(57)【要約】【課題】フルスペック版の復号技術で復号しても簡易版の復号技術で復号しても符号化前の信号を再現できるように符号化すること。【解決手段】符号化装置１１は、推定部１２、分析部１３、算出部１４および符号化部１５を備えている。推定部１２は、入力信号Ｌ，Ｒをダウンミックスしたダウンミックス信号Ｍ、入力信号Ｌ，Ｒのチャネル間の類似度ＩＣＣおよび入力信号Ｌ，Ｒのチャネル間の強度差ＩＩＤに基づいて復号信号Ｌ’，Ｒ’を推定する。分析部１３は、入力信号Ｌ，Ｒの位相ＩＰＤ，ＯＰＤおよび復号信号Ｌ’，Ｒ’の位相ＩＰＤ’，ＯＰＤ’を分析する。算出部１４は、位相の情報として、ＩＰＤとＩＰＤ’との差ＩＰＤ”、およびＯＰＤとＯＰＤ’との差ＯＰＤ”を求める。符号化部１５は、ＩＣＣ、ＩＩＤ、ＩＰＤ”およびＯＰＤ”を符号化する。【選択図】図１
2011150084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数チャネルの入力信号をダウンミックスしたダウンミックス信号、前記入力信号のチャネル間の類似度および前記入力信号のチャネル間の強度差に基づいて複数チャネルの復号信号を推定する推定部と、
前記入力信号の位相および前記復号信号の位相を分析する分析部と、
前記入力信号の位相および前記復号信号の位相に基づいて位相の情報を算出する算出部と、
前記入力信号のチャネル間の類似度、前記入力信号のチャネル間の強度差および前記位相の情報を符号化する符号化部と、
を備えることを特徴とする符号化装置。
【請求項２】
前記分析部は、前記入力信号のチャネル間の位相差、および前記入力信号の一チャネルの信号と前記入力信号をダウンミックスしたダウンミックス信号との位相差、の一方または両方を算出し、前記復号信号のチャネル間の位相差、および前記復号信号の一チャネルの信号と前記復号信号をダウンミックスしたダウンミックス信号との位相差、の一方または両方を算出することを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
【請求項３】
前記算出部は、前記入力信号の位相と前記復号信号の位相との差に基づいて前記位相の情報を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の符号化装置。
【請求項４】
複数チャネルの入力信号を複数チャネルの周波数信号に変換する時間周波数変換部と、
前記時間周波数変換部の出力信号をダウンミックスするダウンミックス部と、
前記ダウンミックス部の出力信号を符号化する第１の符号化部と、
前記ダウンミックス部の出力信号を時間領域の信号に変換する周波数時間変換部と、
前記周波数時間変換部の出力信号を符号化する第２の符号化部と、
前記時間周波数変換部の出力信号に基づいてチャネル間の類似度を算出する類似度算出部と、
前記時間周波数変換部の出力信号に基づいてチャネル間の強度差を算出する強度差算出部と、
前記類似度、前記強度差および前記ダウンミックス部の出力信号に基づいて複数チャネルの復号信号を推定する復号信号推定部と、
前記時間周波数変換部の出力信号の位相を分析し、前記復号信号推定部の出力信号の位相を分析する位相分析部と、
前記時間周波数変換部の出力信号の位相および前記復号信号推定部の出力信号の位相に基づいて前記時間周波数変換部の出力信号と前記復号信号推定部の出力信号との位相差を算出する位相差算出部と、
前記類似度、前記強度差および前記位相差を符号化する第３の符号化部と、
前記第１の符号化部の出力データ、前記第２の符号化部の出力データおよび前記第３の符号化部の出力データを多重化して出力符号を生成する多重化部と、
を備えることを特徴とする符号化システム。
【請求項５】
前記位相分析部は、前記時間周波数変換部の出力信号のチャネル間の位相差、および前記時間周波数変換部の出力信号の一チャネルの信号と前記時間周波数変換部の出力信号をダウンミックスしたダウンミックス信号との位相差、の一方または両方を算出し、前記復号信号推定部の出力信号のチャネル間の位相差、および前記復号信号推定部の出力信号の一チャネルの信号と前記復号信号推定部の出力信号をダウンミックスしたダウンミックス信号との位相差、の一方または両方を算出することを特徴とする請求項４に記載の符号化システム。
【請求項６】
前記位相差算出部は、前記時間周波数変換部の出力信号の位相と前記復号信号推定部の出力信号の位相との差に基づいて前記位相差を算出することを特徴とする請求項４または５に記載の符号化システム。
【請求項７】
複数チャネルの入力信号をダウンミックスしたダウンミックス信号、前記入力信号のチャネル間の類似度および前記入力信号のチャネル間の強度差に基づいて複数チャネルの復号信号を推定する推定ステップと、
前記入力信号の位相および前記復号信号の位相を分析する分析ステップと、
前記入力信号の位相および前記復号信号の位相に基づいて位相の情報を算出する算出ステップと、
前記入力信号のチャネル間の類似度、前記入力信号のチャネル間の強度差および前記位相の情報を符号化する符号化ステップと、
を含むことを特徴とする符号化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、符号化装置、符号化システムおよび符号化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数チャネルを有する入力信号を空間情報に基づいて符号化する技術がある。複数チャネルを有する入力信号の一例として例えばオーディオ信号がある。オーディオ信号を符号化する技術の一例として例えばパラメトリックステレオ符号化技術がある。パラメトリックステレオ符号化技術は、ＩＳＯ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ、国際標準化機構）／ＩＥＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ、国際電気標準会議）のＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）−４オーディオ規格（ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４９６−３）のＨＥ−ＡＡＣ（Ｈｉｇｈ−Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ａｕｄｉｏ  Ｃｏｄｉｎｇ）バージョン２方式（以降、ＨＥ−ＡＡＣｖ２と呼ぶ）で採用されている。パラメトリックステレオ符号化技術では、入力信号のチャネル間の強度差ＩＩＤ（Ｉｎｔｅｒ−ｃｈａｎｎｅｌ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ）、入力信号のチャネル間の類似度ＩＣＣ（Ｉｎｔｅｒ−ｃｈａｎｎｅｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ）、チャネル間の位相差ＩＰＤ（Ｉｎｔｅｒ−ｃｈａｎｎｅｌ  Ｐｈａｓｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ）および原音（符号化前の入力信号）とモノラル信号との位相差ＯＰＤ（Ｏｖｅｒａｌｌ  Ｐｈａｓｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ）の４種類の空間情報が用いられる。
【０００３】
一方、パラメトリックステレオ符号化技術により符号化された信号を復号する技術が上述したＭＰＥＧ−４オーディオ規格（ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４９６−３）において規格化されている。規格化されている復号技術には、上述した４種類の空間情報を用いて復号する技術（Ｕｎｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄ  ｖｅｒｓｉｏｎ、以降、フルスペック版と呼ぶ）と、低演算量化のためにチャネル間の強度差およびチャネル間の類似度の２種類の空間情報を用いて復号する技術（Ｂａｓｅｌｉｎｅ  ｖｅｒｓｉｏｎ、以降、簡易版と呼ぶ）とがある。フルスペック版の復号処理は次の（１）式で表される。簡易版の復号処理は次の（２）式で表される。
【０００４】
【数１】
2011150084.tif 000003
【０００５】
【数２】
2011150084.tif 000004
【０００６】
（１）式および（２）式において、Ｌはオーディオ信号のＬチャネルの信号であり、Ｒはオーディオ信号のＲチャネルの信号である。Ｍはオーディオ信号のモノラル信号であり、Ｄはオーディオ信号の残響信号である。ｃ１は次の（３）式で表される。ｃ２は次の（４）式で表される。（３）式および（４）式において、ｃは次の（５）式で表される。（５）式において、ＩＩＤはチャネル間の強度差である。ＩＩＤは次の（６）式で表される。（６）式において、ｅＬはＬチャネルの信号の自己相関であり、ｅＲはＲチャネルの信号の自己相関である。
【０００７】
【数３】
2011150084.tif 000005
【０００８】
【数４】
2011150084.tif 000006
【０００９】
【数５】
2011150084.tif 000007
【００１０】
【数６】
2011150084.tif 000008
【００１１】
（１）式および（２）式において、αは次の（７）式で表される。（７）式において、α０は次の（８）式で表される。（８）式において、ＩＣＣはチャネル間の類似度である。ＩＣＣは次の（９）式で表される。（９）式において、ｅＬＲはＬチャネルの信号とＲチャネルの信号との相互相関である。
【００１２】
【数７】
2011150084.tif 000009
【００１３】
【数８】
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【００１４】
【数９】
2011150084.tif 000011
【００１５】
（１）式において、ＩＰＤはチャネル間の位相差である。ＩＰＤは次の（１０）式で表される。ＯＰＤは原音とモノラル信号との位相差である。ＯＰＤは次の（１１）式で表される。（１１）式において、ｅＬＭは原音のＬチャネルの信号とモノラル信号との相互相関である。モノラル信号は、原音のＬチャネルの信号とＲチャネルの信号とをダウンミックスした信号である。（１０）式および（１１）式において、Ｒｅは実部を表し、Ｉｍは虚部を表す。
【００１６】
【数１０】
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【００１７】
【数１１】
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【００１８】
（９）式および（１０）式より、チャネル間の類似度ＩＣＣおよびチャネル間の位相差ＩＰＤにはＬチャネルの信号とＲチャネルの信号との相互相関ｅＬＲが含まれていることがわかる。つまり、チャネル間の類似度ＩＣＣおよびチャネル間の位相差ＩＰＤはともに位相の情報を含んでいる。従って、フルスペック版の復号技術で復号した信号には、チャネル間の位相差ＩＰＤによる位相の情報とチャネル間の類似度ＩＣＣに含まれている位相の情報とが重複して付加されてしまう。そのため、フルスペック版で復号された信号は符号化前の信号と異なってしまう。そこで、チャネル間の類似度ＩＣＣを、位相の情報を含まないように生成する方法がある。チャネル間の類似度ＩＣＣに位相の情報が含まれていない場合には、フルスペック版の復号技術によって符号化前の信号を再現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特表２００５−５２３４８０号公報
【非特許文献】
【００２０】
【非特許文献１】ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４９６−３：２００５、「Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  −  Ｃｏｄｉｎｇ  ｏｆ  ａｕｄｉｏ−ｖｉｓｕａｌ  ｏｂｊｅｃｔｓ  −  Ｐａｒｔ  ３：  Ａｕｄｉｏ」
【非特許文献２】Ｊｅｒｏｅｎ  Ｂｒｅｅｂａａｒｔ、外３名、「Ｈｉｇｈ−ｑｕａｌｉｔｙ  ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ  ｓｐａｔｉａｌ  ａｕｄｉｏ  ｃｏｄｉｎｇ  ａｔ  ｌｏｗ  ｂｉｔ  ｒａｔｅｓ」、ＡＥＳ  １１６ＴＨ  ＣＯＮＶＥＮＴＩＯＮ、Ｂｅｒｌｉｎ、Ｇｅｒｍａｎｙ、２００４年５月８日〜１１日、ｐ．１−１３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかしながら、チャネル間の類似度ＩＣＣに位相の情報が含まれていない場合、簡易版の復号技術で復号した信号にチャネル間の位相差が付加されないため、復号された信号は符号化前の信号と異なってしまう。つまり、簡易版の復号技術では、符号化前の信号を再現することができない。
【００２２】
図１８は、符号化前の信号の波形および従来の復号後の信号の波形を示す波形図である。図１８において、波形１，２は二つの符号化前の信号の波形である。二つの符号化前の信号は、周波数１ｋＨｚで位相差π／２のＳｉｎ波の信号である。波形３，４は、波形１，２の信号をパラメトリックステレオ符号化技術により符号化し、チャネル間の位相差の情報を含むチャネル間の類似度ＩＣＣを用いてフルスペック版の復号技術で復号した信号の波形である。波形３および波形４は、それぞれ波形１および波形２に対して振幅や位相が異なっている。波形５，６は、波形１，２の信号をパラメトリックステレオ符号化技術により符号化し、チャネル間の位相差の情報を含まないチャネル間の類似度ＩＣＣを用いて簡易版の復号技術で復号した信号の波形である。波形５と波形６とは同相になっている。このように、従来の符号化技術では、フルスペック版および簡易版のどちらで復号しても符号化前の信号を再現できるように符号化することができない。符号化および復号の対象がオーディオ信号の場合には、復号によって音質が劣化してしまう。
【００２３】
フルスペック版の復号技術で復号しても簡易版の復号技術で復号しても符号化前の信号を再現できるように符号化することができる符号化装置、符号化システムおよび符号化方法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】
【００２４】
符号化装置は、推定部、分析部、算出部および符号化部を備えている。推定部は、複数チャネルの入力信号をダウンミックスしたダウンミックス信号、入力信号のチャネル間の類似度および入力信号のチャネル間の強度差に基づいて複数チャネルの復号信号を推定する。分析部は、入力信号の位相および推定部により推定された復号信号の位相を分析する。算出部は、入力信号の位相および推定部により推定された復号信号の位相に基づいて位相の情報を算出する。符号化部は、入力信号のチャネル間の類似度、入力信号のチャネル間の強度差および算出部により算出された位相の情報を符号化する。
【発明の効果】
【００２５】
この符号化装置、符号化システムおよび符号化方法によれば、フルスペック版の復号技術で復号しても簡易版の復号技術で復号しても符号化前の信号を再現できるように符号化することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施例１にかかる符号化装置を示すブロック図である。
【図２】実施例１にかかる符号化方法を示すフローチャートである。
【図３】実施例２にかかる符号化システムのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図４】実施例２にかかる符号化装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図５】実施例２にかかる符号化装置における時間周波数変換を説明する図である。
【図６】ＭＰＥＧ−４  ＡＤＴＳ形式のフォーマット例を示す図である。
【図７】実施例２にかかる符号化装置のＰＳ分析部を示すブロック図である。
【図８】実施例２にかかる符号化装置の復号信号推定部を示すブロック図である。
【図９】実施例２にかかる符号化装置の位相分析部を示すブロック図である。
【図１０】実施例２にかかる符号化装置の位相差算出部を示すブロック図である。
【図１１】実施例２にかかる符号化装置において入力信号と推定された復号信号との位相差を説明する図である。
【図１２】実施例２にかかる符号化方法を示すフローチャートである。
【図１３】実施例２による復号後の信号の波形を示す波形図である。
【図１４】実施例３にかかる符号化装置の復号信号推定部を示すブロック図である。
【図１５】実施例３にかかる符号化装置のＨＥ−ＡＡＣエンコード部およびＨＥ−ＡＡＣデコード部を示すブロック図である。
【図１６】実施例３にかかる符号化装置の類似度の量子化テーブルの一例を示す図表である。
【図１７】実施例３にかかる符号化装置の強度差の量子化テーブルの一例を示す図表である。
【図１８】従来の復号後の信号の波形を示す波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に添付図面を参照して、この符号化装置、符号化システムおよび符号化方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。符号化装置、符号化システムおよび符号化方法は、チャネル間の類似度ＩＣＣに含まれる位相の成分を除いてチャネル間の位相差（後述するＩＰＤ”）を生成することによって、チャネル間の類似度ＩＣＣとチャネル間の位相差（後述するＩＰＤ”）とで位相の成分が重複しないようにしたものである。符号化の対象となる信号の一例として例えばオーディオ信号が挙げられる。オーディオ信号を符号化する技術の一例として例えばパラメトリックステレオ符号化技術が挙げられる。以下の各実施例の説明においては、同様の構成要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００２８】
（実施例１）
・符号化装置の説明
図１は、実施例１にかかる符号化装置を示すブロック図である。図１に示すように、符号化装置１１は、推定部１２、分析部１３、算出部１４および符号化部１５を備えている。図１において、ＬおよびＲは、複数チャネルを有する入力信号の各チャネルの信号である。Ｍは、入力信号のＬチャネルの信号と入力信号のＲチャネルの信号とをダウンミックスしたダウンミックス信号（モノラル信号）である。ＩＣＣは入力信号のＬチャネルの信号と入力信号のＲチャネルの信号との間の類似度である。ＩＩＤは、入力信号のＬチャネルの信号と入力信号のＲチャネルの信号との間の強度差である。
【００２９】
推定部１２は、ダウンミックス信号Ｍ、入力信号Ｌ，Ｒのチャネル間の類似度ＩＣＣおよび入力信号Ｌ，Ｒのチャネル間の強度差ＩＩＤに基づいて複数チャネルを有する復号信号Ｌ’，Ｒ’を推定する。Ｌ’は、推定部１２により推定された復号信号のＬチャネルの信号である。Ｒ’は、推定部１２により推定された復号信号のＲチャネルの信号である。分析部１３は入力信号Ｌ，Ｒの位相ＩＰＤ，ＯＰＤを分析する。分析部１３は、推定部１２により推定された復号信号Ｌ’，Ｒ’の位相ＩＰＤ’，ＯＰＤ’を分析する。算出部１４は、入力信号Ｌ，Ｒの位相ＩＰＤ，ＯＰＤおよび推定部１２により推定された復号信号Ｌ’，Ｒ’の位相ＩＰＤ’，ＯＰＤ’に基づいて位相の情報ＩＰＤ”，ＯＰＤ”を算出する。符号化部１５は、入力信号Ｌ，Ｒのチャネル間の類似度ＩＣＣ、入力信号Ｌ，Ｒのチャネル間の強度差ＩＩＤおよび算出部１４により算出された位相の情報ＩＰＤ”，ＯＰＤ”を符号化して出力する。符号化部１５から出力されたデータは、例えばダウンミックス信号Ｍを符号化したデータと多重されて例えば図示しない復号処理を行う側の装置へ送られる。
【００３０】
ＩＰＤ、ＩＰＤ’およびＩＰＤ”はＬチャネルの信号とＲチャネルの信号との間の位相差である。ＯＰＤ、ＯＰＤ’およびＯＰＤ”はＬチャネルの信号またはＲチャネルの信号とダウンミックス信号（モノラル信号）Ｍとの位相差である。分析部１３は、ＩＰＤおよびＯＰＤの両方を分析してもよいし、いずれか一方を分析してもよい。また、分析部１３は、ＩＰＤ’およびＯＰＤ’の両方を分析してもよいし、いずれか一方を分析してもよい。分析部１３は、入力信号Ｌ，ＲのＩＰＤを分析する場合には復号信号Ｌ’，Ｒ’のＩＰＤ’を分析する。分析部１３は、入力信号Ｌ，ＲのＯＰＤを分析する場合には復号信号Ｌ’，Ｒ’のＯＰＤ’を分析する。
【００３１】
算出部１４は、入力信号Ｌ，ＲのＩＰＤと復号信号Ｌ’，Ｒ’のＩＰＤ’との差に基づいて位相の情報ＩＰＤ”を算出してもよい。算出部１４は、入力信号Ｌ，ＲのＯＰＤと復号信号Ｌ’，Ｒ’のＯＰＤ’との差に基づいて位相の情報ＯＰＤ”を算出してもよい。
【００３２】
・符号化方法の説明
図２は、実施例１にかかる符号化方法を示すフローチャートである。図２に示すように、符号化処理が始まると、符号化装置１１は、まず、推定部１２によりダウンミックス信号Ｍ、入力信号Ｌ，Ｒのチャネル間の類似度ＩＣＣおよび入力信号Ｌ，Ｒのチャネル間の強度差ＩＩＤに基づいて復号信号Ｌ’，Ｒ’を推定する（ステップＳ１）。次いで、符号化装置１１は、分析部１３により入力信号Ｌ，Ｒの位相ＩＰＤ，ＯＰＤを分析する。また、符号化装置１１は、分析部１３により復号信号Ｌ’，Ｒ’の位相ＩＰＤ’，ＯＰＤ’を分析する（ステップＳ２）。次いで、符号化装置１１は、算出部１４によりＩＰＤ，ＯＰＤおよびＩＰＤ’，ＯＰＤ’に基づいて位相の情報ＩＰＤ”，ＯＰＤ”を算出する（ステップＳ３）。次いで、符号化装置１１は、符号化部１５により入力信号Ｌ，Ｒのチャネル間の類似度ＩＣＣ、入力信号Ｌ，Ｒのチャネル間の強度差ＩＩＤおよびステップＳ３で算出した位相の情報ＩＰＤ”，ＯＰＤ”を符号化する（ステップＳ４）。そして、一連の符号化処理を終了する。
【００３３】
なお、ステップＳ２において、符号化装置１１はＩＰＤおよびＩＰＤ’を分析し、ＯＰＤおよびＯＰＤ’を分析しなくてもよい。符号化装置１１はＯＰＤおよびＯＰＤ’を分析し、ＩＰＤおよびＩＰＤ’を分析しなくてもよい。ステップＳ３において、符号化装置１１はＩＰＤとＩＰＤ’との差に基づいてＩＰＤ”を算出してもよい。符号化装置１１はＯＰＤとＯＰＤ’との差に基づいてＯＰＤ”を算出してもよい。
【００３４】
実施例１によれば、復号信号Ｌ’，Ｒ’は、簡易版の復号技術で復号された信号に相当する。従って、入力信号Ｌ，Ｒの位相ＩＰＤ，ＯＰＤおよび復号信号Ｌ’，Ｒ’の位相ＩＰＤ’，ＯＰＤ’に基づいて位相の情報ＩＰＤ”，ＯＰＤ”を算出することによって、入力信号Ｌ，Ｒの位相と簡易版の復号技術で復号された信号の位相との差を得ることができる。復号処理を行う側の装置は、符号化装置１１から入力信号Ｌ，Ｒのチャネル間の類似度ＩＣＣ、入力信号Ｌ，Ｒのチャネル間の強度差ＩＩＤおよび位相の情報ＩＰＤ”，ＯＰＤ”を符号化したデータと、例えばダウンミックス信号Ｍを符号化したデータとを受け取って復号処理を行う。復号処理を行う側の装置が簡易版の復号技術で復号した信号には、チャネル間の類似度ＩＣＣに含まれている位相が付加されるので、符号化前の信号を再現することができる。復号処理を行う側の装置がフルスペック版の復号技術で復号した信号には、チャネル間の類似度ＩＣＣに含まれている位相が付加され、さらに位相の情報ＩＰＤ”，ＯＰＤ”によって入力信号Ｌ，Ｒの位相と簡易版の復号技術で復号された信号の位相との差が付加されるので、符号化前の信号を再現することができる。従って、符号化装置１１によって、フルスペック版の復号技術で復号しても簡易版の復号技術で復号しても符号化前の信号を再現できるように符号化することができる。
【００３５】
（実施例２）
実施例２は、実施例１にかかる符号化装置をＨＥ−ＡＡＣｖ２方式の符号化システムに適用したものである。
【００３６】
・符号化システムのハードウェア構成
図３は、実施例２にかかる符号化システムのハードウェア構成を示すブロック図である。図３に示すように、符号化システム２１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ、中央処理装置）２２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ、ランダムアクセスメモリ）２３、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ、ハードディスクドライブ）２４、ＲＯＭ２５、入力装置２６、モニタ２７、媒体読み取り装置２８およびネットワークインターフェース２９を備えている。各構成部はバス３０に接続されている。図３において、破線の矢印はデータの流れを示す。
【００３７】
ＨＤＤ２４は、内蔵するハードディスクにエンコードプログラム３１や入力オーディオデータ３２を記憶している。エンコードプログラム３１は、オーディオデータを符号化するプログラムであり、例えば媒体読み取り装置２８により着脱可能な記録媒体から読み出されてハードディスクにインストールされている。ＨＤＤ２４は入力オーディオデータ３２を記憶する。入力オーディオデータ３２は、例えば媒体読み取り装置２８により着脱可能な記録媒体から読み出されたオーディオデータやネットワークインターフェース２９を介してネットワークから受信したオーディオデータである。ＲＡＭ２３は、ＣＰＵ２２のワークエリアとして使用される。ＲＡＭ２３は、ＨＤＤ２４から読み出された入力オーディオデータ３３を格納する。ＲＡＭ２３は、ＣＰＵ２２の実行結果であるＨＥ−ＡＡＣｖ２データ３４を格納する。ＣＰＵ２２は、ＨＤＤ２４からエンコードプログラム３１を読み出してエンコードプロセス３５を実行し、ＲＡＭ２３から読み出した入力オーディオデータ３３を符号化する。実施例２にかかる符号化装置は、ＣＰＵ２２がエンコードプロセス３５を実行することにより実現される。
【００３８】
ＲＯＭ２５は、ブートプログラムなどのプログラムを記憶している。入力装置２６は、例えばキーボードやタッチパネル式の入力パッドや、マウスなどのポインティングデバイスを含む。モニタ２７は、例えばＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ、ブラウン管）ディスプレイやＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、薄膜トランジスタ）液晶ディスプレイなどのデータを表示する装置である。媒体読み取り装置２８は、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ、デジタルバーサタイルディスク）やメモリカードなどの着脱可能な記録媒体からオーディオデータを含むデータの読出しを制御する。ネットワークインターフェース２９は、通信回線を通じてインターネットなどのネットワークに接続され、ネットワークに接続された他の装置との間でオーディオデータを含むデータの送受信を制御する。ネットワークインターフェース２９は、モデムやＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ、構内通信網）アダプタなどを含む。
【００３９】
・符号化装置の機能的構成
図４は、実施例２にかかる符号化装置の機能的構成を示すブロック図である。図４に示すように、符号化装置４１は、第１の時間周波数変換部４２、第２の時間周波数変換部４３、ＰＳ（Ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ  Ｓｔｅｒｅｏ、パラメトリックステレオ）エンコード部４４、ＨＥ−ＡＡＣエンコード部４５および多重化部４６を備えている。これらの各構成部は、ＣＰＵ２２がエンコードプロセス３５を実行することにより実現される。第１の時間周波数変換部４２は、入力オーディオデータのＬチャネルの時間信号Ｌ（ｎ）を周波数信号Ｌ（ｋ，ｎ）に変換する。第２の時間周波数変換部４３は、入力オーディオデータのＲチャネルの時間信号Ｒ（ｎ）を周波数信号Ｒ（ｋ，ｎ）に変換する。括弧の中のｎは時間を表すサフィックスであり、ｋは周波数を表すサフィックスである。
【００４０】
第１の時間周波数変換部４２および第２の時間周波数変換部４３として、例えば次の（１２）式に示す複素型のＱＭＦ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｍｉｒｒｏｒ  Ｆｉｌｔｅｒ）フィルタバンクを用いることができる。図５にＬチャネルの信号の周波数変換の様子を示す。周波数軸のサンプル数は６４であり、時間軸のサンプル数は１２８である場合の例である。図５において、Ｌ（ｋ，ｎ）６１は時間ｎにおける周波数帯域ｋのサンプルである。Ｒチャネルの信号についても同様である。
【００４１】
【数１２】
2011150084.tif 000014
【００４２】
ＰＳエンコード部４４は、Ｌチャネルの周波数信号Ｌ（ｋ，ｎ）とＲチャネルの周波数信号Ｒ（ｋ，ｎ）とをダウンミックスしたダウンミックス信号としてモノラル信号Ｍ（ｋ，ｎ）を生成する。ＰＳエンコード部４４は、Ｌチャネルの周波数信号Ｌ（ｋ，ｎ）およびＲチャネルの周波数信号Ｒ（ｋ，ｎ）に基づいてパラメトリックステレオ符号化技術における空間情報を符号化する。ＰＳエンコード部４４は、ＰＳ分析部４７および第３の符号化部としてのＰＳ符号化部４８を備えている。ＰＳ分析部４７は、空間情報としてチャネル間の強度差ＩＩＤ（ｋ）、チャネル間の類似度ＩＣＣ（ｋ）、チャネル間の位相差ＩＰＤ”（ｋ）および原音とモノラル信号との位相差ＯＰＤ”（ｋ）を生成する。ＰＳ符号化部４８は、チャネル間の強度差ＩＩＤ（ｋ）、チャネル間の類似度ＩＣＣ（ｋ）、チャネル間の位相差ＩＰＤ”（ｋ）および原音とモノラル信号との位相差ＯＰＤ”（ｋ）を符号化することによってＰＳデータを生成する。ＰＳ分析部４７の詳細な構成については後述する。
【００４３】
ＨＥ−ＡＡＣエンコード部４５は、モノラル信号Ｍ（ｋ，ｎ）を符号化してＳＢＲ（Ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｂａｎｄ  ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ）データおよびＡＡＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ａｕｄｉｏ  Ｃｏｄｉｎｇ）データを生成する。ＨＥ−ＡＡＣエンコード部４５は、ＳＢＲエンコード部４９、周波数時間変換部５０およびＡＡＣエンコード部５１を備えている。周波数時間変換部５０はモノラル信号Ｍ（ｋ，ｎ）を時間信号に変換する。周波数時間変換部５０として、例えば次の（１３）式に示す複素型のＱＭＦフィルタバンクを用いることができる。
【００４４】
【数１３】
2011150084.tif 000015
【００４５】
第２の符号化部としてのＡＡＣエンコード部５１は、時間変換されたモノラル信号の中低周波数成分Ｍ＿ｌｏｗ（ｎ）を符号化することによってＡＡＣデータを生成する。ＡＡＣエンコード部５１における符号化技術として、例えば特開２００７−１８３５２８号に開示されている技術を用いることができる。第１の符号化部としてのＳＢＲエンコード部４９は、モノラル信号Ｍ（ｋ，ｎ）の高周波数成分を補完して符号化することによってＳＢＲデータを生成する。ＳＢＲエンコード部４９における符号化技術として、例えば特開２００８−２２４９０２号に開示されている技術を用いることができる。
【００４６】
多重化部４６は、ＰＳデータ、ＡＡＣデータおよびＳＢＲデータを多重化した出力データを生成する。出力データの形式の一例として、例えばＭＰＥＧ−４  ＡＤＴＳ（Ａｕｄｉｏ  Ｄａｔａ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｓｔｒｅａｍ）形式が挙げられる。図６にＭＰＥＧ−４  ＡＤＴＳ形式のフォーマット例を示す。ＡＤＴＳ形式のデータ７１は、ＡＤＴＳヘッダ７２、ＡＡＣデータ７３およびフィルエレメント７４の各フィールドを有する。フィルエレメント７４のフィールドにはＳＢＲ符号７５およびＳＢＲ拡張領域７６の各フィールドが含まれている。ＳＢＲ拡張領域７６のフィールドにはＰＳ符号７７およびＰＳ拡張領域７８の各フィールドが含まれている。ＰＳ符号７７のフィールドにはチャネル間の類似度ＩＣＣおよびチャネル間の強度差ＩＩＤが格納される。ＰＳ拡張領域７８のフィールドにはチャネル間の位相差ＩＰＤ”および原音とモノラル信号との位相差ＯＰＤ”が格納される。
【００４７】
・ＰＳ分析部の構成
図７は、ＰＳ分析部を示すブロック図である。図７に示すように、ＰＳ分析部４７は、強度差算出部８１、類似度算出部８２、ダウンミックス部８３、復号信号推定部８４、位相分析部８５および位相差算出部８６を備えている。
【００４８】
強度差算出部８１は、入力信号のＬチャネルの周波数信号Ｌ（ｋ，ｎ）およびＲチャネルの周波数信号Ｒ（ｋ，ｎ）に基づいてチャネル間の強度差ＩＩＤ（ｋ）を算出する。ＩＩＤ（ｋ）は次の（１４）式で表される。（１４）式において、ｅＬ（ｋ）は周波数帯域ｋにおけるＬチャネルの信号の自己相関であり、次の（１５）式で表される。ｅＲ（ｋ）は周波数帯域ｋにおけるＲチャネルの信号の自己相関であり、次の（１６）式で表される。
【００４９】
【数１４】
2011150084.tif 000016
【００５０】
【数１５】
2011150084.tif 000017
【００５１】
【数１６】
2011150084.tif 000018
【００５２】
類似度算出部８２は、入力信号のＬチャネルの周波数信号Ｌ（ｋ，ｎ）およびＲチャネルの周波数信号Ｒ（ｋ，ｎ）に基づいてチャネル間の類似度ＩＣＣ（ｋ）を算出する。ＩＣＣ（ｋ）は次の（１７）式で表される。（１７）式において、ｅＬＲ（ｋ）は周波数帯域ｋにおけるＬチャネルの信号とＲチャネルの信号との相互相関であり、次の（１８）式で表される。
【００５３】
【数１７】
2011150084.tif 000019
【００５４】
【数１８】
2011150084.tif 000020
【００５５】
ダウンミックス部８３は、入力信号のＬチャネルの周波数信号Ｌ（ｋ，ｎ）とＲチャネルの周波数信号Ｒ（ｋ，ｎ）とをダウンミックスしたダウンミックス信号としてモノラル信号Ｍ（ｋ，ｎ）を生成する。モノラル信号Ｍ（ｋ，ｎ）は次の（１９）式で表される。（１９）式において、添え字のＲｅは実部を意味し、Ｉｍは虚部を意味する。
【００５６】
【数１９】
2011150084.tif 000021
【００５７】
復号信号推定部８４は、モノラル信号Ｍ（ｋ，ｎ）、チャネル間の類似度ＩＣＣ（ｋ）およびチャネル間の強度差ＩＩＤ（ｋ）に基づいてＬチャネルの復号信号Ｌ’（ｋ，ｎ）およびＲチャネルの復号信号Ｒ’（ｋ，ｎ）を生成する。復号信号推定部８４の詳細な構成については後述する。
【００５８】
位相分析部８５は、入力信号Ｌ（ｋ，ｎ），Ｒ（ｋ，ｎ）についてチャネル間の位相差ＩＰＤ（ｋ）および原音とモノラル信号との位相差ＯＰＤ（ｋ）を生成する。位相分析部８５は、復号信号推定部８４により推定された復号信号Ｌ’（ｋ，ｎ），Ｒ’（ｋ，ｎ）についてチャネル間の位相差ＩＰＤ’（ｋ）および原音とモノラル信号との位相差ＯＰＤ’（ｋ）を生成する。位相分析部８５の詳細な構成については後述する。
【００５９】
位相差算出部８６は、入力信号Ｌ（ｋ，ｎ），Ｒ（ｋ，ｎ）の位相差ＩＰＤ（ｋ）と復号信号Ｌ’（ｋ，ｎ），Ｒ’（ｋ，ｎ）の位相差ＩＰＤ’（ｋ）との差を求める。位相差算出部８６は、入力信号Ｌ（ｋ，ｎ），Ｒ（ｋ，ｎ）についての位相差ＯＰＤ（ｋ）と復号信号Ｌ’（ｋ，ｎ），Ｒ’（ｋ，ｎ）についての位相差ＯＰＤ’（ｋ）との差を求める。位相差算出部８６の詳細な構成については後述する。
【００６０】
・復号信号推定部の構成
図８は、復号信号推定部を示すブロック図である。図８に示すように、復号信号推定部８４は、残響信号生成部９１、係数計算部９２およびステレオ信号生成部９３を備えている。
【００６１】
残響信号生成部９１は、モノラル信号Ｍ（ｋ，ｎ）に基づいて残響信号Ｄ（ｋ，ｎ）を生成する。残響信号生成部９１における残響信号の生成方法には、種々の方法がある。一例として、例えばＨＥ−ＡＡＣｖ２規格において開示されている残響信号の生成方法を用いることができる。
【００６２】
係数計算部９２は、入力信号Ｌ（ｋ，ｎ），Ｒ（ｋ，ｎ）のチャネル間の類似度ＩＣＣ（ｋ）およびチャネル間の強度差ＩＩＤ（ｋ）に基づいて係数行列Ｈ（ｋ）を生成する。一例として、例えばＨＥ−ＡＡＣｖ２規格において開示されている方法を用いて係数行列Ｈ（ｋ）を生成することができる。係数行列Ｈ（ｋ）は次の（２０）式で表される。（２０）式において、ｃ１（ｋ）は次の（２１）式で表される。ｃ２（ｋ）は次の（２２）式で表される。（２１）式および（２２）式において、ｃ（ｋ）は次の（２３）式で表される。（２３）式において、ＩＩＤ（ｋ）はチャネル間の強度差である。
【００６３】
【数２０】
2011150084.tif 000022
【００６４】
【数２１】
2011150084.tif 000023
【００６５】
【数２２】
2011150084.tif 000024
【００６６】
【数２３】
2011150084.tif 000025
【００６７】
（２０）式において、α（ｋ）は次の（２４）式で表される。（２４）式において、α０（ｋ）は次の（２５）式で表される。
【００６８】
【数２４】
2011150084.tif 000026
【００６９】
【数２５】
2011150084.tif 000027
【００７０】
ステレオ信号生成部９３は、モノラル信号Ｍ（ｋ，ｎ）、残響信号Ｄ（ｋ，ｎ）および係数行列Ｈ（ｋ）に基づいて復号信号Ｌ’（ｋ，ｎ），Ｒ’（ｋ，ｎ）を生成する。Ｌ’（ｋ，ｎ）およびＲ’（ｋ，ｎ）は次の（２６）式で表される。
【００７１】
【数２６】
2011150084.tif 000028
【００７２】
・位相分析部の構成
図９は、位相分析部を示すブロック図である。図９に示すように、位相分析部８５は、ＩＰＤ’算出部１０１、ＯＰＤ’算出部１０２、ＩＰＤ算出部１０３およびＯＰＤ算出部１０４を備えている。ＩＰＤ’算出部１０１は、復号信号Ｌ’（ｋ，ｎ），Ｒ’（ｋ，ｎ）についてチャネル間の位相差ＩＰＤ’（ｋ）を生成する。ＩＰＤ’（ｋ）は次の（２７）式で表される。（２７）式において、ｅＬ’Ｒ’（ｋ）は周波数帯域ｋにおける復号信号のＬチャネルの信号とＲチャネルの信号との相互相関であり、次の（２８）式で表される。
【００７３】
【数２７】
2011150084.tif 000029
【００７４】
【数２８】
2011150084.tif 000030
【００７５】
ＯＰＤ’算出部１０４は、復号信号Ｌ’（ｋ，ｎ），Ｒ’（ｋ，ｎ）について原音とモノラル信号との位相差ＯＰＤ’（ｋ）を生成する。ＯＰＤ’（ｋ）は次の（２９）式で表される。（２９）式において、ｅＬ’Ｍ’（ｋ）は周波数帯域ｋにおける復号信号のＬチャネルの信号と復号信号のモノラル信号との相互相関であり、次の（３０）式で表される。復号信号のモノラル信号Ｍ’（ｋ，ｎ）は、例えばＯＰＤ’算出部１０２において生成されてもよい。復号信号のモノラル信号Ｍ’（ｋ，ｎ）は次の（３１）式で表される。
【００７６】
【数２９】
2011150084.tif 000031
【００７７】
【数３０】
2011150084.tif 000032
【００７８】
【数３１】
2011150084.tif 000033
【００７９】
ＩＰＤ算出部１０３は、入力信号Ｌ（ｋ，ｎ），Ｒ（ｋ，ｎ）についてチャネル間の位相差ＩＰＤ（ｋ）を生成する。ＩＰＤ（ｋ）は次の（３２）式で表される。（３２）式において、ｅＬＲ（ｋ）は上述した（１８）式で表される。
【００８０】
【数３２】
2011150084.tif 000034
【００８１】
ＯＰＤ算出部１０２は、入力信号Ｌ（ｋ，ｎ），Ｒ（ｋ，ｎ）について原音とモノラル信号との位相差ＯＰＤ（ｋ）を生成する。ＯＰＤ（ｋ）は次の（３３）式で表される。（３３）式において、ｅＬＭ（ｋ）は周波数帯域ｋにおける入力信号のＬチャネルの信号と入力信号のモノラル信号との相互相関であり、次の（３４）式で表される。入力信号のモノラル信号Ｍ（ｋ，ｎ）は、例えばＯＰＤ算出部１０４において生成されてもよいし、上述したダウンミックス部８３において生成されたものでもよい。入力信号のモノラル信号Ｍ（ｋ，ｎ）は、上述した（１９）式で表される。
【００８２】
【数３３】
2011150084.tif 000035
【００８３】
【数３４】
2011150084.tif 000036
【００８４】
・位相差算出部の構成
図１０は、位相差算出部を示すブロック図である。図１０に示すように、位相差算出部８６は、ＩＰＤ”算出部１１１およびＯＰＤ”算出部１１２を備えている。ＩＰＤ”算出部１１１は、次の（３５）式で表されるように、入力信号の位相差ＩＰＤ（ｋ）と復号信号の位相差ＩＰＤ’（ｋ）との差ＩＰＤ”（ｋ）を求める。位相差算出部８６は、次の（３６）式で表されるように、入力信号の位相差ＯＰＤ（ｋ）と復号信号の位相差ＯＰＤ’（ｋ）との差ＯＰＤ”（ｋ）を求める。
【００８５】
【数３５】
2011150084.tif 000037
【００８６】
【数３６】
2011150084.tif 000038
【００８７】
図１１は、入力信号と推定された復号信号との位相差を説明する図である。図１１および（３７）式に示すように、ＩＰＤ”（ｋ）は、入力信号のＬチャネルの信号Ｌ（ｋ，ｎ）１２１と推定された復号信号のＬチャネルの信号Ｌ’（ｋ，ｎ）１２２との差分Ａと、入力信号のＲチャネルの信号Ｒ（ｋ，ｎ）１２３と推定された復号信号のＲチャネルの信号Ｒ’（ｋ，ｎ）１２４との差分Ｂとを足したものとなる。
【００８８】
【数３７】
2011150084.tif 000039
【００８９】
・符号化方法の説明
図１２は、実施例２にかかる符号化方法を示すフローチャートである。図１２に示すように、符号化処理が始まると、符号化装置４１は、まず、第１の時間周波数変換部４２により入力信号のＬチャネルの時間信号Ｌ（ｎ）を周波数信号Ｌ（ｋ，ｎ）に変換する。第２の時間周波数変換部４３により入力信号のＲチャネルの時間信号Ｒ（ｎ）を周波数信号Ｒ（ｋ，ｎ）に変換する（ステップＳ１１）。次いで、符号化装置４１は、ダウンミックス部８３により入力信号のＬチャネルの周波数信号Ｌ（ｋ，ｎ）とＲチャネルの周波数信号Ｒ（ｋ，ｎ）とをダウンミックスしてモノラル信号Ｍ（ｋ，ｎ）を算出する。符号化装置４１は、強度差算出部８１および類似度算出部８２によりチャネル間の強度差ＩＩＤ（ｋ）およびチャネル間の類似度ＩＣＣ（ｋ）を算出する（ステップＳ１２）。
【００９０】
次いで、符号化装置４１は、ＳＢＲエンコード部４９によりモノラル信号Ｍ（ｋ，ｎ）からＳＢＲデータを生成する（ステップＳ１３）。一方、符号化装置４１は、周波数時間変換部５０によりモノラル信号Ｍ（ｋ，ｎ）を周波数時間変換して時間信号にする（ステップＳ１４）。そして、符号化装置４１は、ＡＡＣエンコード部５１により時間変換されたモノラル信号からＡＡＣデータを生成する（ステップＳ１５）。
【００９１】
また、例えばステップＳ１３、ステップＳ１４およびステップＳ１５と並列に、符号化装置４１は、残響信号生成部９１によりモノラル信号Ｍ（ｋ，ｎ）から残響信号Ｄ（ｋ，ｎ）を生成する。符号化装置４１は、係数計算部９２によりＩＩＤ（ｋ）およびＩＣＣ（ｋ）に基づいて係数行列Ｈ（ｋ）を算出する（ステップＳ１６）。次いで、符号化装置４１は、ステレオ信号生成部９３によりモノラル信号Ｍ（ｋ，ｎ）、残響信号Ｄ（ｋ，ｎ）および係数行列Ｈ（ｋ）に基づいて復号信号Ｌ’（ｋ，ｎ），Ｒ’（ｋ，ｎ）を生成する（ステップＳ１７）。
【００９２】
次いで、符号化装置４１は、ＩＰＤ算出部１０３およびＯＰＤ算出部１０４により入力信号Ｌ（ｋ，ｎ），Ｒ（ｋ，ｎ）についてチャネル間の位相差ＩＰＤ（ｋ）および原音とモノラル信号との位相差ＯＰＤ（ｋ）を算出する（ステップＳ１８）。符号化装置４１は、ＩＰＤ’算出部１０１およびＯＰＤ’算出部１０２により復号信号Ｌ’（ｋ，ｎ），Ｒ’（ｋ，ｎ）についてチャネル間の位相差ＩＰＤ’（ｋ）および原音とモノラル信号との位相差ＯＰＤ’（ｋ）を算出する（ステップＳ１９）。ステップＳ１８およびステップＳ１９の順番は問わない。
【００９３】
次いで、符号化装置４１は、ＩＰＤ”算出部１１１およびＯＰＤ”算出部１１２により入力信号の位相差ＩＰＤ（ｋ）と復号信号の位相差ＩＰＤ’（ｋ）との差ＩＰＤ”（ｋ）、および入力信号の位相差ＯＰＤ（ｋ）と復号信号の位相差ＯＰＤ’（ｋ）との差ＯＰＤ”（ｋ）を算出する（ステップＳ２０）。ＩＰＤ”（ｋ）とＯＰＤ”（ｋ）とのどちらを先に算出してもよい。次いで、符号化装置４１は、ＰＳ符号化部４８によりＩＣＣ、ＩＩＤ、ＩＰＤ”およびＯＰＤ”を符号化してＰＳデータを生成する（ステップＳ２１）。そして、符号化装置４１は、多重化部４６によりＰＳデータ、ＡＡＣデータおよびＳＢＲデータを多重化して出力データを生成する（ステップＳ２２）。そして、一連の符号化処理を終了する。
【００９４】
実施例２によれば、実施例１と同様の効果が得られる。図１３に、符号化前の信号の波形および実施例２による復号後の信号の波形を示す。図１３において、波形１３１，１３２は二つの符号化前の信号の波形であり、図１８の二つの符号化前の信号の波形１，２と同じものである。波形１３３，１３４は、波形１３１，１３２の信号を実施例２によって符号化し、フルスペック版の復号技術で復号した信号の波形である。波形１３５，１３６は、波形１３１，１３２の信号を実施例２によって符号化し、簡易版の復号技術で復号した信号の波形である。図１３から明らかなように、実施例２によれば、フルスペック版および簡易版のどちらで復号しても符号化前の信号を再現できるように符号化することができる。
【００９５】
（実施例３）
実施例３は、モノラル信号Ｍ（ｋ，ｎ）を一旦符号化して復号し、チャネル間の類似度ＩＣＣ（ｋ）およびチャネル間の強度差ＩＩＤ（ｋ）を一旦量子化して逆量子化した後、復号信号Ｌ’（ｋ，ｎ），Ｒ’（ｋ，ｎ）を算出するものである。
【００９６】
・復号信号推定部の構成
図１４は、実施例３にかかる符号化装置の復号信号推定部を示すブロック図である。図１４に示すように、復号信号推定部８４は、ＨＥ−ＡＡＣエンコード部１４１、ＨＥ−ＡＡＣデコード部１４２、類似度量子化部１４３、類似度逆量子化部１４４、強度差量子化部１４５および強度差逆量子化部１４６を備えている。ＨＥ−ＡＡＣエンコード部１４１は、モノラル信号Ｍ（ｋ，ｎ）を符号化したデータを生成する。ＨＥ−ＡＡＣデコード部１４２は、ＨＥ−ＡＡＣエンコード部１４１の出力データを復号して復号後のモノラル信号Ｍｄｅｃ（ｋ，ｎ）を生成する。類似度量子化部１４３は、類似度ＩＣＣ（ｋ）を量子化する。類似度逆量子化部１４４は、類似度量子化部１４３の出力データを逆量子化して逆量子化後のＩＣＣｄｅｃ（ｋ）を生成する。強度差量子化部１４５は、強度差ＩＩＤ（ｋ）を量子化する。強度差逆量子化部１４６は、強度差量子化部１４５の出力データを逆量子化して逆量子化後のＩＩＤｄｅｃ（ｋ）を生成する。
【００９７】
残響信号生成部９１は、復号後のモノラル信号Ｍｄｅｃ（ｋ，ｎ）に基づいて残響信号Ｄ（ｋ，ｎ）を生成する。係数計算部９２は、逆量子化後のＩＣＣｄｅｃ（ｋ）および逆量子化後のＩＩＤｄｅｃ（ｋ）に基づいて係数行列Ｈ（ｋ）を生成する。ステレオ信号生成部９３は、復号後のモノラル信号Ｍｄｅｃ（ｋ，ｎ）、残響信号Ｄ（ｋ，ｎ）および係数行列Ｈ（ｋ）に基づいて復号信号Ｌ’（ｋ，ｎ），Ｒ’（ｋ，ｎ）を生成する。Ｌ’（ｋ，ｎ）およびＲ’（ｋ，ｎ）は次の（３８）式で表される。
【００９８】
【数３８】
2011150084.tif 000040
【００９９】
・ＨＥ−ＡＡＣエンコード部およびＨＥ−ＡＡＣデコード部の構成
図１５は、復号信号推定部のＨＥ−ＡＡＣエンコード部およびＨＥ−ＡＡＣデコード部を示すブロック図である。図１５に示すように、ＨＥ−ＡＡＣエンコード部１４１は、ＳＢＲエンコード部１５１、周波数時間変換部１５２およびＡＡＣエンコード部１５３を備えている。ＨＥ−ＡＡＣエンコード部１４１については実施例２において説明したＨＥ−ＡＡＣエンコード部４５と同様であるので、説明を省略する。
【０１００】
ＨＥ−ＡＡＣデコード部１４２は、ＳＢＲデコード部１５４、ＡＡＣデコード部１５５および時間周波数変換部１５６を備えている。ＡＡＣデコード部１５５は、ＡＡＣエンコード部１５３から出力されたＡＡＣデータを復号する。時間周波数変換部１５６は、ＡＡＣデコード部１５５の出力データを時間周波数変換してＳＢＲデコード部１５４に与える。ＳＢＲデコード部１５４は、ＳＢＲエンコード部１５１の出力データであるＳＢＲデータを復号して得た高周波数成分と、時間周波数変換部１５６から与えられた中低周波数成分とに基づいて復号後のモノラル信号Ｍｄｅｃ（ｋ，ｎ）を生成する。ＨＥ−ＡＡＣデコード部１４２の詳細については、例えばＩＳＯ／ＩＥＣ  １３８１８−７：２００６の規格書に開示されている。
【０１０１】
・類似度量子化部および類似度逆量子化部の構成
図１６は、類似度の量子化テーブルの一例を示す図表である。図１６に示す類似度の量子化テーブル１６１は、例えば上述した非特許文献１に開示されているものである。図１６に示す例では、類似度（ＩＣＣ（ｋ）＝ρ）が取り得る値の範囲は−１〜＋１である。類似度量子化部１４３は、類似度の量子化テーブル１６１の中から、類似度算出部８２により算出された類似度ρ（ＩＣＣ（ｋ））に最も近い量子化値を持つインデックスを選ぶ。例えば類似度ρが０．６である場合、類似度量子化部１４３はインデックス３を選択する。類似度ρが隣り合うインデックスの中間値である場合には、該当する二つのインデックスのうちのいずれかが選択される。
【０１０２】
類似度逆量子化部１４４は、類似度の量子化テーブル１６１を参照し、類似度量子化部１４３により選択されたインデックスに対応する類似度の逆量子化値を得る。例えばインデックスが３である場合、類似度の逆量子化値は０．６００９２となる。類似度の量子化テーブル１６１は、予めエンコードプログラム３１に記述されていてもよい。なお、類似度の量子化テーブル１６１は、非特許文献１に開示されているものに限らず、適宜設定することができる。
【０１０３】
・強度差量子化部および強度差逆量子化部の構成
図１７は、強度差の量子化テーブルの一例を示す図表である。図１７に示す強度差の量子化テーブル１６２は、例えば上述した非特許文献１に開示されているものである。図１７に示す例では、強度差ＩＩＤ（ｋ）が取り得る値の範囲は−２５ｄＢ〜＋２５ｄＢである。強度差量子化部１４５は、強度差の量子化テーブル１６２の中から、強度差算出部８１により算出された強度差ＩＩＤ（ｋ）に最も近い量子化値を持つインデックスを選ぶ。例えば強度差ＩＩＤ（ｋ）が１０．８ｄＢである場合、強度差量子化部１４５はインデックス４を選択する。強度差ＩＩＤ（ｋ）が隣り合うインデックスの中間値である場合には、該当する二つのインデックスのうちのいずれかが選択される。
【０１０４】
強度差逆量子化部１４６は、強度差の量子化テーブル１６２を参照し、強度差量子化部１４５により選択されたインデックスに対応する強度差の逆量子化値を得る。例えばインデックスが４である場合、強度差の逆量子化値は１０となる。強度差の量子化テーブル１６２は、予めエンコードプログラム３１に記述されていてもよい。なお、強度差の量子化テーブル１６２は、非特許文献１に開示されているものに限らず、適宜設定することができる。その他の構成は実施例２と同様であるので、説明を省略する。
【０１０５】
実施例３によれば、実施例２と同様の効果が得られる。また、復号信号Ｌ’（ｋ，ｎ），Ｒ’（ｋ，ｎ）を算出する前に、モノラル信号Ｍ（ｋ，ｎ）を一旦符号化して復号し、チャネル間の類似度ＩＣＣ（ｋ）およびチャネル間の強度差ＩＩＤ（ｋ）を一旦量子化して逆量子化することによって、復号処理を行う側の装置において復号処理を行う際の誤差やデータの歪みなどを予め考慮して符号化することができる。なお、上述した説明においては、パラメトリックステレオ符号化方式を例にして説明したが、実施例にかかる符号化方式は、パラメトリックステレオ符号化方式に限らず、位相情報を符号化するような符号化方式であれば適用可能である。
【０１０６】
上述した実施例１、２および３に関し、さらに以下の付記を開示する。
【０１０７】
（付記１）複数チャネルの入力信号をダウンミックスしたダウンミックス信号、前記入力信号のチャネル間の類似度および前記入力信号のチャネル間の強度差に基づいて複数チャネルの復号信号を推定する推定部と、前記入力信号の位相および前記復号信号の位相を分析する分析部と、前記入力信号の位相および前記復号信号の位相に基づいて位相の情報を算出する算出部と、前記入力信号のチャネル間の類似度、前記入力信号のチャネル間の強度差および前記位相の情報を符号化する符号化部と、を備えることを特徴とする符号化装置。
【０１０８】
（付記２）前記分析部は、前記入力信号のチャネル間の位相差、および前記入力信号の一チャネルの信号と前記入力信号をダウンミックスしたダウンミックス信号との位相差、の一方または両方を算出し、前記復号信号のチャネル間の位相差、および前記復号信号の一チャネルの信号と前記復号信号をダウンミックスしたダウンミックス信号との位相差、の一方または両方を算出することを特徴とする付記１に記載の符号化装置。
【０１０９】
（付記３）前記算出部は、前記入力信号の位相と前記復号信号の位相との差に基づいて前記位相の情報を算出することを特徴とする付記１または２に記載の符号化装置。
【０１１０】
（付記４）複数チャネルの入力信号を複数チャネルの周波数信号に変換する時間周波数変換部と、前記時間周波数変換部の出力信号をダウンミックスするダウンミックス部と、前記ダウンミックス部の出力信号を符号化する第１の符号化部と、前記ダウンミックス部の出力信号を時間領域の信号に変換する周波数時間変換部と、前記周波数時間変換部の出力信号を符号化する第２の符号化部と、前記時間周波数変換部の出力信号に基づいてチャネル間の類似度を算出する類似度算出部と、前記時間周波数変換部の出力信号に基づいてチャネル間の強度差を算出する強度差算出部と、前記類似度、前記強度差および前記ダウンミックス部の出力信号に基づいて複数チャネルの復号信号を推定する復号信号推定部と、前記時間周波数変換部の出力信号の位相を分析し、前記復号信号推定部の出力信号の位相を分析する位相分析部と、前記時間周波数変換部の出力信号の位相および前記復号信号推定部の出力信号の位相に基づいて前記時間周波数変換部の出力信号と前記復号信号推定部の出力信号との位相差を算出する位相差算出部と、前記類似度、前記強度差および前記位相差を符号化する第３の符号化部と、前記第１の符号化部の出力データ、前記第２の符号化部の出力データおよび前記第３の符号化部の出力データを多重化して出力符号を生成する多重化部と、を備えることを特徴とする符号化システム。
【０１１１】
（付記５）前記位相分析部は、前記時間周波数変換部の出力信号のチャネル間の位相差、および前記時間周波数変換部の出力信号の一チャネルの信号と前記時間周波数変換部の出力信号をダウンミックスしたダウンミックス信号との位相差、の一方または両方を算出し、前記復号信号推定部の出力信号のチャネル間の位相差、および前記復号信号推定部の出力信号の一チャネルの信号と前記復号信号推定部の出力信号をダウンミックスしたダウンミックス信号との位相差、の一方または両方を算出することを特徴とする付記４に記載の符号化システム。
【０１１２】
（付記６）前記位相差算出部は、前記時間周波数変換部の出力信号の位相と前記復号信号推定部の出力信号の位相との差に基づいて前記位相差を算出することを特徴とする付記４または５に記載の符号化システム。
【０１１３】
（付記７）複数チャネルの入力信号をダウンミックスしたダウンミックス信号、前記入力信号のチャネル間の類似度および前記入力信号のチャネル間の強度差に基づいて複数チャネルの復号信号を推定する推定ステップと、前記入力信号の位相および前記復号信号の位相を分析する分析ステップと、前記入力信号の位相および前記復号信号の位相に基づいて位相の情報を算出する算出ステップと、前記入力信号のチャネル間の類似度、前記入力信号のチャネル間の強度差および前記位相の情報を符号化する符号化ステップと、を含むことを特徴とする符号化方法。
【０１１４】
（付記８）前記分析ステップでは、前記入力信号のチャネル間の位相差、および前記入力信号の一チャネルの信号と前記入力信号をダウンミックスしたダウンミックス信号との位相差、の一方または両方を算出し、前記復号信号のチャネル間の位相差、および前記復号信号の一チャネルの信号と前記復号信号をダウンミックスしたダウンミックス信号との位相差、の一方または両方を算出することを特徴とする付記７に記載の符号化方法。
【０１１５】
（付記９）前記算出ステップでは、前記入力信号の位相と前記復号信号の位相との差に基づいて前記位相の情報を算出することを特徴とする付記７または８に記載の符号化方法。
【符号の説明】
【０１１６】
１１，４１  符号化装置
１２  推定部
１３  分析部
１４  算出部
１５  符号化部
４２，４３  時間周波数変換部
４６  多重化部
４８  第３の符号化部
４９  第１の符号化部
５０  周波数時間変換部
５１  第２の符号化部
８１  強度差算出部
８２  類似度算出部
８３  ダウンミックス部
８４  復号信号推定部
８５  位相分析部
８６  位相差算出部
【図１】
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【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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