(57)【要約】【課題】プリエコーやポストエコーの原因となるアタック部やリリース部を的確に検出するとともに、プリエコーやポストエコーの防止のために符号化する信号に与えるゲイン情報を適切に決定することができる符号化装置を提供する。【解決手段】時間軸上の信号を単位時間ごとにブロック化して得た各ブロックの信号を各ブロックに関する復号化までに使用されるゲイン情報に基づいてゲイン制御し、該ゲイン制御された信号をスペクトル変換して得た周波数軸上の信号を符号化する符号化装置において、前記各ブロックの信号の振幅情報を検出する振幅情報検出手段と、ゲイン情報が決定される今回処理ブロックの信号の振幅情報と今回処理ブロックの直前の前回処理ブロックの信号の振幅情報と今回処理ブロックの直後の次回処理ブロックの信号の振幅情報とに基づいて今回処理ブロックのゲイン情報を決定するゲイン情報決定手段を設ける。【選択図】      図１
2005012543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
時間軸上の信号を単位時間ごとにブロック化して得た各ブロックの信号を各ブロックに関する復号化までに使用されるゲイン情報に基づいてゲイン制御し、該ゲイン制御された信号をスペクトル変換して得た周波数軸上の信号を符号化する符号化装置において、
前記各ブロックの信号の振幅情報を検出する振幅情報検出手段と、該振幅情報検出手段により検出された各ブロックの信号の振幅情報であってゲイン情報が決定される今回処理ブロックの信号の振幅情報と前記今回処理ブロックの直前の前回処理ブロックの信号の振幅情報と前記今回処理ブロックの直後の次回処理ブロックの信号の振幅情報とに基づいて前記今回処理ブロックのゲイン情報を決定するゲイン情報決定手段を設けたことを特徴とする符号化装置。
【請求項２】
各サンプルが多値で表される時間軸上の信号を単位時間ごとにブロック化するブロック化手段と、該ブロック化手段により作成された各ブロックの信号の振幅情報を検出する振幅情報検出手段と、各ブロックに関する復号化までに使用されるゲイン情報を決定するゲイン情報決定手段と、前記振幅情報検出手段により検出された各ブロックの信号の振幅情報と前記ゲイン情報決定手段により決定されたゲイン情報とに基づいて前記各ブロックの信号にゲイン制御を行うゲイン制御手段と、該ゲイン制御手段によりゲイン制御が行われた各ブロックの信号を周波数軸上の信号にスペクトル変換するスペクトル変換手段と、該スペクトル変換手段によって得られた周波数軸上の信号を符号化して前記ゲイン情報を含む符号化情報を出力する符号化手段とを備える符号化装置において、
前記ゲイン情報決定手段は、前記振幅情報検出手段により検出された各ブロックの信号の振幅情報であってゲイン情報が決定される今回処理ブロックの信号の振幅情報と前記今回処理ブロックの直前の前回処理ブロックの信号の振幅情報と前記今回処理ブロックの直後の次回処理ブロックの信号の振幅情報とに基づいて前記今回処理ブロックのゲイン情報を決定することを特徴とする符号化装置。
【請求項３】
前記振幅情報検出手段は、前記各ブロックを時間軸上で複数のサブブロックに分割し該サブブロック単位で前記各ブロックの信号の振幅情報を検出し、前記ゲイン情報決定手段は、前記サブブロック単位で前記ゲイン情報を決定し、前記ゲイン制御手段は、前記サブブロック単位で前記ゲイン制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の符号化装置。
【請求項４】
前記今回処理ブロックと前記前回処理ブロックと前記次回処理ブロックの信号の振幅情報は、それぞれのブロックの信号の振幅の最大値から成ることを特徴とする請求項２に記載の符号化装置。
【請求項５】
前記今回処理ブロックと前記前回処理ブロックの信号の振幅情報は、それぞれのブロックの信号の振幅の最大値から成り、前記次回処理ブロックの信号の振幅情報は、前記次回処理ブロックの先頭を含む所定時間内の信号の振幅の最大値から成ることを特徴とする請求項２に記載の符号化装置。
【請求項６】
前記今回処理ブロックと前記前回処理ブロックの信号の振幅情報は、それぞれのブロックの信号の振幅の最大値から成り、前記次回処理ブロックの信号の振幅情報は、前記次回処理ブロックの先頭のサブブロックの信号の振幅の最大値から成ることを特徴とする請求項３に記載の符号化装置。
【請求項７】
前記最大値は、所定の幅で丸めた値であることを特徴とする請求項４〜請求項６のいずれかに記載の符号化装置。
【請求項８】
各サンプルが多値で表される時間軸上の信号を単位時間ごとにブロック化するブロック化手段と、該ブロック化手段により作成された各ブロックの信号の振幅情報を検出する振幅情報検出手段と、各ブロックに関する復号化までに使用されるゲイン情報を決定するゲイン情報決定手段と、前記振幅情報検出手段により検出された各ブロックの信号の振幅情報と前記ゲイン情報決定手段により決定されたゲイン情報とに基づいて前記各ブロックの信号にゲイン制御を行うゲイン制御手段と、該ゲイン制御手段によりゲイン制御が行われた各ブロックの信号を周波数軸上の信号にスペクトル変換するスペクトル変換手段と、該スペクトル変換手段によって得られた周波数軸上の信号を符号化して前記ゲイン情報を含む符号化情報を出力する符号化手段とを備える符号化装置において、
前記振幅情報検出手段により検出された各ブロックの信号の振幅情報は、前記各ブロックの信号の振幅の平均値であり、前記ゲイン情報決定手段は、前記平均値に基づいて前記各ブロックのゲイン情報を決定することを特徴とする符号化装置。
【請求項９】
各サンプルが多値で表される時間軸上の信号を単位時間ごとにブロック化するブロック化手段と、該ブロック化手段により作成された各ブロックの信号の振幅情報を検出する振幅情報検出手段と、各ブロックに関する復号化までに使用されるゲイン情報を決定するゲイン情報決定手段と、前記振幅情報検出手段により検出された各ブロックの信号の振幅情報と前記ゲイン情報決定手段により決定されたゲイン情報とに基づいて前記各ブロックの信号にゲイン制御を行うゲイン制御手段と、該ゲイン制御手段によりゲイン制御が行われた各ブロックの信号を周波数軸上の信号にスペクトル変換するスペクトル変換手段と、該スペクトル変換手段によって得られた周波数軸上の信号を符号化して前記ゲイン情報を含む符号化情報を出力する符号化手段とを備える符号化装置において、
前記振幅情報検出手段により検出された各ブロックの信号の振幅情報は、前記各ブロックの信号の振幅の最大値と平均値であり、前記ゲイン情報決定手段は、前記最大値と平均値に基づいて前記各ブロックのゲイン情報を決定することを特徴とする符号化装置。
【請求項１０】
前記平均値は、前記各ブロック内の信号であって前記各ブロック内の信号の振幅が最大値になるときより後方の信号の振幅の平均値であることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の符号化装置。
【請求項１１】
前記振幅情報検出手段は、前記各ブロックを時間軸上で複数のサブブロックに分割し、前記平均値は、前記各ブロックの信号の振幅の最大値を含むサブブロックより時間的に後方のサブブロックの信号の振幅の平均値であり、前記ゲイン情報決定手段は、前記サブブロック毎の信号の振幅の最大値と前記平均値とに基づいて前記サブブロック毎にゲイン情報を決定し、前記ゲイン制御手段は、前記サブブロック単位で前記ゲイン制御を行うことを特徴とする請求項８または請求項９に記載の符号化装置。
【請求項１２】
前記各ブロックの信号の振幅の最大値が複数のサブブロックに存在する場合に、該複数のサブブロックの中で時間的に最も後方のサブブロックを前記各ブロックの信号の振幅の最大値を含むサブブロックとすることを特徴とする請求項１１に記載の符号化装置。
【請求項１３】
前記ゲイン情報決定手段は、前記サブブロック毎の信号の振幅の最大値が前記平均値より大きいサブブロックにゲイン情報を与えることを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の符号化装置。
【請求項１４】
前記最大値は、所定の幅で丸めた値であることを特徴とする請求項９〜請求項１３のいずれかに記載の符号化装置。
【請求項１５】
時間軸上の信号を単位時間ごとにブロック化して得た各ブロックの信号を各ブロックに関する復号化までに使用されるゲイン情報に基づいてゲイン制御し、該ゲイン制御された信号をスペクトル変換して得た周波数軸上の信号を符号化する符号化方法において、
前記各ブロックの信号の振幅情報を検出し、検出された前記各ブロックの信号の振幅情報であってゲイン情報が決定される今回処理ブロックの信号の振幅情報と前記今回処理ブロックの直前の前回処理ブロックの信号の振幅情報と前記今回処理ブロックの直後の次回処理ブロックの信号の振幅情報とに基づいて前記今回処理ブロックのゲイン情報を決定することを特徴とする符号化方法。
【請求項１６】
各サンプルが多値で表される時間軸上の信号を単位時間ごとにブロック化し、各ブロックの信号の振幅情報を検出し、前記各ブロックに関する復号化までに使用されるゲイン情報を決定し、検出された各ブロックの信号の振幅情報と決定されたゲイン情報とに基づいて前記各ブロックの信号にゲイン制御を行い、ゲイン制御が行われた前記各ブロックの信号を周波数軸上の信号にスペクトル変換して得られた周波数軸上の信号を符号化して前記ゲイン情報を含む符号化情報を出力する符号化方法において、
ゲイン情報を決定する今回処理ブロックの信号の振幅情報と前記今回処理ブロックの直前の前回処理ブロックの信号の振幅情報と前記今回処理ブロックの直後の次回処理ブロックの信号の振幅情報とに基づいて前記今回処理ブロックのゲイン情報を決定することを特徴とする符号化方法。
【請求項１７】
前記今回処理ブロックと前記前回処理ブロックと前記次回処理ブロックの信号の振幅情報として、それぞれのブロックの信号の振幅の最大値を検出することを特徴とする請求項１６に記載の符号化方法。
【請求項１８】
各サンプルが多値で表される時間軸上の信号を単位時間ごとにブロック化し、各ブロックの信号の振幅情報を検出し、前記各ブロックに関する復号化までに使用されるゲイン情報を決定し、検出された各ブロックの信号の振幅情報と決定されたゲイン情報とに基づいて前記各ブロックの信号にゲイン制御を行い、ゲイン制御が行われた前記各ブロックの信号を周波数軸上の信号にスペクトル変換して得られた周波数軸上の信号を符号化して前記ゲイン情報を含む符号化情報を出力する符号化方法において、
前記各ブロックの信号の振幅情報として前記各ブロックの信号の振幅の平均値を検出し、検出された前記平均値に基づいて前記各ブロックのゲイン情報を決定することを特徴とする符号化方法。
【請求項１９】
各サンプルが多値で表される時間軸上の信号を単位時間ごとにブロック化し、各ブロックの信号の振幅情報を検出し、前記各ブロックに関する復号化までに使用されるゲイン情報を決定し、検出された各ブロックの信号の振幅情報と決定されたゲイン情報とに基づいて前記各ブロックの信号にゲイン制御を行い、ゲイン制御が行われた前記各ブロックの信号を周波数軸上の信号にスペクトル変換して得られた周波数軸上の信号を符号化して前記ゲイン情報を含む符号化情報を出力する符号化方法において、
前記各ブロックの信号の振幅情報として前記各ブロックの信号の振幅の最大値と平均値を検出し、検出された前記最大値と平均値に基づいて前記各ブロックのゲイン情報を決定することを特徴とする符号化方法。
【請求項２０】
前記各ブロックを時間軸上で複数のサブブロックに分割し、前記平均値を前記各ブロックの信号の振幅の最大値を含むサブブロックより時間的に後方のサブブロックの信号の振幅の平均値とし、前記サブブロック毎の信号の振幅の最大値と前記平均値とに基づいて前記サブブロック毎にゲイン情報を決定し、前記サブブロック単位で前記ゲイン制御を行うことを特徴とする請求項１８または請求項１９に記載の符号化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高能率符号化によって入力信号の符号化を行う符号化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルオーディオ信号の符号化装置における高能率符号化の方法としては、各サンプルが多値で表される時間軸上の入力信号をＮサンプルからなる時間単位でブロック化してブロックごとに時間軸上の信号を周波数軸上の信号に変換、すなわちスペクトル変換して複数の周波数領域に分割し、各周波数領域ごとに符号化する変換符号化方式や、時間軸上の入力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する帯域分割符号化方式などを挙げることができる。また、帯域分割方式符号化方式と変換符号化方式とを組み合わせた方式も考えられている。
【０００３】
上述の帯域分割符号化方式で用いられる帯域分割フィルタには、例えばＱＭＦ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｍｉｒｒｏｒ  Ｆｉｌｔｅｒ）  などのフィルタがある。また、変換符号化方式のスペクトル変換には、例えばモディファイド離散コサイン変換（ＭＤＣＴ）などがあり、このような変換を行うことにより、時間軸上の信号を周波数軸上の信号に変換することができる。
【０００４】
ここで、スペクトル変換としてＭＤＣＴを使用した場合、ブロック間の接続歪みを軽減するために、前のブロックと合わせて計２Ｎ個のサンプルデータを用いてスペクトル変換を行い、独立したＮ個の実数データ、すなわちＭＤＣＴ係数データを得るようにしているため、平均してＮ個のサンプルデータに対してＮ個の実数データが得られることになり、スペクトル変換として離散フーリエ変換（ＤＦＴ）や離散コサイン変換（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である。
【０００５】
以上のようにして、帯域ごとに分割され、周波数軸上に変換された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、マスキング効果などの性質を利用して聴覚的に好ましく、且つ、高能率な符号化を行うことができる。なお、上述のＭＤＣＴによるスペクトル変換を行い、得られた実数データを量子化して符号化した符号化データを復号化して再生信号を再現する場合には、符号化データを復号化して逆量子化を行い、得られた実数データに対して逆ＭＤＣＴ変換による逆スペクトル変換を施し、同じブロック内の要素を加え合わせることにより、入力信号を再構成することになる。
【０００６】
このように、入力信号をブロック化してブロックごとにスペクトル成分に分解する処理を行い、得られたスペクトル成分を量子化して符号化する方法を用いると、その符号化されたスペクトル成分信号を復号化してブロックごとに合成して得られた信号には量子化雑音が発生する。特に、入力信号に無音や弱振幅状態から強振幅状態へ移行する際に現れるアタック部が存在する場合、この信号をブロック化してブロックごとにスペクトル成分に分解する処理を行い、得られたスペクトル成分を量子化して符号化する方法を用いると、復号化してブロックごとに合成して得られた信号には、アタック部の時間的に前の部分にアタック部に起因する大きな量子化雑音が目立つことになる。この量子化雑音は一般にプリエコーと呼ばれ、聴感上の障害になる。一例として、図９に、アタック部が存在する１ブロック（フレーム）分の入力信号Ａ９と、量子化雑音Ｃ９とを示す。同図では、アタック部の前の無音の状態であるべきところに、量子化雑音Ｃ９によるプリエコーが発生する。
【０００７】
特に、長いブロックで分割した入力信号をスペクトル変換した場合は、長い時間にわたってプリエコーが発生してしまうことがある。そこで、ブロックの長さを短くすれば、量子化雑音の発生期間も短くなる。このため、アタック部の近辺で、スペクトル変換するブロックの長さを短くとれば、プリエコーが発生する期間を短くすることができ、プリエコーによる聴感上の障害を軽減することができる。
【０００８】
一方、アタック部のような急激にレベルが変化する信号以外の信号に対しても同様にブロックを短くすると、周波数分解能が低下して符号化効率が低下する。このため、これらの部分に対しては、ブロックを長くする方が、特定のスペクトル成分に対してエネルギーが集中することになり符号化効率が高くなるので望ましい。
【０００９】
これらのことから、実際には、入力信号の各部分の性質に応じてスペクトル変換のためのブロックの長さを選択的に切り換えることが行われる。ところが、この方法を実際の構成上で実現しようとすると、異なる長さのブロックでのスペクトル変換に対応したスペクトル変換手段を符号化装置に設ける必要があり、また、復号化装置側にも異なる長さのブロックに対応した逆スペクトル変換が可能な逆スペクトル変換手段を設ける必要がある。従って、符号化装置、復号化装置とも構成が複雑になってしまうという欠点がある。
【００１０】
また、入力信号に、強振幅状態から無音の準定常状態へと移行する際に現れるリリース部が存在する場合、この信号を同様に符号化した後に復号化して得られた信号には、リリース部の時間的に後の部分にリリース部に起因する大きな量子化雑音が現れることになる。この量子化雑音は一般にポストエコーと呼ばれ、やはり聴感上の障害になる。一例として、図１０に、リリース部が存在する１ブロック（フレーム）分の入力信号Ａ１０と、量子化雑音Ｃ１０とを示す。同図では、リリース部の後の無音の準定常状態であるべきところに、量子化雑音Ｃ１０によるポストエコーが発生する。
【００１１】
そこで、スペクトル変換のためのブロックの長さを十分な周波数分解能が確保できる一定の長さに保ったまま、プリエコーおよびポストエコーの発生を以下のようにして防止する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。即ち、特許文献１に記載の従来技術は、入力信号を時間軸上で複数のサンプルデータからなる複数のブロックに切り出し、さらにこのブロックにウィンドウ関数を掛けた後、ブロックごとに切り出された入力信号を時間軸上で複数のサブブロックに分割してアタック部を検出する。次いで、入力信号の特性に応じて複数通りの中から適応的にゲイン制御量を選択する。そして、例えば、プリエコー対策の場合、アタック部の前のサブブロックの信号成分に対してはアタック部以後の選択された所定倍のゲインでゲイン制御を施し、アタック部直前の小振幅波形の信号を増幅するという手段をとり、さらに、このゲイン制御を施した信号をＤＦＴやＤＣＴなどを用いたスペクトル変換によってスペクトル成分を得て、これを符号化する。そして、これに対する復号化の際には、復号化されたスペクトル成分に逆ＤＦＴや逆ＤＣＴなどによる逆スペクトル変換を施してから、符号化の際にアタック部直前の信号を増幅したことに対する補正処理を施すというものである。この方式により復号化された再生波形の量子化雑音は、アタック部による同時マスキングによって遮蔽されるため、プリエコーの発生が防止されるようになる。同様にしてポストエコーの発生も防止される。
【００１２】
また、次回ブロック処理時の先頭サブブロックに擬似的なゲインを与え、且つ、実際のサンプルデータにはゲインの処理を行わず、結果的に今回ブロック相当時間のプリエコーを抑えるようにしたものもある（例えば、特許文献２参照）。
【００１３】
【特許文献１】
特開平８−２３７１３２号公報
【特許文献２】
特開２００３−５７９９号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載の従来技術では、アタック部の検出範囲をそのアタック部が含まれる１つのブロックのみを用いて行おうとすると、アタック部が先頭サブブロックに存在する場合にはアタック部を検出することができず、ゲイン補正を施すことができなくなってしまう。従って、このような場合にプリエコーが発生してしまう。即ち、ブロックの先頭にアタック部が存在する場合には、ゲイン制御を施すことが困難であるためにプリエコーを容易に防止することができないという問題があった。また、ブロックの先頭にリリース部が存在する場合についても、同様にゲイン制御を施すことが困難であるために、ポストエコーを容易に防止することができないという問題があった。
【００１５】
また、特許文献１には、既に処理したブロックの次のブロックの先頭にアタック部が生じるような場合に備えて、アタック部の検出範囲を当該次のブロックの先頭のサブブロックにまで広げておくことも可能であると記載されている。この場合、そのようにして検出されたアタック部を基にゲイン補正を施すと、次のブロックの先頭のサブブロックにもゲイン補正を施すことになる。即ち、先頭のサブブロックは、現在ブロック処理時と前回ブロック処理時との両方でゲイン補正を施される結果、１つのサブブロックに対して２度のゲイン補正が施されることになり、符号化処理が複雑になるという問題があった。
【００１６】
また、特許文献２に記載の従来技術を使用すると、擬似的なゲインを与えた部分が再生時に擬似的なゲイン分歪むことになり、再生音に違和感が出てくるといった問題が生じてしまう。また、的確なアタック部やリリース部でないところにゲイン制御をほどこすと信号圧縮〜伸長した場合に音質に違和感が出ることがあるので、ゲイン制御は適切なところだけにするのが好ましいと考えられる。即ち、現在ブロックと前回ブロックだけからゲイン情報を決定したり、現在ブロックと次回ブロックだけからゲイン情報を決定すると、十分なプリエコーやポストエコーの対策ができなかったり、プリエコーやポストエコーの対策をする必要のないアタック部やリリース部を検出してしまったり、適切な対応ができなかったりして、音質に違和感が出てしまうことがあるという問題があった。また、ゲインの目標値（ゲイン制御後の値がどうなるように決定するか）を的確に決定しない場合、不自然な音になる可能性があるという問題があった。
【００１７】
本発明は、上記の問題点に鑑み、プリエコーやポストエコーの原因となるアタック部やリリース部を的確に検出するとともに、プリエコーやポストエコーの防止のために符号化する信号に与えるゲイン情報を適切に決定することができる符号化装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、時間軸上の信号を単位時間ごとにブロック化して得た各ブロックの信号を各ブロックに関する復号化までに使用されるゲイン情報に基づいてゲイン制御し、該ゲイン制御された信号をスペクトル変換して得た周波数軸上の信号を符号化する符号化装置において、前記各ブロックの信号の振幅情報を検出する振幅情報検出手段と、該振幅情報検出手段により検出された各ブロックの信号の振幅情報であってゲイン情報が決定される今回処理ブロックの信号の振幅情報と前記今回処理ブロックの直前の前回処理ブロックの信号の振幅情報と前記今回処理ブロックの直後の次回処理ブロックの信号の振幅情報とに基づいて前記今回処理ブロックのゲイン情報を決定するゲイン情報決定手段を設けたものである。
【００１９】
このようにすると、ゲイン情報が決定される今回処理ブロックの信号の振幅情報のみならず、その直前、直後のブロックの信号の振幅情報を用いることにより、プリエコーやポストエコーの原因となるアタック部やリリース部を的確に検出することができ、プリエコー及びポストエコー対策としてのゲイン情報を的確に決定することができる。
【００２０】
また、例えば、各サンプルが多値で表される時間軸上の信号を単位時間ごとにブロック化するブロック化手段と、該ブロック化手段により作成された各ブロックの信号の振幅情報を検出する振幅情報検出手段と、各ブロックに関する復号化までに使用されるゲイン情報を決定するゲイン情報決定手段と、前記振幅情報検出手段により検出された各ブロックの信号の振幅情報と前記ゲイン情報決定手段により決定されたゲイン情報とに基づいて前記各ブロックの信号にゲイン制御を行うゲイン制御手段と、該ゲイン制御手段によりゲイン制御が行われた各ブロックの信号を周波数軸上の信号にスペクトル変換するスペクトル変換手段と、該スペクトル変換手段によって得られた周波数軸上の信号を符号化して前記ゲイン情報を含む符号化情報を出力する符号化手段とを備える符号化装置において、前記ゲイン情報決定手段は、前記振幅情報検出手段により検出された各ブロックの信号の振幅情報であってゲイン情報が決定される今回処理ブロックの信号の振幅情報と前記今回処理ブロックの直前の前回処理ブロックの信号の振幅情報と前記今回処理ブロックの直後の次回処理ブロックの信号の振幅情報とに基づいて前記今回処理ブロックのゲイン情報を決定すると良い。
【００２１】
このようにすると、ゲイン情報が決定される今回処理ブロックの信号の振幅情報のみならず、その直前、直後のブロックの信号の振幅情報を用いることにより、プリエコーやポストエコーの原因となるアタック部やリリース部を的確に検出することができ、プリエコー及びポストエコー対策としてのゲイン情報を的確に決定することができる。
【００２２】
また、例えば、前記振幅情報検出手段は、前記各ブロックを時間軸上で複数のサブブロックに分割し該サブブロック単位で前記各ブロックの信号の振幅情報を検出し、前記ゲイン情報決定手段は、前記サブブロック単位で前記ゲイン情報を決定し、前記ゲイン制御手段は、前記サブブロック単位で前記ゲイン制御を行うと良い。
【００２３】
このようにすると、サブブロック単位で前記振幅情報を管理することができ、この振幅情報に基づいて前記ゲイン情報をサブブロック単位でをきめ細かく決定できる。
【００２４】
また、例えば、前記今回処理ブロックと前記前回処理ブロックと前記次回処理ブロックの信号の振幅情報は、それぞれのブロックの信号の振幅の最大値から成るようにすると、各ブロックの信号の振幅の最大値の変化からプリエコーやポストエコーの原因となるアタック部やリリース部を容易に検出することができる。
【００２５】
また、例えば、前記今回処理ブロックと前記前回処理ブロックの信号の振幅情報は、それぞれのブロックの信号の振幅の最大値から成り、前記次回処理ブロックの信号の振幅情報は、前記次回処理ブロックの先頭を含む所定時間内の信号の振幅の最大値から成るようにすると、前記次回処理ブロックの先頭にプリエコーやポストエコーの原因となるアタック部やリリース部がある場合でも、的確に検出することができる。
【００２６】
また、例えば、前記今回処理ブロックと前記前回処理ブロックの信号の振幅情報は、それぞれのブロックの信号の振幅の最大値から成り、前記次回処理ブロックの信号の振幅情報は、前記次回処理ブロックの先頭のサブブロックの信号の振幅の最大値から成るようにすると、前記次回処理ブロックの先頭サブブロックにプリエコーやポストエコーの原因となるアタック部やリリース部がある場合でも、的確に検出することができる。
【００２７】
また、例えば、前記最大値を所定の幅で丸めた値にすると、振幅情報の管理や、この振幅情報に基づく処理を簡単にすることができ、符号化装置を簡素化できる。
【００２８】
また、例えば、各サンプルが多値で表される時間軸上の信号を単位時間ごとにブロック化するブロック化手段と、該ブロック化手段により作成された各ブロックの信号の振幅情報を検出する振幅情報検出手段と、各ブロックに関する復号化までに使用されるゲイン情報を決定するゲイン情報決定手段と、前記振幅情報検出手段により検出された各ブロックの信号の振幅情報と前記ゲイン情報決定手段により決定されたゲイン情報とに基づいて前記各ブロックの信号にゲイン制御を行うゲイン制御手段と、該ゲイン制御手段によりゲイン制御が行われた各ブロックの信号を周波数軸上の信号にスペクトル変換するスペクトル変換手段と、該スペクトル変換手段によって得られた周波数軸上の信号を符号化して前記ゲイン情報を含む符号化情報を出力する符号化手段とを備える符号化装置において、前記振幅情報検出手段により検出された各ブロックの信号の振幅情報は、前記各ブロックの信号の振幅の平均値であり、前記ゲイン情報決定手段は前記平均値に基づいて前記各ブロックのゲイン情報を決定すると良い。
【００２９】
このようにすると、プリエコー及びポストエコー対策として、各ブロックの信号の振幅の大きいところを小さくするゲイン量を振幅の大きさに応じて的確に決定することができる。
【００３０】
また、例えば、各サンプルが多値で表される時間軸上の信号を単位時間ごとにブロック化するブロック化手段と、該ブロック化手段により作成された各ブロックの信号の振幅情報を検出する振幅情報検出手段と、各ブロックに関する復号化までに使用されるゲイン情報を決定するゲイン情報決定手段と、前記振幅情報検出手段により検出された各ブロックの信号の振幅情報と前記ゲイン情報決定手段により決定されたゲイン情報とに基づいて前記各ブロックの信号にゲイン制御を行うゲイン制御手段と、該ゲイン制御手段によりゲイン制御が行われた各ブロックの信号を周波数軸上の信号にスペクトル変換するスペクトル変換手段と、該スペクトル変換手段によって得られた周波数軸上の信号を符号化して前記ゲイン情報を含む符号化情報を出力する符号化手段とを備える符号化装置において、前記振幅情報検出手段により検出された各ブロックの信号の振幅情報は、前記各ブロックの信号の振幅の最大値と平均値であり、前記ゲイン情報決定手段は前記最大値と平均値に基づいて前記各ブロックのゲイン情報を決定すると良い。
【００３１】
このようにすると、プリエコー及びポストエコー対策として、各ブロックの信号の振幅の大きいところを小さくするゲイン量を前記最大値と平均値との差に基づいて的確に決定することができる。
【００３２】
また、例えば、前記平均値は、前記各ブロック内の信号であって前記各ブロック内の信号の振幅が最大値になるときより後方の信号の振幅の平均値にすると、プリエコー及びポストエコー対策として、各ブロックの信号の振幅の変化量を小さくするゲイン量を振幅の大きさに応じて的確に決定することができる。
【００３３】
また、例えば、前記振幅情報検出手段は、前記各ブロックを時間軸上で複数のサブブロックに分割し、前記平均値は、前記各ブロックの信号の振幅の最大値を含むサブブロックより時間的に後方のサブブロックの信号の振幅の平均値であり、前記ゲイン情報決定手段は、前記サブブロック毎の信号の振幅の最大値と前記平均値とに基づいて前記サブブロック毎にゲイン情報を決定し、前記ゲイン制御手段は、前記サブブロック単位で前記ゲイン制御を行うようにすると、プリエコー及びポストエコー対策として、各ブロックの信号の振幅の変化量を小さくするゲイン量をサブブロック単位で的確に決定することができる。
【００３４】
また、例えば、前記各ブロックの信号の振幅の最大値が複数のサブブロックに存在する場合に、該複数のサブブロックの中で時間的に最も後方のサブブロックを前記各ブロックの信号の振幅の最大値を含むサブブロックとすると、プリエコー及びポストエコー対策として、各ブロックの信号の振幅の変化量を小さくするゲイン量をより的確に決定することができる。
【００３５】
また、例えば、前記ゲイン情報決定手段は、前記サブブロック毎の信号の振幅の最大値が前記平均値より大きいサブブロックにゲイン情報を与えるようにすると、プリエコー及びポストエコー対策として、各ブロックの信号の振幅の大きいところを小さくして振幅の変化量を小さくできる。
【００３６】
また、例えば、前記最大値を所定の幅で丸めた値にすると、振幅情報の管理や、この振幅情報に基づく処理を簡単にすることができ、符号化装置を簡素化できる。
【００３７】
また、例えば、時間軸上の信号を単位時間ごとにブロック化して得た各ブロックの信号を各ブロックに関する復号化までに使用されるゲイン情報に基づいてゲイン制御し、該ゲイン制御された信号をスペクトル変換して得た周波数軸上の信号を符号化する符号化方法において、前記各ブロックの信号の振幅情報を検出し、検出された前記各ブロックの信号の振幅情報であってゲイン情報が決定される今回処理ブロックの信号の振幅情報と前記今回処理ブロックの直前の前回処理ブロックの信号の振幅情報と前記今回処理ブロックの直後の次回処理ブロックの信号の振幅情報とに基づいて前記今回処理ブロックのゲイン情報を決定すると良い。
【００３８】
このようにすると、ゲイン情報が決定される今回処理ブロックの信号の振幅情報のみならず、その直前、直後のブロックの信号の振幅情報を用いることにより、プリエコーやポストエコーの原因となるアタック部やリリース部を的確に検出することができ、プリエコー及びポストエコー対策としてのゲイン情報を的確に決定することができる。
【００３９】
また、例えば、各サンプルが多値で表される時間軸上の信号を単位時間ごとにブロック化し、各ブロックの信号の振幅情報を検出し、前記各ブロックに関する復号化までに使用されるゲイン情報を決定し、検出された各ブロックの信号の振幅情報と決定されたゲイン情報とに基づいて前記各ブロックの信号にゲイン制御を行い、ゲイン制御が行われた前記各ブロックの信号を周波数軸上の信号にスペクトル変換して得られた周波数軸上の信号を符号化して前記ゲイン情報を含む符号化情報を出力する符号化方法において、ゲイン情報を決定する今回処理ブロックの信号の振幅情報と前記今回処理ブロックの直前の前回処理ブロックの信号の振幅情報と前記今回処理ブロックの直後の次回処理ブロックの信号の振幅情報とに基づいて前記今回処理ブロックのゲイン情報を決定すると良い。
【００４０】
このようにすると、ゲイン情報が決定される今回処理ブロックの信号の振幅情報のみならず、その直前、直後のブロックの信号の振幅情報を用いることにより、プリエコーやポストエコーの原因となるアタック部やリリース部を的確に検出することができ、プリエコー及びポストエコー対策としてのゲイン情報を的確に決定することができる。
【００４１】
また、例えば、前記今回処理ブロックと前記前回処理ブロックと前記次回処理ブロックの信号の振幅情報として、それぞれのブロックの信号の振幅の最大値を検出するようにすると、各ブロックの信号の振幅の最大値の変化からプリエコーやポストエコーの原因となるアタック部やリリース部を容易に検出することができる。
【００４２】
また、例えば、各サンプルが多値で表される時間軸上の信号を単位時間ごとにブロック化し、各ブロックの信号の振幅情報を検出し、前記各ブロックに関する復号化までに使用されるゲイン情報を決定し、検出された各ブロックの信号の振幅情報と決定されたゲイン情報とに基づいて前記各ブロックの信号にゲイン制御を行い、ゲイン制御が行われた前記各ブロックの信号を周波数軸上の信号にスペクトル変換して得られた周波数軸上の信号を符号化して前記ゲイン情報を含む符号化情報を出力する符号化方法において、前記各ブロックの信号の振幅情報として前記各ブロックの信号の振幅の平均値を検出し、検出された前記平均値に基づいて前記各ブロックのゲイン情報を決定すると、プリエコー及びポストエコー対策として、各ブロックの信号の振幅の大きいところを小さくするゲイン量を振幅の大きさに応じて的確に決定することができる。
【００４３】
また、例えば、各サンプルが多値で表される時間軸上の信号を単位時間ごとにブロック化し、各ブロックの信号の振幅情報を検出し、前記各ブロックに関する復号化までに使用されるゲイン情報を決定し、検出された各ブロックの信号の振幅情報と決定されたゲイン情報とに基づいて前記各ブロックの信号にゲイン制御を行い、ゲイン制御が行われた前記各ブロックの信号を周波数軸上の信号にスペクトル変換して得られた周波数軸上の信号を符号化して前記ゲイン情報を含む符号化情報を出力する符号化方法において、前記各ブロックの信号の振幅情報として前記各ブロックの信号の振幅の最大値と平均値を検出し、検出された前記最大値と平均値に基づいて前記各ブロックのゲイン情報を決定すると、プリエコー及びポストエコー対策として、各ブロックの信号の振幅の大きいところを小さくするゲイン量を前記最大値と平均値との差に基づいて的確に決定することができる。
【００４４】
また、例えば、前記各ブロックを時間軸上で複数のサブブロックに分割し、前記平均値を前記各ブロックの信号の振幅の最大値を含むサブブロックより時間的に後方のサブブロックの信号の振幅の平均値とし、前記サブブロック毎の信号の振幅の最大値と前記平均値とに基づいて前記サブブロック毎にゲイン情報を決定し、前記サブブロック単位で前記ゲイン制御を行うようにすると、プリエコー及びポストエコー対策として、各ブロックの信号の振幅の変化量を小さくするゲイン量をサブブロック単位で的確に決定することができる。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図８は、本発明の実施形態に係る符号化装置の電気的構成を示すブロック図である。図８において、１は符号化装置を示し、符号化装置１は、周波数帯域分割部２、アタック／リリース部検出部４、ゲイン制御部５、ウィンドウ部３、時間周波数変換部６、量子化部７、およびパッキング部８を備えている。
【００４６】
周波数帯域分割部（ブロック化手段）２は、各サンプルが多値で表される時間軸上のデジタルオーディオ信号として与えられる入力信号を、Ｎサンプルからなる所定の単位時間ごとにブロック化し、ＱＭＦフィルタを用いて複数の周波数帯域に分割する。上記単位時間は、例えば、ＭＤ用の圧縮を行う場合には２３．２ｍｓｅｃといった時間である。アタック／リリース部検出部（振幅情報検出手段、ゲイン情報決定手段）４は、各ブロック内の前記入力信号の振幅情報を検出し、その振幅情報から各ブロック内に存在する振幅変化部としてのアタック部やリリース部を検出し、検出結果に基づいて各ブロックに関する復号化までに使用されるゲイン情報を決定する。また、ゲイン制御部（ゲイン制御手段）５は、アタック／リリース部検出部４のアタック部およびリリース部の検出結果と、アタック／リリース部検出部４により決定されたゲイン情報とに基づいて各ブロックの信号にゲイン制御を行う。そして、ウィンドウ部３は周波数帯域ごとのゲイン制御後の各ブロックの時間軸上の信号にウィンドウ係数をかける。
【００４７】
また、時間周波数変換部（スペクトル変換手段）６は、ＭＤＣＴを用いてスペクトル変換を行い、ウィンドウ部３によってウィンドウ係数をかけられた時間軸上の信号を周波数軸上の信号に変換し、量子化部７は、時間周波数変換部６によって得られた周波数軸上の信号を量子化する。そして、パッキング部８は、アタック／リリース部検出部４によって決定されたゲイン情報と、量子化部７によって得られた量子化情報および量子化信号とのパッキングを行って符号化情報として出力する。また、量子化部７およびパッキング部８は、時間周波数変換部６によって得られた周波数軸上の信号を符号化してゲイン情報を含む符号化情報を出力する符号化手段を構成している。そして、パッキング部８によって得られた符号化情報は、ＭＤなどの磁気記録メディアや、フラッシュメモリなどの半導体メディアといった記録メディア９に記録される。
【００４８】
次に、上記構成の符号化装置１による、プリエコーやポストエコーを防止するためのゲイン情報を決定するアタック／リリース部検出部４の動作について説明する。アタック／リリース部検出部４は、上述したように、入力信号の振幅情報を検出する振幅情報検出動作と、複合化までに使用されるゲイン情報を決定するゲイン情報決定動作を行う。
【００４９】
先ず、アタック／リリース部検出部４の振幅情報検出動作を説明する。アタック／リリース部検出部４は、周波数帯域分割部２で分割されたブロックであって、現在、処理するブロックである今回ゲイン処理フレームを、時間軸上で先頭付近を分離することのできる程度の間隔で複数のサブブロック、例えば、８個のサブブロックに分割する。また、今回ゲイン処理フレームの直前のブロックを前回ゲイン処理フレーム、直後のブロックを次回ゲイン処理フレームと呼ぶ。次いで、各サブブロックにおける入力信号の最大値を算出する。この最大値は各サブブロックにおける入力信号の最大の振幅であり、例えば６ｄＢ刻みの幅に丸めても良い。
【００５０】
そして、今回ゲイン処理フレーム内の各サブブロックの最大値の中で最大のものをもとめ、これを今回ゲイン処理フレーム内の最大値として保存しておく。上述のように、各サブブロックの最大値を丸めたために、複数のサブブロックの最大値が同じ値になる場合は、最も時間的に後方にあるサブブロックの最大値を今回ゲイン処理フレーム内の最大値とする。この最大値が次回のフレーム処理で前回ゲイン処理フレームの最大値となる。尚、ゲイン制御部５によってゲイン制御が施されたものを使用してもよい。また、今回ゲイン処理フレーム内の最大値が含まれるサブブロックより時間的に後方にある全サブブロックの入力信号の平均値を求める。これを「ピーク後方平均値」と呼ぶ。ここで、平均値とは、例えば６ｄＢ刻みの幅に丸めた値でもよい。
【００５１】
また、次回ゲイン処理フレームの時間的に先頭のサブブロックの最大値を求め、これを次回ゲイン処理フレームの最大値とする。尚、先頭のサブブロックとしたが、先頭のサブブロックを含む複数のサブブロックとしてもよいし、１フレーム分の最大値を求めてもよい。
【００５２】
次に、プリエコー、ポストエコーを防止するための対策としてのアタック／リリース部検出部４のゲイン情報決定動作を、上述のようにして得た各ブロックの信号の振幅情報に応じた複数の場合に分けて説明する。
【００５３】
（１）次回ゲイン処理フレームの先頭にアタック部がある場合のプリエコー対策
図１に示すように、入力信号Ａ１において、前回ゲイン処理フレームの最大値より今回ゲイン処理フレームの最大値が大きいか、または、同じであり、且つ、次回ゲイン処理フレームの最大値より今回ゲイン処理フレームの最大値が小さい場合、次回ゲイン処理フレームの先頭にアタック部があると判断し、ゲインＢ１のように、今回ゲイン処理フレーム内の全体に１より大きいゲインを決定する。このゲインの大きさは、（次回ゲイン処理フレームの最大値／今回ゲイン処理フレームの最大値）とする。即ち、ゲイン制御を行った後の今回ゲイン処理フレームの最大値が次回ゲイン処理フレームの最大値と等しくなるように決定する。但し、規格上などの制限があれば、それに従うものとする。また、前回ゲイン処理フレームの最大値と今回ゲイン処理フレームの最大値との比較において、大、小、同じの判断を所定のスレッショルド値を用いて行うようにしても良い（以後、最大値の比較に関しては同様である）。
【００５４】
そして、時間周波数変換部６はスペクトル変換としてＭＤＣＴを用い、今回周波数変換処理として前回ゲイン処理フレームの信号と今回ゲイン処理フレームの信号との２Ｎ個のサンプルを用いてスペクトル変換を行ってＮ個のサンプルの周波数軸上の信号を得るようにしているので、２つのフレームのレベル差を無くすために、上記ゲインはＢ１１に示すように前回ゲイン処理フレームにも与えられ、前回ゲイン処理フレームのゲインが今回ゲイン処理フレームの先頭のサブブロックのゲインと等しくなるようにする。従って、前回ゲイン処理フレームのゲインも、（次回ゲイン処理フレームの最大値／今回ゲイン処理フレームの最大値）となる。そして、このゲインが今回ゲイン処理フレームに関するゲイン情報となる。この処理により、量子化雑音はＣ１１のように抑制され、プリエコーを防止できる。
【００５５】
また、点線で示すＢ１２は次回周波数変換処理のために決定されるゲインであり、同じく点線で示すＣ１２は次回周波数変換処理後の量子化雑音である。いずれも次回ゲイン処理フレームの更に次のゲイン処理フレームを参照して次回周波数変換処理を行わなければ決定しないものであるが、入力信号Ａ１の次回ゲイン処理フレームの更に次のゲイン処理フレームにおける振幅が次回ゲイン処理フレームと大差ない場合、即ち、アタック部もリリース部もない場合のゲイン及び量子化雑音を例として示したものである。
【００５６】
（２）今回ゲイン処理フレーム内にアタック部とリリース部がある場合のプリエコー、ポストエコー対策
図２に示すように、入力信号Ａ２において、前回ゲイン処理フレームの最大値より今回ゲイン処理フレームの最大値が大きいか、または、同じであり、且つ、次回ゲイン処理フレームの最大値より今回ゲイン処理フレームの最大値が大きい場合、今回ゲイン処理フレーム内にアタック部とリリース部があると判断し、ゲインＢ２のように、今回ゲイン処理フレーム内の各サブブロック毎にサブブロックの最大値と「ピーク後方平均値」とを比較し、「ピーク後方平均値」より大きいサブブロックに対して、１より小さいゲイン（小さくなるようなゲイン）を決定する。このゲインの大きさは、（「ピーク後方平均値」／該当する各サブブロックの最大値）とする。即ち、ゲイン制御を行った後の該当する各サブブロックの最大値が「ピーク後方平均値」と等しくなるように決定する。但し、規格上などの制限があれば、それに従うものとする。または、今回ゲイン処理フレーム内の全てのサブブロックに対して、上記の大きさのゲインを決定してもよい。この場合は、ゲイン制御を行った後の各サブブロックの最大値は、「ピーク後方平均値」と等しくなる。
【００５７】
そして、前回ゲイン処理フレームと今回ゲイン処理フレームのレベル差を無くすために、Ｂ２１のように前回ゲイン処理フレームに今回ゲイン処理フレームの先頭のサブブロックのゲインが与えられる。そして、このゲインが今回ゲイン処理フレームに関するゲイン情報となる。この処理により、量子化雑音はＣ２１のように抑制され、プリエコー、ポストエコーを防止できる。
【００５８】
また、点線で示すＢ２２は次回周波数変換処理のために決定されるゲインであり、同じく点線で示すＣ２２は次回周波数変換処理後の量子化雑音である。いずれも次回ゲイン処理フレームの更に次のゲイン処理フレームを参照して次回周波数変換処理を行わなければ決定しないものであるが、入力信号Ａ２の次回ゲイン処理フレームの更に次のゲイン処理フレームにおける振幅が次回ゲイン処理フレームと大差ない場合、即ち、アタック部もリリース部もない場合のゲイン及び量子化雑音を例として示したものである。
【００５９】
図３は、上述のゲイン決定動作を説明するための図である。図３において、Ａ３は今回ゲイン処理フレームの入力信号の振幅情報を示し、Ｂ３は決定されたゲインを示す。また、今回ゲイン処理フレームは、８個のサブブロックｅ０〜ｅ７に分割されている。振幅情報Ａ３は、サブブロックｅ２〜ｅ５の振幅がピークであるので、ピーク後方平均値はサブブロックｅ６、ｅ７の振幅の平均値（破線）となる。この平均値をゲイン調整の基準値とし、今回ゲイン処理フレーム内の全てのサブブロックに対して、（「ピーク後方平均値」／該当する各サブブロックの最大値）の大きさのゲインが与えられる。即ち、サブブロックｅ２〜ｅ６には１より小さいゲインが与えられ、サブブロックｅ０、ｅ１、ｅ７には１より大きいゲインが与えられる。
【００６０】
（３）前回ゲイン処理フレーム内にアタック部があり、今回ゲイン処理フレーム内にリリース部がある場合のポストエコー対策
図４に示すように、入力信号Ａ４において、前回ゲイン処理フレーム内にプリエコー対策を施し、且つ、前回ゲイン処理フレームの最大値より今回ゲイン処理フレームの最大値が小さいか、または、同じであり、且つ、次回ゲイン処理フレームの最大値より今回ゲイン処理フレームの最大値が大きい場合、前回ゲイン処理フレーム内にアタック部があり、今回ゲイン処理フレーム内にリリース部があると判断し、ゲインＢ４のように、今回ゲイン処理フレーム内の各サブブロック毎にサブブロックの最大値と「ピーク後方平均値」とを比較し、「ピーク後方平均値」より大きいサブブロックに対して、１より小さいゲイン（小さくなるようなゲイン）を決定する。このゲインの大きさは、（「ピーク後方平均値」／該当する各サブブロックの最大値）とする。即ち、ゲイン制御を行った後の該当する各サブブロックの最大値が「ピーク後方平均値」と等しくなるように決定する。但し、規格上などの制限があれば、それに従うものとする。
【００６１】
そして、前回ゲイン処理フレームと今回ゲイン処理フレームのレベル差を無くすために、Ｂ４１のように前回ゲイン処理フレームに今回ゲイン処理フレームの先頭のサブブロックのゲインが与えられる。そして、このゲインが今回ゲイン処理フレームに関するゲイン情報となる。この処理により、量子化雑音はＣ４１のように抑制され、ポストエコーを防止できる。
【００６２】
また、点線で示すＢ４２は次回周波数変換処理のために決定されるゲインであり、同じく点線で示すＣ４２は次回周波数変換処理後の量子化雑音である。いずれも次回ゲイン処理フレームの更に次のゲイン処理フレームを参照して次回周波数変換処理を行わなければ決定しないものであるが、入力信号Ａ４の次回ゲイン処理フレームの更に次のゲイン処理フレームにおける振幅が次回ゲイン処理フレームと大差ない場合、即ち、アタック部もリリース部もない場合のゲイン及び量子化雑音を例として示したものである。
【００６３】
（４）前回ゲイン処理フレーム内にアタック部とリリース部がある場合のポストエコー対策
図５に示すように、入力信号Ａ５において、前回ゲイン処理フレーム内にプリエコー対策を施し、且つ、前回ゲイン処理フレームの最大値より今回ゲイン処理フレームの最大値が小さく、且つ、次回ゲイン処理フレームの最大値より今回ゲイン処理フレームの最大値が小さいか、または、同じ場合、前回ゲイン処理フレーム内にアタック部とリリース部があると判断し、ゲインＢ５のように、今回ゲインフレーム内の先頭のサブブロックに対して、１より小さいゲイン（小さくなるようなゲイン）を決定する。このゲインの大きさは、（今回ゲイン処理フレームの最大値／前回ゲイン処理フレームの最大値）とする。この処理は、該当するサブブロックのゲインを調整するためではなく、一緒に周波数変換が行われる前回ゲイン処理フレームのゲインを調整して今回フレームの最大値と等しくなるように決定する。但し、規格上などの制限があればそれに従う。
【００６４】
即ち、Ｂ５１のように、前回ゲイン処理フレームと今回ゲイン処理フレームとに与えられるゲインが調整され、前回ゲイン処理フレームと今回ゲイン処理フレームのレベル差を無くしている。そして、このゲインが今回ゲイン処理フレームに関するゲイン情報となる。この処理により、量子化雑音はＣ５１のように抑制され、ポストエコーを防止できる。
【００６５】
また、点線で示すＢ５２は次回周波数変換処理のために決定されるゲインであり、同じく点線で示すＣ５２は次回周波数変換処理後の量子化雑音である。いずれも次回ゲイン処理フレームの更に次のゲイン処理フレームを参照して次回周波数変換処理を行わなければ決定しないものであるが、入力信号Ａ５の次回ゲイン処理フレームの更に次のゲイン処理フレームにおける振幅が次回ゲイン処理フレームと大差ない場合、即ち、アタック部もリリース部もない場合のゲイン及び量子化雑音を例として示したものである。
【００６６】
（５）今回フレーム内にアタック部がある場合のプリエコー対策
図６に示すように、入力信号Ａ６において、前回フレームの最大値より今回フレームの最大値が大きい場合、今回フレーム内にアタック部があると判断し、今回フレーム内のサブブロックのうち、その最大値が今回フレーム内の最大値と一致し、且つ、最も前方のサブブロックであるサブブロックを検出する。そして、Ｂ６のように、そのサブブロックより前の各サブブロックに対して、１より大きいゲインを決定する。このゲインの大きさは、（今回フレームの最大値／該当する各サブブロックの最大値）とする。即ち、ゲイン制御を行った後の該当する各サブブロック内の最大値が今回フレームの最大値と等しくなるように決定する。但し、規格上などの制限があればそれに従う。
【００６７】
そして、前回ゲイン処理フレームと今回ゲイン処理フレームのレベル差を無くすために、ゲインＢ６１のように、前回ゲイン処理フレームに今回ゲイン処理フレームの先頭のサブブロックのゲインが与えられる。そして、このゲインが今回ゲイン処理フレームに関するゲイン情報となる。この処理により、量子化雑音はＣ６１のように抑制され、プリエコーを防止できる。
【００６８】
また、この（５）の処理は、上述の（１）、（２）、（３）の処理と同時に行っても良い。例えば、（２）の今回ゲイン処理フレーム内にアタック部とリリース部がある場合のプリエコー、ポストエコー対策に、更に、この（５）のプリエコー対策を行った例を図７に示す。
【００６９】
図７に示すように、入力信号Ａ７（図２に示す入力信号Ａ２と同じ）において、前回ゲイン処理フレームの最大値より今回ゲイン処理フレームの最大値が大きいか、または、同じであり、且つ、次回ゲイン処理フレームの最大値より今回ゲイン処理フレームの最大値が大きい場合、今回ゲイン処理フレーム内にアタック部とリリース部があると判断し、Ｂ７のように、今回ゲイン処理フレーム内の各サブブロック毎にサブブロックの最大値と「ピーク後方平均値」とを比較し、「ピーク後方平均値」より大きいサブブロックに対して、１より小さいゲイン（小さくなるようなゲイン）を決定する。このゲインの大きさは、（「ピーク後方平均値」／該当する各サブブロックの最大値）とする。即ち、ゲイン制御を行った後の該当する各サブブロックの最大値が「ピーク後方平均値」と等しくなるように決定する。但し、規格上などの制限があれば、それに従うものとする。または、今回ゲイン処理フレーム内の全てのサブブロックに対して、上記の大きさのゲインを決定してもよい。この場合は、ゲイン制御を行った後の各サブブロックの最大値は、「ピーク後方平均値」と等しくなる。
【００７０】
更に、今回フレーム内のサブブロックのうち、その最大値が今回フレーム内の最大値と一致し、且つ、最も前方のサブブロックであるサブブロックを検出する。そして、Ｂ７のように、そのサブブロックより前の各サブブロックに対して、１より大きいゲインを決定する。このゲインの大きさは、（今回フレームの最大値／該当する各サブブロックの最大値）とする。即ち、ゲイン制御を行った後の該当する各サブブロック内の最大値が今回フレームの最大値と等しくなるように決定する。図７においては、今回ゲイン処理フレームの先頭のサブブロックのゲインが１より大きくなっている。
【００７１】
そして、前回ゲイン処理フレームと今回ゲイン処理フレームのレベル差を無くすために、Ｂ７１のように前回ゲイン処理フレームに今回ゲイン処理フレームの先頭のサブブロックのゲインが与えられる。そして、このゲインが今回ゲイン処理フレームに関するゲイン情報となる。この処理により、量子化雑音はＣ７１のように抑制され、（５）の対策のみ施した場合より更にプリエコーを防止できる。
【００７２】
以上説明したように、本発明の実施形態に係る符号化装置１によれば、アタック／リリース部検出部４で検出した今回ゲイン処理フレームと前回ゲイン処理フレームと次回ゲイン処理フレームの３つのフレームの信号の振幅の最大値を用いて、プリエコーやポストエコーの原因となるアタック部やリリース部を的確に検出することが可能となる。これにより、前後の関係からきめ細やかな、的確なゲイン制御を行うことができ、プリエコーやポストエコーを的確に抑えることが可能となる。
【００７３】
また、今回ゲイン処理フレームの信号の振幅の平均値を検出し、この平均値に基づいて今回ゲイン処理フレームのゲイン情報を決定するので、プリエコー、ポストエコー対策として、今回ゲイン処理フレームの信号の振幅の大きいところを小さくするゲイン量を振幅の大きさに応じて的確に決定することができる。これにより、今回ゲイン処理フレーム内の振幅を平坦にし、周波数変換後のデータ量が小さくてもプリエコーやポストエコーの発生を抑えることが可能となる。
【００７４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によると、時間軸上の信号を単位時間ごとにブロック化して得た各ブロックの信号を各ブロックに関する復号化までに使用されるゲイン情報に基づいてゲイン制御し、該ゲイン制御された信号をスペクトル変換して得た周波数軸上の信号を符号化する符号化装置において、前記各ブロックの信号の振幅情報を検出する振幅情報検出手段と、該振幅情報検出手段により検出された各ブロックの信号の振幅情報であってゲイン情報が決定される今回処理ブロックの信号の振幅情報と前記今回処理ブロックの直前の前回処理ブロックの信号の振幅情報と前記今回処理ブロックの直後の次回処理ブロックの信号の振幅情報とに基づいて前記今回処理ブロックのゲイン情報を決定するゲイン情報決定手段を設けたので、今回処理ブロックと前回処理ブロックと次回処理ブロックの３つのブロックの振幅情報を用いて、プリエコーやポストエコーの原因となるアタック部やリリース部を的確に検出することが可能となる。これにより、前後の関係からきめ細やかな、的確なゲイン制御を行うことができ、プリエコーやポストエコーを的確に抑えることが可能となる。
【００７５】
また、各ブロックの信号の振幅の平均値を検出し、この平均値に基づいて各ブロックのゲイン情報を決定するので、プリエコー、ポストエコー対策として、各ブロックの信号の振幅の大きいところを小さくするゲイン量を振幅の大きさに応じて的確に決定することができる。これにより、ブロック内の信号の振幅を平坦にし、周波数変換後のデータ量が小さくてもプリエコーやポストエコーの発生を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、本発明の実施形態に係る符号化装置のプリエコーの防止を説明するための説明図である。
【図２】は、本発明の実施形態に係る符号化装置のプリエコーとポストエコーの防止を説明するための説明図である。
【図３】は、本発明の実施形態に係る符号化装置のゲイン決定動作を説明するための説明図である。
【図４】は、本発明の実施形態に係る符号化装置のポストエコーの防止を説明するための説明図である。
【図５】は、本発明の実施形態に係る符号化装置のポストエコーの防止を説明するための説明図である。
【図６】は、本発明の実施形態に係る符号化装置のプリエコーの防止を説明するための説明図である。
【図７】は、本発明の実施形態に係る符号化装置のプリエコーとポストエコーの防止を説明するための説明図である。
【図８】は、本発明の実施形態に係る符号化装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図９】は、従来の符号化装置のプリエコー発生を説明するための説明図である。
【図１０】は、従来の符号化装置のポストエコー発生を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１    符号化装置
２    周波数帯域分割部（ブロック化手段）
３    ウィンドウ部
４    アタック／リリース部検出部（振幅情報検出手段、ゲイン情報決定手段）
５    ゲイン制御部（ゲイン制御手段）
６    時間周波数変換部（スペクトル変換手段）
７    量子化部
８    パッキング部
９    記録メディア
Ａ１〜Ａ７、Ａ９、Ａ１０    入力信号
Ｂ１〜Ｂ７、Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ２１、Ｂ２２、Ｂ４１、Ｂ４２、Ｂ５１、Ｂ５２、Ｂ６１、Ｂ７１、Ｂ７２    ゲイン
Ｃ９〜Ｃ１２、Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ４１、Ｃ４２、Ｃ５１、Ｃ５２、Ｃ６１、Ｃ７１、Ｃ７２    量子化誤差
ｅ０〜ｅ７    サブブロック
【図１】
2005012543.tif 000003
【図２】
2005012543.tif 000004
【図３】
2005012543.tif 000005
【図４】
2005012543.tif 000006
【図５】
2005012543.tif 000007
【図６】
2005012543.tif 000008
【図７】
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【図８】
2005012543.tif 000010
【図９】
2005012543.tif 000011
【図１０】
2005012543.tif 000012