(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセッサを含むオーディオ復号装置によるパケット損失隠匿方法において、
現在フレームが消去フレームである場合、周波数ドメインでのパケット損失隠匿のために、以前フレームのｎｏｒｍ値を回帰分析して前記現在フレームのｎｏｒｍ値を獲得し、前記以前フレームのｎｏｒｍ値と前記現在フレームのｎｏｒｍ値とに基づいてゲインを獲得し、前記獲得されたゲインによって前記以前フレームをスケーリングして前記現在フレームのスペクトル係数を獲得する段階と、
時間ドメインでのパケット損失隠匿のために、現在フレームが消去フレームであるか否かを示す第１パラメータ、以前フレームが消去フレームであるか否かを示す第２パラメータ、連続した消去フレームの個数を示す第３パラメータ、消去フレームに対して位相マッチングプロセスが使用されるか否かを示す第４パラメータ、バースト消去または次の正常フレームに対して位相マッチングプロセスが使用されるか否かを示す第５パラメータ、現在フレームのステーショナリティを示す第６パラメータ及び現在フレームのエネルギーと現在フレームの移動平均エネルギーとの間の正規化されたエネルギー差の絶対値のうち少なくとも１つを考慮し、位相マッチングツールと反復及びスムージングツールのうち１つを選択する段階と、
前記選択されたツールを利用して、前記現在フレームに係わるパケット損失隠匿処理を行う段階と、を含み、
前記位相マッチングツールは、第１位相マッチングプロセス、第２位相マッチングプロセス、及び第３位相マッチングプロセスを含み、前記反復及びスムージングツールは、第１反復及びスムージングプロセス、第２反復及びスムージングプロセス及び第３反復及びスムージングプロセスを含み、
前記第１パラメータが、前記現在フレームが消去フレームであることを示し、前記第３パラメータが連続した消去フレームの個数が１個であることを示し、前記第４パラメータが前記消去フレームに対して位相マッチングプロセスが使用されることを示す場合、前記第１位相マッチングプロセスによって前記現在フレームに対してパケット損失隠匿処理が行われ、
前記第１パラメータが、前記現在フレームが消去フレームではないということを示し、前記第２パラメータが前記以前フレームが消去フレームであることを示し、前記第５パラメータがバースト消去または次の正常フレームに対して位相マッチングプロセスが使用されることを示す場合、前記第２位相マッチングプロセスによって前記現在フレームに対してパケット損失隠匿処理が行われ、
前記第１パラメータが、前記現在フレームが消去フレームであることを示し、前記第２パラメータが前記以前フレームが消去フレームであることを示し、前記第５パラメータがバースト消去または次の正常フレームに対して位相マッチングプロセスが使用されることを示す場合、前記第３位相マッチングプロセスによって前記現在フレームに対してパケット損失隠匿処理が行われ、
前記第１パラメータが、前記現在フレームが消去フレームであることを示し、前記第４パラメータが前記消去フレームに対して位相マッチングプロセスが使用されないということを示し、前記第５パラメータがバースト消去または次の正常フレームに対して位相マッチングプロセスが使用されないということを示し、前記第６パラメータが、前記現在フレームがステーショナリティであることを示すか、前記正規化されたエネルギー差の絶対値が既設定の値よりも小さい場合、前記第１反復及びスムージングプロセスによって前記現在フレームに対してパケット損失隠匿処理が行われ、
前記第１パラメータが、前記現在フレームが消去フレームではないということを示し、前記第２パラメータが、前記以前フレームが消去フレームであることを示し、前記第４パラメータが前記消去フレームに対して位相マッチングプロセスが使用されないということを示し、前記第５パラメータがバースト消去または次の正常フレームに対して位相マッチングプロセスが使用されないということを示し、前記第６パラメータが、前記現在フレームがステーショナリティであることを示すか、前記正規化されたエネルギー差の絶対値が既設定の値よりも小さい場合、前記第２反復及びスムージングプロセスによって前記現在フレームに対してパケット損失隠匿処理が行われ、
前記第１パラメータが、前記現在フレームが消去フレームではないということを示し、前記第２パラメータが、前記以前フレームが消去フレームであることを示し、前記第３パラメータが連続した消去フレームの個数が１個よりも大きいということを示し、前記第４パラメータが前記消去フレームに対して位相マッチングプロセスが使用されないということを示し、前記第５パラメータがバースト消去または次の正常フレームに対して位相マッチングプロセスが使用されないということを示し、前記第６パラメータが、前記現在フレームがステーショナリティではないということを示し、前記正規化されたエネルギー差の絶対値が前記既設定の値以上である場合、前記第３反復及びスムージングプロセスによって前記現在フレームに対してパケット損失隠匿処理が行われる、パケット損失隠匿方法。
【請求項２】
前記反復及びスムージングツールは、時間・周波数逆変換処理以後のＯＬＡ（overlap  and  add）処理の代わりに、前記現在フレームの状態によって、互いに異なる反復及びスムージングプロセスを行うことを特徴とする請求項１に記載のパケット損失隠匿方法。
【請求項３】
前記第１反復及びスムージングプロセスにおいて、スムージング処理結果、オーバーラップ区間と、前記オーバーラップ以外の区間とのエネルギー変動程度を閾値と比較し、該比較結果により、前記スムージング処理の代わりに、ＯＬＡ処理を行うことを特徴とする請求項１に記載のパケット損失隠匿方法。
【請求項４】
前記第１反復及びスムージングプロセスは、
時間・周波数逆変換処理以後、前記現在フレームの信号に対して、ウィンドウイング処理を行う段階と、
前記時間・周波数逆変換処理以後、２フレーム以前の信号を、前記現在フレームの開始部分に反復する段階と、
前記現在フレームで反復された信号と、前記現在フレームの信号とに対して、ＯＬＡ処理を行う段階と、
所定のオーバーラップ区間を有するスムージングウィンドウを、前記以前フレームの信号と、前記現在フレームの信号とに適用し、ＯＬＡ処理を行う段階と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のパケット損失隠匿方法。
【請求項５】
前記第２反復及びスムージングプロセスは、
時間・周波数逆変換処理以後、スムージングウィンドウを、前記以前フレームの信号と、前記現在フレームの信号とに適用し、ＯＬＡ処理を行う段階を含むことを特徴とする請求項１に記載のパケット損失隠匿方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パケット損失隠匿に係り、さらに具体的には、オーディオ信号の一部フレームに損失が生じた場合、復元音質の劣化を最小化させることができるパケット損失隠匿方法及びその装置、並びにそれを適用した復号方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有無線網を介して、符号化されたオーディオ信号を伝送するにおいて、伝送エラー（transmission  error）によって、一部パケットが損失されたり歪曲されたりする場合が生じれば、復号されたオーディオ信号の一部フレームが消去される場合が生じてしまう。ところで、消去フレームに対する処理が適切ではなければ、消去フレーム及び隣接フレームを含む区間において、復号されたオーディオ信号の音質が低下してしまう。
【０００３】
一方、オーディオ信号符号化と係わり、特定信号については、時間・周波数変換処理を行った後、周波数ドメインにおいて圧縮過程を遂行する方式が、優秀な復元音質を提供すると知られている。時間・周波数変換処理中では、ＭＤＣＴ（modified  discrete  cosine  transform）が汎用されている。その場合、オーディオ信号復号のためには、ＩＭＤＣＴ（inverse  modified  discrete  cosine  transform）を介して、時間ドメイン信号に変換した後、オーバーラップアンドアド（ＯＬＡ：overlap  and  add）処理を行うことができる。ところで、ＯＬＡ処理においては、現在フレームにエラーが生じれば、次のフレームまで影響を及ぼす。特に、時間ドメイン信号でオーバーラッピングされる部分は、以前フレームと以後フレームとのエイリアシング（aliasing）成分が加わりながら、最終時間ドメイン信号が生成されるが、エラーが生じれば、正確なエイリアシング成分が存在しなくなり、ノイズが生じ、その結果、復元音質に相当な劣化をもたらす。
【０００４】
かような時間・周波数変換処理を利用して、オーディオ信号を符号化及び復号する場合、消去フレームを隠匿するための方式のうち、以前正常フレーム（ＰＧＦ：previous  good  frame）のパラメータを回帰分析し、消去フレームのパラメータを求める回帰分析（regression  analysis）方式は、消去フレームに対して、本来のエネルギーをある程度考慮した隠匿が可能であるが、信号がだんだんと大きくなるか、あるいは信号の変動がはなはだしいところでは、エラー隠匿効率が低下してしまう。また、回帰分析法は、適用しなければならないパラメータの種類が多くなれば、複雑度の高くなる傾向がある。一方、消去フレームの以前正常フレーム（ＰＧＦ）を反復して再生することにより、消去フレームの信号を復元する反復（repetition）方式は、ＯＬＡ処理の特性上、復元音質の劣化を最小化させ難い。一方、以前正常フレーム（ＰＧＦ）と、次の正常フレーム（ＮＧＦ：next  good  frame）とのパラメータを補間し、消去フレームのパラメータを予測する補間（interpolation）方式は、１フレームというさらなる遅延を必要とするので、遅延に敏感な通信用コーデックでは、採択が適切ではない。
【０００５】
従って、時間・周波数変換処理を利用して、オーディオ信号を符号化及び復号する場合、時間・周波数変換処理の前後で、パケット損失による復元音質の劣化を最小化させるために、さらなる時間遅延、あるいは複雑度の過度な上昇なしに、消去フレームを隠匿することができる方式の必要性が高まっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、周波数ドメインあるいは時間ドメインにおいて、低複雑度で、さらなる遅延なしに、信号の特性に適応的に、消去フレームをさらに正確に隠匿するためのパケット損失隠匿方法及びその装置を提供するところにある。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題はまた、周波数ドメインあるいは時間ドメインにおいて、低複雑度で、さらなる遅延なしに、信号の特性に適応的に、消去フレームをさらに正確に復元することにより、パケット損失による音質低下を最小化させることができる復号方法及びその装置を提供するところにある。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題はまた、パケット損失隠匿方法あるいは復号方法を、コンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読取り可能な記録媒体を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一側面による時間ドメインパケット損失隠匿方法は、現在フレームが、消去フレームであるか、あるいは消去フレーム以後の正常フレームであるかということをチェックする段階と、前記現在フレームが、消去フレームであるか、あるいは消去フレーム以後の正常フレームである場合、信号特性を獲得する段階と、前記信号特性を含む複数のパラメータに基づいて、位相マッチングツールと、反復及びスムージングツールとのうち一つを選択する段階と、前記選択されたツールを利用して、前記現在フレームに対するパケット損失隠匿処理を行う段階と、を含んでもよい。
【００１０】
他の側面による時間ドメインパケット損失隠匿装置は、現在フレームが、消去フレームであるか、あるいは消去フレーム以後の正常フレームであるかということをチェックし、前記現在フレームが、消去フレームであるか、あるいは消去フレーム以後の正常フレームである場合、信号特性を獲得し、前記信号特性を含む複数のパラメータに基づいて、位相マッチングツールと、反復及びスムージングツールとのうち一つを選択し、前記選択されたツールを利用して、前記現在フレームに対するパケット損失隠匿処理を行うプロセッサを含んでもよい。
【００１１】
他の側面による復号方法は、現在フレームが、消去フレームである場合、周波数ドメインにおいて、パケット損失隠匿処理を行う段階と、前記現在フレームが正常フレームである場合、スペクトル係数を復号する段階と、周波数ドメインにおいて、パケット損失隠匿処理が行われた前記消去フレーム、あるいは正常フレームである現在フレームに対して、時間・周波数逆変換処理を行う段階と、前記現在フレームが、消去フレームであるか、あるいは消去フレーム以後の正常フレームであるかということをチェックし、前記現在フレームが、消去フレームであるか、あるいは消去フレーム以後の正常フレームである場合、信号特性を獲得し、前記信号特性を含む複数のパラメータに基づいて、位相マッチングツールと、反復及びスムージングツールとのうち一つを選択し、前記選択されたツールを利用して、前記現在フレームに対するパケット損失隠匿処理を行う段階と、を含んでもよい。
【００１２】
他の側面による復号装置は、現在フレームが、消去フレームである場合、周波数ドメインにおいて、パケット損失隠匿処理を行い、前記現在フレームが正常フレームである場合、スペクトル係数を復号し、周波数ドメインにおいて、パケット損失隠匿処理が行われた前記消去フレーム、あるいは正常フレームである現在フレームに対して、時間・周波数逆変換処理を行い、前記現在フレームが、消去フレームであるか、あるいは消去フレーム以後の正常フレームであるかということをチェックし、前記現在フレームが、消去フレームであるか、あるいは消去フレーム以後の正常フレームである場合、信号特性を獲得し、前記信号特性を含む複数のパラメータに基づいて、位相マッチングツールと、反復及びスムージングツールとのうち一つを選択し、前記選択されたツールを利用して、前記現在フレームに対するパケット損失隠匿処理を行うプロセッサを含んでもよい。
【発明の効果】
【００１３】
周波数ドメインにおいて、急激な信号変動をスムージングさせ、低複雑度で、さらなる遅延なしに、信号の特性、特に、トランジェント特性及びバースト消去区間に適応的に、消去フレームをさらに正確に復元することができる。
【００１４】
時間ドメインにおいて、信号の特性によって、最適な方式でスムージング処理を行うことにより、復号された信号において、消去フレームによる急激な信号変動を、低複雑度で、さらなる遅延なしにスムージングさせることができる。
【００１５】
特に、トランジェントフレームである消去フレームあるいはバースト消去を構成するフレームをさらに正確に復元することができ、その結果、消去フレーム以後の正常フレームに対して及ぼす影響を最小化させることができる。
【００１６】
また、バッファに保存された複数個の以前フレームにおいて、位相マッチングを適用して得られた所定サイズのセグメントを、消去フレームである現在フレームにコピーし、隣接フレーム間スムージング処理を行うことにより、低周波数帯域に対する復元音質の向上を追加して図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態による周波数ドメインオーディオ復号装置の構成を示したブロック図である。
【図２】一実施形態による周波数ドメインパケット損失隠匿装置の構成を示したブロック図である。
【図３】回帰分析を適用する場合、グルーピングされたサブバンド構造の例を示した図面である。
【図４】線形回帰分析と非線形回帰分析との概念を示した図面である。
【図５】一実施形態による時間ドメインパケット損失隠匿装置の構成を示したブロック図である。
【図６】一実施形態による位相マッチング隠匿処理装置の構成を示すブロック図である。
【図７】図６に図示された第１隠匿部の動作について説明する図面である。
【図８】一実施形態による位相マッチングの概念について説明する図面である。
【図９】一般ＯＬＡ（overlap  and  add）部の構成について説明するブロック図である。
【図１０】一般ＯＬＡ処理について説明する図面である。
【図１１】一実施形態による反復及びスムージング消去隠匿装置の構成について説明するブロック図である。
【図１２】図１１において、第１隠匿部及びＯＬＡ部の構成を示すブロック図である。
【図１３】消去フレームに対する反復及びスムージング処理のウィンドウイングについて説明する図面である。
【図１４】図１１において、第３隠匿部の構成を示すブロック図である。
【図１５】消去フレーム以後の正常フレームに対する反復及びスムージング処理のウィンドウイングについて説明する図面である。
【図１６】図１１において、第２隠匿部の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図１７】図１６において、バースト消去以後の正常フレームに対する反復及びスムージング処理のウィンドウイングについて説明する図面である。
【図１８】図１１において、第２隠匿部の他の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図１９】図１８において、バースト消去以後の正常フレームに対する反復及びスムージング処理のウィンドウイングについて説明する図面である。
【図２０Ａ】一実施形態によるオーディオ符号化装置の構成を示したブロック図である。
【図２０Ｂ】一実施形態によるオーディオ復号装置の構成を示したブロック図である。
【図２１Ａ】他の実施形態によるオーディオ符号化装置の構成を示したブロック図である。
【図２１Ｂ】他の実施形態によるオーディオ復号装置の構成を示したブロック図である。
【図２２Ａ】他の実施形態によるオーディオ符号化装置の構成を示したブロック図である。
【図２２Ｂ】他の実施形態によるオーディオ復号装置の構成を示したブロック図である。
【図２３Ａ】他の実施形態によるオーディオ符号化装置の構成を示したブロック図である。
【図２３Ｂ】他の実施形態によるオーディオ復号装置の構成を示したブロック図である。
【図２４】本発明の一実施形態による符号化モジュールを含むマルチメディア機器の構成を示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本開示は、多様な変換を加えることができ、さまざまな実施形態を有することができるが、特定実施形態を図面に例示し、詳細な説明によって具体的に説明する。しかし、それは、特定の実施形態に対して限定するものではなく、技術的思想及び技術範囲に含まれる全ての変換、均等物ないし代替物を含むものであると理解される。実施形態についての説明において、関連公知技術に係わる具体的な説明が、要旨を不明確にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。
【００１９】
第１、第２のような用語は、多様な構成要素についての説明に使用されるが、構成要素は、用語によって限定されるものではない。該用語は、１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみに使用される。
【００２０】
本開示で使用した用語は、ただ特定の実施形態についての説明に使用されたものであり、本発明を限定する意図ではない。使用される用語は、実施形態での機能を考慮しながら、可能な限り、現在広く使用される一般的な用語を選択したが、それは、当分野の当業者の意図、判例、または新たな技術の出現などによっても異なる。また、特定の場合、出願人が任意に選定した用語もあり、その場合、当該発明の説明部分において、詳細にその意味を記載する。従って、使用される用語は、単純な用語の名称ではない、その用語が有する意味と、本開示の全般にわたる内容とを基に定義されなければならないのである。
【００２１】
単数の表現は、文脈上明白に異なって意味しない限り、複数の表現を含む。「含む」または「有する」というような用語は、明細書上に記載された特徴、数、段階、動作、構成要素、部品、またはそれらの組み合わせが存在するということを指定するものであり、１またはそれ以上の他の特徴、数、段階、動作、構成要素、部品、またはそれらの組み合わせの存在または付加の可能性をあらかじめ排除するものではないと理解されなければならない。
【００２２】
以下、実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明するが、添付図面を参照しての説明において、同一であるか、あるいは対応する構成要素は、同一図面番号を付し、それについての重複説明は省略する。
【００２３】
図１は、一実施形態による周波数ドメインオーディオ復号装置の構成を示したブロック図である。図１に図示された装置は、パラメータ獲得部１１０、周波数ドメイン復号部１３０及び後処理部１５０を含んでもよい。周波数ドメイン復号部１３０は、周波数ドメインＰＬＣ（packet  loss  concealment）モジュール１３５、スペクトル復号部１３３、メモリ更新部１３４、逆変換部１３５、一般ＯＬＡ（overlap  and  add）部１３６及び時間ドメインＰＬＣモジュール１３７を含んでもよい。メモリ更新部１３４に内蔵されるメモリ（図示せず）を除いた各構成要素は、少なくとも１つのモジュールに一体化され、少なくとも１つのプロセッサ（図示せず）によっても具現される。一方、メモリ更新部１３４の機能は、周波数ドメインＰＬＣモジュール１３５及びスペクトル復号部１３３に分散されて含まれてもよい。
【００２４】
図１を参照すれば、パラメータ獲得部１１０は、受信されたビットストリームを復号したり、上位階層からパラメータを獲得したりし、獲得されたパラメータから、フレーム単位で消去が生じたか否かということをチェックすることができる。パラメータ獲得部１１０から提供される情報は、消去フレームであるか否かということを示すフラグと、現在まで連続して生じた消去フレームの数と、を含んでもよい。現在フレームに消去が生じたと判断されれば、フラグＢＦＩ（bad  frame  indicator）が１に設定され、それは、消去フレームについては、何らの情報も存在しないということを意味する。
【００２５】
周波数ドメインＰＬＣモジュール１３５は、周波数ドメインパケット損失隠匿アルゴリズムを内蔵しており、パラメータ獲得部１１０で提供されるフラグＢＦＩが１であり、以前フレームの復号モードが周波数ドメインである場合、動作する。一実施形態によれば、周波数ドメインＰＬＣモジュール１３５は、メモリ（図示せず）に保存されている以前正常フレームの合成されたスペクトル係数を反復し、消去フレームのスペクトル係数を生成することができる。このとき、以前フレームのフレームタイプと、現在まで生じた消去フレームの個数とを考慮し、反復過程を遂行することができる。説明の便宜のために、連続して生じた消去フレームが２個以上である場合、バースト消去に該当することにする。
【００２６】
一実施形態によれば、周波数ドメインＰＬＣモジュール１３５は、現在フレームがバースト消去を形成しながら、以前フレームがトランジェントフレームではない場合、例えば、５番目消去フレームからは、以前正常フレームで復号されたスペクトル係数に対して、強制的に３ｄＢずつ固定された値にダウンスケーリングすることができる。すなわち、現在フレームが、連続して生じた５番目消去フレームに該当すれば、以前正常フレームで復号されたスペクトル係数のエネルギーを低下させた後、消去フレームに反復してスペクトル係数を生成することができる。
【００２７】
他の実施形態によれば、周波数ドメインＰＬＣモジュール１３５は、現在フレームがバースト消去を形成しながら、以前フレームがトランジェントフレームである場合、例えば、２番目消去フレームからは、以前正常フレームで復号されたスペクトル係数に対して強制的に３ｄＢずつ固定された値にダウンスケーリングすることができる。すなわち、現在フレームが連続して生じた２番目消去フレームに該当すれば、以前正常フレームで復号されたスペクトル係数のエネルギーを低下させた後、消去フレームに反復してスペクトル係数を生成することができる。
【００２８】
さらに他の実施形態によれば、周波数ドメインＰＬＣモジュール１３５は、現在フレームがバースト消去を形成する場合、消去フレームについて生成されたスペクトル係数の符号をがランダムに変更させることにより、フレームごとにスペクトル係数の反復によって生じる変調ノイズ（modulation  noise）を低減させることができる。バースト消去を形成するフレームグループにおいて  ランダム符号が適用され始める消去フレームは、信号特性によって異なる。一実施形態によれば、信号特性がトランジェントであるか否かということにより、ランダム符号が適用され始める消去フレームの位置を異なって設定したり、トランジェントではない信号のうちステーショナリ信号について、ランダム符号が適用され始める消去フレームの位置を異なって設定したりすることができる。例えば、入力信号にハーモニック成分が多く存在すると判断された場合、信号の変化が大きくないステーショナリ信号と決定し、それに対応したパケット損失隠匿（ＰＬＣ）アルゴリズムを遂行することができる。一般的に、入力信号のハーモニック情報は、エンコーダから伝送される情報を利用することができる。低い複雑度を必要としない場合には、デコーダで合成された信号を利用して、ハーモニック情報を求めることもできる。
【００２９】
さらに他の実施形態によれば、周波数ドメインＰＬＣモジュール１３５は、ダウンスケーリングあるいはランダム符号の適用を、バースト消去を形成するフレームだけではなく、１フレームずつ飛ばしながら、消去フレームが存在する場合にも同一に適用することができる。すなわち、現在フレームが消去フレームであり、１フレーム以前フレームが正常フレームであり、２フレーム以前フレームが消去フレームである場合、ダウンスケーリングあるいはランダム符号を適用することができる。
【００３０】
スペクトル復号部１３３は、パラメータ獲得部１１０で提供されるフラグＢＦＩが０である場合、すなわち、現在フレームが正常フレームである場合に動作する。スペクトル復号部１３３は、パラメータ獲得部１１０で獲得されたパラメータを利用して、スペクトル復号を行い、スペクトル係数を合成することができる。
【００３１】
メモリ更新部１３４は、正常フレームである現在フレームについて合成されたスペクトル係数、復号されたパラメータを利用して得られた情報、現在まで連続した消去フレームの個数、各フレームの信号特性あるいはフレームタイプ情報などを、次のフレームのために更新することができる。ここで、該信号特性は、トランジェント特性、ステーショナリ特性を含んでもよく、該フレームタイプは、トランジェントフレーム、ステーショナリフレームあるいはハーモニックフレームを含んでもよい。
【００３２】
逆変換部１３５は、合成されたスペクトル係数に対して時間・周波数逆変換を行い、時間ドメイン信号を生成することができる。消去フレームである場合、以前正常フレームの合成されたスペクトル係数を反復するか、あるいは回帰分析を介して予測されたスペクトル係数に対して逆変換を行うことができる。一方、逆変換部１３５においては、現在フレームに対するフラグ、及び以前フレームに対するフラグに基づいて、現在フレームの時間ドメイン信号を、一般ＯＬＡ部１３６あるいは時間ドメインＰＬＣモジュール１３７のうち一つに提供することができる。
【００３３】
一般ＯＬＡ部１３６は、現在フレーム及び以前フレームがいずれも正常フレームである場合に動作し、以前フレームの時間ドメイン信号を利用して一般的なＯＬＡ処理を行い、その結果、現在フレームに係わる最終時間ドメイン信号を生成し、後処理部１５０に提供することができる。
【００３４】
時間ドメインＰＬＣモジュール１３７は、現在フレームが消去フレームであるか、あるいは現在フレームが正常フレームでありながら、以前フレームが消去フレームであり、最後の以前正常フレームの復号モードが周波数ドメインモードである場合に動作することができる。すなわち、現在フレームが消去フレームである場合には、周波数ドメインＰＬＣモジュール１３５及び時間ドメインＰＬＣモジュール１３７を介して、パケット損失隠匿処理が行われ、以前フレームが消去フレームであり、現在フレームが正常フレームである場合には、時間ドメインＰＬＣモジュール１３７を介して、パケット損失隠匿処理が行われる。
【００３５】
後処理部１５０は、周波数ドメイン復号部１３０から提供される時間ドメイン信号に対して、音質向上のためのフィルタリングあるいはアップサンプリングなどを行うことができるが、それらに限定されるものではない。後処理部１５０は、出力信号として、復元されたオーディオ信号を提供する。
【００３６】
図２は、一実施形態による周波数ドメインパケット損失隠匿装置の構成を示したブロック図である。図２に図示された装置は、ＢＦＩフラグが１であり、以前フレームの復号モードが周波数ドメインモードである場合に適用される。図２に図示された装置は、適応的フェードアウトを達成することができ、バースト消去に適用される。
【００３７】
図２に図示された装置は、信号特性判断部２１０、パラメータ制御部２３０、回帰分析部２５０、ゲイン算出部２７０及びスケーリング部２９０を含んでもよい。各構成要素は、少なくとも１つのモジュールに一体化され、少なくとも１つのプロセッサ（図示せず）によっても具現される。
【００３８】
図２を参照すれば、信号特性判断部２１０は、復号された信号を利用して、信号の特性を判断することができる。一例として挙げれば、復号された信号の特性を、トランジェントフレーム、normalフレームあるいはステーショナリフレームに分類することができる。一実施形態によれば、エンコーダから伝送されるフレームタイプ（ｉｓ＿transient）とエネルギー差（energy＿ｄｉｆｆ）とを利用して、トランジェントフレームであるか、あるいはステーショナリフレームであるかということを判断することができる。そのために、正常フレームについて得られる移動平均エネルギー（ＥＭＡ）とエネルギー差（energy＿ｄｉｆｆ）とを使用することができる。
【００３９】
ＥＭＡ及びenergy＿ｄｉｆｆを得る方法は、次の通りである。
【００４０】
現在フレームのエネルギーまたはｎｏｒｍ値の平均をＥｃｕｒｒとすれば、ＥＭＡは、ＥＭＡ＝ＥＭＡ＿ｏｌｄ＊０．８＋Ｅｃｕｒｒ＊０．２のように求めることができる。このとき、ＥＭＡの初期値は、例えば、１００に設定することができる。ＥＭＡ＿ｏｌｄは、以前フレームの移動平均エネルギーを示し、ＥＭＡは、次のフレームでＥＭＡ＿ｏｌｄに更新される。
【００４１】
次に、energy＿ｄｉｆｆは、現在フレームのエネルギー平均（Ｅｃｕｒｒ）と、現在フレームの移動平均エネルギー（ＥＭＡ）との正規化されたエネルギー差の絶対値を示すものである。
【００４２】
信号特性判断部２１０は、エネルギー差（energy＿ｄｉｆｆ）が閾値より小さく、フレームタイプ（ｉｓ＿transient）が０、すなわち、トランジェントフレームではない場合、現在フレームをトランジェントではないと判断することができる。一方、信号特性決定部２１０は、エネルギー差（energy＿ｄｉｆｆ）が閾値と同じであるか、あるいはそれより大きい場合、またはフレームタイプ（ｉｓ＿transient）が１、すなわち、トランジェントフレームである場合、現在フレームをトランジェントであると判断することができる。ここで、energy＿ｄｉｆｆが１．０である場合には、ＥｃｕｒｒがＥＭＡの２倍であるということを示すものであり、以前フレームと比較し、現在フレームのエネルギー変動がはるかに大きいということを意味する。
【００４３】
パラメータ制御部２３０は、信号特性判断部２１０で決定された信号特性、エンコーダで伝送された情報であるフレームタイプ及び符号化モードなどを利用して、パケット損失隠匿のためのパラメータを制御することができる。
【００４４】
パケット損失隠匿のために制御されるパラメータの一例としては、回帰分析に使用される以前正常フレームの個数を有することができる。そのために、トランジェントフレームであるか否かということを判断するが、エンコーダで伝送された情報を利用するか、あるいは信号特性判断部２１０で求められたトランジェント情報を利用することができる。ところで、二つを同時に利用する場合には、以下のような条件を利用することができる。すなわち、エンコーダで伝送されたトランジェント情報であるｉｓ＿transientが１であるか、あるいはデコーダで求められた情報であるenergy＿ｄｉｆｆが閾値（ＥＤ＿ＴＨＲＥＳ）、例えば、１．０以上である場合、現在フレームが、エネルギー変化がはなはだしいトランジェントフレームであるということを意味し、従って、回帰分析に使用される以前正常フレームの個数（ｎｕｍ＿ｐｇｆ）を減少させ、それ以外の場合は、トランジェントではないフレームであると判断し、以前正常フレームの個数（ｎｕｍ＿ｐｇｆ）を増加させることができる。それを、pseudo  codeで示せば、次の通りである。
【００４５】
if  (energy_diff<ED_THRES)&&(is_transient==0)  {
num_pgf  =  4;
}
else  {
num_pgf  =  2;
}
ここで、ＥＤ＿ＴＨＲＥＳは、閾値であり、一例によれば、１．０に設定することができる。
【００４６】
パケット損失隠匿のために制御されるパラメータの他の例としては、バースト消去区間に対するスケーリング方式を挙げることができる。１つのバースト消去区間において、同一energy＿ｄｉｆｆ値を使用することができる。現在フレームが消去フレームであり、トランジェントフレームではないと判断されれば、バースト消去が生じた場合、例えば、５番目フレームからは、以前フレームで復号されたスペクトル係数について、回帰分析とは別途に、強制的に、３ｄＢずつ固定された値にスケーリングすることができる。一方、現在フレームが消去フレームであり、トランジェントフレームと判断されれば、バースト消去が生じた場合、例えば、２番目フレームからは、以前フレームで復号されたスペクトル係数について、回帰分析とは別途に、強制的に、３ｄＢずつ固定された値にスケーリングすることができる。パケット損失隠匿のために制御されるパラメータのさらに他の例としては、適応的ミューティング及びランダム符号の適用方式を挙げることができる。それについては、スケーリング部２９０で説明する。
【００４７】
回帰分析部２５０は、保存されている以前フレームに係わるパラメータを利用して、回帰分析を行うことができる。一方、回帰分析を行う消去フレームの条件については、デコーダ設計時にあらかじめ定義される。もしバースト消去が生じたとき、回帰分析を行う場合、例えば、連続した消去フレームの個数を意味するｎｂＬｏｓｔＣｍｐｔが２である場合、２番目の連続した消去フレームから回帰分析を行う。その場合、最初の消去フレームは、以前フレームで求めたスペクトル係数を単純反復するか、あるいは決定された値ほどスケーリングする方法が可能である。
【００４８】
if  (nbLostCmpt==2){
regression_anaysis();
}
一方、周波数ドメインにおいては、時間ドメインにおいてオーバーラッピングされた信号を変換した結果について、バースト消去が生じていないにもかかわらず、バースト消去と類似した問題が生じる。例えば、１フレーム飛ばして消去が生じる場合、すなわち、消去フレーム−正常フレーム−消去フレームの順序で消去が生じれば、５０％のオーバーラッピングで変換ウィンドウを構成した場合、中間に、正常フレームが存在するにもかかわらず、音質は、消去フレーム−消去フレーム−消去フレームの順序で消去が生じた場合と大きい差がなくなる。すなわち、フレームｎが正常フレームであるとしても、（ｎ−１）フレームと（ｎ＋１）フレームとが消去フレームである場合、オーバーラッピング過程で全く異なる信号が作られるためである。従って、消去フレーム−正常フレーム−消去フレームの順序で消去が生じる場合、２番目に消去が生じる３番目フレームのｎｂＬｏｓｔＣｍｐｔは、１であるが、１を強制的に増加させる。その結果、ｎｂＬｏｓｔＣｍｐｔが２になり、バースト消去が生じたと判断され、回帰分析が使用される。
【００４９】
if((prev_old_bfi==1)  &&  (nbLostCmpt==1))
{
st->nbLostCmpt++;
}
ここで、ｐｒｅｖ＿old＿ｂｆｉは、２フレーム以前のフレーム消去情報を意味する。前記過程は、現在フレームが消去フレームである場合に適用される。
【００５０】
回帰分析部２５０は、複雑度を低下させるために、２個以上の帯域を１つのグループに構成し、各グループの代表値を導き出し、代表値に対して回帰分析を適用することができる。代表値の一例としては、平均値、中間値、最大値などを使用することができるが、それらに限定されるものではない。一実施形態によれば、各グループに含まれた帯域のｎｏｒｍ平均値であるグルーピングされたｎｏｒｍの平均ベクトルを代表値として使用することができる。回帰分析のための以前正常フレームの個数は、２あるいは４でもある。そして、回帰分析のための行列のロウ（row）の個数は、一例を挙げれば、２に設定することができる。
【００５１】
回帰分析部２５０での回帰分析の結果、消去フレームに対して、各グループの平均ｎｏｒｍ値を予測することができる。すなわち、消去フレームにおいて、１つのグループに属する各帯域は、同一ｎｏｒｍ値に予測される。具体的には、回帰分析部２５０は、回帰分析を介して、線形回帰分析方程式において、ａ値及びｂ値を算出し、算出されたａ値及びｂ値を利用して、各グループの平均ｎｏｒｍ値を予測することができる。一方、算出された値ａは、所定範囲に調整される。ＥＶＳコーデックにおいて、当該範囲は、負数値に制限される。下記のpseudo  codeにおいて、ｎｏｒｍ＿ｖａｌｕｅｓは、以前正常フレームにおける各グループの平均ｎｏｒｍ値であり、ｎｏｒｍ＿ｐは、各グループの予測された平均ｎｏｒｍ値を示す。
【００５２】
if(  a  >  0  ){
a  =  0;
norm_p[i]  =  norm_values[0];
}
else  {
norm_p[i]  =  (b+a*(nbLostCmpt-1+num_pgf);
}
このように、ａを修正することにより、各グループの平均ｎｏｒｍ値を予測することができる。
【００５３】
ゲイン算出部２７０は、消去フレームのために予測された各グループの平均ｎｏｒｍ値と、以前正常フレームにある各グループの平均ｎｏｒｍとのゲインを算出することができる。一実施形態によれば、該ゲイン算出は、予測されたｎｏｒｍ値が０より大きく、以前フレームのｎｏｒｍ値が０ではない場合に行われる。もし予測されたｎｏｒｍ値が０より小さいか、あるいは以前フレームのｎｏｒｍ値が０である場合、該ゲインは、初期値から３ｄＢずつスケーリングダウンされる。ここで、該初期値は１．０に設定される。算出されたゲインは、所定範囲に調整される。ＥＶＳコーデックにおいて、ゲインの最大値は、１．０に設定することができる。
【００５４】
スケーリング部２９０は、以前正常フレームにゲインスケーリングを適用し、消去フレームのスペクトル係数を予測することができる。また、スケーリング部２９０は、入力信号の特性によって、消去フレームに適応的ミューティング（adaptive  muting）を適用するか、あるいは予測されたスペクトル係数に対して、ランダム符号（random  sign）を適用することができる。
【００５５】
まず、入力信号を、トランジェント信号と、トランジェントではない信号とに区分することができる。トランジェントではない信号のうち、正常（stationary）である信号を分類し、他の方式で処理することができる。例えば、入力信号にハーモニック成分が多く存在すると判断された場合、信号の変化が大きくない正常（stationary）である信号と決定し、それに対応したパケット損失隠匿アルゴリズムを遂行することができる。一般的に、入力信号のハーモニック情報は、エンコーダで伝送される情報を利用することができる。低い複雑度を必要としない場合には、デコーダで合成された信号を利用して求めることもできる。
【００５６】
入力信号を、大きく見て、トランジェント信号、正常な信号、そして残りの信号の三種類に分類する場合、適応的ミューティング及びランダム符号は、下記のように適用される。ここで、ｍｕｔｅ＿ｓｔａｒｔが意味する数は、連続した消去が生じたとき、ｂｆｉ＿ｃｎｔがｍｕｔｅ＿ｓｔａｒｔ以上である場合、強制的にミューティングを始めるということを意味する。ランダム符号と係わるｒａｎｄｏｍ＿ｓｔａｒｔも、同一方式に解釈される。
【００５７】
if((old_clas  ==  HARMONIC)  &&  (is_transient==0))  /*  Stationaryである場合、*/
{
mute_start  =  4;
random_start  =  3;
}
else  if((Energy_diff<ED_THRES)  &&  (is_transient==0))  /*  残りの信号  */
{
mute_start  =  3;
random_start  =  2;
}
else  /*  Transient  信号  */
{
mute_start  =  2;
random_start  =  2;
}
ここで、適応的ミューティングを適用する方式は、スケーリング遂行時に強制的に固定された値にダウンさせる。例えば、現在フレームのｂｆｉ＿ｃｎｔが４であり、現在フレームが正常（stationary）フレームである場合には、現在フレームにおいて、スペクトル係数のスケーリングを３ｄＢずつダウンさせる。
【００５８】
そして、スペクトル係数の符号をがランダムに修正することは、フレームごとにスペクトル係数の反復によって生じる変調ノイズ（modulation  noise）を低減させるためのものである。ランダム符号を適用する方式としては、多様な公知の方式を使用することができる。
【００５９】
一実施形態によれば、フレームの全体スペクトル係数に対して、ランダム符号を適用することもでき、他の実施形態によれば、ランダム符号を適用し始める周波数帯域をあらかじめ定義した後、定義された周波数帯域以上に対して、ランダム符号を適用することができる。その理由は、非常に低い周波数帯域においては、符号の変化によって、波形やエネルギーが急激に変動する場合が生じるので、非常に低い周波数帯域、すなわち、例えば、２００Ｈｚ以下、または最初の帯域のような低帯域では、以前フレームと同一スペクトル係数の符号使用がさらに良好な性能を有することができる。
【００６０】
一実施形態によるスケーリング方式によって、信号において急激な変動がスムージングされ、消去フレームが信号特性、特に、トランジェント特性に適応的に、さらに正確に復元される。
【００６１】
図３は、回帰分析を適用する場合、グルーピングされたサブバンド構造の例を示したのである。一実施形態によれば、該回帰分析は、狭帯域信号に適用されるが、例えば、４ＫＨｚまでの帯域信号が支援される。
【００６２】
図３を参照すれば、最初の領域は、８個の帯域が１つのグループになり、平均ｎｏｒｍ値を求め、以前フレームに対して求められたグルーピングされた平均ｎｏｒｍ値を利用して、消去フレームのグルーピングされた平均ｎｏｒｍ値を予測する。グルーピングされたサブバンドから求められたグルーピングされた平均ｎｏｒｍ値は、１つのベクトルを形成し、それを、グルーピングされたｎｏｒｍの平均ベクトル（average  vector  of  the  grouped  norm）と命名する。グルーピングされたｎｏｒｍの平均ベクトルを利用して、数式（１）に代入し、勾配及びｙ切片にそれぞれ該当するａ値及びｂ値を求めることができる。各グルーピングされたサブバンド（ＧＳｂ）のＫ個のグルーピングされた平均ｎｏｒｍ値が、回帰分析のために使用される。
【００６３】
図４は、線形回帰分析と非線形回帰分析との概念を示した図面である。一実施形態によるパケット損失隠匿アルゴリズムには、線形回帰分析が適用される。ここで、「norm平均（average  of  norms）」は、多くの帯域をグルーピングして求められた平均ｎｏｒｍ値であり、回帰分析が適用される対象である。以前フレームの平均ｎｏｒｍ値に対して、ｎｏｒｍｓの量子化された値を使用する場合、線形回帰分析が行われる。回帰分析に使用され、以前正常フレームの個数を意味する「以前正常フレーム個数（ＰＧＦ：number  of  previous  good  frame）は、可変的に設定することができる。
【００６４】
線形回帰分析の一例は、下記数式（１）のように示すことができる。
【００６５】
【数１】
0006791839.tif 000002
このように、線形方程式を使用する場合、ａ及びｂを求めれば、その後のトランジション（ｙ）を予測することができる。数式（１）において、ｘは、フレームインデックスに該当し、ａ，ｂ値は、逆行列によって求めることができる。簡単に逆行列を求める方式は、Gauss-Jordan  eliminationを利用することができる。
【００６６】
図５は、一実施形態による時間ドメインパケット損失隠匿装置の構成を示したブロック図である。図５に図示された装置は、信号の特性を考慮し、さらなる品質向上を達成するためのものであり、位相マッチングツールと、反復及びスムージングツールとの２つのツールと、一般ＯＬＡモジュールとを含んでもよい。位相マッチングツールと、反復及びスムージングツールとの選択は、入力信号のステーショナリティ（stationarity）チェックを介して行われる。
【００６７】
図５に図示された装置５３０は、ＰＬＣモード選択部５３１、位相マッチング処理部５３３、ＯＬＡ処理部５３５、反復及びスムージング処理部５３７及び第２メモリ更新部５３９を含んで構成される。同様に、第２メモリ更新部５３９の機能は、各処理部５３３，５３５，５３７に含まれてもよい。ここで、第１メモリ更新部５１０は、図１のメモリ更新部１３４に対応する。
【００６８】
図５を参照すれば、第１メモリ更新部５１０は、ＰＬＣモード選択のための多様なパラメータを提供することができる。該パラメータは、Phase＿matching＿flag、ｓｔａｔ＿mode＿out、ｄｉｆｆ＿energyを含んでもよい。
【００６９】
ＰＬＣモード選択部５３１は、現在フレームのフラグ（ＢＦＩ）、以前フレームのフラグ（Ｐｒｅｖ＿ＢＦＩ）、及び連続した消去フレームの数（ｎｂＬｏｓｔＣｍｐｔ）と、第１メモリ更新部５１０から提供されるパラメータとを入力にし、ＰＬＣモードを選択することができる。各フラグの場合、１は、消去フレーム、０は、正常フレームを示すことができる。一方、連続した消去フレームの数が、例えば、２以上である場合、バースト消去を形成すると判断することができる。ＰＬＣモード選択部５３１での選択結果、現在フレームの時間ドメイン信号は、各処理部５３３，５３５，５３７のうち一つに提供される。
【００７０】
次の表１は、ＰＬＣモードについて説明するためのものであり、時間ドメインＰＬＣのために、２つのツールが存在するということが分かる。
【００７１】
【表１】
0006791839.tif 000003
次の表２は、ＰＬＣモード選択部５３１でのＰＬＣモード選択方法について説明するためのものである。
【００７２】
【表２】
0006791839.tif 000004
0006791839.tif 000005
一方、位相マッチングツールにおいて、ＰＬＣモードを選択するためのpseudo  codeを整理すれば、次の通りである。
【００７３】
if(  (nbLostCmpt==1)&&(phase_mat_flag==1)&&(phase_mat_next==0)  )  {
Phase  matching  for  erased  frame  ();
}
else  if((prev_bfi  ==  1)&&(bfi  ==  0)  &&(phase_mat_next  ==  1))  {
Phase  matching  for  next  good  frame  ();
}
else  if((prev_bfi  ==  1)&&(bfi  ==  1)  &&(phase_mat_next  ==  1))  {
Phase  matching  for  burst  erasures  ();
}
位相マッチングフラグ（phase＿matching＿flag）は、以前正常フレームでの第１メモリ更新部５１０において、毎正常フレームに対して、次のフレームで消去が生じた場合、位相マッチング隠匿処理を使用するか否かということを決定するためのものである。そのために、各サブバンドのエネルギーと、スペクトル係数とが使用される。ここで、エネルギーは、ｎｏｒｍから求められるが、それに限定されるものではない。具体的には、正常フレームである現在フレームにおいて、最大エネルギーを有するサブバンドが所定低周波数帯域に属しながら、フレーム内あるいはフレーム間のエネルギー変化が大きくない場合、位相マッチングフラグを１に設定することができる。一実施形態によれば、現在フレームにおいて、最大エネルギーを有するサブバンドが、７５〜１０００Ｈｚに属しながら、当該サブバンドに対して、現在フレームのインデックスと、以前フレームのインデックスとが１以下であり、現在フレームが、エネルギー変化が少ないステーショナリフレームであり、バッファに保存された複数の以前フレーム、例えば、３個の以前フレームが、トランジェントフレームではない場合、消去が生じた後、フレームに、位相マッチング隠匿処理を適用することができる。それについて、pseudo  codeを整理すれば次の通りである。
【００７４】
if  ((Min_ind<5)  &&  (  abs(Min_ind  -  old_Min_ind)<  2)  &&  (diff_energy<ED_THRES_90P)  &&  (!bfi)  &&  (!prev_bfi)  &&  (!prev_old_bfi)  &&  (!is_transient)  &&  (!old_is_transient[1]))  {
if((Min_ind==0)  &&  (Max_ind<3))  {
phase_mat_flag  =  0;
}
else  {
phase_mat_flag  =  1;
}
}
else  {
phase_mat_flag  =  0;
}
次に、反復及びスムージングツール、並びに一般ＯＬＡモジュールに対するＰＬＣモード選択方法は、ステーショナリティ検出を介して行われ、具体的に説明すれば、次の通りである。
【００７５】
まず、ステーショナリティ検出時、検出結果の頻繁な変動を防止するために、履歴（hysteresis）を使用することができる。消去フレームのステーショナリティ検出によって、以前フレームのステーショナリモード（ｓｔａｔ＿mode＿old）、エネルギー差（ｄｉｆｆ＿energy）を含む情報を受信し、現在消去フレームがステーショナリであるか否かということを判断することができる。特に、エネルギー差（ｄｉｆｆ＿energy）が閾値より小さい場合、現在フレームのステーショナリモード（ｓｔａｔ＿mode＿ｃｕｒｒ）を１に設定することができる。ここで、閾値として、０．０３２２０９を使用することができるが、それに限定されるものではない。
【００７６】
現在フレームがステーショナリであると判断されれば、履歴、すなわち、以前フレームのステーショナリティモード（ｓｔａｔ＿mode＿old）を適用し、現在フレームに係わる最終ステーショナリパラメータ（ｓｔａｔ＿mode＿out）を生成することにより、現在フレームのステーショナリティ情報の頻繁な変化を防止することができる。すなわち、現在フレームがステーショナリであると判断された場合、以前フレームがステーショナリである場合、現在フレームをステーショナリフレームとして検出することができる。
【００７７】
ＰＬＣモードは、現在フレームが消去フレームであるか、あるいは現在フレームが、消去フレーム以後の正常フレームであるかということによって選択される。表２を参照すれば、消去フレームに対して、さまざまなパラメータを使用して、入力信号がステーショナリであると判断することができる。具体的には、以前正常フレームがステーショナリであり、エネルギー差が閾値より小さい場合、入力信号がステーショナリであると決定することができる。その場合、反復及びスムージング処理が行われる。もし入力信号がステーショナリではない場合、一般ＯＬＡ処理が行われる。
【００７８】
一方、入力信号がステーショナリではなく、消去フレーム以後の正常フレームに該当する場合、連続した消去フレームの個数が１より大きいか否かということをチェックし、以前フレームがバースト消去に該当するか否かということを判断することができる。その場合、次の正常フレームに係わる消去隠匿処理は、バースト消去に該当する以前フレームに対応して行われる。該入力信号がステーショナリではなく、以前フレームがランダム消去である場合には、一般ＯＬＡ処理が行われる。
【００７９】
入力信号がステーショナリである場合、以前消去フレームに対応し、次の正常フレームに対して、反復及びスムージング処理が行われる。次の正常フレームに係わる反復及びスムージング処理は、二つ存在するが、一つは、消去フレーム以後の正常フレームに係わるものであり、他の一つは、バースト消去以後の正常フレームに係わるものである。
【００８０】
反復及びスムージングツールと、並びに一般ＯＬＡに対するモード選択について、pseudo  codeで整理すれば、次の通りである。
【００８１】
if(BFI  ==  0  &&  st->prev_  BFI  ==  1)  {
if((stat_mode_out==1)  ||  (diff_energy<0.032209)  )  {
Repetition  &smoothing  for  next  good  frame  ();
}
else  if(nbLostCmpt  >  1)  {
Next  good  frame  after  burst  erasures  ();
}
else  {
Conventional  OLA  ();
}
}
else  {  /*  if(BFI  ==  1)  */
if(  (stat_mode_out==1)  ||  (diff_energy<0.032209)  )  {
if(Repetition  &smoothing  for  erased  frame  ()  )  {
Conventional  OLA  ();
}
}
else  {
Conventional  OLA  ();
}
}
位相マッチング処理部５３３は、図６ないし図８を参照して具体的に説明する。
【００８２】
ＯＬＡ処理部５３５は、図９及び図１０を参照して具体的に説明する。
【００８３】
反復及びスムージング処理部５３７は、図１１ないし図１９を参照して具体的に説明する。
【００８４】
第２メモリ更新部５３９は、次のフレームのために、現在フレームのパケット損失隠匿処理に使用された各種情報を更新し、メモリ（図示せず）に保存することができる。
【００８５】
図６は、一実施形態による位相マッチング隠匿処理装置の構成を示すブロック図である。図６に図示された装置は、第１隠匿部６１０、第２隠匿部６３０及び第３隠匿部６５０）を含んでもよい。位相マッチングツールは、以前正常フレームから得られる位相マッチングされた時間ドメイン信号をコピーし、現在消去フレームに係わる時間ドメイン信号を生成することができる。消去フレームに対して、いったん位相マッチングツールが使用されれば、次の正常フレーム、あるいは連続したバースト消去についても、位相マッチングツールを使用することができる。すなわち、次の正常フレームに対する位相マッチングツール、あるいはバースト消去に対する位相マッチングツールが使用される。
【００８６】
図６を参照すれば、第１隠匿部６１０は、現在消去フレームに係わる位相マッチング隠匿処理を行うことができる。
【００８７】
第２隠匿部６３０は、次の正常フレームに係わる位相マッチング隠匿処理を行うことができる。すなわち、以前フレームが消去フレームであり、以前フレームに対して、位相マッチング処理が行われた場合、次の正常フレームである現在フレームに対して、位相マッチング隠匿処理を行うことができる。それについて具体的に説明すれば、次の通りである。
【００８８】
第２隠匿部６３０においては、高帯域の平均エネルギーとして、最後の正常フレーム間の類似度を示すmean＿ｅｎ＿highパラメータを使用することができる。mean＿ｅｎ＿highパラメータは、下記数式（２）のように示すことができる。
【００８９】
【数２】
0006791839.tif 000006
ここで、ｋは、決定された高帯域の開始バンドインデックスである。
【００９０】
mean＿ｅｎ＿highパラメータが０．５より小さいか、あるいは２より大きい場合は、エネルギー間の変化がはなはだしいということを意味する。エネルギーの変化がはなはだしい場合には、oldout＿ｐｈａ＿ｉｄｘは１に設定され、oldout＿ｐｈａ＿ｉｄｘは、Ｏｌｄａｕｏｕｔメモリを使用するために、スイッチとして作用する。消去フレームに係わる位相マッチングと、バースト消去に対する位相マッチングとのために、２セットのＯｌｄａｕｏｕｔが保存される。最初のＯｌｄａｕｏｕｔは、位相マッチング処理を介してコピーされた信号から生成され、２番目Ｏｌｄａｕｏｕｔは、逆変換から得られる時間ドメイン信号から生成される。oldout＿ｐｈａ＿ｉｄｘが１に設定されれば、それは、高帯域信号が不安定であり、次の正常フレームにおいて、ＯＬＡ処理のために、２番目Ｏｌｄａｕｏｕｔが使用されるということを示す。oldout＿ｐｈａ＿ｉｄｘが０に設定されれば、それは、高帯域信号が安定しており、次の正常フレームにおいて、ＯＬＡ処理のために、最初のＯｌｄａｕｏｕｔが使用されるということを示す。
【００９１】
第３隠匿部６５０は、バースト消去に対する位相マッチング隠匿処理を行うことができる。すなわち、以前フレームが消去フレームであり、以前フレームに対して、位相マッチング処理が行われた場合、バースト消去の一部である現在フレームに対して、位相マッチング隠匿処理を行うことができる。
【００９２】
第３隠匿部６５０においては、必要とする全ての情報は、消去フレームに係わる位相マッチングによって再使用されるので、最適セグメント探索処理及びコピー処理を必要としない。第３隠匿部６５０においては、コピーされた信号のオーバーラップ区間に対応する信号と、オーバーラッピング処理のために、現在フレームに保存されているＯｌｄａｕｏｕｔ信号との間でスムージング処理が行われる。Ｏｌｄａｕｏｕｔ信号は、実際は、以前フレームでの位相マッチング処理によってコピーされた信号に該当する。
【００９３】
図７は、図６に図示された第１隠匿部６１０の動作について説明する図面である。図７を参照すれば、位相マッチングツールを使用するために、phase＿ｍａｔ＿flagは、１に設定されている。すなわち、以前正常フレームが、所定低周波数帯域において、最大エネルギーを有しながら、エネルギー変化が閾値より小さい場合、ランダム消去フレームである現在フレームに対して、位相マッチング消去隠匿処理を行うことができる。一実施形態によれば、前述の条件を満足しても、相関度スケール（ａｃｃＡ）を求め、相関度スケール（ａｃｃＡ）が所定範囲に属するか否かということにより、位相マッチング処理を行うか、あるいは一般ＯＬＡ処理を行うことができる。すなわち、セグメント間の相関度が探索範囲に存在するか否かということ、及び探索セグメントとセグメントとの相互相関度が探索範囲に存在するか否かということを考慮し、位相マッチング処理を行うか否かということを決定することができる。それについて、さらに具体的に説明すれば、次の通りである。
【００９４】
相関度スケール（ａｃｃＡ）は、下記の数式（３）のように求められる。
【００９５】
【数３】
0006791839.tif 000007
ここで、ｄは、探索範囲に存在するセグメントの数であり、Ｒｘｙは、探索セグメント（ｘ信号）、及びバッファに保存された過去Ｎ個の正常フレーム（ｙ信号）について、同一長のマッチングセグメントを探索するために使用される相互相関度を示し、Ｒｙｙは、バッファに保存された過去Ｎ個の正常フレーム（ｙ信号）に存在するセグメント間相関度を示す。
【００９６】
次に、相関度スケール（ａｃｃＡ）が所定範囲に属するか否かということを判断し、所定範囲に属する場合、消去フレームである現在フレームに対して、位相マッチング消去隠匿処理を行うことができ、所定範囲を外れる場合、一般的なＯＬＡ処理を行うことができる。一実施形態によれば、相関度スケール（ａｃｃＡ）が０．５より小さいか、あるいは１．５より大きい場合には、一般的なＯＬＡ処理を行い、それ以外の場合、位相マッチング消去隠匿処理を行うことができる。ここで、上限値及び下限値は、例示したものに過ぎず、あらかじめ実験あるいはシミュレーションを介して、最適値に設定される。
【００９７】
まず、バッファに保存された過去Ｎ個の正常フレーム（good  frame）に対して、以前正常フレームで復号が完了した信号のうち現在フレームに隣接した探索セグメントと最大相関度を有する、すなわち、最も類似したマッチングセグメントを探索することができる。一方、位相マッチング消去隠匿処理を行うことによって決定された消去フレームである現在フレームに対して、相関度スケールを求め、再び位相マッチング消去隠匿処理が適するか否かということを決定することができる。
【００９８】
次に、探索結果として得られるマッチングセグメントの位置インデックスを参照し、マッチングセグメントの端の部分から、所定区間ほど、消去フレームである現在フレームにコピーすることができる。また、以前フレームがランダム消去フレームでありながら、位相マッチング消去隠匿処理が行われた場合、マッチングセグメントの位置インデックスを参照し、マッチングセグメントの端の部分から、所定区間ほど、正常フレームである現在フレームにコピーすることができる。このとき、ウィンドウ長に対応する区間を、現在フレームにコピーすることができる。一実施形態によれば、マッチングセグメントの端の部分からコピーされる区間が、ウィンドウ長より短い場合には、マッチングセグメントの端の部分からコピーされる区間を反復し、現在フレームにコピーすることができる。
【００９９】
次に、現在フレームと隣接したフレーム間の不連続性を最小化させるために、ＯＬＡを介したスムージング処理を行い、消去が隠匿された現在フレームに係わる時間ドメイン信号を生成することができる。ＯＬＡを介したスムージング処理については、後述する。
【０１００】
図８は、一実施形態による位相マッチングの概念について説明する図面である。図８を参照すれば、復号されたオーディオ信号のうち、フレームｎで消去が生じた場合、バッファに保存された過去Ｎ個の正常フレーム（good  frame）に対して、以前フレーム（ｎ−１）で復号が完了した信号のうち、フレームｎと隣接した探索セグメント８１０と最も類似したマッチングセグメント８３０を探索することができる。このとき、探索セグメント８１０の大きさと、バッファでの探索範囲は、探索するトーナル成分に該当する最小周波数の波長サイズによって決定される。ここで、探索の複雑度を最小化させるために、探索セグメントの大きさは、小さいことが望ましい。例えば、探索セグメント８１０の大きさは、最小周波数の波長サイズの半分より大きく、最小周波数の波長サイズより小さく設定することができる。一方、バッファでの探索範囲は、探索する最小周波数の波長と同じであるか、あるいはそれより大きく設定することができる。一実施形態によれば、前述の基準により、入力帯域ＮＢ，ＷＢ，ＳＷＢ，ＦＢに対応し、探索セグメントの大きさ及びバッファの探索範囲をあらかじめ設定することができる。
【０１０１】
具体的には、探索範囲内において、過去の復号された信号のうち、探索セグメント８１０と相互相関度（cross-correlation）が最も高いマッチングセグメント８３０を探索し、マッチングセグメント８３０に該当する位置情報を求め、マッチングセグメント８３０の端の部分から所定区間８５０を、ウィンドウ長、例えば、フレーム長とオーバーラップ区間の長さとを合わせた長さを考慮して設定し、消去が生じたフレームｎにコピーすることができる。
【０１０２】
コピー処理が完了すれば、現在フレームｎの開始部分でコピーされた信号と、オーバーラッピングのために、以前フレーム（ｎ−１）に保存されているＯｌｄａｕｏｕｔ信号とに対して、オーバーラップ区間ほどオーバーラッピング処理が行われ、最終反復信号を生成することができる。ここで、オーバーラップ区間の長さは、２ｍｓに設定される。
【０１０３】
図９は、一般ＯＬＡ部の構成について説明するブロック図であり、ウィンドウイング部９１０とＯＬＡ部９３０とを含んでもよい。図９において、ウィンドウイング部９１０は、時間ドメインエイリアシングを除去するために、現在フレームのＩＭＤＣＴ信号に対して、ウィンドウイング処理を行うことができる。一実施形態によれば、５０％以下のオーバーラップ区間を有するウィンドウイングが適用される。
【０１０４】
ＯＬＡ部９３０は、ウィンドウイングされたＩＭＤＣＴ信号に対して、ＯＬＡ処理を行うことができる。
【０１０５】
図１０は、一般ＯＬＡ処理について説明する図面である。
【０１０６】
消去が周波数ドメイン符号化で生じた場合、過去のスペクトル係数が反復されるので、消去フレームにおいて、時間ドメインエイリアシングを除去することが不可能になる。
【０１０７】
図１１は、一実施形態による反復及びスムージング消去隠匿装置の構成について説明するブロック図である。
【０１０８】
図１１に図示された構成は、第１隠匿部１１１０、第２隠匿部１１５０及び第３隠匿部１１７０と、ＯＬＡ部１１３０とを含んでもよい。図１１において、第１隠匿部１１１０とＯＬＡ部１１３０は、図１２及び図１３を参照して後述する。
【０１０９】
第２隠匿部１１３０は、図１６ないし図１９を参照して後述する。
【０１１０】
第３隠匿部１１３０は、図１４及び図１５を参照して後述する。
【０１１１】
図１２は、図１１において、第１隠匿部１１１０及びＯＬＡ部１１３０の構成を示すブロック図であり、ウィンドウイング部１２１０、反復部１２３０、スムージング部１２５０、判断部１２７０及びＯＬＡ部１２９０（一般ＯＬＡ部１１３０（図１１））を含んでもよい。図１２の反復処理及びスムージング処理は、本来の反復方式を使用するとしても、ノイズ発生を最小化させるためのものである。
【０１１２】
図１２において、ウィンドウイング部１２１０は、図９のウィンドウイング部９１０と同一に動作することができる。
【０１１３】
反復部１２３０は、現在フレームについて、２フレーム以前フレーム（previous  old（図１３））のＩＭＤＣＴ信号を、現在消去フレームの開始部分に適用することができる。
【０１１４】
スムージング部１２５０は、スムージングウィンドウを以前フレームの信号（old  audio  output）と現在フレームの信号（current  audio  output）とに適用し、ＯＬＡ処理を行うことができる。ここで、スムージングウィンドウは、隣接するウィンドウ間のオーバーラップ区間の和が１になるように形成することができる。かような条件を満足するウィンドウの例としては、サイン波形ウィンドウ、一次関数を利用したウィンドウ、ハニングウィンドウ（hanning  window）があるが、それらに限定されるものではない。一実施形態によれば、サイン波形ウィンドウを使用することができ、このとき、ウィンドウ関数（ｗ（ｋ））は、下記数式（４）のように示すことができる。
【０１１５】
【数４】
0006791839.tif 000008
ここで、ＯＶ＿ＳＩＺＥは、スムージング処理時に適用するオーバーラップ区間の長さを示す。
【０１１６】
前述のように、スムージング処理を行うことにより、現在フレームが消去フレームである場合、以前フレームで保存されたＩＭＤＣＴ信号の代わりに、２フレーム以前にコピーされたＩＭＤＣＴ信号を使用することによって生じる以前フレームと現在フレームとの不連続を防止することができる。
【０１１７】
判断部１２７０は、反復及びスムージング処理が完了した後、オーバーラッピングされる領域の一定区間のエネルギーＰｏｗ１と、オーバーラッピングされていない領域の一定区間のエネルギーＰｏｗ２とを比較することができる。具体的には、消去隠匿処理後、オーバーラッピングされる領域のエネルギーが低下するか、あるいは大幅に増加する場合には、一般的なＯＬＡ処理を行うことができる。エネルギー低下は、オーバーラッピング時に位相が正反対である場合に生じ、エネルギー増加は、位相が同一である場合に生じるからである。信号がある程度ステーショナリである場合、反復及びスムージングによる隠匿性能が優秀であるために、オーバーラッピングされる領域と、オーバーラッピングされていない領域とのエネルギー差が大きければ、オーバーラッピング時、位相によって問題が生じる。それにより、オーバーラッピングされる領域と、オーバーラッピングされていない領域とのエネルギー差が大きい場合、反復及びスムージング処理結果を採択せず、一般的なＯＬＡ処理を行うことができる。一方、段階２６０３での比較結果、オーバーラッピングされる領域とｂオーバーラッピングされていない領域とのエネルギー差が大きくない場合には、反復及びスムージング処理結果を採択することができる。一例を挙げれば、Ｐｏｗ２＞Ｐｏｗ１＊３を介して比較が行われる。Ｐｏｗ２＞Ｐｏｗ１＊３であるならば、反復及びスムージング処理結果を採択せず、ＯＬＡ部１２９０でのＯＬＡ処理結果を採択することができる。反対に、Ｐｏｗ２＞Ｐｏｗ１＊３ではなければ、反復及びスムージング処理結果を採択することができる。
【０１１８】
ＯＬＡ部１２９０は、反復部１２３０で反復された信号と、現在フレームのＩＭＤＣＴ信号とに対してＯＬＡ処理を行うことができる。その結果、現在フレームのオーディオ出力信号が生成され、オーディオ出力信号の開始部分でのノイズ発生が低減される。周波数ドメインにおいて、以前フレームのスペクトルコピーと共に、スケーリングが適用されれば、現在フレームの開始部分で生じるノイズは、大幅に減少される。
【０１１９】
図１３は、消去フレームに係わる反復及びスムージング処理のウィンドウイングについて説明する図面であり、図１１の第１隠匿部１１１０の動作に該当する。
【０１２０】
図１４は、図１１において、第３隠匿部１１７０の構成を示すブロック図であり、ウィンドウイング部１４１０を含んでもよい。図１４において、スムージング部１４１０は、スムージングウィンドウを、old  ＩＭＤＣＴ信号と、current  ＩＭＤＣＴ信号とに適用し、ＯＬＡ処理を行うことができる。同様に、スムージングウィンドウは、隣接するウィンドウ間のオーバーラップ区間の和が１になるように形成することができる。
【０１２１】
すなわち、以前フレームがランダム消去フレームでありながら、現在フレームが正常フレームである場合、正常なウィンドウイングが不可能であるために、以前フレームのＩＭＤＣＴ信号と、現在フレームのＩＭＤＣＴ信号とのオーバーラップ区間での時間ドメインエイリアシングを除去し難い。従って、ＯＬＡ処理の代わりに、スムージングウィンドウによるスムージング処理を行うことにより、ノイズを最小化させることができる。
【０１２２】
図１５は、消去フレーム以後の正常フレームに係わる反復及びスムージング処理のウィンドウイングについて説明する図面であり、図１１の第３隠匿部１１７０の動作に該当する。
【０１２３】
図１６は、図１１において、第２隠匿部１１７０の一実施形態の構成を示すブロック図であり、反復部１６１０、スケーリング部１６３０、第１スムージング部１６５０及び第２スムージング部１６７０を含んでもよい。
【０１２４】
図１６を参照すれば、反復部１６１０は、正常フレームである現在フレームのＩＭＤＣＴ信号において、次のフレームのために使用される部分を、現在フレームの開始部分にコピーすることができる。
【０１２５】
スケーリング部１６３０は、突然の信号増大を防ぐために、現在フレームのスケールを調整することができる。一実施形態によれば、３ｄＢのスケーリングダウンを行うことができる。
【０１２６】
第１スムージング部１６５０は、以前フレームのＩＭＤＣＴ信号と、未来フレームからコピーしたＩＭＤＣＴ信号とに対してスムージングウィンドウを適用し、ＯＬＡ処理を行うことができる。同様に、スムージングウィンドウは、隣接するウィンドウ間のオーバーラップ区間の和が１になるように形成することができる。すなわち、コピーされた信号が使用される場合、以前フレームと現在フレームとの間に生じる不連続を除去するために、ウィンドウイングを必要とし、old  ＩＭＤＣＴ信号を第１スムージング部１６５０でのＯＬＡ処理を介して得られる信号で代置することができる。
【０１２７】
第２スムージング部１６７０は、スムージングウィンドウを、置き換えられた信号であるold  ＩＭＤＣＴ信号と、現在フレーム信号であるcurrent  ＩＭＤＣＴ信号とに適用し、不連続性を除去しながらＯＬＡ処理を行うことができる。同様に、スムージングウィンドウは、隣接するウィンドウ間のオーバーラップ区間の和が１になるように形成することができる。
【０１２８】
すなわち、以前フレームがバースト消去でありながら、現在フレームが正常フレームである場合、正常なウィンドウイングが不可能であるために、以前フレームのＩＭＤＣＴ信号と、現在フレームのＩＭＤＣＴ信号とのオーバーラップ区間での時間ドメインエイリアシングを除去することができない。一方、バースト消去の場合には、エネルギーが低下したり、打ち続く反復によってノイズなどが生じたりするので、現在フレームとのオーバーラッピングのために、未来フレームから信号をコピーする方式を適用することができる。その場合、以前フレームと現在フレームとに生じる不連続を除去しながら、現在フレームに対して、生じうるノイズを除去するために、二次にわたってスムージング処理を行うことができる。
【０１２９】
図１７は、図１６において、バースト消去以後の正常フレームに係わる反復及びスムージング処理のウィンドウイングについて説明するためのものである。
【０１３０】
図１８は、図１１において、第２隠匿部１１７０の他の実施形態の構成を示すブロック図である。図１８は、図１１において第２隠匿部１１７０の他の実施形態の構成を示すブロック図であり、反復部１８１０、スケーリング部１８３０、スムージング部１８５０及びＯＬＡ部１８７０を含んでもよい。
【０１３１】
図１８を参照すれば、反復部１８１０は、正常フレームである現在フレームのＩＭＤＣＴ信号において、次のフレームのために使用される部分を、現在フレームの開始部分にコピーすることができる。
【０１３２】
スケーリング部１８３０は、突然の信号増大を防ぐために、現在フレームのスケールを調整することができる。一実施形態によれば、３ｄＢのスケーリングダウンを行うことができる。
【０１３３】
スムージング部１８５０は、以前フレームのＩＭＤＣＴ信号と、未来フレームからコピーしたＩＭＤＣＴ信号とに対してＯＬＡ処理を行うことができる。同様に、スムージングウィンドウは、隣接するウィンドウ間のオーバーラップ区間の和が１になるように形成することができる。すなわち、コピーされた信号が使用される場合、以前フレームと現在フレームとに生じる不連続を除去するために、ウィンドウイングを必要とし、old  ＩＭＤＣＴ信号を、スムージング部１８５０でのＯＬＡ処理を介して得られる信号で代置することができる。
【０１３４】
ＯＬＡ部１８７０は、スムージングウィンドウによって置き換えられた信号であるold  ＩＭＤＣＴ信号と、現在フレーム信号であるcurrent  ＩＭＤＣＴ信号とにＯＬＡ処理を行うことができる。
【０１３５】
図１９は、図１８において、バースト消去以後の正常フレームに係わる反復及びスムージング処理のウィンドウイングについて説明するためのものである。
【０１３６】
図２０Ａ及び図２０Ｂは、一実施形態による、オーディオ符号化装置及びオーディオ復号装置の構成をそれぞれ示したブロック図である。
【０１３７】
図２０Ａに図示されたオーディオ符号化装置２１１０は、前処理部２１１２、周波数ドメイン符号化部２１１４及びパラメータ符号化部２１１６を含んでもよい。各構成要素は、少なくとも１以上のモジュールに一体化され、少なくとも１つのプロセッサ（図示せず）によっても具現される。
【０１３８】
図２０Ａにおいて、前処理部２１１２は、入力信号に対して、フィルタリングあるいはダウンサンプリングなどを行うことができるが、それらに限定されるものではない。該入力信号は、音声信号、音楽信号、あるいは音声と音楽とが混合された信号を含んでもよい。以下では、説明の便宜のために、オーディオ信号とする。
【０１３９】
周波数ドメイン符号化部２１１４は、前処理部２１１２から提供されるオーディオ信号に対して、時間・周波数変換を行い、オーディオ信号のチャネル数、符号化帯域及びビット率に対応して符号化ツールを選択し、選択された符号化ツールを利用して、オーディオ信号に対する符号化を行うことができる。時間・周波数変換は、ＭＤＣＴ（modified  discrete  cosine  transform）、ＭＬＴ（modulated  lapped  transform）あるいはＦＦＴ（fast  Fourier  transform）を使用するが、それらに限定されるものではない。ここで、与えられたビット数が十分である場合、全体帯域に対して一般的な変換符号化方式を適用し、与えられたビット数が十分ではない場合、一部帯域については、帯域拡張方式を適用することができる。一方、オーディオ信号がステレオあるいはマルチチャネルである場合、与えられたビット数が十分であるならば、各チャネル別に符号化し、十分ではなければ、ダウンミキシング方式を適用することができる。周波数ドメイン符号化部２１１４からは、符号化されたスペクトル係数が生成される。
【０１４０】
パラメータ符号化部２１１６は、周波数ドメイン符号化部２１１４から提供される符号化されたスペクトル係数からパラメータを抽出し、抽出されたパラメータを符号化することができる。該パラメータは、例えば、サブバンド別に抽出され、各サブバンドは、スペクトル係数をグルーピングした単位であり、臨界帯域を反映させ、均一名あるいは非均一長を有することができる。非均一長を有する場合、低周波数帯域に存在するサブバンドの場合、高周波数帯域と比較し、相対的短い長さを有することができる。１フレームに含まれるサブバンドの個数及び長さは、コーデックアルゴリズムによって異なり、符号化性能に影響を及ぼす。一方、該パラメータは、サブバンドのスケールファクタ、パワー、平均エネルギーあるいはｎｏｒｍを例として挙げることができるが、それらに限定されるものではない。符号化の結果として得られるスペクトル係数とパラメータは、ビットストリームを形成し、記録媒体に保存されるか、あるいはチャネルを介して、例えば、パケット形態で伝送される。
【０１４１】
図２０Ｂに図示されたオーディオ復号装置２１３０は、パラメータ復号部２１３２、周波数ドメイン復号部２１３４及び後処理部２１３６を含んでもよい。ここで、周波数ドメイン復号部２１３４は、一実施形態による周波数ドメインでのパケット損失隠匿アルゴリズムを含んでもよい。各構成要素は、少なくとも１つのモジュールに一体化され、少なくとも１つのプロセッサ（図示せず）によっても具現される。
【０１４２】
図２０Ｂにおいて、パラメータ復号部２１３２は、受信されたビットストリームからパラメータを復号し、復号されたパラメータから、フレーム単位で消去が生じたが否かということをチェックすることができる。消去チェックは、公知された多様な方法を使用することができ、現在フレームが、正常フレームであるか、あるいは消去フレームであるかということに係わる情報を、周波数ドメイン復号部２１３４に提供する。
【０１４３】
周波数ドメイン復号部２１３４は、現在フレームが正常フレームである場合、一般的な変換復号過程を介して復号を行い、合成されたスペクトル係数を生成することができる。一方、周波数ドメイン復号部２１３４は、現在フレームが消去フレームである場合、消去隠匿アルゴリズムを介して、以前正常フレームのスペクトル係数をスケーリングし、合成されたスペクトル係数を生成することができる。周波数ドメイン復号部２１３４は、合成されたスペクトル係数に対して、周波数・時間変換を行い、時間ドメイン信号を生成することができる。
【０１４４】
後処理部２１３６は、周波数ドメイン復号部２１３４から提供される時間ドメイン信号に対して、音質向上のためのフィルタリングあるいはアップサンプリングなどを行うことができるが、それらに限定されるものではない。後処理部２１３６は、出力信号として、復元されたオーディオ信号を提供する。
【０１４５】
図２１Ａ及び図２１Ｂは、他の実施形態による、オーディオ符号化装置及びオーディオ復号装置の構成をそれぞれ示したブロック図であり、スイッチング構造を有する。
【０１４６】
図２１Ａに図示されたオーディオ符号化装置２２１０は、前処理部２２１２、モード決定部２２１３、周波数ドメイン符号化部２２１４、時間ドメイン符号化部２２１５及びパラメータ符号化部２２１６を含んでもよい。各構成要素は、少なくとも１つのモジュールに一体化され、少なくとも１つのプロセッサ（図示せず）によっても具現される。
【０１４７】
図２１Ａにおいて、前処理部２２１２は、図２０Ａの前処理部２１１２と実質的に同一であるので、説明を省略する。
【０１４８】
モード決定部２２１３は、入力信号の特性を参照し、符号化モードを決定することができる。入力信号の特性によって、現在フレームに適する符号化モードが、音声モードであるか、あるいは音楽モードであるかということを決定することができ、また現在フレームに効率的な符号化モードが、時間ドメインモードであるか、あるいは周波数ドメインモードであるかということを決定することができる。ここで、フレームの短区間特性、あるいは複数のフレームに係わる長区間特性などを利用して、入力信号の特性を把握することができるが、それに限定されるものではない。例えば、入力信号が音声信号に該当すれば、音声モードあるいは時間ドメインモードと決定し、入力信号が音声信号以外の信号、すなわち、音楽信号あるいは混合信号に該当すれば、音楽モードあるいは周波数ドメインモードと決定することができる。モード決定部２２１３は、入力信号の特性が音楽モードあるいは周波数ドメインモードに該当する場合には、前処理部２２１２の出力信号を、周波数ドメイン符号化部２２１４に提供し、入力信号の特性が音声モードあるいは時間ドメインモードに該当すれば、時間ドメイン符号化部２２１５に提供することができる。
【０１４９】
周波数ドメイン符号化部２２１４は、図２０Ａの周波数ドメイン符号化部２１１４と実質的に同一であるので、説明を省略する。
【０１５０】
時間ドメイン符号化部２２１５は、前処理部２２１２から提供されるオーディオ信号に対して、ＣＥＬＰ（code  excited  linear  prediction）符号化を行うことができる。具体的には、ＡＣＥＬＰ（algebraic  ＣＥＬＰ）を使用することができるが、それに限定されるものではない。時間ドメイン符号化２２１５からは、符号化されたスペクトル係数が生成される。
【０１５１】
パラメータ符号化部２２１６は、周波数ドメイン符号化部２２１４あるいは時間ドメイン符号化部２２１５から提供される符号化されたスペクトル係数からパラメータを抽出し、抽出されたパラメータを符号化する。パラメータ符号化部２２１６は、図２０Ａのパラメータ符号化部２１１６と実質的に同一であるので、説明を省略する。符号化の結果として得られるスペクトル係数とパラメータは、符号化モード情報と共にビットストリームを形成し、チャネルを介して、パケット形態で伝送されるか、あるいは記録媒体に保存される。
【０１５２】
図２１Ｂに図示されたオーディオ復号装置２２３０は、パラメータ復号部２２３２、モード決定部２２３３、周波数ドメイン復号部２２３４、時間ドメイン復号部２２３５及び後処理部２２３６を含んでもよい。ここで、周波数ドメイン復号部２２３４と時間ドメイン復号部２２３５は、それぞれ当該ドメインでのパケット損失隠匿アルゴリズムを含んでもよい。各構成要素は、少なくとも１以上のモジュールに一体化され、少なくとも１以上のプロセッサ（図示せず）によっても具現される。
【０１５３】
図２１Ｂにおいて、パラメータ復号部２２３２は、パケット形態で伝送されるビットストリームからパラメータを復号し、復号されたパラメータから、フレーム単位で消去が生じたか否かということをチェックすることができる。消去チェックは、公知の多様な方法を使用することができ、現在フレームが正常フレームであるか、あるいは消去フレームであるかということに係わる情報を、周波数ドメイン復号部２２３４あるいは時間ドメイン復号部２２３５に提供する。
【０１５４】
モード決定部２２３３は、ビットストリームに含まれた符号化モード情報をチェックし、現在フレームを周波数ドメイン復号部２２３４あるいは時間ドメイン復号部２２３５に提供する。
【０１５５】
周波数ドメイン復号部２２３４は、符号化モードが、音楽モードあるいは周波数ドメインモードである場合に動作し、現在フレームが正常フレームである場合、一般的な変換復号過程を介して復号を行い、合成されたスペクトル係数を生成する。一方、現在フレームが消去フレームであり、以前フレームの符号化モードが、音楽モードあるいは周波数ドメインモードである場合、一実施形態による周波数ドメインでのパケット損失隠匿アルゴリズムを介して、以前正常フレームのスペクトル係数をスケーリングし、合成されたスペクトル係数を生成することができる。周波数ドメイン復号部２２３４は、合成されたスペクトル係数に対して、周波数・時間変換を行い、時間ドメイン信号を生成することができる。
【０１５６】
時間ドメイン復号部２２３５は、符号化モードが、音声モードあるいは時間ドメインモードである場合に動作し、現在フレームが正常フレームである場合、一般的なＣＥＬＰ復号過程を介して復号を行い、時間ドメイン信号を生成する。一方、現在フレームが消去フレームであり、以前フレームの符号化モードが、音声モードあるいは時間ドメインモードである場合、一実施形態による時間ドメインでのパケット損失隠匿アルゴリズムを遂行することができる。
【０１５７】
後処理部２２３６は、周波数ドメイン復号部２２３４あるいは時間ドメイン復号部２２３５から提供される時間ドメイン信号に対して、フィルタリングあるいはアップサンプリングなどを行うことができるが、それらに限定されるものではない。後処理部２２３６は、出力信号として、復元されたオーディオ信号を提供する。
【０１５８】
図２２Ａ及び図２２Ｂは、他の実施形態による、オーディオ符号化装置及びオーディオ復号装置の構成をそれぞれ示したブロック図であり、スイッチング構造を有する。
【０１５９】
図２２Ａに図示されたオーディオ符号化装置２３１０は、前処理部２３１２、線形予測（ＬＰ：linear  prediction）分析部２３１３、モード決定部２３１４、周波数ドメイン励起符号化部２３１５、時間ドメイン励起符号化部２３１６及びパラメータ符号化部２３１７を含んでもよい。各構成要素は、少なくとも１つのモジュールに一体化され、少なくとも１つのプロセッサ（図示せず）によっても具現される。
【０１６０】
図２２Ａにおいて、前処理部２３１２は、図２０Ａの前処理部２１１２と実質的に同一であるので、説明を省略する。
【０１６１】
ＬＰ分析部２３１３は、入力信号に対してＬＰ分析を行い、ＬＰ係数を抽出し、抽出されたＬＰ係数から励起信号を生成する。該励起信号は、符号化モードにより、周波数ドメイン励起符号化部２３１５及び時間ドメイン励起符号化部２３１６のうち一つに提供される。
【０１６２】
モード決定部２３１４は、図２１Ｂのモード決定部２２１３と実質的に同一であるので、説明を省略する。
【０１６３】
周波数ドメイン励起符号化部２３１５は、符号化モードが、音楽モードあるいは周波数ドメインモードである場合に動作し、入力信号が励起信号であることを除いては、図２０Ａの周波数ドメイン符号化部２１１４と実質的に同一であるので、説明を省略する。
【０１６４】
時間ドメイン励起符号化部２３１６は、符号化モードが、音声モードあるいは時間ドメインモードである場合に動作し、該入力信号が励起信号であることを除いては、図２１Ａの時間ドメイン符号化部２２１５と実質的に同一であるので、説明を省略する。
【０１６５】
パラメータ符号化部２３１７は、周波数ドメイン励起符号化部２３１５あるいは時間ドメイン励起符号化部２３１６から提供される符号化されたスペクトル係数からパラメータを抽出し、抽出されたパラメータを符号化する。パラメータ符号化部２３１７は、図２０Ａのパラメータ符号化部２１１６と実質的に同一であるので、説明を省略する。符号化の結果として得られるスペクトル係数とパラメータは、符号化モード情報と共にビットストリームを形成し、チャネルを介して、パケット形態で伝送されるか、あるいは記録媒体に保存される。
【０１６６】
図２２Ｂに図示されたオーディオ復号装置２３３０は、パラメータ復号部２３３２、モード決定部２３３３、周波数ドメイン励起復号部２３３４、時間ドメイン励起復号部２３３５、ＬＰ合成部２３３６及び後処理部２３３７を含んでもよい。ここで、周波数ドメイン励起復号部２３３４と時間ドメイン励起復号部２３３５は、それぞれ一実施形態によるパケット損失隠匿アルゴリズムを含んでもよい。各構成要素は、少なくとも１つのモジュールに一体化され、少なくとも１つのプロセッサ（図示せず）によっても具現される。
【０１６７】
図２２Ｂにおいて、パラメータ復号部２３３２は、パケット形態で伝送されるビットストリームからパラメータを復号し、復号されたパラメータから、フレーム単位で消去が生じたか否かということをチェックすることができる。該消去チェックは、公知の多様な方法を使用することができ、現在フレームが正常フレームであるか、あるいは消去フレームであるかということに係わる情報を、周波数ドメイン励起復号部２３３４あるいは時間ドメイン励起復号部２３３５に提供する。
【０１６８】
モード決定部２３３３は、ビットストリームに含まれた符号化モード情報をチェックし、現在フレームを、周波数ドメイン励起復号部２３３４あるいは時間ドメイン励起復号部２３３５に提供する。
【０１６９】
周波数ドメイン励起復号部２３３４は、符号化モードが、音楽モードあるいは周波数ドメインモードである場合に動作し、現在フレームが正常フレームである場合、一般的な変換復号過程を介して復号を行い、合成されたスペクトル係数を生成する。一方、現在フレームが消去フレームであり、以前フレームの符号化モードが、音楽モードあるいは周波数ドメインモードである場合、周波数ドメインでのパケット損失隠匿アルゴリズムを介して、以前正常フレームのスペクトル係数をスケーリングし、合成されたスペクトル係数を生成することができる。周波数ドメイン励起復号部２３３４は、合成されたスペクトル係数に対して、周波数・時間変換を行い、時間ドメイン信号である励起信号を生成することができる。
【０１７０】
時間ドメイン励起復号部２３３５は、符号化モードが、音声モードあるいは時間ドメインモードである場合に動作し、現在フレームが正常フレームである場合、一般的なＣＥＬＰ復号過程を介して復号を行い、時間ドメイン信号である励起信号を生成する。一方、現在フレームが消去フレームであり、以前フレームの符号化モードが、音声モードあるいは時間ドメインモードである場合、時間ドメインでのパケット損失隠匿アルゴリズムを遂行することができる。
【０１７１】
ＬＰ合成部２３３６は、周波数ドメイン励起復号部２３３４あるいは時間ドメイン励起復号部２３３５から提供される励起信号に対して、ＬＰ合成を行い、時間ドメイン信号を生成する。
【０１７２】
後処理部２３３７は、ＬＰ合成部２３３６から提供される時間ドメイン信号に対して、フィルタリングあるいはアップサンプリングなどを行うことができるが、それらに限定されるものではない。後処理部２３３７は、出力信号として、復元されたオーディオ信号を提供する。
【０１７３】
図２３Ａ及び図２３Ｂは、他の実施形態による、オーディオ符号化装置及びオーディオ復号装置の構成をそれぞれ示したブロック図であり、スイッチング構造を有する。
【０１７４】
図２３Ａに図示されたオーディオ符号化装置２４１０は、前処理部２４１２、モード決定部２４１３、周波数ドメイン符号化部２４１４、ＬＰ分析部２４１５、周波数ドメイン励起符号化部２４１６、時間ドメイン励起符号化部２４１７及びパラメータ符号化部２４１８を含んでもよい。各構成要素は、少なくとも１つのモジュールに一体化され、少なくとも１つのプロセッサ（図示せず）によっても具現される。図２３Ａに図示されたオーディオ符号化装置２４１０は、図２１Ａのオーディオ符号化装置２２１０と、図２２Ａのオーディオ符号化装置２３１０とを結合したものと見ることができるので、共通部分の動作説明は省略する一方、モード決定部２４１３の動作について説明する。
【０１７５】
モード決定部２４１３は、入力信号の特性及びビット率を参照し、入力信号の符号化モードを決定することができる。モード決定部２４１３は、入力信号の特性によって、現在フレームが、音声モードであるか、あるいは音楽モードであるかということにより、また現在フレームに効率的な符号化モードが、時間ドメインモードであるか、あるいは周波数ドメインモードであるかということにより、ＣＥＬＰモードと、それ以外のモードとに決定することができる。もし入力信号の特性が音声モードである場合には、ＣＥＬＰモードと決定し、音楽モードでありながら、高ビット率である場合、ＦＤモードと決定し、音楽モードでありながら、低ビット率である場合、オーディオモードと決定することができる。モード決定部２４１３は、ＦＤモードである場合、入力信号を周波数ドメイン符号化部２４１４に提供し、オーディオモードである場合、ＬＰ分析部２４１５を介して、周波数ドメイン励起符号化部２４１６に提供し、ＣＥＬＰモードである場合、ＬＰ分析部２４１５を介して、時間ドメイン励起符号化部２４１７に提供することができる。
【０１７６】
周波数ドメイン符号化部２４１４は、図２０Ａのオーディオ符号化装置２１１０の周波数ドメイン符号化部２１１４、あるいは図２１Ａのオーディオ符号化装置２２１０の周波数ドメイン符号化部２２１４に対応し、周波数ドメイン励起符号化部２４１６あるいは時間ドメイン励起符号化部２４１７は、図２２Ａのオーディオ符号化装置２３１０の周波数ドメイン励起符号化部２３１５あるいは時間ドメイン励起符号化部２３１６に対応する。
【０１７７】
図２３Ｂに図示されたオーディオ復号装置２４３０は、パラメータ復号部２４３２、モード決定部２４３３、周波数ドメイン復号部２４３４、周波数ドメイン励起復号部２４３５、時間ドメイン励起復号部２４３６、ＬＰ合成部２４３７及び後処理部２４３８を含んでもよい。ここで、周波数ドメイン復号部２４３４、周波数ドメイン励起復号部２４３５及び時間ドメイン励起復号部２４３６は、それぞれ一実施形態によるパケット損失隠匿アルゴリズムを含んでもよい。各構成要素は、少なくとも１つのモジュールに一体化され、少なくとも１つのプロセッサ（図示せず）によっても具現される。図２３Ｂに図示されたオーディオ復号装置２４３０は、図２１Ｂのオーディオ復号装置２２３０と、図２２Ｂのオーディオ復号装置２３３０とを結合したものと見ることができるので、共通部分の動作説明は省略する一方、モード決定部２４３３の動作について説明する。
【０１７８】
モード決定部２４３３は、ビットストリームに含まれた符号化モード情報をチェックし、現在フレームを周波数ドメイン復号部２４３４、周波数ドメイン励起復号部２４３５あるいは時間ドメイン励起復号部２４３６に提供する。
【０１７９】
周波数ドメイン復号部２４３４は、図２０Ｂのオーディオ復号装置２１３０の周波数ドメイン復号部２１３４、あるいは図２１Ｂのオーディオ復号装置２２３０の周波数ドメイン復号部２２３４に対応し、周波数ドメイン励起復号部２４３５あるいは時間ドメイン励起復号部２４３６は、図２２Ｂのオーディオ復号装置２３３０の周波数ドメイン励起復号部２３３４あるいは時間ドメイン励起復号部２３３５に対応する。
【０１８０】
前記実施形態による方法は、コンピュータで実行されるプログラムに作成可能であり、コンピュータで読取り可能な記録媒体を利用して、前記プログラムを動作させる汎用デジタルコンピュータで具現される。また、前述の本発明の実施形態で使用されるデータ構造、プログラム命令あるいはデータファイルは、コンピュータで読取り可能な記録媒体に、多様な手段を介して記録される。コンピュータで読取り可能な記録媒体は、コンピュータシステムによって読取り可能なデータが保存される全ての種類の保存装置を含んでもよい。コンピュータで読取り可能な記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク及び磁気テープのような磁気媒体（magnetic  media）；ＣＤ−ＲＯＭ（compact  disc  read  only  memory）、ＤＶＤ（digital  versatile  disc）のような光記録媒体（optical  media）；フロプティカルディスク（floptical  disk）のような磁気・光媒体（magneto-optical  media）；及びＲＯＭ（read-only  memory）、ＲＡＭ（random  access  memory）、フラッシュメモリのようなプログラム命令を保存して遂行するように特別に構成されたハードウェア装置が含まれてもよい。また、コンピュータで読取り可能な記録媒体は、プログラム命令、データ構造などを指定する信号を伝送する伝送媒体でもある。プログラム命令の例としては、コンパイラによって作われるような機械語コードだけではなく、インタープリタなどを使用して、コンピュータによって実行される高級言語コードを含んでもよい。
【０１８１】
以上、本発明の一実施形態は、たとえ限定された実施形態及び図面によって説明されたにしても、本発明の一実施形態は、前述の実施形態に限定されるものではなく、それは、本発明が属する分野で当業者であるならば、かような記載から、多様な修正及び変形が可能でああろう。従って、本発明のスコープは、前述の説明ではなく、特許請求の範囲に示されており、それと均等または等価である変形は、いずれも本発明の技術的思想の範疇に属するものである。
【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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【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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【図１９】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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