(57)【要約】【課題】量子化ビット数が小さいブロックの周波数スペクトルの劣化を改善する復号化装置及び復号化方法を提供することを目的とする。【解決手段】量子化ビット数が大きいブロックの周波数周波数スペクトルの調波構造や、時系列で連続するフレームの周波数スペクトルを用いて量子化ビット数が小さいブロックの周波数スペクトルを周波数スペクトル補正部６で補正する。【選択図】　　　図１
2004134900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタルオーディオ信号の時系列サンプルを纏めた符号化フレームを単位に分析フィルタ処理を施して得られる周波数スペクトルをブロック毎に量子化及び符号化を施した後にマルチプレックスして生成される符号化ビット列を復号化してデジタルオーディオ信号を生成する符号化信号復号化装置において、
入力される符号化ビット列をデマルチプレックスした後に復号化及び逆量子化を施して周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を生成するデマルチプレックス及び復号化／逆量子化部と、
周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を用いて周波数スペクトルを補正するブロックを検出して情報ＩＤＸ（ｂ）を出力する補正ブロック検出部と、
前記情報ＩＤＸ（ｂ）の周波数スペクトルを補正しないブロックの周波数スペクトルを用いて調波構造を解析し周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）を生成する調波構造解析部と、
前記周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）を用いて擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を生成する擬似周波数スペクトル生成部と、
周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を補正するブロックの周波数スペクトルを前記擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を用いて補正した周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）を出力する周波数スペクトル補正部と、
前記補正した周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）に合成フィルタ処理を施してデジタルオーディオ信号の時系列サンプルＳＯＵＴ（ｎ）を出力するフィルタバンクと
を備えた符号化信号復号化装置。
【請求項２】
デジタルオーディオ信号の時系列サンプルを纏めた符号化フレームを単位に分析フィルタ処理を施して得られる周波数スペクトルをブロック毎に量子化及び符号化を施した後にマルチプレックスして生成される符号化ビット列を復号化してデジタルオーディオ信号を生成する符号化信号復号化装置において、
入力される符号化ビット列を量子化された周波数スペクトルと補助情報に分解した後に、復号化／逆量子化処理を施して周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を出力するデマルチプレックス及び復号化／逆量子化部と、
周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を用いて周波数スペクトルを補正するブロックを検出し、周波数スペクトルを補正するか否かを示す情報ＩＤＸ（ｂ）を出力する補正ブロック検出部と、
入力される符号化ビット列に対して時系列上で前向して連続する少なくとも１フレーム以上の符号化ビット列から生成される周波数スペクトルＳＰＣｏ（ｆ）を記憶保持する復号化メモリ部と、
前記周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）と前記復号化メモリ部に記憶保持される周波数スペクトルＳＰＣｏ（ｆ）を用いて周波数スペクトルを補正する擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を生成する擬似周波数スペクトル生成部と、
前記周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を前記擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を用いて補正し、周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）を出力する周波数スペクトル補正部と、
前記補正した周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）に合成フィルタ処理を施してデジタルオーディオ信号の時系列サンプルＳＯＵＴ（ｎ）を出力するフィルタバンクと
を備えた符号化信号復号化装置。
【請求項３】
デジタルオーディオ信号の時系列サンプルを纏めた符号化フレームを単位に分析フィルタ処理を施して得られる周波数スペクトルをブロック毎に量子化及び符号化を施した後にマルチプレックスして生成される符号化ビット列を復号化してデジタルオーディオ信号を生成する符号化信号復号化装置において、
入力される符号化ビット列をデマルチプレックスした後に復号化及び逆量子化を施して周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を生成するデマルチプレックス及び復号化／逆量子化部と、
周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を用いて周波数スペクトルを補正するブロックを検出して情報ＩＤＸ（ｂ）を出力する補正ブロック検出部と、
前記情報ＩＤＸ（ｂ）の周波数スペクトルを補正しないブロックの周波数スペクトルを用いて調波構造を解析し周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）を生成する調波構造解析部と、
入力される符号化ビット列に対して時系列上で前向して連続する少なくとも１フレーム以上の符号化ビット列から生成される周波数スペクトルＳＰＣｏ（ｆ）を記憶保持する復号化メモリ部と、
前記周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）と前記復号化メモリ部に記憶保持される周波数スペクトルＳＰＣｏ（ｆ）および前記周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）を用いて周波数スペクトルを補正する擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を生成する擬似周波数スペクトル生成部と、
周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を補正するブロックの周波数スペクトルを前記擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を用いて補正した周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）を出力する周波数スペクトル補正部と、
前記補正した周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）に合成フィルタ処理を施してデジタルオーディオ信号の時系列サンプルＳＯＵＴ（ｎ）を出力するフィルタバンクと
を備えた符号化信号復号化装置。
【請求項４】
周波数スペクトルを補正するか否かを示す情報ＩＤＸ（ｂ）を出力する補正ブロック検出部に代わって、前記デマルチプレックス及び復号化／逆量子化部から出力されるブロック毎の量子化ビット数情報ＷＬ（ｂ）に基づいて周波数スペクトルを補正するブロックを検出して情報ＩＤＸ（ｂ）を出力する補正ブロック検出部を設けた
請求項１〜請求項３の何れかに記載の符号化信号復号化装置。
【請求項５】
デジタルオーディオ信号の時系列サンプルを纏めた符号化フレームを単位に分析フィルタ処理を施して得られる周波数スペクトルをブロック毎に量子化及び符号化を施した後にマルチプレックスして生成される符号化ビット列を復号化してデジタルオーディオ信号を生成するに際し、
入力される符号化ビット列を量子化された周波数スペクトルと補助情報に分解した後に、復号化／逆量子化処理を施して周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を出力するステップと、
周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を用いて周波数スペクトルを補正するブロックを検出し、周波数スペクトルを補正するか否かを示す補正ブロックインデックスＩＤＸ（ｂ）を出力するステップと、
周波数スペクトルを補正するか否かを示す情報ＩＤＸ（ｂ）に基づいて、周波数スペクトルを補正しないブロックの周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を用いて周波数スペクトルの様態を示す周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）を出力するステップと、
周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を、周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）を用いて周波数スペクトルを補正するブロックの周波数スペクトルを補正するための擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を生成するステップと、
周波数スペクトルを補正するブロックの周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を用いて補正し、周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）を出力するステップと、
周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）に合成フィルタ処理を施して時系列サンプルのデジタルオーディオ信号ＳＯＵＴ（ｎ）に変換して出力するステップと
を有する符号化信号復号化方法。
【請求項６】
デジタルオーディオ信号の時系列サンプルを纏めた符号化フレームを単位に分析フィルタ処理を施して得られる周波数スペクトルをブロック毎に量子化及び符号化を施した後にマルチプレックスして生成される符号化ビット列を復号化してデジタルオーディオ信号を生成するに際し、
入力される符号化ビット列を量子化された周波数スペクトルと補助情報に分解した後に、復号化／逆量子化処理を施して周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を出力するステップと、
周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を用いて周波数スペクトルを補正するブロックを検出し、周波数スペクトルを補正するか否かを示す情報ＩＤＸ（ｂ）を出力するステップと、
入力される符号化ビット列に対して時系列上で前向して連続する少なくとも１フレーム以上の符号化ビット列から生成される周波数スペクトルＳＰＣｏ（ｆ）を記憶保持するステップと、
周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）と前記周波数スペクトルＳＰＣｏ（ｆ）、および前記情報ＩＤＸ（ｂ）を用いて周波数スペクトルを補正する擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を生成するステップと、
周波数スペクトルを補正するブロックの周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を用いて補正し、周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）を出力するステップと、
周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）に合成フィルタ処理を施して時系列サンプルのデジタルオーディオ信号ＳＯＵＴ（ｎ）（ｎは時間軸上の要素番号を表す）に変換して出力するステップと
を有する符号化信号復号化方法。
【請求項７】
デジタルオーディオ信号の時系列サンプルを纏めた符号化フレームを単位に分析フィルタ処理を施して得られる周波数スペクトルをブロック毎に量子化及び符号化を施した後にマルチプレックスして生成される符号化ビット列を復号化してデジタルオーディオ信号を生成するに際し、
入力される符号化ビット列を量子化された周波数スペクトルと補助情報に分解した後に、復号化／逆量子化処理を施して周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を出力するステップと、
周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を用いて周波数スペクトルを補正するブロックを検出し、周波数スペクトルを補正するか否かを示す情報ＩＤＸ（ｂ）を出力するステップと、
入力される符号化ビット列に対して時系列上で前向して連続する少なくとも１フレーム以上の符号化ビット列から生成される周波数スペクトルＳＰＣｏ（ｆ）を記憶保持するステップと、
周波数スペクトルを補正するか否かを示す情報ＩＤＸ（ｂ）に基づいて、周波数スペクトルを補正しないブロックの周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を用いて周波数スペクトルの様態を示す周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）を出力するステップと、
周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）と周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）と前記周波数スペクトルＳＰＣｏ（ｆ）、および前記情報ＩＤＸ（ｂ）を用いて周波数スペクトルを補正する擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を生成するステップと、
周波数スペクトルを補正するブロックの周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を用いて補正し、周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）を出力するステップと、
周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）に合成フィルタ処理を施して時系列サンプルのデジタルオーディオ信号ＳＯＵＴ（ｎ）に変換して出力するステップと
を有する符号化信号復号化方法。
【請求項８】
周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を用いて周波数スペクトルを補正するブロックを検出し、周波数スペクトルを補正するか否かを示す補正ブロックインデックスＩＤＸ（ｂ）を出力するステップに代わって、
入力される符号化ビット列を量子化された周波数スペクトルと補助情報に分解した後に復号化／逆量子化処理を施して周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を出力するステップから、ブロック毎の量子化ビット数情報ＷＬ（ｂ）を得、これにに基づいて周波数スペクトルを補正するブロックを検出して情報ＩＤＸ（ｂ）を出力するステップを設けた
請求項５〜請求項７の何れかに記載の符号化信号復号化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、符号化ビット列を復号化しデジタルオーディオ信号を再生出力する装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のデジタルオーディオの分野では、従来のコンパクトディスク（ＣＤ）に比べて１０分の１以下の低いビットレートで高品位の音質での蓄積もしくは伝送を可能にする様々なオーディオ信号符号化技術が多く使われ始めてきている。
【０００３】
これらのオーディオ信号符号化技術には、ミニディスク（ＭＤ）に採用されているアトラック　（ＡＴＲＡＣ：Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ　Ａｃｏｕｓｔｉｃ　Ｃｏｄｉｎｇ）方式や、デジタル衛星放送で採用されているＩＳＯ／ＭＰＥＧのＭＰＥＧ１やＭＰＥＧ２などの各種方式がある。
【０００４】
これらのオーディオ信号符号化技術を用いた符号化装置もしくは符号化方法では、まず入力されるデジタルオーディオ信号の時系列サンプルに対して帯域分割フィルタ処理（例えばＱＭＦ：Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　Ｍｉｒｒｏｒ　Ｆｉｌｔｅｒ）や周波数変換処理（例えばＭＤＣＴ：Ｍｏｄｉｆｉｅｄ　Ｄｉｓｃｒｅｔｅ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）といったフィルタバンクおよび変換プロセスを用いて周波数成分を表すサブバンド信号や周波数スペクトルに変換する。
【０００５】
次に、最小可聴しきい値や同時マスキングなどの人間の聴覚心理特性に基づいて聴感上は知覚されない、もしくは知覚され難い量子化雑音のレベルを許容して周波数成分に対して量子化ビット数を割り当てる。
【０００６】
次に、周波数成分は、割り当てられた量子化ビット数で量子化される。これにより、復号化時の量子化雑音は知覚されない、もしくは知覚され難いレベルに抑えられるので聴感上の障害とはならない。
【０００７】
最後に、量子化された周波数成分は符号化された後に量子化ビット数などの補助情報を纏めるマルチプレックス処理が施されて符号化ビット列が生成されて記録媒体へ蓄積されたり、伝送路を経て伝送される（例えば、非特許文献１参照）。
【０００８】
記録媒体に蓄積されたり、伝送路を経て伝送される符号化ビット列は、復号化装置もしくは復号化方法において符号化装置もしくは符号化方法の逆の処理を行ってデジタルオーディオ信号が再生され出力される。
【０００９】
図１３はデジタルオーディオ信号の符号化装置を示す。
７１は、時系列サンプルの入力デジタルオーディオ信号ＳＩＮ（ｎ）　（　ｎは時間軸上の要素番号を表す　）に分析フィルタ処理を施し周波数スペクトルＳＰＥＣｉ（ｆ）（
ｆは周波数軸上の要素番号を表す　）に変換するフィルタバンクである。
【００１０】
７２は、人間聴覚特性を利用して周波数スペクトルＳＰＥＣｉ（ｆ）を纏めたブロック毎の量子化ビット数を決定する量子化ビット数割り当て部である。
７３は、ブロック毎に割り当てられた量子化ビット数に基づいて周波数スペクトルＳＰＥＣｉ（ｆ）を量子化及び符号化を施した後に補助情報を纏めて符号化ビット列を生成する符号化／量子化及びマルチプレックス部である。
【００１１】
量子化ビット数割り当て部７２では、各ブロック毎の量子化ビット数は、人間の聴覚特性に基づき聴感上重要な周波数スペクトルに大きいビットを割り当て、逆に聴感上重要でない周波数スペクトルには小さいビットを割り当てか、或いはビットを割り当てないように決定される。この場合、割り当て可能なビットの総数が小さいほど、各ブロックに割り当てられる量子化ビット数は小さくなる。あるいは量子化ビット数が割り当てられないブロックが多くなる。
【００１２】
図１４は、図１３に示す符号化装置で生成された符号化ビット列を復号してデジタルオーディオ信号を再生し出力する従来の復号化装置を示す。
８１は、入力される符号化ビット列を量子化された周波数スペクトルと補助情報に分解した後に、逆量子化処理を施して周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を出力するデマルチプレックス及び復号化／逆量子化部である。８２は、周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）に合成フィルタ処理を施して時系列サンプルの出力デジタルオーディオ信号ＳＯＵＴ（ｎ）　（　ｎは時間軸上の要素番号を表す　）に変換するフィルタバンクである。
【００１３】
図１５（ａ）はフィルタバンク７１から出力される周波数スペクトルＳＰＣｉ（ｆ）を示す。図１５（ｂ）はデマルチプレックス及び復号化／逆量子化部８１から出力される周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を示す。
【００１４】
図１５においては、横軸は周波数軸であり、２４個の周波数スペクトルから構成される。縦軸は、各周波数要素番号毎の周波数スペクトルの振幅レベルを示す。４個の周波数スペクトルを纏めたブロックを単位として６つのブロックで構成され、量子化ビット数割り当て部７２で決定される量子化ビット数に従って各ブロック毎に量子化／符号化が行われる。
【００１５】
図１３に示す符号化装置では、量子化ビット数割り当て部７２で決定される量子化ビット数に基づいて量子化処理が施されるため、各ブロックに割り当てられる量子化ビット数が小さい場合には、ブロック内の周波数スペクトルのうちに零に量子化される周波数スペクトルがある。また、量子化ビット数が割り当てられない場合には、ブロック内の周波数スペクトルは全て零として扱われる。
【００１６】
図１４に示す復号化装置では、符号化ビット列にデマルチプレックスを施し、復号化／逆量子化処理が施されて周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）が生成される。このとき、符号化時に零に量子化された周波数スペクトル、或いは量子化ビット数が割り当てられなかったブロックの周波数スペクトルは全て零となるため図１５（ｂ）のようになる。周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）は、フィルタバンク８２において合成フィルタ処理を施されて時系列のデジタルオーディオ信号に変換されて出力される。
【００１７】
なお、図１３に示すデジタルオーディオ信号の符号化装置および図１４に示した復号化装置は、次の文献（非特許文献１）などに示されている。
【００１８】
【非特許文献１】
ＧＲＡＮＴ　ＤＡＤＩＤＳＯＮ，他著「１２８ＫＢＩＴ／Ｓにおける高品位オーディオ変換符号化方法（ＨＩＧＨ−ＱＵＡＬＩＴＹ　ＡＵＤＩＯ　ＴＲＡＮＳＦＯＲＭ　ＡＴ　１２８ＫＢＩＴ／Ｓ）」，ＩＥＥＥ，１９９０，ｐｐ．１１１７−１１２０
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来の技術における符号化信号の復号化方法もしくは復号化装置は、符号化時に割り当てられる量子化ビット数が小さいブロックや量子化ビット数が割り当てられなかったブロックの周波数スペクトルが零になるために合成フィルタ処理が施されて出力されるデジタルオーディオ信号の音質が劣化するという課題がある。
【００２０】
符号化に使用できるビット数が少ない場合は符号化時に割り当てられるビット数が小さいブロックや量子化ビット数が割り当てられないブロックが多くなるために出力されるデジタルオーディオ信号の音質の劣化が増大するという課題が起こる。
【００２１】
本発明は、符号化信号を復号化する場合の出力デジタルオーディオ信号の音質劣化を低減できる符号化信号復号化装置および復号化方法を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の符号化信号の復号化装置は、デジタルオーディオ信号の時系列サンプルを纏めた符号化フレームを単位に分析フィルタ処理を施して得られる周波数スペクトルをブロック毎に量子化及び符号化を施した後にマルチプレックスして生成される符号化ビット列を復号化してデジタルオーディオ信号を生成する符号化信号復号化装置において、入力される符号化ビット列をデマルチプレックスした後に復号化及び逆量子化を施して周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を生成するデマルチプレックス及び復号化／逆量子化部と、周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を用いて周波数スペクトルを補正するブロックを検出して情報ＩＤＸ（ｂ）を出力する補正ブロック検出部と、前記情報ＩＤＸ（ｂ）の周波数スペクトルを補正しないブロックの周波数スペクトルを用いて調波構造を解析し周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）を生成する調波構造解析部と、前記周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）を用いて擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を生成する擬似周波数スペクトル生成部と、周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を補正するブロックの周波数スペクトルを前記擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を用いて補正した周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）を出力する周波数スペクトル補正部と、前記補正した周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）に合成フィルタ処理を施してデジタルオーディオ信号の時系列サンプルＳＯＵＴ（ｎ）を出力するフィルタバンクとを備えたことを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の請求項２に記載の符号化信号の復号化装置は、入力される符号化ビット列を量子化された周波数スペクトルと補助情報に分解した後に、復号化／逆量子化処理を施して周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を出力するデマルチプレックス及び復号化／逆量子化部と、周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を用いて周波数スペクトルを補正するブロックを検出し、周波数スペクトルを補正するか否かを示す情報ＩＤＸ（ｂ）を出力する補正ブロック検出部と、入力される符号化ビット列に対して時系列上で前向して連続する少なくとも１フレーム以上の符号化ビット列から生成される周波数スペクトルＳＰＣｏ（ｆ）を記憶保持する復号化メモリ部と、前記周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）と前記復号化メモリ部に記憶保持される周波数スペクトルＳＰＣｏ（ｆ）を用いて周波数スペクトルを補正する擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を生成する擬似周波数スペクトル生成部と、前記周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を前記擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を用いて補正し、周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）を出力する周波数スペクトル補正部と、前記補正した周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）に合成フィルタ処理を施してデジタルオーディオ信号の時系列サンプルＳＯＵＴ（ｎ）を出力するフィルタバンクとを備えたことを特徴とする。
【００２４】
本発明の請求項３に記載の符号化信号の復号化装置は、入力される符号化ビット列をデマルチプレックスした後に復号化及び逆量子化を施して周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を生成するデマルチプレックス及び復号化／逆量子化部と、周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を用いて周波数スペクトルを補正するブロックを検出して情報ＩＤＸ（ｂ）を出力する補正ブロック検出部と、前記情報ＩＤＸ（ｂ）の周波数スペクトルを補正しないブロックの周波数スペクトルを用いて調波構造を解析し周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）を生成する調波構造解析部と、入力される符号化ビット列に対して時系列上で前向して連続する少なくとも１フレーム以上の符号化ビット列から生成される周波数スペクトルＳＰＣｏ（ｆ）を記憶保持する復号化メモリ部と、前記周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）と前記復号化メモリ部に記憶保持される周波数スペクトルＳＰＣｏ（ｆ）および前記周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）を用いて周波数スペクトルを補正する擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を生成する擬似周波数スペクトル生成部と、周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を補正するブロックの周波数スペクトルを前記擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を用いて補正した周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）を出力する周波数スペクトル補正部と、前記補正した周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）に合成フィルタ処理を施してデジタルオーディオ信号の時系列サンプルＳＯＵＴ（ｎ）を出力するフィルタバンクとを備えたことを特徴とする。
【００２５】
本発明の請求項４に記載の符号化信号の復号化装置は、請求項１〜請求項３の何れかにおいて、周波数スペクトルを補正するか否かを示す情報ＩＤＸ（ｂ）を出力する補正ブロック検出部に代わって、前記デマルチプレックス及び復号化／逆量子化部から出力されるブロック毎の量子化ビット数情報ＷＬ（ｂ）に基づいて周波数スペクトルを補正するブロックを検出して情報ＩＤＸ（ｂ）を出力する補正ブロック検出部を設けたことを特徴とする。
【００２６】
本発明の請求項５に記載の符号化信号の復号化方法は、入力される符号化ビット列を量子化された周波数スペクトルと補助情報に分解した後に、復号化／逆量子化処理を施して周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を出力するステップと、周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を用いて周波数スペクトルを補正するブロックを検出し、周波数スペクトルを補正するか否かを示す補正ブロックインデックスＩＤＸ（ｂ）を出力するステップと、周波数スペクトルを補正するか否かを示す情報ＩＤＸ（ｂ）に基づいて周波数スペクトルを補正しないブロックの周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を用いて周波数スペクトルの様態を示す周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）を出力するステップと、周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を、周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）を用いて周波数スペクトルを補正するブロックの周波数スペクトルを補正するための擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を生成するステップと、周波数スペクトルを補正するブロックの周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を用いて補正し、周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）を出力するステップと、周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）に合成フィルタ処理を施して時系列サンプルのデジタルオーディオ信号ＳＯＵＴ（ｎ）に変換して出力するステップとを有することを特徴とする。
【００２７】
本発明の請求項６に記載の符号化信号の復号化方法は、入力される符号化ビット列を量子化された周波数スペクトルと補助情報に分解した後に、復号化／逆量子化処理を施して周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を出力するステップと、周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を用いて周波数スペクトルを補正するブロックを検出し、周波数スペクトルを補正するか否かを示す情報ＩＤＸ（ｂ）を出力するステップと、入力される符号化ビット列に対して時系列上で前向して連続する少なくとも１フレーム以上の符号化ビット列から生成される周波数スペクトルＳＰＣｏ（ｆ）を記憶保持するステップと、周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）と前記周波数スペクトルＳＰＣｏ（ｆ）、および前記情報ＩＤＸ（ｂ）を用いて周波数スペクトルを補正する擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を生成するステップと、周波数スペクトルを補正するブロックの周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を用いて補正し、周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）を出力するステップと、周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）に合成フィルタ処理を施して時系列サンプルのデジタルオーディオ信号ＳＯＵＴ（ｎ）（ｎは時間軸上の要素番号を表す）に変換して出力するステップとを設けたことを特徴とする。
【００２８】
本発明の請求項７に記載の符号化信号の復号化装置は、入力される符号化ビット列を量子化された周波数スペクトルと補助情報に分解した後に、復号化／逆量子化処理を施して周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を出力するステップと、周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を用いて周波数スペクトルを補正するブロックを検出し、周波数スペクトルを補正するか否かを示す情報ＩＤＸ（ｂ）を出力するステップと、入力される符号化ビット列に対して時系列上で前向して連続する少なくとも１フレーム以上の符号化ビット列から生成される周波数スペクトルを記憶保持するステップと、周波数スペクトルを補正するか否かを示す情報ＩＤＸ（ｂ）に基づいて、周波数スペクトルを補正しないブロックの周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を用いて周波数スペクトルの様態を示す周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）を出力するステップと、周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）と周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）と前記周波数スペクトルＳＰＣｏ（ｆ）、および前記情報ＩＤＸ（ｂ）を用いて周波数スペクトルを補正する擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を生成するステップと、周波数スペクトルを補正するブロックの周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を用いて補正し、周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）を出力するステップと、周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）に合成フィルタ処理を施して時系列サンプルのデジタルオーディオ信号ＳＯＵＴ（ｎ）に変換して出力するステップとを有することを特徴とする。
【００２９】
本発明の請求項８に記載の符号化信号の復号化方法は、請求項５〜請求項７において、周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を用いて周波数スペクトルを補正するブロックを検出し、周波数スペクトルを補正するか否かを示す補正ブロックインデックスＩＤＸ（ｂ）を出力するステップに代わって、入力される符号化ビット列を量子化された周波数スペクトルと補助情報に分解した後に復号化／逆量子化処理を施して周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を出力するステップから、ブロック毎の量子化ビット数情報ＷＬ（ｂ）を得、これにに基づいて周波数スペクトルを補正するブロックを検出して情報ＩＤＸ（ｂ）を出力するステップを設けたことを特徴とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施の形態を図１〜図１１に基づいて説明する。
なお、ここでは図１３にした符号化装置あるいは同等の符号化方法により生成された符号化ビット列を入力とする。説明を簡単にするために、図１５の説明と同様に、２４個の周波数スペクトルから構成され、４個の周波数スペクトルを纏めた６つのブロックを単位として量子化／符号化が行われる場合とする。
【００３１】
（実施の形態１）
図１は本発明の（実施の形態１）における符号化信号の復号化装置を示す。
デマルチプレックス及び復号化／逆量子化部１は、入力される符号化ビット列を量子化された周波数スペクトルと補助情報に分解した後に、復号化／逆量子化処理を施して周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）（　ｆは周波数軸上の要素番号を表す　）を出力する。
【００３２】
補正ブロック検出部３は、周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を用いて周波数スペクトルを補正するブロックを検出し、周波数スペクトルを補正するか否かを示す情報ＩＤＸ（ｂ）（　ｂはブロック毎の要素番号を表す　）を出力する。ここで、周波数スペクトルを補正するか否かを判断する方法としては、例えばブロック内の周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）が全て零であるか、或いはブロック内の周波数スペクトルの個数のうち零である周波数スペクトルの個数が予め定めた閾値よりも大きい場合に周波数スペクトルを補正するブロックと判定し検出する方法が考えられる。
【００３３】
調波構造解析部４は、周波数スペクトルを補正するか否かを示す情報ＩＤＸ（ｂ）に基づいて、周波数スペクトルを補正しないブロックの周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を用いて周波数スペクトルの様態を示す周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）を出力する。
【００３４】
擬似周波数スペクトル生成部５は、周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）と周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）を用いて周波数スペクトルを補正するブロックの周波数スペクトルを補正するための擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を生成する。
【００３５】
周波数スペクトル補正部６は、周波数スペクトルを補正するブロックの周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を用いて補正し、周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）を出力する。周波数スペクトルを補正する方法としては、例えば周波数スペクトルを補正するブロック内の零の周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）に置換する方法がある。或いは、擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）に重み付けをして周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）に加算する方法がある。
【００３６】
フィルタバンク２は、周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）に合成フィルタ処理を施して時系列サンプルのデジタルオーディオ信号ＳＯＵＴ（ｎ）（　ｎは時間軸上の要素番号を表す　）に変換して出力する。
【００３７】
図２（ａ）はデマルチプレックス及び復号化／逆量子化部１から出力される周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）と、調波構造解析部４から出力される周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）を示す。
【００３８】
図２（ｂ）は擬似周波数スペクトル生成部５から出力される擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を示す。
図２（ｃ）は周波数スペクトル補正部６から出力される周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）を示す。
【００３９】
この図２で示されるように、周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）に基づいて周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）が生成された後に、周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）を用いて擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）が生成される。この擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）と周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を用いて、周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）が生成される。
【００４０】
図２においては、周波数スペクトルを補正するブロック内の零である周波数スペクトルが擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）に置換される様子を示す。
また、図２においてはブロック内の周波数スペクトルが全て零である場合にも、擬似周波数スペクトルで置換され補正される様子を示しているが、符号化時のフィルタバンク７１から出力される周波数スペクトルが零である場合には、周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）に基づいて生成される擬似周波数スペクトルが零になり、周波数スペクトル補正部６から出力される周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）が零になる場合も含まれる。
【００４１】
これにより、符号化時のビット割り当てにおいて決定された量子化ビット数に基づいて量子化／符号化されることで欠損され復号化時に零になる周波数スペクトルを補正することにより、符号化信号を復号化する場合の出力デジタルオーディオ信号の音質劣化を低減できる。
【００４２】
この図１に記載の符号化信号の復号化装置は、具体的には、マイクロコンピュータを主要部として構成することができる。
図３はマイクロコンピュータのフローチャートを示す。
【００４３】
１２１は入力される符号化ビット列にデマルチプレックス及び復号化／逆量子化処理を施し周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を出力するステップである。
１２２は周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）に合成フィルタ処理を施して時系列サンプルの出力デジタルオーディオ信号ＳＯＵＴ（ｎ）に変換して出力するステップである。
【００４４】
１２３は周波数スペクトルを補正するブロックを検出するステップである。
１２４は周波数スペクトルを補正しないブロックの周波数スペクトルを用いて周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）を出力するステップである。
【００４５】
１２５は周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）と周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）を用いて周波数スペクトルを補正する擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を生成するステップである。
【００４６】
１２６は周波数スペクトルを補正するステップである。
この復号化処理は次のように実行される。
ステップ１２１では、入力される符号化ビット列を量子化された周波数スペクトルと補助情報に分解した後に、復号化／逆量子化処理を施して周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を出力する。
【００４７】
ステップ１２３では、周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を用いて周波数スペクトルを補正するブロックを検出し、周波数スペクトルを補正するか否かを示す補正ブロックインデックスＩＤＸ（ｂ）を出力する。周波数スペクトルを補正するか否かを判断する方法としては、例えばブロック内の周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）が全て零であるか、或いはブロック内の周波数スペクトルの個数のうち零である周波数スペクトルの個数が予め定めた閾値よりも大きい場合に周波数スペクトルを補正するブロックと判定し検出する方法が考えられる。
【００４８】
ステップ１２４では、周波数スペクトルを補正するか否かを示す情報ＩＤＸ（ｂ）に基づいて、周波数スペクトルを補正しないブロックの周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を用いて周波数スペクトルの様態を示す周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）を出力する。
【００４９】
ステップ１２５では、周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を、周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）を用いて、周波数スペクトルを補正するブロックの周波数スペクトルを補正するための擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を生成する。
【００５０】
ステップ１２６では、周波数スペクトルを補正するブロックの周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を用いて補正し、周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）を出力する。周波数スペクトルを補正する方法としては、例えば周波数スペクトルを補正するブロック内の零の周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）に置換する方法がある。或いは、擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）に重み付けをして周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）に加算する方法がある。
【００５１】
ステップ１２２では、周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）に合成フィルタ処理を施して時系列サンプルのデジタルオーディオ信号ＳＯＵＴ（ｎ）に変換して出力する。
なお、図４は図１の別の例を示す。
【００５２】
図４は、図１に示した復号化装置の補正ブロック検出部３の代わりに、補正ブロック検出部３１を設けた点だけが異なっており、補正ブロック検出部３１を除く各ブロックは図１と同じであるので説明は省略する。
【００５３】
補正ブロック検出部３１は、デマルチプレックス及び復号化／逆量子化部１からブロック毎の量子化ビット数情報ＷＬ（ｂ）を入力し、周波数スペクトルを補正するか否かの判定を行い周波数スペクトルを補正するブロックを検出する。
【００５４】
詳しくは、補正ブロック検出部３１は、量子化ビット数情報ＷＬ（ｂ）に基づいて周波数スペクトルを補正するか否かの判定を行う。周波数スペクトルを補正するか否かの判定の方法として、例えばＷＬ（ｂ）が零で量子化ビット数が零である場合に周波数スペクトルを補正するブロックと判定する方法がある。或いは、ＷＬ（ｂ）が予め定めた閾値より小さい場合には、周波数スペクトルが零に量子化されている確率が高いと判断して周波数スペクトルを補正するブロックと判定する方法がある。
【００５５】
これにより、図１に示す符号化信号の復号化装置に比べて少ない処理量で周波数スペクトルを補正するブロックを検出できる。
この図４の構成を採用した場合のマイクロコンピュータは、図５に示すように構成され、図３に示したフローチャートにおける、周波数スペクトルを補正するブロックを検出するステップ１２３の代わりに、デマルチプレックス及び復号化／逆量子化部からブロック毎の量子化ビット数情報ＷＬ（ｂ）を入力し、周波数スペクトルを補正するか否かの判定を行い周波数スペクトルを補正するブロックを検出するステップ１３１を備える。ステップ１３１を除く各ブロックは図３と同じであるので説明は省略する。
【００５６】
ステップ１３１は、量子化ビット数情報ＷＬ（ｂ）に基づいて周波数スペクトルを補正するか否かの判定を行う。周波数スペクトルを補正するか否かの判定の方法として、例えばＷＬ（ｂ）が零で量子化ビット数が零である場合に周波数スペクトルを補正するブロックと判定する方法がある。或いは、ＷＬ（ｂ）が予め定めた閾値より小さい場合には、周波数スペクトルが零に量子化されている確率が高いと判断して周波数スペクトルを補正するブロックと判定する方法がある。
【００５７】
（実施の形態２）
図６は本発明の（実施の形態２）における符号化信号の復号化装置を示す。
デマルチプレックス及び復号化／逆量子化処理部１とフィルタバンク２と補正ブロック検出部３と周波数スペクトル補正部６は図１に示す各ブロックと同じである。
４１は、入力される符号化ビット列に対して時系列上で前向して連続する少なくとも１フレーム以上の符号化ビット列から生成される周波数スペクトルを記憶保持する復号化メモリ部である。
【００５８】
４２は、周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）と復号化メモリ部４１に記憶保持される周波数スペクトルＳＰＣｏ（ｆ）を用いて周波数スペクトルを補正する擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を生成する擬似周波数スペクトル生成部である。
【００５９】
図６の符号化信号の復号化装置で実行される復号化処理を以下に示す。
デマルチプレックス及び復号化／逆量子化部１は、入力される符号化ビット列を量子化された周波数スペクトルと補助情報に分解した後に、復号化／逆量子化処理を施して周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を出力する。補正ブロック検出部３は、周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を用いて周波数スペクトルを補正するブロックを検出し、周波数スペクトルを補正するか否かを示す情報ＩＤＸ（ｂ）（ｂはブロック毎の要素番号を表す）を出力する。周波数スペクトルを補正するか否かを判断する方法としては、例えばブロック内の周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）が全て零であるか、或いはブロック内の周波数スペクトルの個数のうち零である周波数スペクトルの個数が予め定めた閾値よりも大きい場合に周波数スペクトルを補正するブロックと判定し検出する方法が考えられる。復号化メモリ部４１は、入力される符号化ビット列に対して時系列上で前向して連続する少なくとも１フレーム以上の符号化ビット列から生成される周波数スペクトルを記憶保持する。説明を簡単にするために、入力される符号化ビット列に対して時系列上で連続して前向する１フレーム分の周波数スペクトルを記憶保持する場合を示す。擬似周波数スペクトル生成部４２は、周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）と復号化メモリ部４１に記憶保持される周波数スペクトルＳＰＣｏ（ｆ）を用いて周波数スペクトルを補正する擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を生成する。擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を生成する方法としては、復号化メモリ部４１に記憶保持される時系列上で連続して前向する周波数スペクトルＳＰＣｏ（ｆ）を用いる方法がある。或いは、復号化メモリ部４１に記憶保持される時系列上で連続して前向する周波数スペクトルＳＰＣｏ（ｆ）に予め定めた時定数を用いて重み付けして生成する方法がある。また、復号化メモリ部に２フレーム以上の時系列上で連続して前向する周波数スペクトルの時間変化量に基づいて生成する方法がある。周波数スペクトル補正部６は、周波数スペクトルを補正するブロックの周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を用いて補正し、周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）を出力する。周波数スペクトルを補正する方法としては、例えば周波数スペクトルを補正するブロック内の０の周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）に置換する方法がある。或いは、擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）に重み付けをして周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）に加算する方法がある。フィルタバンク２は、周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）に合成フィルタ処理を施して時系列サンプルのデジタルオーディオ信号ＳＯＵＴ（ｎ）に変換して出力する。
【００６０】
図７（ａ）はデマルチプレックス及び復号化／逆量子化部１から出力される周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を示す。図７（ｂ）は復号化メモリ部４１に記憶保持されている時系列上で連続して前向する１フレーム分の周波数スペクトルＳＰＣｏ（ｆ）を示す。図７（ｃ）は擬似周波数スペクトル生成部５から出力される擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を示す。図７（ｄ）は周波数スペクトル補正部６から出力される周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）を示す。
【００６１】
図７で示されるように、復号化メモリ部４１に記憶保持されている時系列上で連続して前向する１フレーム分の周波数スペクトルＳＰＣｏ（ｆ）に基づいて、擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）が生成される。この擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）と周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を用いて、周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）が生成される。図７においては、周波数スペクトルを補正するブロック内の０である周波数スペクトルが擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）に置換される様子を示す。
【００６２】
また、図７においてはブロック内の周波数スペクトルが全て零である場合にも、擬似周波数スペクトルで置換され補正される様子を示しているが、復号化メモリ部４１に記憶保持される時系列上で連続して前向する周波数スペクトルが零である場合には、擬似周波数スペクトルが零になり、周波数スペクトル補正部から出力される周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）が零になる場合も含まれる。
【００６３】
これにより、符号化時のビット割り当てにおいて決定された量子化ビット数に基づいて量子化／符号化されることで欠損され復号化時に零になる周波数スペクトルを補正することにより符号化信号を復号化する場合の出力デジタルオーディオ信号の音質劣化を低減できる。
【００６４】
この図６に記載の符号化信号の復号化装置は、具体的には、マイクロコンピュータを主要部として構成することができる。
図８はマイクロコンピュータのフローチャートを示す。
【００６５】
ステップ１２１とステップ１２２とステップ１２３とステップ１２６は図３に示す各ステップと同じである。１４１は、入力される符号化ビット列に対して時系列上で前向して連続する少なくとも１フレーム以上の符号化ビット列から生成される周波数スペクトルを記憶保持するステップである。１４２は、周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）とステップ１４１で記憶保持される周波数スペクトルＳＰＣｏ（ｆ）を用いて周波数スペクトルを補正する擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を生成するステップである。
【００６６】
図８の符号化信号の復号化方法で実行される復号化処理を以下に示す。
ステップ１２１では、入力される符号化ビット列を量子化された周波数スペクトルと補助情報に分解した後に、復号化／逆量子化処理を施して周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を出力する。
【００６７】
ステップ１２３では、周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を用いて周波数スペクトルを補正するブロックを検出し、周波数スペクトルを補正するか否かを示す情報ＩＤＸ（ｂ）を出力する。周波数スペクトルを補正するか否かを判断する方法としては、例えばブロック内の周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）が全て零であるか、或いはブロック内の周波数スペクトルの個数のうち零である周波数スペクトルの個数が予め定めた閾値よりも大きい場合に周波数スペクトルを補正するブロックと判定し検出する方法が考えられる。
【００６８】
ステップ１４１では、入力される符号化ビット列に対して時系列上で前向して連続する少なくとも１フレーム以上の符号化ビット列から生成される周波数スペクトルを記憶保持する。説明を簡単にするために、入力される符号化ビット列に対して時系列上で連続して前向する１フレーム分の周波数スペクトルを記憶保持する場合を示す。
【００６９】
ステップ１４２では、周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）とステップ１４１で記憶保持される周波数スペクトルＳＰＣｏ（ｆ）、およびステップ１２３で生成された情報ＩＤＸ（ｂ）を用いて周波数スペクトルを補正する擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を生成する。擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を生成する方法としては、ステップ１４１で記憶保持される時系列上で連続して前向する周波数スペクトルＳＰＣｏ（ｆ）を用いる方法がある。或いは、ステップ１４１で記憶保持される時系列上で連続して前向する周波数スペクトルＳＰＣｏ（ｆ）に予め定めた時定数を用いて重み付けして生成する方法がある。また、ステップ１４１で２フレーム以上の時系列上で連続して前向する周波数スペクトルの時間変化量に基づいて生成する方法がある。
【００７０】
ステップ１２６では、周波数スペクトルを補正するブロックの周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を用いて補正し、周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）を出力する。周波数スペクトルを補正する方法としては、例えば周波数スペクトルを補正するブロック内の零の周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）に置換する方法がある。或いは、擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）に重み付けをして周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）に加算する方法がある。
【００７１】
ステップ１２２では、周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）に合成フィルタ処理を施して時系列サンプルのデジタルオーディオ信号ＳＯＵＴ（ｎ）（ｎは時間軸上の要素番号を表す）に変換して出力する。
【００７２】
なお、図９は図６の別の例を示す。
図９は、図６に示した復号化装置の補正ブロック検出部３の代わりに、補正ブロック検出部３１を設けた点だけが異なっており、補正ブロック検出部３１を除く各ブロックは図６と同じであるので説明は省略する。補正ブロック検出部３１は図４のそれと同じである。
【００７３】
これにより、図６に示す符号化信号の復号化装置に比べて少ない処理量で周波数スペクトルを補正するブロックを検出できる。
この場合のマイクロコンピュータのフローチャートは、図８に示す周波数スペクトルを補正するブロックを検出するステップ１２３の代わりに、図５に示す周波数スペクトルを補正するブロックを検出するステップ１３１を備える。
【００７４】
（実施の形態３）
図１０は本発明の（実施の形態３）における符号化信号の復号化装置を示す。デマルチプレックス及び復号化／逆量子化部１とフィルタバンク２と補正ブロック検出部３と調波構造解析部４と周波数スペクトル補正部６は、図１に示す各ブロックと同じである。また、復号化メモリ部４１は図６に示す各ブロックと同じである。
【００７５】
この（実施の形態３）の擬似周波数スペクトル生成部１０１は、図１に示す擬似周波数スペクトル生成部５に代わって設けられたものであって、周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）と復号化メモリ部４１に記憶保持される周波数スペクトルＳＰＣｏ（ｆ）と周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）を用いて、周波数スペクトルを補正する擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を生成する。
【００７６】
図１０の符号化信号の復号化装置で実行される復号化処理を以下に示す。
デマルチプレックス及び復号化／逆量子化部１は、入力される符号化ビット列を量子化された周波数スペクトルと補助情報に分解した後に、復号化／逆量子化処理を施して周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を出力する。補正ブロック検出部３は、周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を用いて周波数スペクトルを補正するブロックを検出し、周波数スペクトルを補正するか否かを示す情報ＩＤＸ（ｂ）（ｂはブロック毎の要素番号を表す）を出力する。周波数スペクトルを補正するか否かを判断する方法としては、例えばブロック内の周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）が全て零であるか、或いはブロック内の周波数スペクトルの個数のうち零である周波数スペクトルの個数が予め定めた閾値よりも大きい場合に周波数スペクトルを補正するブロックと判定し検出する方法が考えられる。
【００７７】
調波構造解析部４は、周波数スペクトルを補正するか否かを示す情報ＩＤＸ（ｂ）に基づいて、周波数スペクトルを補正しないブロックの周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を用いて周波数スペクトルの様態を示す周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）を出力する。
【００７８】
復号化メモリ部４１は、入力される符号化ビット列に対して時系列上で前向して連続する少なくとも１フレーム以上の符号化ビット列から生成される周波数スペクトルを記憶保持する。説明を簡単にするために、入力される符号化ビット列に対して時系列上で連続して前向する１フレーム分の周波数スペクトルを記憶保持する場合を示す。
【００７９】
擬似周波数スペクトル生成部１０１は、周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）と周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）と復号化メモリ部４１に記憶保持される周波数スペクトルＳＰＣｏ（ｆ）を用いて周波数スペクトルを補正する擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を生成する。擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を生成する方法としては、復号化メモリ部４１に記憶保持される時系列上で連続して前向する周波数スペクトルＳＰＣｏ（ｆ）を周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）で重み付けして用いる方法がある。或いは、復号化メモリ部４１に記憶保持される時系列上で連続して前向する周波数スペクトルＳＰＣｏ（ｆ）に予め定めた時定数と周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）を用いて重み付けして生成する方法がある。また、復号化メモリ部４１に２フレーム以上の時系列上で連続して前向する周波数スペクトルの時間変化量に基づいて生成する方法がある。
【００８０】
周波数スペクトル補正部６は、周波数スペクトルを補正するブロックの周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を用いて補正し、周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）を出力する。周波数スペクトルを補正する方法としては、例えば周波数スペクトルを補正するブロック内の零の周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）に置換する方法がある。或いは、擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）に重み付けをして周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）に加算する方法がある。フィルタバンク２は、周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）に合成フィルタ処理を施して時系列サンプルのデジタルオーディオ信号ＳＯＵＴ（ｎ）に変換して出力する。
【００８１】
これにより、符号化時のビット割り当てにおいて決定された量子化ビット数に基づいて量子化／符号化されることで欠損され復号化時に零になる周波数スペクトルを補正することにより符号化信号を復号化する場合の出力デジタルオーディオ信号の音質劣化を低減できる。
【００８２】
この図１０に記載の符号化信号の復号化装置は、具体的には、マイクロコンピュータを主要部として構成することができる。
図１１はマイクロコンピュータのフローチャートを示す。
【００８３】
ステップ１２１とステップ１２２とステップ１２３とステップ１２４とステップ１２６は図３に示す各ステップと同じである。また、ステップ１４１は図８に示す各ステップと同じである。１５１は、周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）とステップ１４１で記憶保持される周波数スペクトルＳＰＣｏ（ｆ）と周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）を用いて周波数スペクトルを補正する擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を生成するステップである。
【００８４】
ステップ１２１では、入力される符号化ビット列を量子化された周波数スペクトルと補助情報に分解した後に、復号化／逆量子化処理を施して周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を出力する。
【００８５】
ステップ１２３では、周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を用いて周波数スペクトルを補正するブロックを検出し、周波数スペクトルを補正するか否かを示す情報ＩＤＸ（ｂ）を出力する。周波数スペクトルを補正するか否かを判断する方法としては、例えばブロック内の周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）が全て零であるか、或いはブロック内の周波数スペクトルの個数のうち零である周波数スペクトルの個数が予め定めた閾値よりも大きい場合に周波数スペクトルを補正するブロックと判定し検出する方法が考えられる。
【００８６】
ステップ１４１では、入力される符号化ビット列に対して時系列上で前向して連続する少なくとも１フレーム以上の符号化ビット列から生成される周波数スペクトルを記憶保持する。説明を簡単にするために、入力される符号化ビット列に対して時系列上で連続して前向する１フレーム分の周波数スペクトルを記憶保持する場合を示す。
【００８７】
ステップ１２４では、周波数スペクトルを補正するか否かを示す情報ＩＤＸ（ｂ）に基づいて、周波数スペクトルを補正しないブロックの周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を用いて周波数スペクトルの様態を示す周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）を出力する。
【００８８】
ステップ１５１では、周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）と周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）とステップ１４１で記憶保持される周波数スペクトルＳＰＣｏ（ｆ）、およびステップ１２３で生成された情報ＩＤＸ（ｂ）を用いて周波数スペクトルを補正する擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を生成する。擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を生成する方法としては、ステップ１４１で記憶保持される時系列上で連続して前向する周波数スペクトルＳＰＣｏ（ｆ）を周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）で重み付けして用いる方法がある。或いは、ステップ１４１で記憶保持される時系列上で連続して前向する周波数スペクトルＳＰＣｏ（ｆ）に予め定めた時定数と周波数エンベロープ情報ＥＶＬ（ｆ）を用いて重み付けして生成する方法がある。また、ステップ１４１で２フレーム以上の時系列上で連続して前向する周波数スペクトルの時間変化量に基づいて生成する方法がある。
【００８９】
ステップ１２６では、周波数スペクトルを補正するブロックの周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）を用いて補正し、周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）を出力する。周波数スペクトルを補正する方法としては、例えば周波数スペクトルを補正するブロック内の０の周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）を擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）に置換する方法がある。或いは、擬似周波数スペクトルＳＰＣ３（ｆ）に重み付けをして周波数スペクトルＳＰＣ１（ｆ）に加算する方法がある。
【００９０】
ステップ１２２では、周波数スペクトルＳＰＣ２（ｆ）に合成フィルタ処理を施して時系列サンプルのデジタルオーディオ信号ＳＯＵＴ（ｎ）に変換して出力する。
なお、図１２は図１０の別の例を示す。
【００９１】
図１２は、図１０に示した復号化装置の補正ブロック検出部３の代わりに、デマルチプレックス及び復号化／逆量子化部からブロック毎の量子化ビット数情報ＷＬ（ｂ）を入力し、周波数スペクトルを補正するか否かの判定を行い周波数スペクトルを補正するブロックを検出する補正ブロック検出部３１を備える。補正ブロック検出部３１を除く各ブロックは図１０と同じである。また、補正ブロック検出部３１は図４と同じであるので説明は省略する。
【００９２】
これにより、図１０に示す符号化信号の復号化装置に比べて少ない処理量で周波数スペクトルを補正するブロックを検出できる。
この場合のマイクロコンピュータのフローチャートは、図１１に示す周波数スペクトルを補正するブロックを検出するステップ１２３の代わりに、図５に示す周波数スペクトルを補正するブロックを検出するステップ１３１を備える。
【００９３】
【発明の効果】
以上のように本発明の符号化信号の復号化装置及び復号化方法によると、符号化時のビット割り当てにおいて決定された量子化ビット数に基づいて量子化／符号化されることで量子化ビット数が小さい場合や量子化ビット数が割り当てられない場合に欠損され復号化時に零になる周波数スペクトルを補正することにより符号化信号を復号化する場合の出力デジタルオーディオ信号の音質劣化を低減することが出来るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の（実施の形態１）による符号化信号の復号化装置を示す構成図
【図２】同実施の形態による符号化信号の復号化装置の各ブロックから出力される周波数スペクトルと周波数エンベロープ情報を示す図
【図３】図１の構成を実現するフロー図
【図４】図１の別の例の構成図
【図５】図４の構成を実現するフロー図
【図６】本発明の（実施の形態２）による符号化信号の復号化装置を示す構成図
【図７】同実施の形態による符号化信号の復号化装置の各ブロックから出力される周波数スペクトル図
【図８】図６の構成を実現するフロー図
【図９】図４の別の例の構成図
【図１０】本発明の（実施の形態３）による符号化信号の復号化装置を示す構成図
【図１１】図１０の構成を実現するフロー図
【図１２】図７の別の例の構成図
【図１３】従来の符号化信号の符号化装置を示す構成図
【図１４】従来の符号化信号の復号化装置を示す構成図
【図１５】従来の符号化信号の符号化装置及び復号化装置の各処理部から出力される周波数スペクトル図
【符号の説明】
１　　デマルチプレックス及び復号化／逆量子化部
２　　フィルタバンク
３，３１　　補正ブロック検出部
４　　調波構造解析部
５，４２，１０１　　擬似周波数スペクトル生成部
６　　周波数スペクトル補正部
４１　　復号化メモリ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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