し、そのトランジェント情報によるウェイト係数を選択する過程と、低周波数領域のフィルタバンク値から損失された高周波数領域のフィルタバンク値を復元する過程と、選択されたウェイト係数に基づいて、該過程で復元された高周波数成分のフィルタバンク値を調整する過程とを含む。【選択図】      図２
2006048043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮オーディオ信号の高周波数成分の復元方法において、
（ａ）入力されるビットストリームから抽出されるＭＤＣＴ係数から、ウィンドウタイプによる低周波数領域のフィルタバンク値を生成する過程と、
（ｂ）前記ウィンドウタイプに基づいてフレームのトランジェント情報を抽出し、そのトランジェント情報によるウェイト係数を選択する過程と、
（ｃ）前記生成された低周波数領域のフィルタバンク値から、損失された高周波数領域のフィルタバンク値を復元する過程と、
（ｄ）前記過程で選択されたウェイト係数に基づいて、前記過程で復元された高周波数成分のフィルタバンク値を調整する過程とを含むオーディオデータの高周波数の復元方法。
【請求項２】
（ｂ）過程は、
（ｂ−１）逆ＭＤＣＴで使われるウィンドウタイプを参照して、現在フレームについてのトランジェント情報を抽出する過程と、
（ｂ−２）前記過程で抽出されたトランジェント情報によって、前記高周波成分のフィルタバンク値のウェイトを調整するウェイト係数を所定の係数テーブルから選択する過程とを含むことを特徴とする請求項１に記載のオーディオデータの高周波数の復元方法。
【請求項３】
前記トランジェント情報は、トランジェント領域情報、ノンランジェント領域情報、及びトランジション領域情報であることを特徴とする請求項２に記載のオーディオデータの高周波数の復元方法。
【請求項４】
前記ウィンドウがロングタイプである場合、現在フレームは、ノンランジェント領域であり、前記ウィンドウがショートタイプである場合、現在フレームは、トランジェント領域であり、前記ウィンドウがスタートまたはエンドタイプである場合、現在フレームは、トランジション領域であることを特徴とする請求項２に記載のオーディオデータの高周波数の復元方法。
【請求項５】
前記フィルタバンク値の復元過程は、前記トランジェント情報によって選択されたウェイト係数と、高周波成分のフィルタバンク値とを乗算することであることを特徴とする請求項１に記載のオーディオデータの高周波数の復元方法。
【請求項６】
複数のオーディオフレームを有するデータビットストリームの高周波数帯域で損失された高周波数成分の復元方法において、
少なくとも一つ以上のスペクトル係数によって、低周波数成分の少なくとも一つ以上のフィルタバンク値を決定する過程と、
前記低周波数成分の少なくとも一つ以上のフィルタバンク値とのハーモニック類似性により、前記損失された高周波数成分の少なくとも一つ以上の推定されたフィルタバンク値を決定する過程と、
現在フレームに対応するウィンドウタイプにより定義された現在フレームで検出されたトランジェント情報によって決定された少なくとも一つ以上の該当ウェイト係数により、前記少なくとも一つ以上の推定されたフィルタバンク値を調整する過程と、
前記調整された少なくとも一つ以上のフィルタバンク値と、前記低周波数成分の少なくとも一つ以上のフィルタバンク値とを結合して、前記データビットストリームの完全な周波数帯域を得る過程とを含む高周波数成分の復元方法。
【請求項７】
周波数ドメイン内の前記データビットストリームを受信する過程と、
前記データビットストリームの完全な周波数帯域を時間ドメインに変換し、そのデータビットストリームを出力する過程とを更に含むことを特徴とする請求項６に記載の高周波数成分の復元方法。
【請求項８】
前記少なくとも一つ以上の該当ウェイト係数により、前記一つ以上の推定されたフィルタバンク値を調整する過程は、
前記データビットストリームと共に受信されたサイド情報を読み取って、現在フレームのウィンドウタイプを決定する過程と、
前記決定されたウィンドウタイプによって、現在フレームのトランジェント情報を決定する過程と、
現在フレームの前記決定されたトランジェント情報によって、ウェイト係数を選択する過程と、
前記一つ以上の推定されたフィルタバンク値のそれぞれと、前記選択されたウェイト係数と乗算する過程とを含むことを特徴とする請求項６に記載の高周波数成分の復元方法。
【請求項９】
前記ウィンドウタイプは、ロングウィンドウタイプ、ショートウィンドウタイプ、スタートウィンドウタイプ、及びストップウィンドウタイプのうち、何れか一つであることを特徴とする請求項８に記載の高周波数成分の復元方法。
【請求項１０】
前記現在フレームのトランジェント情報は、前記ウィンドウタイプが前記ロングウィンドウタイプである時、ノンランジェント領域内に存在すると決定し、現在フレームのトランジェント情報は、前記ウィンドウタイプが前記スタートウィンドウタイプである時、トランジェント領域内に存在すると決定し、現在フレームのトランジェント情報は、前記ウィンドウタイプが、前記ロングウィンドウタイプ及び開始ウィンドウタイプのうち、何れか一つである時、トランジェント領域内に存在すると決定することを特徴とする請求項９に記載の高周波数成分の復元方法。
【請求項１１】
前記選択されたウェイト係数は。前記ウィンドウタイプが前記ショートウィンドウタイプである時に大きく、前記選択されたウェイト係数は、前記ウィンドウタイプが前記ロングウィンドウタイプである時に少なく、前記選択されたウェイト係数は、前記ウィンドウタイプが、前記ショートウィンドウタイプ及びストップウィンドウタイプのうち、何れか一つである時に中間サイズであることを特徴とする請求項９に記載の高周波数成分の復元方法。
【請求項１２】
前記複数のオーディオフレームのオーディオデータに該当する複数のウィンドウタイプを含むサイド情報と、周波数ドメイン内の複数のオーディオフレームのオーディオデータとを含むデータビットストリームを受信する過程を更に含むことを特徴とする請求項６に記載の高周波数成分の復元方法。
【請求項１３】
前記少なくとも一つ以上のスペクトル係数によって、低周波数成分の一つ以上のフィルタバンク値を決定する過程は、
前記データビットストリームと関連したサイド情報を分析して、現在フレームのウィンドウタイプを決定する過程と、
前記少なくとも一つ以上のスペクトル係数とウィンドウタイプとによって、低周波数成分の一つ以上のフィルタバンク値を発生させる過程とを含むことを特徴とする請求項６に記載の高周波数成分の復元方法。
【請求項１４】
低周波数帯域のデータビットストリームから、前記少なくとも一つ以上のスペクトル係数を抽出する過程を更に含むことを特徴とする請求項６に記載の高周波数成分の復元方法。
【請求項１５】
前記損失された高周波数成分の少なくとも一つ以上の推定されたフィルタバンク値を決定する過程は、
低周波数帯域の類似非音声周波数成分によって、前記損失された高周波数成分のフィルタバンク値を推定する過程を含むことを特徴とする請求項６に記載の高周波数成分の復元方法。
【請求項１６】
前記少なくとも一つ以上のスペクトル係数は、少なくとも一つ以上のＭＤＣＴ変換係数を備えることを特徴とする請求項６に記載の高周波数成分の復元方法。
【請求項１７】
前記低周波数成分の少なくとも一つ以上のフィルタバンク値を決定する過程は、現在フレームのウィンドウタイプによって、前記少なくとも一つ以上のスペクトル係数のＩＭＤＣＴを決定する過程を含むことを特徴とする請求項６に記載の高周波数成分の復元方法。
【請求項１８】
デコーダにより受信されたオーディオデータビットストリームの高周波数帯域で損失された高周波数成分を復旧する方法において、
低周波数帯域の低周波数成分との類似性によって、前記高周波数帯域の前記損失された高周波数成分を誘導する過程と、
前記現在フレームオーディオデータビットストリームのトランジェント情報によって、前記誘導された高周波数成分をウェイティングする過程とを含むことを特徴とする請求項６に記載の高周波数成分の復元方法。
【請求項１９】
前記損失された高周波数成分の誘導過程、及び前記誘導された高周波数成分のウェイティング過程は、時間ドメインと周波数ドメインとの間を変換せずに行われることを特徴とする請求項１８に記載の高周波数成分の復元方法。
【請求項２０】
前記高周波数帯域の損失された高周波数成分の誘導過程は、人間の認知特性によって低周波数帯域内の更に低い低周波数成分のうち、フィルタバンド値を複写する過程を含むことを林を特徴とする請求項１８に記載の高周波数成分の復元方法。
【請求項２１】
データビットストリームをデコーディングし、時間ドメインと周波数ドメインとの間の変換なしに高周波数成分を復旧する方法において、
前記データビットストリームに関するトランジェント情報と周波数ドメイン情報とを含むデータビットストリームを受信する過程と、
類似した低周波成分の値及び前記データビットストリームに関するトランジェント情報によって、データビットストリームの損失された高周波数成分を復旧する過程と、
前記復旧された高周波数成分と周波数ドメイン内の低周波数成分との結合を出力する過程とを含む高周波数成分の復元方法。
【請求項２２】
前記データビットストリームは、ＭＰ３オーディオデータビットストリームであることを特徴とし、そのデータビットストリームの損失高周波数成分の復旧は、
低周波数成分によって前記損失高周波数成分を推定する過程と、
前記トランジェント情報により決定された低周波数成分と、予期された類似性により前記推定された高周波数成分とをウェイティングする過程とを含むことを特徴とする請求項２１に記載の高周波数成分の復元方法。
【請求項２３】
圧縮オーディオ信号の高周波数成分の復元装置において、
入力される圧縮オーディオビットストリームを逆量子化してＭＤＣＴを抽出する逆量子化部と、
前記逆量子化部で抽出されたＭＤＣＴ係数から低周波数領域のフィルタバンク値を生成する逆ＭＤＣＴ部と、
前記逆ＭＤＣＴ部で使用するウィンドウタイプに基づいて、フレームのトランジェント情報を抽出し、そのトランジェント情報に基づいて、高周波数成分のサイズを調整するウェイト係数を選択するウェイト係数の抽出部と、
前記逆ＤＣＴ部で生成された低周波数領域のフィルタバンク値から、高周波数領域のフィルタバンク値を復元する高周波数領域の生成部と、
前記ウェイト係数の抽出部で選択されたウェイト係数と、前記高周波数領域の生成部で復元された高周波数領域のフィルタバンク値とを乗算する乗算部とを備えるオーディオデータの高周波数復元装置。
【請求項２４】
前記逆ＭＤＣＴ部で生成された周波数領域のフィルタバンク値と、前記乗算部で生成される高周波数領域のフィルタバンク値とを合成する合成部を更に備えることを特徴とする請求項２３に記載のオーディオデータの高周波数復元装置。
【請求項２５】
前記ウェイト係数の抽出部は、
前記逆ＭＤＣＴで使われるウィンドウタイプから、現在フレームについてのトランジェント情報を検出するトランジェント情報検出部と、
前記トランジェント情報検出部で検出されたトランジェント情報に相応するウェイトを、あらかじめ定められた係数テーブルから選択するウェイト係数選択部とを備えることを特徴とする請求項２３に記載のオーディオデータの高周波数復元装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーディオ圧縮／復号システムに係り、特に、オーディオデコーダ内でＭＰ３（ＭＰＥＧ  Ｌａｙｅｒ  ３）圧縮オーディオ信号の高周波数の復元方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、オーディオＭＰＥＧは、高品質、高性能のステレオ符号化のための国際標準化機構（ＩＳＯ／ＩＥＣ）の標準方式である。ＭＰＥＧ規格のオーディオは、ＭＰＥＧ規格のビデオと組合わせられることによって、高性能のマルチメディア情報圧縮を実現可能にし、最近には、ＤＴＶ（デジタルテレビジョン）、ＤＶＤ、デジタル音楽放送（ＤＡＢ）及びＭＰ３プレイヤーなどの多様な応用製品が登場している状況である。ＭＰ３オーディオは、最近広く使われている.ｍｐ３拡張子を有する方式であって、ＭＰＥＧ−１オーディオ階層３の方式でエンコーディングされたものを意味する。また、ＭＰＥＧオーディオの圧縮原理は、人間の感覚特性を利用して、感度の低い細部情報を省略して符号量を節減させる“知覚符号化”方法を利用する。
【０００３】
しかし、ＭＰ３オーディオデータは、圧縮を多くするほど、高周波数領域が損失される。このような高周波数領域の損失によって、音色が変わり、かつ明瞭度が低下し、抑えられたり鈍い音が出る。したがって、損失高周波数の成分を復元するために、後処理音質改善を適用したＳＢＲ（Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｂａｎｄ  Ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ）方式のＭＰ３ＰＲＯフォーマットを利用している。
【０００４】
図１は、既存のＳＢＲ方式のＭＰ３ＰＲＯデコーディングブロック図である。図１を参照するに、デコーダ部１１０は、ＭＰ３ＰＲＯビットストリームが入力されれば、時間次元のＰＣＭ（パルス符号変調）オーディオデータと補助データとにデコーディングする。この時、ＰＣＭオーディオデータは、左側チャンネルオーディオデータと右側チャンネルオーディオデータとに分離され、補助データは、エンベロープ情報を含む。ＱＭＦ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｍｉｒｒｏｒ  Ｆｉｌｔｅｒ）分析部１２０は、ＰＣＭオーディオデータを３２バンドの低周波数領域の信号に変換する。高周波数発生部１３０は、ＱＭＦ分析部１２０で変換された低周波数領域の成分と類似した基本周波数を有するように、エンベロープ情報による高周波数成分を生成する。エンベロープ調整部１４０は、低周波数領域のスペクトルを利用して、エンベロープ情報によって高周波数成分のエネルギーを調整する。ＱＭＦ合成部１５０は、エンベロープ調整部１４０で調整された高周波数成分のエネルギーと、ＱＭＦ分析部１２０で分析された低周波数領域の信号とを合成して、高周波数成分が復元された時間次元のオーディオデータを出力する。チャンネル分離部１６０は、デコーダ１１０で発生する補助データによって、左側チャンネルと右側チャンネルとを分離したオーディオデータを出力する。
【０００５】
結局、デコーダ部１１０でデコーディングされたＭＰ３オーディオデータは、後処理装置、すなわち、ＱＭＦ分析部１２０、高周波発生部１３０、エンベロープ調節部１４０、及びＱＭＦ合成部１５０により高周波数成分が復元される。したがって、ＳＢＲ（Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｂａｎｄ  Ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ）方式は、後処理を利用することにより、次の２つの問題点がある。
【０００６】
第一に、デコーディングされたＭＰ３ファイルを周波数領域に変換した後、その周波数領域に存在する周波数成分から高周波成分を推定する。推定された高周波成分は、再び時間次元に変換された後、デコーディングされたＭＰ３ファイルに加えられて出力される。既存のＳＢＲ方式のＭＰ３デコーディング方法は、時間次元から周波数次元に、周波数次元から時間次元に変換する２つの過程が必要である。したがって、既存のＳＢＲ方式のＭＰ３デコーディング方法は、次元変換過程で過度な計算量が要求される。
【０００７】
第二に、ＳＢＲ方式のＭＰ３ＰＲＯデコーダは、周波数次元で高周波数領域を復元するためにＳＢＲ方式のエンコーダより求めたスペクトルエンベロープ情報を利用するため、既存の他の方式のＭＰ３エンコーダがそのままで使用されずに操作される。すなわち、ＳＢＲ方式のＭＰ３ＰＲＯデコーダは、既存のＭＰ３ファイルから高周波数成分を復元できない。
【特許文献１】米国特許第５３９４４７３号公報
【特許文献２】ＷＯ公開第２００２−０５２５４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が達成しようとする技術的課題は、ＭＰ３デコーディング過程中に損失された高周波数成分を復元することによって、既存のオーディオコーデック方式により損失された高周波数成分によって低下した原音の音色を再生し、かつ明瞭度を向上させるオーディオデータの高周波数の復元方法を提供するところにある。
【０００９】
本発明が達成しようとする他の技術的課題は、オーディオデータの高周波数の復元方法を適用したオーディオデータの高周波数の復元装置を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の技術的課題を解決するために、本発明は、圧縮オーディオ信号の高周波数成分の復元方法において、（ａ）入力されるビットストリームから抽出されるＭＤＣＴ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｃｏｓｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）係数からウィンドウタイプによる低周波数領域のフィルタバンク値を生成する過程と、（ｂ）前記ウィンドウタイプに基づいて、フレームのトランジェント情報を抽出し、そのトランジェント情報によるウェイト係数を選択する過程と、（ｃ）前記生成された低周波数領域のフィルタバンク値から、損失された高周波数領域のフィルタバンク値を復元する過程と、（ｄ）前記過程で選択されたウェイト係数に基づいて、前記過程で復元された高周波数成分のフィルタバンク値を調整する過程とを含むことを特徴とする。
【００１１】
前記の他の技術的課題を解決するために、本発明は、圧縮オーディオ信号の高周波数成分復元装置において、入力される圧縮オーディオビットストリームを逆量子化してＭＤＣＴを抽出する逆量子化部と、前記逆量子化部抽出されたＭＤＣＴ係数から低周波数領域のフィルタバンク値を生成する逆ＭＤＣＴ部と、前記逆ＭＤＣＴ部で使用するウィンドウタイプに基づいて、フレームのトランジェント情報を抽出し、そのトランジェント情報に基づいて、高周波数成分のサイズを調整するウェイト係数を選択するウェイト係数の抽出部と、前記逆ＤＣＴ部で生成された低周波数領域のフィルタバンク値から、高周波数領域のフィルタバンク値を復元する高周波数領域の生成部と、前記ウェイト係数の抽出部で選択されたウェイト係数と、前記高周波数領域の生成部で復元された高周波数領域のフィルタバンク値と乗算する乗算部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、既存のＭＰ３エンコーダをそのまま使用でき、ＭＰ３デコーディング過程中に損失された高周波数成分を復元することによって、既存に使用していた次元変換が必要ないため、少ない計算量でＭＰ３の音質を改善できる。
【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、本発明の好ましい実施例を説明する。
【００１４】
本発明に係るＭＰ３デコーダに入力されるＭＰ３ビットストリームは、次のような過程を通じて形成される。まず、ＰＣＭ形態のオーディオデータを入力する。次いで、入力されたＰＣＭオーディオデータを各グラニュールごとに５７６個のサンプルに分ける。次いで、そのサンプルに対し、ＭＰＥＧ１レイヤー３（ＭＰ３）の心理音響モデルを適用して知覚エネルギーを求める。次いで、ＭＤＣＴウィンドウタイプを決定するために、心理音響モデルで求められた知覚エネルギーと閾値とを比較する。ＭＤＣＴウィンドウタイプの一部または全部は、閾値によってスイッチングされうる。すなわち、知覚エネルギーのレベルが閾値より大きければ、エネルギーレベルが急増するアタック状態の信号に該当するため、ショートウィンドウを選択し、閾値より小さければ、エネルギーレベルが一定の状態の信号に該当するため、ロングウィンドウを選択し、次いで、その選択された各ウィンドウ範囲に該当するオーディオサンプルをＭＤＣＴ処理して、周波数ドメイン上のデータに変換する。この時、スタートウィンドウまたはストップウィンドウは、ロングウィンドウからショートウィンドウにスイッチングするために使われる。また、ウィンドウは、ＭＰＥＧ１レイヤー３でロングウィンドウ、開始ウィンドウ、ショートウィンドウ、及びストップウィンドウ等で開示されている。そして、各ウィンドウは、エイリアシングを防止するために互いに重畳される。次いで、ＭＤＣＴが行われた周波数ドメイン上のデータを、割当てられたビット数によって量子化する。次いで、量子化されたデータは、ハフマンコーディングを利用して、ＭＰ３ビットストリームに形成される。この時、ＭＰ３ビットストリームは、フレーム単位で形成される。ＭＰ３フレームフォーマットは、ヘッダ、サイド情報及びメインデータからなる。サイド情報は、スケールファクター及びウィンドウタイプのように、メインデータをデコードするための必要情報を含む。
【００１５】
図２は、本発明に係る高周波数の復元方法を適用したＭＰ３デコーダの全体ブロック図である。図２のＭＰ３デコーダは、逆量子化部２１０、サイド情報分析部２２０、逆ＭＤＣＴ部２３０、高周波数領域分析部２５０、高周波数領域生成部２６０、ウェイト係数の抽出部２４０、乗算部２７０、合算部２８０及び逆多相フィルタバンク部２９０から構成され、ウェイト係数の抽出部２４０は、トランジェント情報検出部２４２及びウェイトテーブル選択部２４４を備える。
【００１６】
まず、逆量子化部２１０は、入力されるＭＰ３ビットストリームからＭＤＣＴ係数を抽出する。この時、逆量子化されたＭＤＣＴ係数は、低周波数帯域に分布する。
【００１７】
サイド情報分析部２２０は、入力されるＭＰ３ビットストリームからサイド情報を分析して、ウィンドウタイプを抽出する。
【００１８】
逆ＭＤＣＴ部２３０は、周波数逆量子化部２１０で抽出されたＭＤＣＴ係数から、サイド情報分析部２２０で抽出されたウィンドウタイプを利用してフィルタバンク値を生成する。
【００１９】
トランジェント情報検出部２４２は、逆ＭＤＣＴ部２３０で使用していたウィンドウタイプを利用して、現在フレームのトランジェント情報を検出する。すなわち、ウィンドウタイプがロングである場合、現在フレームは、ノンランジェント領域であり、前記ウィンドウタイプがショートである場合、現在フレームは、トランジェント領域であり、前記ウィンドウタイプがスタートまたはエンドである場合、現在フレームは、トランジション領域である。
【００２０】
ウェイトテーブル選択部２４４は、トランジェント情報検出部２４２で検出されたトランジェント情報から、高周波数成分のウェイトを調整するためのウェイト係数を選択する。例えば、トランジェント領域では、高いウェイトを有する高調波成分、ノンランジェント領域では、低いウェイトを有する高調波成分、トランジション領域では、中間ウェイトを有する高周波成分を有する。
【００２１】
高周波数領域分析部２５０は、逆ＭＤＣＴ部２３０で生成されたフィルタバンク値を分析して、損失された高周波数領域を検出する。例えば、図３Ａを見れば、９６ｋｂｐｓのＭＰ３ファイルである場合、３２個のフィルタバンク値のうち、１１.０２５ｋＨｚ以上の周波数成分が損失される。１２８ｋｂｐｓのＭＰ３ファイルである場合、１５ｋＨｚの３２個のフィルタバンク値のうち、１５ｋＨｚ以上の周波数成分が損失される。
【００２２】
逆ＩＭＤＣＴ部２３０は、高周波数領域分析部２５０が高周波数帯域の損失高周波数成分を検出できるように、高周波数領域分析部２５０にＭＰ３ビットストリームに関する低周波数ドメイン情報を提供する。特に、逆ＩＭＤＣＴ部２３０は、高周波数領域分析部２５０に低周波数帯域のフィルタバンク値を提供する。一方、逆ＩＭＤＣＴ部２３０は、トランジェント情報検出部２４２がＭＰ３ビットストリームから複数のフレームのうち、現在フレームのトランジェント情報を検出できるように、ウェイト係数の抽出部２４０のトランジェント情報検出部２４２に現在フレームと関連したウィンドウタイプを提供する。現在フレームと関連したウィンドウタイプは、ＭＰ３ビットストリームをエンコーディングする時に決定されうる。特に、ＭＰ３ビットストリームで複数フレームのそれぞれは、該当ウィンドウタイプと関連されうる。したがって、現在開示された発明の概念は、ウィンドウタイプと低周波数成分とによって、ＭＰ３ビットストリームの損失高周波数成分を復旧し、周波数ドメインと時間ドメインとの変換は不要である。
【００２３】
高周波数領域の生成部２６０は、高周波数領域分析部２５０から検出された損失高周波数成分を復元する。図３Ｂを参照して、９６ｋｂｐｓのＭＰ３ファイルについて説明すれば、３２個のフィルタバンク値のうち、１１.０２５ｋＨｚ以上の周波数成分が損失されるため、“０”値を有する１６番目のバンク以上のフィルタバンク値を、８ないし１５番目のフィルタバンク値から復元せねばならない。例えば、１６、１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０番目のバンドは、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５番目のバンドと類似したハーモニック周波数を有するため、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５番目のフィルタバンク値が複写される。また、人間の認知特性上、高周波数領域で同じ周波数であると認知する帯域幅が広くなるため、１７、１９、２１、２３、２５、２７、２９、３１番目のバンドは、復元された１６、１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０番目のバンドを複写する。しかし、３２番目のバンドは、音質にほとんど影響を及ぼさないためあきらめる。この時、音声は、６ｋＨｚｓ以内の周波数成分を有する。音声が含まれた低周波成分から高周波成分を生成する場合、高周波数領域に、音声に該当する周波数成分が現れる問題点がある。したがって、５.５ｋＨｚ以内の低周波数領域の１ないし７番目のフィルタバンク値は、高周波数復元として利用されない。
【００２４】
乗算部２７０は、ウェイトテーブル選択部２４４で選択されたウェイト係数を高周波数成分に乗算して、図３Ｃ及び図３Ｄのグラフのような高周波数成分のサイズを調整する。図３Ｃで、現在フレームがトランジェント領域である場合、復元された高調波成分を示すグラフである。図３Ｃで、トランジェント領域では、高いウェイトを有する高調波成分が生成される。図３Ｄで、現在フレームがノンランジェント領域である場合、復元された高調波成分を示すグラフである。図３Ｄで、ノンランジェント領域では、低いウェイトを有する高調波成分が生成される。
【００２５】
合成部２８０は、逆ＭＤＣＴ部２３０で生成された低周波数領域のフィルタバンク値と、乗算部２７０で生成される高周波数領域のフィルタバンク値とを合成する。
【００２６】
逆多相フィルタバンク部２９０は、合成部２８０で高周波数成分が復元されたフィルタバンク値をサブバンドに統合した後、この統合されたサブバンドを合成フィルタに通過させて、ＰＣＭオーディオデータに復元する。
【００２７】
図４は、本発明に係るオーディオデータの高周波数の復元方法を示すフローチャートである。
【００２８】
まず、フレーム単位のＭＰ３ビットストリームを入力する（４１０）。
【００２９】
この時、入力される圧縮オーディオビットストリームを逆量子化してＭＤＣＴを抽出する（４２０）。同時に、サイド情報を分析してウィンドウタイプを抽出する。
【００３０】
次いで、ＭＤＣＴ係数をウィンドウタイプによって逆ＭＤＣＴして、低周波数領域のフィルタバンク値を生成する（４３０）。この時、ウィンドウタイプに基づいて、フレームのトランジェント情報を抽出し（４２４）、そのトランジェント情報に基づいて、高周波数成分のサイズを調整するウェイト係数を係数テーブルで選択する（４２６）。
【００３１】
次いで、低周波数領域のフィルタバンク値を分析して、損失された高周波数領域を検出する（４４０）。
【００３２】
次いで、低周波数領域のフィルタバンク値から高周波数領域のフィルタバンク値を復元する（４５０）。
【００３３】
次いで、係数テーブルで選択されたウェイト係数を、復元された高周波数領域のフィルタバンク値に乗算して、高周波数成分のサイズを調整する（４６０）。
【００３４】
次いで、逆ＭＤＣＴを通じて生成された低周波数領域のフィルタバンク値と、調整された高周波数領域のフィルタバンク値とを合成する（４７０）。
【００３５】
次いで、高周波数成分が復元されたフィルタバンク値をサブバンドに統合した後、この統合されたサブバンドを合成フィルタに通過させて、ＰＣＭオーディオデータに復元する（４８０）。
【００３６】
本発明は、前記した実施例に限定されず、本発明の思想内で当業者による変形が可能であることは言うまでもない。すなわち、本発明は、ＭＰ３再生器及びノート型パソコンのようなオーディオを再生するあらゆる機器にオーディオデータの高周波数成分を復元する技術に適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、オーディオデコーダ内でＭＰ３圧縮オーディオ信号の高周波数の復元方法及びその装置に係り、一般的に、ＤＴＶ、ＤＶＤ、ＤＡＢ及びＭＰ３プレイヤーに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】既存のＳＢＲ方式のＭＰ３ＰＲＯデコーディングのブロック図である。
【図２】本発明に係る高周波数の復元方法を適用したＭＰ３デコーダの全体ブロック図である。
【図３Ａ】本発明に係る高周波数成分を復元する過程を示すグラフである。
【図３Ｂ】本発明に係る高周波数成分を復元する過程を示すグラフである。
【図３Ｃ】本発明に係る高周波数成分を復元する過程を示すグラフである。
【図３Ｄ】本発明に係る高周波数成分を復元する過程を示すグラフである。
【図４】本発明に係るオーディオデータの高周波数の復元方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
２１０  逆量子化部
２２０  サイド情報分析部
２３０  逆ＭＤＣＴ部
２４０  ウェイト係数の抽出部
２４２  トランジェント情報検出部
２４４  ウェイトテーブル選択部
２５０  高周波数領域分析部
２６０  高周波数領域生成部
２７０  乗算部
２８０  合算部
２９０  逆多相フィルタバンク部
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2006048043.tif 000006
【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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