(57)【要約】【課題】  圧縮率を高めた場合における、時間的な帯域変動による異音やノイズ、或いはパワー感の欠如を低減する。【解決手段】  復号装置３０において、パワー補整用スペクトル生成合成部３７１〜３７４は、量子化精度情報、正規化係数、ゲイン制御情報及びパワー調整情報に基づいてパワー補整用スペクトルPCSPのパワー調整を行う。そして、閾値以下のスペクトルをパワー調整後のパワー補整用スペクトルPCSPで置き換えることにより、又はスペクトルSPにパワー調整後のパワー補整用スペクトルPCSPを足し込むことにより、スペクトルSPのパワー補整を行う。【選択図】  図３
2005284301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタル信号をスペクトル変換して正規化及び量子化を行い、上記正規化に用いた正規化係数及び上記量子化に用いた量子化精度情報と共に符号化されたスペクトルを復号する復号方法において、
上記量子化精度情報及び上記正規化係数を復号し、逆量子化及び逆正規化を行って上記スペクトルを復号するスペクトル復号工程と、
パワー補整用スペクトルを生成するパワー補整用スペクトル生成工程と、
生成された上記パワー補整用スペクトルのパワーを調整するパワー調整工程と、
上記パワー調整工程にてパワー調整された上記パワー補整用スペクトルと、上記スペクトル復号工程にて復号された上記スペクトルとを合成する合成工程とを有し、
上記パワー調整工程では、上記スペクトル復号工程にて復号された上記量子化精度情報に基づいて上記パワー補整用スペクトルのパワーを調整する
ことを特徴とする復号方法。
【請求項２】
上記パワー補整用スペクトル生成工程では、所定のスペクトルパターンから生成したテーブルの値を参照してパワー補整用スペクトルを生成することを特徴とする請求項１記載の復号方法。
【請求項３】
上記パワー補整用スペクトル生成工程では、上記テーブルから値を参照する位置を上記スペクトルの符号化に用いたデータに基づいて決定することを特徴とする請求項２記載の復号方法。
【請求項４】
上記スペクトルの符号化に用いたデータは、正規化係数であることを特徴とする請求項３記載の復号方法。
【請求項５】
上記スペクトルの符号化に用いたデータは、量子化精度情報であることを特徴とする請求項３記載の復号方法。
【請求項６】
上記パワー補整用スペクトル生成工程では、ランダムな数値列を用いて上記パワー補整用スペクトルを生成することを特徴とする請求項１記載の復号方法。
【請求項７】
上記ランダムな数値列は、ガウシアン分布数値列であることを特徴とする請求項６記載の復号方法。
【請求項８】
上記パワー調整工程では、さらに、上記スペクトルの復号に用いた正規化係数に基づいて上記パワー補整用スペクトルのパワーを調整することを特徴とする請求項１記載の復号方法。
【請求項９】
上記パワー調整工程では、さらに、上記スペクトルの符号化時に符号化されたパワー調整情報に基づいて上記パワー補整用スペクトルのパワーを調整することを特徴とする請求項１記載の復号方法。
【請求項１０】
上記合成工程では、上記スペクトルと上記パワー補整用スペクトルとを加算することを特徴とする請求項１記載の復号方法。
【請求項１１】
上記合成工程では、上記スペクトルの少なくとも一部と上記パワー補整用スペクトルとを置き換えることを特徴とする請求項１記載の復号方法。
【請求項１２】
上記合成工程では、所定の値以下の上記スペクトルと上記パワー補整用スペクトルとを合成することを特徴とする請求項１記載の復号方法。
【請求項１３】
ディジタル信号をスペクトル変換して正規化及び量子化を行い、上記正規化に用いた正規化係数及び上記量子化に用いた量子化精度情報と共に符号化されたスペクトルを復号する復号装置において、
上記量子化精度情報及び上記正規化係数を復号し、逆量子化及び逆正規化を行って上記スペクトルを復号するスペクトル復号手段と、
パワー補整用スペクトルを生成するパワー補整用スペクトル生成手段と、
生成された上記パワー補整用スペクトルのパワーを調整するパワー調整手段と、
上記パワー調整手段によってパワー調整された上記パワー補整用スペクトルと、上記スペクトル復号手段によって復号された上記スペクトルとを合成する合成手段とを備え、
上記パワー調整手段は、上記スペクトル復号手段によって復号された上記量子化精度情報に基づいて上記パワー補整用スペクトルのパワーを調整する
ことを特徴とする復号装置。
【請求項１４】
ディジタル信号をスペクトル変換して正規化及び量子化を行い、上記正規化に用いた正規化係数及び上記量子化に用いた量子化精度情報と共に符号化されたスペクトルを復号する復号処理をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
上記量子化精度情報及び上記正規化係数を復号し、逆量子化及び逆正規化を行って上記スペクトルを復号するスペクトル復号工程と、
パワー補整用スペクトルを生成するパワー補整用スペクトル生成工程と、
生成された上記パワー補整用スペクトルのパワーを調整するパワー調整工程と、
上記パワー調整工程にてパワー調整された上記パワー補整用スペクトルと、上記スペクトル復号工程にて復号された上記スペクトルとを合成する合成工程とを有し、
上記パワー調整工程では、上記スペクトル復号工程にて復号された上記量子化精度情報に基づいて上記パワー補整用スペクトルのパワーを調整する
ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高能率符号化された音響信号や音声信号等のディジタルデータを復号する復号方法及びその装置、並びに復号処理をコンピュータに実行させるプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、音声等のオーディオ信号を高能率符号化する手法としては、例えば帯域分割符号化（サブバンドコーディング）等に代表される非ブロック化周波数帯域分割方式や、変換符号化等に代表されるブロック化周波数帯域分割方式などが知られている。
【０００３】
非ブロック化周波数帯域分割方式では、時間軸上のオーディオ信号を、ブロック化せずに複数の周波数帯域に分割して符号化を行う。また、ブロック化周波数帯域分割方式では、時間軸上の信号を周波数軸上の信号に変換（スペクトル変換）して複数の周波数帯域に分割して、すなわち、スペクトル変換して得られる係数を所定の周波数帯域毎にまとめて、各帯域毎に符号化を行う。
【０００４】
また、符号化効率をより向上させる手法として、上述の非ブロック化周波数帯域分割方式とブロック化周波数帯域分割方式とを組み合わせた高能率符号化の手法も提案されている。この手法によれば、例えば、帯域分割符号化で帯域分割を行った後、各帯域毎の信号を周波数軸上の信号にスペクトル変換し、このスペクトル変換された各帯域毎に符号化が行われる。
【０００５】
ここで、周波数帯域分割を行う際には、処理が簡単であり、且つ、折り返し歪みが消去されることから、例えば、ＱＭＦ（Quadrature Mirror Filter）が用いられることが多い。なお、ＱＭＦによる周波数帯域分割の詳細については、「1976R.E.Crochiere, Digital coding of speech in subbands, Bell Syst. Tech. J.Vol.55, No.8 1976」等に記載されている。
【０００６】
また、帯域分割を行う手法としてこの他に、例えば、等バンド幅のフィルタ分割手法であるＰＱＦ（Polyphase Quadrature Filter）等がある。このＰＱＦの詳細については、「ICASSP 83 BOSTON, Polyphase Quadrature filters - A new subband coding technique, Joseph H. Rothweiler」等に記載されている。
【０００７】
一方、上述したスペクトル変換としては、例えば、入力オーディオ信号を所定単位時間のフレームでブロック化し、ブロック毎に離散フーリエ変換（Discrete Fourier Transformation:DFT）、離散コサイン変換（Discrete Cosine Transformation:DCT）、改良ＤＣＴ変換（Modified Discrete Cosine Transformation:MDCT）等を行うことで時間軸信号を周波数軸信号に変換するものがある。
【０００８】
なお、ＭＤＣＴについては、「ICASSP 1987, Subband/Transform Coding Using Filter Bank Designs Based on Time Domain Aliasing Cancellation, J.P.Princen, A.B.Bradley, Univ. of Surrey Royal Melbourne Inst. of Tech.」等に、その詳細が記載されている。
【０００９】
このようにフィルタやスペクトル変換によって得られる帯域毎の信号を量子化することにより、量子化雑音が発生する帯域を制御することができ、これによりマスキング効果等の性質を利用して聴覚的により高能率な符号化を行うことができる。また、量子化を行う前に各帯域毎の信号成分を、例えばその帯域における信号成分の絶対値の最大値で正規化するようにすれば、さらに高能率な符号化を行うことができる。
【００１０】
帯域分割を行う際の各周波数帯域の幅は、例えば、人間の聴覚特性を考慮して決定される。すなわち一般的には、例えば、臨界帯域（クリティカルバンド）と呼ばれている、高域ほど幅が広くなるような帯域幅で、オーディオ信号を複数（例えば３２バンドなど）の帯域に分割することがある。
【００１１】
また、各帯域毎のデータを符号化する際には、各帯域毎に所定のビット配分、或いは各帯域毎に適応的なビット割当（ビットアロケーション）が行われる。すなわち、例えば、ＭＤＣＴ処理されて得られた係数データをビットアロケーションによって符号化する際には、ブロック毎の信号をＭＤＣＴ処理して得られる各帯域のＭＤＣＴ係数データに対して、適応的にビット数が割り当てられて符号化が行われる。
【００１２】
ビット割当手法としては、例えば、各帯域毎の信号の大きさに基づいてビット割当を行う手法（以下、適宜第１のビット割当手法という。）や、聴覚マスキングを利用することで各帯域毎に必要な信号対雑音比を得て固定的なビット割当を行う手法（以下、適宜第２のビット割当手法という。）等が知られている。
【００１３】
なお、第１のビット割当手法については、例えば、「Adaptive Transform Coding of Speech Signals, R.Zelinski and P.Noll, IEEE Transactions of Accoustics, Speech and Signal Processing, vol.ASSP-25, No.4, August 1977」等にその詳細が記載されている。
【００１４】
また、第２のビット割当手法については、例えば、「ICASSP 1980, The critical band coder digital encoding of the perceptual requirements of the auditory system, M.A.Kransner MIT」等にその詳細が記載されている。
【００１５】
第１のビット割当手法によれば、量子化雑音スペクトルが平坦となり、雑音エネルギが最小となる。しかしながら、聴感覚的にはマスキング効果が利用されていないために、実際の聴感上の雑音感は最適にはならない。また、第２のビット割当手法では、ある周波数にエネルギが集中する場合、例えば、サイン波等を入力した場合であっても、ビット割当が固定的であるために、特性値がそれほど良い値とはならない。
【００１６】
そこで、ビット割当に使用できる全ビットを、各小ブロック毎に予め定められた固定ビット割当パターン分と、各ブロックの信号の大きさに依存したビット配分を行う分とに分割して使用し、その分割比を入力信号に関係する信号に依存させる、すなわち、例えば、その信号のスペクトルが滑らかなほど固定ビット割当パターン分への分割比率を大きくする高能率符号化装置が提案されている。
【００１７】
この方法によれば、サイン波入力のように特定のスペクトルにエネルギが集中する場合には、そのスペクトルを含むブロックに多くのビットが割り当てられ、これにより全体の信号対雑音特性を飛躍的に改善することができる。一般に、急峻なスペクトル成分を持つ信号に対して人間の聴覚は極めて敏感であるため、上述のようにして信号対雑音特性を改善することは、単に測定上の数値を向上させるばかりでなく、聴感上の音質を改善するのにも有効である。
【００１８】
ビット割当の方法としては、この他にも数多くの方法が提案されており、さらに聴覚に関するモデルが精緻化され、符号化装置の能力が向上すれば、聴覚的な観点からより高能率な符号化が可能となる。
【００１９】
波形信号をスペクトルに変換する方法としてＤＦＴやＤＣＴを使用した場合には、Ｍ個のサンプルからなる時間ブロックで変換を行うと、Ｍ個の独立な実数データが得られる。しかしながら通常は、時間ブロック（フレーム）間の接続歪みを軽減するために、１つのブロックは両隣のブロックとそれぞれ所定の数Ｍ１個のサンプルずつオーバーラップさせて構成されるので、ＤＦＴやＤＣＴを利用した符号化方法では、平均して（Ｍ−Ｍ１）個のサンプルに対してＭ個の実数データを量子化して符号化することになる。
【００２０】
また、時間軸上の信号をスペクトルに変換する方法としてＭＤＣＴを使用した場合には、両隣のブロックとＭ個ずつオーバーラップさせた２Ｍ個のサンプルから、独立なＭ個の実数データが得られる。したがってこの場合には、平均してＭ個のサンプルに対してＭ個の実数データを量子化して符号化することになる。この場合、復号装置においては、上述のようにしてＭＤＣＴを用いて得られる符号から、各ブロックにおいて逆変換を施して得られる波形要素を互いに干渉させながら加え合わせることにより、波形信号が再構成される。
【００２１】
一般に、変換のための時間ブロック（フレーム）を長くすることによって、スペクトルの周波数分解能が高まり、特定のスペクトル成分にエネルギが集中する。したがって、両隣のブロックと半分ずつオーバーラップさせて長いブロック長で変換を行い、しかも得られたスペクトル信号の個数が元の時間サンプルの個数に対して増加しないＭＤＣＴを使用する場合、ＤＦＴやＤＣＴを使用した場合よりも効率のよい符号化を行うことが可能となる。また、隣接するブロック同士に充分長いオーバーラップを持たせることによって、波形信号のブロック間歪みを軽減することもできる。
【００２２】
実際の符号列を構成するに際しては、先ず正規化及び量子化が行われる帯域毎に、量子化を行うときの量子化ステップを表す情報である量子化精度情報と各信号成分を正規化するのに用いた係数を表す情報である正規化係数とを所定のビット数で符号化し、次に正規化及び量子化されたスペクトル信号を符号化する。
【００２３】
ここで、例えば、「IDO/IEC 11172-3:1993(E), 1993」には、帯域によって量子化精度情報を表すビット数が異なるように設定された高能率符号化方式が記述されており、これによれば、高域の帯域ほど量子化精度情報を表すビット数が小さくなるように規格化されている。
【００２４】
図９に、例えばオーディオ信号を周波数帯域分割して符号化する従来の符号化装置１００の構成の一例を示す。帯域分割部１０１は、符号化すべきオーディオ信号を入力し、上述したＱＭＦ又はＰＱＦ等のフィルタを用いて、このオーディオ信号を例えば４つの周波数帯域の信号に帯域分割する。なお、帯域分割部１０１でオーディオ信号を帯域分割するときの各帯域（以下、適宜、符号化ユニットという。）の幅は、均一であっても、また臨界帯域幅に合わせるように不均一にしてもよい。また、オーディオ信号は、４つの符号化ユニットに分割されるようになされているが、符号化ユニットの数は、これに限定されるものではない。そして、帯域分割部１０１は、４つの符号化ユニット（以下、適宜、４つの符号化ユニットそれぞれを、第１〜第４の符号化ユニットという。）に分解された信号を、所定の時間ブロック（フレーム）毎に、ゲイン制御部１０２１〜１０２４に供給する。
【００２５】
ゲイン制御部１０２１〜１０２４は、各ブロック内の信号の振幅に応じてゲイン制御情報を生成し、このゲイン制御情報に基づいてブロック内の信号のゲイン制御を行う。そして、ゲイン制御部１０２１〜１０２４は、ゲイン制御を行った結果得られた第１〜第４の符号化ユニットの信号をスペクトル変換部１０３１〜１０３４に供給すると共に、ゲイン制御情報をマルチプレクサ１０７に供給する。
【００２６】
スペクトル変換部１０３１〜１０３４は、ゲイン制御された各符号化ユニットの時間軸上の信号に対してＭＤＣＴ等のスペクトル変換を行って周波数軸上の信号を生成し、この周波数軸上の信号を正規化部１０４１〜１０４４及び量子化精度決定部１０５に供給する。
【００２７】
正規化部１０４１〜１０４４は、第１〜第４の符号化ユニットの信号それぞれを構成する各信号成分から絶対値が最大のものを抽出し、この値に対応する係数を第１〜第４の符号化ユニットの正規化係数とする。そして、正規化部１０４１〜１０４４は、第１〜第４の符号化ユニットの信号を構成する各信号成分を、第１〜第４の符号化ユニットの正規化係数に対応する値でそれぞれ正規化する（除算する）。したがって、この場合、正規化により得られる被正規化データは、−１．０〜１．０の範囲の値となる。正規化部１０４１〜１０４４は、第１〜第４の符号化ユニットの被正規化データを、それぞれ量子化部１０６１〜１０６４に供給すると共に、第１〜第４の符号化ユニットの正規化係数をマルチプレクサ１０７に供給する。
【００２８】
量子化精度決定部１０５は、ゲイン制御部１０２１〜１０２４から供給された第１〜第４の符号化ユニットの信号に基づいて、第１〜第４の符号化ユニットの被正規化データそれぞれを量子化する際の量子化ステップを決定する。そして量子化精度決定部１０５は、その量子化ステップに対応する第１〜第４の符号化ユニットの量子化精度情報を、量子化部１０６１〜１０６４にそれぞれ供給するとともに、マルチプレクサ１０７にも供給する。
【００２９】
量子化部１０６１〜１０６４は、第１〜第４の符号化ユニットの被正規化データを、第１〜第４の符号化ユニットの量子化精度情報に対応する量子化ステップでそれぞれ量子化することにより符号化し、その結果得られる第１〜第４の符号化ユニットの量子化係数をマルチプレクサ１０７に供給する。
【００３０】
マルチプレクサ１０７は、第１〜第４の符号化ユニットの量子化係数、量子化精度情報、正規化係数及びゲイン制御情報を必要に応じて符号化した後、多重化する。そして、マルチプレクサ１０７は、多重化の結果得られる符号化データを伝送路を介して伝送し、或いは図示しない記録媒体に記録する。
【００３１】
なお、量子化精度決定部１０５は、帯域分割して得られた信号に基づいて量子化ステップを決定する他、例えば、正規化データに基づいて量子化ステップを決定したり、また、マスキング効果等の聴覚現象を考慮して量子化ステップを決定したりすることができる。
【００３２】
以上のような構成を備える符号化装置１００から出力される符号化データを復号する復号装置の構成の一例を図１０に示す。図１０に示す復号装置１２０において、デマルチプレクサ１２１は、入力した符号化データを復号し、第１〜第４の符号化ユニットの量子化係数、量子化精度情報、正規化係数及びゲイン制御情報に分離する。そしてデマルチプレクサ１２１は、第１〜第４の符号化ユニットの量子化係数、量子化精度情報及び正規化係数を、それぞれの符号化ユニットに対応する信号成分構成部１２２１〜１２２４に供給すると共に、第１〜第４の符号化ユニットのゲイン制御情報を、それぞれの符号化ユニットに対応するゲイン制御部１２４１〜１２４４に供給する。
【００３３】
信号成分構成部１２２１は、第１の符号化ユニットの量子化係数を、第１の符号化ユニットの量子化精度情報に対応した量子化ステップで逆量子化し、第１の符号化ユニットの被正規化データを生成する。さらに、信号成分構成部１２２１は、第１の符号化ユニットの被正規化データに、第１の符号化ユニットの正規化係数に対応する値を乗算して復号し、得られた第１の符号化ユニットの信号をスペクトル逆変換部１２３１に供給する。
【００３４】
信号成分構成部１２２２〜１２２４も同様の処理を行って第２〜第４の符号化ユニットの信号を復号し、これらの信号をスペクトル逆変換部１２３２〜１２３４に供給する。
【００３５】
スペクトル逆変換部１２３１〜１２３４は、復号された周波数軸上の信号に対してＩＭＤＣＴ（Inverse MDCT）等のスペクトル逆変換を行って時間軸上の信号を生成し、この時間軸上の信号をゲイン制御部１２４１〜１２４４に供給する。
【００３６】
ゲイン制御部１２４１〜１２４４は、デマルチプレクサ１２１から供給されたゲイン制御情報に基づいてゲイン制御補整処理を行い、得られた第１〜第４の符号化ユニットの信号を帯域合成部１２５に供給する。
【００３７】
帯域合成部１２５は、ゲイン制御部１２４１〜１２４４から供給された第１〜第４の符号化ユニットの信号を帯域合成し、これにより元のオーディオ信号を復元する。
【００３８】
ところで、図９の符号化装置１００から図１０の復号装置１２０に供給（伝送）される符号化データには、量子化精度情報が含まれているため、復号装置１２０において使われる聴覚モデルは任意に設定することができる。すなわち、符号化装置１００において各符号化ユニットに対する量子化ステップを自由に設定することができ、符号化装置１００の演算能力の向上や聴覚モデルの精緻化に伴って、復号装置１２０を変更することなく音質の改善や圧縮率の向上を図ることができる。
【００３９】
しかしながらこの場合、量子化精度情報そのものを符号化するためのビット数が大きくなり、全体の符号化効率をある値以上に向上させるのが困難であった。
【００４０】
そこで、量子化精度情報を直接符号化する代わりに、復号装置において、例えば正規化情報から量子化精度情報を決定する方法があるが、この方法では、規格を決定した時点で正規化係数と量子化精度情報の関係が決まってしまうため、将来的にさらに高度な聴覚モデルに基づいた量子化精度の制御を導入することが困難になるという問題がある。また、実現する圧縮率に幅がある場合には、圧縮率毎に正規化係数と量子化精度情報との関係を定める必要が生じる。
【００４１】
したがって、圧縮率をある値からさらに向上させるには、直接の符号化対象である主情報、例えば図９におけるオーディオ信号の符号化効率を高めるだけでなく、量子化精度情報や正規化係数等の、直接の符号化対象ではない副情報の符号化効率を高めることが必要となってくる。
【００４２】
そこで、本件発明者らは、下記特許文献１，２において、このような副情報の符号化効率を高める技術を提案している。また、本件発明者らは、下記特許文献３において、ゲイン制御を行う符号化方式おけるゲイン情報の符号化効率を高める技術を提案している。これらの技術によれば、例えば各種相関等を利用して可変長符号化を行う等の手法を用いることにより、副情報の符号化効率を高めることができる。
【００４３】
【特許文献１】国際公開第２００２／０５２７３２号パンフレット
【特許文献２】特開２００２−３７２９９５号公報
【特許文献３】国際公開第２００２／１０３６８３号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４４】
しかしながら、非常に高い圧縮率が要求される場合、符号化装置に与えられたビット数では量子化雑音を知覚しにくいような量子化精度を保つことができないことがある。このような場合、符号化装置は、主情報へのビット配分を減らす処置を施すことが多い。具体的には、主情報である被正規化データ（スペクトル）を０又は小さい値に置き換えたり、量子化を行う帯域幅を狭めたりといった処置を施す。
【００４５】
この結果、復号された処理音は、時間的に帯域変動が起こることによる異音やノイズ、また、スペクトルを０又は小さい値に置き換えることによるパワー感の欠如といった問題が発生する。特に圧縮率を大幅に高めた場合には、これらは大きく知覚されることとなり、聴感上の大きな問題となる。
【００４６】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、圧縮率を高めた場合における、時間的な帯域変動による異音やノイズ、或いはパワー感の欠如を低減することが可能な復号方法及びその装置、並びに復号処理をコンピュータに実行させるプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００４７】
本発明に係る復号方法は、上述した目的を達成するために、ディジタル信号をスペクトル変換して正規化及び量子化を行い、上記正規化に用いた正規化係数及び上記量子化に用いた量子化精度情報と共に符号化されたスペクトルを復号する復号方法において、上記量子化精度情報及び上記正規化係数を復号し、逆量子化及び逆正規化を行って上記スペクトルを復号するスペクトル復号工程と、パワー補整用スペクトルを生成するパワー補整用スペクトル生成工程と、生成された上記パワー補整用スペクトルのパワーを調整するパワー調整工程と、上記パワー調整工程にてパワー調整された上記パワー補整用スペクトルと、上記スペクトル復号工程にて復号された上記スペクトルとを合成する合成工程とを有し、上記パワー調整工程では、上記スペクトル復号工程にて復号された上記量子化精度情報に基づいて上記パワー補整用スペクトルのパワーを調整する。
【００４８】
また、本発明に係る復号装置は、上述した目的を達成するために、ディジタル信号をスペクトル変換して正規化及び量子化を行い、上記正規化に用いた正規化係数及び上記量子化に用いた量子化精度情報と共に符号化されたスペクトルを復号する復号装置において、上記量子化精度情報及び上記正規化係数を復号し、逆量子化及び逆正規化を行って上記スペクトルを復号するスペクトル復号手段と、パワー補整用スペクトルを生成するパワー補整用スペクトル生成手段と、生成された上記パワー補整用スペクトルのパワーを調整するパワー調整手段と、上記パワー調整手段によってパワー調整された上記パワー補整用スペクトルと、上記スペクトル復号手段によって復号された上記スペクトルとを合成する合成手段とを備え、上記パワー調整手段は、上記スペクトル復号手段によって復号された上記量子化精度情報に基づいて上記パワー補整用スペクトルのパワーを調整する。
【００４９】
このような復号方法及びその装置では、量子化精度情報に基づいてパワー補整用スペクトルのパワー調整を行った後、パワー調整後のパワー補整用スペクトルとスペクトルとを合成する。
【００５０】
また、本発明に係るプログラムは、上述した復号処理をコンピュータに実行させるものである。
【発明の効果】
【００５１】
本発明に係る復号方法及びその装置、並びにプログラムによれば、圧縮率を高めた場合であっても、時間的な帯域変動による異音やノイズ、或いはパワー感の欠如を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態は、本発明を、高能率符号化されたオーディオ信号等のディジタルデータを復号する復号方法及びその装置に適用したものである。
【００５３】
本実施の形態の基本概念を図１のフローチャートを用いて説明する。先ずステップＳ１において、スペクトル信号SPを復号する。なお、このスペクトル信号SPは、圧縮率を高めた場合にスペクトル信号が抜け落ちることによる時間的な帯域変動が原因となり異音やノイズが生じ、或いはパワー感が欠如する可能性のあるものとする。
【００５４】
次にステップＳ２において、パワー補整用スペクトルPCSPを生成し、続くステップＳ３において、スペクトル信号SPとパワー補整用スペクトルPCSPとを合成したスペクトル信号を生成する。
【００５５】
すなわち、本実施の形態の説明に供する符号化装置及びその方法、並びに本実施の形態における復号装置及びその方法は、パワー補整用スペクトルPCSPを生成してスペクトル信号SPと合成するものであり、これにより、圧縮率を高めた場合における時間的な帯域変動による異音やノイズ、或いはパワー感の欠如を低減することができる。
【００５６】
以下では、先ず図２を用いて、本実施の形態の説明に供する符号化装置１０の概略構成について説明する。図２において帯域分割部１１は、符号化すべきオーディオ信号を入力し、ＱＭＦ（Quadrature Mirror Filter）又はＰＱＦ（Polyphase Quadrature Filter）等のフィルタを用いて、このオーディオ信号を例えば４つの周波数帯域の信号に帯域分割する。なお、帯域分割部１１でオーディオ信号を帯域分割するときの各帯域（以下、適宜、符号化ユニットという。）の幅は、均一であっても、また臨界帯域幅に合わせるように不均一にしてもよい。また、オーディオ信号は、４つの符号化ユニットに分割されるようになされているが、符号化ユニットの数は、これに限定されるものではない。帯域分割部１１は、４つの符号化ユニット（以下、適宜、４つの符号化ユニットそれぞれを、第１〜第４の符号化ユニットという。）に分解された信号を、所定の時間ブロック（フレーム）毎に、ゲイン制御部１２１〜１２４に供給する。
【００５７】
ゲイン制御部１２１〜１２４は、各ブロック内の信号の振幅に応じてゲイン制御情報を生成し、このゲイン制御情報に基づいてブロック内の信号のゲイン制御を行う。そしてゲイン制御部１２１〜１２４は、ゲイン制御を行った結果得られた第１〜第４の符号化ユニットの信号をスペクトル変換部１４１〜１４４に供給すると共に、ゲイン制御情報をゲイン制御情報符号化部１３に供給する。
【００５８】
ゲイン制御情報符号化部１３は、ゲイン制御部１２１〜１２４から供給されたゲイン制御情報を符号化してマルチプレクサ２２に供給する。ここで、ゲイン制御情報を符号化する際には、前述した特許文献３に記載されている技術を用いることができる。すなわち、隣の符号化ユニット間等における各種相関を利用して可変長符号化を行うことで、ゲイン制御情報の符号化効率を高めることができる。
【００５９】
スペクトル変換部１４１〜１４４は、ゲイン制御部１２１〜１２４から供給された時間軸上の信号に対してＭＤＣＴ（Modified Discrete Cosine Transformation）等のスペクトル変換を行って周波数軸上のスペクトルSPを生成し、このスペクトルSPを正規化部１５１〜１５４及び量子化精度決定部１９に供給する。
【００６０】
正規化部１５１〜１５４は、第１〜第４の符号化ユニットのスペクトルSPそれぞれを構成する各信号成分から絶対値が最大のものを抽出し、この値に対応する係数を第１〜第４の符号化ユニットの正規化係数とする。そして、正規化部１５１〜１５４は、第１〜第４の符号化ユニットのスペクトルSPを構成する各信号成分を、第１〜第４の符号化ユニットの正規化係数に対応する値でそれぞれ正規化する（除算する）。したがって、この場合、正規化により得られる被正規化データは、−１．０〜１．０の範囲の値となる。正規化部１５１〜１５４は、第１〜第４の符号化ユニットの被正規化データを、それぞれパワー調整情報決定部１７１〜１７４及び量子化部２０１〜２０４に供給すると共に、第１〜第４の符号化ユニットの正規化係数を正規化係数符号化部１６に供給する。
【００６１】
正規化係数符号化部１６は、正規化部１５１〜１５４から供給された正規化係数を符号化してマルチプレクサ２２に供給する。この正規化係数の符号化手法としては、例えば前述した特許文献１，３に記載された技術を用いることができる。すなわち、隣の符号化ユニット間、隣のチャネル間、隣の時刻間における各種相関を利用して可変長符号化を行ったり、概形情報を量子化し、その量子化誤差を可変長符号化したりすることにより、正規化係数の符号化効率を高めることができる。
【００６２】
パワー調整情報決定部１７１〜１７４は、復号側において後述するパワー補整用スペクトルPCSPのパワー調整を行うためのパワー調整情報を決定する。ここで、原音の状態でスペクトルが抜けていたり値が０であったりする場合には、復号側においてスペクトルSPにパワー補整用スペクトルPCSPを合成すると、本来スペクトルが存在しないところにスペクトルが発生してしまうため、好ましくない。特にトーン性の信号の場合には、パワー補整用スペクトルPCSPによる補整量は少ないことが望ましい。
【００６３】
そこで、例えばトーナリティが所定の閾値よりも高いトーン性信号のように、原音の状態でスペクトルが抜けていたり値が０であったりする場合には、パワー補整スペクトルPCSPを小さく抑えるか０にし、トーナリティが所定の閾値よりも低いノイズ性信号のように、原音のスペクトルがノイズ性である場合には、パワー補整用スペクトルPCSPを大きい値で生成するというように、入力信号のトーナリティに基づいてパワー調整情報を決定し、符号化側でパワー補整用スペクトルPCSPのパワーを制御する。
【００６４】
なお、パワー調整情報によるパワー補整用スペクトルPCSPの制御手法や制御幅には種々あるが、例えばパワー調整情報を１ビットで表現する場合には、トーン性信号ではパワー制御を行わず、ノイズ性信号ではパワー制御を行うといった制御が可能である。また、例えばパワー調整情報を４ビットで表現する場合には、パワー調整情報が０ではパワー補整用スペクトルPCSPのパワーを０にし、それ以外の値ではその値に応じてパワー補整スペクトルPCSPのパワーを、例えば１ｄＢステップ刻みで１５ｄＢ幅の調整をするといったことが可能である。
【００６５】
パワー調整情報符号化部１８は、パワー調整情報決定部１７１〜１７４から供給されたパワー調整情報を符号化してマルチプレクサ２２に供給する。なお、パワー補整スペクトルの生成及び合成は、後述するように符号化ユニット毎に行われるため、パワー調整情報の符号化についても各符号化ユニット毎に行うようにしてもよいが、符号化ユニットを複数まとめてグループ化した帯域毎にパワー調整情報を生成するようにしても構わない。これは、一般に信号のトーナリティは、細かい帯域毎にはあまり変動せず、ある程度まとまった帯域毎にトーナリティの値が共通化できる場合が多いためである。
【００６６】
ここで、人間の聴覚は、低域の信号に対して敏感であるため、低い周波数帯域（例えば、３５０Ｈｚ以下）ではパワー補整用スペクトルPCSPによるスペクトルSPのパワー補整量をなるべく少なくする、或いは全く行わないようにすることが望ましい。また、ある周波数より低い周波数帯域ではパワー調整スペクトルPCSPによるスペクトルSPのパワー補整を行わないような場合には、その帯域に対するパワー調整情報を符号化する必要はない。
【００６７】
量子化精度決定部１９は、スペクトル変換部１４１〜１４４から供給された第１〜第４の符号化ユニットのスペクトルSPに基づいて、第１〜第４の符号化ユニットの被正規化データそれぞれを量子化する際の量子化ステップを決定する。そして量子化精度決定部１９は、その量子化ステップに対応する第１〜第４の符号化ユニットの量子化精度情報を量子化部２０１〜２０４にそれぞれ供給するとともに、量子化精度情報符号化部２１にも供給する。
【００６８】
量子化部２０１〜２０４は、第１〜第４の符号化ユニットの被正規化データを、第１〜第４の符号化ユニットの量子化精度情報に対応する量子化ステップでそれぞれ量子化することにより符号化し、その結果得られる第１〜第４の符号化ユニットの量子化係数をマルチプレクサ２２に供給する。
【００６９】
量子化精度情報符号化部２１は、量子化精度決定部１９から供給された量子化精度情報を符号化してマルチプレクサ２２に供給する。なお、この量子化精度情報の符号化手法としても、前述した特許文献１，３に記載された技術を用いることができる。
【００７０】
マルチプレクサ２２は、第１〜第４の符号化ユニットの量子化係数を、ゲイン制御情報、量子化精度情報、正規化情報及びパワー調整情報と共に多重化する。そして、マルチプレクサ２２は、多重化の結果得られる符号化データを伝送路を介して伝送し、或いは図示しない記録媒体に記録する。
【００７１】
以上のように、本実施の形態の説明に供する符号化装置１０は、復号側においてスペクトルSPと合成されるパワー補整用スペクトルPCSPのパワー調整を行うためのパワー調整情報を生成し、これをスペクトルと共に符号化して伝送路を介して伝送し、又は図示しない記録媒体に記録する。
【００７２】
続いて図３を用いて、符号化装置１０から出力される符号化データを復号する本実施の形態における復号装置３０の概略構成を説明する。図３において、デマルチプレクサ３１は、入力した符号化データを復号し、第１〜第４の符号化ユニットの量子化係数、量子化精度情報符号化データ、正規化情報符号化データ、ゲイン制御情報符号化データ及びパワー調整情報符号化データに分離する。そしてデマルチプレクサ３１は、第１〜第４の符号化ユニットの量子化係数を、それぞれの符号化ユニットに対応する信号成分構成部３４１〜３４４に供給する。また、デマルチプレクサ３１は、第１〜第４の符号化ユニットの量子化精度情報符号化データ、正規化情報符号化データ、ゲイン制御情報符号化データ及びパワー調整情報符号化データを、それぞれ量子化精度情報復号部３２、正規化情報復号部３３、ゲイン制御情報復号部３５及びパワー調整情報復号部３６に供給する。
【００７３】
量子化精度情報復号部３２は、量子化精度情報符号化データを復号し、復号した量子化精度情報を、それぞれの符号化ユニットに対応する信号成分構成部３４１〜３４４及びパワー補整用スペクトル生成合成部３７１〜３７４に供給する。
【００７４】
正規化情報復号部３３は、正規化情報符号化データを復号し、復号した正規化係数を、それぞれの符号化ユニットに対応する信号成分構成部３４１〜３４４及びパワー補整用スペクトル生成合成部３７１〜３７４に供給する。
【００７５】
信号成分構成部３４１は、第１の符号化ユニットの量子化係数を、第１の符号化ユニットの量子化精度情報に対応した量子化ステップで逆量子化し、第１の符号化ユニットの被正規化データを生成する。また、信号成分構成部３４１は、第１の符号化ユニットの被正規化データに、第１の符号化ユニットの正規化情報に対応する値を乗算して復号し、得られた第１の符号化ユニットのスペクトルSPをパワー補整用スペクトル生成合成部３７１に供給する。
【００７６】
信号成分構成部３４２〜３４４も同様の処理を行って第２〜第４の符号化ユニットのスペクトルSPに復号し、これらのスペクトルSPをパワー補整用スペクトル生成合成部３７２〜３７４に供給する。
【００７７】
ゲイン制御情報復号部３５は、ゲイン制御情報符号化データを復号し、復号したゲイン制御情報を、それぞれの符号化ユニットに対応するパワー補整用スペクトル生成合成部３７１〜３７４及びゲイン制御部３９１〜３９４に供給する。
【００７８】
パワー調整情報復号部３６は、パワー調整情報符号化データを復号し、復号したパワー調整情報を、それぞれの符号化ユニットに対応するパワー補整用スペクトル生成合成部３７１〜３７４に供給する。
【００７９】
パワー補整用スペクトル生成合成部３７１〜３７４は、パワー補整用スペクトルPCSPを生成すると共に、量子化精度情報、正規化係数、ゲイン制御情報及びパワー調整情報に基づいてパワー補整用スペクトルPCSPのパワー調整を行う。そして、パワー調整後のパワー補整用スペクトルPCSPをスペクトルSPと合成することにより、スペクトルSPのパワー補整を行う。なお、このパワー補整用スペクトルPCSPの生成手法及びスペクトルSPとの合成手法についての詳細は後述する。
【００８０】
スペクトル逆変換部３８１〜３８４は、パワー補整用スペクトル生成合成部３７１〜３７４から供給された、補整されたスペクトルに対してＩＭＤＣＴ（Inverse MDCT）等のスペクトル逆変換を行って時間軸上の信号を生成し、この時間軸上の信号をゲイン制御部３９１〜３９４に供給する。
【００８１】
ゲイン制御部３９１〜３９４は、ゲイン制御情報復号部３５から供給されたゲイン制御情報に基づいて第１〜第４の符号化ユニットの信号に対してゲイン制御補整処理を行い、得られた第１〜第４の符号化ユニットの信号を帯域合成部４０に供給する。
【００８２】
帯域合成部４０は、ゲイン制御部３９１〜３９４から供給された第１〜第４の符号化ユニットの信号を帯域合成し、これにより元のオーディオ信号を復元する。
【００８３】
以上のように、本実施の形態における復号装置３０は、符号化データに含まれる量子化精度情報、正規化係数、ゲイン制御情報及びパワー調整情報に基づいてパワー補整用スペクトルPCSPのパワー調整を行い、パワー調整後のパワー補整用スペクトルPCSPをスペクトルSPと合成する。これにより、圧縮率を高めた場合であっても、時間的な帯域変動による異音やノイズ、或いはパワー感の欠如を低減することができる。
【００８４】
そこで以下では、このパワー補整用スペクトルPCSPの生成及びパワー調整処理の一例について図４のフローチャートを用いて詳細に説明する。先ずステップＳ１０において、パワー補整用スペクトルテーブルからパワー補整用スペクトルPCSPを生成する。
【００８５】
ここで、パワー補整用スペクトルテーブルとしては、例えば、ガウシアン分布数値列のようなランダムなものを用いてもよく、また、実際の様々なノイズ性スペクトルから予め学習して作成したものを用いてもよい。なお、パワー補整用スペクトルテーブルは１つに限定されるものではなく、複数用意してその中から選択して用いるようにしても構わない。
【００８６】
パワー補整用スペクトルPCSPを生成する際には、このパワー補整用スペクトルテーブルから符号化ユニット内のスペクトル本数分だけ値を参照する。この際、時間的に連続して同じポイントを参照すると聴感上悪影響を及ぼす虞があるため、時間的にランダムに選択するようにする。具体的には、ランダム生起関数を用いてランダムに選択してもよいが、毎回同一のパワー補整用スペクトルPCSPが生成されることを防止するために、時間的にランダムになるような他のパラメータ、例えば正規化係数や量子化精度情報等を用いてランダムに選択することが好ましい。
【００８７】
以下の説明では、このようなパラメータの一例として、正規化係数のインデックス値を全て加算した値を用いる。但し、パワー補整用スペクトルテーブルのサイズを例えば１０２４としたとき、正規化係数のインデックス値の加算値が１０２４を超える場合には、その下位１０ビットの値を用いる。
【００８８】
なお、各符号化ユニットで同じ参照ポイントを参照するのではなく、ある符号化ユニットの中のスペクトル本数が１６本である場合には、その次の符号化ユニットでは、例えば最初に参照したポイントから１６だけ移動したポイントを参照するようにして、同じ参照ポイントを連続して参照しないようにするとよい。
【００８９】
次にステップＳ１１において、正規化係数に基づいてパワー補整用スペクトルPCSPのパワー調整を行う。具体的には、例えばパワー補整用スペクトルPCSPのパワーの最大値が正規化係数の値になるように調整する。
【００９０】
続いてステップＳ１２において、量子化精度情報の値に基づいてパワー補整用スペクトルPCSPのパワー調整を行う。この際、量子化精度が高い場合にはパワー補整用スペクトルPCSPによる補整がなるべく行われず、量子化精度が低い場合には積極的にパワー補整用スペクトルPCSPによる補整を行うように、パワー補整用スペクトルPCSPのパワー調整を行う。具体的には、例えばパワー補整用スペクトルPCSPを量子化精度情報の値で除算するようにしてもよく、また、パワー補整用スペクトルPCSPを２の（量子化精度情報値）乗で除算するようにしてもよい。
【００９１】
ステップＳ１３では、パワー調整情報の値に基づいてパワー補整用スペクトルPCSPのパワー調整を行う。これは、例えば原音の状態でスペクトルが抜けているために敢えて符号化しなかった、或いは値を０にしている場合に、パワー補整用スペクトルPCSPを合成することによって、本来スペクトルが存在しないところにスペクトルを発生させてしまうのを防ぐためである。
【００９２】
次にステップＳ１４では、ゲイン制御情報があるか否かが判別される。ステップＳ１４においてゲイン制御情報がある場合（Yes）には、ステップＳ１５に進み、ゲイン制御情報がない場合（No）には、パワー補整用スペクトルPCSPの生成及びパワー調整処理を終了する。
【００９３】
ステップＳ１５では、ゲイン制御情報の値に基づいてパワー補整用スペクトルPCSPのパワー調整を行う。これは、ゲイン制御によりスペクトルのゲインが上げられる場合にパワー補整用スペクトルPCSP成分についても同時にゲインが上げられ、パワー補整用スペクトルPCSPによるパワー補整量が過度になってしまうことを防止するためである。具体的には、例えばパワー補整用スペクトルPCSPをゲイン制御情報の最大値で除算する。
【００９４】
以上のようにしてパワー補整用スペクトルPCSPの生成及びパワー調整処理が行われる。なお、上述した正規化係数、量子化精度情報及びゲイン制御情報は、スペクトルSPのために符号化された値であり、パワー補整用スペクトルPCSPのために他の正規化係数等を符号化する必要はない。
【００９５】
以上のようにしてパワー調整が施されたパワー補整用スペクトルPCSPがスペクトルSPと合成される。このスペクトルSPとパワー補整用スペクトルPCSPとの合成手法の一例について、図５のフローチャートを用いて説明する。先ずステップＳ２０において、スペクトル本数のカウンタｉの値を０にリセットする。
【００９６】
次にステップＳ２１において、ｉ番目のスペクトルSP[i]が閾値Ｔｈ以下であるか否かが判別される。ステップＳ２１においてスペクトルSP[i]が閾値Ｔｈ以下である場合（Yes）にはステップＳ２２に進み、スペクトルSP[i]が閾値Ｔｈよりも大きい場合（No）にはステップＳ２３進む。
【００９７】
ステップＳ２２では、スペクトルSP[i]をｉ番目のパワー補整用スペクトルPCSP[i]に置き換えてステップＳ２３に進む。
【００９８】
ステップＳ２３では、カウンタｉの値を１つインクリメントして次のスペクトルに進む。
【００９９】
ステップＳ２４では、カウンタｉの値が符号化ユニット内のスペクトル本数に達したか否かが判別される。ステップＳ２４においてカウンタｉの値が符号化ユニット内のスペクトル本数に達している場合（Yes）には、合成処理を終了する。一方、カウンタｉの値が符号化ユニット内のスペクトル本数に達していない場合（No）には、ステップＳ２１に戻り、処理を続ける。
【０１００】
このように、閾値Ｔｈ以下であるスペクトルSPをパワー補整用スペクトルPCSPと置き換えることにより、スペクトルSPとパワー補整用スペクトルPCSPとを合成する。
【０１０１】
なお、スペクトルSPとパワー補整用スペクトルPCSPとの合成手法がこの例に限定されないことは勿論であり、閾値Ｔｈを０として、スペクトルSPが０である場合にのみパワー補整用スペクトルPCSPと置き換えるようにしても構わない。
【０１０２】
また、閾値Ｔｈを設けず、全てのスペクトルSPに対してパワー補整用スペクトルPCSPを足し込むようにしても構わない。この場合の合成処理について、図６のフローチャートを用いて説明する。先ずステップＳ３０において、スペクトル本数のカウンタｉの値を０にリセットする。
【０１０３】
次にステップＳ３１において、スペクトルSP[i]にパワー補整用スペクトルPCSP[i]の値を足しこみ、続くステップＳ３２においてカウンタｉの値を１つインクリメントする。
【０１０４】
続いてステップＳ３３では、カウンタｉの値が符号化ユニット内のスペクトル本数に達したか否かが判別される。ステップＳ３３においてカウンタｉの値が符号化ユニット内のスペクトル本数に達している場合（Yes）には、合成処理を終了する。一方、カウンタｉの値が符号化ユニット内のスペクトル本数に達していない場合（No）には、ステップＳ３１に戻り、処理を続ける。
【０１０５】
以下、図７を用いて、パワー補整用スペクトルPCSPの生成及びパワー調整処理と、スペクトルSPとパワー補整用スペクトルPCSPとの合成処理の具体例を説明する。なお、この具体例では、パワー補整用スペクトルテーブルのエントリー数を１０２４とし、符号化ユニット内のスペクトル本数を８とする。また、図６に示した例のように、全てのスペクトルSPに対してパワー補整用スペクトルPCSPを足し込むものとして説明する。
【０１０６】
先ず、パワー補整用スペクトルテーブルを参照するポイントを正規化係数インデックスの加算値から求める。この具体例では、正規化係数インデックスの和が１０２６となっているが、パワー補整用スペクトルテーブルのエントリー数が１０２４であるため、下位１０ビットの値を用いる。すなわち、参照ポイントの値は２となる。したがって、パワー補整用スペクトルテーブルの３番目から１０番目までの８個の値が選択され、これによりパワー補整用スペクトルPCSPの値は、｛-0.223, 0.647, 0.115, 0.925, -0.254, 0.247, -0.872, -0.242} となる。
【０１０７】
次に、正規化係数に基づいてパワー補整用スペクトルPCSPのパワーの調整が行われる。具体的には、パワー補整用スペクトルPCSPの値に正規化係数を乗算することによりパワーの調整を行う。ここで正規化係数は１２０００であるため、パワー補整用スペクトルの値は、｛-2676, 7764, 1380, 11100, -3048, 2964, -10464, -2904｝となる。
【０１０８】
続いて、量子化精度情報の値に基づいてパワー補整用スペクトルPCSPのパワーの調整が行われる。具体的には、例えば量子化精度情報の値で除算することによりパワーの調整を行う。ここで、量子化精度情報の値は６であるため、パワー補整用スペクトルの値は、｛-446, 1294, 230, 1850, -508, 494, -1744, -484｝となる。
【０１０９】
続いて、パワー調整情報の値に基づいてパワー補整用スペクトルPCSPのパワーの調整が行われる。具体的には、例えば((パワー調整情報値−９)×２)ｄＢ上げる操作を行うことによりパワーの調整を行う。なお、パワー調整情報値が０の場合は−∞ｄＢとする。ここで、パワー調整情報の値は３であるため、−１２ｄＢの操作が行われ、パワー補整用スペクトルの値は、｛-112, 324, 58, 463, -127, 124, -436, -121｝となる。
【０１１０】
続いて、ゲイン制御情報に基づいてパワー補整用スペクトルPCSPのパワーの調整が行われる。具体的には、例えば２の（ゲイン制御量情報）乗の値で除算することによりパワーの調整を行う。ここでゲイン制御情報の値は１であるため、２で除算する操作が行われ、パワー補整用スペクトルの値は、｛-56, 162, 29, 232, -64, 62, -218, -61｝となる。
【０１１１】
以上のようにして生成されたパワー補整用スペクトルPCSPをスペクトルの値と加算合成することにより、最終的な合成スペクトルを得ることができる。ここで、スペクトルSPの値は、｛12000, 0, -800, 0, 9600, 0, 0, -3200｝であるため、生成したパワー補整用スペクトルPCSPと加算合成することにより、｛11944, 162, -771, 232, 9536, 62, -218, -3261｝という合成スペクトルが求められる。
【０１１２】
実際のスペクトル例を図８に示す。ここで、図８（Ａ）は、原音のスペクトルを示し、図８（Ｂ）は、従来法の符号化処理を施した後のスペクトルを示す。また、図８（Ｃ）は、本実施の形態の手法を用いてパワー補整用スペクトルPCSPと合成した後のスペクトルを示す。これらの図から分かるように、図８（Ｂ）のスペクトルでは図中矢印で示す部分等のスペクトルが抜けているが、図８（Ｃ）のスペクトルではこれらの部分にパワー補整用スペクトルPCSPが合成されることにより、パワー感の欠如が抑えられている。
【０１１３】
以上説明したように、本実施の形態の説明に供する符号化方法及び装置、並びに本実施の形態における復号方法及び装置によれば、パワー補整用スペクトルPCSPをスペクトルSPと合成することにより、圧縮率を高めた場合であっても、時間的な帯域変動による異音やノイズ、或いはパワー感の欠如を低減することができ、結果として聴感上の品質を向上させることができる。
【０１１４】
なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
【０１１５】
例えば、上述の実施の形態では、ハードウェアの構成として説明したが、これに限定されるものではなく、任意の処理を、ＣＰＵ（Central Processing Unit）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。この場合、コンピュータプログラムは、記録媒体に記録して提供することも可能であり、また、インターネットその他の伝送媒体を介して伝送することにより提供することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本実施の形態の基本概念を説明するフローチャートである。
【図２】本実施の形態の説明に供する符号化装置の概略構成を説明する図である。
【図３】本実施の形態における復号装置の概略構成を説明する図である。
【図４】同復号装置におけるパワー補整用スペクトルPCSPの生成及びパワー調整処理の一例を説明するフローチャートである。
【図５】スペクトルSPとパワー補整用スペクトルPCSPとの合成手法の一例を説明するフローチャートである。
【図６】スペクトルSPとパワー補整用スペクトルPCSPとの合成手法の他の例を説明するフローチャートである。
【図７】同パワー補整用スペクトルPCSPの生成及びパワー調整処理の具体例を説明する図である。
【図８】実際のスペクトル例を説明する図であり、同図（Ａ）は、原音のスペクトルを示し、同図（Ｂ）は、従来法の符号化処理を施した後のスペクトルを示し、同図（Ｃ）は、本実施の形態の手法を用いてパワー補整用スペクトルPCSPと合成した後のスペクトルを示す。
【図９】従来の符号化装置の概略構成を説明する図である。
【図１０】従来の復号装置の概略構成を説明する図である。
【符号の説明】
【０１１７】
１  符号化装置、１１  帯域分割部、１２１〜１２４  ゲイン制御部、１３  ゲイン制御情報符号化部、１４１〜１４４  スペクトル変換部、１５１〜１５４  正規化部、１６  正規化係数符号化部、１７１〜１７４  パワー調整情報決定部、１８  パワー調整情報符号化部、１９  量子化精度決定部、２０１〜２０４  量子化部、２１  量子化精度情報符号化部、２２  マルチプレクサ、３０  復号装置、３１  デマルチプレクサ、３２  量子化精度情報復号部、３３  正規化情報復号部、３４１〜３４４  信号成分構成部、３５  ゲイン制御情報復号部、３６  パワー調整情報復号部、３７１〜３７４  パワー補整用スペクトル生成合成部、３８１〜３８４  スペクトル逆変換部、３９１〜３９４  ゲイン制御部、４０  帯域合成部
【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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