(57)【要約】オーディオエンコーダは、正弦波タイプのエンコーダと振幅変調エンコーダを有しており、共にオーディオ入力信号を受信する。振幅変調エンコーダは、それぞれが時間変動する振幅エンベロープに関する割り当てられた個々のパラメータを有する正弦波成分のセットを生成する。正弦波タイプのエンコーダは、従来の一定の振幅タイプのエンコーダであり、一定の正弦波成分のセットを生成する。知覚に関連する基準のような、予め決定された符号化効率の基準を使用した最適化に基づいて、オーディオエンコーダは、２つのエンコーダからのどの成分を出力ビットストリームに含ませるか判定する。好適な実施の形態では、２つのエンコーダのうちの１つからの成分のみが使用される。好ましくは、それぞれのオーディオ信号セグメントについて最適化プロセスが繰り返され、好ましくは、それぞれのセグメントについて、振幅のエンベロープのパラメータがセグメントに存在するか否かを示すフラグがビットストリームに含まれる。さらに、本発明は、オーディオデコーダ、符号化及び復号化方法、符号化信号、並びに、エンコーダ及びデコーダを有する装置に関する。本発明に係るオーディオ符号化は、トランジェントサウンドエコー効果のための高い音質を提供しつつ、レート効率が良好である場合にのみ振幅のエンベロープが含まれるのでビットレート効率が高い。
2008518264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオ信号をエンコードするために適合されるオーディオエンコーダであって、
第一の複数の正弦波成分を含む第一のエンコードされた信号部分を発生するために適合される正弦波タイプのエンコーダと、
時間につれて変化する振幅の包絡線に関する少なくとも１つのパラメータが個々に割り当てられる第二の複数の正弦波成分を含む第二のエンコードされた信号部分を発生するために適合される振幅変調エンコーダとを有し、
前記オーディオエンコーダは、予め決定された符号化効率の基準に関して前記第一のエンコードされた信号部分と前記第二のエンコードされた信号部分とを評価し、エンコードされた出力信号を発生するために適合される手段を有する、
オーディオエンコーダ。
【請求項２】
前記エンコードされた出力信号に含まれる前記第一及び第二のエンコードされた信号部分のうちの１つを選択するために適合される、
請求項１記載のオーディオエンコーダ。
【請求項３】
前記第一及び第二のエンコードされた信号部分の符号化効率を評価し、前記オーディオ信号のそれぞれのセグメントについて、エンコードされた出力信号を発生するために適合される、
請求項１記載のオーディオエンコーダ。
【請求項４】
前記振幅変調エンコーダは、時間につれて変化する振幅の包絡線のアタックに関する時間につれて変化する振幅の包絡線のパラメータを生成するために適合される。
請求項１記載のオーディオエンコーダ。
【請求項５】
予め決定された符号化効率の基準は、全体のビットレートと知覚の歪みの測定値の組み合わせを有する、
請求項１記載のオーディオエンコーダ。
【請求項６】
時間につれて変化する振幅情報が前記エンコードされた出力信号に含まれるかを示すように、前記オーディオ信号のそれぞれのセグメントについてのフラグを前記エンコードされた出力信号に発生するために適合される、
請求項１記載のオーディオエンコーダ。
【請求項７】
時間につれて変化する振幅情報が含まれるかを示すように、それぞれのセグメントについてであって、前記エンコードされた出力信号のそれぞれの個々の正弦波成分についてのフラグを前記エンコードされた出力信号に発生するために適合される、
請求項１記載のオーディオエンコーダ。
【請求項８】
前記振幅変調エンコーダは、正弦波成分の周波数の推定パラメータ、オンセットの推定パラメータ及びエンベロープの推定パラメータを有する繰り返しループに基づいて正弦波成分を発生するために適合される手段を有する、
請求項１記載のオーディオエンコーダ。
【請求項９】
エンコードされたオーディオ信号をデコードするために適合されるオーディオデコーダであって、
時間につれて変動する振幅の包絡線に関連する少なくとも１つのパラメータが個々に割り当てられた正弦波成分のセットを含むエンコードされたオーディオ信号を受信するために適合される手段と、
上記に応じてオーディオ信号を発生するために適合される信号発生手段と、
を有するオーディオデコーダ。
【請求項１０】
オーディオ信号をエンコードする方法であって、
第一の正弦波成分のセットを含む第一のエンコードされた信号部分を発生するステップと、
時間につれて変化する振幅の包絡線に関する少なくとも１つのパラメータが個々に割り当てられた第二の正弦波成分のセットを含む第二のエンコードされた信号部分を発生するステップと、
予め決定された符号化効率の基準に関して前記第一及び第二のエンコードされた信号部分を評価するステップと、
前記第一及び第二のエンコードされた信号部分について前記評価された符号化効率の結果に基づいて、前記第一及び第二のエンコードされた信号部分の一部を含むエンコードされたオーディオ信号を発生するステップと、
を含む方法。
【請求項１１】
エンコードされたオーディオ信号をデコードする方法であって、
正弦波成分のセットを受信するステップと、
それぞれ個々の正弦波成分について、時間につれて変化する振幅の包絡線に関連する少なくとも１つのパラメータを受信するステップと、
前記正弦波成分のセットと前記個々に時間につれて変動する振幅の包絡線に応答してオーディオ信号を発生するステップと、
を含む方法。
【請求項１２】
正弦波成分のセットと、
前記正弦波成分に個々に割り当てられた時間につれて変化する振幅の包絡線に関する少なくとも１つのパラメータのセットと、
を含むエンコードされたオーディオ信号。
【請求項１３】
請求項１２記載のエンコードされたオーディオ信号を表すデータを含む記憶媒体。
【請求項１４】
請求項１記載のオーディオエンコーダを有する装置。
【請求項１５】
請求項９記載のオーディオデコーダを有する装置。
【請求項１６】
請求項１０記載の方法に従ってオーディオ信号をエンコードするために適合されるコンピュータ読み取り可能なプログラムコード。
【請求項１７】
請求項１１記載の方法に従ってエンコードされたオーディオ信号をデコードするために適合されるコンピュータ読み取り可能なプログラムコード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高品質の低ビットレートオーディオ信号の符号化の分野に関し、特に、本発明は、パラメトリックコーディングに基づいたオーディオコーディングであって、トランジェントサウンドのケースで効率の良い符号化及び高い音質に適合されるオーディオコーディングに関する。より詳細には、本発明は、振幅変調及び一定の振幅の正弦波に基づく結合される符号化に関する。
【背景技術】
【０００２】
オーディオ符号化における古典的な問題は、プリエコー歪み、すなわち開始の前に生じるエラーである。これらのエラーは、マスカーが存在する状況に比べて、人間の聴覚システムにより非常に乏しくマスクされる。したがって、トランジェントの前に生じる量子化誤差により、明らかに聞くことのできる歪みを生じる可能性が非常に高い。結果的に、トランジェントサウンドを適切に符号化するため、特別の注意が為される必要がある。
【０００３】
プリマスキングは、約２０ｎｓだけ典型的に続くために測定することができ、ポストマスキングは、１００ｍｓよりも長く続くことができる。さらに、マスキング現象が重要なバンドに基づいて生じること、すなわち、ワイドバンド毎に正確に対処することができない。正弦波コーダのような大きなクラスのオーディオ符号化技術は、１０−２０ｍｓにわたり静止している固定しているコンポーネントでオーディオ信号をモデル化する。多くのコンポーネントは、短時間のトランジェントをモデル化するために必要とされる。
【０００４】
パラメトリックオーディオモデリング及びコーディングでは、振幅変調された正弦波モデルは、抜粋“Glockenspiel”及び“Castanets”で遭遇するような、トランジェントサウンドの特徴を捕捉することに関心がある。たとえば湿った正弦波は、オーディオモデリングの環境で、この目的のために幾つかの注意を受ける。
【０００５】
オーディオコーディングにおける振幅変調を使用した従来技術のソリューションの例は、“Analysis/Synthesis  Audio  Codec  for  Very  Low  Bit  Rates”  by  B.Edler,  H.Purhagen  and  C.Ferekidis  (100th  Conv.  Audio  Eng.  Soc.  Preprint4179,  1996)、及び“Advances  in  parametric  coding  for  high-quality  audion”  by  Schuijers,  Oomen,  den  Brinker  and  Gerrits  (Proc.  1st  IEEE  Benelux  Workshop  on  Model  Based  Processing  and  Coding  of  Audio  (MPCA-2002))である。しかし、これらは、それらの定義においてシングルバンドであり、包絡線が全てのコンポーネントで同じであることを意味するトランジェントの検出及び符号化である。しかし、“Analysis/Synthesis  Audio  Codec  for  Very  Low  Bit  Rates”では、推定された包絡線を適用すべきかをコンポーネント当たり判定される。
【０００６】
上述された従来技術の例は、振幅変調信号のウィンドウの長さ又は予測は、強い固定した低周波成分により支配され、弱いトランジェントが高周波で生じ、これにより可聴のアーチファクトを生じるという問題点に苦しむ。別の問題点は、高周波のトランジェントの存在のために短いウィンドウの長さが選択され、これにより、静止した低周波信号部分の可聴の品質を低減するために乏しい周波数の解像度を生じさせる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、所与のビットレートで従来の正弦波コーダに比較して低い歪みを達成することを意味する、レート歪みの観点で効率的であって、複雑さの観点で効率的であって、同時に厳しい可聴のアーチファクトなしでトランジェントサウンドを扱うことができる振幅変調された正弦波オーディオコーダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第一の態様によれば、この目的は、オーディオ信号をエンコードするために適合されるオーディオエンコーダを供給することで達成され、オーディオエンコーダは、第一の複数の正弦波成分を有する第一のエンコードされた信号部分を発生するために適合される正弦波タイプのエンコーダ、時間変動する振幅エンベロープに関連する少なくとも１つのパラメータと個々に割り当てられた第二の複数の正弦波成分を有する第二のエンコードされた信号部分を発生するために適合される振幅変調エンコーダを有しており、オーディオエンコーダは、予め決定された符号化効率基準に関して第一及び第二のエンコードされた信号部分を評価して、これに応じてエンコードされた出力信号を生成する。
【０００９】
第一の態様に係るエンコーダは、トランジェントオーディオ信号のための高い符号化効率を提供する。理由は、振幅変調エンコーダは、好ましくは１つのセグメント内の、それぞれ個々の正弦波成分に振幅エンベロープのパラメータを割り当てるために適合される。したがって、オーディオエンコーダは、トランジェントオーディオ信号を正確に表すことが可能である。これは、オーディオコーダが幾つかの正弦波成分に時間にわたり著しく変化させ、他の正弦波成分が一定又はほぼ一定とするためである。これにより、トランジェント信号は、明らかに可聴のプリエコー効果が回避されるか、少なくとも実質的に低減されるようなやり方で表すことができる。これは、従来技術のエンコーダに対する利点である。
【００１０】
正弦波タイプのエンコーダ及び振幅変調のエンコーダの両者に関して、オーディオ入力信号の符号化効率が評価されるので、第一の態様に係るエンコーダは効率的であるが、正弦波タイプのエンコーダは、好ましくは、従来の一定の振幅のタイプのエンコーダである。したがって、予め決定された符号化効率の基準の観点で効率的であると評価されたとき、それぞれの正弦波成分の時間変動する振幅エンベロープに関連するパラメータを表す余分のビットレートのみが使用される。好ましくは、効率の基準は、知覚的に関連する歪みの測度を含む。好適な実施の形態では、効率の基準は、全体のビットレート及び知覚の歪みの測度の組み合わせを含む。知覚的な歪みの測度を使用して、振幅の変調のパラメータが符号化された出力信号に含まれるかを判定することにおいて、知覚された音の品質が考慮される。
【００１１】
好適な実施の形態では、オーディオエンコーダは、符号化された出力信号に含まれるべき第一及び第二のエンコードされた信号のうちの一方を選択するために適合される。好ましくは、符号化効率の評価に基づいて、オーディオ信号が正弦波タイプのエンコーダによりエンコードされるか、振幅変調のエンコーダによりエンコードされるべきかが判定される。かかる判定は、ターゲットビットレートの制約下で２つのエンコーダの歪みの測定値を比較するタスクを含み、次いで、最も低い歪みを与える測定値を選択する。歪みの測定値を直接的に使用する代わりに、コスト関数が定義され、最も低いコストをもつ代替が選択される。コスト関数は、ビットレートと知覚的な歪みの線形結合を有する。
【００１２】
代替的に、オーディオエンコーダは、正弦波コーダ及び振幅変調エンコーダから６つの正弦波成分を考える。これは、更に効率的な符号化表現につながる。しかし、タスクは、更に複雑である。
【００１３】
好ましくは、エンコーダは、第一及び第二のエンコードされた信号部分の符号化効率を評価し、オーディオ信号のそれぞれのセグメントについて、これに応じてエンコードされた出力信号を生成するために適合される。トランジェントのような急速に変化する信号について、単一のトランジェントが１つ又は２つのセグメントにおいて生じるので、セグメント毎にオーディオ入力信号を扱うことが重要であり、結果的に、振幅変調エンコーダは、予め決定された符号化効率の基準の観点で効率的であるとされたセグメントにおいて、必要な場合にのみ使用されることが、符号化効率に関して重要である。さもなければ、必要ではないセグメントについてエンベロープパラメータでビットレートが浪費される。
【００１４】
好ましくは、振幅変調エンコーダは、時間変動する振幅エンベロープのアタックに関連して時間変動する振幅エンベロープパラメータを生成するために適合される。アタックパラメータは、振幅エンベロープの傾斜の数学的な記述を有する。さらに、オンセット又はアタック時間を有する場合がある。
【００１５】
好ましくは、時間変動する振幅情報がエンコードされた出力信号に含まれるかを示すように、オーディオエンコーダは、オーディオ信号のそれぞれのセグメントについてのフラグを、その出力ビットストリームに生成するために適合される。これにより、デコーディング装置は、エンベロープパラメータデータを受信する準備がされているか否かが通知される。
【００１６】
特に、オーディオエンコーダが６つの一定の正弦波成分を有するエンコードされた出力信号及び振幅エンベロープ情報を有する正弦波成分を生成するために適合される実施の形態について、オーディオエンコーダがその出力ビットストリームに、振幅エンベロープ情報を有するか否かに関するそれぞれの正弦波成分についてのフラグを生成するために適合されることが好ましい。
【００１７】
第二の態様によれば、本発明は、エンコードされたオーディオ信号をデコードするために適合されるオーディオデコーダを提供するものであり、オーディオデコーダは、時間変化する振幅エンベロープに関連する少なくとも１つのパラメータが個々に割り当てられている正弦波成分のセットを含むエンコードされたオーディオ信号を受けるために適合される手段、これに応答してオーディオ信号を発生するために適合される信号発生手段を有する。  
好ましくは、デコーダは、振幅エンベロープを含むか否かをそれぞれのセグメントについて示すフラグをその入力ビットストリームで受けるために適合される。
【００１８】
第三の態様では、本発明は、オーディオ信号をエンコードする方法を提供するものであり、当該方法は、第一の正弦波成分のセットを有する第一のエンコードされた信号部分を発生するステップ、時間変動する振幅エンベロープに関連する少なくとも１つのパラメータが個々に割り当てられる第二の正弦波成分のセットを有する第二のエンコードされた信号部分を生成するステップ、予め決定された符号化効率に関して第一及び第二のエンコードされた信号部分を評価するステップ、第一及び第二のエンコードされた信号部分について評価された符号化効率の結果に基づいて、第一及び第二の信号部分の一部を含むエンコードされたオーディオ信号を発生するステップを有する。
【００１９】
第四の態様では、本発明は、エンコードされたオーディオ信号をデコードする方法を提供するものであり、当該方法は、正弦波成分のセットを受けるステップ、それぞれ個々の正弦波成分について、時間変化する振幅エンベロープに関する少なくとも１つのパラメータを受けるステップ、正弦波成分のセット及び個々の時間変化する振幅エンベロープに応答して、オーディオ信号を生成するステップを有する。
【００２０】
第五の態様では、本発明は、エンコードされたオーディオ信号を提供するものであり、当該方法は、正弦波成分のセット、正弦波成分に個々に割り当てられた時間変化する振幅エンベロープに関連する少なくとも１つのパラメータのセットを有する。
【００２１】
好ましくは、エンコードされたオーディオ信号は、それぞれのセグメントについて、時間変化する振幅エンベロープに関連する少なくとも１つのパラメータが存在するか否かを示すフラグをそれぞれのセグメントについて有する。エンコードされたオーディオ信号は、さらに、振幅エンベロープパラメータがこの成分について含まれるかを示すそれぞれ正弦波成分についてフラグを有する。
【００２２】
第六の態様では、本発明は、第五の態様に従ってエンコードされたオーディオ信号を表すデータを含む記憶媒体を提供する。記憶媒体は、好ましくは、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＣＤ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、コンパクトフラッシュ（登録商標）、メモリスティック等のような標準的なオーディオデータ記憶媒体である。しかし、コンピュータハードディスク、コンピュータメモリ、フロプティカルディスク等のようなコンピュータデータ記憶媒体である場合もある。
【００２３】
第七の態様では、本発明は、第一の態様に係るオーディオコーダを有する装置を提供するものである。  
第八の態様では、本発明は、第二の態様に係るオーディオコーダを有する装置を提供するものである。
【００２４】
第七及び第八の態様に係る好適な装置は、テープ、ディスク、又はメモリベースのオーディオレコーダ及びプレーヤのような全ての異なるタイプのオーディオ装置である。たとえば、固体プレーヤ、ＤＶＤプレーヤ及びレコーダ、コンピュータ用のオーディオプロセッサ等である。さらに、モバイルフォンのために有利である。
【００２５】
第九の態様では、本発明は、第三の態様に従う方法に係るオーディオ信号をエンコードするために適合されるコンピュータ読み取り可能なプログラムコードを提供するものである。  
第十の態様では、本発明は、第四の態様に従う方法に係るエンコードされたオーディオ信号をデコードするために適合されたコンピュータ読み取り可能なプログラムコードを提供するものである。
【００２６】
第九及び第十の態様に係るコンピュータ読み取り可能なプログラムコードは、シグナルプロセッサ、パーソナルコンピュータ等のために適合されるソフトウェアアルゴリズムを有しており、ディスク又はメモリカード、若しくはメモリスティックのような搬送可能な媒体に存在するか、若しくはＲＯＭチップにおいて存在するか、又は装置に記憶される他のやり方で存在する。
【００２７】
以下、本発明は、添付図面を参照して更に詳細に記載される。  
本発明は様々な変更及び代替的な形式を受けるが、特定の実施の形態が図面において例示を介して示され、本実施の形態で詳細に記載される。しかし、本発明は開示される特定の形式に限定されるものではないことを理解されたい。むしろ、本発明は、特許請求の範囲により定義される本発明の精神及び範囲に含まれる全ての変更、等価構成、及び代替をカバーするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１は、本発明に係る結合されたエンコーダのブロック図を示している。オーディオ信号ＩＮは、従来の正弦波エンコーダ部分ＣＡ及び振幅変調エンコーダ部分ＡＭに印加される。これらエンコーダ又はサブコーダＣＡ，ＡＭのそれぞれは、オーディオ信号ＩＮに応答して正弦波成分のセットを発生可能である。正弦波エンコーダＣＡは、従来のやり方で動作し、すなわち一定の振幅の正弦波エンコーダとして動作し、振幅変調エンコーダＡＭは、正弦波成分を抽出し、それぞれには、１以上のパラメータにより示される個々の時間変動する振幅エンベロープが割り当てられ、したがって、これにより、それぞれの正弦波成分について選択された振幅変調のパラメータの表現が出力ビットストリームＯＵＴに含まれる必要があるので、余分のビットレートを要する。さらに、振幅変調サブコーダＡＭに関する詳細は、以下に記載される。
【００２９】
レート歪み制御ユニットＲＤＣは、２つのエンコーダＣＡ，ＡＭのための符号化テンプレートを選択し、たとえばコスト関数を最小にすることで、符号化効率の基準に従って符号化効率に関してそれらのパフォーマンスを評価する。基準は、知覚的な歪みの測定値の最適値、すなわち全体のターゲットビットレートの制約下での可聴の品質の最適値である。
【００３０】
エンコーダＣＡ，ＡＭのそれぞれは、オーディオ信号ＩＮのビットレートの量Ｒ及び歪みＤを得る。これらのレートＲ及び歪みＤに基づいて、レート歪み制御ユニットＲＤＣは、エンコーダＣＡ，ＡＭのそれぞれについて、λ*により示されるラグランジェ乗数に基づいてコスト関数を最適化する。これにより、レート歪み制御ユニットは、レート歪みの観点で２つの結果で終了し、２つのエンコーダＣＡ，ＡＭのうちの最良の１つを選択し、出力ビットストリームＯＵＴに提供される、エンコードされた出力信号を生成する。図１では、この２つのエンコーダＣＡ，ＡＭ間での選択は、レート歪み制御ユニットＲＤＣにより制御され、これにより２つのエンコーダＣＡ，ＡＭのうちのどれをアクティブにすべきかを選択する出力スイッチＯＳにより例示される。
【００３１】
好ましくは、正弦波コーダＣＡと振幅変調エンコーダＡＭとの間の選択は、オーディオ信号ＩＮのそれぞれのセグメントについて実行される。これにより、トランジェントを含めて、オーディオ信号ＩＮの急速な変動に適合するため、エンコーダにとっての最良の可能性は、セグメントの終わりに存在する。好ましくは、オーディオ信号は、オーバラップするセグメントに分裂される。
【００３２】
代替的な実施の形態では、エンコーダは、正弦波エンコーダと振幅変調により発生された正弦波成分の混合を有するオーディオ信号のエンコードされた表現、すなわち一定の振幅を有する正弦波成分と振幅変調された正弦波成分の両者を有するエンコードされた信号を生成するために適合される。この実施の形態は、それぞれの正弦波成分について、振幅変調が適用されるかを示すフラグを出力ビットストリームで生成するために適合されることが好ましい。好ましくは、この代替的な実施の形態は、セグメント毎にレート歪みの効率を評価するために適合される。
【００３３】
それぞれの正弦波成分について個々の時間変動する振幅のエンベロープは、以下で更に詳細に記載されるように、オンセットタイム、アタックレート（attack  rate）、減衰時間等のような少なくとも１つ、好ましくは２以上のパラメータにより示される。
【００３４】
任意に、図１は、オーディオ信号ＩＮに基づいてマスキング曲線ｍｃの表現を計算する、すなわちオーディオ信号ＩＮに与えられる人間の可聴のマスキング閾値の表現を生成するために適合される知覚的なモデルユニットＰＭを示す。このマスキング曲線ｍｃは、符号化効率を高めるのを可能にするようにサブコーダＣＡ，ＡＭに供給される。これは、マスキング曲線に関する情報は、知覚的に関連する歪み測定値のパラメータ、すなわち知覚された音質を示す歪み測定値を提供する助けとなるためである。
【００３５】
正弦波推定に関する知覚の歪みに関連する測定値及び背景情報に関する詳細は、“Sinusoidal  modeling  using  psycho-acoustical  matching  pursuits”by  R.Heusdens,  R.Vafin,  W.B.Kleijin  ((2002),  IEEE  Signal  Processing  Lett.,  9(8),  pp.262-265)  及び“A  new  psycho-acoustical  masking  model  for  audio  coding  applications”by  S.van  de  Par,  A.Kohlrausch,  R.Heusdens  ((2002),  IEEE  Int.  Conf.  Acoust.,  Speech  and  SignalProcess.,  Orlando,  USA,  2002,  pp.II-1805-1808)  で見られ、両者は引用により本明細書に盛り込まれる。
【００３６】
好ましくは、振幅変調エンコーダＡＭは、以下に従う正弦波成分を生成するために適合される。
【００３７】
【数１】
2008518264.tif 000003
ここでｎ＝１，．．．，Ｎである。
【００３８】
Ａl，ωl及びψlは、ｌ番目の正弦波成分の振幅、周波数及び位相である。γl（ｎ）はｌ番目の正弦波成分の時間変動する振幅エンベロープである。γl（ｎ）が時間につれて変動するのを許容することは振幅変調で示される。好ましくは、エンベロープは、トランジェントコンポーネントについて以下のようにモデル化される。
【００３９】
【数２】
2008518264.tif 000004
また、全てのｎについて、変動のない成分についてγl（ｎ）＝１である。  
それぞれのエンベロープは、オンセットｎl、アタックパラメータαl、及び減衰パラメータβlにより特徴づけされる。単位ステップ関数はｕ（ｎ）で示される。
【００４０】
図２は、ガンマエンベロープと呼ばれる、式（２）に係るエンベロープの時間−振幅プロットの例を示す。例示された振幅及び時間スケール並びに他のパラメータは、良好に定義されたシャープなオンセット及び緩やかな減衰により一般に特徴づけされる曲線の形状を説明するために任意に選択されることを理解されたい。  
式（２）の異なる時間変動するガンマ−エンベロープをそれぞれの正弦波成分に適用することで、個々の変調特性をもつ振幅変調された正弦波のセットが生成される。
【００４１】
図３は、窓掛けされた振幅エンベロープ、すなわち窓掛けされたガンマエンベロープの時間−振幅のプロットを示す。図２に関して、曲線は、主に一般的な形状を説明する役割を果たす。好ましくはｖｏｎ  Ｈａｎｎタイプの窓が使用される。
【００４２】
図４は、３つのステップを含む振幅変調エンコーダＡＭの好適な反復的な予測手順を説明する役割を果たす。オーディオ入力信号ＩＮは、始めに、第一の正弦波成分の周波数ＦＥに関して予測され、オンセットの予測ＯＥ、及び、対応する位相及び振幅を有する最終的なエンベロープパラメータ予測ＥＥに関して予測される。正弦波成分は、次いで、発見されたパラメータに従って正弦波合成ＳＳにより発生され、入力信号ＩＮから減算される。このように、正弦波成分のセットは、一度に１つずつ、予め定義された停止基準に合致するまで入力信号ＩＮから減算されるたびに発見される。
【００４３】
好適な実施の形態では、正弦波成分の位相は、５ビットを使用して一様に量子化され、振幅及び周波数は、対数領域で量子化される。ガンマエンベロープについて、８−１０ビット／成分は、オンセットグリッドで費やされている大部分のビットで良好な結果を生成する。さらに、８ビットにエンベロープディクショナリサイズの使用が適切に発見されている。
【００４４】
レート歪みの最適化プロセスについて、推定された平均レートは、２つのエンコーダＣＡ，ＡＭの符号化テンプレートのレートを決定することに使用されることが好ましい。正弦波エンコーダＣＡについて、約１６ビット／成分が適切であることがわかり、２４ビット／成分は、振幅変調エンコーダＡＭについて適切である（ディファレンシャルエンコーディングを想定）。
【００４５】
図５は、“Glockenspiel”の抜粋、すなわちベルからのサウンドについて、歪みＤとビットレートＲの観点で符号化効率を説明するグラフである。標準的な正弦波エンコーダは、実践で示されており、本発明に係る結合されたエンコーダは、破線で示されている。本発明に係る結合されたエンコーダにより所与のビットレートＲで実質的に低い歪みＤが得られるか、代替的に、所定の音質（歪みＤ）に到達するために要求される低減されたビットレートＲで得られる。
【００４６】
図６は、“Glockenspiel”の短い抜粋について時間信号、すなわち振幅Ａと時間Ｔを示す。図６の上段は、オリジナル信号ＯＲＧを示す。図６の中段は、標準的な正弦波エンコーダＣＡを示し、本発明に係る結合されたエンコーダＡＭ／ＣＡは、図６の下段に示されている。見られるように、エンコーダは、時間ｔ１でピークを完全に失い、ｔ３でピークを殆ど完全に失う。ｔ２でのオンセットは、オリジナル信号におけるのと同様にシャープではない。完全ではないが、本発明に係る結合されたエンコーダは、標準的な正弦波エンコーダよりも時間ｔ１，ｔ２及びｔ３で遷移及びオンセットを多く生成することがわかる。
【００４７】
リスニングテストにより、たとえば３０ｋｂｐｓといった低ビットレートの音質のオーディオ符号化は、標準的な正弦波コーディングに比較されたとき本発明に係る結合されたエンコーダから利益を受けることを確認している。プリエコーが明らかに低減され、トランジェントが良好にモデル化される。インパルスのような励起といった、高速なオンセットを示すオーディオ信号は、発生されたスピーチから発生されていないスピーチへのような異なるタイプの信号とパーカッシブインスツルメントとの間で遷移する。
【００４８】
本発明に係るエンコーダからのビットストリームをデコードするために適合されるデコーダは、勿論、多数の時間変動する振幅エンベロープパラメータを受け、これに応じてオーディオ信号を生成するために適合される。
【００４９】
理解されるように、本発明は、一般の記憶装置、ソリッドステートオーディオデバイス、ＤＶＤプレーヤ／レコーダ、モバイルコミュニケーションデバイス、インターネット等のようなオーディオのマルチメディアストリーミング広い範囲の用途で適用される。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】正弦波エンコーダ部分と振幅変調エンコーダ部分を有する好適なエンコーダの実施の形態の原理を説明するブロック図である。
【図２】時間変化する振幅エンベロープの例を説明する図である。
【図３】窓掛けされたガンマによる時間変化する振幅エンベロープの例を説明する図である。
【図４】振幅変調のエンコーダ部分における正弦波成分の反復的な抽出のための好適なアルゴリズムを説明する図である。
【図５】正弦波エンコーダと、本発明に係る結合された正弦波及び振幅変調エンコーダのビットレート−知覚される歪みにおける違いを示すグラフの例を示す図である。
【図６】本発明に係る結合されたエンコーダと比較される、正弦波エンコーダでエンコードされるベルの音の抜粋について時間信号の例を示す図である。
【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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【国際調査報告】
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