(57)【要約】【課題】符号化効率を高める。【解決手段】線形予測分析手段（１０）により親チャネル信号からPARCOR係数と予測残差信号を生成し、チャネル間相関を利用した線形予測分析手段（４０）により子チャネル信号の残差信号と親チャネル残差信号の差分の基準値が最小となるように子チャネル信号に対するPARCOR係数を決め、その子チャネルPARCOR係数に基づいて子チャネルの残差信号を生成する。重み付き減算処理手段（５０）により親チャネル残差信号と子チャネル残差信号の重み付き減算を行なって残差差分信号を生成する。符号化手段（２０，６０）により親チャネル残差信号、親チャネルPARCOR係数、子チャネルPARCOR係数、残差差分信号、重み係数をそれぞれ符号化して出力する。【選択図】図７
2008209637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数サンプルで構成されるフレーム毎に入力された複数チャネルの信号に対応する符号を生成するマルチチャネル符号化方法であり、
少なくとも１つのチャネル、以下第１チャネルと呼ぶ、の信号を線形予測分析して第１チャネルPARCOR係数と第１チャネル残差信号を生成する第１チャネル線形予測分析ステップと、
上記第１チャネル以外の少なくとも１つのチャネル、以下第２チャネルと呼ぶ、の信号からその残差信号が上記第１チャネル残差信号に近づくように第２チャネルPARCOR係数を相関格子法により求め、その第２チャネルPARCOR係数に基づいて上記第２チャネル信号の残差信号を第２チャネル残差信号として生成するチャネル間相関を利用した線形予測分析ステップと、
上記第１チャネル残差信号と上記第２チャネル残差信号間の重み付き減算処理により残差差分信号を生成する重み付き減算ステップと、
上記第１チャネルPARCOR係数と上記第１チャネル残差信号を符号化して第１チャネル符号を出力し、少なくとも上記第２チャネルPARCOR係数と上記残差差分信号を符号化して第２チャネル符号を出力する符号化ステップ、
とを含むことを特徴とするマルチチャネル信号符号化方法。
【請求項２】
請求項１記載のマルチチャネル信号符号化方法において、上記第２チャネル信号を線形予測分析して第２チャネル第２残差信号を生成する第２チャネル第２線形予測分析ステップと、上記第１チャネル残差信号の基準値と上記第２チャネル第２残差信号の基準値を比較し、その比較結果に基づいて上記第１チャネル信号と上記第２チャネル信号を入れ替えを制御する比較制御ステップを更に含むことを特徴とするマルチチャネル信号符号化方法。
【請求項３】
請求項１記載のマルチチャネル信号符号化方法において、上記第１チャネル信号と上記第２チャネル信号を入れ替えないときの上記第１チャネル符号と上記第２チャネル符号の合計符号量と、入れ替えたときの合計符号量を比較し、合計符号量の小さい方を選択出力すると共にどちらを選択したかを表す情報を出力する選択出力ステップを更に含むことを特徴とするマルチチャネル信号符号化方法。
【請求項４】
請求項１記載のマルチチャネル信号符号化方法において、上記第２チャネル信号を線形予測分析して第２チャネル第２PARCOR係数と、第２チャネル第２残差信号とを生成する第２チャネル線形予測分析ステップと、上記第２チャネル第２残差信号と上記第２チャネル第２PARCOR係数を符号化し、第２チャネル第２符号を出力する第２チャネル第２符号化ステップと、上記第２チャネル符号と上記第２チャネル第２符号の符号量を比較し、符号量の小さい方を第２チャネル符号として出力する符号量比較ステップとを更に含むことを特徴とするマルチチャネル信号符号化方法。
【請求項５】
請求項１記載のマルチチャネル信号符号化方法において、上記第２チャネル信号を線形予測分析して第２チャネル第２PARCOR係数と第２チャネル第２残差信号とを生成する第２チャネル線形予測分析ステップと、上記第２チャネル第２残差信号と上記第２チャネル第２PARCOR係数とを符号化して第２チャネル第２符号を出力する第２チャネル第２符号化ステップと、上記第２チャネルPARCOR係数の少なくとも１つの絶対値が所定値以上であるか否かにより上記第２チャネル第２符号か上記第２チャネル符号を選択出力する符号選択ステップとを更に含むことを特徴とするマルチチャネル信号符号化方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか記載のマルチチャネル信号符号化方法において、上記第２チャネルPARCOR係数を求めるステップは、複数段の処理による格子法の任意の少なくとも１つの段において、上記第２チャネル信号の前向き予測誤差と上記第１チャネル残差信号間の相互相関と、上記第２チャネル信号の後向き予測誤差と上記第１チャネル残差信号間の相互相関に基づいて重み係数を決めるステップと、上記第２チャネル信号の前向き予測誤差と後向き予測誤差に対しそれぞれ上記第１チャネル残差信号を上記重み係数により重み付け減算をすることにより更新した前向き予測誤差と後向き予測誤差に基づいてその段のPARCOR係数を計算するステップを含むことを特徴とするマルチチャネル信号符号化方法。
【請求項７】
請求項６記載のマルチチャネル信号符号化方法において、上記重み係数を決めるステップは上記第２チャネル信号の上記前向き予測誤差と上記第１チャネル残差信号間の相互相関と、上記後向き予測誤差と上記第１チャネル残差信号間の相互相関との平均に基づいて計算することを特徴とするマルチチャネル信号符号化方法。
【請求項８】
請求項１乃至５のいずれか記載のマルチチャネル信号符号化方法において、上記第２チャネルPARCOR係数を求めるステップは、上記第２チャネル信号の前向き予測誤差と後向き予測誤差間の相互相関から、上記前向き予測誤差と上記第１チャネル残差信号間の相互相関と、上記後向き予測誤差と上記第１チャネル残差信号間の相互相関との積の規格化された値を減算して得た第１の値を求め、上記前向き予測誤差エネルギーと上記後向き予測誤差のエネルギーの和から、上記前向き予測誤差と上記第１チャネル残差信号間の相互相関と上記後向き予測誤差と上記第１チャネル残差信号間の相互相関の２乗和平均の規格化された値を減算して得た第２の値を求め、上記第１の値と上記第２の値の比に基づいて上記PARCOR係数を計算することを特徴とするマルチチャネル信号符号化方法。
【請求項９】
複数サンプルで構成されるフレーム毎に入力された複数チャネルの信号に対応する符号を生成するマルチチャネル符号化装置であり、
少なくとも１つのチャネル、以下第１チャネルと呼ぶ、の第１チャネル信号を線形予測分析して第１チャネルPARCOR係数と第１チャネル残差信号を生成する第１チャネル線形予測分析手段と、
上記第１チャネル以外の少なくとも１つのチャネル、以下第２チャネルと呼ぶ、の信号からその残差信号が上記第１チャネル残差信号に似るように第２チャネルPARCOR係数を相関格子法により求め、その第２チャネルPARCOR係数に基づいて上記第２チャネル信号の残差信号を第２チャネル残差信号として生成するチャネル間相関を利用した線形予測分析手段と、
上記第１チャネル残差信号と上記第２チャネル残差信号間の重み付き減算処理により残差差分信号を生成する重み付き減算手段と、
上記第１チャネルPARCOR係数と上記第１チャネル残差信号を符号化して第１チャネル符号を出力する第１チャネル符号化手段と、
少なくとも上記第２チャネルPARCOR係数と上記残差差分信号を符号化して第２チャネル符号を出力する第２チャネル符号化手段、
とを含むことを特徴とするマルチチャネル信号符号化装置。
【請求項１０】
請求項９記載のマルチチャネル信号符号化装置において、上記第２チャネル信号を線形予測分析して第２チャネル第２残差信号を生成する第２チャネル第２線形予測分析手段と、上記第１チャネル信号と上記第２チャネル信号を入れ替え可能な入れ替え手段と、上記第１チャネル残差信号の基準値と上記第２チャネル第２残差信号の基準値を比較し、その比較結果に基づいて上記入れ替え手段を制御する比較制御手段を更に含むことを特徴とするマルチチャネル信号符号化装置。
【請求項１１】
請求項９記載のマルチチャネル信号符号化装置において、上記第１チャネル信号と上記第２チャネル信号を入れ替え可能な入力切替手段と、上記入力切替手段が、上記第１チャネル信号と上記第２チャネル信号を入れ替えないときの上記第１チャネル符号と上記第２チャネル符号の合計符号量と、入れ替えたときの合計符号量を比較し、合計符号量の小さい方を選択出力すると共にどちらを選択したかを表す情報を出力する選択出力手段とを更に含むことを特徴とするマルチチャネル信号符号化装置。
【請求項１２】
請求項９記載のマルチチャネル信号符号化装置において、上記第２チャネル信号を線形予測分析して第２チャネル第２PARCOR係数と、第２チャネル第２残差信号とを生成する第２チャネル線形予測分析手段と、上記第２チャネル第２残差信号と上記第２チャネル第２PARCOR係数を符号化し、第２チャネル第２符号を出力する第２チャネル第２符号化手段と、上記第２チャネル符号と上記第２チャネル第２符号の符号量を比較し、符号量の小さいほうを第２チャネル符号として出力する符号量比較手段とを更に含むことを特徴とするマルチチャネル信号符号化装置。
【請求項１３】
請求項９記載のマルチチャネル信号符号化装置において、上記第２チャネル信号を線形予測分析して第２チャネル第２PARCOR係数と第２チャネル第２残差信号とを生成する第２チャネル線形予測分析手段と、上記第２チャネル第２残差信号と上記第２チャネル第２PARCOR係数とを符号化して第２チャネル第２符号を出力する第２チャネル第２符号化手段と、上記第２チャネルPARCOR係数の少なくとも１つの絶対値が所定値以上であるか否かにより上記第２チャネル第２符号か上記第２チャネル符号を選択出力する符号選択手段とを更に含むことを特徴とするマルチチャネル信号符号化装置。
【請求項１４】
請求項９乃至１３のいずれか記載のマルチチャネル信号符号化装置において、上記チャネル間相関を利用した線形予測分析手段は、格子法による複数の処理段を含み、任意の少なくとも１つの処理段において、上記第２チャネル信号の前向き予測誤差と上記第１チャネル残差信号間の相互相関と、上記第２チャネル信号の後向き予測誤差と上記第１チャネル残差信号間の相互相関に基づいて重み係数を決める重み係数計算手段と、上記第２チャネル信号の前向き予測誤差と後向き予測誤差に対しそれぞれ上記第１チャネル残差信号を上記重み係数により重み付け減算し、得られた差分信号に基づいてその段のPARCOR係数を計算するPARCOR係数計算手段とを含むことを特徴とするマルチチャネル信号符号化装置。
【請求項１５】
請求項１４記載のマルチチャネル信号符号化装置において、上記重み係数計算手段は、上記重み係数を上記第２チャネル信号の上記前向き予測誤差と上記第１チャネル残差信号間の相関と、上記後向き予測誤差と上記第１チャネル残差信号間の相関との平均に基づいて計算することを特徴とするマルチチャネル信号符号化装置。
【請求項１６】
請求項１乃至８のいずれか記載の方法をコンピュータで実行するプログラム。
【請求項１７】
請求項１６記載のプログラムが記録された、コンピュータで読み取り実行可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチチャネルオーディオ信号の圧縮符号化方法、その装置、その方法をコンピュータで実施するプログラムとその記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のマルチチャネル信号の圧縮符号化では非特許文献１に示されているように、それぞれのチャネルに閉じた線形予測残差信号の基準値（エネルギーなど）を最小化するように、例えばレビンソン・ダービン等により線形予測分析が行われ、分析により求められた線形予測係数aj(i=0, 1, …, P), (a0=1)を用いたフィルタを通して得られる残差信号に対して重み付き減算処理を行っていた。その符号化装置の概念を図１に示す。図１では左チャネル信号及び右チャネル信号がそれぞれ線形予測分析部１０，３０で線形予測分析されてそれぞれの残差信号が生成され、一方の残差信号を符号化部２０で符号化すると共に、それら２つの残差信号を重み付き減算処理部５０で重み付き減算し、減算結果の残差差分信号を符号化部６０で符号化している。ただし、ここでの線形予測係数はPARCOR係数に変換されたり、量子化されたりしたものを、変換したものも含み、各チャネル毎にＮサンプルのフレーム毎に処理されるとする。例えば、左チャネルの入力信号をxL(n)(n=1, 2, …, N)、残差信号をeL(n)(n=1, 2, …, N)、PL次の予測係数をaiL(i=1, 2, …, PL)、右チャネルの入力信号をxR(n)(n=1, 2, …, N)、残差信号をeR(n)(n=1, 2, …, N)、PR次の予測係数をaiR(i=1, 2, …, PR)とすると、それぞれのチャネルの残差信号は、
【０００３】
【数１】
2008209637.tif 000003
と表すことができる。ただし、a0L=1, a0R=1とする。前記非特許文献１では、各チャネルごとに、そのチャネルの基準値（前向き及び後ろ向き予測誤差のエネルギーなど）を最小化するようにPARCOR係数を求め、そのPARCOR係数を線形予測係数aiL, aiRに変換して予測残差信号を求めていた。ここで求められた基準値の小さいチャネルを親チャネル（引くチャネル）、大きいチャネルを子チャネル（引かれるチャネル）として重みつき減算処理
【０００４】
【数２】
2008209637.tif 000004
を行って重み付き差分信号を求め、これを子チャネルの残差信号の代わりに符号化対象とする。この方法によって、残差信号そのものを符号化の対象とする場合よりも、子チャネルの基準値を減少させることにより、符号量を減少させていた。重み係数γは、例えば、減算処理後のエネルギー
【数３】
2008209637.tif 000005
として求める。
【０００５】
各チャネルの基準値を最小化するPARCOR係数を求めるには、これまでは何れのチャネルも同様に例えば図２に示す周知の格子型フィルタを用いた処理が行なわれていた。図２ではマルチチャネルの任意の１つの入力信号を代表してX(n)と表し、Ｐ次までの係数を得るＰ段ST1, ST2, …, STPの格子型フィルタを示している。第ｉ次のPARCOR係数kiを計算する第ｉ段目STi(i=1, 2, …, P)の処理は、乗算部6Fi-1, 6Bi-1と、加算部7Fi-1, 7Bi-1と、サンプル遅延部８ｉ-1と、PARCOR係数計算部５ｉとによって行なわれる。ただし、i=1段目ST1では、X(n)から直接PARCOR係数計算部５１により係数k1を計算する。以下にPARCOR係数算出処理の具体的な例を説明する。
【０００６】
第１次のPARCOR係数k1の算出：
まず、入力信号X(n)そのものを前向き０次予測誤差F0(n)及び後向き０次予測誤差B0(n)とする。サンプル遅延部８０では、入力された後向き０次予測誤差B0(n)(n=1, 2, …, N)を１サンプル遅延させB0(n-1)を出力する。PARCOR係数計算部５１は、入力された前向き０次予測誤差F0(n) (n=1, 2, …, N)と後向き０次予測誤差B0(n-1) (n=1, 2, …, N)とを用いて後述の式(6)又は式(7)から第１次のPARCOR係数k1を計算して出力する。
【０００７】
第２次のPARCOR係数k2の算出：
上記算出した第１次のPARCOR係数k1を用いて、前向き１次予測誤差
F1(n)=F0(n)+k1B0(n-1)
及び後向き１次予測誤差
B1(n)=k1F0(n)+B0(n-1)
を求める。
【０００８】
上記と同様に、サンプル遅延部８１では入力された後向き１次予測誤差B1(n) (n=1, 2, …, N)を１サンプル遅延させB1(n-1)を出力する。PARCOR係数算出部５２は、入力された前向き１次予測誤差F1(n) (n=1, 2, …, N)と後向き１次予測誤差B1(n-1) (n=1, 2, …, N)とを用いて後述の式(6)又は式(7)から第２次のPARCOR係数k2を出力する。
【０００９】
上記の第２次のPARCOR係数k2の算出と同様の処理をＰ次まで続ける。最終段では、次のように第Ｐ次のPARCOR係数が求められる。
第Ｐ次のPARCOR係数kPの算出：
サンプル遅延部8P-1では、入力された後向きP-1次予測誤差BP-1(n) (n=1, 2, …, N)を１サンプル遅延させてBP-1(n-1)を出力する。PARCOR係数算出部５Ｐは、入力された前向きP-1次予測誤差FP-1(n) (n=1, 2, …, N)と後向きP-1次予測誤差BP-1(n-1) (n=1, 2, …, N)とを用いて後述の式(6)又は式(7)から第Ｐ次のPARCOR係数kPを出力する。
【００１０】
それぞれのPARCOR係数計算部５ｉ(i=1, 2, …, P)では、Itakuraの式
【数４】
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により、PARCOR係数ki(i=1, 2, …, P)を求めている。このようにしてPARCOR係数ki(i=1, 2, …, P)を求めることは格子法と呼ばれている。式(6)又は(7)を使って格子法によりPARCOR係数を求めることにより、式(6)の場合は前向き予測誤差のエネルギーと後向き予測誤差のエネルギーの相乗平均を最小化する、又は式(7)の場合は前向き予測誤差のエネルギーと後向き予測誤差のエネルギーの相加平均を最小化するようにPARCOR係数を決めることになる。
【００１１】
従来技術では、Ｒチャネルの入力信号XR(n)に関して上記格子法においてX(n)の代わりにXR(n)とおいて、Ｌチャネルの入力信号XL(n)に関しても同様にX(n)の代わりにXL(n)とおいて各チャネルごとにPARCOR係数を求めていた。
非特許文献１に記述されている従来技術を用いた多チャネル信号の符号化処理の具体的な手順を図３を用いて説明する。ここでは親チャネルをＲチャネル、子チャネルをＬチャネルとする。
【００１２】
線形予測分析部１１Ｒは入力された親チャネル原信号xR(n)から格子法により１次から予め決めた右チャネルの次数であるPR次までのPARCOR係数kiR(i=1, 2, …, PR)を算出し、PARCOR係数列KR=(k1R, k2R, …, kPRR)として出力する。量子化部１２ＲはPARCOR係数列KRを量子化し、量子化済PARCOR係数列^KR=(^k1R, ^k2R, …, ^kPRR)を出力する。変換部１３Ｒは入力された量子化済PARCOR係数系列^KRを線形予測係数系列^aiR=(^a1R, ^a2R, …, ^aPRR)に変換して出力する。線形予測フィルタ１４Ｒは線形予測係数系列^aRをフィルタ係数として、入力された親チャネル原信号xR(n)(n=1, 2, …, N)を次式
【００１３】
【数５】
2008209637.tif 000007
でフィルタリングして予測残差eR(n)を得る。ただし^a0R=1とする。残差符号化部２２Ｒは予測残差eR(n)を例えばエントロピー符号化し残差符号CeRを出力する。係数符号化部２３Ｒは量子化済PARCOR係数系列^KR=(^k1R, ^k2R, …, ^kPRR)を例えばエントロピー符号化し係数符号CkRを出力する。符号合成部２４Ｒは残差符号CeRと係数符号CkRを合成し、親チャネル合成符号CgRを出力する。符号の合成は、単に符号の結合でよい。
【００１４】
線形予測分析部３１Ｌは入力された子チャネル信号xL(n)から格子法により１次から予め決めた左チャネルの次数であるPL次までのPARCOR係数k1L, k2L, …, kPLLを算出し、PARCOR係数列KL=(k1L, k2L, …, kPLL)として出力する。量子化部３２ＬはPARCOR係数系列KLを量子化し、量子化済PARCOR係数系列^KL=(^k1L, ^k2L, …, ^kPLL)を出力する。変換部３３Ｌは入力された量子化済PARCOR係数系列^KLを線形予測係数系列^aL=(^a1L, ^a2L, …, ^aPLL)に変換して出力する。線形予測フィルタ３４Ｌは線形予測係数系列^aL=(^a1L, ^a2L, …, ^aPLL)をフィルタ係数として、入力された子チャネル信号xL(n)(n=1, 2, …, N)を以下の式でフィルタリングし予測残差eL(n)を得る。ただし^a0L=1とする。
【００１５】
【数６】
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残差符号化部６５Ｌは予測残差eL(n)を例えばエントロピー符号化し、残差符号CeLを出力する。係数符号化部６６Ｌは量子化済PARCOR係数系列^KL=(^k1L, ^k2L, …, ^kPLL)を符号化し、係数符号CkLを出力する。符号合成部６７Ｌは残差符号CeLと係数符号CkLを合成し、子チャネル合成符号CgLを出力する。
【００１６】
重み計算部５１は予測残差eR(n)と予測残差eL(n)を用いて次式(10)から重み係数γを求める。
【数７】
2008209637.tif 000009
重み量子化部５２は重み係数γを量子化し、量子化済重み係数^γを出力する。重み付き減算部５３は、予測残差eR(n)及びeL(n)と量子化済重み係数^γとを用いて次式(11)より、残差差分信号eM(n)を得る。
【００１７】
【数８】
2008209637.tif 000010
残差符号化部６１Ｍは残差差分信号eM(n)を例えばエントロピー符号化し、残差符号CeMを出力する。重み符号化部６２Ｍは量子化済重み係数^γを符号化し重み符号CwMを出力する。符号合成部６３Ｍは残差符号CeMと重み符号CwMと係数符号化部６６Ｌで求めた係数符号CkLを合成し、減算子チャネル合成符号CgMを出力する。
【００１８】
符号量比較部６８は、通常の子チャネル合成符号CgLと減算子チヤネル合成符号CgMの符号量を比較し、少ないほうをそれを表す符号と共に子チャネル符号として出力する。これが従来法である。
【特許文献１】特開2005-115267
【非特許文献１】鎌本優，守谷健弘，西本卓也，嵯峨山茂樹，“チャネル間相関を用いた多チャネル信号の可逆圧縮符号化”，情報処理学会論文誌（Vol.46, No.5, pp.1118-1128）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
従来技術では、２チャネル以上の入力であっても、それぞれのチャネル毎に線形予測残差のエネルギーが小さくなるように求めたPARCOR係数を用いて線形予測分析を行っていた。しかしながら、子チャネルにおいて符号化の対象となる、式(11)に示した残差差分信号についてはエネルギーが最小となっているわけではなく、残差差分信号をエントロピー符号化した際の符号量は必ずしも少なくできず、効率の良い符号化を行っているとはいえなかった。
この発明の目的は、従来より効率のよい符号化が可能なマルチチャネル信号符号化方法、その装置、その方法によるプログラムとそれを記録する記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
この発明によれば、複数サンプルで構成されるフレーム毎に入力された複数チャネルの信号に対応する符号を生成するマルチチャネル符号化方法は、
少なくとも１つのチャネル、以下第１チャネルと呼ぶ、の信号を線形予測分析して第１チャネルPARCOR係数と第１チャネル残差信号を生成する第１チャネル線形予測分析ステップと、
上記第１チャネル以外の少なくとも１つのチャネル、以下第２チャネルと呼ぶ、の信号からその残差信号が上記第１チャネル残差信号に近づくように第２チャネルPARCOR係数を相関格子法により求め、その第２チャネルPARCOR係数に基づいて上記第２チャネル信号の残差信号を第２チャネル残差信号として生成するチャネル間相関を利用した線形予測分析ステップと、
上記第１チャネル残差信号と上記第２チャネル残差信号間の重み付き減算処理により残差差分信号を生成する重み付き減算ステップと、
上記第１チャネルPARCOR係数と上記第１チャネル残差信号を符号化して第１チャネル符号を出力し、少なくとも上記第２チャネルPARCOR係数と上記残差差分信号を符号化して第２チャネル符号を出力する符号化ステップ、
とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、子チャネル残差信号が親チャネル残差信号に近づくように子チャネルのPARCOR係数を決めるので、残差差分信号の基準値を従来より小さくすることが可能であり、従って、子チャネルの符号量が少ない、より効率の良い符号化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
発明の原理
この発明によれば、親チャネル残債信号と子チャネル残差信号の重みつき減算により生成される残差差分信号に必要な符号量を減らすため、合計の基準値（子チャネルの、減算処理後の前向き及び後向き予測誤差のエネルギーの合計）が最小となるように、子チャネル残差信号を求めるためのPARCOR係数を決める。つまり、子チャネルの残差信号が親チャネルの残差信号に近づくようにPARCOR係数を計算する。
ここでは、例として親チャネルは従来の方法によりPARCOR係数と残差信号を求め、子チャネルの残差信号が親チャネルの残差信号に近づくように子チャネルのPARCOR係数を決める方法を説明する。言い換えれば、残差差分信号eM(n)のフレーム当りのエネルギーを最小化するように子チャネルのPARCOR係数を決める。
【００２３】
相関格子法１
親チャネルの残差信号eM(n)に子チャネルの残差信号が似るように子チャネル信号xL(n)の線形予測分析でPARCOR係数を格子法により決める第１の方法を図４を参照して説明する。この実施例では、図２に示した従来の格子法において、１次からP-1次までは従来の格子法を用いてPARCOR係数を算出し、最終段のＰ次についてのみ従来と異なる方法でPARCOR係数を算出する。従って、図４には初段と最終段のみを示してある。ここでは、子チャネル信号xL(n)が格子法処理の初段に与えられる。格子法処理の最終段には、従来法にはない、重み係数計算部９Ｗとゲイン部９Ｘが設けられており、PARCOR係数計算部５Ｐは親チャネルの残差信号eM(n)を利用してPARCOR係数kPを計算する点が従来と異なる。
【００２４】
重み付き係数計算部９Ｗは、加算部7FP-1からの前向きP-1次予測誤差FP-1(n)(n=1, 2, …, N)と、サンプル遅延部8P-1からの後向きP-1次予測誤差BP-1(n-1)と、親チャネル残差信号eR(n)とを使って次式(12)から重み係数ｇを算出する。
【数９】
2008209637.tif 000011
式(12)のカッコ内の第１項は、子チャネル信号の前向き予測誤差FP-1(n)と親チャネル残差信号eR(n)との相互相関を親チャネル残差信号のエネルギーで規格化した表現となっている。第２項は、子チャネル信号の後向き予測誤差BP-1(n-1)と親チャネル残差信号eR(n)との相互相関を親チャネル残差信号のエネルギーで規格化した表現となっている。ここでは重み係数ｇはこれら２つの規格化相互相関の相加平均で表されているが、重み付き平均としてもよい。
【００２５】
あるいは、次式(13)のように、重み係数ｇをこれら２つの規格化相互相関の相乗平均で表してもよい。
【数１０】
2008209637.tif 000012
ゲイン部９Ｘは、親チャネルの残差信号eR(n)に重み係数ｇを乗算し、親チャネル重み付き残差信号g´eR(n)を出力する。PARCOR係数計算部５Ｐは、加算部7FP-1からの前向きP-1次予測誤差FP-1(n)(n=1, 2, …, N)と、サンプル遅延部8P-1からの後向きP-1次予測誤差BP-1(n-1)と、重み付き親チャネル残差信号g´eR(n)とを用いて、次式(14)によりPARCOR係数kPを算出する。
【００２６】
【数１１】
2008209637.tif 000013
ここで、式(7)に示したBurg法の変形として相加平均での求め方を示したが、式(6)に示した相乗平均によるItakura法の変形として次式(15)によって計算してもよい。
【数１２】
2008209637.tif 000014
で示すように前向き予測誤差FP-1(n)と後向き予測誤差BP-1(n-1)の重み比率αと(1-α)（ただし１≧α≧０）を変えるなど、他の基準を最小化するように求めてもよい。いずれにしても、親チャネル残差信号eR(n)に対し子チャネルの残差信号が似るように子チャネルの線形予測フィルタに対する予測係数を決めればよい。
【００２７】
上述のように式(12)又は(13)で表される重み係数ｇは親チャネル残差信号eR(n)と前向き予測誤差FP-1(n)との相互相関と、親チャネル残差信号eR(n)と後向き予測誤差BP-1(n-1)との相互相関によって表されており、従って、式(14), (15)又は(16)で表されるこの発明によるPARCOR係数を算出する格子法は、親チャネル残差信号と、前向き及び後向き予測誤差との相互相関に基づいた表現となっており、この発明によるPARCOR係数演算処理方法を相関格子法と呼ぶことにする。
【００２８】
相関格子法１の変形例１
上記相関格子法１では、格子法による処理の最終段であるＰ次のPARCOR係数kPについてのみ従来とは異なる方法で計算を行なったが、上記相関格子法１のＰ時と同様の方法によるPARCOR係数の算出を前段において実施して１次からＰ次までの全次数のPARCOR係数k1, k2, …, kPを求めてもよい。あるいは、任意の段、例えば１１≦Ｐとし、１次から１０次までのPARCOR係数の算出に上記相関格子法１のＰ次と同様の方法を採用し、１１次からＰ次までは従来法によるPARCOR係数の算出を行なってもよい。要するに、１つ以上の任意の次数のPARCOR係数の算出を、上記相関格子法１のＰ次と同様の方法で行なえば、この発明による最低限の効果は得られる。
【００２９】
相関格子法１の変形例２
相関格子法１の変形例１において、図５に示すように任意の段（第ｉ段）において図４と同様に重み係数計算部9Wi-1により前向き及び後向き予測誤差Fi-1(n), Bi-1(n-1)と親チャネル残差信号eR(n)から式(12)により重み係数ｇを求め、その重み係数ｇによりゲイン部9Xi-1で残差信号eR(n)に重み付けを行い、この重み付き残差信号g´eR(n)を使ってPARCOR係数計算部５ｉにより式(14), (15)又は(16)においてＰの代わりにｉとしてPARCOR係数kiを求める。更に、図５の点線枠で示す、乗算部6Fi, 6Bi、加算部7Fi, 7Biを含む予測誤差算出部ＥＥに極性反転部9Yiを設け、重み付き残差信号g´eR(n)に対し極性反転部9Yiでg´eR(n)の極性を反転して加算部7Biに与えることにより、次段に用いる前向きｉ次予測誤差Fi(n)及び後向きｉ次予測誤差Bi(n)を得る。即ち、前向きｉ次予測誤差Fi(n)及び後向きｉ次予測誤差Bi(n)は次式により求めることになる。
Fi(n)＝Fi-1(n)＋ki´Bi-1(n-1)−g´eR(n)              (17)
Bi(n)＝ki´Fi(n)＋Bi-1(n-1)−g´eR(n)               (18)
【００３０】
相関格子法２
この相関格子法２では、図４の相関格子法１と同様に１次からP-1次までは従来の格子法を用いてPARCOR係数を算出するが、最終段のＰ次については異なる方法でPARCOR係数を算出する。以下、図６を参照して図４の相関格子法１と異なる部分についてのみ説明する。この相関格子法２は、図４の相関格子法１において、重み計算部９Ｗとゲイン部９Ｘを省略し、親チャネル残差信号eR(n)をそのままPARCOR係数計算部５Ｐに与えてPARCOR係数kPを計算している。
【００３１】
PARCOR係数計算部５Ｐは、加算部7FP-1からの前向きP-1次予測誤差FP-1(n)(n=1, 2, …, N)と、サンプル遅延部8P-1からの後向きP-1次予測誤差BP-1(n-1) (n=1, 2, …, N)と、親チャネル残差信号eR(n)とから次式(19)によりPARCOR係数kPを算出する。
【数１３】
2008209637.tif 000015
【００３２】
上記式(19)と式(14)を比較すると、式(19)においては、式(14)における前向き予測誤差FP-1(n)及び後ろ向き予測誤差BP-1(n-1)のそれぞれに対し親チャネル残差信号eR(n)の重み付き減算を行わず、分子においては前向き予測誤差FP-1(n)と親チャネル残差信号eR(n)間の相互相関と、後ろ向き予測誤差BP-1(n-1)と親チャネル残差信号eR(n)間の相互相関の積を親チャネル残差信号エネルギーで規格化して減算している。また、分母においては、前向き予測誤差FP-1(n)と親チャネル残差信号eR(n)間の相互相関と、後ろ向き予測誤差BP-1(n-1)と親チャネル残差信号eR(n)間の相互相関の２乗和を親チャネル残差信号エネルギーで規格化して減算している。
【００３３】
式(19)の分母における前向き予測誤差FP-1(n)を共通に含む項の差分が、式(14)の分母における前向き予測誤差FP-1(n)と親チャネル残差信号eR(n)間の重み付き減算に対応し、式(19)の分母における後ろ向き予測誤差BP-1(n-1)を共通に含む項の差分が、式(14)の分母における後ろ向き予測誤差BP-1(n-1)と親チャネル残差信号eR(n)間の重み付き減算に対応する。式(19)においても、分母のFP-1(n)を共通に含む項とBP-1(n-1)を共通に含む項を重み付き平均してPARCOR係数kPを求めてもよい。
【００３４】
相関格子法２の変形例１
図６に示した相関格子法２では、格子法による処理の最終段であるＰ次のPARCOR係数kPについてのみ従来と異なる方法で算出したが、上記相関格子法２のＰ次と同様の方法によるPARCOR係数の算出を全段において実施して１次からＰ次までの全次数のPARCOR係数k1, k2, …, kPを求めてもよい。あるいは、任意の段、例えば１１≦Ｐとし、１次から１０次までのPARCOR係数の算出に上記相関格子法１のＰ次と同様の方法を採用し、１１次からＰ次までは従来法によるPARCOR係数の算出を行なってもよい。要するに、１つ以上の任意の次数のPARCOR係数の算出を、上記相関格子法１のＰ次と同様の方法で行なえば、この発明による最低限の効果は得られる。
【００３５】
相関格子法２の変形例２
図５に示した相関格子法１の変形例２と同様に、相関格子法２の変形例１においても任意の段のPARCOR係数kiを求めた後、図５の点線枠で示す予測誤差算出部ＥＥの構成を採用し、次の段に用いる前向きｉ次予測誤差Fi(n)及び後向きｉ次予測誤差Bi(n)を式(17), (18)により求めてもよい。
【００３６】
上述の各相関格子法及びその変形例においては、いずれも各処理段STiにおける後ろ向き予測誤差Bi(n-1)はその処理段に至る各段で遅延を受けている。そこで、その遅延量に合わせて後ろ向き予測誤差Bi(n-1)との演算にかかわる親チャネル残差信号eR(n)も遅延を与えて演算を行ってもよい。
【００３７】
例えば、式(12), (13), (19)において、ΣBP-1(n-1)×eR(n)の代わりに
【数１４】
2008209637.tif 000016
に置き換えてもよい。また式(14), (15), (16)において、BP-1(n-1)-g×eR(n)をBP-1(n-1)-g×eR(n-P)と置き換えてもよい。更に、式(18)におけるg×eR(n)をg×eR(n-i)に置き換えてもよい。
【００３８】
マルチチャネル信号符号化の基本構成と処理手順
図７はこの発明によるマルチチャネル信号の符号化を、左右２チャネルの信号に適用した場合の符号化装置の基本的な機能構成を示し、その処理手順を図８に示す。この発明では、マルチチャネル入力信号を符号化する場合、どのチャネル信号が親チャネル信号、また子チャネル信号として入力されるか予め決められている場合もあるし、あるいは、この符号化装置において決める場合もある（親子の決め方の詳細は非特許文献１参照）。例えばここでは右チャネル信号が親チャネル信号として入力され、左チャネル信号が子チャネル信号として入力されたとする。
このマルチチャネル信号符号化装置は、親チャネル用の線形予測分析手段１０と、親チャネル符号化手段２０と、チャネル間相関を利用した線形予測分析手段４０と、重み付き減算処理手段５０と、差分符号化手段６０とから構成されている。
【００３９】
まず、線形予測分析手段１０において、親チャネル信号xR(n)を入力信号として図２で示した従来の格子法によりPARCOR係数列KRを求め、それに基づいて更に、親チャネル残差信号eR(n)を例えば式(2)により求める（ステップＳ１）。得られた親チャネル残差信号eR(n)に対し、次にチャネル間相関を利用した線形予測分析手段４０により、子チャネル残差信号が近づくように子チャネル用のPARCOR係数列KMを決める（ステップＳ２）。これは、具体的には図４乃至６で説明したこの発明による相関格子法によってPARCOR系数列を決めることであり、これにより親チャネル残差信号と、子チャネル信号の前向き及び後向き予測誤差との間のエネルギー差が小さくなるようにしている。
【００４０】
チャネル間相関を利用した線形予測分析手段４０は更に、得られた子チャネル用PARCOR係数列KMを使って子チャネル信号の残差信号eM(n)を生成する（ステップＳ３）。次に、重み付き減算処理手段５０は、親チャネル残差信号eR(n)と子チャネル残差信号eM(n)の重み付き減算処理により残差差分信号~eM(n)を生成する（ステップＳ４）。次に、親チャネル符号化手段２０により親チャネルのPARCOR係数列KRと親チャネル残差信号eR(n)を符号化すると共に、差分符号化手段６０により子チャネルのPARCOR係数列KM、残差差分信号~eM(n)、重み係数γをそれぞれ符号化する（ステップＳ５）。
【００４１】
実施例１
図９はこの発明をステレオ信号の符号化に適用した場合の符号化装置のブロック図を示す。図３の従来技術の構成と異なる点は、図３における子チャネル線形予測分析部３１Ｌの代わりにチャネル間相関を利用した線形予測分析部４１Ｍが設けられ、残差符号化部６５Ｌ、符号合成部６７Ｌ、符号量比較部６８に対応するものが設けられていないことである。また、図３における量子化部３２Ｌ、変換部３３Ｌ、線形予測フィルタ３４Ｌ、係数符号化部６６Ｌは、それぞれ図９における同様の構成部４２Ｍ〜４４Ｍ，６４Ｍに置き換えられている。
【００４２】
図９における線形予測分析部１１Ｒ、量子化部１２Ｒ、変換部１３Ｒ、線形予測フィルタ１４Ｒを含む構成１０は、請求項９における第１チャネル線形予測分析手段に対応する。図９におけるチャネル間相関を利用した線形予測分析部４１Ｍ、量子化部４２Ｍ、変換部４３Ｍ、線形予測フィルタ４４Ｍを含む構成４０は、請求項９におけるチャネル間相関を利用した線形予測分析手段に対応する。図９における重み計算部５１、重み量子化部５２、重み付き減算部５３を含む構成５０は、請求項９における重み付き減算手段に対応する。図９における残差符号化部２２Ｒ、係数符号化部２３Ｒ、符号合成部２４Ｒを含む構成２０は、請求項９における第１チャネル符号化手段に対応する。図９における残差符号化部６１Ｍ、重み符号化部６２Ｍ、符号合成部６３Ｍ、係数符号化部６４を含む構成６０は、請求項９における第２チャネル符号化手段に対応する。これらの対応関係は以降の各実施例においても当てはまる。
【００４３】
あるフレーム（Ｎサンプル）の右チャネルの信号をxR(n)(n=1, 2, …, N)、左チャネルの信号をxL(n)(n=1, 2, …, N)とする。ここでは、右チャネルを親チャネル、左チャネルを子チャネルとする。
線形予測分析部１１Ｒは入力された親チャネル信号xR(n)から従来の格子法によりPARCOR係数kiR(i=1, 2, …, PＲ)を生成する。量子化部１２Ｒは入力されたPARCOR係数kiR(i=1, 2, …, PＲ)を量子化し、量子化済PARCOR係数^kiR(i=1, 2, …, PＲ)を出力する。変換部１３Ｒは入力された量子化済PARCOR係数^kiR(i=1, 2, …, PＲ)を量子化済予測係数^aiR(i=1, 2, …, PＲ)に変換する。線形予測フィルタ１４Ｒは量子化済予測係数^aiR(i=1, 2, …, PＲ)をフィルタ係数として、入力された親チャネル信号xR(n)を前述の式（８）でフィルタリングし予測残差eR(n)を得る。ただし^a0R=1とする。
【００４４】
残差符号化部２２Ｒは予測残差eR(n)を符号化し残差符号CeRを出力する。係数符号化部２３Ｒは量子化済PARCOR係数^kiR(i=1, 2, …, PＲ)を符号化し係数符号CkRを出力する。符号合成部２４Ｒは残差符号CeRと係数符号CkRを合成し、親チャネル合成符号CgRを出力する。
チャネル間相関を利用した線形予測分析部４１Ｍは子チャネル信号xL(n)に対し、親チャネル残差信号eR(n)を使って前述の図４〜６で説明したこの発明による相関格子法のいずれかによりPM次までのPARCOR係数kiM(i=1, 2, …, PM)を計算する。
【００４５】
量子化部４２Ｍは入力されたPARCOR係数kiM(i=1, 2, …, PM)を量子化し、量子化済PARCOR係数^kiM(i=1, 2, …, PM)を出力する。変換部４３Ｍは入力された量子化済PARCOR係数^kiM(i=1, 2, …, PM)を量子化済予測係数^aiM(i=1, 2, …, PM)に変換する。線形予測フィルタ４４Ｍは量子化済予測係数^aiM(i=1, 2, …, PM)をフィルタ係数として、入力された子チャネル信号xL(n)を以下の式でフィルタリングし予測残差eM(n)を得る。ただし^a0M=1とする。
【００４６】
【数１５】
2008209637.tif 000017
重み計算部５１は親チャネルの予測残差eR(n)と相互相関を考慮した予測残差eM(n)を用いて以下の式から重み係数γを求める。
【数１６】
2008209637.tif 000018
重み量子化部５２は重み係数γを量子化し、量子化済重み係数^γを得る。重み付き減算部５３は、残差信号eR(n)、eM(n)と量子化済重み係数^γを用いて次式より、残差差分信号~eM(n)を得る。
【数１７】
2008209637.tif 000019
【００４７】
残差符号化部６１Ｍは残差差分信号~eM(n)を符号化し残差符号CeMを出力する。係数符号化部６４Ｍは量子化済PARCOR係数^kiM(i=1, 2, …, PM)を符号化し係数符号CkMを出力する。重み符号化部６２Ｍは量子化済重み係数^γを符号化し重み符号CwMを出力する。符号合成部６３Ｍは残差符号CeMと重み符号CwMと係数符号CkMを合成し、子チャネル合成符号CgMを出力する。
【００４８】
このように、この発明においては相互相関を利用した線形予測分析部４１Ｍにより、子チャネル信号xL(n)からPL次までのPARCOR係数を求める際に、任意の少なくとも１段において親チャネル残差信号eR(n)と、子チャネル信号xL(n)の前向き予測誤差及び後向き予測誤差との重み付き差分のエネルギーが少なくなるようにPARCOR係数を決めているので、それだけ子チャネル残差信号が親チャネル残差信号に似ることになり、式(22)による重み付き減算により生成された残差差分信号の符号化に必要な符号量が少なくなる。
【００４９】
実施例２
前述した図３の従来技術において、重み付き減算部５３の処理としては、例えば、複数タップの重み付き減算処理や時間差を考慮した複数タップの重み付き減算処理を行うことが知られている（特許文献１）。この発明においても、式(22)の代わりに複数タップ(j=-1, 0, 1)の重み付き減算処理を、
【数１８】
2008209637.tif 000020
として残差差分信号を求めてもよいし、時間差（サンプル数間隔τ）を考慮した複数タップの重み付き減算処理を、
【数１９】
2008209637.tif 000021
として残差差分信号を求めてもよい。
【００５０】
このように複数タップの重み付き減算処理によれば、子チャネル残差信号を親チャネル残差信号により近づけるように制御することができるので、それだけ符号量を減らすことができる。例えば、左右チャネル信号の音源位置が中央から一方の側にずれている場合でも、音源から２つのマイクロホンへの到達時間差に応じたタップ位置での重みを制御できるので、その結果符号の圧縮率を向上させることができる。
【００５１】
実施例３
図９の実施例では、親子関係が決定済みの場合を例として挙げたが、一度それぞれの予測残差を求めて、エネルギーの小さい方を親チャネルとして分析を行ってもよい。その実施例を図１０に示す。この実施例は、図９の構成に対し、図３と同様の線形予測分析部３１Ｌ、量子化部３２Ｌ、変換部３３Ｌ、線形予測フィルタ３４Ｌを含む子チャネル線形予測分析手段が追加され（これらを含む構成は請求項１０における第２チャネル第２線形予測分析手段に対応する）、子チャネル信号に対し同様の処理を行なって残差信号eL(n)を得る。更に、比較部４５Ｌと入力切替部２が設けられる。親チャネル側の線形予測フィルタ１４Ｒからの残差信号eR(n)のエネルギーと子チャネル残差信号eL(n)のエネルギーを例えば次式
【００５２】
【数２０】
2008209637.tif 000022
により計算し、小さい方のチャネルの入力信号を親チャネル信号、大きい方のチャネルの入力信号を子チャネル信号と決定し、それに従って入力切替部２を切り替え制御する。以下の処理は図９と同様である。なお、比較部４５Ｌによる比較は、残差信号のエネルギーの比較を行う場合を示したが、絶対値の和や符号量の比較を用いてもよい。
【００５３】
実施例４
図９の実施例において得られる符号の符号量と、図９における右チャネル信号xR(n)を子チャネルの入力とし、左チャネル信号xL(n)を親チャネルの入力として（即ち親子関係を逆にして）図１１に示すように再度符号化を行い、図９の場合の符号量と比較しての少ない方を出力としてもよい。例えば、図１２に示すように、図９（又は図１１）の構成で示される符号化装置をこの変形実施例の符号化部３とし、符号化部３の入力側に入力切替部２を設け、出力側に選択出力部４を設ける。選択出力部４には符号化部３を構成する図９（又は図１１）の符号合成部２４Ｒ，６３Ｍからの符号の組を保持する記憶部４Ａ，４Ｂと、それらの記憶部４Ａ，４Ｂに保持された符号の組の符号量を計算し、どちらが小であるか判定する符号量比較部４Ｃと、小さいと判定されたほうの符号の組を選択出力する選択部４Ｄとが設けられている。
【００５４】
まず、入力切替部２により右チャネル信号を親チャネル信号、左チャネル信号を子チャネル信号として符号化部３に入力し、図９に示すように符号化処理を行なう。出力符号CgR, CgMは例えば記憶部４Ａに保持する。
次に、入力切替部２を切り替えて右チャネル信号を親チャネル信号、右チャネル信号を子チャネル信号として符号化部３に入力し、図１１に示すように符号化処理（ＬとＲを逆にした処理）を行なう。図９における信号または符号を表す記号に使用されているＭは図１１の処理においてＭ２に変えてある。また図９における記号γはγ2に変えてある。図１１の符号化処理による出力符号CgL, CgM2は記憶部４Ｂに保持される。
【００５５】
符号量比較部４Ｃにより記憶部４Ａに保持されている符号CgR+CgMと記憶部４Ｂに保持されている符号CgL+CgM2の符号量をそれぞれ計算し、符号量が少ないほうを選択出力部４Ｄにより選択し、選択した符号の組と、何れのチャネルが親チャネル（又は子チャネル）であるかを表す情報CCとを出力する。
この方法によれば、右チャネル残差信号のエネルギーと左チャネル残差信号エネルギーを比較して親チャネル、子チャネルを決定する場合より、より効率の高い符号化が可能となる。
【００５６】
実施例５
子チャネルに関しては、通常の線形予測分析を行って求めた係数符号CkLと残差符号CeLとを合成して得たCgLと、図９の実施例で求めたCgMの符号量を符号量比較部で比較して少ない方を出力しても良い。その変形実施例を図１３に示す。この変形実施例は、図９の実施例に対し、図３と同様の線形予測分析部３１Ｌ、量子化部３２Ｌ、変換部３３Ｌ、線形予測フィルタ３４Ｌ、残差符号化部４２Ｌ、係数符号化部６５Ｌ、符号合成部６６Ｌ、符号量比較部６７が追加され、図３の場合と同様の処理を行なう。
図１３おける線形予測分析部３１Ｌ、量子化部３２Ｌ、変換部３３Ｌ、線形予測フィルタ３４Ｌを含む構成は、請求項１２における第２チャネル線形予測分析手段に対応する。図１３における残差符号化部６５Ｌ、係数符号化部６６Ｌ、符号合成部６７Ｌを含む構成は、請求項１２における第２チャネル第２符号化手段に対応する。
符号合成部６７Ｌからの合成符号CgLと符号合成部６３Ｍからの合成符号CgMが符号量比較部７１に与えられてそれらの符号量が比較され、少ない方の合成符号を選択してどちらを選択したかを表す情報と共に子チャネルの符号として出力する。この実施例によれば、減算処理を行わないほうが符号量が少ない場合には、通常の線形予測分析の結果を用いることになるので、従来法と比べて圧縮率が悪化することは常にない。
【００５７】
実施例６
相関格子法に基づく式(14), (15), (16), (19)で計算されるPARCOR係数ki(i=1, 2, , P)の絶対値は原理的に１より大となることはないが、実際の演算処理においては、何らかの原因（例えばコンピュータによる数値演算における端数切捨てあるいは切り上げなど）により、まれに係数kiの絶対値が１より大となってしまうことがある。図９の実施例において、チャネル間相関を利用した線形予測分析部４１Ｍにより生成されたPARCOR係数kiMに絶対値が１以上のものがあると、それらの係数を変換して得た線形予測係数aiMによる線形予測フィルタ４４Ｍの動作が不安定になる問題がある。そこで、図１３の変形実施例において、符号量比較部６８で合成符号CgLとCgMの符号量を比較して少ない方を出力する代わりに、チャネル間相関を利用した線形予測分析部４１Ｍで得られたPARCOR係数に依存してどちらを選択するかを決めてもよい。その例を図１４に示す。図１４の変形実施例は、図１３の変形実施例において符号量比較部６８の代わりに符号選択部６９を設けたものである。
【００５８】
図１４おける線形予測分析部３１Ｌ、量子化部３２Ｌ、変換部３３Ｌ、線形予測フィルタ３４Ｌを含む構成は、請求項１３における第２チャネル線形予測分析手段に対応する。図１４における残差符号化部６５Ｌ、係数符号化部６６Ｌ、符号合成部６７Ｌを含む構成は、請求項１３における第２チャネル第２符号化手段に対応する。
【００５９】
符号選択部６９はチャネル間相関を利用した線形予測分析部４１Ｍにより得られたPM個のPARCOR係数kiM(i=1, 2, …, PM)の、いずれか少なくとも１つの係数の絶対値が閾値（例えば１）以上の場合は従来と同様の合成符号CgLを、そうでない場合は合成符号CgMを子チャネル符号として出力する。前者を選択した場合は、量子化部４２Ｍ，変換部４３Ｍ，線形予測フィルタ４４Ｍ、残差符号化部６１Ｍ、重み符号化部６２Ｍ、符号合成部６３Ｍ、係数符号化部６４Ｍ等の処理を行う必要がないので、処理量を減らすことができる。
【００６０】
上述した各実施例１〜６は２チャネル信号の場合を示したが、２チャネルよりチャネル数が多い場合は、非特許文献１に示されているように、例えば残差信号のエネルギーあるいは絶対値の和が小さくなるようなペアを決め、それぞれのペアについて上述した符号化を行なえばよい。その場合、１つまたは複数のチャネルについてはそれぞれ他のチャネルと重複して複数のペアを作ってもよいし、１つまたは複数のチャネルについてはそれぞれ単独で符号化してもよい。ロスレス符号化の場合は、親チャネルを表す符号も出力する。ただし、入力が２チャネルの場合には、重み係数符合の有無により親子関係が明示的なので、親チャネルを表す符号は省略してもよい。
上述したこの発明の各実施例による符号化方法は、コンピュータで実行可能なプログラムとして実施してもよい。また、そのプログラムを読み取り可能な記録媒体に記録しておき、コンピュータによりその記録媒体から読み出したプログラムを実行してもよい。
【００６１】
図１５は従来の方法と、この発明の図７による方法により、さまざまな種類の音源ファイルについての平均圧縮率を比較したものである。音源は３０秒のステレオ音源であり、48kHz/16bit（１５ファイル）、48kHz/24bit（１５ファイル）、96kHz/24bit（１５ファイル）、192kHz/24bit（６ファイル）を使用した。図に示すように予測次数１０，３０，５０のいずれの場合もこの発明による符号化の方が圧縮率（符号化後のデータ量／符号化前のデータ量）が小さくなっていることが示されている。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】従来のマルチチャネル符号化の概念を示すブロック図。
【図２】従来の格子法によるPARCOR係数の決定方法を説明するための図。
【図３】従来のマルチチャネル符号化装置の例を示すブロック図。
【図４】この発明による相関格子法によるPARCOR係数の決定方法を説明するための図。
【図５】相関格子法の変形例を説明するための図。
【図６】相関格子法の他の例を説明するための図。
【図７】この発明によるマルチチャネル符号化装置の基本的機能構成ブロック図。
【図８】この発明によるマルチチャネル符号化方法の基本的な処理手順を示すフロー図。
【図９】この発明によるマルチチャネル符号化装置の実施例１を示すブロック図。
【図１０】この発明による実施例２を示すブロック図。
【図１１】図９における左右チャネル信号を入れ替えた処理を示すブロック図。
【図１２】図９と図１１による実施例３を示すブロック図。
【図１３】この発明による実施例４を示すブロック図。
【図１４】この発明による実施例５を示すブロック図。
【図１５】この発明の効果を示すためのグラフ。
【図１】
2008209637.tif 000023
【図２】
2008209637.tif 000024
【図３】
2008209637.tif 000025
【図４】
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【図５】
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【図６】
2008209637.tif 000028
【図７】
2008209637.tif 000029
【図８】
2008209637.tif 000030
【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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