(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステレオ信号をビットストリーム信号（６）に符号化するよう構成された符号化器システムであって、
前記ステレオ信号に基づいて残差信号及びダウンミックス信号を生成するよう構成されたダウンミックス手段（８）と、
１つ又は複数のパラメトリック・ステレオ・パラメータ（５）を判定するよう構成されたパラメータ判定手段（９）と、
前記ダウンミックス手段（８）の下流にある知覚符号化手段（２、３）と
を備え、前記知覚符号化手段（２、３）は、
前記ダウンミックス信号及び前記残差信号の和に基づき、前記ダウンミックス信号及び前記残差信号の差に基づいた符号化、又は
前記ダウンミックス信号に基づき、前記残差信号に基づいた符号化
を周波数変動的に、又は周波数不変で選択するよう構成された符号化器システム。
【請求項２】
請求項１記載の符号化器システムであって、前記知覚符号化手段（２、３）は、
前記ダウンミックス信号及び前記残差信号に基づいて変換を行い、それにより、擬似左／右ステレオ信号を生成するよう構成された変換手段（２）と、
前記擬似左／右ステレオ信号を符号化するよう構成された知覚符号化器（３、４８）であって、前記知覚符号化器（３、４８）は、
左／右知覚符号化、又は
ミッド／サイド知覚符号化
を周波数変動的に、又は周波数不変で選択するよう構成された符号化器システム。
【請求項３】
請求項１記載の符号化器システムであって、前記知覚符号化手段（２、３）は、
１つ若しくは複数の、又は全ての使用周波数帯について擬似左／右ステレオ信号を生成するよう、和及び差変換を前記ダウンミックス信号及び前記残差信号に基づいて行うよう構成された変換手段（２）を備える符号化器システム。
【請求項４】
請求項３記載の符号化器システムであって、
前記知覚符号化手段（２，３）は、Ｌ／Ｒ知覚符号化とＭ／Ｓ知覚符号化との間で周波数変動的に、又は周波数不変で決定する決定手段を備え、
前記ダウンミックス信号及び残差信号に基づいた符号化が、前記決定手段がＭ／Ｓ知覚復号化を決定する場合に選択され、
前記和及び差に基づく符号化が、前記決定手段がＬ／Ｒ知覚復号化を決定する場合に選択される符号化器システム。
【請求項５】
請求項２記載の符号化器システムであって、前記知覚符号化器（３）は、
左／右符号化と、
ミッド／サイド符号化と
の間で前記擬似ステレオ信号に基づいて周波数変動的に又は周波数不変で決定するよう構成された符号化器システム。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載の符号化器システムであって、前記符号化器システムは、周波数変動的に、又は周波数不変で、
前記ステレオ信号の前記ビットストリーム信号（６）へのパラメトリック・ステレオ符号化と、
前記ステレオ信号の前記ビットストリーム信号（６）への左／右符号化と
の間で選択するよう構成された符号化器システム。
【請求項７】
請求項２又は５に記載の符号化器システムであって、前記知覚符号化器（３，４８）は前記擬似ステレオ信号に基づいて左／右・ミッド／サイド変換（９８）を行うよう構成された符号化器システム。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れかに記載の符号化器システムであって、前記パラメータ・ステレオ・パラメータは、
チャネル間強度差を示す周波数変動的又は周波数不変パラメータと、
チャネル間相互相関を示す周波数変動的又は周波数不変パラメータと
を含む符号化器システム。
【請求項９】
請求項２乃至５、及び７の何れか一項に記載の符号化器システムであって、前記擬似ステレオ信号は、周波数帯についての前記ステレオ信号に、前記周波数帯について前記ステレオ信号の前記左チャネル及び前記右チャネルが独立しており、同じレベルを有する場合、比例する符号化器システム。
【請求項１０】
請求項２乃至５、７及び９の何れか一項に記載の符号化器システムであって、
前記擬似ステレオ信号の第１のチャネルが前記ダウンミックス信号及び前記残差信号の和に比例し、
前記擬似ステレオ信号の第２のチャネルが前記ダウンミックス信号及び前記残差信号の差に比例する符号化器システム。
【請求項１１】
請求項１乃至１０に記載の何れか一項に記載の符号化器システムであって、前記知覚符号化手段はＡＡＣベースのステレオ符号化器を備える符号化器システム。
【請求項１２】
請求項１乃至１１の何れか一項に記載の符号化器システムであって、前記知覚符号化手段（３）は心理音響制御機構を備え、前記心理音響制御機構は、
前記パラメータ・ステレオ・パラメータの１つ又は複数に、かつ／又は、
前記ステレオ信号に
アクセスを有する符号化器システム。
【請求項１３】
請求項１乃至１２の何れかに記載の符号化器システムであって、
前記符号化器システムは、周波数変動的に、又は周波数不変で、
前記ステレオ信号の前記ビットストリーム信号（６）へのパラメトリック・ステレオ符号化と、
前記ステレオ信号の前記ビットストリーム信号（６）への左／右符号化と
の間で選択するよう構成され、
前記符号化器システムは、周波数変動的又は周波数不変で、パラメトリック・ステレオ符号化を効果的に非能動化するよう構成された非能動化手段を更に備える符号化器システム。
【請求項１４】
請求項１３記載の符号化器システムであって、前記非能動化手段は、前記パラメータ判定手段からパラメトリック・ステレオ・パラメータ値を受け取るよう構成され、前記非能動化手段は、パラメトリック・ステレオ符号化を効果的に非能動化するために、修正されたパラメトリック・ステレオ・パラメータ値を前記ダウンミックス手段に送出するよう構成された符号化器システム。
【請求項１５】
請求項１４記載の符号化器システムであって、前記修正されたパラメトリック・ステレオ・パラメータ値は、
約０ｄＢのチャネル間強度差値及び
約０のチャネル間相互相関値を備える符号化器システム。
【請求項１６】
請求項１乃至１５の何れか一項に記載の符号化器システムであって、前記符号化器システムはＳＢＲ符号化器（３２）を更に備える符号化器システム。
【請求項１７】
請求項１６記載の符号化器システムであって、前記ＳＢＲ符号化器（３２）は前記ダウンミックス手段（８）の上流で接続される符号化器システム。
【請求項１８】
請求項１乃至１７の何れかに記載の符号化器システムであって、前記ダウンミックス手段（８）及び前記パラメータ判定手段（９）は、オーバサンプリングされた周波数領域で動作するよう構成された符号化器システム。
【請求項１９】
請求項１乃至１８の何れかに記載の符号化器システムであって、前記知覚符号化手段（３）における前記知覚符号化は、クリティカル・サンプリングされたＭＤＣＴ領域で行なわれる符号化器システム。
【請求項２０】
請求項２乃至５、７、９、及び１０の何れか一項に記載の符号化器システムであって、前記変換手段（２）は、前記時間領域で前記変換を行うよう構成された符号化器システム。
【請求項２１】
請求項２乃至５、７、９、及び１０の何れか一項に記載の符号化器システムであって、前記変換手段（２）は、オーバサンプリングされた周波数領域で前記変換を行うよう構成された符号化器システム。
【請求項２２】
請求項２乃至５、７、９、及び１０の何れか一項に記載の符号化器システムであって、前記変換手段（２）は、クリティカル・サンプリングされたＭＤＣＴ領域で前記変換を行うよう構成された符号化器システム。
【請求項２３】
請求項２乃至５、７、９、又は１０の何れか一項に記載の符号化器システムであって、前記符号化器システムは、前記知覚符号化器（３，４８）に加えて、線形予測解析に基づいた第２の符号化器（７１）を備え、前記符号化器システムは、第１のモードにおいて前記知覚符号化器（３、４８）が符号化に使用され、第２のモードにおいて前記第２の符号化器（７１）が符号化に使用されるように構成された符号化器システム。
【請求項２４】
請求項２３記載の符号化器システムであって、前記符号化器システムは、前記第２の符号化器が、前記変換手段（２）の上流で信号を符号化するように構成された符号化器システム。
【請求項２５】
請求項１乃至２４の何れか一項に記載の符号化器システムであって、前記符号化器システムは、前記ダウンミックス手段（８）の上流でステレオ信号を位相調節するよう構成された位相調節手段（８０）を更に備える符号化器システム。
【請求項２６】
ステレオ信号をビットストリーム信号（６）に符号化するよう構成された符号化器システムであって、前記符号化器システムは、
前記ステレオ信号に基づいて残差信号及びダウンミックス信号を生成するよう構成されたダウンミックス手段（８）と、
１つ又は複数のパラメトリック・ステレオ・パラメータを判定するよう構成されたパラメータ判定手段（９）と、
前記ダウンミックス信号及び前記残差信号に基づいて変換を行い、それにより、擬似左／右ステレオ信号を生成する変換手段（２）と、
前記擬似左／右ステレオ信号を符号化するよう構成された知覚ステレオ符号化器（３）であって、前記知覚ステレオ符号化器（３）は、
左／右知覚符号化、又は
ミッド／サイド知覚符号化
を周波数変動的に、又は周波数不変で選択するよう構成された符号化器システム。
【請求項２７】
１つ又は複数のパラメトリック・ステレオ・パラメータ（５）を含むビットストリーム信号をステレオ信号に復号化するよう構成された復号化器システムであって、前記復号化器システムは、
前記ビットストリーム信号（６）に基づいて復号化するよう構成された知覚復号化手段（１１、１２）を備え、前記復号化手段（１１、１２）は、第１の信号及び第２の信号を復号化することによって生成し、残差信号及びダウンミックス信号を出力するよう構成され、前記復号化手段（１１，１２）は
周波数変動的に、又は周波数不変で、
前記第１の信号及び前記第２の信号の和に基づき、かつ、前記第１の信号及び前記第２の信号の差に基づき、又は、
前記第１の信号に基づき、かつ、前記第２の信号に基づいて、
前記ダウンミックス信号及び前記残差信号を選択するよう構成され、前記復号化器システムは更に、
前記ダウンミックス信号及び前記残差信号に基づいて前記ステレオ信号を生成するよう構成されたアップミックス手段を備え、前記アップミックス手段のアップミックス演算は、前記１つ又は複数のパラメトリック・ステレオ・パラメータ（５）に依存する復号化器システム。
【請求項２８】
請求項２７記載の復号化器システムであって、前記知覚復号化手段（１１、１２）は、
前記ビットストリーム信号（６）に基づいて復号化するよう構成された知覚ステレオ復号化器（１１）を備え、前記復号化器は擬似ステレオ信号を生成し、前記復号化器は、周波数変動的に、又は周波数不変で、選択的に、
左／右知覚復号化、又は
ミッド／サイド知覚復号化
を行うよう構成され、前記復号化器システムは更に、
前記擬似ステレオ信号に基づいて変換を行い、それにより、前記ダウンミックス信号及び前記残差信号を生成するよう構成された変換手段（１２）を備える復号化器システム。
【請求項２９】
請求項２７記載の復号化器システムであって、前記知覚復号化手段（１１、１２）は、
１つ若しくは複数、又は全ての使用周波数帯について前記第１の信号及び前記第２の信号に基づいて和及び差変換を行うよう構成された変換手段（１２）を備える復号化器システム。
【請求項３０】
請求項２９記載の復号化器システムであって、
前記知覚復号化手段（１１、１２）は、周波数変動的に、又は周波数不変で、Ｌ／Ｒ知覚復号化とＭ／Ｓ知覚復号化との間で選択するよう構成されたセレクタを備え、
前記セレクタがＬ／Ｒ知覚復号化を選択する場合、前記ダウンミックス信号及び前記残差信号は、前記第１の信号及び前記第２の信号の和に基づき、かつ、前記第１の信号及び前記第２の信号の差に基づくよう選択され、
前記セレクタがＭ／Ｓ知覚復号化を選択する場合、前記ダウンミックス信号及び前記残差信号は、前記第１の信号に基づき、かつ、第２の信号に基づくよう選択される復号化器システム。
【請求項３１】
請求項２７乃至３０の何れかの復号化器システムであって、前記復号化器システムは、周波数変動的に、又は周波数不変で、
前記ビットストリーム信号の前記ステレオ信号へのパラメトリック・ステレオ復号化と、
前記ビットストリーム信号の前記ステレオ信号への左／右復号化と
の間で切り換えるよう構成された復号化器システム。
【請求項３２】
請求項２８記載の復号化器システムであって、前記知覚復号化器は、復号化された擬似ミッド／サイド信号に基づいてミッド／サイド・左／右変換（１０５）を行うよう構成された復号化器システム。
【請求項３３】
請求項２７乃至３２の何れかに記載の復号化器システムであって、前記パラメトリック・ステレオ・パラメータ（５）は、
チャネル間強度差を示す周波数変動的又は周波数不変パラメータと、
チャネル間相互相関を示す周波数変動的又は周波数不変パラメータと
を含む復号化器システム。
【請求項３４】
請求項２８乃至３０の何れか一項に記載の復号化器システムであって、前記変換手段（１２）の前記入力信号は、周波数帯についての前記ステレオ信号に、前記周波数帯について前記ステレオ信号の前記左チャネル及び前記右チャネルが独立しており、同じレベルを有する場合、比例する復号化器システム。
【請求項３５】
請求項２８記載の復号化器システムであって、
前記ダウンミックス信号は、前記擬似ステレオ信号の前記２つのチャネルの和に比例し、
前記残差信号は、前記擬似ステレオ信号の前記２つのチャネルの差に比例する復号化器システム。
【請求項３６】
請求項２７乃至３５の何れか一項に記載の復号化器システムであって、前記知覚復号化手段はＡＡＣベースの復号化器を備える復号化器システム。
【請求項３７】
請求項２７乃至３６の何れか一項に記載の復号化器システムであって、前記ステレオ信号の前記左チャネル及び前記ステレオ信号の前記右チャネルが独立しており、周波数帯について同じレベルを有する場合、前記アップミックス演算は、式
【数１】
0005214058.tif 000034
、及び
【数２】
0005214058.tif 000035
に応じて表すことが可能であり、Ｌは前記ステレオ信号の前記左チャネルの周波数帯成分を表し、Ｒは前記ステレオ信号の前記右チャネルの周波数帯成分を表し、ＤＭＸは前記ダウンミックス信号の周波数帯成分を表し、ＲＥＳは前記残差信号の周波数帯成分を表し、ｃは係数である復号化器システム。
【請求項３８】
請求項２７乃至３７の何れか一項に記載の復号化器システムであって、前記復号化器システムはＳＢＲ復号化器を更に備える復号化器システム。
【請求項３９】
請求項３８記載の復号化器システムであって、前記ＳＢＲ復号化器は、前記アップミックス手段（１３）の下流に配置された復号化器システム。
【請求項４０】
請求項２７乃至３９の何れか一項に記載の復号化器システムであって、前記アップミックス手段（１３）は、オーバサンプリングされた周波数領域で動作するよう構成された復号化器システム。
【請求項４１】
請求項２８乃至３０、３２、３４、及び３５の何れか一項に記載の復号化器システムであって、前記変換手段（１２）は、前記時間領域で前記変換を行うよう構成された復号化器システム。
【請求項４２】
請求項２８乃至３０、３２、３４、及び３５の何れか一項に記載の復号化器システムであって、前記変換手段（１２）は、オーバサンプリングされた周波数領域で前記変換を行うよう構成された復号化器システム。
【請求項４３】
１つ又は複数のパラメトリック・ステレオ・パラメータ（５）を含むビットストリーム信号（６）をステレオ信号に復号化するよう構成された復号化器システムであって、前記復号化器システムは、
前記ビットストリーム信号（６）に基づいて復号化するよう構成された知覚ステレオ復号化器（１１）を備え、前記復号化器は擬似ステレオ信号を生成し、
前記復号化器は、周波数変動的に、又は周波数不変で、
左／右知覚復号化、又は
ミッド／サイド知覚復号化を選択的に行うよう構成され、前記復号化器システムは更に、
前記擬似ステレオ信号に基づいて左／右・ミッド／サイド変換を行い、それにより、ダウンミックス信号及び残差信号を行うよう構成された左／右・ミッド／サイド変換手段（１２）と、
前記ダウンミックス信号及び前記残差信号に基づいて前記ステレオ信号を生成するよう構成されたアップミックス手段（１３）と
を備え、前記アップミックス手段のアップミックス演算は、前記１つ又は複数のパラメトリック・ステレオ・パラメータ（５）に依存する復号化器システム。
【請求項４４】
ステレオ信号をビットストリーム信号（６）に符号化する方法であって、前記方法は、
前記ステレオ信号に基づいて残差信号及びダウンミックス信号を生成する工程と、
１つ又は複数のパラメトリック・ステレオ・パラメータ（５）を判定する工程と、
前記ダウンミックス信号及び前記残差信号の生成の下流で知覚符号化する工程と
を備え、
前記ダウンミックス信号及び前記残差信号の和に基づき、前記ダウンミックス信号及び前記残差信号の差に基づいた符号化、又は
前記ダウンミックス信号に基づき、前記残差信号に基づいた符号化
が周波数変動的に、又は周波数不変で選択可能である方法。
【請求項４５】
請求項４４記載の方法であって、前記知覚符号化する工程は、
前記ダウンミックス信号及び前記残差信号に基づいた変換を行うことにより、擬似左／右ステレオ信号を生成する工程と、
前記擬似左／右ステレオ信号の知覚ステレオ符号化を行う工程と
を含み、
左／右知覚符号化又は
ミッド／サイド知覚符号化は、
周波数変動的に、又は周波数不変で選択可能である方法。
【請求項４６】
請求項４４記載の方法であって、前記知覚符号化する工程は、
１つ若しくは複数の、又は全ての使用周波数帯について擬似左／右ステレオ信号を生成するよう、和及び差変換を前記ダウンミックス信号及び前記残差信号に基づいて行う工程
を含む方法。
【請求項４７】
請求項４４乃至４６の何れか一項に記載の方法であって、前記方法は、周波数変動的に、又は周波数不変で、
前記ステレオ信号の前記ビットストリーム信号（６）へのパラメトリック・ステレオ符号化と、
前記ステレオ信号の前記ビットストリーム信号（６）への左／右符号化と
の間で選択することを可能にする方法。
【請求項４８】
請求項４５記載の方法であって、前記擬似左／右ステレオ信号の知覚符号化を行う工程は、
前記擬似ステレオ信号に基づいて左／右・ミッド／サイド変換を行う工程
を含む方法。
【請求項４９】
請求項４５、４６、及び４８の何れか一項に記載の方法であって、前記擬似ステレオ信号は、周波数帯についての前記ステレオ信号に、前記周波数帯について前記ステレオ信号の前記左チャネル及び前記右チャネルが独立しており、同じレベルを有する場合、比例する方法。
【請求項５０】
ステレオ信号をビットストリーム信号（６）に符号化する方法であって、前記方法は、
前記ステレオ信号に基づいてダウンミックス信号及び残差信号を生成する工程と、
１つ又は複数のパラメトリック・ステレオ・パラメータ（５）を判定する工程と、
前記ダウンミックス信号及び前記残差信号に基づいて変換を行うことにより、擬似左／右ステレオ信号を生成する工程と、
前記擬似左／右ステレオ信号の知覚ステレオ符号化を行う工程と
を含み、
左／右知覚符号化、又は、
ミッド／サイド知覚符号化
が周波数変動的に、又は周波数不変で選択可能である方法。
【請求項５１】
パラメトリック・ステレオ・パラメータ（５）を含むビットストリーム信号（６）をステレオ信号に復号化する方法であって、前記方法は、
前記ビットストリーム信号（６）に基づいて知覚復号化する工程を含み、第１の信号及び第２の信号が復号化によって生成され、残差信号及びダウンミックス信号が知覚復号化後に出力され、前記ダウンミックス信号及び前記残差信号は、
周波数変動的に、又は周波数不変で、
前記第１の信号及び前記第２の信号の和に基づき、かつ、前記第１の信号及び前記第２の信号の差に基づき、又は、
前記第１の信号に基づき、かつ、前記第２の信号に基づいて
選択可能であり、前記方法は更に、
前記ステレオ信号が前記ダウンミックス信号及び前記残差信号に基づいてアップミックス演算によって生成される工程を含み、前記アップミックス演算が前記パラメトリック・ステレオ・パラメータ（５）に依存する方法。
【請求項５２】
請求項５１記載の方法であって、前記ビットストリーム信号（６）に基づいた前記知覚復号化は、
前記ビットストリーム信号（６）に基づいて知覚ステレオ復号化を行って擬似ステレオ信号を行う工程を含み、
左／右知覚復号化、又は
ミッド／サイド知覚復号化は
周波数変動的に、又は周波数不変で選択可能であり、前記方法は更に、
前記擬似ステレオ信号に基づいて変換を行うことにより、ダウンミックス信号及び残差信号を生成する工程を含む方法。
【請求項５３】
請求項５１記載の方法であって、前記ビットストリーム信号（６）に基づいた知覚復号化は、
１つ若しくは複数、又は全ての使用周波数帯について前記第１の信号及び第２の信号に基づいて和及び差変換を行う工程を含む方法。
【請求項５４】
請求項５１乃至５３の何れか一項に記載の方法であって、前記方法は、周波数変動的に、又は周波数不変で、
前記ビットストリーム信号（６）の前記ステレオ信号へのパラメトリック・ステレオ復号化と、
前記ビットストリーム信号（６）の前記ステレオ信号への左／右復号化と
の間で切り換えることを可能にする方法。
【請求項５５】
請求項５２記載の方法であって、前記ビットストリーム信号（６）に基づいて知覚復号化を行って擬似ステレオ信号を生成する工程は、復号化された擬似ミッド／サイド信号に基づいてミッド／サイド・左／右変換を行う工程
を含む方法。
【請求項５６】
パラメトリック・ステレオ・パラメータを含むビットストリーム信号（６）をステレオ信号に復号化する方法であって、前記方法は、
前記ビットストリーム信号に基づいて知覚ステレオ復号化を行って擬似ステレオ信号を生成する工程を含み、
左／右知覚復号化又は
ミッド／サイド知覚復号化
は周波数変動的に、又は周波数可変で選択可能であり、
前記方法は更に、
前記擬似ステレオ信号に基づいて変換を行うことにより、ダウンミックス信号及び残差信号を生成する工程と、
アップミックス演算により、前記ダウンミックス信号及び前記残差信号に基づいて前記ステレオ信号を生成する工程とを含み、前記アップミックス演算は前記パラメータ／ステレオ・パラメータ（５）に依存する方法。
【請求項５７】
請求項１乃至２５の何れかに記載の符号化器システムであって、
前記ダウンミックス信号及び前記残差信号の和に基づき、かつ、前記ダウンミックス信号及び前記残差信号の差に基づく符号化、又は、
前記ダウンミックス信号に基づき、前記残差信号に基づく符号化
が、周波数変動的に、かつ／又は周波数不変で選択可能である符号化器システム。
【請求項５８】
請求項１６記載の符号化器システムであって、前記符号化器システムは、
ＳＢＲ符号化器（３２）が前記ダウンミックス手段（８）の下流にある第１の構成、及び
ＳＢＲ符号化器（３２）が前記ダウンミックス手段（８）の上流にある第２の構成
において動作可能な符号化器システム。
【請求項５９】
請求項５８記載の符号化器システムであって、前記符号化器システムは、所望の目標ビットレートに応じて、かつ／又は、1つ又は複数の他の基準に応じて、前記第１の構成又は前記第２の構成を選択する符号化器システム。
【請求項６０】
請求項５８記載の符号化器システムであって、前記符号化器システムは、２つの構成のうちの使用された構成を前記ビットストリーム信号（６）において通知するよう更に構成された符号化器システム。
【請求項６１】
請求項６０記載の符号化器システムであって、前記符号化器システムは、前記２つの構成のうちの前記使用された構成を通知するために前記ビットストリーム信号（６）のビットストリーム・ヘッダにおいて、
専用ビット若しくはフィールド、又は、
種々の復号化器構成を規定する表における特定のエントリを指し示すインデクス
を提供するよう構成された符号化器システム。
【請求項６２】
請求項３８記載の復号化器システムであって、前記復号化器システムは、
ＳＢＲ復号化器が前記アップミックス手段（１３）の上流にある第１の構成、及び
ＳＢＲ復号化器が前記アップミックス手段（１３）の下流にある第２の構成
において動作可能な復号化器システム。
【請求項６３】
請求項６２記載の復号化器システムであって、前記ビットストリーム信号（６）内の情報に基づいて前記第１の構成又は前記第２の構成を選択するよう構成された復号化器システム。
【請求項６４】
請求項６３記載の復号化器システムであって、前記ビットストリーム信号（６）の前記ビットストリーム・ヘッダ内の専用エレメントに基づいて前記第１の構成又は前記第２の構成を選択するよう構成された復号化器システム。
【請求項６５】
請求項６４記載の復号化器システムであって、前記専用エレメントは、
専用のビット若しくはフィールド、又は、
種々の復号化器構成を規定する表における特定のエントリを指し示すインデクスである復号化器システム。
【請求項６６】
請求項６３記載の復号化器システムであって、前記ビットストリーム信号（６）内の前記情報は、前記ビットストリーム信号（６）内の前記情報は、前記ＳＢＲ復号化器をモノ動作に構成するか、ステレオ動作に構成するかを示す復号化器システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、オーディオ符号化に関し、特に、パラメトリック符号化手法及び波形ベースの符号化手法を組み合わせたステレオ・オーディオ符号化に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステレオ信号の左（Ｌ）チャネル及び右（Ｒ）チャネルの結合符号化は、Ｌ及びＲの独立した符号化と比較して、より効率的な符号化を可能にする。結合符号化の一般的な手法はミッド／サイド（Ｍ／Ｓ）符号化である。ここで、ミッド（Ｍ）信号は、Ｌ信号及びＲ信号を加算することによって形成される。例えば、Ｍ信号は、
Ｍ＝（１／２）（Ｌ＋Ｒ）
という形式を有し得る。
【０００３】
更に、サイド（Ｓ）信号は、２つのチャネルＬ及びＲの減算によって形成される。例えば、Ｓ信号は、
Ｓ＝（１／２）（Ｌ−Ｒ）
という形式を有し得る。
【０００４】
Ｍ／Ｓ符号化の場合、Ｌ信号及びＲ信号の代わりに、Ｍ信号及びＳ信号が符号化される。
【０００５】
ＭＰＥＧ（動画像専門家グループ）ＡＡＣ（高度オーディオ符号化）標準（標準文献ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−７を参照されたい）、Ｌ／Ｒステレオ符号化、及びＭ／Ｓステレオ符号化は、時間変動的に、かつ、周波数変動的に選ぶことが可能である。よって、ステレオ符号化器は、ステレオ信号の一部の周波数帯にＬ／Ｒ符号化を適用することが可能である一方、Ｍ／Ｓ符号化は、ステレオ信号の他の周波数帯を符号化するために使用される（周波数変動的）。更に、符号化器は、Ｌ／Ｒ符号化とＭ／Ｓ符号化との間で経時的に切り換えることが可能である（時間変動的）。ＭＰＥＧ  ＡＡＣでは、ステレオ符号化は周波数領域で、特に、ＭＤＣＴ（修正された離散コサイン変換）領域で行われる。これは、周波数変動的に、かつ時間変動的にＬ／Ｒ符号化又はＭ／Ｓ符号化を適応的に選択することを可能にする。Ｌ／Ｒステレオ符号化とＭ／Ｓステレオ符号化との間の決定は、サイド信号を評価することに基づき得る。すなわち、サイド信号のエネルギが低い場合、Ｍ／Ｓステレオ符号化は、より効率的でかつ、使用すべきである。あるいは、ステレオ符号化手法間で決定するために、符号化手法を試すことが可能であり、選択は、結果として生じる量子化処理（すなわち、観察された知覚エントロピー）に基づき得る。
【０００６】
結合ステレオ符号化に対する別の手法は、パラメトリック・ステレオ（ＰＳ）符号化である。ここで、ステレオ信号は、ＡＡＣ符号化器などの従来のオーディオ符号化器によるダウンミックス信号の符号化後、モノ・ダウンミックス信号として伝達される。ダウンミックス信号は、Ｌチャネル及びＲチャネルのスーパインポーズである。モノ・ダウンミックス信号は、チャネル間の（すなわち、ＬとＲとの間の）強度差（ＨＤ）及びチャネル間相互相関（ＩＣＣ）などの更なる時間変動ＰＳパラメータ及び周波数変動ＰＳパラメータと組み合わせて伝達される。復号化器では、復号化されたダウンミックス信号及びパラメトリック・ステレオ・パラメータに基づいて、元のステレオ信号の知覚的ステレオ画像を近似するステレオ信号が再構成される。再構成のために、ダウンミックス信号の脱相関バージョンが脱相関器によって生成される。前述の脱相関器は、適切な全通過フィルタによって実現し得る。ＰＳ符号化及び復号化は、Ｈ．  Ｐｕｒｎｈａｇｅｎによる、「Ｌｏｗ  Ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ  Ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ  Ｓｔｅｒｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ  ｉｎ  ＭＰＥＧ−４  （Ｐｒｏｃ．  Ｏｆ  ｔｈｅ  ７ｔｈ  Ｉｎｔ．  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｕｄｉｏ  Ｅｆｆｅｃｔｓ  ＤＡＦｘ’０４，  Ｎａｐｌｅｓ，  Ｉｔａｌｙ、２００４年１０月５日乃至８日、第１６３−１６８頁）」と題する論文に開示されている。前述の文献の開示は、本明細書及び特許請求の範囲に参照によって援用する。
【０００７】
ＭＰＥＧサラウンド標準（文献ＩＳＯ／ＩＥＣ２３００３−１を参照されたい）はＰＳ符号化の概念を利用する。ＭＰＥＧサラウンド復号化器では、より少ない入力チャネル及び制御パラメータに基づいて複数の出力チャネルが生成される。ＭＰＥＧサラウンド復号化器及び符号化器は、パラメトリック・ステレオ・モジュールをカスケード接続することによって構成され、ＭＰＥＧサラウンドでは、復号化器については、ＯＴＴ（Ｏｎｅ−Ｔｏ−Ｔｗｏ）モジュールとして表され、符号化器については、Ｒ−ＯＴＴ（Ｒｅｖｅｒｓｅ−Ｏｎｅ−Ｔｏ−Ｔｗｏ）モジュールとして表される。ＯＴＴモジュールは、ＰＳパラメータが付随する単一の入力チャネル（ダウンミックス信号）により、２つの出力チャネルを判定する。ＯＴＴモジュールはＰＳ復号化器に対応し、Ｒ−ＯＴＴモジュールはＰＳ符号化器に対応する。パラメトリック・ステレオは、復号化器側に単一のＯＴＴモジュールを有し、符号化器側に単一のＲ−ＯＴＴモジュールを有するＭＰＥＧサラウンドを使用することによって実現することが可能である。これは、「ＭＥＰＧサラウンド２−１−２」モードとも表す。ビットストリーム構文は異なり得るが、下にある理論及び信号処理は同じである。したがって、以下では、ＰＳに対する参照は全て、「ＭＰＥＧサラウンド２−１−２」又はＭＰＥＧサラウンド・ベースのパラメトリック・ステレオも含む。
【０００８】
（例えば、ＭＰＥＧサラウンドＰＳ符号化器における）ＰＳ符号化器では、残差信号（ＲＳ）を判定し、ダウンミックス信号に加えて送信し得る。前述の残差信号は、そのダウンミックス・パラメータ及びＰＳパラメータによって元のチャネルを表すことに関連付けられた誤差を示す。復号化器では、残差信号は、ダウンミックス信号の脱相関バージョンの代わりに使用することができる。これは、元のチャネルＬ及びＲの波形をより好適に再構成することを可能にする。更なる残差信号の使用は、例えば、ＭＰＥＧサラウンド標準（文献ＩＳＯ／ＩＥＣ２３００３−１を参照されたい）、及びＪ．  Ｈｅｒｒｅらによる「ＭＰＥＧ  Ｓｕｒｒｏｕｎｄ−ＩＳＯ／ＭＰＥＧ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ｆｏｒ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ  Ｍｕｌｔｉ−Ｃｈａｎｎｅｌ  Ａｕｄｉｏ  Ｃｏｄｉｎｇ  （Ａｕｄｉｏ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎ  Ｐａｐｅｒ  ７０８４、  １２２ｎｄ  ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎ、  西暦２００７年５月５日乃至８日）」に開示されている。両方の文献の開示、特に、それらの中の残差信号に対する注釈の開示は本明細書及び特許請求の範囲に参照によって援用する。
【０００９】
残差を使用するＰＳ符号化は、Ｍ／Ｓ符号化よりも一般的な、結合ステレオ符号化に対する手法である。すなわち、Ｍ／Ｓ符号化は、Ｌ／Ｓ信号はＭ／Ｓ信号に変換する場合に信号回転を行う。更に、残差を使用するＰＳ符号化は、Ｌ／Ｒ信号をダウンミックス信号及び残差信号に変換する場合に信号回転を行う。しかし、前述の場合には、信号回転は変動的であり、ＰＳパラメータに依存する。
【００１０】
残差を使用するＰＳ符号化が一般的な手法であることが理由で、残差を使用するＰＳ符号化は、Ｍ／Ｓ符号化よりも、パニングされたモノ信号のような特定のタイプの信号のより効率的な符号化を可能にする。よって、上記提案された符号化器は、波形ベースのステレオ符号化手法とパラメトリック・ステレオ符号化手法を効率的に組み合わせることを可能にする。
【００１１】
多くの場合、ＭＰＥＧ  ＡＡＣ知覚ステレオ符号化器などの知覚ステレオ符号化器は、Ｌ／Ｒステレオ符号化とＭ／Ｓステレオ符号化との間で決定することが可能である。後者の場合には、ミッド／サイド信号はステレオ信号に基づいて生成される。前述の選択は周波数変動的であり得る。すなわち、一部の周波数帯について、Ｌ／Ｒステレオ符号化を使用することができる一方、他の周波数帯について、Ｍ／Ｓステレオ符号化を使用することができる。
【００１２】
Ｌチャネル及びＲチャネルが基本的に独立した信号である状況では、前述の知覚ステレオ符号化器は通常、Ｍ／Ｓステレオ符号化を使用しない。この状況では、前述の符号化手法は、Ｌ／Ｒステレオ符号化と比較して符号化利得を何らもたらさないからである。符号化器は、普通のＬ／Ｒステレオ符号化に切り換え、基本的にＬ及びＲを独立して処理する。
【００１３】
同じ状況では、ＰＳ符号化器システムは、Ｌチャネル及びＲチャネルを含むダウンミックス信号を生成し、これは、Ｌチャネル及びＲチャネルの独立した処理を妨げる。残差信号を使用するＰＳ符号化の場合、これは、ステレオ符号化に対してより効率的でない符号化を示唆し得る。ここで、Ｌ／Ｒステレオ符号化又はＭ／Ｓステレオ符号化は適応的に選択可能である。
【００１４】
よって、ＰＳ符号化器は、Ｌ／Ｒステレオ符号化とＭ／Ｓステレオ符号化との適応的選択により、知覚ステレオ符号化器よりも優れた性能を示す状況が存在しており、他の状況では、知覚ステレオ符号化器がＰＳ符号化器よりも優れた性能を示す。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本出願は、残差を使用したＰＳ符号化を、適応的なＬ／Ｒ又はＭ／Ｓ知覚ステレオ符号化（例えば、ＭＣＤＴ領域におけるＡＡＣ知覚結合ステレオ符号化）と組み合わせるという考えに基づくオーディオ符号化器システム及び符号化方法を説明する。これは、適応的Ｌ／Ｒ又はＭ／Ｓステレオ符号化の利点（例えば、ＭＰＥＧ  ＡＡＣにおいて使用される）及び残差信号を使用したＰＳ符号化の利点（例えば、ＭＰＥＧサラウンドにおいて使用される）を組み合わせることを可能にする。更に、本出願は、対応するオーディオ復号化器システム、及び復号化方法を開示している。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本出願の第１の局面は、ステレオ信号をビットストリーム信号に符号化する符号化器システムに関する。符号化器システムの実施例によれば、符号化器システムは、ステレオ信号に基づいて残差信号及びダウンミックス信号を生成するダウンミックス段を備える。残差信号は、使用されるオーディオ周波数範囲の全部を包含し、又は上記範囲の一部のみを包含し得る。更に、符号化器システムは、チャネル間強度差及びチャネル間相互相関などのＰＳパラメータを判定するパラメ―タ判定段を備える。好ましくは、ＰＳパラメータは周波数変動的である。前述のダウンミックス段及びパラメータ判定段は通常、ＰＳ符号化器の一部である。
【００１７】
更に、符号化器システムは、ダウンミックス段の下流側に知覚符号化手段を備え、２つの符号化手法、すなわち：
ダウンミックス信号及び残差信号の和に基づき、ダウンミックス信号及び残差信号の差に基づく符号化、及び、
ダウンミックス信号に基づき、残差信号に基づく符号化
は選択可能である。
【００１８】
符号化がダウンミックス信号及び残差信号に基づく場合、ダウンミックス信号及び残差信号を符号化し得、又は、それらに比例する信号を符号化し得る。符号化が和及び差に基づく場合、和及び差を符号化し得、又は、それらに比例する信号を符号化し得る。
【００１９】
選択は周波数変動的（及び時間変動的）であり得る。すなわち、第１の周波数帯については、符号化が和信号及び差信号に基づくということを選択し得る一方、第２の周波数帯については、符号化がダウンミックス信号に基づき、かつ、残差信号に基づくということを選択し得る。
【００２０】
前述の符号化器システムは、（好ましくは周波数変動的に）残差を使用するＰＳ符号化と、Ｌ／Ｒステレオ符号化との間で切り換えることを可能にするという利点を有する。知覚符号化手段が、ダウンミックス信号及び残差信号に基づいた符号化を（特定のバンドについて、又は使用周波数範囲全体について）選択した場合、符号化システムは、残差を使用する標準ＰＳ符号化を使用するシステムのように挙動する。しかし、知覚符号化手段が、ダウンミックス信号及び残差信号の和信号に基づき、かつ、ダウンミックス信号及び残差信号の差信号に基づく符号化を（特定のバンドについて、又は、使用周波数範囲全体について）選択した場合、特定の条件下では、システム全体が、ステレオ信号全体のＬ／Ｒ符号化、又はその周波数帯についてのＬ／Ｒ符号化を実際に行うことが可能であるように（場合によっては、異なる利得係数を除いて）先行するダウンミックス処理を、特定の状況下では、和演算及び差演算が実質的に補償する。例えば、更に詳細に後述するように、ステレオ信号のＬチャネル及びＲチャネルが独立しており、同じレベルを有する場合、前述の状況が生じる。
【００２１】
好ましくは、符号化手法の適応が、時間及び周波数に依存する。よって、好ましくは、ステレオ信号の一部の周波数帯はＬ／Ｒ符号化手法によって符号化される一方、ステレオ信号の他の周波数帯は、残差を使用するＰＳ符号化手法によって符号化される。
【００２２】
符号化が上述の通り、残差信号に基づき、かつダウンミックス信号に基づく場合、コア符号化器に入力される実際の信号は、（場合によって異なる利得係数を除いて）逆である残差信号及びダウンミックス信号に対する２つの直列処理によって形成し得る。例えば、ダウンミックス信号及び残差信号はＭ／Ｓ・Ｌ／Ｒ変換段に供給され、次いで、変換段の出力はＬ／Ｒ・Ｍ／Ｓ変換段に供給される。（次いで、符号化に使用される）結果として生じる信号は、（場合によっては異なる利得係数を除き、）残差信号及びダウンミックス信号に対応する。
【００２３】
以下の実施例はこの考えを使用する。符号化器システムの一実施例では、符号化器システムは前述の通り、ダウンミックス段及びパラメータ判定段を備える。更に、符号化器システムは変換段を（例えば、上記符号化手段の一部として）備える。変換段は、ダウンミックス信号及び残差信号の変換を行うことにより、擬似Ｌ／Ｒステレオ信号を生成する。変換段は好ましくは、和変換及び差変換を行い、ダウンミックス信号及び残差信号は、擬似ステレオ信号の一方のチャネルを生成するよう合計され（場合によっては、和は更に、係数で乗算され）、擬似ステレオ信号の他方のチャネルを生成するよう互いから減算される（場合によっては、差は更に、係数で乗算される）。好ましくは、擬似ステレオ信号の第１のチャネル（例えば、擬似左チャネル）はダウンミックス信号及び残差信号の和に比例し、第２のチャネル（例えば、擬似右チャネル）はダウンミックス信号及び残差信号の差に比例する。よって、ＰＳ符号化器からの残差信号ＲＥＳ及びダウンミックス信号ＤＭＸは、
Ｌｐ＝ｇ（ＤＭＸ＋ＲＥＳ）
Ｒｐ＝ｇ（ＤＭＸ-ＲＥＳ）
の式により、擬似ステレオ信号Ｌｐ，Ｒｐに変換し得る。
【００２４】
上記式では、利得正規化係数ｇは例えば、
【数１】
0005214058.tif 000002
の値を有する。
【００２５】
擬似ステレオ信号は好ましくは、（例えば、符号化手段の一部としての）知覚ステレオ符号化器によって処理される。符号化の場合、Ｌ／Ｒステレオ符号化又はＭ／Ｓステレオ符号化が選択可能である。適応的Ｌ／Ｒ又はＭ／Ｓ知覚ステレオ符号化器はＡＡＣベースの符号化器であり得る。好ましくは、Ｌ／Ｒステレオ符号化とＭ／Ｓステレオ符号化との間の選択は周波数変動的である。よって、選択は、上述の通り、別々の周波数帯について変動し得る。更に、Ｌ／Ｒ符号化とＭ／Ｓ符号化との間の選択は好ましくは、時間変動的である。Ｌ／Ｒ符号化とＭ／Ｓ符号化との間の決定は、好ましくは、知覚ステレオ符号化器によって行われる。
【００２６】
Ｍ／Ｓ符号化の選択肢を有する前述の知覚符号化器は、擬似ステレオＬ／Ｒ信号に基づいて（擬似）Ｍ信号及び（擬似）Ｓ信号を（時間領域において、又は選択された周波数帯において）内部的に計算することが可能である。前述の擬似Ｍ信号及び擬似Ｓ信号は、（場合によっては異なる利得係数を除いて）ダウンミックス信号及び残差信号に対応する。よって、知覚ステレオ符号化器は、Ｍ／Ｓ符号化を選択した場合、残差を使用する標準ＰＳ符号化を使用したシステムにおいて行われるように、（擬似Ｍ信号及び擬似Ｓ信号に対応する）ダウンミックス信号及び残差信号を実際に符号化する。
【００２７】
更に、特別な状況下では、変換段は、符号化器システム全体が、ステレオ信号全体、又は（Ｌ／Ｒ符号化が知覚符号化器において選択された場合）その周波数帯のＬ／Ｒ符号化を実際に行うことが可能であるように（場合によっては異なる利得係数を除いて）先行するダウンミックス動作を事実上補償する。このことは、例えば、ステレオ信号のＬチャネル及びＲチャネルが、以下に詳細に説明するように、同じレベルを有しており、独立である場合にあてはまる。よって、特定の周波数帯に対して、擬似ステレオ信号は、（上記周波数帯に対して、上記ステレオ信号の左チャネル及び右チャネルが事実上、独立しており、事実上同じレベルを有している場合、）事実上、上記ステレオ信号に対応するか、又は上記ステレオ信号に比例する。
【００２８】
よって、符号化器システムは、実際に、特定のステレオ入力信号の特性に適合することができるために、残差を使用したＰＳ符号化と、Ｌ／Ｒステレオ符号化との間で切り換えることを可能にする。好ましくは、符号化手法の適応は、時間及び周波数に依存する。よって、好ましくは、ステレオ信号の一部の周波数帯は、Ｌ／Ｒ符号化手法によって符号化される一方、ステレオ信号の他の周波数帯は、残差を使用したＰＳ符号化手法によって符号化される。（Ｌ／Ｒ・Ｍ／Ｓ変換は、ＰＳダウンミックス動作の特殊な場合であるので）Ｍ／Ｓ符号化は、残差を使用したＰＳ符号化の特殊な場合であり、よって、符号化器システムは、Ｍ／Ｓ符号化全体を行うこともできる。
【００２９】
ＰＳ符号化器の下流に、かつ、Ｌ／Ｒ又はＭ／Ｓ知覚ステレオ符号化器の上流に変換段を有する前述の実施例は、従来のＰＳ符号化器及び従来の知覚符号化器を使用することが可能であるという利点を有する。しかしながら、ＰＳ符号化器又は知覚符号化器は、ここでの特別な使用によって適応させ得る。
【００３０】
本願の新しい概念は、ＰＳ符号化及び結合ステレオ符号化の効率的な組み合わせを可能にすることにより、ステレオ符号化の性能を向上させる。
【００３１】
別の実施例によれば、１つ又は複数の周波数帯について（例えば、使用周波数範囲全体について、又は、一周波数範囲について）残差信号及びダウンミックス信号に基づいて和及び差変換を行うための変換段を備える。上記変換は、周波数領域において、又は時間領域において行い得る。変換段は、１つ又は複数の帯域について、擬似の左／右ステレオ信号を生成する。擬似ステレオ信号の一チャネルは和に対応し、その他のチャネルは差に対応する。
【００３２】
よって、符号化が、和信号及び差信号に基づく場合、変換段の出力は符号化に使用し得る一方、符号化がダウンミックス信号及び残差信号に基づく場合、符号化段の上流の信号を符号化に使用し得る。よって、この実施例は、（場合によっては異なる利得係数を除いて）ダウンミックス信号及び残差信号をもたらす、ダウンミックス信号及び残差信号に対する２つの直列の和変換及び差変換を使用しない。
【００３３】
ダウンミックス信号及び残差信号に基づいた符号化を選択する場合、ステレオ信号のパラメトリック・ステレオ符号化が選択される。和及び差に基づいた符号化（すなわち、擬似ステレオ信号に基づいた符号化）を選択する場合、ステレオ信号のＬ／Ｒ符号化が選択される。
【００３４】
変換段は、Ｌ／Ｒステレオ符号化及びＭ／Ｓステレオ符号化（場合によっては、利得係数は、従来のＬ／Ｒ・Ｍ／Ｓ変換段と比較して異なる）間の適応的選択を使用する知覚符号化器の一部としてのＬ／Ｒ・Ｍ／Ｓ変換段であり得る。Ｌ／Ｒステレオ符号化及びＭ／Ｓステレオ符号化間の決定は、逆にすべきである。よって、決定手段がＭ／Ｓ知覚復号化を決定する場合に、ダウンミックス信号及び残差信号に基づいた符号化が選択され（すなわち、符号化信号が変換段を通っておらず）、決定手段が、Ｌ／Ｒ知覚復号化を決定する場合に、変換段によって生成された擬似ステレオ信号に基づいた符号化が選択される（すなわち、符号化信号が変換段を通っている）。
【００３５】
上記実施例の何れかによる符号化器システムは、更なるＳＢＲ（スペクトル帯複製）符号化器を備え得る。ＳＢＲはＨＦＲ（高周波再構成）の形態である。ＳＢＲ符号化器は、復号化器におけるオーディオ信号のより高い周波数範囲の再構成のサイド情報を判定する。より低い周波数範囲のみが、知覚符号化器によって符号化され、よって、ビットレートが削減される。好ましくは、ＳＢＲ符号化器は、ＰＳ符号化器の上流で接続される。よって、ＳＢＲ符号化器は、ステレオ領域にあり得、ステレオ信号のＳＢＲパラメータを生成する。これは、図面に関して詳細に説明する。
【００３６】
好ましくは、ＰＳ符号化器（すなわち、ダウンミックス段及びパラメータ判定段）は、オーバサンプリングされた周波数領域で動作する（後述するＰＳ復号化器は好ましくは、オーバサンプリングされた周波数領域で動作する）。時間・周波数変換の場合、例えば、ＱＭＦ（直交ミラー・フィルタ）及びナイキスト・フィルタを有する複素値ハイブリッド・フィルタ・バンクを、ＭＰＥＧサラウンド標準（文献ＩＳＯ／ＩＥＣ２３００３−１を参照されたい）に記載されたようにＰＳ符号化器の上流で使用し得る。これは、可聴エイリアス・アーチファクトなしの時間及び周波数適応的信号処理を可能にする。一方、適応的Ｌ／Ｒ又はＭ／Ｓ符号化は、好ましくは、効率的な量子化された信号表現を確実にするために（例えば、ＡＡＣに記載されたような）クリティカル・サンプリングされたＭＤＣＴ領域で行われる。
【００３７】
ダウンミックス信号、残差信号、及び擬似Ｌ／Ｒステレオ信号間の変換は、時間領域で行い得る。ＰＳ符号化器及び知覚ステレオ符号化器は通常、いずれにせよ、時間領域で接続されるからである。よって、擬似Ｌ／Ｒ信号を生成するための変換段は時間領域で動作し得る。
【００３８】
図面に関して記載した他の実施例では、変換段は、オーバサンプリングされた周波数領域又はクリティカル・サンプリングされたＭＤＣＴ領域で動作する。
【００３９】
本出願の第２の局面は、上述の符号化器システムによって生成されるビットストリーム信号を復号化する復号化器システムに関する。
【００４０】
復号化器システムの実施例によれば、復号化器システムは、ビットストリーム信号に基づいて復号化する知覚復号化手段を備える。復号化手段は、復号化することにより、（内部の）第１の信号及び（内部の）第２の信号を生成し、ダウンミックス信号及び残差信号を生成するよう構成される。ダウンミックス信号及び残差信号は、選択的に、
第１の信号及び第２の信号の和に基づき、かつ、第１の信号及び第２の信号の差に基づき、又は、
第１の信号に基づき、かつ、第２の信号に基づく。
【００４１】
符号化器システムに関して上述したように、更にここでは、選択は周波数変動的であっても周波数不変であってもよい。
【００４２】
更に、システムは、ダウンミックス信号及び残差信号に基づいてステレオ信号を生成するアップミックス段を備え、アップミックス段のアップミックス動作は、１つ又は複数のパラメトリック・ステレオ・パラメータに依存する。
【００４３】
符号化器システムと同様に、復号化器システムは、好ましくは、時間及び周波数変動的に、残差を使用したＰＳ復号化、Ｌ／Ｒ復号化間で実際に切り換えることを可能にする。
【００４４】
別の実施例によれば、復号化器システムは、ビットストリーム信号を復号化する知覚ステレオ復号化器を（例えば、復号化手段の一部として）備える。知覚復号化器は、ＡＡＣベースの復号化器であり得る。知覚ステレオ復号化器の場合、Ｌ／Ｒ知覚復号化又はＭ／Ｓ知覚復号化は周波数変動的又は周波数不変で選択可能である（実際の選択は、好ましくは、ビットストリームにおいてサイド情報として伝えられる、符号化器における決定によって制御される）。復号化器は、符号化に使用される符号化手法に基づいて復号化手法を選択する。使用された符号化手法は、受信されたビットストリームに含まれる情報により、復号化器に示し得る。
【００４５】
更に、擬似ステレオ信号の変換を行うことにより、ダウンミックス信号及び残差信号を生成するための変換段が提供される。すなわち、知覚復号化器から得られた擬似ステレオ信号は、ダウンミックス信号及び残差信号にもう一度変換される。前述の変換は和及び差変換である。結果として生じるダウンミックス信号は、擬似ステレオ信号の左チャネル及び右チャネルの和に比例する。結果として生じる残差信号は、擬似ステレオ信号の左チャネル及び右チャネルの差に比例する。このように、擬似Ｌ／Ｒ・Ｍ／Ｓ変換が行われた。２つのチャネルＬｐ、Ｒｐを備えた擬似ステレオ信号は、以下の式に応じてダウンミックス信号及び残差信号に変換し得る。
【００４６】
【数２】
0005214058.tif 000003
上記式では、利得正規化係数ｇは、例えば、
【数３】
0005214058.tif 000004
の値を有し得る。復号化器において使用される残差信号ＲＥＳは、使用オーディオ周波数範囲全体、又は使用オーディオ周波数範囲の一部のみを包含し得る。
【００４７】
ダウンミックス信号及び残差信号は次いで、最後のステレオ出力信号を得るためにＰＳ復号化器のアップミックス段によって処理される。ステレオ信号に対するダウンミックス信号及び残差信号のアップミックスは、受信されたＰＳパラメータに依存する。
【００４８】
別の実施例によれば、知覚復号化手段は、（例えば、使用周波数範囲全体に対する）１つ又は複数の周波数帯に対する第２の信号及び第１の信号に基づいて変換を行う和及び差変換段を備え得る。よって、変換段は、ダウンミックス信号及び残差信号が第１の信号及び第２の信号の和に基づき、かつ、第１の信号及び第２の信号の差に基づく場合に、ダウンミックス信号及び残差信号を生成する。変換段は、時間領域において、又は周波数領域において動作し得る。
【００４９】
符号化器システムに関して同様に説明したように、変換段は、Ｌ／Ｒステレオ復号化及びＭ／Ｓステレオ復号化（場合によっては、利得係数は、従来のＭ／Ｓ・Ｌ／Ｒ変換段と比較して異なる）間の適応的選択を使用する知覚復号化器の一部としてのＭ／Ｓ・Ｌ／Ｒ変換段であり得る。Ｌ／Ｒステレオ復号化及びＭ／Ｓステレオ符号化間の選択は、逆にすべきである。
【００５０】
上記実施例の何れかによる復号化器システムは、ＳＢＲ符号化器からのサイド情報を復号化し、オーディオ信号の高周波成分を生成するための更なるＳＢＲ復号化器を備え得る。好ましくは、ＳＢＲ復号化器は、ＰＳ復号化器の下流に配置される。これは、図面に関して詳細に説明する。
【００５１】
好ましくは、アップミックス段は、オーバサンプリングされた周波数領域において動作する。例えば、上述のハイブリッド・フィルタ・バンクは、ＰＳ復号化器の上流で使用し得る。
【００５２】
（アップミックス段を含む）ＰＳ復号化器及び知覚復号化器は通常、時間領域で接続されるので、Ｌ／Ｒ・Ｍ／Ｓ変換は時間領域で行い得る。
【００５３】
図面に関して説明した他の実施例では、Ｌ／Ｒ・Ｍ／Ｓ変換は、オーバサンプリングされた周波数領域（例えば、ＱＭＦ）で、又はクリティカル・サンプリングされた周波数領域（例えば、ＭＤＣＴ）で行われる。
【００５４】
本出願の第３の局面は、ステレオ信号をビットストリーム信号に符号化する方法に関する。方法は、上述の符号化器システムと同様に動作する。よって、符号化器システムに関する上記記載は、基本的には、符号化方法にも適用可能である。
【００５５】
本発明の第４の局面は、ステレオ信号を生成するためにＰＳパラメータを含むビットストリーム信号を復号化する方法に関する。方法は、上記復号化器システムと同様に動作する。よって、復号化器システムに関する上記記載は、基本的には、復号化方法にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】任意的にＰＳパラメータが知覚ステレオ符号化器における心理音響制御を支援する符号化器システムの実施例を示す図である。
【図２】ＰＳ符号化器の実施例を示す図である。
【図３】復号化器システムの実施例を示す図である。
【図４】Ｌ／Ｒ符号化が有利である場合、ＰＳ符号化を非能動化するための検出器を含むＰＳ符号化器の更なる実施例を示す図である。
【図５】ダウンミックスの更なるＳＢＲ符号化器を有する従来のＰＳ符号化器システムの実施例を示す図である。
【図６】ダウンミックス信号の更なるＳＢＲ符号化器を有する符号化器システムの実施例を示す図である。
【図７】ステレオ領域における更なるＳＢＲ符号化器を有する符号化器システムの実施例を示す図である。
【図８ａ】復号化器出力における２つの出力チャネルのうちの１つの種々の時間・周波数表現を示す図である。
【図８ｂ】復号化器出力における２つの出力チャネルのうちの１つの種々の時間・周波数表現を示す図である。
【図８ｃ】復号化器出力における２つの出力チャネルのうちの１つの種々の時間・周波数表現を示す図である。
【図８ｄ】復号化器出力における２つの出力チャネルのうちの１つの種々の時間・周波数表現を示す図である。
【図９ａ】コア符号化器の実施例を示す図である。
【図９ｂ】（通常、モノ信号のみの場合の）線形予測領域における符号化と、（通常、モノ信号及びステレオ信号の場合の）符号化領域における符号化との間の切り換えを可能にする符号化器の実施例を示す図である。
【図１０】符号化器システムの実施例を示す図である。
【図１１ａ】符号化器システムの実施例の一部を示す図である。
【図１１ｂ】図１１ａの実施例の例示的な実現形態を示す図である。
【図１１ｃ】図１１ａの実施例に対する代替例を示す図である。
【図１２】符号化器システムの実施例を示す図である。
【図１３】図１２の符号化器システムの一部としてステレオ符号化器の実施例を示す図である。
【図１４】図６の符号化器システムによって生成されるビットストリーム信号を復号化する復号化器システムの実施例を示す図である。
【図１５】図７の符号化器システムによって生成されるビットストリーム信号を復号化する復号化器システムの実施例を示す図である。
【図１６ａ】復号化器システムの実施例の一部を示す図である。
【図１６ｂ】図１６ａの実施例の例示的な実現形態を示す図である。
【図１６ｃ】図１６ａの実施例に対する代替例を示す図である。
【図１７】符号化器システムの実施例を示す図である。
【図１８】復号化器システムの実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
本発明は、添付図面を参照して、例証的な例により、以下に説明する。
【実施例】
【００５８】
図１は、適応的Ｌ／Ｒ又はＭ／Ｓ知覚ステレオ符号化と、残差を使用するＰＳ符号化を組み合わせた符号化器システムの実施例を示す。この実施例は、本出願の原理を例証するに過ぎない。上記実施例の修正及び変形は当業者に明らかになるであろう。符号化器システムは、ステレオ信号Ｌ、Ｒを受信するＰＳ符号化器１を備える。ＰＳ符号化器１は、ステレオ信号Ｌ、Ｒに基づいてダウンミックス信号ＤＭＸ及び残差信号ＲＥＳを生成するダウンミックス段を有する。この動作は、Ｌ及びＲ信号をダウンミックス信号ＤＭＸ及び残差信号ＲＥＳに変換する２−２ダウンミックス・マトリクスＨ−１
【数４】
0005214058.tif 000005
で表すことが可能である。
【００５９】
通常、マトリクスＨ−１は周波数変動的及び時間変動的である。すなわち、マトリクスＨ−１の要素は、周波数にわたって変動し、時間スロット毎に変動する。マトリクスＨ−１はフレーム毎に（例えば、２１ｍｓ毎又は４２ｍｓ毎に）更新し得、知覚指向の（バークに似た）周波数スケール上の複数のバンド（例えば、２８個、２０個、又は１０個の（「パラメータ・バンド」と呼ばれる）バンド）の周波数分解能を有し得る。
【００６０】
マトリクスＨ−１の要素は、時間変動的及び周波数変動的ＰＳパラメータＩＩＤ（チャネル間強度差、ＣＬＤ（チャネル・レベル差）とも呼ばれる）、並びにＩＣＣ（チャネル間相互相関）に依存する。ＰＳパラメータ５（例えば、ＩＩＤ及びＩＣＣ）を判定するために、ＰＳ符号化器１はパラメータ判定段を備える。逆マトリクスＨのマトリクス要素を計算する例は、
【数５】
0005214058.tif 000006
で表され、ここで、
【数６】
0005214058.tif 000007
であり、ここで、
【数７】
0005214058.tif 000008
であり、ここで、ρ＝ＩＣＣであり、参照によって本明細書及び特許請求の範囲に援用するＭＰＥＧサラウンド技術仕様文献ＩＳＯ／ＩＥＣ２３００３−１（副節  ６．５．３．２）に開示されている。
【００６１】
更に、符号化器システムは、ＰＳ符号化器１からのダウンミックス信号ＤＭＸ及び残差信号ＲＥＳを擬似ステレオ信号Ｌｐ、Ｒｐに、例えば、式
【数８】
0005214058.tif 000009
によって変換する変換段２を備える。
【００６２】
上記式では、利得正規化係数ｇは例えば、値
【数９】
0005214058.tif 000010
を有する。
【数１０】
0005214058.tif 000011
の場合、擬似ステレオ信号Ｌｐ、Ｒｐの２つの式は、
【数１１】
0005214058.tif 000012
と書き直すことが可能である。
【００６３】
擬似ステレオ信号Ｌｐ、Ｒｐは次いで、知覚ステレオ符号化器３に供給され、知覚ステレオ符号化器３は、Ｌ／Ｒステレオ符号化又はＭ／Ｓステレオ符号化を適応的に選択する。Ｍ／Ｓ符号化は結合ステレオ符号化の形態である。Ｌ／Ｒ符号化は、結合符号化の局面にも基づき得る。例えば、ビットは、共通ビット・リザーバからＬチャネル及びＲチャネルについて併せて割り当て得る。
【００６４】
Ｌ／Ｒステレオ符号化とＭ／Ｓステレオ符号化との間の選択は好ましくは周波数変動的である。すなわち、一部の周波数帯はＬ／Ｒ符号化し得る一方、他の周波数帯はＭ／Ｓ符号化し得る。Ｌ／Ｒステレオ符号化とＭ／Ｓステレオ符号化との間の選択を実現する実施例は、Ｊ．  Ｄ．  Ｊｏｈｎｓｔｏｎらによる、「Ｓｕｍ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｔｅｒｅｏ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ  Ｃｏｄｉｎｇ，  ＩＥＥＥ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ａｃｏｕｓｔｉｃｓ，  Ｓｐｅｅｃｈ，  ａｎｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  （ＩＣＡＳＳＰ）  １９９２  第５６９乃至５７２頁」という文献に開示されている。その中の（特に、節５．１及び５．２の）Ｌ／Ｒステレオ符号化とＭ／Ｓステレオ符号化との間での選択の記載は、本明細書及び特許請求の範囲に参照によって援用する。
【００６５】
擬似ステレオ信号Ｌｐ、Ｒｐに基づいて、知覚符号化器３は、（擬似）ミッド／サイド信号Ｍｐ、Ｓｐを内部的に計算することが可能である。前述の信号は基本的に、（考えられる異なる利得係数を除いて）ダウンミックス信号ＤＭＸ及び残差信号ＲＥＳに対応する。よって、知覚符号化器３が、周波数帯に対してＭ／Ｓ符号化を選択した場合、知覚符号化器３は基本的には、残差を使用する従来のＰＳ符号化を使用した従来の知覚符号化器システムにおいても行われるように（場合によっては異なる利得係数を除いて）その周波数帯の残差信号ＲＥＳ及びダウンミックス信号ＤＭＸを符号化する。知覚符号化器３の出力ビットストリーム４及びＰＳパラメータ５は、多重化器７により、単一のビットストリーム６に多重化される。
【００６６】
ステレオ信号のＰＳ符号化に加えて、図１における符号化器システムは、以下に詳細に説明するようにステレオ信号のＬ／Ｒ符号化を可能にする。すなわち、上述の通り、符号化器のダウンミックス・マトリクスＨ−１（及び、復号化器において使用されるアップミックス・マトリクスＨの）構成要素は、時間変動性及び周波数変動性のＰＳパラメータＩＩＤ（チャネル間強度差、ＣＬＤチャネル・レベル差とも呼ばれる）、並びにＩＣＣ（チャネル間相互相関）に依存する。アップミックス・マトリクスＨのマトリクス要素を計算する例は上述している。残差符号化を使用する場合、２−２アップミックス・マトリクスＨの右列は、
【数１２】
0005214058.tif 000013
として表す。
【００６７】
しかし、好ましくは、２−２マトリクスＨの右列はその代わりに、
【数１３】
0005214058.tif 000014
に、修正されるべきである。
【００６８】
左列は好ましくは、ＭＰＥＧサラウンド技術標準において記載されたように計算される。
【００６９】
アップミックス・マトリクスＨの右列の修正は、ＩＩＤ＝０ｄＢであり、ＩＣＣ＝０である場合（すなわち、当該バンドについて、ステレオ・チャネルＬ及びＲが独立しており、同じレベルを有している場合）、アップミックス・マトリックスＨ
【数１４】
0005214058.tif 000015
が、当該バンドについて得られる。
【００７０】
アップミックス・マトリクスＨ及びダウンミックス・マトリクスＨ−１は通常、周波数変動的であり、時間変動的である。よって、マトリクスの値は、別々の時間／周波数タイルについて異なる（タイルは、特定の周波数帯及び特定の期間の交点に対応する）。上記場合には、ダウンミックス・マトリクスＨ−１はアップミックス・マトリクスＨと同一である。よって、上記バンドの場合、擬似ステレオ信号Ｌｐ、Ｒｐは、式
【数１５】
0005214058.tif 000016
によって計算することが可能である。
【００７１】
よって、この場合には、ダウンミックス・マトリクスＨ−１を使用した残差を使用するＰＳ符号化、及びそれに続く、変換段２における擬似Ｌ／Ｒ信号の生成は、単位マトリクスに対応し、当該周波数帯のステレオ信号を全く変えない。すなわち、
Ｌｐ＝Ｌ
Ｒｐ＝Ｒ
すなわち、変換段２は、擬似ステレオ信号Ｌｐ、Ｒｐが入力ステレオ信号Ｌ、Ｒに対応するようにダウンミックス・マトリクスＨ−１を補償する。
【００７２】
これは、特定のバンドについて、知覚符号化器３により、元の入力ステレオ信号Ｌ、Ｒを符号化することを可能にする。Ｌ／Ｒ符号化が、特定のバンドを符号化するために知覚符号化器３によって選択される場合、符号化器システムは、ステレオ入力信号Ｌ、Ｒのバンドを符号化するためのＬ／Ｒ知覚符号化器のようにふるまう。
【００７３】
図１の符号化器システムは、周波数変動的に、かつ時間変動的に、残差を使用したＰＳ符号化、Ｌ／Ｒ符号化間のシームレスであり、かつ適応的な切り換えを可能にする。符号化器システムは、符号化手法を切り換える場合に波形における不連続性を避ける。これはアーチファクトを阻止する。平滑な遷移を達成するために、２つのステレオ・パラメータ更新間のサンプルに対して、線形補間を符号化器におけるマトリクスＨ−１及び復号化器におけるマトリクスＨの要素に適用し得る。
【００７４】
図２は、ＰＳ符号化器１の実施例を示す。ＰＳ符号化器１は、ステレオ信号Ｌ、Ｒに基づいてダウンミックス信号ＤＭＸ及び残差信号ＲＥＳを生成するダウンミックス段８を備える。更に、ＰＳ符号化器１は、ステレオ信号Ｌ、Ｒに基づいてＰＳパラメータ５を推定するパラメータ推定段９を備える。
【００７５】
図３は、図１の符号化器システムによって生成されるビットストリーム６を復号化するよう構成された対応する復号化器システムの実施例を示す。前述の実施例、本出願の原理を例証するに過ぎない。実施例の修正及び変形は当業者に明らかになるであろう。復号化器システムは、知覚符号化器３によって生成されるオーディオ・ビットストリーム４及びＰＳパラメータ５を分離するための逆多重化器１０を備える。オーディオ・ビットストリーム４は、知覚ステレオ復号化器１１に供給され、これは、Ｌ／Ｒ符号化ビットストリーム又はＭ／Ｓ符号化オーディオ・ビットストリームを選択的に復号化することが可能である。復号化器１１の動作は符号化器３の動作の逆である。知覚符号化器３と同様に、知覚復号化器１１は好ましくは、周波数変動性及び時間変動性の復号化手法を可能にする。符号化器３によってＬ／Ｒ符号化された一部の周波数帯は、復号化器１１によってＬ／Ｒ復号化される一方、符号化器３によってＭ／Ｓ符号化される他の周波数帯は復号化器１１によってＭ／Ｓ復号化される。復号化器１１は、先行して知覚符号化器３に入力された擬似ステレオ信号Ｌｐ、Ｒｐを出力する。知覚復号化器１１から得られる擬似ステレオ信号Ｌｐ、Ｒｐは、Ｌ／Ｒ・Ｍ／Ｓ変換段１２により、ダウンミックス信号ＤＭＸ及び残差信号ＲＥＳにもう一度変換される。復号化器側におけるＬ／Ｒ・Ｍ／Ｓ変換段１２の動作は、符号化器側における変換段２の動作の逆である。好ましくは、
【数１６】
0005214058.tif 000017
の式に応じて、ダウンミックス信号ＤＭＸ及び残差信号ＲＥＳを判定する。
【００７６】
上記式では、利得正規化係数ｇは、符号化器側の利得正規化係数ｇと同一であり、例えば、値
【数１７】
0005214058.tif 000018
を有する。
【００７７】
ダウンミックス信号ＤＭＸ及び残差信号ＲＥＳは次いで、最終のＬ出力信号及び最終のＲ出力信号を得るためにＰＳ復号化器１３によって処理される。残差を使用したＰＳ符号化の復号化処理におけるアップミックス工程は、ダウンミックス信号ＤＭＸ及び残差信号ＲＥＳをもう一度Ｌチャネル及びＲチャネルに変換する２−２アップミックス・マトリクスＨによって表すことが可能である。
【００７８】
【数１８】
0005214058.tif 000019
アップミックス・マトリクスＨの要素の計算は既に上述している。
【００７９】
ＰＳ符号化器１及びＰＳ復号化器１３におけるＰＳ符号化及びＰＳ復号化処理は好ましくは、オーバサンプリングされた周波数領域において行われる。時間・周波数変換の場合、例えば、ＱＭＦ（直交ミラー・フィルタ）及びナイキスト・フィルタを有する複素値ハイブリッド・フィルタ・バンクを、ＭＰＥＧサラウンド標準（文献ＩＳＯ／ＩＥＣ２３００３−１を参照されたい）に記載されたフィルタ・バンクなどの、ＰＳ符号化器の上流で使用し得る。信号の複素のＱＭＦ表現は、係数２でオ―バサンプリングされる。複素値であり、実値でないからである。これは、可聴エイリアス・アーチファクトなしの時間及び周波数適応的信号処理を可能にする。前述のハイブリッド・フィルタ・バンクは通常、低周波数で高周波数分解能（狭帯域）をもたらす一方、高周波数では、いくつかのＱＭＦバンドが、より広いバンドにグループ化される。Ｈ．  Ｐｕｒｎｈａｇｅｎによる「Ｌｏｗ  Ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ  Ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ  Ｓｔｅｒｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ  ｉｎ  ＭＰＥＧ−４，  Ｐｒｏｃ．  ｏｆ  ｔｈｅ  ７ｔｈ  Ｉｎｔ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｕｄｉｏ  Ｅｆｆｅｃｔｓ  （ＤＡＦｘ’４），  Ｎａｐｌｅｓ，  Ｉｔａｌｙ」と題する論文は、ハイブリッド・フィルタ・バンクの実施例を開示している（ｓｅｃｔｉｏｎ  ３．２及び図４を参照されたい）。前述の開示は、本明細書及び特許請求の範囲に参照によって援用する。上述の文献では、４８ｋＨｚのサンプリング・レートを仮定し、６４バンドのＱＭＦバンクからの一バンドの（名目の）帯域幅は３７５Ｈｚである。しかし、知覚バーク周波数スケールは、５００Ｈｚ未満の周波数に対して約１００Ｈｚの帯域幅を求める。よって、第１の３つのＱＭＦバンドは、ナイキスト・フィルタ・バンクにより、更に狭いサブバンドに分けることが可能である。第１のＱＭＦバンドは４つのバンド（負の周波数の場合、更に２つのバンド）に分けることができ、第２のＱＭＦバンド及び第３のＱＭＦバンドはそれぞれ２つのバンドに分けることができる。
【００８０】
一方、適応的Ｌ／Ｒ又はＭ／Ｓ符号化は、好ましくは、効率的な量子化された信号表現を確実にするために（例えば、ＡＡＣに記載されたような）クリティカル・サンプリングされたＭＤＣＴ領域で行われる。変換段２におけるダウンミックス信号ＤＭＸ及び残差信号ＲＥＳの擬似ステレオ信号Ｌｐ、Ｒｐへの変換は時間領域において行われ得る。ＰＳ符号化器１及び知覚符号化器３はいずれにせよ、時間領域で接続され得るからである。更に、復号化システムでは、知覚ステレオ復号化器１１及びＰＳ復号化器１３は好ましくは、時間領域で接続される。よって、変換段１２における擬似ステレオ信号Ｌｐ、Ｒｐのダウンミックス信号ＤＭＸ及び残差信号ＲＥＳへの擬似ステレオ信号Ｌｐ、Ｒｐの変換は、時間領域においても行い得る。
【００８１】
図１に符号化器３として示したような適応的Ｌ／Ｒ又はＭ／Ｓステレオ符号化器は、通常、低ビットレートでの高符号化効率を可能にするための心理音響モデルを組み入れた知覚オーディオ符号化器である。前述の符号化器の例は、心理音響モデルを使用することによって制御される時間及び周波数変動性量子化と組み合わせた、クリティカル・サンプリングされたＭＤＣＴ領域における変換符号化を使用するＡＡＣ符号化器である。更に、Ｌ／Ｒ符号化とＭ／Ｓ符号化との間の時間及び周波数変動性決定は通常、心理音響モデルを使用して算出された知覚エントロピ尺度を利用して制御される。
【００８２】
（図１の符号化器３などの）知覚ステレオ符号化器は、擬似Ｌ／Ｒステレオ信号を処理する（図１のＬｐ、Ｒｐを参照されたい）。（特に、Ｌ／Ｒ符号化とＭ／Ｓ符号化との間の正しい決定を行うために）ステレオ符号化器の符号化効率を最適化するために、最終ステレオ出力信号Ｌ、Ｒを生成する際に復号化器において適用される信号修正（擬似Ｌ／Ｒ・ＤＭＸ変換、及びそれに続くＰＳ復号化）を補償するために、知覚ステレオ符号化器における（Ｌ／Ｒステレオ符号化とＭ／Ｓステレオ符号化との間で決定する制御機構、及び時間変動性及び周波数変動性量子化を制御する制御機構を含む）心理音響制御機構を修正することが効果的である。前述の信号修正は、心理音響制御機構において使用される両耳マスキング現象に影響を及ぼし得る。したがって、前述の心理音響制御機構は好ましくは、適宜、適応させるべきである。このために、心理音響制御機構が、擬似Ｌ／Ｒ信号（図１のＬｐ、Ｒｐを参照されたい）へのアクセスを有しないのみならず、ＰＳパラメータ（図１の５を参照されたい）及び／又は元のステレオ信号Ｌ、Ｒへのアクセスも有しない場合に有利であり得る。ＰＳパラメータ及びステレオ信号Ｌ、Ｒへの心理音響制御機構のアクセスは、図１に破線で示す。前述の情報に基づいて、例えば、マスキング閾値を適合し得る。
【００８３】
心理音響制御を最適にするための別の手法は、好ましくは、時間変動的に、かつ周波数変動的に、適宜、ＰＳ符号化を効果的に非能動化することができる非能動化段を形成する検出器で符号化器システムを強化することである。ＰＳ符号化の非能動化は、例えば、Ｌ／Ｒステレオ符号化が有利であることが期待される場合、又は、心理音響制御が、効率的な擬似Ｌ／Ｒ信号の符号化に問題がある場合に適切である。ＰＳ符号化は、ダウンミックス・マトリクスＨ−１、及びそれに続く変換（図１の段２を参照されたい）が単位マトリクス（すなわち、一致演算）、又は単位マトリクス×係数に対応するようにダウンミックス・マトリクスＨ−１を設定することにより、効果的に非能動化することができる。例えば、ＰＳ符号化は、強制的に、ＰＳパラメータＩＩＤ及び／又はＩＣＣをＩＩＤ＝０ｄＢ及びＩＣＣ＝０にすることにより、効果的に非能動化することができる。この場合、擬似ステレオ信号Ｌｐ、Ｒｐは、上述のようにステレオ信号Ｌ、Ｒに対応する。
【００８４】
ＰＳパラメータ修正を制御する前述の検出器を図４に示す。ここでは、検出器２０は、パラメータ推定段９によって求められるＰＳパラメータ５を受け取る。検出器がＰＳ符号化を非能動化しない場合、検出器２０は、ＰＳパラメータをダウンミックス段８及び多重化器７に転送する。すなわち、この場合、ＰＳパラメータ５は、ダウンミックス段８に供給されるＰＳパラメータ５’に対応する。ＰＳ符号化が不利であり、（１つ又は複数の周波数帯について）ＰＳ符号化を非能動化すべきである旨を検出器が検出する場合、検出器は、影響を受けたＰＳパラメータ５を修正し（例えば、ＰＳパラメータＩＩＤ及び／又はＩＣＣをＩＩＤ＝０ｄＢ及びＩＣＣ＝０に設定し）、修正されたパラメータ５’をダウンミックス段８に供給する。検出器は任意的には、ＰＳパラメータの修正を決定するために左信号Ｌ及び右信号Ｒも考慮に入れることが可能である（図４の破線を参考にされたい）。
【００８５】
以下の図では、ＱＭＦ（直交ミラー・フィルタ又はフィルタ・バンク）という語は、ナイキスト・フィルタ・バンクと組み合わせたＱＭＦサブバンド・フィルタ・バンク（即ち、ハイブリッドも含む。更に、以下の説明における値は全て、周波数依存性を有し得る。すなわち、別々のダウンミックス・マトリクス及びアップミックス・マトリクスを別々の周波数範囲について抽出し得る。更に、残差符号化は、使用オーディオ周波数範囲の一部のみを包含し得る（すなわち、残差信号は、使用オーディオ周波数範囲の一部についてのみ符号化される）。以下に概説するダウンミックスの局面は、一部の周波数範囲の場合、（例えば、従来技術によれば、）ＱＭＦ領域において行われ、他の周波数範囲の場合、例えば、位相局面のみが複素ＱＭＦ領域において処理される一方、振幅変換は、実数値のＭＤＣＴ領域において処理される。
【００８６】
図５では、従来のＰＳ符号化器システムが表される。ステレオ・チャネルＬ、Ｒそれぞれはまず、Ｍ個のサブバンドを備えた複素ＱＭＦ３０（例えば、Ｍ＝６４個のサブバンドを備えたＱＭＦ）によって解析される。サブバンド信号は、ＰＳ符号化器３１におけるダウンミックス信号ＤＭＸ及びＰＳパラメータ５を推定するために使用される。ダウンミックス信号ＤＭＸは、ＳＢＲ符号化器３２においてＳＢＲ（スペクトル帯域幅複製）パラメータ３３を推定するために使用される。ＳＢＲ符号化器３２は、場合によっては、雑音及び調性尺度と組み合わせて、元の高いバンドの信号のスペクトル・エンベロープを表すＳＢＲパラメータ３３を抽出する。ＰＳ符号化器３１と対照的に、ＳＢＲ符号化器３２は、コア符号化器３４に転送される信号に影響を与えるものでない。ＰＳ符号化器３１のダウンミックス信号ＤＭＸは、Ｎ個のサブバンドを備えた逆ＱＭＦ３５を使用して合成される。例えば、ＳＢＲ符号化器３２及びＰＳ符号化器３１によって使用される６４個のサブバンドのうちの３２個の最低のサブバンドのみが合成される、Ｎ＝３２である複素ＱＭＦを使用し得る。よって、同じフレーム・サイズに対して、半分の数のサブバンドを使用することにより、入力に対する帯域の半分の時間領域信号が得られ、コア符号化器３４に転送される。コア符号化器３４は、ビットストリーム３６を生成するようモノ入力信号の知覚符号化を行う。ＰＳパラメータ５は、多重化器（図示）により、ビットストリーム３６に埋め込まれる。
【００８７】
図６は、ステレオ・コア符号化器４８と、残差を使用したＰＳ符号化を組み合わせた符号化器システムの更なる実施例を示し、ステレオ・コア符号化器４８は、適応的なＬ／Ｒ又はＭ／Ｓ知覚ステレオ符号化を行うことができる。この実施例は、本出願の原理を例証するに過ぎない。実施例の修正及び変形は当業者に明らかになるであろう。左の元のチャネル及び右の元のチャネルを表す入力チャネルＬ、Ｒは、図５に関して説明したやり方と同様に、複素ＱＭＦ３０によって解析される。図５のＰＳ符号化器３１と対照的に、図６のＰＳ符号化器４１は、ダウンミックス信号ＤＭＸを出力するのみならず、残差信号ＲＥＳも出力する。ダウンミックス信号ＤＭＸは、ダウンミックス信号ＤＭＸのＳＢＲパラメータ３３を求めるためにＳＢＲ符号化器３２によって使用される。固定ＤＭＸ／ＲＥＳ・擬似Ｌ／Ｒ変換（すなわち、Ｍ／Ｓ・Ｌ／Ｒ変換）が、変換段２において、ダウンミックスＤＭＸ及び残差ＲＥＳ信号に適用される。図６の変換段２は図１の変換段２に対応する。変換段２は、コア符号化４８が処理する「擬似」左及び右チャネル信号Ｌｐ、Ｒｐを生成する。前述の実施例では、フィルタ・バンク３５によるサブバンド合成に先行して、逆Ｌ／Ｒ・Ｍ／Ｓ変換がＱＭＦ領域において適用される。好ましくは、合成のためのサブバンドの数Ｎ（例えば、Ｎ＝３２）は解析に使用されるＭ（例えば、Ｍ＝６４）個のサブバンドの半分に対応し、コア符号化器４８はサンプリング・レートの半分で動作する。合成についての３２個のサブバンドの使用、及び、符号化器におけるＱＭＦ解析についての、６４個のサブバンド・チャネルの使用に対する制約は存在せず、コア符号化器４８によって受信される信号にどのサンプリング・レートが望まれるかに応じて他の値も考えられる。コア・ステレオ符号化器４８は、ビットストリーム信号４６を生成するためにフィルタ・バンク３５の信号の知覚符号化を行う。ＰＳパラメータ５は、多重化器（図示せず）により、ビットストリーム信号４６に埋め込まれる。任意的には、ＰＳパラメータ及び／又は元のＬ／Ｒ入力信号はコア符号化器４８によって使用し得る。前述の情報は、ＰＳ符号化器４１がステレオ空間を回転させたかをコア符号化器４８に示す。情報は、知覚的に最適なやり方で量子化をどのようにして制御するかについてコア符号化器４８を誘導し得る。このことは、図６に破線で示す。
【００８８】
図７は、図６の実施例と同様な符号化器システムの更なる実施例を示す。図６の実施例と比較すれば、図７では、ＳＢＲ符号化器４２はＰＳ符号化器４１の上流で接続される。図７では、ＳＢＲ符号化器４２は、図６のようにダウンミックス信号ＤＭＸを処理する代わりに、（ここでは、ＱＭＦ領域における）左チャネル及び右チャネルを処理する。
【００８９】
ＳＢＲ符号化器４２の再配置により、ＰＳ符号化器４１は、入力信号の完全な帯域幅でなく、例えば、ＳＢＲクロスオーバ周波数未満の周波数範囲のみを処理するよう構成し得る。図７では、ＳＢＲパラメータ４３は、ＳＢＲ範囲についてはステレオであり、図１５に関して後述する対応するＰＳ復号化器からの出力は、ＳＢＲ復号化器が処理するステレオ・ソース周波数範囲をもたらす。前述の修正（すなわち、符号化器システムにおけるＰＳ符号化器モジュール４１の上流でＳＢＲ符号化器モジュール４２を接続し、復号化器システムにおけるＰＳ復号化器モジュールの後にＳＢＲ復号化器モジュールを相応に配置すること。図１５を参照されたい）は、ステレオ出力を生成するための脱相関信号の使用を削減することが可能であるという利点を有する。残差信号が全くないか、特定の周波数帯についてない場合、ダウンミックス信号ＤＭＸの脱相関バージョンが代わりに、ＰＳ復号化器において使用される。しかし、脱相関信号に基づいた再構成はオーディオ品質を削減する。よって、脱相関信号の使用の削減はオーディオ品質を増加させる。
【００９０】
図６の実施例と比較した図７の実施例の前述の利点は、次に、図８ａ乃至図８ｄを参照して更に詳細に説明する。
【００９１】
図８ａでは、（復号化器側における）２つの出力チャネルＬ、Ｒのうちの１つの時間周波数表現が可視化される。図８ａの場合、ＰＳ符号化モジュールが、図５又は図６の符号化器などのＳＢＲ符号化モジュールの前に配置された場合に、符号化器が使用される（復号化器では、ＰＳ復号化器が、ＳＢＲ復号化器の後に配置される。図１４を参照されたい）。更に、残差は、コア符号化器の周波数範囲５１よりも小さい低帯域幅周波数範囲５０においてのみ符号化される。図８ａのスペクトログラム可視化から明らかであるように、脱相関信号をＰＳ復号化器によって使用する周波数領域５２は、残差信号の使用によって包含されるより低い周波数範囲５０以外に、周波数範囲全てを包含する。更に、ＳＢＲは、脱相関信号よりもずっと高い所で始まる周波数範囲５３を包含する。よって、周波数範囲全体は、以下の周波数範囲において分かれる。より低い周波数範囲（図８ａの範囲５０を参照されたい）では波形符号化が使用され、中間の周波数範囲（周波数範囲５１及び５２の共通部分を参照されたい）では、脱相関信号と組み合わせた波形符号化が使用され、より高い周波数範囲（周波数範囲５３を参照されたい）では、より低い周波数から再生されたＳＢＲ再生信号が、ＰＳ復号化器によって生成された脱相関信号と組み合わせて使用される。
【００９２】
図８ｂでは、（復号化器側での）２つの出力チャネルＬ、Ｒの一方の時間周波数表現が、ＳＢＲ符号化器が符号化器システムにおけるＰＳ符号化器の上流で接続される場合（、及び、ＳＢＲ復号化器が、復号化器システムにおけるＰＳ復号化器の後に配置される場合）に可視化される。図８ｂでは、（残差符号化が行われる）残差信号帯域幅６０が、コア符号化器６１の帯域幅よりも低い低ビットレートのシナリオを図示する。ＳＢＲ復号化処理は、ＰＳ復号化器の後の復号化器側で処理するので（図１５を参照されたい）、低周波数に使用される残差信号は、ＳＢＲ範囲６３における、より高い周波数の少なくとも一部（周波数範囲６４を参照されたい）の再構成にも使用される。
【００９３】
当該利点は、残差信号帯域幅がコア符号化器帯域幅に近付くか、又はコア符号化器帯域幅に等しい中間ビットレートを処理する場合に更に明らかになる。この場合、（図６に示すようなＰＳ符号化及びＳＢＲ符号化の順序が使用される）図８ａの時間周波数表現は、図８ｃに示す時間周波数表現をもたらす。図８ｃでは、残差信号は、事実上、コア符号化器の低バンド範囲５１全体を包含する。ＳＢＲ周波数範囲５３では、脱相関信号はＰＳ復号化器によって使用される。図８ｄでは、符号化／復号化モジュールの好ましい順序（すなわち、図７に示すように、ＳＢＲ符号化は、ＰＳ符号化前にステレオ信号を処理するＳＢＲ符号化）の場合の時間周波数表現が可視化される。ここでは、ＰＳ復号化モジュールは、図１５に示すように、復号化器におけるＳＢＲ復号化モジュールに先行して処理する。よって、残差信号は、高周波再構成に使用される低いバンドの一部である。残差信号帯域幅がモノ・ダウンミックス信号帯域幅と等しい場合、出力信号を復号化するために、脱相関信号情報は必要でない（図８ｄでハッチングされた周波数範囲全体を参照されたい）。  
図９ａでは、ＭＤＣＴ変換領域における適応的に選択可能なＬ／Ｒ又はＭ／Ｓステレオ符号化を備えたステレオ・コア符号化器４８の実施例を図示する。前述のステレオ符号化器４８は図６及び図７で使用し得る。図５に示すモノ・コア符号化器３４は図９ａのステレオ・コア符号化器４８の特別のケースとしてみなし得る。ここでは、単一のモノ入力チャネルのみが処理される（すなわち、図９ａに破線で示す第２の入力チャネルは存在していない）。
【００９４】
図９ｂでは、より一般化された符号化器の実施例を図示する。モノ信号の場合、符号化は、線形予測領域における符号化（ブロック７１を参照されたい）と変換領域における符号化（ブロック４８を参照されたい）との間で切り換えることが可能である。前述のタイプのコア符号化器は、入力信号の特性に応じて適応的に使用することが可能ないくつかの符号化方法を導入する。ここでは、符号化器は、ＡＡＣ型変換符号化器４８（モノ信号及びステレオ信号について利用可能であり、ステレオ信号の場合、適応的に選択可能なＬ／Ｒ又はＭ／Ｓ符号化を使用する）、又はＡＭＲ−ＷＢ＋（適応的マルチレート−広帯域プラス）型コア符号化器７１（モノ信号についてのみ利用可能である）を使用して信号を符号化するようにすることが可能である。ＡＭＲ−ＷＢ＋コア符号化器７１は、線形予測器７２の残差を評価し、更に、線形予測残差を符号化するための古典的な音声符号化器ＡＣＥＬＰ（算術符号励起線形予測）手法と、線形予測残差の変換符号化手法との間で選ぶ。ＡＡＣ型変換符号化器４８とＡＭＲ−ＷＢ＋コア符号化器７１との間で決定するために、符号化器４８と符号化器７１との間で入力信号に基づいて決定するモード決定段７３が使用される。
【００９５】
符号化器４８は、ステレオＡＡＣ型ＭＤＣＴベース符号化器である。モード決定７３が、ＭＤＣＴベースの符号化を使用するよう入力信号を導く場合、モノ入力信号又はステレオ入力信号が、ＡＡＣベースのＭＤＣＴ符号化器４８によって符号化される。ＭＤＣＴ符号化器４８は、ＭＤＣＴ段７４において１つ又は２つの信号のＭＤＣＴ解析を行う。更に、ステレオ信号の場合、周波数帯ベースのＭ／Ｓ又はＬ／Ｒ決定が、量子化及び符号化前に段７５において行われる。Ｌ／Ｒステレオ符号化又はＭ／Ｓステレオ符号化が周波数変動的に選択される。段７５は、Ｌ／Ｒ・Ｍ／Ｓ変換も行う。Ｍ／Ｓ符号化が特定の周波数帯について決定された場合、段７５はこの周波数帯のＭ／Ｓ信号を出力する。さもなければ、段７５は、この周波数帯のＬ／Ｒ信号を出力する。
【００９６】
よって、変換符号化モードが使用される場合、下にあるコア符号化器のステレオ符号化機能の完全な効率をステレオについて使用することが可能である。
【００９７】
モード決定７３が、線形予測領域符号化器７１にモノ信号を導く場合、モノ信号は、ブロック７２において線形予測解析によって後に解析される。その後、ＭＤＣＴ領域で動作している時間領域ＡＣＥＬＰ型符号化器７６又はＴＣＸ型符号化器７７（変換符号化励起）により、ＬＰ残差を符号化するか否かの決定が行われる。線形予測領域符号化器７１は、固有のステレオ符号化機能を何ら有しない。よって、線形予測領域符号化器７１によるステレオ信号の符号化を可能にするために、図５に示すものと同様な符号化器構成を使用することが可能である。この構成では、ＰＳ符号化器は、ＰＳパラメータ５及びモノ・ダウンミックス信号ＤＭＸを生成し、これは次いで、線形予測領域符号化器によって符号化される。
【００９８】
図１０は、図７及び図９の部分を新たなやり方で組み合わせた符号化器システムの更なる実施例を示す。図７に概説した、ＤＭＸ／ＲＥＳ・擬似Ｌ／Ｒブロック２は、ステレオＭＤＣＴ解析７４に先行してＡＡＣ型ダウンミックス符号化器７０内に配置される。この実施例は、ステレオＭＤＣＴコア符号化器が使用された場合にのみ、ＤＭＸ／ＲＥＳ・擬似Ｌ／Ｒ変換２が適用されるという利点を有する。よって、変換符号化モードが使用される場合、下にあるコア符号化器のステレオ符号化機能の完全な効率を、残差信号によって包含される周波数範囲のステレオ符号化について使用することが可能である。
【００９９】
図９ｂのモード決定７３は、モノ入力信号又は入力ステレオ信号を処理する一方、図１０のモード決定７３’はダウンミックス信号ＤＭＸ及び残差信号ＲＥＳを処理する。モノ入力信号の場合、モノ信号は直接、ＤＭＸ信号として使用することが可能であり、ＲＥＳ信号はゼロにセットされ、ＰＳパラメータは、ＨＤ＝０ｄＢ及びＩＣＣ＝１にデフォールト設定され得る。
【０１００】
モード決定７３’が、線形予測領域符号化器７１にダウンミックス信号ＤＭＸを導く場合、ダウンミックス信号ＤＭＸは、ブロック７２において線形予測解析によって後に解析される。その後、ＭＤＣＴ領域で動作している時間領域ＡＣＥＬＰ型符号化器７６又はＴＣＸ型符号化器７７（変換符号化励起）により、ＬＰ残差を符号化するか否かの決定が行われる。線形予測領域符号化器７１は、ダウンミックス信号ＤＭＸに加えて残差信号を符号化するために使用することが可能な固有のステレオ符号化機能を何ら有していない。よって、専用残差符号化器７８が、ダウンミックス信号ＤＭＸが予測領域符号化器７１によって符号化される場合に、残差信号ＲＥＳを符号化するために使用される。例えば、前述の符号化器７８はモノＡＡＣ符号化器であり得る。
【０１０１】
図１０の符号化器７１及び７８は割愛し得る（この場合、モード決定段７３’はもう必要でない）。
【０１０２】
図１１ａは、図１０の実施例と同じ利点を達成する符号化器システムの別の更なる実施例の詳細を示す。図１０の実施例と対照的に、図１１ａでは、ＤＭＸ／ＲＥＳ・擬似Ｌ／Ｒ変換２が、コア符号化器７０のＭＤＣＴ解析７４後に配置される。すなわち、変換はＭＤＣＴ領域で動作する。ブロック２内の変換は線形かつ時間不変であり、よって、ＭＤＣＴ解析７４後に配置することが可能である。図１１に示していない図１０の残りのブロックは、任意的には、図１１ａと同様に追加することが可能である。あるいは、ＭＤＣＴ解析ブロック７４は、変換ブロック２後に配置してもよい。
【０１０３】
図１１ｂは、図１１ａの実施例の実現形態を示す。図１１ｂでは、Ｍ／Ｓ符号化とＬ／Ｒ符号化との間で選択する段７５の例示的な実現形態を示す。段７５は、擬似ステレオ信号Ｌｐ、Ｒｐを受け取る和及び差変換段９８（より厳密には、Ｌ／Ｒ・Ｍ／Ｓ変換段）を備える。変換段９８は、Ｌ／Ｒ・Ｍ／Ｓ変換を行うことにより、擬似ミッド／サイド信号Ｍｐ、Ｓｐを生成する。考えられる利得係数を除いて、以下が該当する。
【０１０４】
Ｍｐ＝ＤＭＸ
Ｓｐ＝ＲＥＳ
段７５は、Ｌ／Ｒ符号化とＭ／Ｓ符号化との間で決定する。決定に基づいて、擬似ステレオ信号Ｌｐ、Ｒｐ、又は擬似ミッド／サイド信号Ｍｐ、Ｓｐが選択され（選択スイッチを参照されたい）、ＡＡＣブロック９７で符号化される。更に、第１のＡＡＣブロック９７が擬似ステレオ信号Ｌｐ、Ｒｐに割り当てられ、第２のＡＡＣブロック９７が擬似ミッド／サイド信号Ｍｐ、Ｓｐに割り当てられた２つのＡＡＣブロック９７を使用し得る（図１１ｂには示していない。）この場合、第１のＡＡＣブロック９７の出力又は第２のＡＡＣブロック９７の出力を選択することによってＬ／Ｒ又はＭ／Ｓの選択が行われる。
【０１０５】
図１１ｃは、図１１ａの実施例に対する代替例を示す。ここでは、明示的な変換段２は使用されない。むしろ、変換段２及び段７５は単一の段７５’において組合せられる。ダウンミックス信号ＤＭＸ及び残差信号ＲＥＳは、段７５’の一部として和及び差変換段９９（より厳密には、ＤＭＸ／ＲＥＳ・擬似Ｌ／Ｒ変換段）に供給される。変換段９９は、擬似ステレオ信号Ｌｐ、Ｒｐを生成する。図１１ｃのＤＭＸ／ＲＥＳ・擬似Ｌ／Ｒ変換段９９は、（場合によっては異なる利得係数以外は）図１１ｂのＬ／Ｒ・Ｍ／Ｓ変換段９８と同様である。しかし、図１１ｃでは、Ｍ／Ｓ復号化とＬ／Ｒ復号化との間の選択は、図１１ｂと比較して逆にする必要がある。図１１ｂ及び図１１ｃでは、Ｌ／Ｒ又はＭ／Ｓの選択の切り換えの位置はＬｐ／Ｒｐ位置に示す（これは、図１１ｂの上のもの、及び図１１ｃの下のものである）。これは、Ｌ／Ｒ又はＭ／Ｓの選択の逆の意味という考えを可視化している。
【０１０６】
Ｌ／ＲとＭ／Ｓとの間の選択が時間変動的かつ周波数変動的であり得るように図１１ｂ及び図１１ｃのスイッチが、好ましくは、ＭＤＣＴ領域における周波数帯毎に個々に存在している。すなわち、スイッチの位置は、好ましくは、周波数変動的である。変換段９８及び９９は、使用周波数範囲全体を変換し得るか、又は単一の周波数帯のみを変換し得る。
【０１０７】
更に、ブロック２、９８及び９９は全て、「和及び差変換ブロック」と呼ばれる。全てのブロックが、
【数１９】
0005214058.tif 000020
の形式の変換マトリクスを実現するからである。
【０１０８】
単に、利得係数ｃが、ブロック２、９８、９９において異なり得る。
【０１０９】
図１２では、符号化器システムの更なる実施例が概説される。これは、ステレオ信号の２つのチャネルＬ及びＲ間の位相関係を特徴付けることを可能にする２つの更なるパラメータＩＰＤ（チャネル間位相差、以下の
【数２０】
0005214058.tif 000021
を参照されたい）及びＯＰＤ（全体位相差、以下の
【数２１】
0005214058.tif 000022
参照されたい）。前述の位相パラメータの例は、本明細書及び特許請求の範囲に参照によって援用するＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−３  副節８．６．４．６．３に開示されている。位相パラメータが使用される場合、結果として生じるアップミックス・マトリクスＨＣＯＭＰＬＥＸ（及びその逆数
【数２２】
0005214058.tif 000023
）は、
【数２３】
0005214058.tif 000024
に応じて複素値になり、ここで、
【数２４】
0005214058.tif 000025
であり、かつ、ここで、
【数２５】
0005214058.tif 000026
である。
【０１１０】
複素ＱＭＦ領域で動作するＰＳ符号化器の段８０は、チャネルＬ及びＲ間の位相依存性を処理するに過ぎない。ダウンミックス回転（すなわち、上記マトリクスＨ−１で表した、Ｌ／Ｒ領域からＤＭＸ／ＲＥＳ領域への変換）は、ステレオ・コア符号化器８１の一部としてＭＤＣＴ領域において処理される。よって、２つのチャネル間の位相依存性は複素ＱＭＦ領域において抽出される一方、他の実数値の波形依存性は、使用されるコア符号化器のステレオ符号化機構の一部として実数値の、クリティカル・サンプリングされたＭＤＣＴ領域において抽出される。これは、チャネル間の線形依存性の抽出を、コア符号化器のステレオ符号化器において密に一体化することが可能であるという利点を有する（しかし、クリティカル・サンプリングされたＭＤＣＴ領域におけるエイリアスを阻止するために、残差符号化によって包含される周波数範囲についてのみ、場合によってはそれから、周波数軸上の「ガードバンド」を引いた結果についてのみ）。
【０１１１】
図１２のＰＳ符号化器の位相調節段８０は、位相関連ＰＳパラメータ、例えば、パラメータＩＰＤ（チャネル間位相差）及びＯＰＤ（全体位相差）を抽出する。よって、生成する位相調節マトリクス
【数２６】
0005214058.tif 000027
は、
【数２７】
0005214058.tif 000028
に応じ得る。上述した通り、ＰＳモジュールのダウンミックス回転部分は、図１２のコア符号化器のステレオ符号化モジュール８１において処理される。ステレオ符号化モジュール８１はＭＤＣＴ領域で動作し、図１３に示す。ステレオ符号化モジュール８１は、ＭＤＣＴ領域内で位相調節されたステレオ信号
【数２８】
0005214058.tif 000029
を受け取る。この信号は、上述した複素ダウンミックス・マトリクス
【数２９】
0005214058.tif 000030
の実数部であるダウンミックス回転マトリクスＨ−１により、ダウンミックス段８２においてダウンミックスされ、それにより、ダウンミックス信号ＤＭＸ及び残差信号ＲＥＳを生成する。ダウンミックス動作には、本出願による逆Ｌ／Ｒ・Ｍ／Ｓ変換が続き（変換段２を参照されたい）、それにより、擬似ステレオ信号Ｌｐ、Ｒｐが生成される。擬似ステレオ信号Ｌｐ、Ｒｐはステレオ符号化アルゴリズムによって処理され（適応的Ｍ／Ｓ又はＬ／Ｒステレオ符号化器８３を参照されたい）、この特定の実施例では、知覚エントロピ基準に依存するステレオ符号化機構は、信号のＬ／Ｒ表現又はＭ／Ｓ表現を符号化することにする。この決定は好ましくは、時間変動的であり、周波数変動的である。
【０１１２】
図１４には、図６に示す符号化器システムによって生成されるビットストリーム４６の復号化に適した復号化器システムの実施例を示す。この実施例は、本出願の原理を例証するに過ぎない。実施例の修正及び変形は、当業者に明らかになるであろう。コア復号化器９０は、フィルタ・バンク９１により、ＱＭＦ領域において変換される擬似左チャネル及び擬似右チャネルにビットストリーム４６を復号化する。その後、結果として生じる擬似ステレオ信号Ｌｐ、Ｒｐの固定擬似Ｌ／Ｒ・ＤＭＸ／ＲＥＳ変換が変換段１２で行われ、よって、ダウンミックス信号ＤＭＸ及び残差信号ＲＥＳを生成する。ＳＢＲ符号化を使用する場合、前述の信号は低バンド信号である。例えば、ダウンミックス信号ＤＭＸ及び残差信号ＲＥＳは、最大約８ｋＨｚまでの低周波数帯のオーディオ情報のみを含み得る。ダウンミックス信号ＤＭＸは、受信されたＳＢＲパラメータ（図示せず）に基づいて高周波数帯を再構成するためにＳＢＲ復号化器９３によって使用される。ＳＢＲ復号化器９３及び残差信号ＲＥＳからの（ダウンミックス信号ＤＭＸの低周波数帯、及び再構成された高周波数帯を含む）出力信号が、ＱＭＦ領域において（特に、ＱＭＦ＋ナイキスト・フィルタ・ハイブリッド領域において）動作しているＰＳ復号化器９４に入力される。ＰＳ復号化器９４の入力におけるダウンミックス信号ＤＭＸは、高周波数帯（例えば、最大２０ｋＨｚ）内にオーディオ情報を更に含む一方、ＰＳ復号化器９４の入力における残差信号ＲＥＳは低帯域信号（例えば、最大８ＫＨｚに制限される）である。よって、高周波数帯の場合（例えば、８ｋＨｚ乃至２０ｋＨｚの帯域の場合）、ＰＳ復号化器９４は、帯域制限残差信号ＲＥＳの使用の代わりにダウンミックス信号ＤＭＸの脱相関バージョンを使用する。ＰＳ復号化器９４の出力における復号化信号はしたがって、最大８ｋＨｚのみの残差信号に基づく。ＰＳ復号化後、ＰＳ復号化器９４の２つの出力チャネルは、フィルタ・バンク９５により、時間領域において変換され、それにより、出力ステレオ信号Ｌ、Ｒを生成する。
【０１１３】
図１５には、図７に示す符号化器システムによって生成されるビットストリーム４６の復号化に適した復号化器システムの実施例を示す。この実施例は、本出願の原理を例証するに過ぎない。実施例の修正及び変形は、当業者に明らかになるであろう。図１５の実施例の原理動作は、図１４に概説した復号化器システムのものと同様である。図１４と対照的に、図１５のＳＢＲ復号化器９６はＰＳ復号化器９４の出力において配置される。更に、ＳＢＲ復号化器は、図１４のモノＳＢＲパラメータと対照的にステレオ・エンベロープ・データを形成するＳＢＲパラメータ（図示しない）を利用する。ＰＳ復号化器９４の入力におけるダウンミックス及び残差信号は通常、低帯域信号である。例えば、ダウンミックス信号ＤＭＸ及び残差信号ＲＥＳは、低周波数帯（例えば、最大約８ｋＨｚ）のみのオーディオ情報を含み得る。低帯域ダウンミックス信号ＤＭＸ及び残差信号ＲＥＳに基づいて、ＰＳ符号化器９４は、低帯域ステレオ信号（例えば、最大約８ｋＨｚ）を求める。低帯域ステレオ信号及びステレオＳＢＲパラメータに基づいて、ＳＢＲ復号化器９６はステレオ信号の高周波数部分を再構成する。図１４の実施例と比較すれば、図１５の実施例は、脱相関信号が必要でなく（図８ｄも参照されたい）、よって、拡充されたオーディオ品質が達成される一方、図１４では、高周波数部分の場合、脱相関信号が必要であり（図８ｃを参照されたい）、それにより、オーディオ品質が低減する。
【０１１４】
図１６ａは、図１１ａに示す符号化システムと逆の復号化システムの実施例を示す。入ってくるビットストリーム信号は復号化器ブロック１００に供給され、復号化器ブロック１００は第１の復号化信号１０２及び第２の復号化信号１０３を生成する。符号化器では、Ｍ／Ｓ符号化又はＬ／Ｒ符号化が選択されている。これは、受信されたビットストリームにおいて示す。この情報に基づき、Ｍ／Ｓ又はＬ／Ｒが選択段１０１において選択される。Ｍ／Ｓが符号化器において選択された場合、第１の信号１０２及び第２の信号１０３は、（擬似）Ｌ／Ｒ信号に変換される。Ｌ／Ｒが符号化器において選択された場合、第１の信号（１０２）及び第２の信号（１０３）は、変換なしで段１０１を通過し得る。段１０１の出力における擬似Ｌ／Ｒ信号Ｌｐ、Ｒｐは、変換段１２（この段は、Ｌ／Ｒ・Ｍ／Ｓ変換を擬似実行する）。好ましくは、図１６ａの段１００、１０１、及び１２はＭＤＣＴ領域で動作する。ダウンミックス信号ＤＭＸ及び残差信号ＲＥＳの時間領域への変換のために、変換ブロック１０４を使用し得る。その後、結果として生じる信号は、ＰＳ復号化器（図示せず）に供給され、任意的には、図１４及び図１５に示すＳＢＲ復号化器に供給される。ブロック１０４は更に、代替的に、ブロック１２の前に配置され得る。
【０１１５】
図１６ｂは、図１６ａの実施例の例示的な実現形態を示す。図１６ｂでは、Ｍ／Ｓ復号化とＬ／Ｒ復号化との間の選択するための段１０１の例示的な実現形態を示す。段１０１は、第１の信号（１０２）及び第２の信号（１０３）を受信する和及び差変換段１０５（Ｍ／Ｓ・Ｌ／Ｒ変換）を備える。
【０１１６】
ビットストリームに表される符号化情報に基づいて、段１０１はＬ／Ｒ復号化又はＭ／Ｓ復号化を選択する。Ｌ／Ｒ復号化が選択されると、復号化ブロック１００の出力信号は変換段１２に供給される。
【０１１７】
図１６ｃは、図１６ａの実施例に対する代替例を示す。ここでは、明示的な変換段１２は使用されない。むしろ、変換段１２及び段１０１は単一の段１０１’にマージされる。第１の信号１０２及び第２の信号１０３は、段１０１’の一部として和及び差変換１０５’（より厳密には、擬似Ｌ／Ｒ・ＤＭＸ／ＲＥＳ変換段）に供給される。変換段１０５’はＤＭＸ／ＲＥＳ信号を生成する。図１６ｃの変換段１０５’は、（場合によっては異なる利得係数を除いて）図１６ｂの変換段１０５と同様又は同一である。図１６ｃでは、Ｍ／Ｓ復号化とＬ／Ｒ復号化との間の選択は、図１６ｂと比較して反転させなければならない。図１６ｃでは、スイッチは下方位置にある一方、図１６ｂでは、スイッチは上方位置にある。これは、Ｌ／Ｒ又はＭ／Ｓ選択の反転を可視化する（選択信号は単に反転器によって反転し得る）。
【０１１８】
Ｌ／ＲとＭ／Ｓとの間の選択が時間変動的かつ周波数変動的であり得るように図１６ｂ及び図１６ｃのスイッチが、好ましくは、ＭＤＣＴ領域における周波数帯毎に個々に存在している。変換段１０５及び１０５’は、使用周波数範囲全体を変換し得るか、又は単一の周波数帯のみを変換し得る。
【０１１９】
図１７は、ステレオ信号Ｌ、Ｒをビットストリーム信号に符号化する符号化システムの更なる実施例を示す。符号化システムは、ステレオ信号に基づいて残差信号ＲＥＳ及びダウンミックス信号ＤＭＸを生成するダウンミックス段８を備える。更に、符号化システムは、１つ又は複数のパラメトリック・ステレオ・パラメータ５を判定するパラメータ判定段９を備える。更に、符号化システムは、ダウンミックス段８の下流の知覚符号化の手段１１０を備える。符号化、すなわち、
ダウンミックス信号ＤＭＸ及び残差信号ＲＥＳの和信号に基づき、ダウンミックス信号ＤＭＸ及び残差信号ＲＥＳの差信号に基づいた符号化、又は、
ダウンミックス信号ＤＭＸ及び残差信号ＲＥＳに基づいた符号化
が選択可能である。
【０１２０】
好ましくは、上記選択は時間変動的であり、周波数変動的である。
【０１２１】
符号化手段１１０は、和及び差信号を生成する和及び差変換段１１１を備える。更に、符号化手段１１０は、和及び差信号に基づき、又はダウンミックス信号ＤＭＸ及び残差信号ＲＥＳに基づいて符号化を選択する選択ブロック１１２を備える。更に、符号化ブロック１１３が提供される。あるいは、ＤＭＸ及びＲＥＳ信号を符号化する第１の符号化ブロック１１３並びに和及び差信号を符号化する第２の符号化ブロック１１３という２つの符号化ブロック１１３を使用し得る。この場合、選択１１２は、２つの符号化ブロック１１３の下流にある。
【０１２２】
ブロック１１１の和及び差の変換は、
【数３０】
0005214058.tif 000031
の形式である。
【０１２３】
変換ブロック１１１は、図１１ｃの変換ブロック９９に対応し得る。
【０１２４】
知覚符号化器１１０の出力は、結果として生じるビットストリーム６を形成するために多重化器７におけるパラメトリック・ステレオ５と組み合わせられる。
【０１２５】
図１７の構造と対照的に、ダウンミックス信号ＤＭＸ及び残差信号ＲＥＳに基づいた符号化は、図１１ｂ（２つの変換ブロック２及び９８を参照されたい）に示すような２つの直列の和及び差変換により、ダウンミックス信号ＤＭＸ及び残差信号ＲＥＳを変換することによって生成される結果として生じる信号を符号化する場合に実現し得る。２つの和及び差後の結果として生じる信号は、（考えられる異なる利得係数を除いて）ダウンミックス信号ＤＭＸ及び残差信号ＲＥＳに対応する。
【０１２６】
図１８は、図１７の符号化器システムと逆の復号化器システムの実施例を示す。復号化器システムは、ビットストリーム信号に基づいた知覚復号化の手段１２０を備える。復号化前には、ＰＳパラメータは、逆多重化器１０においてビットストリーム信号６から分離される。復号化手段１２０は、（復号化により、）第１の信号１２２及び第２の信号１２３を生成するコア復号化器１２１を備える。復号化手段は、ダウンミックス信号ＤＭＸ及び残差信号ＲＥＳを出力する。
【０１２７】
ダウンミックス信号ＤＭＸ及び残差信号ＲＥＳは、選択的に、
第１の信号１２２及び第２の信号１２３の和に基づき、かつ、第１の信号１２２及び第２の信号１２３の差に基づくか、又は、
第１の信号１２２に基づき、かつ、第２の信号１２３に基づく。
【０１２８】
好ましくは、上記選択は時間変動的であり、周波数変動的である。選択は、選択段１２５において行われる。
【０１２９】
復号化手段１２０は、和及び差信号を生成する和及び差変換段１２４を備える。
【０１３０】
ブロック１２４の和及び差の変換は、
【数３１】
0005214058.tif 000032
の形式である。
【０１３１】
変換ブロック１２４は、図１６ｃの変換ブロック１０５’に対応し得る。
【０１３２】
選択後、ＤＭＸ信号及びＲＥＳ信号は、ダウンミックス信号ＤＭＸ及び残差信号ＲＥＳに基づいてステレオ信号Ｌ、Ｒを生成するためにアップミックス段１２６に供給される。アップミックス演算は、ＰＳパラメータ５に依存する。
【０１３３】
好ましくは、図１７及び図１８では、選択は周波数変動的である。図１７では、例えば、（例えば、ＭＤＣＴ又は解析フィルタ・バンクによる）時間・周波数変換は、知覚符号化手段１１０における第１の工程として行い得る。図１８では、例えば、（例えば、逆ＭＤＣＴ又は合成フィルタ・バンクによる）周波数・時間変換は、知覚復号化手段１２０における最後の工程として行い得る。
【０１３４】
上記実施例では、信号、パラメータ、及びマトリクスは、周波数変動的、若しくは周波数不変であり、かつ／又は、時間変動的、若しくは時間不変であり得る。上記計算工程は、周波数単位で、又は完全なオーディオ帯について行い得る。
【０１３５】
更に、種々の和及び差変換（すなわち、ＤＭＸ／ＲＥＳ・擬似Ｌ／Ｒ変換、擬似Ｌ／Ｒ・ＤＭＸ／ＲＥＳ変換、Ｌ／Ｒ・Ｍ／Ｓ変換、及びＭ／Ｓ・Ｌ／Ｒ変換は全て、
【数３２】
0005214058.tif 000033
の形式である。
【０１３６】
単に、利得係数ｃが異なり得る。したがって、基本的には、前述の変換はそれぞれ、前述の変換のうちの別の変換により、交換し得る。利得が、符号化処理中に正しくない場合、これは復号化処理において補償され得る。更に、２つの同じ、又は２つの異なる和及び差変換を直列に配置すれば、結果として生じる変換は、一致マトリクス（場合によっては、利得係数で乗算する）に対応する。
【０１３７】
ＰＳ符号化器及びＳＢＲ符号化器を備える符号化器システムでは、種々のＰＳ／ＳＢＲ構成が考えられる。図６に示す第１の構成では、ＳＢＲ符号化器３２は、ＰＳ符号化器４１の下流で接続される。図７に第２の構成では、ＳＢＲ符号化器４２はＰＳ符号化器４１の上流で接続される。例えば、所望の目標ビットレート、コア符号化器の特性、及び／又は１つ若しくは複数の種々の他の要因に応じて、最善の性能を提供するために、構成の１つをその他より、優先させ得る。通常、より低いビットレートの場合、第１の構成を優先させることが可能である一方、より高いビットレートの場合、第２の構成を優先させることが可能である。よって、例えば、所望の目標ビットレート、及び／又は１つ若しくは複数の他の基準に応じて、優先させた構成を選ぶことができるために符号化器システムが別々の構成をサポートする場合に好ましい。
【０１３８】
更に、ＰＳ復号化器及びＳＢＲ復号化器を備える復号化器システムでは、種々のＰＳ／ＳＢＲ構成が考えられる。図１４に示す第１の構成では、ＳＢＲ復号化器９３は、ＰＳ復号化器９４の上流で接続される。図１５に示す第２の構成では、ＳＢＲ復号化器９６は、ＰＳ復号化器９４の下流で接続される。正しい動作を実現するために、復号化器システムの構成は符号化器システムの構成と一致しなければならない。符号化器が図６のように構成された場合、復号化器は相応に、図１４に応じて構成される。符号化器が図７に応じて構成された場合、復号化器は相応に、図１５に応じて構成される。正しい動作を確実にするために、符号化器は好ましくは、どのＰＳ／ＳＢＲ構成が符号化のために選ばれたか（及び、よって、どのＰＳ／ＳＢＲ構成を復号化のために選ぶか）を復号化器に通知する。この情報に基づいて、復号化器は、適切な復号化器構成を選択する。
【０１３９】
上述の通り、正しい復号化器動作を確実にするために、好ましくは、符号化器から復号化器に、どの構成を復号化器において使用するかを通知するための構成が存在している。これは、明示的に、（例えば、後述するビットストリームの構成ヘッダにおける専用ビット又はフィールドにより、）又は、暗黙的に、（例えば、ＰＳデータが存在している場合にＳＢＲデータがモノであるかステレオであるかを検査することによって）行うことが可能である。
【０１４０】
上述の通り、選ばれたＰＳ／ＳＢＲ構成を通知するために、符号化器から復号化器に伝えられるビットストリームのビットストリーム・ヘッダにおける専用エレメントを使用し得る。前述のビットストリーム・ヘッダは、復号化器がビットストリーム内のデータを正しく復号化することを可能にするために必要な構成情報を収容する。ビットストリーム・ヘッダにおける専用エレメントは例えば、１ビットのフラグ、フィールドであり得るか、又は、種々の復号化器の構成を規定するテーブル内の特定のエントリを指し示すインデクスであり得る。
【０１４１】
ＰＳ／ＳＢＲ構成を通知するための更なる専用エレメントをビットストリーム・ヘッダに含めるかわりに、ビットストリームに既に存在している情報は、正しいＰＳ／ＳＢＲ構成を選択するために復号化システムにおいて評価し得る。例えば、選ばれたＰＳ／ＳＢＲ構成は、ＰＳ復号化器及びＳＢＲ復号化器のビットストリーム・ヘッダ構成情報から得ることができる。この構成情報は通常、ＳＢＲ復号化器をモノ動作に構成するか、ステレオ動作に構成するかを示す。例えば、ＰＳ復号化器がイネーブルされ、ＳＢＲ復号化器が（構成情報に示すように）モノ動作に構成された場合、図１４によるＰＳ／ＳＢＲ構成を選択することが可能である。ＰＳ復号化器がイネーブルされ、ＳＢＲ復号化器が、ステレオ動作に構成された場合、図１５によるＰＳ／ＳＢＲ構成を選択することが可能である。
【０１４２】
上述の実施例は、本出願の原理を例証するに過ぎない。本明細書並びに特許請求の範囲記載の構成及び詳細の修正・変形は当業者に明らかになるであろう。したがって、本出願の範囲は、本明細書及び特許請求の範囲記載の実施例の記載及び説明によって提示された具体的な詳細によって限定されるものでない。
【０１４３】
本出願に開示されたシステム及び方法は、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、又はそれらの組み合わせで実現し得る。特定の構成部分又は全ての構成部分は、ディジタル信号プロセッサ上若しくはマイクロプロセッサ上で実行するソフトウェアとして実現してもよく、又はハードウェア及び／若しくは特定用途向集積回路として実現してもよい。
【０１４４】
本願記載のシステム及び方法を利用する一般的な装置には、ポータブル・オーディオプレイヤ、移動体通信装置、セットトップボックス、ＴＶ受像機、ＡＶＲ（オーディオ・ビデオ・レコーダ）、パーソナル・コンピュータ等がある。  
【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８ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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【図８ｄ】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１１ｃ】
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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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【図１６ａ】
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【図１６ｂ】
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【図１６ｃ】
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【図１７】
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【図１８】
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