(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１チャネル信号および第２チャネル信号からモノラル信号を生成するモノラル信号生成手段と、
前記第１チャネル信号を加工して前記モノラル信号に類似する第１チャネル加工信号を生成する第１チャネル加工手段と、
前記第２チャネル信号を加工して前記モノラル信号に類似する第２チャネル加工信号を生成する第２チャネル加工手段と、
前記モノラル信号、前記第１チャネル加工信号、および前記第２チャネル加工信号の全て又は一部を、共通の音源で符号化する第１の符号化手段と、
前記第１チャネル加工手段および前記第２チャネル加工手段における加工に関する情報を符号化する第２の符号化手段と、
を具備するスケーラブル符号化装置。
【請求項２】
前記第１チャネル加工手段は、
前記第１チャネル信号に含まれる空間情報に修正を加えて前記第１チャネル加工信号を生成し、
前記第２チャネル加工手段は、
前記第２チャネル信号に含まれる空間情報に修正を加えて前記第２チャネル加工信号を生成し、
前記第２の符号化手段は、
前記第１チャネル加工手段および前記第２チャネル加工手段において加えられた前記修正に関する情報を符号化する、
請求項１記載のスケーラブル符号化装置。
【請求項３】
前記第１チャネル信号に含まれる空間情報は、
前記第１チャネル信号および前記モノラル信号の波形上の差に関する情報である、
請求項２記載のスケーラブル符号化装置。
【請求項４】
前記波形上の差に関する情報は、
エネルギーおよび遅延時間の双方または一方に関する情報である、
請求項３記載のスケーラブル符号化装置。
【請求項５】
前記第１の符号化手段は、
前記モノラル信号、前記第１チャネル加工信号、および前記第２チャネル加工信号の全て又は一部に共通の適応符号帳および固定符号帳を具備する、
請求項１記載のスケーラブル符号化装置。
【請求項６】
前記第１の符号化手段は、
前記モノラル信号の符号化歪み、前記第１チャネル加工信号の符号化歪み、および前記第２チャネル加工信号の符号化歪み、の総和を最小とする前記共通の音源を求める、
請求項１記載のスケーラブル符号化装置。
【請求項７】
前記第１チャネル加工信号に対し、前記第１加工手段における加工と逆の処理を施して第１チャネル信号を得る第１逆処理手段と、
前記第２チャネル加工信号に対し、前記第２加工手段における加工と逆の処理を施して第２チャネル信号を得る第２逆処理手段と、
をさらに具備し、
前記第１の符号化手段は、
前記モノラル信号の符号化歪み、前記第１逆処理手段で得られる第１チャネル信号の符号化歪み、および前記第２逆処理手段で得られる第２チャネル信号の符号化歪み、の総和を最小とする前記共通の音源を求める、
請求項１記載のスケーラブル符号化装置。
【請求項８】
前記モノラル信号をＬＰＣ分析してモノラルＬＰＣパラメータを得るモノラルＬＰＣ分析手段と、
前記第１チャネル信号をＬＰＣ分析して第１チャネルＬＰＣパラメータを得る第１チャネルＬＰＣ分析手段と、
前記第２チャネル信号をＬＰＣ分析して第２チャネルＬＰＣパラメータを得る第２チャネルＬＰＣ分析手段と、
前記モノラル信号の符号化歪みに対し、前記モノラルＬＰＣパラメータを用いて聴覚重み付けを施すモノラル聴覚重み付け手段と、
前記第１逆処理手段で得られる第１チャネル信号の符号化歪みに対し、前記第１チャネルＬＰＣパラメータを用いて聴覚重み付けを施す第１チャネル聴覚重み付け手段と、
前記第２逆処理手段で得られる第２チャネル信号の符号化歪みに対し、前記第２チャネルＬＰＣパラメータを用いて聴覚重み付けを施す第２チャネル聴覚重み付け手段と、
をさらに具備する請求項７記載のスケーラブル符号化装置。
【請求項９】
請求項１記載のスケーラブル符号化装置を具備する通信端末装置。
【請求項１０】
請求項１記載のスケーラブル符号化装置を具備する基地局装置。
【請求項１１】
第１チャネル信号および第２チャネル信号からモノラル信号を生成するモノラル信号生成ステップと、
前記第１チャネル信号を加工して前記モノラル信号に類似する第１チャネル加工信号を生成する第１チャネル加工ステップと、
前記第２チャネル信号を加工して前記モノラル信号に類似する第２チャネル加工信号を生成する第２チャネル加工ステップと、
前記モノラル信号、前記第１チャネル加工信号、および前記第２チャネル加工信号の全て又は一部を、共通の音源で符号化する第１の符号化ステップと、
前記第１チャネル加工ステップおよび前記第２チャネル加工ステップにおける加工に関する情報を符号化する第２の符号化ステップと、
を具備するスケーラブル符号化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステレオ信号に対し符号化を施すスケーラブル符号化装置およびスケーラブル符号化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機による通話のように、移動体通信システムにおける音声通信では、現在、モノラル方式による通信（モノラル通信）が主流である。しかし、今後、第４世代の移動体通信システムのように、伝送レートのさらなる高ビットレート化が進めば、複数チャネルを伝送するだけの帯域を確保できるようになるため、音声通信においてもステレオ方式による通信（ステレオ通信）が普及することが期待される。
【０００３】
例えば、音楽をＨＤＤ（ハードディスク）搭載の携帯オーディオプレーヤに記録し、このプレーヤにステレオ用のイヤホンやヘッドフォン等を装着してステレオ音楽を楽しむユーザが増えている現状を考えると、将来、携帯電話機と音楽プレーヤとが結合し、ステレオ用のイヤホンやヘッドフォン等の装備を利用しつつ、ステレオ方式による音声通信を行うライフスタイルが一般的になることが予想される。また、最近普及しつつあるＴＶ会議等の環境において、臨場感ある会話を可能とするため、やはりステレオ通信が行われるようになることが予想される。
【０００４】
一方、移動体通信システム、有線方式の通信システム等においては、システムの負荷を軽減するため、伝送される音声信号を予め符号化することにより伝送情報の低ビットレート化を図ることが一般的に行われている。そのため、最近、ステレオ音声信号を符号化する技術が注目を浴びている。例えば、cross-channel predictionを使って、ステレオ音声信号のＣＥＬＰ符号化の重み付けされた予測残差信号の符号化効率を高める符号化技術がある（非特許文献１参照）。
【０００５】
また、ステレオ通信が普及しても、依然としてモノラル通信も行われると予想される。何故なら、モノラル通信は低ビットレートであるため通信コストが安くなることが期待され、また、モノラル通信のみに対応した携帯電話機は回路規模が小さくなるため安価となり、高品質な音声通信を望まないユーザは、モノラル通信のみに対応した携帯電話機を購入するだろうからである。よって、一つの通信システム内において、ステレオ通信に対応した携帯電話機とモノラル通信に対応した携帯電話機とが混在するようになり、通信システムは、これらステレオ通信およびモノラル通信の双方に対応する必要性が生じる。さらに、移動体通信システムでは、無線信号によって通信データをやりとりするため、伝搬路環境によっては通信データの一部を失う場合がある。そこで、通信データの一部を失っても残りの受信データから元の通信データを復元することができる機能を携帯電話機が有していれば非常に有用である。
【０００６】
ステレオ通信およびモノラル通信の双方に対応することができ、かつ、通信データの一部を失っても残りの受信データから元の通信データを復元することができる機能として、ステレオ信号とモノラル信号とからなるスケーラブル符号化がある。この機能を有したスケーラブル符号化装置の例として、例えば、非特許文献２に開示されたものがある。
【非特許文献１】Ramprashad, S. A.、“Stereophonic CELP coding using cross channel prediction”、Proc. IEEE Workshop on Speech Coding、Pages:136 - 138、(17-20 Sept. 2000)
【非特許文献２】ISO/IEC 14496-3:1999 (B.14 Scalable AAC with core coder)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、非特許文献１に開示の技術は、２つチャネルの音声信号に対し、それぞれ別個に適応符号帳、固定符号帳等を有しており、各チャネルごとに別々の駆動音源信号を発生させ、合成信号を生成している。すなわち、各チャネルごとに音声信号のＣＥＬＰ符号化を行い、得られた各チャネルの符号化情報を復号側に出力している。そのため、符号化パラメータがチャネル数分だけ生成され、符号化レートが増大すると共に、符号化装置の回路規模も大きくなるという問題がある。仮に、適応符号帳、固定符号帳等の個数を減らせば、符号化レートは低下し、回路規模も削減されるが、逆に復号信号の大きな音質劣化につながる。これは、非特許文献２に開示されたスケーラブル符号化装置であっても同様に発生する問題である。
【０００８】
よって、本発明の目的は、復号信号の音質劣化を防ぎつつ、符号化レートを削減し、回路規模を削減することができるスケーラブル符号化装置およびスケーラブル符号化方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のスケーラブル符号化装置は、第１チャネル信号および第２チャネル信号からモノラル信号を生成するモノラル信号生成手段と、前記第１チャネル信号を加工して前記モノラル信号に類似する第１チャネル加工信号を生成する第１チャネル加工手段と、前記第２チャネル信号を加工して前記モノラル信号に類似する第２チャネル加工信号を生成する第２チャネル加工手段と、前記モノラル音声信号、前記第１チャネル加工信号、および前記第２チャネル加工信号の全て又は一部を、共通の音源で符号化する第１の符号化手段と、前記第１チャネル加工手段および前記第２チャネル加工手段における加工に関する情報を符号化する第２の符号化手段と、を具備する構成を採る。
【００１０】
ここで、前記第１チャネル信号および前記第２チャネル信号とは、ステレオ信号におけるＬチャネル信号およびＲチャネル信号のこと、またはその逆の信号のことを指している。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、復号信号の音質劣化を防ぎつつ、符号化レートを削減し、符号化装置の回路規模を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、ここでは、ＬチャネルおよびＲチャネルの２チャネルからなるステレオ信号を符号化する場合を例にとって説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るスケーラブル符号化装置の主要な構成を示すブロック図である。本実施の形態に係るスケーラブル符号化装置は、第１レイヤ（基本レイヤ）においてモノラル信号の符号化を行い、第２レイヤ（拡張レイヤ）においてＬチャネル信号およびＲチャネル信号の符号化を行い、各レイヤで得られる符号化パラメータを復号側に伝送するスケーラブル符号化装置である。
【００１４】
本実施の形態に係るスケーラブル符号化装置は、モノラル信号生成部１０１、モノラル信号合成部１０２、歪み最小化部１０３、音源信号生成部１０４、Ｌチャネル信号加工部１０５−１、Ｌチャネル加工信号合成部１０６−１、Ｒチャネル信号加工部１０５−２、およびＲチャネル加工信号合成部１０６−２を備える。なお、モノラル信号生成部１０１およびモノラル信号合成部１０２が上記の第１レイヤに分類され、Ｌチャネル信号加工部１０５−１、Ｌチャネル加工信号合成部１０６−１、Ｒチャネル信号加工部１０５−２、およびＲチャネル加工信号合成部１０６−２が上記の第２レイヤに分類される。また、歪み最小化部１０３および音源信号生成部１０４は、第１レイヤおよび第２レイヤに共通の構成である。
【００１５】
上記のスケーラブル符号化装置の動作の概略は以下の通りである。
【００１６】
入力信号がＬチャネル信号Ｌ１およびＲチャネル信号Ｒ１からなるステレオ信号であるので、上記のスケーラブル符号化装置は、第１レイヤにおいて、これらＬチャネル信号Ｌ１およびＲチャネル信号Ｒ１からモノラル信号Ｍ１を生成し、このモノラル信号Ｍ１に対し所定の符号化を施す。
【００１７】
一方、第２レイヤにおいては、上記のスケーラブル符号化装置は、Ｌチャネル信号Ｌ１に後述の加工処理を施し、モノラル信号に類似したＬチャネル加工信号Ｌ２を生成し、このＬチャネル加工信号Ｌ２に対して所定の符号化を施す。同様に、上記のスケーラブル符号化装置は、第２レイヤにおいて、Ｒチャネル信号Ｒ１に後述の加工処理を施し、モノラル信号に類似したＲチャネル加工信号Ｒ２を生成し、このＲチャネル加工信号Ｒ２に対し所定の符号化を施す。
【００１８】
ここで、上記の所定の符号化とは、モノラル信号、Ｌチャネル加工信号、およびＲチャネル加工信号に対し共通に符号化を施し、これら３つの信号に対し共通の単一の符号化パラメータ（単一の音源が複数の符号化パラメータで表現される場合には、一組の符号化パラメータ）を得て、符号化レートの低減を図る符号化処理のことである。例えば、入力信号に近似した音源信号を生成し、この音源信号を特定する情報を求めることにより符号化を行う符号化方法において、上記３つの信号（モノラル信号、Ｌチャネル加工信号、およびＲチャネル加工信号）に対し単一（または一組）の音源信号を割り当てることによって符号化を行う。これは、Ｌチャネル信号およびＲチャネル信号が共にモノラル信号に類似した信号となっているので、共通の符号化処理によって３つの信号を符号化できるものである。なお、この構成において、入力ステレオ信号は、音声信号であっても良いしオーディオ信号であっても良い。
【００１９】
具体的には、本実施の形態に係るスケーラブル符号化装置は、モノラル信号Ｍ１、Ｌチャネル加工信号Ｌ２、およびＲチャネル加工信号Ｒ２のそれぞれの合成信号（Ｍ２、Ｌ３、Ｒ３）を生成し、元の信号と比較することによって３つの合成信号の符号化歪みを求める。そして、求まった符号化歪み３つの和を最小とする音源信号を探索し、この音源信号を特定する情報を符号化パラメータＩ１として復号側に伝送することによって、符号化レートの低減を図る。
【００２０】
また、ここでは図示していないが、復号側では、Ｌチャネル信号およびＲチャネル信号の復号のために、Ｌチャネル信号に対し施された加工処理、およびＲチャネル信号に対し施された加工処理、についての情報が必要であるため、本実施の形態に係るスケーラブル符号化装置は、これらの加工処理に関する情報についても別途符号化を行い、復号側に伝送する。
【００２１】
次に、上記のＬチャネル信号またはＲチャネル信号に施される加工処理について説明する。
【００２２】
一般的に、同一発生源からの音声信号またはオーディオ信号であっても、マイクロフォンの置かれている位置、すなわち、このステレオ信号を収音（受聴）する位置によって、信号の波形が異なる特性を示すようになる。簡単な例としては、発生源からの距離に応じて、ステレオ信号のエネルギーは減衰すると共に、到達時間に遅延も発生し、収音位置によって異なる波形スペクトルを示すようになる。このように、ステレオ信号は、収音環境という空間的な因子によって大きな影響を受ける。
【００２３】
図２は、同一発生源からの音を異なる２つの位置で収音した信号（第１信号Ｗ１、第２信号Ｗ２）の波形スペクトルの一例を示した図である。
【００２４】
この図に示すように、第１信号および第２信号でそれぞれ異なる特性を示すことが見てとれる。この異なる特性を示す現象は、元の信号の波形に、収音位置によって異なる新たな空間的な特性が加えられた後に、マイクロフォン等の収音機器で信号が取得された結果と捉えることができる。この特性を本明細書では空間情報（Spatial Information）と呼ぶこととする。この空間情報は、ステレオ信号に聴感的な広がり感を与えるものである。また、第１信号および第２信号は、同一発生源からの信号に空間情報が加えられたものであるため、次に示すような性質も帯びている。例えば、図２の例では、第１信号Ｗ１を時間Δｔだけ遅延すると信号Ｗ１’となる。次に、信号Ｗ１’の振幅を一定の割合で減じて振幅差ΔＡを消滅させれば、信号Ｗ１’は同一発生源からの信号であるため、理想的には第２信号Ｗ２と一致することが期待できる。すなわち、音声信号またはオーディオ信号に含まれる空間情報を修正する処理を施すことにより、第１信号および第２信号の特性の違い（波形上の差異）をほぼ取り除くことができ、その結果、両方のステレオ信号の波形を類似させることができる。なお、空間情報については後ほど更に詳述する。
【００２５】
そこで、本実施の形態では、Ｌチャネル信号Ｌ１およびＲチャネル信号Ｒ１に対し、各空間情報を修正する加工処理を加えることにより、モノラル信号Ｍ１に類似したＬチャネル加工信号Ｌ２およびＲチャネル加工信号Ｒ２を生成する。これにより、符号化処理で使用される音源を共有化することができ、また、符号化パラメータとしても３つの信号に対しそれぞれの符号化パラメータを生成しなくとも、単一（または一組）の符号化パラメータを生成することによって精度の良い符号化情報を得ることができる。
【００２６】
次いで、上記のスケーラブル符号化装置の動作について、各ブロックごとに説明する。
【００２７】
モノラル信号生成部１０１は、入力されたＬチャネル信号Ｌ１とＲチャネル信号Ｒ１とから、両信号の中間的な性質を有するモノラル信号Ｍ１を生成し、モノラル信号合成部１０２に出力する。
【００２８】
モノラル信号合成部１０２は、モノラル信号Ｍ１と音源信号生成部１０４で生成される音源信号Ｓ１とを用いて、モノラル信号の合成信号Ｍ２を生成する。
【００２９】
Ｌチャネル信号加工部１０５−１は、Ｌチャネル信号Ｌ１とモノラル信号Ｍ１との差の情報であるＬチャネル空間情報を取得し、これを用いてＬチャネル信号Ｌ１に対し上記の加工処理を施し、モノラル信号Ｍ１に類似したＬチャネル加工信号Ｌ２を生成する。なお、空間情報については後ほど詳述する。
【００３０】
Ｌチャネル加工信号合成部１０６−１は、Ｌチャネル加工信号Ｌ２と音源信号生成部１０４で生成される音源信号Ｓ１とを用いて、Ｌチャネル加工信号Ｌ２の合成信号Ｌ３を生成する。
【００３１】
Ｒチャネル信号加工部１０５−２およびＲチャネル加工信号合成部１０６−２の動作については、Ｌチャネル信号加工部１０５−１およびＬチャネル加工信号合成部１０６−１の動作と基本的に同様であるため、その説明を省略する。ただ、Ｌチャネル信号加工部１０５−１およびＬチャネル加工信号合成部１０６−１の処理対象はＬチャネルであるが、Ｒチャネル信号加工部１０５−２およびＲチャネル加工信号合成部１０６−２の処理対象はＲチャネルである。
【００３２】
歪み最小化部１０３は、音源信号生成部１０４を制御し、各合成信号（Ｍ２、Ｌ３、Ｒ３）の符号化歪みの和が最小となるような音源信号Ｓ１を生成させる。なお、この音源信号Ｓ１は、モノラル信号、Ｌチャネル信号、およびＲチャネル信号に共通である。また、各合成信号の符号化歪みを求めるには、元の信号であるＭ１、Ｌ２、Ｒ２も入力として必要であるが、本図面においては説明を簡単にするために省略している。
【００３３】
音源信号生成部１０４は、歪み最小化部１０３の制御の下、モノラル信号、Ｌチャネル信号、およびＲチャネル信号に共通の音源信号Ｓ１を生成する。
【００３４】
次いで、上記のスケーラブル符号化装置のさらに詳細な構成について以下説明する。図３は、図１に示した本実施の形態に係るスケーラブル符号化装置のさらに詳細な構成を示すブロック図である。なお、ここでは、入力信号が音声信号であり、符号化方式としてＣＥＬＰ符号化を用いるスケーラブル符号化装置を例にとって説明する。また、図１に示したものと同一の構成要素、信号には同一の符号を付し、基本的にその説明を省略する。
【００３５】
このスケーラブル符号化装置は、音声信号を声道情報と音源情報とに分け、声道情報については、ＬＰＣ分析・量子化部（１１１、１１４−１、１１４−２）において、ＬＰＣパラメータ（線形予測係数）を求めることにより符号化し、音源情報については、予め記憶されている音声モデルのいずれを用いるかを特定するインデックス、すなわち、音源信号生成部１０４内の適応符号帳および固定符号帳でどのような音源ベクトルを生成するかを特定するインデックスＩ１を求めることにより、符号化を行う。
【００３６】
なお、図３において、ＬＰＣ分析・量子化部１１１およびＬＰＣ合成フィルタ１１２が図１に示したモノラル信号合成部１０２に、ＬＰＣ分析・量子化部１１４−１およびＬＰＣ合成フィルタ１１５−１が図１に示したＬチャネル加工信号合成部１０６−１に、ＬＰＣ分析・量子化部１１４−２およびＬＰＣ合成フィルタ１１５−２が図１に示したＲチャネル加工信号合成部１０６−２に、空間情報処理部１１３−１が図１に示したＬチャネル
信号加工部１０５−１に、空間情報処理部１１３−２が図１に示したＲチャネル信号加工部１０５−２に、それぞれ対応している。また、空間情報処理部１１３−１、１１３−２においては、内部にてそれぞれＬチャネル空間情報、Ｒチャネル空間情報を生成している。
【００３７】
具体的には、この図に示したスケーラブル符号化装置の各部は以下の動作を行う。なお、適宜図面を参照しながら説明を行う。
【００３８】
モノラル信号生成部１０１は、入力されたＬチャネル信号Ｌ１およびＲチャネル信号Ｒ１の平均を求め、これをモノラル信号Ｍ１としてモノラル信号合成部１０２に出力する。図４は、モノラル信号生成部１０１内部の主要な構成を示すブロック図である。加算器１２１がＬチャネル信号Ｌ１およびＲチャネル信号Ｒ１の和を求め、乗算器１２２がこの和信号のスケールを１／２にして出力する。
【００３９】
ＬＰＣ分析・量子化部１１１は、モノラル信号Ｍ１に対して線形予測分析を施し、スペクトル包絡情報であるＬＰＣパラメータを求めて歪み最小化部１０３へ出力し、さらに、このＬＰＣパラメータを量子化し、得られる量子化ＬＰＣパラメータ（モノラル信号用ＬＰＣ量子化インデックス）Ｉ１１をＬＰＣ合成フィルタ１１２および本実施の形態に係るスケーラブル符号化装置の外部へ出力する。
【００４０】
ＬＰＣ合成フィルタ１１２は、ＬＰＣ分析・量子化部１１１から出力される量子化ＬＰＣパラメータをフィルタ係数とし、音源信号生成部１０４内の適応符号帳および固定符号帳で生成される音源ベクトルを駆動音源としたフィルタ関数、すなわち、ＬＰＣ合成フィルタを用いて合成信号を生成する。このモノラル信号の合成信号Ｍ２は、歪み最小化部１０３へ出力される。
【００４１】
空間情報処理部１１３−１は、Ｌチャネル信号Ｌ１とモノラル信号Ｍ１とから、Ｌチャネル信号Ｌ１およびモノラル信号Ｍ１の特性の差を示すＬチャネル空間情報を生成する。また、空間情報処理部１１３−１は、このＬチャネル空間情報を用いてＬチャネル信号Ｌ１に対し上記の加工処理を施し、モノラル信号Ｍ１に類似したＬチャネル加工信号Ｌ２を生成する。
【００４２】
図５は、空間情報処理部１１３−１内部の主要な構成を示すブロック図である。
【００４３】
空間情報分析部１３１は、Ｌチャネル信号Ｌ１とモノラル信号Ｍ１とを比較分析することによって、両チャネル信号の空間情報の差を求め、得られた分析結果を空間情報量子化部１３２に出力する。空間情報量子化部１３２は、空間情報分析部１３１で得られた両チャネルの空間情報の差に対し量子化を行い、得られる符号化パラメータ（Ｌチャネル信号用空間情報量子化インデックス）Ｉ１２を本実施の形態に係るスケーラブル符号化装置の外部に出力する。また、空間情報量子化部１３２は、空間情報分析部１３１で得られたＬチャネル信号用空間情報量子化インデックスに対して逆量子化を施し、空間情報除去部１３３に出力する。空間情報除去部１３３は、空間情報量子化部１３２から出力された逆量子化された空間情報量子化インデックス、すなわち、空間情報分析部１３１で得られた両チャネルの空間情報の差を量子化して逆量子化した信号を、Ｌチャネル信号Ｌ１から減じることにより、Ｌチャネル信号Ｌ１をモノラル信号Ｍ１に類似した信号に変換する。この空間情報が除去されたＬチャネル信号（Ｌチャネル加工信号）Ｌ２は、ＬＰＣ分析・量子化部１１４−１に出力される。
【００４４】
ＬＰＣ分析・量子化部１１４−１の動作は、入力をＬチャネル加工信号Ｌ２とする以外は、ＬＰＣ分析・量子化部１１１と同様であり、得られるＬＰＣパラメータを歪み最小化
部１０３へ出力し、Ｌチャネル信号用ＬＰＣ量子化インデックスＩ１３をＬＰＣ合成フィルタ１１５−１および本実施の形態に係るスケーラブル符号化装置の外部に出力する。
【００４５】
ＬＰＣ合成フィルタ１１５−１の動作も、ＬＰＣ合成フィルタ１１２と同様であり、得られる合成信号Ｌ３を歪み最小化部１０３に出力する。
【００４６】
また、空間情報処理部１１３−２、ＬＰＣ分析・量子化部１１４−２、およびＬＰＣ合成フィルタ１１５−２の動作も、処理対象をＲチャネルとする以外は、空間情報処理部１１３−１、ＬＰＣ分析・量子化部１１４−１、およびＬＰＣ合成フィルタ１１５−１と同様であるので、その説明を省略する。
【００４７】
図６は、歪み最小化部１０３内部の主要な構成を示すブロック図である。
【００４８】
加算器１４１−１は、モノラル信号Ｍ１から、このモノラル信号の合成信号Ｍ２を減ずることにより誤差信号Ｅ１を算出し、この誤差信号Ｅ１を聴覚重み付け部１４２−１へ出力する。
【００４９】
聴覚重み付け部１４２−１は、ＬＰＣ分析・量子化部１１１から出力されるＬＰＣパラメータをフィルタ係数とする聴覚重み付けフィルタを用いて、加算器１４１−１から出力される符号化歪みＥ１に対して聴覚的な重み付けを施し、加算器１４３へ出力する。
【００５０】
加算器１４１−２は、空間情報が除去されたＬチャネル信号（Ｌチャネル加工信号）Ｌ２から、この信号の合成信号Ｌ３を減ずることにより、誤差信号Ｅ２を算出し、聴覚重み付け部１４２−２へ出力する。
【００５１】
聴覚重み付け部１４２−２の動作は、聴覚重み付け部１４２−１と同様である。
【００５２】
加算器１４１−３も加算器１４１−２と同様に、空間情報が除去されたＲチャネル信号（Ｒチャネル加工信号）Ｒ２から、この信号の合成信号Ｒ３を減ずることにより、誤差信号Ｅ３を算出し、聴覚重み付け部１４２−３へ出力する。
【００５３】
聴覚重み付け部１４２−３の動作も、聴覚重み付け部１４２−１と同様である。
【００５４】
加算器１４３は、聴覚重み付け部１４２−１〜１４２−３から出力される聴覚重み付けがされた後の誤差信号Ｅ１〜Ｅ３を加算し、歪み最小値判定部１４４に出力する。
【００５５】
歪み最小値判定部１４４は、聴覚重み付け部１４２−１〜１４２−３から出力される聴覚重み付けがされた後の誤差信号Ｅ１〜Ｅ３の全てを考慮し、これら３つの誤差信号から求まる符号化歪みが共に小さくなるような、音源信号生成部１０４内部の各符号帳（適応符号帳、固定符号帳、およびゲイン符号帳）の各インデックスをサブフレームごとに求める。これらの符号帳インデックスＩ１は、符号化パラメータとして本実施の形態に係るスケーラブル符号化装置の外部に出力される。
【００５６】
具体的には、歪み最小値判定部１４４は、符号化歪みを誤差信号の２乗によって表し、聴覚重み付け部１４２−１〜１４２−３から出力される誤差信号から求まる符号化歪みの総和Ｅ１２＋Ｅ２２＋Ｅ３２を最小とする、音源信号生成部１０４内部の各符号帳のインデックスを求める。このインデックスを求める一連の処理は、閉ループ（帰還ループ）となっており、歪み最小値判定部１４４は、音源信号生成部１０４に対し、各符号帳のインデックスをフィードバック信号Ｆ１を用いて指示し、１サブフレーム内において様々に変化させることによって各符号帳を探索して最終的に得られる各符号帳のインデックスＩ１
を本実施の形態に係るスケーラブル符号化装置の外部に出力する。
【００５７】
図７は、音源信号生成部１０４内部の主要な構成を示すブロック図である。
【００５８】
適応符号帳１５１は、歪み最小化部１０３から指示されたインデックスに対応する適応符号帳ラグに従って、１サブフレーム分の音源ベクトルを生成する。この音源ベクトルは、適応符号帳ベクトルとして乗算器１５２へ出力される。固定符号帳１５３は、所定形状の音源ベクトルを複数個予め記憶しており、歪み最小化部１０３から指示されたインデックスに対応する音源ベクトルを、固定符号帳ベクトルとして乗算器１５４へ出力する。ゲイン符号帳１５５は、歪み最小化部１０３からの指示に従って、適応符号帳１５１から出力される適応符号帳ベクトル用のゲイン（適応符号帳ゲイン）、および固定符号帳１５３から出力される固定符号帳ベクトル用のゲイン（固定符号帳ゲイン）を生成し、それぞれ乗算器１５２、１５４へ出力する。
【００５９】
乗算器１５２は、ゲイン符号帳１５５から出力される適応符号帳ゲインを、適応符号帳１５１から出力される適応符号帳ベクトルに乗じ、加算器１５６へ出力する。乗算器１５４は、ゲイン符号帳１５５から出力される固定符号帳ゲインを、固定符号帳１５３から出力される固定符号帳ベクトルに乗じ、加算器１５６へ出力する。加算器１５６は、乗算器１５２から出力される適応符号帳ベクトルと、乗算器１５４から出力される固定符号帳ベクトルとを加算し、加算後の音源ベクトルを駆動音源信号Ｓ１として出力する。
【００６０】
図８は、上記のスケーラブル符号化処理の手順を説明するためのフロー図である。
【００６１】
モノラル信号生成部１０１は、Ｌチャネル信号およびＲチャネル信号を入力信号とし、これらの信号を用いてモノラル信号を生成する（ＳＴ１０１０）。ＬＰＣ分析・量子化部１１１は、モノラル信号のＬＰＣ分析および量子化を行う（ＳＴ１０２０）。空間情報処理部１１３−１、１１３−２は、それぞれＬチャネル信号、Ｒチャネル信号に対し上記の空間情報処理、すなわち、空間情報の抽出および空間情報の除去を行う（ＳＴ１０３０）。ＬＰＣ分析・量子化部１１４−１、１１４−２は、空間情報が除去されたＬチャネル信号およびＲチャネル信号に対して、モノラル信号と同様に、ＬＰＣ分析および量子化を行う（ＳＴ１０４０）。なお、ＳＴ１０１０のモノラル信号の生成からＳＴ１０４０のＬＰＣ分析・量子化までの処理を総称して処理Ｐ１と呼ぶ。
【００６２】
歪み最小化部１０３は、上記３つの信号の符号化歪みが最小になるような各符号帳のインデックスを決定する（処理Ｐ２）。すなわち、音源信号を生成し（ＳＴ１１１０）、モノラル信号の合成・符号化歪みの算出を行い（ＳＴ１１２０）、Ｌチャネル信号およびＲチャネル信号の合成・符号化歪みの算出を行い（ＳＴ１１３０）、符号化歪みの最小値の判定を行う（ＳＴ１１４０）。このＳＴ１１１０〜１１４０の符号帳インデックスを探索する処理は閉ループであり、全てのインデックスについて探索が行われ、全探索が終了した時点でループが終了する（ＳＴ１１５０）。そして、歪み最小化部１０３は、求まった符号帳インデックスを出力する（ＳＴ１１６０）。
【００６３】
なお、上記の処理手順において、処理Ｐ１はフレーム単位で行われ、処理Ｐ２はフレームをさらに分割したサブフレーム単位で行われる。
【００６４】
また、上記の処理手順では、ＳＴ１０２０とＳＴ１０３０〜ＳＴ１０４０とが、この順で行われる場合を例にとって説明したが、ＳＴ１０２０とＳＴ１０３０〜ＳＴ１０４０とは、同時に処理（すなわち、並列処理）されても良い。また、ＳＴ１１２０とＳＴ１１３０とに関しても同様で、これらの手順も並列処理であって良い。
【００６５】
次いで、上記の空間情報処理部１１３−１の各部の処理を、数式を用いて詳細に説明する。空間情報処理部１１３−２の説明は、空間情報処理部１１３−１と同様なので省略する。
【００６６】
まず、空間情報として、２チャネル間のエネルギー比および遅延時間差を使用する場合を例にとって説明する。
【００６７】
空間情報分析部１３１は、２チャネル間のフレーム単位のエネルギー比を算出する。まず、Ｌチャネル信号およびモノラル信号の１フレーム内のエネルギーＥＬｃｈおよびＥＭが、次の式（１）および式（２）に従って求められる。
【数１】
0004842147.tif 000002
【数２】
0004842147.tif 000003
ここで、ｎはサンプル番号、ＦＬは１フレームのサンプル数（フレーム長）である。また、ｘＬｃｈ（ｎ）およびｘＭ（ｎ）は、各々Ｌチャネル信号およびモノラル信号の第ｎサンプルの振幅を示す。
【００６８】
そして、空間情報分析部１３１は、Ｌチャネル信号およびモノラル信号のエネルギー比の平方根Ｃを次の式（３）に従って求める。
【数３】
0004842147.tif 000004
【００６９】
また、空間情報分析部１３１は、Ｌチャネル信号のモノラル信号に対する２チャネル間の信号の時間的ずれの量である遅延時間差を、以下のように、２チャネルの信号間で最も相互相関が最も高くなるような値として求める。具体的には、モノラル信号およびＬチャネル信号の相互相関関数Φが次の式（４）に従って求められる。
【数４】
0004842147.tif 000005
ここで、ｍはあらかじめ定めたｍｉｎ＿ｍからｍａｘ＿ｍまでの範囲の値をとるものとし、Φ（ｍ）が最大となるときのｍ＝ＭをＬチャネル信号のモノラル信号に対する遅延時間差とする。
【００７０】
なお、上記のエネルギー比および遅延時間差を以下の式（５）によって求めても良い。式（５）では、モノラル信号と、このモノラル信号に対して空間情報を除去したＬチャネル信号と、の誤差Ｄを最小にするようなエネルギー比の平方根Ｃおよび遅延時間ｍを求める。
【数５】
0004842147.tif 000006
【００７１】
空間情報量子化部１３２は、上記ＣおよびＭを予め定めたビット数で量子化し、量子化されたＣおよびＭをそれぞれ、ＣＱおよびＭＱとする。
【００７２】
空間情報除去部１３３は、Ｌチャネル信号から以下の式（６）の変換式に従って空間情報を除去する。
【数６】
0004842147.tif 000007
【００７３】
なお、上記の空間情報の具体例としては、以下のものがある。
【００７４】
例えば、２チャネル間のエネルギー比および遅延時間差という２つのパラメータを空間情報として使用することができる。これらは定量化のし易いパラメータである。また、バリエーションとして周波数帯域ごとの伝播特性、例えば、位相差、振幅比等を使用することもできる。
【００７５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、符号化対象の信号を互いに類似させて共通の音源で符号化するので、復号信号の音質劣化を防ぎつつ、符号化レートを削減して回路規模を削減することができる。
【００７６】
また、各レイヤにおいて共通の音源を用いて符号化するので、各レイヤごとに、適応符号帳、固定符号帳、およびゲイン符号帳のセットを設置する必要がなく、１セットの各符号帳で音源を生成することができる。すなわち、回路規模を削減することができる。
【００７７】
また、以上の構成において、歪み最小化部１０３は、モノラル信号、Ｌチャネル信号、Ｒチャネル信号の全ての符号化歪みを考慮し、これらの符号化歪みの総和が最小となるような制御を行う。よって、符号化性能が高まり、復号信号の音質を向上させることができる。
【００７８】
なお、本実施の形態の図３以降では、符号化方式としてＣＥＬＰ符号化が用いられる場合を例にとって説明したが、必ずしもＣＥＬＰ符号化のように音声モデルを用いる符号化である必要はないし、符号帳に予め登録された音源を利用する符号化方法でなくても良い。
【００７９】
また、本実施の形態では、モノラル信号、Ｌチャネル加工信号、およびＲチャネル加工信号の３つの信号の符号化歪みの全てを考慮する場合を例にとって説明したが、モノラル信号、Ｌチャネル加工信号、およびＲチャネル加工信号は互いに類似しているので、１チャネルのみ、例えば、モノラル信号のみの符号化歪みを最小とする符号化パラメータを求め、この符号化パラメータを復号側に伝送するようにしても良い。かかる場合でも、復号側では、モノラル信号の符号化パラメータを復号して、このモノラル信号を再生することができると共に、ＬチャネルおよびＲチャネルについても、本実施の形態に係るスケーラ
ブル符号化装置から出力されたＬチャネル空間情報またはＲチャネル空間情報の符号化パラメータを復号して復号モノラル信号に対し上記の加工処理と逆の処理を施すことにより、大きく品質を低下させることなく両チャネルの信号を再生することができる。
【００８０】
さらに、本実施の形態においては、２チャネル間（例えば、Ｌチャネル信号とモノラル信号）のエネルギー比および遅延時間差という２つのパラメータの双方を空間情報とする場合を例にとって説明したが、空間情報としていずれか一方のパラメータだけを使用するようにしても良い。１つのパラメータのみを使用する場合は、２つのパラメータを用いる場合と比較して２つのチャネルの類似性を向上させる効果が減少するが、逆に符号化ビット数をさらに削減できるという効果がある。
【００８１】
例えば、空間情報として２チャネル間のエネルギー比のみを用いる場合、Ｌチャネル信号の変換は、上記式（３)で求まるエネルギー比の平方根Ｃを量子化した値ＣＱを用いて、以下の式（７）に従って行う。
【数７】
0004842147.tif 000008
【００８２】
式（７）におけるエネルギー比の平方根ＣＱは、振幅比と言うこともできるので（ただし、符号は正のみ）、ｘＬｃｈ(ｎ)にＣＱを乗じることによってｘＬｃｈ(ｎ)の振幅を変換、すなわち、音源との距離によって減衰した振幅を補正することができるので、空間情報のうち距離による影響を除去したことに相当する。
【００８３】
例えば、空間情報として２チャネル間の遅延時間差のみを用いる場合、サブチャネル信号の変換は、上記式（４）で求まるΦ（ｍ）を最大とするｍ＝Ｍを量子化した値ＭＱを用いて、以下の式（８）に従って行う。
【数８】
0004842147.tif 000009
【００８４】
式（８）におけるΦを最大とするＭＱは、時間を離散的に表した値なので、ｘＬｃｈ(ｎ)のｎをｎ−ＭＱに置き換えることによって時間をＭだけさかのぼった（時間Ｍだけ前の）波形ｘＬｃｈ(ｎ)に変換したことになる。すなわち、Ｍだけ波形を遅延させることになるので、空間情報のうち距離による影響を除去したことに相当する。なお、音源の方向が違うということは距離も違うこととなるので、方向による影響も考慮したことになる。
【００８５】
また、空間情報を除去したＬチャネル信号およびＲチャネル信号に対して、ＬＰＣ量子化部で量子化する際に、モノラル信号に対して量子化された量子化ＬＰＣパラメータを用いて、差分量子化や予測量子化等を行うようにしても良い。空間情報を除去したＬチャネル信号およびＲチャネル信号は、モノラル信号に近い信号に変換されているので、これらの信号に対するＬＰＣパラメータは、モノラル信号のＬＰＣパラメータとの相関が高いため、より低いビットレートで効率的な量子化を行うことが可能となるからである。
【００８６】
また、歪み最小化部１０３では、符号化歪みを算出する際に、モノラル信号またはステ
レオ信号のどちらかの符号化歪みの寄与を少なくするように、以下の式（９）のように、あらかじめ重み付け係数α、β、γを設定しておくこともできる。
符号化歪み＝α×モノラル信号の符号化歪み＋β×Ｌチャネル信号の符号化歪み
＋γ×Ｒチャネル信号の符号化歪み  …（９）
【００８７】
このように、符号化歪みの寄与を小さくしたい信号（高音質で符号化したい信号）に対する重み付け係数を他の信号の重み付け係数よりも大きくすることによって、使用環境に応じた符号化を実現することができる。例えば、復号する際に、モノラル信号よりもステレオ信号で復号される場合が多いことがあらかじめ想定される信号を符号化する場合には、重み付け係数として、αよりもβ、γを大きな値に設定し、このときβとγは同じ値を使用する。
【００８８】
また、上記の重み付け係数の設定方法のバリエーションとしては、ステレオ信号の符号化歪みのみを考慮し、モノラル信号の符号化歪みに関しては考慮しないようにすることもできる。この場合は、αを０に設定する。βおよびγは同じ値(例えば１)に設定する。
【００８９】
また、ステレオ信号のうち、一方のチャネルの信号（例えばＬチャネル信号）に重要な情報が含まれる場合（例えば、Ｌチャネル信号は音声、Ｒチャネル信号は背景音楽）には、重み付け係数として、βをγより大きな値に設定する。
【００９０】
また、モノラル信号および空間情報を除去したＬチャネル信号のみの２つの信号の符号化歪みを最小にするように、音源信号のパラメータを探索し、かつＬＰＣパラメータも２つの信号についてのみ、量子化するようにすることもできる。この場合、Ｒチャネル信号は、次の式（１０）から求めることができる。さらに、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号を逆にすることも可能である。
Ｒ(ｉ)＝２×Ｍ(ｉ)−Ｌ(ｉ)  …（１０）
【００９１】
ここで、Ｒ（ｉ）はＲチャネル信号、Ｍ（ｉ）はモノラル信号、Ｌ（ｉ）はＬチャネル信号のｉ番目のサンプルの振幅値である。
【００９２】
また、モノラル信号、Ｌチャネル加工信号、Ｒチャネル加工信号が互いに類似していれば、音源を共有化することができる。よって、本実施の形態では、空間情報を除去する等の加工処理だけでなく、他の加工処理を利用しても上記と同様の作用・効果を得ることができる。
【００９３】
（実施の形態２）
実施の形態１においては、歪み最小化部１０３が、モノラル信号、Ｌチャネル、Ｒチャネルの全ての符号化歪みを考慮し、これらの符号化歪みの総和が最小となるような符号化ループの制御を行っていた。しかし厳密に言えば、歪み最小化部１０３は、例えばＬチャネルについては、空間情報が除去されたＬチャネル信号と、空間情報が除去されたＬチャネル信号の合成信号と、の間の符号化歪みを求めて使用しており、これらの信号は空間情報が除去された後の信号であるため、Ｌチャネル信号というよりはモノラル信号に近い性質を有した信号である。すなわち、符号化ループのターゲット信号が、原信号ではなく、所定の処理を施した後の信号になっている。
【００９４】
そこで、本実施の形態では、歪み最小化部１０３における符号化ループのターゲット信号として、原信号を用いることとする。一方、本発明では原信号に対する合成信号が存在しないため、例えばＬチャネルについては、空間情報が除去されたＬチャネル信号の合成信号に、再び空間情報を付与する構成を設け、空間情報が復元されたＬチャネル合成信号を求め、この合成信号と原信号（Ｌチャネル信号）とから符号化歪みを算出する。
【００９５】
図９は、本発明の実施の形態２に係るスケーラブル符号化装置の詳細な構成を示すブロック図である。なお、このスケーラブル符号化装置は、実施の形態１に示したスケーラブル符号化装置（図３参照）と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００９６】
本実施の形態に係るスケーラブル符号化装置は、実施の形態１の構成に加え、さらに、空間情報付与部２０１−１、２０１−２、ＬＰＣ分析部２０２−１、２０２−２を備え、また、符号化ループの制御を司る歪み最小化部の機能が実施の形態１と異なる（歪み最小化部２０３）。
【００９７】
空間情報付与部２０１−１は、ＬＰＣ合成フィルタ１１５−１から出力される合成信号Ｌ３に対し、空間情報処理部１１３−１で除去された空間情報を付与し、歪み最小化部２０３に出力する（Ｌ３’）。ＬＰＣ分析部２０２−１は、原信号であるＬチャネル信号Ｌ１に対し線形予測分析を行い、得られるＬＰＣパラメータを歪み最小化部２０３に出力する。歪み最小化部２０３の動作については後述する。
【００９８】
なお、空間情報付与部２０１−２、ＬＰＣ分析部２０２−２の動作も上記と同様である。
【００９９】
図１０は、空間情報付与部２０１−１内部の主要な構成について示すブロック図である。なお、空間情報付与部２０１−２の構成も同様である。
【０１００】
空間情報付与部２０１−１は、空間情報逆量子化部２１１および空間情報復号部２１２を備える。空間情報逆量子化部２１１は、入力されたＬチャネル信号用の空間情報量子化インデックスＣＱおよびＭＱを逆量子化し、Ｌチャネル信号のモノラル信号に対する空間情報量子化パラメータＣ’およびＭ’を空間情報復号部２１２に出力する。空間情報復号部２１２は、空間情報が除去されたＬチャネル信号の合成信号Ｌ３に対し、空間情報量子化パラメータＣ’およびＭ’を適用することにより、空間情報を付与したＬチャネル合成信号Ｌ３’を生成し、出力する。
【０１０１】
次いで、空間情報付与部２０１−１における処理を説明するための数式を以下に示す。なお、これらの処理は、空間情報処理部１１３−１における処理の逆処理にすぎないので、詳細な説明は省略する。
【０１０２】
例えば、空間情報として、エネルギー比および遅延時間差を用いる場合は、上記式（６）に対応して、以下の式（１１）となる。
【数９】
0004842147.tif 000010
【０１０３】
また、例えば、空間情報としてエネルギー比のみを用いる場合は、上記式（７）に対応して、以下の式（１２）となる。
【数１０】
0004842147.tif 000011
【０１０４】
また、例えば、空間情報として遅延時間差のみを用いる場合は、上記式（８）に対応して、以下の式（１３）となる。
【数１１】
0004842147.tif 000012
【０１０５】
なお、Ｒチャネル信号についても同様の数式によって説明される。
【０１０６】
図１１は、上記の歪み最小化部２０３内部の主要な構成を示すブロック図である。なお、実施の形態１で示した歪み最小化部１０３と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１０７】
歪み最小化部２０３には、モノラル信号Ｍ１とモノラル信号の合成信号Ｍ２、Ｌチャネル信号Ｌ１とこれに対する空間情報を付与された合成信号Ｌ３’、および、Ｒチャネル信号Ｒ１とこれに対する空間情報を付与された合成信号Ｒ３’が入力される。歪み最小化部２０３は、それぞれの信号間の符号化歪みを算出し、聴覚重み付けを行った上で、各符号か歪みの総和を算出し、この符号化歪みが最小となる各符号帳のインデックスを決定する。
【０１０８】
また、聴覚重み付け部１４２−２には、Ｌチャネル信号のＬＰＣパラメータが入力され、聴覚重み付け部１４２−２は、これをフィルタ係数として聴覚重み付けを行う。また、聴覚重み付け部１４２−３には、Ｒチャネル信号のＬＰＣパラメータが入力され、聴覚重み付け部１４２−３は、これをフィルタ係数として聴覚重み付けを行う。
【０１０９】
図１２は、上記のスケーラブル符号化処理の手順を説明するためのフロー図である。
【０１１０】
実施の形態１で示した図８との違いは、ＳＴ１１３０の代わりに、Ｌ／Ｒチャネル信号の合成および空間情報付与を行うステップ（ＳＴ２０１０）と、Ｌ／Ｒチャネル信号の符号化歪みの算出を行うステップ（ＳＴ２０２０）とが入っている点である。
【０１１１】
このように、本実施の形態によれば、符号化ループのターゲット信号として、実施の形態１のような所定の処理を施した後の信号ではなく、原信号であるＬチャネル信号およびＲチャネル信号をそのまま用いる。また、ターゲット信号を原信号とするために、対応する合成信号としては、空間情報を復元したＬＰＣ合成信号を使用する。よって、符号化精度が向上することが期待される。
【０１１２】
何故なら、例えば、実施の形態１では、Ｌチャネル信号およびＲチャネル信号に対して、空間情報を除去した後の信号から合成される信号の符号化歪みを最小化するように、符
号化ループが動作していた。よって、最終的に出力される復号信号に対する符号化歪みは最小となっていないおそれがあるからである。
【０１１３】
また、例えば、Ｌチャネル信号の振幅がモノラル信号の振幅に比べ著しく大きい場合、実施の形態１の方法では、歪み最小化部に入力されるＬチャネル信号の誤差信号において、この振幅が大きいことによる影響が除去された後の信号となっている。よって、復号装置において、空間情報を復元する際に、振幅の増幅に伴って、不要な符号化歪みも増幅されることとなり、再生音質が劣化する。一方、本実施の形態では、復号装置で得られる復号信号と同一の信号に含まれる符号化歪みを対象に最小化を行っているので、このような問題は生じない。
【０１１４】
また、以上の構成において、聴覚重み付けに用いるＬＰＣパラメータは、空間情報を除去する前のＬチャネル信号およびＲチャネル信号から求まるＬＰＣパラメータを用いる。すなわち、聴覚重み付けにおいては、原信号であるＬチャネル信号およびＲチャネル信号そのものに対する聴覚重みを適用するようにする。よって、Ｌチャネル信号およびＲチャネル信号に対し、より聴覚的に歪みの小さい高音質な符号化を行うことができる。
【０１１５】
以上、本発明の実施の形態について説明した。
【０１１６】
本発明に係るスケーラブル符号化装置およびスケーラブル符号化方法は、上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。
【０１１７】
本発明に係るスケーラブル符号化装置は、移動体通信システムにおける通信端末装置および基地局装置に搭載することが可能であり、これにより上記と同様の作用効果を有する通信端末装置および基地局装置を提供することができる。また、本発明に係るスケーラブル符号化装置およびスケーラブル符号化方法は、有線方式の通信システムにおいても利用可能である。
【０１１８】
なお、ここでは、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明をソフトウェアで実現することも可能である。例えば、本発明に係るスケーラブル符号化方法の処理のアルゴリズムをプログラミング言語によって記述し、このプログラムをメモリに記憶しておいて情報処理手段によって実行させることにより、本発明のスケーラブル符号化装置と同様の機能を実現することができる。
【０１１９】
なお、適応符号帳（adaptive codebook）は、適応音源符号帳と呼ばれることもある。また、固定符号帳（fixed codebook）は、固定音源符号帳と呼ばれることもある。また、固定符号帳は、雑音符号帳、確率符号帳（stochastic codebook）、あるいは乱数符号帳（random codebook）と呼ばれることもある。
【０１２０】
また、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されていても良いし、一部または全てを含むように１チップ化されていても良い。
【０１２１】
また、ここではＬＳＩとしたが、集積度の違いによって、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩ等と呼称されることもある。
【０１２２】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現しても良い。ＬＳＩ製造後に、プログラム化することが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続もしくは設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用しても良い。
【０１２３】
さらに、半導体技術の進歩または派生する別技術により、ＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行っても良い。バイオ技術の適応等が可能性としてあり得る。
【０１２４】
本明細書は、２００４年１２月２８日出願の特願２００４−３８１４９２および２００５年５月３１日出願の特願２００５−１６０１８７に基づく。これらの内容はすべてここに含めておく。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
本発明に係るスケーラブル符号化装置およびスケーラブル符号化方法は、移動体通信システムにおける通信端末装置、基地局装置等の用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】実施の形態１に係るスケーラブル符号化装置の主要な構成を示すブロック図
【図２】同一発生源からの音を異なる位置で取得した信号の波形スペクトルの一例を示した図
【図３】実施の形態１に係るスケーラブル符号化装置のさらに詳細な構成を示すブロック図
【図４】実施の形態１に係るモノラル信号生成部内部の主要な構成を示すブロック図
【図５】実施の形態１に係る空間情報処理部内部の主要な構成を示すブロック図
【図６】実施の形態１に係る歪み最小化部内部の主要な構成を示すブロック図
【図７】実施の形態１に係る音源信号生成部内部の主要な構成を示すブロック図
【図８】実施の形態１に係るスケーラブル符号化処理の手順を説明するためのフロー図
【図９】実施の形態２に係るスケーラブル符号化装置の詳細な構成を示すブロック図
【図１０】実施の形態２に係る空間情報付与部内部の主要な構成について示すブロック図
【図１１】実施の形態２に係る歪み最小化部内部の主要な構成を示すブロック図
【図１２】実施の形態２に係るスケーラブル符号化処理の手順を説明するためのフロー図
【図１】
0004842147.tif 000013
【図２】
0004842147.tif 000014
【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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