(57)【要約】【課題】オーディオ信号に含まれる量子化雑音を抑圧する際に生じる音質劣化の原因を解消するオーディオ信号符号化装置を提供すること。【解決手段】ブロック毎に各周波数での離散係数情報の線形予測係数を生成し、線形予測係数のレベルと線形予測の誤差のレベルとの比である予測ゲインを算出する予測ゲイン算出手段１１０と、算出された各予測ゲインが所定の閾値を越えたか否かを判断する閾値判断手段１２０と、閾値を越えたと判断された予測ゲインに対応する対象ブロックの中から、所定個数以下の個数のブロックを選択するブロック選択手段１３０と、選択されたブロックから得られるフィルタ係数に基づいて、各離散係数情報をフィルタリングして量子化雑音を抑圧し、ブロック毎の線形予測の誤差である予測残差の信号を生成する量子化雑音抑圧手段１４０とを備たことを特徴とするオーディオ信号符号化装置。【選択図】　図１
2004015537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオ信号を複数のブロックに分割し、このブロック毎に変換して得られる周波数領域の情報である各離散係数情報に基づいて、前記ブロック毎に各周波数での離散係数情報に対して線形予測して線形予測係数を生成し、前記線形予測係数のレベルと前記線形予測の誤差のレベルとの比である予測ゲインを前記ブロック毎に算出する予測ゲイン算出手段と、前記各ブロックについて算出された前記各予測ゲインが所定の閾値を越えたか否かを判断する閾値判断手段と、前記閾値を越えたと判断された前記予測ゲインに対応するブロックである対象ブロックの中から、所定個数以下の個数のブロックを選択するブロック選択手段と、選択された前記対象ブロックから得られるフィルタ係数に基づいて、前記各離散係数情報をフィルタリングして量子化雑音を抑圧し、前記ブロック毎の線形予測の誤差である予測残差の信号を生成する量子化雑音抑圧手段とを備え、前記線形予測係数の次数は、所定の次数である最大次数以下とすることを特徴とするオーディオ信号符号化装置。
【請求項２】
前記予測ゲイン算出手段は、前記各離散係数情報に基づいて統計情報を生成し、前記統計情報に応じて周波数帯域の範囲を決定し、決定された周波数帯域の範囲に含まれる前記ブロック毎の離散係数情報に基づいて、前記予測ゲインを前記ブロック毎に算出することを特徴とする請求項１記載のオーディオ信号符号化装置。
【請求項３】
サンプリング周波数と伝送速度とチャンネル数とに基づいて圧縮率を算出する圧縮率算出手段を備え、前記ブロック選択手段は、前記圧縮率に応じて前記対象ブロックを選択する個数である選択数を決定し、決定された選択数以下の個数のブロックを選択することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のオーディオ信号符号化装置。
【請求項４】
前記予測ゲイン算出手段は、前記圧縮率に応じて前記最大次数を決定し、決定された最大次数に基づいて前記予測ゲインを前記ブロック毎に算出することを特徴とする請求項３記載のオーディオ信号符号化装置。
【請求項５】
前記閾値判断手段は、前記圧縮率に応じて閾値を決定し、決定された閾値を越えたか否かを判断することを特徴とする請求項３又は請求項４記載のオーディオ信号符号化装置。
【請求項６】
前記閾値判断手段は、前記圧縮率が所定の値以下であったとき、および前記線形予測係数の次数に応じて閾値を決定し、決定された閾値を越えたか否かを判断することを特徴とする請求項３又は請求項４記載のオーディオ信号符号化装置。
【請求項７】
前記圧縮率に応じて、前記量子化雑音抑圧手段によって生成された前記予測残差の信号を復元し、復元された情報と、復元の基となった前記各離散係数情報との誤差を判断し、判断した結果に応じて前記予測残差の信号、あるいは前記各離散係数情報を出力する手段を備えたことを特徴とする請求項３乃至請求項６の何れかに記載のオーディオ信号符号化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オーディオ信号を符号化し、オーディオ信号に含まれる量子化雑音を抑圧するオーディオ信号符号化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のオーディオ信号符号化装置は、動画およびオーディオを対象とした規格であるＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ　Ｐｉｃｔｕｒｅ　Ｅｘｐｅｒｔｓ　Ｇｒｏｕｐ）のオーディオ規格などに準拠したものが普及している。
ＭＰＥＧオーディオ規格によって規定されている量子化雑音を抑圧する処理であるＴＮＳ（Ｔｅｍｐｏｒａｌ　Ｎｏｉｓｅ　Ｓｈａｐｉｎｇ）は、オーディオ信号を複数のブロックに分割し、分割されたブロックについて、ブロックの長さに応じて量子化雑音を抑圧する処理の対象となる周波数、予測係数長、あるいは予測ゲイン閾値を決定する。また、ブロックに含まれる離散コサイン係数の一種であるＭＤＣＴ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ　Ｄｉｓｃｒｅｔｅ　Ｃｏｓｉｎｅ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）係数に基づいて、公知の線形予測分析を用いて予測ゲインを算出する。予測ゲインと上記予測ゲイン閾値との比較を行い、予測ゲインが閾値よりも大きいか否かを比較する。算出された予測係数から反射係数に変換した後、非線形量子化して得られた係数であるフィルタ係数を生成する。生成されたフィルタ係数をＭＤＣＴ係数に対してフィルタ処理を施し、予測残差の信号を生成する。これらの処理により、量子化雑音は、時間軸上全体に均一に分布しているが、上記のフィルタ処理によって量子化雑音は時間軸上で出力レベルの大きいところに分布されるため、プリエコーを低減することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のＭＰＥＧオーディオ規格に準拠したオーディオ信号符号化装置では、低速の伝送速度でオーディオ信号を送信する場合、オーディオ信号に含まれる量子化雑音を過剰に抑圧してしまうと、この抑圧に伴い生成される情報量が増加するために、周波数成分を符号化する情報が減少し、復号化の際に音質劣化を生じるという問題があった。また、オーディオ信号の性質を無視して符号化しているために、オーディオ信号を復号化すると音質劣化を生じるという問題があった。
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、オーディオ信号に含まれる量子化雑音を抑圧する際に生じる音質劣化を低減することが可能となるオーディオ信号符号化装置を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のオーディオ信号符号化装置は、オーディオ信号を複数のブロックに分割し、このブロック毎に変換して得られる周波数領域の情報である各離散係数情報に基づいて、前記ブロック毎に各周波数での離散係数情報に対して線形予測して線形予測係数を生成し、前記線形予測係数のレベルと前記線形予測の誤差のレベルとの比である予測ゲインを前記ブロック毎に算出する予測ゲイン算出手段と、前記各ブロックについて算出された前記各予測ゲインが所定の閾値を越えたか否かを判断する閾値判断手段と、前記閾値を越えたと判断された前記予測ゲインに対応するブロックである対象ブロックの中から、所定個数以下の個数のブロックを選択するブロック選択手段と、選択された前記対象ブロックから得られるフィルタ係数に基づいて、前記各離散係数情報をフィルタリングして量子化雑音を抑圧し、前記ブロック毎の線形予測の誤差である予測残差の信号を生成する量子化雑音抑圧手段とを備え、前記線形予測係数の次数は、所定の次数である最大次数以下とする構成を有している。この構成により、予測ゲインが上記閾値を越えたと判断されたブロックである対象ブロックを選択し、オーディオ信号に含まれる量子化雑音を過剰に抑圧しないため、オーディオ信号に含まれる量子化雑音を抑圧する際に生じる音質劣化を低減することが可能となる。
【０００５】
また、本発明のオーディオ信号符号化装置は、オーディオ信号を複数のブロックに分割し、このブロック毎に変換して得られる周波数領域の情報である各離散係数情報に基づいて、前記ブロック毎に各周波数での離散係数情報に対して線形予測して線形予測係数を生成し、前記線形予測係数のレベルと前記線形予測の誤差のレベルとの比である予測ゲインを前記ブロック毎に算出する予測ゲイン算出手段と、前記各ブロックについて算出された前記各予測ゲインが所定の閾値を越えたか否かを判断する閾値判断手段と、前記閾値を越えたと判断された前記予測ゲインに対応するブロックである対象ブロックの中から、所定個数以下の個数のブロックを選択するブロック選択手段と、選択された前記対象ブロックから得られるフィルタ係数に基づいて、前記各離散係数情報をフィルタリングして量子化雑音を抑圧し、前記ブロック毎の線形予測の誤差である予測残差の信号を生成する量子化雑音抑圧手段とを備え、前記線形予測係数の次数は、所定の次数である最大次数以下とし、また前記予測ゲイン算出手段は、前記各離散係数情報に基づいて統計情報を生成し、前記統計情報に応じて周波数帯域の範囲を決定し、決定された周波数帯域の範囲に含まれる前記ブロック毎の離散係数情報に基づいて、前記予測ゲインを前記ブロック毎に算出する構成を有している。この構成により、離散係数情報に基づいて統計情報を生成しオーディオ信号の性質に応じて周波数成分を符号化するため、復号化の際に音質劣化を抑止することが可能となる。
【０００６】
また、本発明のオーディオ信号符号化装置は、オーディオ信号を複数のブロックに分割し、このブロック毎に変換して得られる周波数領域の情報である各離散係数情報に基づいて、前記ブロック毎に各周波数での離散係数情報に対して線形予測して線形予測係数を生成し、前記線形予測係数のレベルと前記線形予測の誤差のレベルとの比である予測ゲインを前記ブロック毎に算出する予測ゲイン算出手段と、前記各ブロックについて算出された前記各予測ゲインが所定の閾値を越えたか否かを判断する閾値判断手段と、前記閾値を越えたと判断された前記予測ゲインに対応するブロックである対象ブロックの中から、所定個数以下の個数のブロックを選択するブロック選択手段と、選択された前記対象ブロックから得られるフィルタ係数に基づいて、前記各離散係数情報をフィルタリングして量子化雑音を抑圧し、前記ブロック毎の線形予測の誤差である予測残差の信号を生成する量子化雑音抑圧手段とを備え、前記線形予測係数の次数は、所定の次数である最大次数以下とし、またサンプリング周波数と伝送速度とチャンネル数とに基づいて圧縮率を算出する圧縮率算出手段を備え、前記ブロック選択手段は、前記圧縮率に応じて前記対象ブロックを選択する個数である選択数を決定し、決定された選択数以下の個数のブロックを選択する構成を有している。この構成により、オーディオ信号を符号化した情報を送信する際の圧縮率に応じて、自動的に選択数を決定することが可能となる。
【０００７】
また、本発明のオーディオ信号符号化装置は、オーディオ信号を複数のブロックに分割し、このブロック毎に変換して得られる周波数領域の情報である各離散係数情報に基づいて、前記ブロック毎に各周波数での離散係数情報に対して線形予測して線形予測係数を生成し、前記線形予測係数のレベルと前記線形予測の誤差のレベルとの比である予測ゲインを前記ブロック毎に算出する予測ゲイン算出手段と、前記各ブロックについて算出された前記各予測ゲインが所定の閾値を越えたか否かを判断する閾値判断手段と、前記閾値を越えたと判断された前記予測ゲインに対応するブロックである対象ブロックの中から、所定個数以下の個数のブロックを選択するブロック選択手段と、選択された前記対象ブロックから得られるフィルタ係数に基づいて、前記各離散係数情報をフィルタリングして量子化雑音を抑圧し、前記ブロック毎の線形予測の誤差である予測残差の信号を生成する量子化雑音抑圧手段とを備え、前記線形予測係数の次数は、所定の次数である最大次数以下とし、また前記予測ゲイン算出手段は、前記圧縮率に応じて前記最大次数を決定し、決定された最大次数に基づいて前記予測ゲインを前記ブロック毎に算出する構成を有している。この構成により、オーディオ信号を符号化した情報を送信する際の圧縮率に応じて、自動的に最大次数を決定することが可能となる。
【０００８】
また、本発明のオーディオ信号符号化装置は、オーディオ信号を複数のブロックに分割し、このブロック毎に変換して得られる周波数領域の情報である各離散係数情報に基づいて、前記ブロック毎に各周波数での離散係数情報に対して線形予測して線形予測係数を生成し、前記線形予測係数のレベルと前記線形予測の誤差のレベルとの比である予測ゲインを前記ブロック毎に算出する予測ゲイン算出手段と、前記各ブロックについて算出された前記各予測ゲインが所定の閾値を越えたか否かを判断する閾値判断手段と、前記閾値を越えたと判断された前記予測ゲインに対応するブロックである対象ブロックの中から、所定個数以下の個数のブロックを選択するブロック選択手段と、選択された前記対象ブロックから得られるフィルタ係数に基づいて、前記各離散係数情報をフィルタリングして量子化雑音を抑圧し、前記ブロック毎の線形予測の誤差である予測残差の信号を生成する量子化雑音抑圧手段とを備え、前記線形予測係数の次数は、所定の次数である最大次数以下とし、また前記閾値判断手段は、前記圧縮率に応じて閾値を決定し、決定された閾値を越えたか否かを判断する構成を有している。この構成により、オーディオ信号を符号化した情報を送信する際の圧縮率に応じて、自動的に閾値を決定することが可能となる。
【０００９】
また、本発明のオーディオ信号符号化装置は、オーディオ信号を複数のブロックに分割し、このブロック毎に変換して得られる周波数領域の情報である各離散係数情報に基づいて、前記ブロック毎に各周波数での離散係数情報に対して線形予測して線形予測係数を生成し、前記線形予測係数のレベルと前記線形予測の誤差のレベルとの比である予測ゲインを前記ブロック毎に算出する予測ゲイン算出手段と、前記各ブロックについて算出された前記各予測ゲインが所定の閾値を越えたか否かを判断する閾値判断手段と、前記閾値を越えたと判断された前記予測ゲインに対応するブロックである対象ブロックの中から、所定個数以下の個数のブロックを選択するブロック選択手段と、選択された前記対象ブロックから得られるフィルタ係数に基づいて、前記各離散係数情報をフィルタリングして量子化雑音を抑圧し、前記ブロック毎の線形予測の誤差である予測残差の信号を生成する量子化雑音抑圧手段とを備え、前記線形予測係数の次数は、所定の次数である最大次数以下とし、また前記閾値判断手段は、前記圧縮率が所定の値以下であったとき、および前記線形予測係数の次数に応じて閾値を決定し、決定された閾値を越えたか否かを判断する構成を有している。この構成により、オーディオ信号を符号化した情報を送信する際の圧縮率および前記線形予測係数の次数に応じて、自動的に閾値を決定することが可能となる。
【００１０】
また、本発明のオーディオ信号符号化装置は、オーディオ信号を複数のブロックに分割し、このブロック毎に変換して得られる周波数領域の情報である各離散係数情報に基づいて、前記ブロック毎に各周波数での離散係数情報に対して線形予測して線形予測係数を生成し、前記線形予測係数のレベルと前記線形予測の誤差のレベルとの比である予測ゲインを前記ブロック毎に算出する予測ゲイン算出手段と、前記各ブロックについて算出された前記各予測ゲインが所定の閾値を越えたか否かを判断する閾値判断手段と、前記閾値を越えたと判断された前記予測ゲインに対応するブロックである対象ブロックの中から、所定個数以下の個数のブロックを選択するブロック選択手段と、選択された前記対象ブロックから得られるフィルタ係数に基づいて、前記各離散係数情報をフィルタリングして量子化雑音を抑圧し、前記ブロック毎の線形予測の誤差である予測残差の信号を生成する量子化雑音抑圧手段とを備え、前記線形予測係数の次数は、所定の次数である最大次数以下とし、さらに前記圧縮率に応じて、前記量子化雑音抑圧手段によって生成された前記予測残差の信号を復元し、復元された情報と、復元の基となった前記各離散係数情報との誤差を判断し、判断した結果に応じて前記予測残差の信号、あるいは前記各離散係数情報を出力する手段とを備えた構成を有している。この構成により、離散係数情報と量子化雑音を抑圧した予測残差の信号を復元し得られた情報との誤差を判断して出力する情報を決定するため、復号化の際に音質劣化を低減することが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態のオーディオ信号符号化装置のブロック構成を示す図である。本発明の第１の実施の形態のオーディオ信号符号化装置１００は、予測ゲインを生成する予測ゲイン算出手段１１０、予測ゲインが所定の閾値を越えるか否かを判断する閾値判断手段１２０、予測ゲインが所定の閾値を越えるブロックを所定の個数選択するブロック選択手段１３０、およびブロックに含まれる量子化雑音を抑圧する量子化雑音抑圧手段１４０によって構成される。
【００１２】
予測ゲイン算出手段１１０は、ブロック毎に変換して得られる周波数領域の情報である各離散係数情報を入力し、下記の線形予測係数と、予測ゲインとを生成する手段である。ここでブロックとは、オーディオ信号を複数に分割したものである。離散係数情報は、ＭＰＥＧの規格書などに記載されているＭＤＣＴ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ　Ｄｉｓｃｒｅｔｅ　Ｃｏｓｉｎｅ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）係数でもよい。
【００１３】
予測ゲイン算出手段１１０は、入力された各離散係数情報に基づいて、前記ブロック毎に各周波数での離散係数情報の線形予測をして線形予測係数を生成する。なお、線形予測係数の生成方法は、公知のＬｅｖｉｎｓｏｎ−Ｄｕｒｂｉｎアルゴリズムあるいはその他の方法でもよい。また、線形予測の次数は、所定の次数である最大次数以下となるように生成される。
【００１４】
予測ゲイン算出手段１１０は、生成した線形予測係数のレベルと線形予測の誤差のレベルとの比である予測ゲインをブロック毎に算出し、各ブロックに対応する予測ゲインを閾値判断手段１２０に出力する。予測ゲインとは、ブロック内に量子化雑音が含まれている可能性を示すものであり、この可能性が高いと予測ゲインも大きくなる。また、予測ゲインの算出方法は、ＭＰＥＧの規格書などに記載されている。
【００１５】
また、予測ゲイン算出手段１１０は、各離散係数情報に基づいて統計情報を生成し、前記統計情報に応じて、周波数帯域の範囲を決定し、決定された周波数帯域の範囲に含まれる前記ブロック毎の離散係数情報に基づいて、前記予測ゲインを前記ブロック毎に算出してもよい。周波数帯域の範囲を決定する方法としては、周波数軸を分割する単位であるスケールファクタバンドに含まれるスペクトルの分散の大きさに応じて周波数帯域の範囲を狭く制限してもよい。
【００１６】
閾値判断手段１２０は、予測ゲイン算出手段１１０によって出力された各ブロックに対応する予測ゲインを入力とし、入力された各予測ゲインが所定の閾値を越えたか否かを判断し、判断の結果に関する情報（以下、判断情報と呼ぶ）をブロック選択手段１３０に出力する手段である。判断情報は、各ブロックに付与される所定の閾値を越えるか否かを示す情報でもよい。
【００１７】
ブロック選択手段１３０は、閾値判断手段１２０によって出力された判断情報を入力とし、判断情報に基づいて、予測ゲインが上記閾値を越えたと判断されたブロックである対象ブロックのうち、ブロックから得られる予測ゲインが大きいものから順番に所定の個数である選択数以下となるように選択する手段である。例えば、閾値を越えたと判断された対象ブロック数が５、選択数が３であった場合、予測ゲインが大きいものから順番にブロックを３個選択する。また、閾値を越えたと判断された対象ブロック数が２、選択数が３であった場合、ブロックを２個選択する。
【００１８】
ブロック選択手段１３０は、選択の結果に関する情報（以下、選択情報と呼ぶ）と各ブロックとを量子化雑音抑圧手段１４０に出力する。選択情報は、各ブロックに付与される選択したか否かを示す情報でもよい。
【００１９】
量子化雑音抑圧手段１４０は、ブロック選択手段１３０によって出力された選択情報を入力とし、選択されたブロックからフィルタ係数を算出し、算出されたフィルタ係数を適用したフィルタで離散係数情報をフィルタリングして、量子化雑音を抑圧する手段である。
【００２０】
量子化雑音抑圧手段１４０は、前記ブロック毎の線形予測の誤差である予測残差の信号を生成し出力する。量子化雑音を抑圧する処理であるＴＮＳ（Ｔｅｍｐｏｒａｌ　Ｎｏｉｓｅ　Ｓｈａｐｉｎｇ）は、ＭＰＥＧの規格書などに記載されている。
【００２１】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態に係るオーディオ信号符号化装置は、予測ゲインが上記閾値を越えたと判断されたブロックである対象ブロックを選択し、オーディオ信号に含まれる量子化雑音を過剰に抑圧しないため、オーディオ信号に含まれる量子化雑音を抑圧する際に生じる音質劣化を低減することが可能となる。また、離散係数情報に基づいて統計情報を生成しオーディオ信号の性質に応じてオーディオ信号を符号化するため、復号化の際に音質劣化を低減することが可能となる。
【００２２】
図２は、本発明の第２の実施の形態のオーディオ信号符号化装置のブロック構成を示す図である。本発明の第２の実施の形態のオーディオ信号符号化装置２００は、予測ゲインを生成する予測ゲイン算出手段２１０、予測ゲインが所定の閾値を越えるか否かを判断する閾値判断手段２２０、ブロックを所定の個数選択するブロック選択手段２３０、ブロックに含まれる量子化雑音を抑圧する量子化雑音抑圧手段１４０、およびサンプリング周波数と伝送速度とチャンネル数とに基づいて圧縮率を算出する圧縮率算出手段２５０によって構成される。
なお、本発明の第２の実施の形態に係るオーディオ信号符号化装置２００を構成する手段のうち、本発明の第１の実施の形態に係るオーディオ信号符号化装置１００を構成する手段と同様の処理を行うものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００２３】
予測ゲイン算出手段２１０は、圧縮率算出手段２５０によって出力された圧縮率とブロック毎に変換して得られる周波数領域の情報である各離散係数情報とを入力し、下記の線形予測係数と、予測ゲインとを生成する手段である。ここでブロックとは、オーディオ信号を複数に分割したものである。離散係数情報は、ＭＰＥＧの規格書などに記載されるＭＤＣＴ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ　Ｄｉｓｃｒｅｔｅ　Ｃｏｓｉｎｅ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）係数でもよい。
【００２４】
また、予測ゲイン算出手段２１０は、入力された圧縮率に応じて最大次数を決定する。例えば、最大次数を決定する方法としては、圧縮率と最大次数とが対応する表を予め作成しておき、この表に従って最大次数を求めてもよい。
【００２５】
予測ゲイン算出手段２１０は、入力された各離散係数情報に基づいて、前記ブロック毎に各周波数での離散係数情報の線形予測をして線形予測係数を生成する。なお、線形予測係数の生成方法は、公知のＬｅｖｉｎｓｏｎ−Ｄｕｒｂｉｎアルゴリズムあるいはその他の方法でもよい。また、線形予測係数の次数は、決定された最大次数以下となるように生成される。
【００２６】
予測ゲイン算出手段２１０は、生成した線形予測係数のレベルと線形予測の誤差のレベルとの比である予測ゲインをブロック毎に算出し、各ブロックに対応する予測ゲインを閾値判断手段２２０に出力する。予測ゲインとは、ブロック内に量子化雑音が含まれている可能性を示すものであり、この可能性が高いと予測ゲインも大きくなる。また、予測ゲインの算出方法は、ＭＰＥＧの規格書などに記載されている。
【００２７】
また、予測ゲイン算出手段２１０は、各離散係数情報に基づいて統計情報を生成し、前記統計情報に応じて、周波数帯域の範囲を決定し、決定された周波数帯域の範囲に含まれる前記ブロック毎の離散係数情報に基づいて、前記予測ゲインを前記ブロック毎に算出してもよい。周波数帯域の範囲を決定する方法としては、周波数軸を分割する単位であるスケールファクタバンドに含まれるスペクトルの分散の大きさに応じて周波数帯域の範囲を狭く制限してもよい。
【００２８】
閾値判断手段２２０は、圧縮率算出手段２５０によって出力された圧縮率と、予測ゲイン算出手段１１０によって出力された各ブロックに対応する予測ゲインを入力とし、入力された圧縮率に応じて閾値を決定する手段である。例えば、閾値を決定する方法としては、圧縮率と閾値とが対応する表を予め作成しておき、この表に従って閾値を求めてもよい。
【００２９】
また、閾値判断手段２２０は、入力された圧縮率が所定の値以下であったとき、前記ブロック毎の線形予測係数の次数に応じて、前記閾値を決定する。例えば、この線形予測係数の次数が大きい場合、量子化雑音を抑圧する際に、この抑圧に伴い生成される情報量が増加することがある。よって、線形予測係数の次数が大きい場合、閾値も大きな値となるように決定する。
【００３０】
閾値判断手段２２０は、入力された各予測ゲインが上記で決定された閾値を越えたか否かを判断し、判断の結果に関する情報（以下、判断情報と呼ぶ）と各ブロックとをブロック選択手段２３０に出力する。判断情報は、各ブロックに付与される所定の閾値を越えるか否かを示す情報でもよい。
【００３１】
ブロック選択手段２３０は、圧縮率算出手段２５０によって出力された圧縮率と、閾値判断手段２２０によって出力された判断情報を入力とし、入力された圧縮率に応じて所定の個数である選択数を決定する手段である。例えば、選択数を決定する方法としては、圧縮率と選択数とが対応する表を予め作成しておき、この表に従って選択数を求めてもよい。
【００３２】
また、ブロック選択手段２３０は、入力された判断情報に基づいて、予測ゲインが上記閾値を越えたと判断されたブロックである対象ブロックのうち、ブロックから得られる予測ゲインが大きいものから順番に所定の個数である選択数以下となるように選択する。
【００３３】
ブロック選択手段２３０は、選択の結果に関する情報（以下、選択情報と呼ぶ）と各ブロックとを量子化雑音抑圧手段１４０に出力する。選択情報は、各ブロックに付与される選択したか否かを示す情報でもよい。
【００３４】
圧縮率算出手段２５０は、サンプリング周波数と伝送速度とチャンネル数とに基づいて圧縮率を算出し、圧縮率を必要とする手段に出力する手段である。例えば、サンプリング周波数をｆｓ、伝送速度をｂｒ、チャンネル数をｃｈとして表すと、圧縮率は、以下に示す式で求められる。
圧縮率＝（ｆｓ／ｂｒ）／ｃｈ
【００３５】
以上説明したように、本発明の第２の実施の形態に係るオーディオ信号符号化装置は、オーディオ信号を符号化した情報を送信する際の圧縮率に応じて自動的に最大次数、閾値、または選択数を決定することが可能となる。
【００３６】
図３は、本発明の第３の実施の形態のオーディオ信号符号化装置のブロック構成を示す図である。本発明の第３の実施の形態のオーディオ信号符号化装置３００は、予測ゲインを生成する予測ゲイン算出手段２１０、予測ゲインが所定の閾値を越えるか否かを判断する閾値判断手段２２０、ブロックを所定の個数選択するブロック選択手段２３０、ブロックに含まれる量子化雑音を抑圧する量子化雑音抑圧手段１４０、圧縮率を算出する圧縮率算出手段２５０、および量子化雑音を抑圧した予測残差の信号に基づいて予測残差の信号を出力するか否かを判断する復号化判断手段３６０によって構成される。
なお、本発明の第３の実施の形態に係るオーディオ信号符号化装置３００を構成する手段のうち、本発明の第２の実施の形態に係るオーディオ信号符号化装置２００を構成する手段と同様の処理を行うものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３７】
復号化判断手段３６０は、量子化雑音抑圧手段１４０によって出力された予測残差の信号と、予測ゲイン算出手段２１０によって出力された圧縮率算出手段２５０によって出力された圧縮率を入力とし、入力されたこれらの情報を処理する手段である。
【００３８】
また、復号化判断手段３６０は、予測残差の信号を復元し得られた情報と、前記ブロックに含まれるオーディオ信号を前記ブロック毎に変換して得られる周波数領域の情報である前記ブロック毎の離散係数情報との誤差を算出する。
【００３９】
例えば、予測残差の信号を復元する方法としては、圧縮率に応じて予測残差の信号に含まれるスペクトル数のみを復元し、すなわち圧縮率が非常に小さい場合、量子化できるスペクトル数が少なくなるため、圧縮率が小さい場合は，復元するスペクトル数も少なくする。また、符号化の際に周波数軸を分割する単位であるスケールファクタバンドでスペクトルの絶対値が大きいものから順に選択し、予測残差の信号を復元する。
例えば、予測残差の信号を復元し得られた情報と、離散係数情報との誤差を算出する方法としては、各スケールファクタバンドに含まれるエネルギー値等を使用し算出する。
【００４０】
復号化判断手段３６０は、算出した上記誤差を判断し、予測残差の信号、あるいは離散係数情報を出力する。例えば、上記各スケールファクタバンドに含まれるエネルギー値によって得られた予測残差の信号を復元し得られた情報と、離散係数情報との誤差が基準値を越えていた場合、復号化の際に音質劣化を生じるため、予測残差の信号を出力せずに離散係数情報を出力する。上記誤差が基準値を以内であった場合、予測残差の信号を出力する。
【００４１】
以上説明したように、本発明の第３の実施の形態に係るオーディオ信号符号化装置は、離散係数情報と量子化雑音を抑圧した予測残差の信号を復元し得られた情報との誤差を判断して出力する情報を決定するため、復号化の際に音質劣化を抑止することが可能となる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、オーディオ信号に含まれる量子化雑音を抑圧する際に生じる音質劣化を低減するオーディオ信号符号化装置を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のオーディオ信号符号化装置のブロック構成を示す図
【図２】本発明の第２の実施の形態のオーディオ信号符号化装置のブロック構成を示す図
【図３】本発明の第３の実施の形態のオーディオ信号符号化装置のブロック構成を示す図
【符号の説明】
１００、２００、３００　オーディオ信号符号化装置
１１０、２１０　予測ゲイン算出手段
１２０、２２０　閾値判断手段
１３０、２３０　ブロック選択手段
１４０　量子化雑音抑圧手段
２５０　圧縮率算出手段
３６０　復号化判断手段
【図１】
2004015537.tif 000003
【図２】
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【図３】
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