(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオ信号を符号化する方法であって、
変換されたオーディオ信号を受信するステップと、
前記変換されたオーディオ信号を複数個のサブ帯域に分けるステップと、
前記サブ帯域に対して第１の正弦波コーディング（Ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ  Ｃｏｄｉｎｇ）を行うステップと、
前記第１の正弦波コーディングのコーディング情報に基づいて、前記サブ帯域のうち、第２の正弦波コーディングのためのトラック（ｔｒａｃｋｓ）を決定するステップと、
前記トラックに対する前記第２の正弦波コーディングを行うステップと、
を含み、
前記トラックの開始地点（ｓｔａｒｔｉｎｇ  ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ）は、前記コーディング情報に基づいて決定され、
前記コーディング情報は、前記第１の正弦波コーディングに割り当てられたビット数情報または前記第１の正弦波コーディングに割り当てられたパルス個数情報を含むことを特徴とする符号化方法。
【請求項２】
前記トラックの開始地点は、
前記コーディング情報が特定値より小さい場合、前記複数個のサブ帯域の下位帯域に位置し、
前記コーディング情報が特定値より大きかったり同じ場合、前記複数個のサブ帯域の上位帯域に位置することを特徴とする請求項１に記載の符号化方法。
【請求項３】
オーディオ信号を符号化する装置であって、
変換されたオーディオ信号を受信する入力部と、
前記変換されたオーディオ信号を複数個のサブ帯域に分ける演算部と、
前記サブ帯域に対して第１の正弦波コーディング（Ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ  Ｃｏｄｉｎｇ）を行う第１の正弦波コーディング部と、
前記第１の正弦波コーディングのコーディング情報に基づいて、前記サブ帯域のうち、第２の正弦波コーディングのためのトラック（ｔｒａｃｋｓ）を決定し、前記トラックに対する前記第２の正弦波コーディングを行う第２の正弦波コーディング部と、
を備え、
前記トラックの開始地点（ｓｔａｒｔｉｎｇ  ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ）は、前記コーディング情報に基づいて決定され、
前記コーディング情報は、前記第１の正弦波コーディングに割り当てられたビット数情報または前記第１の正弦波コーディングに割り当てられたパルス個数情報を含むことを特徴とする符号化装置。
【請求項４】
前記トラックの開始地点は、
前記コーディング情報が特定値より小さい場合、前記複数個のサブ帯域の下位帯域に位置し、
前記コーディング情報が特定値より大きかったり同じ場合、前記複数個のサブ帯域の上位帯域に位置することを特徴とする請求項３に記載の符号化装置。
【請求項５】
オーディオ信号を復号化する方法であって、
変換されたオーディオ信号を受信するステップと、
前記変換されたオーディオ信号を複数個のサブ帯域に分けるステップと、
前記サブ帯域に対して第１の正弦波デコーディング（ＳｉｎｕｓｏｉｄａｌＤｅｃｏｄｉｎｇ）を行うステップと、
前記第１の正弦波デコーディングのデコーディング情報に基づいて、前記サブ帯域のうち、第２の正弦波デコーディングのためのトラック（ｔｒａｃｋｓ）を決定するステップと、
前記トラックに対する前記第２の正弦波デコーティングを行うステップと、
を含み、
前記トラックの開始地点（ｓｔａｒｔｉｎｇ  ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ）は、前記デコーディング情報に基づいて決定され、
前記デコーディング情報は、前記第１の正弦波デコーティングに割り当てられたビット数情報または前記第１の正弦波デコーディングに割り当てられたパルス個数情報を含むことを特徴とする復号化方法。
【請求項６】
前記トラックの開始地点は、
前記デコーディング情報が特定値より小さい場合、前記複数個のサブ帯域の下位帯域に位置し、
前記デコーディング情報が特定値より大きかったり同じ場合、前記複数個のサブ帯域の上位帯域に位置することを特徴とする請求項５に記載の復号化方法。
【請求項７】
オーディオ信号を復号化する装置であって、
変換されたオーディオ信号を受信する入力部と、
前記変換されたオーディオ信号を複数個のサブ帯域に分ける演算部と、
前記サブ帯域に対して第１の正弦波デコーディング（ＳｉｎｕｓｏｉｄａｌＤｅｃｏｄｉｎｇ）を行う第１の正弦波デコーディング部と、
前記第１の正弦波デコーディングのデコーディング情報に基づいて、前記サブ帯域のうち、第２の正弦波デコーディングのためのトラック（ｔｒａｃｋｓ）を決定し、前記トラックに対する前記第２の正弦波デコーディングを行う第２の正弦波デコーディング部と、を備え、
前記トラックの開始地点（ｓｔａｒｔｉｎｇ  ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ）は、前記デコーディング情報に基づいて決定され、
前記デコーディング情報は、前記第１の正弦波デコーディングに割り当てられたビット数情報または前記第１の正弦波デコーディングに割り当てられたパルス個数情報を含むことを特徴とする復号化装置。
【請求項８】
前記トラックの開始地点は、
前記デコーディング情報が特定値より小さい場合、前記複数個のサブ帯域の下位帯域に位置し、
前記デコーディング情報が特定値より大きかったり同じ場合、前記複数個のサブ帯域の上位帯域に位置することを特徴とする請求項７に記載の復号化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーディオ信号の符号化及び復号化方法及び装置に関し、より詳細には、階層型正弦波パルスコーディングを用いるオーディオ信号の符号化及び復号化方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信技術の発達とともにデータ伝送のための帯域幅が増加しつつ、多チャネル音声及びオーディオを用いる高品質サービスに対するユーザの要求が次第に増加している。高品質の音声及びオーディオサービス提供のためには、何よりもステレオ音声及びオーディオ信号を効果的に圧縮し復元できるコーディング技術が必要である。
【０００３】
これにより、狭帯域（Ｎａｒｒｏｗ  Ｂａｎｄ：ＮＢ、３００〜３，４００Ｈｚ）、広帯域（Ｗｉｄｅ  Ｂａｎｄ：ＷＢ、５０〜７，０００Ｈｚ）及び超広帯域（Ｓｕｐｅｒ  Ｗｉｄｅ  Ｂａｎｄ：ＳＷＢ、５０〜１４，０００Ｈｚ）信号をコーディングするコーデックに関する研究が活発に進まれている。例えば、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７２９．１は代表的な拡張コーデックであって、狭帯域コーデックであるＧ．７２９を基盤とする広帯域拡張コーデックである。このコーデックは、８ｋｂｉｔ／ｓでＧ．７２９とビットストリームレベルとの互換性を提供し、１２ｋｂｉｔ／ｓでは、より向上した品質の狭帯域信号を提供する。そして、１４ｋｂｉｔ／ｓから３２ｋｂｉｔ／ｓまででは、２ｋｂｉｔ／ｓのビット率の拡張性を有して広帯域信号をコーディングすることができ、ビット率の増加に応じて出力信号の品質も良くなる特性を有する。
【０００４】
近年、Ｇ．７２９．１を基盤として超広帯域信号を提供できる拡張コーデックが開発中である。この拡張コーデックは、狭帯域、広帯域、そして、超広帯域信号を符号化及び復号化することができる。
【０００５】
このような拡張コーデックでは、合成された信号の品質向上のために、正弦波パルスコーディングを用いることもある。正弦波パルスコーディングは、複数の階層にわたってなされることができる。もし、下位階層において、正弦波パルスコーディングに割り当てられるビットまたは正弦波パルス数がフレーム単位で可変的な場合、上位階層での正弦波パルスコーディングで合成信号の品質を高めることができる方法が求められる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、階層型正弦波パルスコーディングを用いて上位階層でオーディオ信号を符号化または復号化するとき、下位階層の正弦波パルスコーディングを考慮することにより、合成信号の品質をより一層向上させることができるオーディオ信号の符号化及び復号化方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明の目的は、以上で言及した目的に制限されず、言及されていない本発明の他の目的及び長所は、下記の説明によって理解され得るし、本発明の実施形態によって一層明らかに理解され得るであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に表した手段及びその組み合わせによって実現され得ることが容易に分かるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的を達成するための本発明は、オーディオ信号の符号化方法であって、変換されたオーディオ信号を受信するステップと、変換されたオーディオ信号を複数個のサブ帯域に分けるステップと、複数個のサブ帯域に対して第１の正弦波パルスコーディングを行うステップと、第１の正弦波パルスコーディング情報を利用して、複数個のサブ帯域のうち、第２の正弦波パルスコーディングの実行領域を決定するステップと、実行領域に対して第２の正弦波パルスコーディングを行うステップとを含み、第１の正弦波パルスコーディング実行ステップは、前記パルスコーディング情報に応じて可変的に行われることを１つの特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、オーディオ信号の符号化装置であって、変換されたオーディオ信号を受信する入力部と、変換されたオーディオ信号を複数個のサブ帯域に分ける演算部と、複数個のサブ帯域に対して第１の正弦波パルスコーディングを行う第１のパルスコーディング部と、第１の正弦波パルスコーディングのパルスコーディング情報を利用して、複数個のサブ帯域のうち、第２の正弦波パルスコーディングの実行領域を決定し、実行領域に対して第２の正弦波パルスコーディングを行う第２のパルスコーディング部とを備え、第１のパルスコーディング部は、パルスコーディング情報に応じて可変的に第１の正弦波パルスコーディングを行うことを他の特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、オーディオ信号の復号化方法であって、変換されたオーディオ信号を受信するステップと、変換されたオーディオ信号を複数個のサブ帯域に分けるステップと、複数個のサブ帯域に対して第１の正弦波パルス復号化を行うステップと、第１の正弦波パルス復号化のパルスコーディング情報を利用して、複数個のサブ帯域のうち、第２の正弦波パルス復号化の実行領域を決定するステップと、実行領域に対して第２の正弦波パルス復号化を行うステップとを含み、第１の正弦波パルス復号化実行ステップは、パルス復号化情報に応じて可変的に行われることをさらに他の特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、オーディオ信号の復号化装置であって、変換されたオーディオ信号を受信する入力部と、変換されたオーディオ信号を複数個のサブ帯域に分ける演算部と、複数個のサブ帯域に対して第１の正弦波パルス復号化を行う第１のパルス復号化部と、第１の正弦波パルス復号化のパルス復号化情報を利用して、複数個のサブ帯域のうち、第２の正弦波パルス復号化の実行領域を決定し、実行領域に対して第２の正弦波パルス復号化を行う第２のパルス復号化部とを備え、第１のパルス復号化部は、パルス復号化情報に応じて可変的に第１の正弦波パルス復号化を行うことをさらに他の特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
前述したような本発明によれば、階層型正弦波パルスコーディングを用いて上位階層でオーディオ信号を符号化または復号化するとき、下位階層の正弦波パルスコーディングを考慮することにより、合成信号の品質をより一層向上させることができるという長所がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】狭帯域コーデックとの互換性を提供する超広帯域拡張コーデックの構造である。
【図２】本発明の一実施形態に係るオーディオ信号符号化装置の構成図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るオーディオ信号復号化装置の構成図である。
【図４】２つの階層を介して７−１４ｋＨｚに該当する２１１個のＭＤＣＴ係数に正弦波パルスコーディングを適用した結果である。
【図５】本発明の一実施形態に係る階層型正弦波パルスコーディングの結果である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る階層型正弦波パルスコーディングの結果である。
【図７】本発明のさらに他の実施形態に係る階層型正弦波パルスコーディングの結果である。
【図８】既存の正弦波パルスコーディング方法と本発明に係る正弦波パルスコーディング方法とによって合成されたＭＤＣＴ係数をそれぞれ示すグラフである。
【図９】本発明の一実施形態に係るオーディオ信号の符号化方法を説明するためのフローチャートである。
【図１０】本発明の一実施形態に係るオーディオ信号の復号化方法を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本発明の他の実施形態に係るオーディオ信号符号化装置の構成図である。
【図１２】本発明の他の実施形態に係るオーディオ信号復号化装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
上述の目的、特徴、及び長所は、添付した図面を参照して詳しく後述され、これにより、本発明の属する技術分野における通常の知識を有した者が本発明の技術的思想を容易に実施できるであろう。本発明を説明するにおいて本発明と関連した公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。以下、添付された図面を参照して、本発明に係る好ましい実施形態を詳細に説明する。図面において、同じ参照符号は、同一または類似した構成要素を示すものとして使用される。
【００１５】
図１は、狭帯域コーデックとの互換性を提供する超広帯域拡張コーデックの構造を示す。
【００１６】
一般的に、拡張コーデックは、入力信号を複数個の周波数帯域に分けた後、各周波数帯域の信号を符号化または復号化する構造を有する。図１に示すように、入力された信号は、１次低帯域通過フィルタ１０２及び１次高帯域通過フィルタ１０４に入力される。１次低帯域通過フィルタ１０２は、フィルタリング及びダウンサンプリングを行って入力信号のうち、低帯域信号Ａ（０−８ｋＨｚ）を出力する。そして、１次高帯域通過フィルタ１０４は、フィルタリング及びダウンサンプリングを行って入力信号のうち、高帯域信号Ｂ（８−１６ｋＨｚ）を出力する。
【００１７】
１次低帯域通過フィルタ１０２から出力された低帯域信号Ａは、２次低帯域通過フィルタ１０６及び２次高帯域通過フィルタ１０８に入力される。２次低帯域通過フィルタ１０６は、フィルタリング及びダウンサンプリングを行って低−低帯域信号Ａ１（０−４ｋＨｚ）を出力し、２次高帯域通過フィルタ１０８は、フィルタリング及びダウンサンプリングを行って低−高帯域信号Ａ２（４−８ｋＨｚ）を出力する。
【００１８】
つまり、低−低帯域信号Ａ１は狭帯域コーディングモジュール１１０に、低−高帯域信号Ａ２は広帯域拡張コーディングモジュール１１２に、高帯域信号Ｂは超広帯域拡張コーディングモジュール１１４に各々入力される。もし、狭帯域コーディングモジュール１１０のみ動作する場合には、狭帯域信号のみが再生され、狭帯域コーディングモジュール１１０と広帯域拡張コーディングモジュール１１２とが動作する場合には、広帯域信号が再生される。そして、狭帯域コーディングモジュール１１０、広帯域拡張コーディングモジュール１１２、及び超広帯域拡張コーディングモジュール１１４が動作すれば、超広帯域信号が再生される。
【００１９】
図１に示された拡張コーデックの代表的な例としてＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７２９．１を挙げることができる。ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７２９．１は、狭帯域コーデックであるＧ．７２９を基盤とする広帯域拡張コーデックである。このコーデックは、８ｋｂｉｔ／ｓでＧ．７２９とビットストリームレベルとの互換性を提供し、１２ｋｂｉｔ／ｓでは、より向上した品質の狭帯域信号を提供する。そして、１４ｋｂｉｔ／ｓから３２ｋｂｉｔ／ｓまででは、２ｋｂｉｔ／ｓのビット率拡張性を有して広帯域信号を再生するが、ビット率の増加に応じて出力信号の品質も良くなる。
【００２０】
最近では、Ｇ．７２９．１を基盤として超広帯域品質を提供できる拡張コーデックが開発中である。この拡張コーデックは、狭帯域、広帯域、そして、超広帯域信号を符号化及び復号化することができる。
【００２１】
このような拡張コーデックでは、図１のように、周波数帯域別に異なるコーディング方式を適用することができる。例えば、Ｇ．７２９．１とＧ．７１１．１コーデックは、狭帯域信号を既存の狭帯域コーデックであるＧ．７２９とＧ．７１１でコーディングし、残りの信号に対しては、ＭＤＣＴ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｃｏｓｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を行って、出力されたＭＤＣＴ係数をコーディングする方式を使用する。
【００２２】
ＭＤＣＴ領域コーディングでは、ＭＤＣＴ係数を複数個のサブ帯域に分けて、各サブ帯域のゲイン（ｇａｉｎ）とシェープ（ｓｈａｐｅ）をコーディングし、ＡＣＥＬＰ（Ａｌｇｅｂｒａｉｃ  Ｃｏｄｅ−Ｅｘｃｉｔｅｄ  Ｌｉｎｅａｒ  Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）または正弦波（ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ）パルスを用いてＭＤＣＴ係数をコーディングする。拡張コーデックは、一般的に帯域幅拡張のための情報を先にコーディングした後、品質向上のための情報をコーディングする構造を有する。例えば、各サブ帯域のゲインとシェープを用いて７−１４ｋＨｚ帯域の信号を合成した後、ＡＣＥＬＰまたは正弦波パルスコーディングを用いて合成された信号の品質を向上させる構造がそれである。
【００２３】
すなわち、超広帯域品質を提供する１番目の階層では、ゲインとシェープなどの情報を利用して７−１４ｋＨｚ帯域に該当する信号を合成する。そして、追加的なビットを用いて合成された信号の品質向上のための正弦波パルスコーディングなどを適用する。このような構造により、ビット率の増加に応じて合成された信号の品質を改善させることができる。
【００２４】
一般的に、正弦波パルスコーディングでは、定められた区間で大きさが一番大きいパルス、すなわち、品質に一番大きい影響を及ぼすことができるパルスの位置、大きさ、そして、符号情報がコーディングされる。このようなパルスを検索する区間が広いほど計算量は増加する。したがって、全体フレーム（時間領域の場合）または全体周波数帯域に対して正弦波パルスコーディングを適用するよりは、サブフレームまたはサブ帯域別に正弦波パルスコーディングを適用することが好ましい。正弦波パルスコーディングは、１つのパルスを伝送するのに相対的に多いビットが必要であるが、信号の品質に影響を与える信号を正確に表現できるという長所を有する。
【００２５】
コーデックの入力信号は、周波数によってエネルギ分布が様々に現れる。特に、音楽信号の場合には、周波数によるエネルギの変化が音声信号に比べて大きい方である。エネルギが大きいサブ帯域の信号は、合成信号の品質に一層大きい影響を及ぼす。
【００２６】
サブ帯域別に正弦波パルスコーディングを適用するとき、階層型正弦波パルスコーディングが用いられ得る。階層型正弦波パルスコーディングとは、複数の階層にわかって正弦波パルスコーディングを行うことを意味する。例えば、１番目の階層では、全体サブ帯域のうち、第１の領域に対して正弦波パルスコーディングを行い、２番目の階層では、全体サブ帯域のうち、第２の領域に対して正弦波パルスコーディングを行うものである。このような階層型パルスコーディングを行うことにおいて、前述したような信号の周波数帯域またはエネルギなどを考慮することにより、オーディオ信号の品質をさらに向上させることが可能である。
【００２７】
本発明は、図１のような拡張コーデックで階層型正弦波パルスコーディングを行うとき、以前の階層のコーディング情報を利用して、次の階層の正弦波パルスコーディングを行うことにより、合成された信号の品質をより向上させることができるオーディオ信号の符号化及び復号化に関するものである。以下では、音声及びオーディオ信号をオーディオ信号と称し、本発明を説明する。
【００２８】
図２は、本発明の一実施形態に係るオーディオ信号符号化装置の構成図である。
【００２９】
図２に示すように、オーディオ信号符号化装置２０２は、入力部２０４、演算部２０６、第１のパルスコーディング部２０８、及び第２のパルスコーディング部２１０を備える。
【００３０】
入力部２０４は、変換されたオーディオ信号、例えば、オーディオ信号がＭＤＣＴによって変換された結果物であるＭＤＣＴ係数を受信する。
【００３１】
演算部２０６は、入力部２０４を介して入力された変換されたオーディオ信号を複数個のサブ帯域に分ける。
【００３２】
第１のパルスコーディング部２０８は、演算部２０６によって分けられた複数個のサブ帯域に対して第１の正弦波パルスコーディングを行う。第１のパルスコーディング部２０８は、パルスコーディング情報に応じて可変的に第１の正弦波パルスコーディングを行う。ここで、パルスコーディング情報は、第１の正弦波パルスコーディングに割り当てられるビット数情報または第１の正弦波パルスコーディングに割り当てられる正弦波の個数情報でありうる。また、第１の正弦波パルスコーディングを「可変的」に行うということは、パルスコーディング情報に応じてビット数または正弦波個数を異にしてコーディングすること、または周波数帯域順序でない、各サブ帯域のエネルギ順に第１の正弦波パルスコーディングを行うことを意味する。
【００３３】
第２のパルスコーディング部２１０は、第１の正弦波パルスコーディングのパルスコーディング情報を利用して、複数個のサブ帯域のうち、第２の正弦波パルスコーディングを行う領域を決定する。本発明の一実施形態において、第２のパルスコーディング部２１０は、パルスコーディング情報が特定値より小さい場合、複数個のサブ帯域の下位帯域を実行領域として決定し、パルスコーディング情報が特定値より大きかったり同じ場合、複数個のサブ帯域の上位帯域を実行領域として決定することができる。本発明の他の実施形態において、第２のパルスコーディング部２１０は、第１の正弦波パルスコーディングが適用されなかった最も低い周波数帯域から第２の正弦波パルスコーディングを適用することができる。そして、第２のパルスコーディング部２１０は、決定された実行領域に対して第２の正弦波パルスコーディングを行う。
【００３４】
図３は、本発明の一実施形態に係るオーディオ信号復号化装置の構成図である。
【００３５】
図３に示すように、オーディオ信号復号化装置３０２は、入力部３０４、演算部３０６、第１のパルス復号化部３０８、第２のパルス復号化部３１０を備える。
【００３６】
入力部３０４は、変換されたオーディオ信号、例えば、オーディオ信号がＭＤＣＴによって変換された結果物であるＭＤＣＴ係数を受信する。
【００３７】
演算部３０６は、入力部３０４を介して入力された変換されたオーディオ信号を複数個のサブ帯域に分ける。
【００３８】
第１のパルス復号化部３０８は、演算部３０６によって分けられた複数個のサブ帯域に対して第１の正弦波パルス復号化を行う。第１のパルス復号化部３０８は、パルス復号化情報に応じて可変的に第１の正弦波パルスコーディングを行う。ここで、パルス復号化情報は、第１の正弦波パルス復号化に割り当てられるビット数情報または第１の正弦波パルス復号化に割り当てられる正弦波の個数情報でありうる。また、第１の正弦波パルス復号化を「可変的」に行うということは、パルス復号化情報に応じてビット数または正弦波個数を異にして復号化すること、または周波数帯域順序でない、各サブ帯域のエネルギ順に第１の正弦波パルス復号化を行うことを意味する。
【００３９】
第２のパルス復号化部３１０は、第１の正弦波パルス復号化のパルス復号化情報を利用して、複数個のサブ帯域のうち、第２の正弦波パルス復号化を行う領域を決定する。本発明の一実施形態において、第２のパルス復号化部３１０は、パルス復号化情報が特定値より小さい場合、複数個のサブ帯域の下位帯域を実行領域として決定し、パルスコーディング情報が特定値より大きかったり同じ場合、複数個のサブ帯域の上位帯域を実行領域として決定することができる。本発明の他の実施形態において、第２のパルス復号化部３１０は、第１の正弦波パルス復号化が適用されなかった最も低い周波数帯域から第２の正弦波パルス復号化を適用することができる。そして、第２のパルス復号化部３１０は、決定された実行領域に対して第２の正弦波パルス復号化を行う。
【００４０】
図２及び図３に示されたオーディオ信号符号化装置２０２及びオーディオ信号復号化装置３０２は、図１の狭帯域コーディングモジュール１１０、広帯域拡張コーディングモジュール１１２、または超広帯域拡張コーディングモジュール１１４に含まれることができる。
【００４１】
以下では、図４〜図８を介して本発明に係るオーディオ信号符号化及び復号化方法の一実施形態を説明する。
【００４２】
超広帯域拡張コーディングモジュール１１４は、７−１４ｋＨｚに該当するＭＤＣＴ係数を複数個のサブ帯域に分けて、各サブ帯域のゲインとシェープをコーディングまたは復号化して誤差信号を求める。その後、超広帯域拡張コーディングモジュール１１４は、誤差信号に対して正弦波パルスコーディングまたは復号化を行う。このとき、正弦波パルスコーディングは、４ｋｂｉｔ／ｓまたは８ｋｂｉｔ／ｓ単位でビット率調整が可能な階層型構造と仮定する。
【００４３】
超広帯域拡張コーディングモジュール１１４は、高帯域（７−１４ｋＨｚ）信号をＭＤＣＴ領域に変換し、階層型正弦波パルスコーディングによってＭＤＣＴ係数をコーディングする。すなわち、高帯域のＭＤＣＴ係数を複数個のサブ帯域に分け、１つのサブ帯域当り２個の正弦波パルスをコーディングする。このとき、１番目の階層では、フレームによって最大１０個の正弦波パルスをコーディングすることができ、２番目の階層では、固定的に１０個の正弦波パルスをコーディングすることができると仮定する。言い替えれば、１番目の階層では、正弦波パルスの個数がフレームによって０から１０まで可変的である。１つのサブ帯域の広さは０．８ｋＨｚ（＝３２サンプル）であり、サブ帯域の開始点が決められると、それから３２個のサンプルが１つのサブ帯域となる。
【００４４】
図４は、２つの階層を介して７−１４ｋＨｚに該当する２１１個のＭＤＣＴ係数に正弦波パルスコーディングを適用した結果を示す。
【００４５】
図４においてＮは、１番目の階層で正弦波パルスコーディングを行うときに用いられた正弦波パルスの個数を表す。図４に示すように、１番目の階層では、正弦波パルスコーディングが行われなかったり（Ｎ＝０）、最大１０個の正弦波パルスを用いて（Ｎ＝１０）正弦波パルスコーディングが行われ得る。１つのサブ帯域当り２個の正弦波パルスが割り当てられるので、用いられる正弦波パルスの数、すなわち、Ｎによって正弦波パルスコーディングを適用できるサブ帯域の個数が変わる。もし、Ｎ＝２であれば、１つのサブ帯域に対してのみ正弦波パルスコーディングが適用され、Ｎ＝１０である場合、図４のように、５個のサブ帯域に対して正弦波パルスコーディングが適用される。
【００４６】
図４において、２番目の階層では、１番目の階層とは独立的に常に同じサブ帯域の範囲に正弦波パルスコーディングが適用される。すなわち、１番目の階層の正弦波パルスコーディングとは関係なく、２番目の階層では、常に９．４ｋＨｚ（＝９６番目のサンプル）で正弦波パルスコーディングが始まる。
【００４７】
図４のように正弦波パルスコーディングを行うとき、もし、１番目の階層でＮ＝６である場合、２番目の階層のパルスコーディングを行った後は、７−１３．４ｋＨｚの帯域に漏れなく正弦波パルスコーディングが適用される。しかし、１番目の階層でＮ＝２である場合、２番目の階層のパルスコーディングを行った後は、７．８−９．４ｋＨｚ帯域には正弦波パルスコーディングが適用されることができず、これは、合成された信号の品質低下に繋がる。
【００４８】
オーディオ信号、特に、音声信号のエネルギ分布をみると、有声音のエネルギは、相対的に低い周波数帯域に位置し、無声音と破裂音のエネルギは、相対的に高い周波数帯域に位置する。信号の特性によって異なることもあるが、ほとんどのオーディオ信号は１０ｋＨｚ以下で多くのエネルギを有する。すなわち、図４に示すように、１番目の階層の正弦波パルスコーディングとは関係なく、２番目の階層の正弦波パルスコーディングが行われる場合、一部帯域、特に、音声品質に影響を及ぼす帯域に正弦波パルスコーディングが適用されない場合が発生し、これは、合成信号の品質低下に繋がる。
【００４９】
本発明は、このような問題点を克服するために、１番目の階層の正弦波パルスコーディングのパルスコーディング情報を利用して、２番目の階層の正弦波パルスコーディングを行うことにより、合成信号の品質を向上させるオーディオ信号の符号化及び復号化方法を提供する。
【００５０】
図５は、本発明の一実施形態に係る階層型正弦波パルスコーディングの結果を示す。
【００５１】
まず、図２の入力部２０４はＭＤＣＴ係数を受信する。そして、演算部２０６は、受信したＭＤＣＴ係数を図５のように複数個のサブ帯域に分ける。このとき、１つのサブ帯域は３２個のサンプルを有する。
【００５２】
第１のパルスコーディング部２０８は、１番目の階層の正弦波パルスコーディングを行う。このとき、第１のパルスコーディング部２０８は、パルスコーディング情報を利用して可変的パルスコーディングを行う。パルスコーディング情報は、第１の正弦波パルスコーディングに割り当てられるビット数情報または正弦波の個数情報でありうる。もし、第１の正弦波パルスコーディングのために４個の正弦波（または、それに対応するビット）が割り当てられたとすれば、第１のパルスコーディング部２０８は、このような情報を利用して２個のサブ帯域に対して第１の正弦波パルスコーディングを行う。（Ｎ＝４）
一方、第２のパルスコーディング部２１０は、前述したパルスコーディング情報を利用して、複数個のサブ帯域のうち、正弦波パルスコーディングを行う領域を決定する。第２のパルスコーディング部２１０は、第１のパルスコーディング部２０８から第１の正弦波パルスコーディングに割り当てられたビット数情報、正弦波個数情報、正弦波の位置、大きさ、符号情報などが含まれたパルスコーディング情報の伝達を受けることができる。図５に示すように、Ｎが８より小さい場合、第２のパルスコーディング部２１０は、下位帯域（７−１１ｋＨｚ）に対して第２の正弦波パルスコーディングを行い、Ｎが８より大きかったり同じ場合、上位帯域（９．７５−１３．７５ｋＨｚ）に対して第２の正弦波パルスコーディングを行う。
【００５３】
このような階層型正弦波パルスコーディングを行うと、前述した既存コーディングの問題点を補完することができる。例えば、１番目の階層でＮ＝６である場合、図５によれば、２番目の階層で下位帯域に対してパルスコーディングを行うようになるので、１０ｋＨｚ以下でほとんどのエネルギを有しているオーディオ信号の品質を高めることができる。
【００５４】
図６は、本発明の他の実施形態に係る階層型正弦波パルスコーディングの結果を示す。
【００５５】
本実施形態の第２のパルスコーディング部２１０は、図５によって記述された第２のパルスコーディング部２１０と同様に第２の正弦波パルスコーディングを行う。ただし、本実施形態において、第１のパルスコーディング部２０８は、周波数帯域順序ではない、エネルギが多いサブ帯域順にパルスコーディングを「可変的」に行う。
【００５６】
図７は、本発明のさらに他の実施形態に係る階層型正弦波パルスコーディングの結果を示す。
【００５７】
本実施形態において、第１のパルスコーディング部２０８は、図４の実施形態と同様に第１の正弦波パルスコーディングを行う。一方、第２のパルスコーディング部２１０は、１番目の階層で第１の正弦波パルス復号化が適用されなかった最も低い周波数帯域に対する情報を含むパルスコーディング情報を利用して第２の正弦波パルスコーディングを行う。例えば、図７のようにＮ＝４である場合、第２のパルスコーディング部２１０は、６４番目のサンプルに該当するサブ帯域から第２の正弦波パルスコーディングを始める。
【００５８】
今まで説明した本発明の一実施形態は、符号化だけでなく、復号化にも同様に適用されることができる。
【００５９】
図８は、既存の正弦波パルスコーディング方法と本発明に係る正弦波パルスコーディング方法からによって合成されたＭＤＣＴ係数を各々示すグラフである。
【００６０】
図８において、青色線は本来のＭＤＣＴ係数を、赤色線は既存の方法みにより符号化及び復号化されたＭＤＣＴ係数を表す。そして、黄色線は本発明に係る方法により符号化及び復号化されたＭＤＣＴ係数を表す。ここで、１番目の階層でＮ＝０であり、２番目の階層では１０個の正弦波パルスがコーディングされた。したがって、本発明に係る符号化及び復号化において、２番目の階層では、７ｋＨｚから正弦波コーディングまたは復号化が始まる。図８に示すように、本発明に係る符号化及び復号化では、既存の方法と比較するとき、オーディオ信号の品質に多くの影響を及ぼすことができる相対的に低い周波数帯域で大きいエネルギを有する信号をよく表現する。
【００６１】
図９は、本発明の一実施形態に係るオーディオ信号の符号化方法を説明するためのフローチャートである。
【００６２】
まず、変換されたオーディオ信号、例えば、ＭＤＣＴ係数を受信する（Ｓ９０２）。そして、変換されたオーディオ信号を複数個のサブ帯域に分ける（Ｓ９０４）。
【００６３】
その後、分けられた複数個のサブ帯域に対して第１の正弦波パルスコーディングを行う（Ｓ９０６）。このとき、第１の正弦波パルスコーディングは、パルスコーディング情報に応じて可変的に第１の正弦波パルスコーディングを行う。ここで、パルスコーディング情報は、第１の正弦波パルスコーディングに割り当てられるビット数情報または第１の正弦波パルスコーディングに割り当てられる正弦波の個数情報でありうる。また、第１の正弦波パルスコーディングを「可変的」に行うということは、パルスコーディング情報に応じてビット数または正弦波個数を異にしてコーディングすること、または周波数帯域順序ではない、各サブ帯域のエネルギ順に第１の正弦波パルスコーディングを行うことを意味する。
【００６４】
次に、第１の正弦波パルスコーディングのパルスコーディング情報を利用して、複数個のサブ帯域のうち、第２の正弦波パルスコーディングを行う領域を決定する（Ｓ９０８）。このとき、パルスコーディング情報が特定値より小さい場合、複数個のサブ帯域の下位帯域を実行領域として決定し、パルスコーディング情報が特定値より大きかったり同じ場合、複数個のサブ帯域の上位帯域を実行領域として決定することができる。また、第１の正弦波パルスコーディングが適用されなかった最も低い周波数帯域から第２の正弦波パルスコーディングを適用することもできる。その後、決定された実行領域に対して第２の正弦波パルスコーディングを行う（Ｓ９１０）。
【００６５】
図１０は、本発明の一実施形態に係るオーディオ信号の復号化方法を説明するためのフローチャートである。
【００６６】
まず、変換されたオーディオ信号、例えば、ＭＤＣＴ係数を受信する（Ｓ１００２）。そして、変換されたオーディオ信号を複数個のサブ帯域に分ける（Ｓ１００４）。
【００６７】
その後、分けられた複数個のサブ帯域に対して第１の正弦波パルス復号化を行う（Ｓ１００６）。このとき、第１の正弦波パルス復号化は、パルス復号化情報に応じて可変的に第１の正弦波パルス復号化を行う。ここで、パルス復号化情報は、第１の正弦波パルス復号化に割り当てられるビット数情報または第１の正弦波パルス復号化に割り当てられる正弦波の個数情報でありうる。また、第１の正弦波パルス復号化を「可変的」に行うということは、パルス復号化情報に応じてビット数または正弦波個数を異にして復号化すること、または周波数帯域順序ではない、各サブ帯域のエネルギ順に第１の正弦波パルス復号化を行うことを意味する。
【００６８】
次に、第１の正弦波パルス復号化のパルス復号化情報を利用して、複数個のサブ帯域のうち、第２の正弦波パルス復号化を行う領域を決定する（Ｓ１００８）。このとき、パルス復号化情報が特定値より小さい場合、複数個のサブ帯域の下位帯域を実行領域として決定し、パルス復号化情報が特定値より大きかったり同じ場合、複数個のサブ帯域の上位帯域を実行領域として決定することができる。また、第１の正弦波パルス復号化が適用されなかった最も低い周波数帯域から第２の正弦波パルス復号化を適用することができる。その後、決定された実行領域に対して第２の正弦波パルス復号化を行う（Ｓ１０１０）。
【００６９】
以下では、図１１及び図１２を介して本発明の他の実施形態に係るオーディオ信号符号化及び復号化方法及び装置について説明する。
【００７０】
図１１は、本発明の他の実施形態に係るオーディオ信号符号化装置の構成図である。
【００７１】
図１１に示されたオーディオ信号符号化装置は３２ｋＨｚの入力信号を受信し、広帯域信号及び超広帯域信号を合成して出力する。このオーディオ信号符号化装置は、広帯域拡張コーディングモジュール１１０２、１１０８、１１２２と超広帯域拡張コーディングモジュール１１０４、１１０６、１１１０、１１１２とで構成される。広帯域拡張コーディングモジュール、すなわち、Ｇ．７２９．１コアコーデック（ｃｏｒｅ  ｃｏｄｅｃ）は１６ｋＨｚ信号を用いて動作することに対し、超広帯域拡張コーディングモジュールは３２ｋＨｚ信号を用いる。超広帯域拡張コーディングはＭＤＣＴドメインで行なわれる。２つのモード、すなわち、ジェネリックモード１１１４と正弦波モード１１１６とが超広帯域拡張コーディングモジュールの１番目の階層をコーディングするために用いられる。ジェネリックモード１１１４または正弦波モード１１１６のうち、いずれを用いるかの可否は、入力信号の測定されたトーナリティ（Ｔｏｎａｌｉｔｙ）に基づいて決定される。より上位の超広帯域階層は、高周波数コンテンツ（ｃｏｎｔｅｎｔ）の品質を改善する正弦波コーディング部１１１８、１１２０、または広帯域コンテンツの認知品質（ｐｅｒｃｅｐｔｕａｌ  ｑｕａｌｉｔｙ）を改善するのに用いられる広帯域信号改善部１１２２によってコーディングされる。
【００７２】
３２ｋＨｚの入力信号は、まず、ダウンサンプリング部１１０２に入力され、１６ｋＨｚでダウンサンプリングされる。そして、ダウンサンプリングされた１６ｋＨｚ信号はＧ．７２９．１コーデック１１０８に入力される。Ｇ．７２９．１コーデック１１０８は、入力された１６ｋＨｚ信号に対して広帯域コーディングを行う。Ｇ．７２９．１コーデック１１０８から出力された合成された３２ｋｂｉｔ／ｓ信号は、広帯域信号改善部１１２２に入力され、広帯域信号改善部１１２２は入力された信号の品質を改善する。
【００７３】
一方、３２ｋＨｚ入力信号は、ＭＤＣＴ部１１０６に入力され、ＭＤＣＴドメインに変換される。ＭＤＣＴドメインに変換された入力信号は、トーナリティ測定部１１０４に入力され、入力信号のトーナル（ｔｏｎａｌ）可否が決定される（１１１０）。言い替えれば、１番目の超広帯域階層のコーディングモードは、ＭＤＣＴドメインで入力信号の現在フレーム及び以前フレームのログドメインエネルギ（ｌｏｇａｒｉｔｈｍｉｃ  ｄｏｍａｉｎ  ｅｎｅｒｇｉｅｓ）を比較することにより行われるトーナリティ測定に基づいて定義される。トーナリティ測定は、入力信号の現在フレームと過去フレームのスペックトラルピーク（ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｐｅａｋｓ）間の相関関係分析（ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ  ａｎａｌｙｓｉｓ）に基づく。
【００７４】
次に、トーナリティ測定部１１０４によって出力されたトーナリティ情報により、入力信号がトーナルであるか否かが決定される（１１１０）。例えば、トーナリティ情報が特定しきい値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）より大きければ、入力信号はトーナルであるものと、それとも、入力信号はトーナルでないものと判断される。トーナリティ情報は、さらに、復号器に伝達されるビットストリームにも含まれる。もし、入力信号がトーナルであれば正弦波モード１１１６が、それとも、ジェネリックモード１１１４が用いられる。
【００７５】
ジェネリックモード１１１４は、入力信号のフレームがトーナルでないとき（ｔｏｎａｌ＝０）に用いられる。ジェネリックモード１１１４は、高周波数をコーディングするために、Ｇ．７２９．１広帯域コーデック１１０８のコーディングされたＭＤＣＴドメイン表現を活用する。高周波数帯域（７−１４ｋＨｚ）は、４個のサブ帯域に分けられ、コーディングされエンベロープ標準化された（ｅｎｖｅｌｏｐｅ  ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ）広帯域コンテンツからそれぞれのサブバンドに対する選択された類似性基準（ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ  ｃｒｉｔｅｒｉａ）が探索される。最も類似したマッチ（ｍａｔｃｈ）は、合成された高周波数コンテンツを取得するために、２つのスケーリング要素、すなわち、リニア（ｌｉｎｅａｒ）ドメインの１番目のスケーリング要素及びログドメインの２番目のスケーリング要素によってスケーリングされる。このコンテンツは、さらに、ジェネリックモード１１１４及び正弦波コーディング部１１１８内の追加的な正弦波によって改善される。
【００７６】
ジェネリックモード１１１４では、本発明に係るオーディオ符号化方法によって、コーディングされた信号の品質改善がなされ得る。例えば、ビットバジェット（ｂｉｔ  ｂｕｄｇｅｔ）は、初めの４ｋｂｉｔ／ｓの超広帯域階層に２つの正弦波を追加するように許容する。追加する正弦波の位置を探索するトラックの開始位置は、合成された高周波数信号のサブ帯域エネルギに基づいて選択される。合成されたサブ帯域のエネルギは、次の数式１のように演算されることができる。
【数１】
0005730860.tif 000002
ここで、ｋはサブ帯域インデックスを表し、ＳｂＥ（ｋ）はｋ番目のサブ帯域のエネルギを表す。また、
【数２】
0005730860.tif 000003
は合成された高周波数信号を表す。それぞれのサブ帯域は３２個のＭＤＣＴ係数からなる。相対的に大きいエネルギを有するサブ帯域が正弦波コーディングの探索トラックとして選択される。例えば、探索トラックは、１の単位サイズを有する３２個の位置を含むことができる。このような場合、探索トラックはサブ帯域と一致する。
【００７７】
２つの正弦波の大きさ（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）は、それぞれ４−ｂｉｔ、１次元コードブックによって量子化される。
【００７８】
正弦波モード１１１６は、入力信号がトーナルであるときに用いられる。正弦波モード１１１６で、高周波数信号は、例えば、追加される正弦波の総個数は１０個であるが、４個は７０００−８６００Ｈｚ周波数範囲に、４個は８６００−１０２００Ｈｚ周波数範囲に、１個は１０２００−１１８００Ｈｚ周波数範囲に、１個は１１８００−１２６００Ｈｚ周波数範囲に位置することができる。
【００７９】
正弦波コーディング部１１１８、１１２０は、ジェネリックモード１１１４または正弦波モード１１１６によって出力された信号の品質を改善する。正弦波コーディング部１１１８、１１２０によって追加される正弦波の数（Ｎｓｉｎ）はビットバジェットによって変わる。正弦波コーディング部１１１８、１１２０の正弦波コーディングのためのトラックは、合成された高周波数コンテンツのサブ帯域エネルギに基づいて選択される。
【００８０】
例えば、７０００−１３４００Ｈｚ周波数範囲の合成された高周波数コンテンツは、８個のサブ帯域に分けられる。それぞれのサブ帯域は、３２個のＭＤＣＴ係数で構成され、サブ帯域エネルギは、各々数式１のように演算されることができる。
【００８１】
正弦波コーディングのためのトラックは、相対的に大きいエネルギを有するＮｓｉｎ／Ｎｓｉｎ＿ｔｒａｃｋ個のサブ帯域を探すことにより選択される。ここで、Ｎｓｉｎ＿ｔｒａｃｋは、トラック当り正弦波の個数であり、２に設定される。選択されたＮｓｉｎ／Ｎｓｉｎ＿ｔｒａｃｋ個のサブ帯域は、各々正弦波コーディングに用いられるトラックに対応する。例えば、Ｎｓｉｎが４であれば、初めの２個の正弦波が一番大きいサブ帯域エネルギを有するサブ帯域に位置し、残りの２個の正弦波は、２番目に大きいエネルギを有するサブ帯域に位置する。正弦波コーディングのためのトラック位置は、利用可能なビットバジェット及び高周波数信号エネルギ特性によってフレーム毎に（ｆｒａｍｅ  ｂｙ  ｆｒａｍｅ）変わる。
【００８２】
一方、さらに他の２０個の正弦波が高周波数信号に２つのステップで追加される。このとき、追加される正弦波のトラック構造は、ジェネリックモードと正弦波モードフレームとの間で相違する。
【００８３】
ジェネリックモードフレームにおいて、正弦波コーディングのためのトラックの開始位置はＮｓｉｎに依存する。もし、Ｎｓｉｎが特定しきい値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）より低ければ、正弦波パルスは、高周波数信号の周波数領域の下位部分に位置する。もし、Ｎｓｉｎがしきい値より大きかったり同じであれば、ほとのどの正弦波は、高周波数信号の周波数領域の上位部分に位置する。本実施形態においてしきい値は８として定義される。
【００８４】
１番目のステップにおいて、１０個の正弦波が高周波数スペクトルに次のように追加される。まず、６個の正弦波は各々２個の正弦波を有し、７０００−９４００Ｈｚまたは９７５０−１２１５０Ｈｚの周波数帯域に位置する３個のトラックにグループ化される。次に、４個の正弦波は各々２個の正弦波を有し、９４００−１１０００Ｈｚまたは１２１５０−１３７５０Ｈｚの周波数帯域に位置する２個のトラックにグループ化される。
【００８５】
２番目のステップにおいて、残りの１０個の正弦波は次のように追加される。まず、６個の正弦波は各々２個の正弦波を有し、７８００−１０２００Ｈｚ、９４００−１１８００Ｈｚ、または８６００−１１０００Ｈｚの周波数帯域に位置する３個のトラックにグループ化される。最後の４個の正弦波は各々２個の正弦波を有し、１０２００−１１８００Ｈｚ、１１８００−１３４００Ｈｚ、または１１０００−１２６００Ｈｚの周波数帯域に位置する２個のトラックにグループ化される。
【００８６】
表１は、上述したジェネリックモードにおける正弦波トラックの構造、すなわち、正弦波トラックの開始位置、区間サイズ（ｓｔｅｐ  ｓｉｚｅ）、トラック長さを表す。
【表１】
0005730860.tif 000004
【００８７】
正弦波モードでは、１番目の１０個の正弦波が次のように追加される。まず、６個の正弦波は各々２個の正弦波を有し、７０００Ｈｚと９４００Ｈｚとの間の周波数帯域に位置する３個のトラックにグループ化される。次の４個の正弦波は各々２個の正弦波を有し、１１０００Ｈｚと１２６００Ｈｚとの間の周波数帯域に位置する２個のトラックにグループ化される。
【００８８】
２番目の１０個の正弦波は次のように追加される。まず、４個の正弦波は各々２個の正弦波を有し、９４００Ｈｚと１１０００Ｈｚとの間の周波数帯域に位置する２個のトラックにグループ化される。次の６個の正弦波は各々２個の正弦波を有し、１１０００Ｈｚと１３４００Ｈｚとの間の周波数帯域に位置する３個のトラックにグループ化される。
【００８９】
表２は、上述した正弦波モードにおける１番目の１０個の正弦波の正弦波トラックの構造、すなわち、正弦波トラックの開始位置、区間サイズ、トラック長さを表す。そして、表３は、上述した正弦波モードにおける２番目の１０個の正弦波の正弦波トラックの構造、すなわち、正弦波トラックの開始位置、区間サイズ、トラック長さを表す。
【表２】
0005730860.tif 000005
【表３】
0005730860.tif 000006
【００９０】
図１２は、本発明の他の実施形態に係るオーディオ信号復号化装置の構成図である。
【００９１】
図１２に示されたオーディオ信号復号化装置は、符号化装置によって符号化された広帯域信号及び超広帯域信号を受信し、これを３２ｋＨｚ信号で出力する。このオーディオ信号復号化装置は、広帯域拡張復号化モジュール１２０２、１２１４、１２１６、１２１８と超広帯域拡張復号化モジュール１２０４、１２２０、１２２２とで構成される。広帯域拡張復号化モジュールは入力された１６ｋＨｚ信号を復号化し、超広帯域拡張復号化モジュールは３２ｋＨｚ出力を提供するために高周波数を復号化する。超広帯域拡張復号化は、ほとんどＭＤＣＴドメインで行われる。２つのモード、すなわち、ジェネリックモード１２０６及び正弦波モード１２０８が拡張の１番目の階層を復号化するために用いられるが、これは、初めて復号化されるトーナリティ指示子（ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）に依存する。２番目の階層は、広帯域信号改善及び追加的な正弦波間にビットを分散させるために、符号器と同様なビット割当を利用する。３番目の超広帯域階層は正弦波復号化部１２１０、１２１２で構成されるが、これは、高周波数コンテンツの品質を改善する。４番目及び５番目の拡張階層は広帯域信号改善を提供する。合成された超広帯域コンテンツを改善するために、時間ドメインで後処理（ｐｏｓｔ−ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）が利用される。
【００９２】
符号化装置によって符号化された信号はＧ．７２９．１コーデック１２０２に入力される。Ｇ／７２９．１コーデック１２０２は１６ｋＨｚの合成信号を出力し、これは、広帯域信号改善部１２１４に入力される。広帯域信号改善部１２１４は、入力された信号の品質を改善する。広帯域信号改善部１２１４から出力された信号は、後処理部１２１６による後処理、アップサンプリング部１２１８によるアップサンプリングを経る。
【００９３】
一方、高周波数復号化を始める前に、広帯域信号が合成される必要がある。このような合成は、Ｇ．７２９．１コーデック１２０２によって行われる。高周波数信号復号化では、一般的な後処理関数を適用する前に、３２ｋｂｉｔ／ｓ広帯域合成が利用される。
【００９４】
高周波数信号の復号化は、Ｇ．７２９．１広帯域復号化から合成されたＭＤＣＴドメイン表現を取得することにより始まる。ＭＤＣＴドメイン広帯域コンテンツは、ジェネリックコーディングフレームの高周波数信号を復号化するために要求されるが、ここで、高周波数信号は、広帯域周波数範囲からのコーディングされたサブ帯域の適応的応答（ａｄａｐｔｉｖｅ  ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ）によって構成される。
【００９５】
ジェネリックモード１２０６は、適応的サブ帯域応答によって高周波数信号を構成する。また、２個の正弦波コンポーネントが１番目の４ｋｂｉｔ／ｓ超広帯域拡張階層のスペクトルに追加される。ジェネリックモード１２０６と正弦波モード１２０８とは、正弦波モード復号化技術に基づいた類似した向上階層（ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ  ｌａｙｅｒｓ）を活用する。
【００９６】
ジェネリックモード１２０６では、本発明に係るオーディオ復号化方法によって、復号化された信号の品質改善がなされ得る。ジェネリックモード１２０６は、２個の正弦波コンポーネントを再構成された全体高周波数スペクトルに追加する。この正弦波は、位置、符号、及び大きさで表現される。このとき、正弦波を追加するためのトラックの開始位置は、上述したように、相対的に大きいエネルギを有するサブ帯域のインデックスから取得される。
【００９７】
正弦波モード１２０８において、高周波数信号は、有限個の正弦波コンポーネントセットによって生成される。例えば、追加される正弦波の総個数は１０個であるが、４個は７０００−８６００Ｈｚ周波数範囲に、４個は８６００−１０２００Ｈｚ周波数範囲に、１個は１０２００−１１８００Ｈｚ周波数範囲に、１個は１１８００−１２６００Ｈｚ周波数範囲に位置することができる。
【００９８】
正弦波復号化部１２１０、１２１２は、ジェネリックモード１２０６または正弦波モード１２０８によって出力された信号の品質を改善する。１番目の超広帯域向上階層は、１０個の正弦波コンポーネントを正弦波モードフレームの高周波数信号スペクトルにさらに追加する。ジェネリックモードフレームで、追加される正弦波コンポーネントの数は、低周波数及び高周波数の間の適応的ビット割当によって設定される。
【００９９】
正弦波復号化部１２１０、１２１２の復号化過程は次のとおりである。まず、ビットストリームから正弦波の位置が取得される。その後、ビットストリームは、伝送されたコーディングインデックス及び大きさコードブックインデックスを求めるために復号化される。
【０１００】
正弦波復号化のためのトラックは、相対的に大きいエネルギを有するＮｓｉｎ／Ｎｓｉｎ＿ｔｒａｃｋ個のサブ帯域を探すことにより選択される。ここで、Ｎｓｉｎ＿ｔｒａｃｋは、トラック当り正弦波の個数であり、２に設定される。選択されたＮｓｉｎ／Ｎｓｉｎ＿ｔｒａｃｋ個のサブ帯域は、それぞれ正弦波復号化に用いられるトラックに対応する。
【０１０１】
それぞれの対応するトラックと関係のある１０個の正弦波の位置インデックスは、ビットストリームから初めて求められる。その後、１０個の正弦波の符号が復号化される。最後に、正弦波の大きさ（３個の８ビットコードブックインデックス）が復号化される。
【０１０２】
一方、復号化時にも信号の品質向上のために、さらに他の２０個の正弦波が高周波数信号に追加される。この２０個の正弦波追加については、上記で詳述したので、ここではその説明を省略する。
【０１０３】
このように、正弦波復号化部１２１０、１２１２によって品質が改善された信号は、ＩＭＤＣＴ１２２０による逆ＭＤＣＴ、後処理部１２２２による後処理を経る。アップサンプリング部１２１８の出力信号及び後処理部１２２２の出力信号は加えられて３２ｋＨｚ出力信号で出力される。
【０１０４】
前述した本発明は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有した者にとって、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能であるため、前述の実施形態及び添付した図面によって限定されるものではない。
【図１】
0005730860.tif 000007
【図２】
0005730860.tif 000008
【図３】
0005730860.tif 000009
【図４】
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【図５】
0005730860.tif 000011
【図６】
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【図７】
0005730860.tif 000013
【図８】
0005730860.tif 000014
【図９】
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【図１０】
0005730860.tif 000016
【図１１】
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【図１２】
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