(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のブロックサイズでの変換により決まる周波数領域データを有するオーディオデータの知覚されるラウドネス処理の方法であって、
複数のブロックサイズで周波数領域オーディオデータのブロックを受け取る段階と、
最も長いブロックサイズより短いブロックサイズの受け取ったデータブロックに対して、前記短いブロックサイズの複数の周波数領域データを結合して最も長いブロックサイズの周波数領域データブロックを形成する段階と、
最も長いブロックサイズの受け取ったブロックの知覚されるラウドネス処理を実行する段階と、を有し、
前記知覚されるラウドネス処理の実行は知覚されるラウドネスパラメータの決定を含む、方法。
【請求項２】
前記ラウドネス処理は、さらに、
前記決定した知覚されるラウドネスパラメータを用いて、少なくとも１つのラウドネス修正を決定して、受け取った周波数領域データのブロックに、またはそれを遅延したものに適用する段階を含み、
前記方法はさらに、
前記形成した最も長いブロックサイズで決定した少なくとも１つのラウドネス修正について、前記決定された少なくとも１つのラウドネス修正を形成するために用いる前記短いブロックサイズで前記受け取ったデータブロックに適用するため、前記決定した少なくとも１つのラウドネス修正を補間する段階と、
前記決定した少なくとも１つのラウドネス修正または少なくとも１つの補間したラウドネス修正を、前記受け取った周波数領域データブロックまたはそれを遅延させたものに適用する段階とを有する、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つのラウドネス修正または補間した修正を、前記周波数領域データブロックを遅延させたものに適用するように、前記周波数領域オーディオデータブロックを遅延させる段階をさらに有する、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１つのラウドネス修正は、一組のゲインを含み、前記補間する段階において補間されたゲインを決定し、前記決定した少なくとも１つのラウドネス修正または補完したラウドネス修正を適用する段階は、前記一組のゲインまたは一組の補間したゲインを適用する段階を含む、
請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
最も長いブロックサイズの周波数領域データを形成するために前記短いブロックサイズで前記複数の周波数領域データブロックを結合する段階は、前記短いブロックサイズで周波数領域データをインターリーブする段階を含む、
請求項１ないし４いずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
最も長いブロックサイズの周波数領域データを形成するために前記短いブロックサイズで前記複数の周波数領域データブロックを結合する段階は、前記短いブロックサイズで周波数領域データの値を反復して、前記最も長いブロックサイズ周波数領域データを生成する段階を含む、
請求項１ないし４いずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
最新の短いブロックサイズのブロックの短いブロックサイズの周波数領域データを用いて、前記最も長いブロックサイズの周波数領域データを生成する、
請求項１ないし４いずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
最も長いブロックサイズの周波数領域データを形成するために前記短いブロックサイズで前記複数の周波数領域データブロックを結合する段階は、前記短いブロックサイズで周波数領域データの値の間を補間して、前記最も長いブロックサイズ周波数領域データを生成する段階を含む、
請求項１ないし４いずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
最も長いブロックサイズは短いブロックサイズの長さの３倍以上の長さであり、複数の周波数領域データブロックを結合する段階は、複数のブロックの終わりに向けて現れる、所定閾値より高い総エネルギーを有する連続する周波数領域データブロックのサブグループを、インターリーブして結合し、中間サイズブロックの周波数領域データを形成する段階と、中間サイズブロックの周波数領域データを、前記所定閾値より高いエネルギーを持たない複数の周波数領域データブロックと、反復またはインターリーブして結合して、最も長いブロックサイズの周波数領域データを生成する段階とを有する、
請求項１ないし４いずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記ラウドネス修正は一組のゲインを含み、前記補間は補間したゲインを決定し、決定した少なくとも１つのラウドネス修正または補完したラウドネス修正を適用する段階は、前記一組のゲインまたは一組の補間したゲインを適用する段階を含み、決定したゲインを補間する段階は、決定したゲイン値の線形補間を用いる、請求項２ないし９いずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記ラウドネス修正は一組のゲインを含み、前記補間は補間したゲインを決定し、決定した少なくとも１つのラウドネス修正または補完したラウドネス修正を適用する段階は、前記一組のゲインまたは一組の補間したゲインを適用する段階を含み、前記決定したゲインを補間する段階は、２次以上の多項式補間を用いる、請求項２ないし９いずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記ラウドネス修正は一組のゲインを含み、前記補間は補間したゲインを決定し、決定した少なくとも１つのラウドネス修正または補完したラウドネス修正を適用する段階は、前記一組のゲインまたは一組の補間したゲインを適用する段階を含み、決定したゲインを補間する段階は、スプライン補間を用いる、
請求項２ないし９いずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記１つ以上の知覚されるラウドネスパラメータは、オーディオデータの励起と、オーディオデータの個別ラウドネスとを含む、
請求項２ないし１２いずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記１つ以上の知覚されるラウドネスパラメータは、オーディオデータの励起と、オーディオデータの個別ラウドネスとを含み、
知覚されるラウドネス処理を実行する段階は、ラウドネスレベリング、ゲインコントロール、ノイズ補正、及び／またはダイナミックイコライゼーションのうち１つ以上を含む、請求項２ないし１２いずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
変換はラップド変換である、請求項１ないし１４いずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
ラップド変換は短時間離散フーリエ変換（ＳＴＤＦＴ）である、
請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
ラップド変換は修正離散余弦変換（ＭＤＣＴ）である、
請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
ラップド変換は短時間離散正弦変換である、
請求項１ないし１４いずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記データは、２つ以上のブロックサイズを用いる知覚符号化器により符号化された符号化オーディオデータからのものである、
請求項１ないし１８いずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記データは、２５６時間領域サンプルの短いブロックサイズと、５１２時間領域サンプルの長いブロックサイズとを用いる知覚符号化器により符号化された符号化オーディオデータからのものである、
請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記データは、ＡＣ−３により符号化された符号化オーディオデータからのものである、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記受け取った周波数領域データは、２５６時間領域サンプルの短いブロックサイズと、２０４８時間領域サンプルの長いブロックサイズとを用いる知覚符号化器により符号化された符号化オーディオデータからのものである、
請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記データは、ＡＡＣ符号化器により符号化された符号化オーディオデータからのものである、請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
少なくとも１つのプロセッサにより実行されると、複数のブロックサイズでラップド変換により決定された周波数領域データを含むオーディオデータの知覚ラウドネス処理を行う、請求項１ないし２３いずれか一項に記載の方法を実行する命令を有するコンピュータ読み出し可能媒体。
【請求項２５】
少なくとも１つのプロセッサにより実行されると、前記プロセッサに複数のブロックサイズでラップド変換により決定された周波数領域データを含むオーディオデータの知覚ラウドネス処理を行わせる、請求項１ないし２３いずれか一項に記載の方法を実行するコンピュータプログラム。
【請求項２６】
複数のブロックサイズでの変換により決まる周波数領域データを有するオーディオデータの知覚されるラウドネス処理をする装置であって、
複数のブロックサイズで周波数領域オーディオデータのブロックを受け取る手段と、
短いブロックサイズの複数の受け取った周波数領域データブロックを結合して、最も長いブロックサイズの周波数領域データブロックを形成する手段と、
最も長いブロックサイズの受け取ったブロックの知覚されるラウドネス処理を実行するように構成された処理手段と、を有し、
前記処理手段による前記知覚されるラウドネス処理の実行は、知覚されるラウドネスパラメータの決定を含む、装置。
【請求項２７】
前記ラウドネス処理は、さらに、
前記１つ以上の決定された知覚されるラウドネスパラメータを用いて少なくとも１つのラウドネス修正を決定する手段であって、前記少なくとも１つのラウドネス修正は、受け取った周波数領域データブロックまたはそれを遅延させたものに適用するものである手段を有し、
前記装置はさらに、
前記少なくとも１つのラウドネス修正を決定する手段に結合した、ラウドネス修正を補間する手段であって、前記形成された最も長いブロックサイズで決定する少なくとも１つのラウドネス修正のいずれについても、決定した少なくとも１つのラウドネス修正が、決定された少なくとも１つのラウドネス修正を形成するために用いられた短いブロックサイズで受け取られたデータブロックに適用するために補間される手段と、
前記決定した少なくとも１つのラウドネス修正または補間した修正を、前記受け取った周波数領域データブロックまたはそれを遅延させたものに適用する手段とを有する、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記少なくとも１つのラウドネス修正または補間した修正を、前記周波数領域データブロックを遅延させたものに適用するように、前記周波数領域オーディオデータブロックを遅延させる手段をさらに有する、
請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記ラウドネス修正は一組のゲインを含み、前記補間する手段は補間したゲインを決定し、決定した少なくとも１つのラウドネス修正または補完したラウドネス修正を適用する手段は、前記一組のゲインまたは一組の補間したゲインを適用する手段を含む、請求項２７または２８に記載の装置。
【請求項３０】
結合する手段は、最も長いブロックサイズの周波数領域データを形成するために前記短いブロックサイズで前記複数の周波数領域データブロックを結合し、前記短いブロックサイズで周波数領域データをインターリーブするように構成されている、請求項２６ないし２９いずれか一項に記載の装置。
【請求項３１】
結合する手段は、最も長いブロックサイズの周波数領域データを形成するために前記短いブロックサイズで前記複数の周波数領域データブロックを結合し、前記短いブロックサイズで周波数領域データの値を反復して、前記最も長いブロックサイズ周波数領域データを生成するように構成されている、
請求項２６ないし２９いずれか一項に記載の装置。
【請求項３２】
最新の短いブロックサイズのブロックの短いブロックサイズの周波数領域データを用いて、前記最も長いブロックサイズの周波数領域データを生成する、
請求項３０に記載の装置。
【請求項３３】
結合する手段は、最も長いブロックサイズの周波数領域データを形成するために前記短いブロックサイズで前記複数の周波数領域データブロックを結合し、前記短いブロックサイズで周波数領域データの値を補間して、前記最も長いブロックサイズ周波数領域データを生成するように構成されている、
請求項２６ないし２９いずれか一項に記載の装置。
【請求項３４】
最も長いブロックサイズは短いブロックサイズの長さの３倍以上の長さであり、
結合する手段は、複数の周波数領域データブロックの結合が、
複数のブロックの終わりに向けて現れる、所定閾値より高い総エネルギーを有する連続する周波数領域データブロックのサブグループを、インターリーブして結合し、中間サイズブロックの周波数領域データを形成することと、
中間サイズブロックの周波数領域データを、前記所定閾値より高いエネルギーを持たない複数の周波数領域データブロックと、反復またはインターリーブして結合して、最も長いブロックサイズの周波数領域データを生成することとを含むように構成されている、請求項２６ないし２９いずれか一項に記載の装置。
【請求項３５】
前記ラウドネス修正は一組のゲインを含み、前記補間する手段は補間したゲインを決定し、決定した少なくとも１つのラウドネス修正または補完したラウドネス修正を適用する手段は、前記一組のゲインまたは一組の補間したゲインを適用する手段を含み、補間する手段は、決定したゲインの補間に線形補間を用いるように構成された、請求項２７ないし３４いずれか一項に記載の装置。
【請求項３６】
前記ラウドネス修正は一組のゲインを含み、前記補間する手段は補間したゲインを決定し、決定した少なくとも１つのラウドネス修正または補完したラウドネス修正を適用する手段は、前記一組のゲインまたは一組の補間したゲインを適用する手段を含み、補間する手段は、決定したゲインの補間に２次以上の多項式補間を用いるように構成された、請求項２７ないし３４いずれか一項に記載の装置。
【請求項３７】
前記ラウドネス修正は一組のゲインを含み、前記補間する手段は補間したゲインを決定し、決定した少なくとも１つのラウドネス修正または補完したラウドネス修正を適用する手段は、前記一組のゲインまたは一組の補間したゲインを適用する手段を含み、補間する手段は、決定したゲインの補間にスプライン補間を用いるように構成された、請求項２７ないし３４いずれか一項に記載の装置。
【請求項３８】
前記１つ以上の知覚されるラウドネスパラメータは、オーディオデータの励起と、オーディオデータの個別ラウドネスとを含む、
請求項２７ないし３７いずれか一項に記載の装置。
【請求項３９】
前記１つ以上の知覚されるラウドネスパラメータは、オーディオデータの励起と、オーディオデータの個別ラウドネスとを含み、
処理手段は、知覚されるラウドネス処理の実行が、ラウドネスレベリング、ゲインコントロール、ノイズ補正、及び／またはダイナミックイコライゼーションのうち１つ以上を含むように構成されている、
請求項２７ないし３７いずれか一項に記載の装置。
【請求項４０】
前記変換はラップド変換である、請求項２６ないし３９いずれか一項に記載の装置。
【請求項４１】
ラップド変換は短時間離散フーリエ変換（ＳＴＤＦＴ）である、
請求項４０に記載の装置。
【請求項４２】
ラップド変換は修正離散余弦変換（ＭＤＣＴ）である、
請求項４０に記載の装置。
【請求項４３】
ラップド変換は短時間離散正弦変換である、
請求項４０に記載の装置。
【請求項４４】
前記データは、２つ以上のブロックサイズを用いる知覚符号化器により符号化された符号化オーディオデータからのものである、
請求項２６ないし４３いずれか一項に記載の装置。
【請求項４５】
前記データは、２５６時間領域サンプルの短いブロックサイズと、５１２時間領域サンプルの長いブロックサイズとを用いる知覚符号化器により符号化された符号化オーディオデータからのものである、
請求項４４に記載の装置。
【請求項４６】
前記データは、ＡＣ−３により符号化された符号化オーディオデータからのものである、請求項４５に記載の装置。
【請求項４７】
前記受け取った周波数領域データは、２５６時間領域サンプルの短いブロックサイズと、２０４８時間領域サンプルの長いブロックサイズとを用いる知覚符号化器により符号化された符号化オーディオデータからのものである、
請求項４４に記載の装置。
【請求項４８】
前記データは、ＡＡＣ符号化器により符号化された符号化オーディオデータからのものである、請求項４４に記載の装置。
【請求項４９】
複数のブロックサイズでの変換により決まる周波数領域データを有するオーディオデータの知覚されるラウドネス処理をする装置であって、
周波数領域オーディオデータブロックを受け取るように構成されたブロック結合器であって、各ブロックは複数のブロックサイズのうちの１つであり、最も長いブロックサイズより短い１つ以上のブロックサイズの短いブロックサイズであるデータブロックを受け取り、前記短いブロックサイズで受け取った複数の周波数領域データブロックを結合して、最も長いブロックサイズの周波数領域データブロックを形成する結合器と、
最も長いブロックサイズの受け取ったブロックの知覚されるラウドネス処理を実行するように構成された周波数領域信号プロセッサと、を有し、
前記周波数領域信号プロセッサによる前記知覚されるラウドネス処理の実行は、知覚されるラウドネスパラメータの決定を含む、装置。
【請求項５０】
前記周波数領域信号プロセッサは、さらに、少なくとも１つのラウドネス修正を決定して、前記ブロック結合器が受け取った周波数領域データブロックまたはそれを遅延させたものに適用するように構成された、前記１つ以上の決定された知覚されるラウドネスパラメータを用いるラウドネス修正決定器を含み、
前記装置はさらに、
前記周波数領域信号プロセッサに結合し、形成された最も長いブロックサイズで決定した１つ以上のラウドネス修正について、決定された少なくとも１つのラウドネス修正を形成するために用いる短いブロックサイズの受け取ったデータブロックに適用するため、決定した少なくとも１つのラウドネス修正を補間するラウドネス修正補間器と、
前記ラウドネス修正補間器と、前記ブロック結合器の入力と、または前記ブロック結合器の入力に結合した遅延素子に結合し、決定された少なくとも１つのラウドネス修正または補間した修正を、受け取った周波数領域データブロックまたはそれを遅延させたものに適用するように構成されたラウドネス修正器とを有する、請求項４９に記載の装置。
【請求項５１】
前記ブロック結合器の入力に結合し、周波数領域オーディオデータブロックを遅延させるように構成された遅延要素であって、前記遅延要素の出力は前記ラウドネス修正器に結合し、少なくとも１つのラウドネス修正または補間した修正を前記周波数領域データブロックを遅延したものに適用する遅延要素をさらに有する、請求項５０に記載の装置。
【請求項５２】
前記ラウドネス修正は一組のゲインを含み、前記ラウドネス修正補間器は補間したゲインを決定し、前記ラウドネス修正器は、一組のゲインまたは補間したゲインを適用するように構成された、請求項５０または５１に記載の装置。
【請求項５３】
前記ブロック結合器は、最も長いブロックサイズの周波数領域データを形成するために前記短いブロックサイズで前記複数の周波数領域データブロックを結合し、前記短いブロックサイズで周波数領域データをインターリーブする、インターリーバを含む、請求項４９ないし５２いずれか一項に記載の装置。
【請求項５４】
前記ブロック結合器は、最も長いブロックサイズの周波数領域データを形成するために前記短いブロックサイズで前記複数の周波数領域データブロックを結合し、前記短いブロックサイズで周波数領域データの値を反復して、前記最も長いブロックサイズ周波数領域データを生成する、データ複製器を含む、
請求項５０ないし５２いずれか一項に記載の装置。
【請求項５５】
最新の短いブロックサイズのブロックの短いブロックサイズの周波数領域データを用いて、前記最も長いブロックサイズの周波数領域データを生成する、
請求項５４に記載の装置。
【請求項５６】
前記ブロック結合器は、最も長いブロックサイズの周波数領域データを形成するために前記短いブロックサイズで前記複数の周波数領域データブロックを結合し、前記短いブロックサイズで周波数領域データの値を補間して、前記最も長いブロックサイズ周波数領域データを生成する、補間器を含む、
請求項５０ないし５２いずれか一項に記載の装置。
【請求項５７】
最も長いブロックサイズは短いブロックサイズの長さの３倍以上の長さであり、前記ブロック結合器は、複数の周波数領域データブロックの結合が、
複数のブロックの終わりに向けて現れる、所定閾値より高い総エネルギーを有する連続する周波数領域データブロックのサブグループを、インターリーブして結合し、中間サイズブロックの周波数領域データを形成することと、
中間サイズブロックの周波数領域データを、前記所定閾値より高いエネルギーを持たない複数の周波数領域データブロックと、反復またはインターリーブして結合して、最も長いブロックサイズの周波数領域データを生成することとを含むように構成されている、エネルギー決定器と処理回路とを含む、請求項５０ないし５２いずれか一項に記載の装置。
【請求項５８】
前記ラウドネス修正は一組のゲインを含み、前記ラウドネス修正補間器は補間したゲインを決定し、前記ラウドネス修正器は、一組のゲインまたは補間したゲインを適用するように構成された、前記ラウドネス修正補間器は、決定されたゲイン値を補間する線形補間を用いるように構成された、
請求項５０ないし５７いずれか一項に記載の装置。
【請求項５９】
前記ラウドネス修正は一組のゲインを含み、前記ラウドネス修正補間器は補間したゲインを決定し、前記ラウドネス修正器は、一組のゲインまたは補間したゲインを適用するように構成された、前記ラウドネス修正補間器は、２次以上の多項式補間を用いるように構成された、請求項５０ないし５７いずれか一項に記載の装置。
【請求項６０】
前記ラウドネス修正は一組のゲインを含み、前記ラウドネス修正補間器は補間したゲインを決定し、前記ラウドネス修正器は、一組のゲインまたは補間したゲインを適用するように構成された、前記ラウドネス修正補間器はスプライン補間を用いるように構成された、請求項５０ないし５７いずれか一項に記載の装置。
【請求項６１】
前記１つ以上の知覚されるラウドネスパラメータは、オーディオデータの励起と、オーディオデータの個別ラウドネスとを含む、
請求項５０ないし６０いずれか一項に記載の装置。
【請求項６２】
前記１つ以上の知覚されるラウドネスパラメータは、オーディオデータの励起と、オーディオデータの個別ラウドネスとを含み、
前記周波数領域信号プロセッサは、ラウドネスレベリング、ゲインコントロール、ノイズ補正、及び／またはダイナミックイコライゼーションのうち１つ以上を含む知覚されるラウドネス処理を実行する、
請求項５０ないし６０いずれか一項に記載の装置。
【請求項６３】
前記変換はラップド変換である、請求項４９ないし６２いずれか一項に記載の装置。
【請求項６４】
ラップド変換は短時間離散フーリエ変換（ＳＴＤＦＴ）である、請求項６３に記載の装置。
【請求項６５】
ラップド変換は修正離散余弦変換（ＭＤＣＴ）である、請求項６３に記載の装置。
【請求項６６】
ラップド変換は短時間離散正弦変換である、請求項６３に記載の装置。
【請求項６７】
前記データは、２つ以上のブロックサイズを用いる知覚符号化器により符号化された符号化オーディオデータからのものである、
請求項５０ないし６６いずれか一項に記載の装置。
【請求項６８】
前記データは、２５６時間領域サンプルの短いブロックサイズと、５１２時間領域サンプルの長いブロックサイズとを用いる知覚符号化器により符号化された符号化オーディオデータからのものである、請求項６７に記載の装置。
【請求項６９】
前記データは、ＡＣ−３により符号化された符号化オーディオデータからのものである、請求項６８に記載の装置。
【請求項７０】
前記受け取った周波数領域データは、２５６時間領域サンプルの短いブロックサイズと、２０４８時間領域サンプルの長いブロックサイズとを用いる知覚符号化器により符号化された符号化オーディオデータからのものである、
請求項６７に記載の装置。
【請求項７１】
前記データは、ＡＡＣ符号化器により符号化された符号化オーディオデータからのものである、請求項６７に記載の装置。
【請求項７２】
少なくとも１つのプロセッサとコンピュータ読み取り可能媒体とを含む処理システムを含む装置であって、前記処理システムは、複数のブロックサイズでラップド変換により決定された周波数領域データを含むオーディオデータの知覚ラウドネス処理する、請求項１ないし２３いずれか一項に記載の方法を実行するように構成された装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示はオーディオ信号処理に関し、特に知覚オーディオコーディングに関する。
【背景技術】
【０００２】
オーディオ信号の知覚されるラウドネスを客観的に決定する多くの方法がある。例えば知覚ラウドネスモデルを用いてオーディオ信号の知覚されるラウドネスを所望量だけスケーリングする方法も知られている。個々の周波数帯域のラウドネスをスケーリングして、知覚されるラウドネスを全体的に調整しつつ、知覚されるラウドネススペクトルすなわち音色を保存する方法も知られている。これらの方法は、一般的には、デジタル化したオーディオ信号に対応するサンプルを、重なったブロックに分離して、周波数領域に変換する。重なったデータブロックに適用する変換は、「ラップド変換（lapped  transform）」と呼ばれる。知覚されるラウドネスを決定し、可能であれば修正する方法は、短期離散フーリエ変換や修正離散余弦変換などのラップド変換を用いる。
【０００３】
デジタル化したオーディオ信号を圧縮する知覚コーディング方法も知られている。このコーディオン具方法は、デジタル化したオーディオ信号に対応するサンプルを重なったブロックに分離して、周波数領域に変換する。
【０００４】
知覚的にコーディングできるオーディオ信号の知覚されるラウドネスを決定し、可能であれば修正することが望ましい。知覚コーディング方法は、時間的に変化するブロック長を有することが多い。ドルビーデジタルとして知られるＡＣ−３、ＭＰＥＧ−２／ＡＡＣ及びＭＰＥＧ−４／ＡＡＣまたは単にＭＰＥＧ／ＡＡＣとして知られるＡＡＣは、それぞれ２つのブロックサイズを用いる。オーディオ信号ブロックサイズが変化する場合に周波数領域オーディオ信号の知覚されるラウドネスを効率的に決定し、可能であれば修正することは、複雑な演算となりうる。
（関連出願との相互参照）
この出願は、２００８年１２月２４日に出願した米国仮特許出願第６１／１４０，７９１号の優先権を主張するものである。この文献はここにその全体を参照援用する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】知覚オーディオデコーダの簡略化した機能的ブロック図を示す図である。
【図２】ＭＤＣＴ領域におけるラウドネス処理を含む知覚オーディオデコーダの簡略化したブロック図を示す図である。
【図３】図２のラウドネス処理要素の一実施形態における一部の処理をより詳細に示す簡略化したブロック図である。
【図４】ＭＤＣＴ領域などの周波数領域でラウドネスを決定し修正するように構成された、本発明の一実施形態による装置を示す図である。
【図５】カスタネットを打ったときのドルビーデジタル信号から求めたＭＤＣＴスペクトルを用いる、本発明の一実施形態を用いた合成にかかわる異なるＭＤＣＴスペクトルを示す図である。
【図６】ＭＤＣＴデータを用いる、本発明の幾つかの実施形態で用いるラウドネス決定の一例を示すブロック図である。
【図７】補間（図７Ａ）を用いて、及び複製（図７Ｂ）を用いて、短いブロックから決定した長いブロックから求めたドルビーデジタルデータの、ソーン（sone）単位で決定したラウドネスの比較を示す図である。
【図８】ＭＤＣＴデータを用いる、本発明の幾つかの実施形態で用いる、レベリング（leveling）のためのラウドネス決定と修正の一例を示すブロック図である。
【図９】ドルビーデジタルなどの２５６時間領域サンプルの短いブロック長と、５１２時間領域サンプルの長いブロック長を用いる、知覚的コーディングされたデータに適用可能なゲイン補間を、簡単な例により示す図である。
【図１０】ＭＰＥＧ−２／ＡＡＣとＭＰＥＧ−４／ＡＡＣなどの２５６時間領域サンプルの短いブロック長と、２０４８時間領域サンプルの長いブロック長を用いる、知覚的コーディングされたデータに適用可能なゲイン補間を、簡単な例により示す図である。
【図１１】本発明の方法の一実施形態を実行するように構成された処理システムを含む、一実施形態による装置を示す簡略化したブロック図である。この装置は、実行されると、本発明の一実施形態による方法を実行させる命令を含むコンピュータ読み取り可能記憶媒体を含む。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
概要
本発明は、周波数解像度及びこれに対応する周波数領域情報の時間的カバレッジが一定でない周波数領域オーディオ信号の知覚されるラウドネスを決定及び修正する方法と、装置と、実行されると前記方法を実行させる命令を有するコンピュータ読み取り可能記憶媒体とに関する。これは、可変ブロックサイズを用いる知覚オーディオコーダに直接適用可能である。かかる可変ブロックサイズは過渡的オーディオ信号の音質に貢献する。
【０００７】
複数のブロックサイズを含むデータの場合の一態様は、最も長いブロックサイズで知覚されるラウドネス処理の周波数（それゆえ時間的）解像度を最も長いブロックサイズで一定に維持し、最も長いブロックサイズより短い１つ以上のブロックサイズの短いブロックサイズのデータについて、短いブロックサイズの複数のブロックの周波数領域情報を結合して、ラウドネス処理に入力する最も長いブロックサイズデータを形成する段階と、短いブロックサイズの周波数信号に掛けるため、最も長いブロックサイズのデータを形成するため、ラウドネス処理からの出力されるゲイン情報を補間する段階とを含む。
【０００８】
ある実施形態は、複数のブロックサイズでラップド変換などの変換により決定された周波数領域データを含むオーディオデータの処理方法を含む。本方法は、複数のブロックサイズで周波数領域オーディオデータブロックを受け取ることを含む。本方法は、最も長いブロックサイズより短いブロックサイズの受け取ったデータブロックに対して、前記短いブロックサイズの複数の周波数領域データを結合して最も長いブロックサイズの周波数領域データブロックを形成する段階を含む。本方法は、最も長いブロックサイズの受け取ったブロックの知覚されるラウドネス処理を実行する段階も含む。前記知覚されるラウドネス処理の実行は知覚されるラウドネスパラメータの決定を含む。ラウドネス処理は、決定した少なくとも１つのラウドネス修正を決定して、受け取った周波数領域データブロックまたはそれを遅延させたものに適用する段階を含み得る。少なくとも１つのラウドネス修正の決定には、１つ以上の決定された知覚されるラウドネスパラメータを用いる。
【０００９】
本方法は、前記形成した最も長いブロックサイズで決定した少なくとも１つのラウドネス修正について、前記決定された少なくとも１つのラウドネス修正を形成するために用いる前記短いブロックサイズで前記受け取ったデータブロックに適用するため、前記決定した少なくとも１つのラウドネス修正を補間する段階と、前記決定した少なくとも１つのラウドネス修正または少なくとも１つの補間したラウドネス修正を、前記受け取った周波数領域データブロックに適用する段階とを有してもよい。本方法は、前記少なくとも１つのラウドネス修正または補間した修正を、前記周波数領域データブロックを遅延させたものに適用するように、前記周波数領域オーディオデータブロックを遅延させる段階を含んでもよい。
【００１０】
ある実施形態では、前記少なくとも１つのラウドネス修正は、一組のゲインを含み、前記補間する段階において補間されたゲインを決定し、前記決定した少なくとも１つのラウドネス修正または補完したラウドネス修正を適用する段階は、前記一組のゲインまたは一組の補間したゲインを適用する段階を含んでもよい。少なくとも１つのラウドネス修正が一組のゲインを含む実施形態では、補間により、補間されたゲインを決定し、決定したゲイン値に線形補間を用いる。
【００１１】
ある実施形態では、最も長いブロックサイズの周波数領域データを形成するために前記短いブロックサイズで前記複数の周波数領域データブロックを結合する段階は、前記短いブロックサイズで周波数領域データをインターリーブする段階を含む。他の実施形態では、結合は、短いブロックサイズの周波数領域データの値を複製して、最も長いブロックサイズの周波数領域データを生成する。例えば、最新の短いブロックサイズのブロックの短いブロックサイズの周波数領域データを用いて、前記最も長いブロックサイズの周波数領域データを生成する。
【００１２】
前記１つ以上の知覚されるラウドネスパラメータは、オーディオデータの励起と、オーディオデータの個別ラウドネスとを含んでもよい。知覚されるラウドネス処理を実行する段階は、ラウドネスレベリング、ゲインコントロール、ノイズ補正、及び／またはダイナミックイコライゼーションのうち１つ以上を含んでもよい。
【００１３】
変換はラップド変換であってもよく、例えば、短時間離散フーリエ変換（ＳＴＤＦＴ）、または修正離散余弦変換（ＭＤＣＴ）、または短時間離散正弦変換などであってもよい。他のラップド変換を用いてもよい。
【００１４】
前記データは、２つ以上のブロックサイズを用いる知覚符号化器により符号化された符号化オーディオデータからのものであってもよい。例としてはＡＣ−３とＡＡＣがある。
【００１５】
具体的な実施形態は、処理システムを含む装置であって、前記処理装置は、少なくとも１つのプロセッサと、コンピュータ読み取り可能媒体とを含み、前記処理システムは、複数のブロックサイズでラップド変換により決定された周波数領域データを含むオーディオデータの知覚ラウドネス処理を行う装置である。本方法は、複数のブロックサイズで周波数領域オーディオデータブロックを受け取ることを含む。本方法は、最も長いブロックサイズより短いブロックサイズの受け取ったデータブロックに対して、前記短いブロックサイズの複数の周波数領域データを結合して最も長いブロックサイズの周波数領域データブロックを形成する段階を含む。本方法は、最も長いブロックサイズの受け取ったブロックの知覚されるラウドネス処理を実行する段階も含む。前記知覚されるラウドネス処理の実行は知覚されるラウドネスパラメータの決定を含む。本方法は、前記形成した最も長いブロックサイズで決定した少なくとも１つのラウドネス修正について、前記決定された少なくとも１つのラウドネス修正を形成するために用いる前記短いブロックサイズで前記受け取ったデータブロックに適用するため、前記決定した少なくとも１つのラウドネス修正を補間する段階と、前記決定した少なくとも１つのラウドネス修正または少なくとも１つの補間したラウドネス修正を、前記受け取った周波数領域データブロックに適用する段階とを有してもよい。本方法は、前記少なくとも１つのラウドネス修正または補間した修正を、前記周波数領域データブロックを遅延させたものに適用するように、前記周波数領域オーディオデータブロックを遅延させる段階を含んでもよい。別の実施形態は、概要欄その他に記載の１つ以上の特徴を含んでもよい。
【００１６】
具体的実施形態は、少なくとも１つのプロセッサにより実行されると、複数のブロックサイズでラップド変換により決定された周波数領域データを含むオーディオデータの知覚ラウドネス処理を行う、命令を有するコンピュータ読み出し可能媒体を含む。本方法は、複数のブロックサイズで周波数領域オーディオデータブロックを受け取ることを含む。本方法は、最も長いブロックサイズより短いブロックサイズの受け取ったデータブロックに対して、前記短いブロックサイズの複数の周波数領域データを結合して最も長いブロックサイズの周波数領域データブロックを形成する段階を含む。本方法は、最も長いブロックサイズの受け取ったブロックの知覚されるラウドネス処理を実行する段階も含む。前記知覚されるラウドネス処理の実行は知覚されるラウドネスパラメータの決定を含む。本方法は、前記形成した最も長いブロックサイズで決定した少なくとも１つのラウドネス修正について、前記決定された少なくとも１つのラウドネス修正を形成するために用いる前記短いブロックサイズで前記受け取ったデータブロックに適用するため、前記決定した少なくとも１つのラウドネス修正を補間する段階と、前記決定した少なくとも１つのラウドネス修正または少なくとも１つの補間したラウドネス修正を、前記受け取った周波数領域データブロックに適用する段階とを有してもよい。本方法は、前記少なくとも１つのラウドネス修正または補間した修正を、前記周波数領域データブロックを遅延させたものに適用するように、前記周波数領域オーディオデータブロックを遅延させる段階を含んでもよい。別の実施形態は、概要欄その他に記載の１つ以上の特徴を含んでもよい。
【００１７】
具体的実施形態は、少なくとも１つのプロセッサにより実行されると、複数のブロックサイズでラップド変換により決定された周波数領域データを含むオーディオデータの知覚ラウドネス処理を実行させるプログラムロジックを含む。本方法は、複数のブロックサイズで周波数領域オーディオデータブロックを受け取ることを含む。本方法は、最も長いブロックサイズより短いブロックサイズの受け取ったデータブロックに対して、前記短いブロックサイズの複数の周波数領域データを結合して最も長いブロックサイズの周波数領域データブロックを形成する段階を含む。本方法は、最も長いブロックサイズの受け取ったブロックの知覚されるラウドネス処理を実行する段階も含む。前記知覚されるラウドネス処理の実行は知覚されるラウドネスパラメータの決定を含む。本方法は、前記形成した最も長いブロックサイズで決定した少なくとも１つのラウドネス修正について、前記決定された少なくとも１つのラウドネス修正を形成するために用いる前記短いブロックサイズで前記受け取ったデータブロックに適用するため、前記決定した少なくとも１つのラウドネス修正を補間する段階と、前記決定した少なくとも１つのラウドネス修正または少なくとも１つの補間したラウドネス修正を、前記受け取った周波数領域データブロックに適用する段階とを有してもよい。本方法は、前記少なくとも１つのラウドネス修正または補間した修正を、前記周波数領域データブロックを遅延させたものに適用するように、前記周波数領域オーディオデータブロックを遅延させる段階を含んでもよい。別の実施形態は、概要欄その他に記載の１つ以上の特徴を含んでもよい。
【００１８】
ある実施形態は、複数のブロックサイズでラップド変換などの変換により決定された周波数領域データを含むオーディオデータの知覚されるラウドネス処理をする装置を含む。本装置は、複数のブロックサイズで周波数領域オーディオデータブロックを受け取る手段を含む。本装置は、短いブロックサイズの複数の受け取った周波数領域データブロックを結合して、最も長いブロックサイズの周波数領域データブロックを形成する手段も含む。本装置は、最も長いブロックサイズの受け取ったブロックの知覚されるラウドネス処理を実行するように構成された処理手段も含む。前記処理手段による前記知覚されるラウドネス処理の実行は、知覚されるラウドネスパラメータの決定を含む。本装置は、さらに、前記１つ以上の決定された知覚されるラウドネスパラメータを用いて少なくとも１つのラウドネス修正を決定する手段であって、前記少なくとも１つのラウドネス修正は、受け取った周波数領域データブロックまたはそれを遅延させたものに適用するものである手段含み得る。かかる場合、本装置は、さらに、前記少なくとも１つのラウドネス修正を決定する手段に結合した、ラウドネス修正を補間する手段であって、前記形成された最も長いブロックサイズで決定する少なくとも１つのラウドネス修正のいずれについても、決定した少なくとも１つのラウドネス修正が、決定された少なくとも１つのラウドネス修正を形成するために用いられた短いブロックサイズで受け取られたデータブロックに適用するために補間される手段を含む。かかる場合、本装置は、さらに、前記決定した少なくとも１つのラウドネス修正または補間した修正を、前記受け取った周波数領域データブロックまたはそれを遅延させたものに適用する手段を含む。修正は一組のゲインの形式であってもよい。
【００１９】
ある実施形態は、複数のブロックサイズでラップド変換などの変換により決定された周波数領域データを含むオーディオデータの知覚されるラウドネス処理をする装置を含む。本装置は、周波数領域オーディオデータのブロックを受け取るように構成され、各ブロックは複数のブロックサイズのうちの１つであり、最も長いブロックサイズより短い１つ以上のブロックサイズのある短いブロックサイズのデータブロックを受け取るよう構成されたブロック結合器を含む。ブロック結合器は、さらに、短いブロックサイズで複数の受け取った周波数領域データブロックを結合して、最も長いブロックサイズの周波数領域データブロックを形成するように構成されている。本装置は、さらに、最も長いブロックサイズの受け取ったブロックの知覚されるラウドネス処理を実行するように構成された周波数領域信号プロセッサも含む。前記周波数領域信号プロセッサによる前記知覚されるラウドネス処理の実行は、知覚されるラウドネスパラメータの決定を含む。周波数領域信号プロセッサは、決定した少なくとも１つのラウドネス修正を決定して、受け取った周波数領域データブロックまたはそれを遅延させたものに適用するように構成されたラウドネス修正決定器を含み得る。かかるラウドネス修正決定器は、決定された１つ以上の知覚されるラウドネスパラメータを用いる。ラウドネス修正決定器を含む本装置は、前記周波数領域信号プロセッサに結合し、形成された最も長いブロックサイズで決定した１つ以上のラウドネス修正について、決定された少なくとも１つのラウドネス修正を形成するために用いる短いブロックサイズの受け取ったデータブロックに適用するため、決定した少なくとも１つのラウドネス修正を補間するラウドネス修正補間器を含む。ラウドネス修正決定器を含む本装置は、さらに、ラウドネス修正補間器とブロック結合器の入力またはブロック結合器の入力に結合した遅延要素に結合したラウドネス修正器を含む。ラウドネス修正決定器は、前記決定した少なくとも１つのラウドネス修正または補間した修正を、前記受け取った周波数領域データブロックまたはそれを遅延させたものに適用するように構成されている。修正は一組のゲインの形式であってもよい。
【００２０】
具体的な実施形態はこれらの態様、特徴、または利点のすべて、一部を提供し、またはいずれも提供しない場合もある。具体的な実施形態は、他の態様、特徴、または利点を提供することもあり、それは図面、説明、及び請求項から当業者には明らかであろう。
【００２１】
知覚されるラウドネスと知覚コーディング
オーディオ信号の知覚されるラウドネスを客観的に決定する多くの方法がある。方法例としては、知覚的に感度が高い周波数を強くする所定フィルタと、知覚的に感度が低い周波数を弱くする所定フィルタ、及びＩＳＯ５３２（タイトル「音響−ラウドネスレベルの計算方法」（１９７５年））（非特許文献１）に記載されたようなラウドネスの音響心理モデルの適用を含む、Ａ重み付けラウドネスパワー尺度と、Ｂ重み付けラウドネスパワー尺度と、Ｃ重み付けラウドネスパワー尺度を含む。この音響心理モデルは、周波数マスキングと時間的マスキングなどの音響心理現象、及びラウドネス知覚の非線形性を信号強度の関数として考慮しつつ、信号を周波数帯域に分割して、これらの帯域を操作・統合することにより、耳の内部構造をモデル化しようとするものである。
【００２２】
国際出願公開第２００４／１１１９９４号（以下、特許文献１）は、米国を指定国とし、米国において第２００７／００９２０８９号として出願公開されているが、ラウドネス決定だけでなく、オーディオ信号の知覚されるラウドネスを所望量だけスケーリングする知覚方法を記載している。特許文献１に記載された一実施形態では、知覚ラウドネスモデルを反転（inverting）することにより、知覚されるラウドネスの所望の変化から広帯域ゲインを計算する。国際出願公開第２００６／０４７６００号（以下、特許文献２）は、米国を指定国とし、米国において第２００７／０２９１９５９号として出願公開されているが、なかんずく、さらに個々の周波数帯域のラウドネスをスケーリングして、知覚されるラウドネスを全体的に調節しつつ、知覚されるラウドネススペクトルすなわち音質を保存する方法を記載している。特許文献２に記載された一実施形態では、複数周波数ラウドネス帯域に適用するように、知覚される所望の変化から複数周波数帯域ゲインを計算する。
【００２３】
特許文献１と特許文献２の内容はここに参照援用する。
【００２４】
特許文献１と特許文献２は、それぞれ、例えば、重なり窓を用いる離散フーリエ変換、すなわち短期離散フーリエ変換（ＳＴＤＦＴ）、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）及び短期高速フーリエ変換（ＳＴＦＦＴ）などのラップド変換を用いて、最初にオーディオコンテンツを周波数領域表現に変換することにより、オーディオ信号を分析する段階を含む方法を記載している。知覚されるラウドネスの調節をしたいとき、これらの出願の実施形態は、ラウドネスモデルを反転して計算するゲインを、周波数領域情報といかにかけるか説明している。この周波数領域情報は、対応する逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）（その効率的な実装である逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）と呼ばれることも多い）により、時間領域オーディオ信号に逆変換される。
【００２５】
もうひとつの時間・周波数変換は離散余弦変換（ＤＣＴ）である。ＤＣＴ変換により、信号のコンパクトなスペクトル表現が得られるので、画像、ビデオ、及びオーディオのコーディング方法（圧縮方法ともいう）として広く使われている。オーディオコーディングで利用する場合、ＤＣＴは、窓を掛けて、重ね合わせ、修正した形式で用いられ、重なりは５０％であり、時間領域エイリアシングをキャンセルするように臨界サンプリング（critically  sampled）されている。このような、ラップされ（lapped）修正されたＤＣＴは、一般に修正ＤＣＴ（ＭＤＣＴ）と呼ばれる。窓が２Ｎ個のサンプルの長さであるとする。ＭＤＣＴは完全には可逆ではなく、２Ｎ個のサンプルの窓のＭＤＣＴは、逆ＭＤＣＴ（ＩＭＤＣＴ）を掛けても、２Ｎ個のデータサンプルが得られない。しかし、５０％の重なりを用いて、逆変換したデータの後続ブロックを加えると、変換により生じたエラーはキャンセルされる。これが時間領域エイリアシングキャンセレーション（ＴＤＡＣ）である。重なり（overlapping  feature）があるため、ＭＤＣＴは量子化にとって非常に有用である。例えば、変換ブロック間のブロッキングアーティファクトが知覚されやすいが、これを効果的に除去できる。そのため、ドルビーデジタル（ＡＣ−３とも呼ばれる）、ＭＰＥＧ／ＡＡＣなどのオーディオコーディング方法、及びＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６１、Ｈ．２６３、ＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２ビデオ、及びＪＰＥＧなどの画像コーディングシステムで広く用いられている。ドルビーデジタルは、ドルビーライセンシングラボラトリ社の商標である。かかるコーディングは、コーディング対象のオーディオ信号または信号を、重ねて窓を掛けた時間セグメント（ここでオーディオブロックと呼ぶ）への分割を含む。各セグメントのＭＤＣＴ変換は知覚的にコーディングされ、情報圧縮のために量子化される。量子化したデータは符号化ビットストリームにパックされる。復号中、セグメントはそれぞれアンパック（unpacked）され、逆ＭＤＣＴ（ＩＭＤＣＴ）（with  overlap-add）変換に送られ、時間領域ＰＣＴオーディオ信号を再生する。ドルビーデジタルは、例えば、５１２サンプルの長いブロックサイズを用いる。ブロックの半分は隣接するブロックの半分と重なっている。
【００２６】
国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００７/００７９４５号は、米国を指定し、第ＷＯ２００７１２０４５２号として国際公開され、発明の名称「ＭＤＣＴ領域におけるオーディオ信号ラウドネス測定及び修正」（以下、「ＷＯ２００７１２０４５２」と呼ぶ)であるが、なかんずく、修正離散余弦変換（ＭＤＣＴ）を用いて求めた情報を用いて、知覚されるラウドネスの測定と修正をいかに行うか説明している。これにより、例えば、知覚されるラウドネスの決定と修正を、一般的にはＭＤＣＴを用いる低ビットレートオーディオデコーダと効率的に組み合わせることができる。ＷＯ２００７１２０４５２の記載内容はここに参照援用する。
【００２７】
ＷＯ２００７１２０４５２は、ここで、及び一般的にＳＴＭＤＣＴという用語によりＭＤＣＴと呼ぶものが、重なり窓を掛けたデータブロックのＤＦＴを記述するＳＴＤＦＴの用い方と一貫するものであることに留意して欲しい。言うまでもなく、ここでＭＤＣＴとは、ラップされ、窓を掛けた余弦変換であって、臨界サンプリングしたものであり、ＴＤＡＣを実現する。
【００２８】
知覚オーディオ符号化方法は、１ブロック長より長いラップされた変換データを用い、オーディオ信号の特性に応じてブロック長が変化するように設計されることが多い。例えば、ドルビーデジタルは、２つのブロックサイズを用いる。５１２サンプルの長いブロックを、例えば明らかに静的な信号に用い、２５６サンプルの短いブロックを、例えば、増大する過渡的なオーディオ信号に用いる。その結果、周波数帯域の数と幅、及び対応するＭＤＣＴスペクトル値の数は、ブロック毎に変化する。再びドルビーデジタルを例として、ブロックサイズが５１２時間領域サンプルのとき、２５６周波数帯域（周波数ビン）あり、ブロックサイズが２５６時間領域サンプルのとき、１２８周波数帯域（周波数ビン）ある。このように短いブロックサイズと長いブロックサイズを両方使う理由は、知覚コーダーは、オーディオ信号を圧縮し、すなわちその情報レートを低くするため、本質的に、量子化によるエラーやノイズを発生するからである。量子化エラーやノイズは、特に過渡信号からのものは、オーディオサンプルのブロックの長さに広がり、可聴になる。短いサンプルブロックを用いると、広がるノイズは時間的に局所化し、聞こえにくくなる。
【００２９】
知覚オーディオ符号化器が２つ以上のブロックサイズを用いると、１つのオーディオ復号器でのラウドネスの決定と修正は困難になる。ＷＯ２００７１２０４５２は、逆量子化を修正して、複数の小さいブロックを結合または平均して１つの大きなブロックにすることにより、一定のブロックレートで一定の帯域数を常に出力して、ラウドネス決定が一定のブロックサイズで実行できるようにすることを簡単に説明している。また、ＷＯ２００７１２０４５２は、ラウドネス決定プロセスを修正して可変ブロックサイズを受け入れることも簡単に説明している。ラウドネス決定は、一般的には、フィルタリング、励起計算、特定ラウドネス計算、平均及び合計を含み、ＷＯ２００７１２０４５２はこれらが可変であると示唆している。これには、例えば、ブロックサイズを一定に保って短いブロックを結合するのに必要な複雑性を超える複雑性が要求される。
【００３０】
異なるブロック長を結合または平均して、ブロックサイズが可変のとき、知覚ラウドネス修正するために、ゲインを決定し、かかるゲインをオーディオ信号に適用する実際的な方法が求められている。
【００３１】
実施形態
ここで、ブロックサイズが変化し得る周波数領域オーディオ信号のラウドネスを決定・修正する方法、装置、及びソフトウェア（例えば、コンピュータ読み取り可能媒体に化体されたプロセッサ実行可能命令）を説明する。
【００３２】
ここで詳細に説明する実施形態は、知覚オーディオ符号化器により用いられるＭＤＣＴスペクトルの使用を仮定する。しかし、本発明態様は、第１の線形スペース領域（すなわち時間領域）と第２の線形スペース領域（すなわち周波数領域）の間を変換する他の変換にも適用可能である。このような他の変換には、前述のＤＦＴ、ＳＴＤＦＴ（ＳＴＦＦＴ）、ＤＣＴ（離散余弦変換）その他と、かかる変換の逆変換を含むが、これらに限定されない。ここに説明する実施形態を修正して、かかる他の変換を用いる、及び／またはかかる他の変換に適用するやり方は、当業者には明らかであり、請求項は、特に断らない限り、ＭＤＣＴまたは逆ＭＤＣＴ（ＩＭＤＣＴ）には限定されない。
【００３３】
図１は、知覚オーディオデコーダの簡略化した機能的ブロック図を示す図である。一般的に図１に示したような復号器は先行技術であるが、ここに説明する本発明の要素を含む復号器は先行技術ではない。オーディオ信号（オーディオチャンネル）の知覚符号化したビットストリーム１０１から始まり、第１の要素１０３は、各チャンネルのＭＤＣＴスペクトルを生成し、ビットストリームをコードワードにアンパックし、コードワードを逆量子化し、逆量子化したコードワードから各オーディオチャンネルのＭＤＣＴスペクトル１０５を再構成する。ＭＤＣＴスペクトル情報１０５は、変換し重なったオーディオブロックの変換係数を含む。かかるスペクトル情報は、要素１０７により、ＩＭＤＣＴを用いて、逆変換した情報ブロックを重なり解消（de-overlapping）して時間領域に変換され、復号デジタルオーディオを生成する。より具体的に、ＩＭＤＣＴを計算し、得られた時間サンプルに窓を掛けて、窓を掛けたサンプルの前半を、前のブロックの後半に加算して、最終的に出力するＰＣＭ時間サンプル１０９を生成する。当業者には言うまでもなく、重なりが解消され、ＩＭＤＣＴ機能がＰＣＭオーディオを生成する。
【００３４】
符号化オーディオは（ＩＭＤＣＴ機能前の）周波数領域１０５にある。ＷＯ２００７１２０４５２に記載されているように、ラウドネスの決定と修正はＩＭＤＣＴの前に実行できる。図２は、ＭＤＣＴ領域におけるラウドネス処理を含む知覚オーディオデコーダの簡略化したブロック図を示す図である。一般的に図２に示したような復号器は先行技術であるが、ここに説明する本発明の要素を含む復号器は先行技術ではない。ラウドネス処理要素２０３は、ラウドネス修正パラメータ２０１に応じて、オーディオ信号のラウドネス決定と修正の両方を実行して、修正スペクトルデータ２０５を生成するように構成されている。この修正スペクトルデータ２０５は、逆処理後、出力オーディオデータ２０９になる。
【００３５】
図３は、ラウドネス処理要素２０３の一実施形態における一部の処理要素をより詳細に示す簡略化したブロック図である。ラウドネス処理要素２０３は、周波数領域信号プロセッサ３０１を含む。プロセッサ３０１は、知覚ラウドネスパラメータを決定するように構成されたラウドネスパラメータ決定器３０３を含む。知覚ラウドネスパラメータは、例えば、ＭＤＣＴオーディオ信号１０５の知覚ラウドネス領域における励起と特定のラウドネスである。得られる知覚ラウドネスパラメータは、例えば、ラウドネスに対する所望の修正を指定するパラメータ２０１に応じて、ラウドネス修正決定器３０５により修正される。例えば、ラウドネス処理がノイズ補正を含む場合、ラウドネス修正パラメータは、ノイズ補正の量、ノイズのスペクトル値、所望のラウドネスレベルなどを含む。一実施形態では、ラウドネス修正決定器３０５は、各オーディオチャンネルの各ＭＤＣＴ周波数帯域に対する１つのゲイン値などである一組のゲイン値またはゲインスペクトルとして表されたラウドネスに修正を加え、かかる修正をラウドネス修正器３０９により計算する。ラウドネス修正器３０９は、決定したゲインを用いる乗算要素を含む。ラウドネスパラメータ決定とラウドネス修正計算の詳細は、ＷＯ２００４１１１９９４及びＷＯ２００６０４７６００、及び、特に、ＷＯ２００７１２０４５２ではＭＣＤＣＴに記載されており、本発明の発明態様を分かりにくくしないように、詳細には説明しない。ＭＤＣＴオーディオ信号１０５は、遅延要素３０７により遅延され、ラウドネス決定器３０３とラウドネス修正決定器３０５に先読み、すなわち、オーディオ信号の変化を予測する能力を与え、乗算要素３０９において遅延したスペクトルデータにゲインを適用して、修正ＭＤＣＴオーディオ信号２０５を生成する。
【００３６】
図３の装置と、これにより実施される方法は、一定のＭＤＣＴブロックサイズに対してうまく機能する。ブロックサイズが時間的に変化する場合、ラウドネス決定器３０３とラウドネス修正決定器３０５は、新しいブロックサイズに適応する必要がある。これの実装は複雑である。ＷＯ２００７１２０４５２を参照。
【００３７】
図４は、ＭＤＣＴ領域などの周波数領域でラウドネスを決定し修正するように構成された、本発明の一実施形態による装置４００を示す図である。本発明の実施形態の特徴は、ラウドネスパラメータ決定要素４０６とラウドネス修正決定要素４０７を含み、例えば、決定と修正を復号器からのデータに行う場合、オーディオ復号器における最大のＭＤＣＴブロックサイズである、最大のＭＤＣＴブロックサイズと同じブロックサイズまたはブロックレートであるデータで動作する周波数領域信号プロセッサ４０５の動作を含む。本装置は、最大ブロックサイズよりも小さいブロックを結合して、最大ブロックサイズのブロックを形成するように構成されたブロック結合器４０３を含み、その後に、周波数領域信号プロセッサ４０５のラウドネスパラメータ決定器４０６によりラウドネスパラメータを決定する。実施形態は、さらに、ラウドネス修正決定器４０７が決定した修正を補間する修正補間器４０９を含む。これは、例えば、小さいブロックサイズのブロックを結合して求めた最大サイズブロックについて決定したゲインを補間するゲイン補間器である。遅延要素４１１は、ラウドネス修正要素４１３に送られるデータが時間的にそろうように、ブロック４０３,４０６,４０７,４０９に係わる処理遅延だけ遅延させる（accounts  for）。
【００３８】
ブロックの結合
ブロック結合器４０３は、ブロック結合を行い、最大のブロックサイズに対して必ずしも同じ短さのブロックサイズではない、複数の小さいブロックサイズスペクトルから、大きいブロックサイズスペクトルの大きいブロックサイズＭＤＣＴスペクトルを構成するように構成されている。
【００３９】
２つ以上のブロック長を用いる一般的な知覚オーディオ符号化器は、一般的に、複数の短いブロックを用い、そのＭＤＣＴスペクトル値の総数は、比較的長いブロックのスペクトル値の数と等しい。別の言い方をすると、短いＭＤＣＴスペクトルのシーケンスを計算するのに用いるサンプル時間ＰＣＭオーディオサンプルの総数は、１つの長いＭＤＣスペクトルを計算するのに用いるサンプル時間ＰＣＭオーディオサンプルの数に等しい。一例として、ドルビーデジタルは、５１２サンプルの長いブロックサイズを用いる。これは、前の長いブロックと重なった２５６サンプルと、次の長いブロックと重なった２５６サンプルよりなる。その結果２５６ＭＤＣＴスペクトル値（周波数ビン）となる。ドルビーデジタルは、短いブロックを用いるとき、第１と第２の短いブロックのペアとなった短いブロックを用いる。第１の短いブロックは２５６サンプルを含み、これは前のブロックと重なり、ＭＤＣＴを掛けると、１２８ＭＤＣＴスペクトル値（周波数ビン）となる。第２の短いブロックも２５６サンプルであり、次の２５６の長さのブロックと重なり、１２８ＭＤＣＴスペクトル値（周波数ビン）となる。
【００４０】
もう一つの例は、ＭＰＥＧ／ＡＡＣであり、これは、１０２４ＭＤＣＴ値を与える２０４８サンプルの長いブロックサイズと、１２８ＭＤＣＴ値を与える２５６サンプルの短いブロックサイズを用いる。ＭＰＥＧ／ＡＡＣは、短いブロックを使うとき、８ブロックの倍数を常に使い、そのため１オクテット（８）には、８×１２８＝１０２４ＭＤＣＴ値（周波数ビン）あり、これは１つの長いブロックと同じ数である。
【００４１】
結合ステップを実行する方法はたくさんあるが、ブロック結合器４０３は本発明の精神から逸脱することなく可能であり、２つの方法例をここで説明する。第１の方法例は、短いブロックのＭＤＣＴ値をインターリーブして、長いブロックの単一スペクトルを生成することである。第２の方法は、短いブロックスペクトルのサブセットを用いて、反復値を含めて長いブロックの単一スペクトルを生成する。反復を用いる方法例では、最新の短いスペクトルを用いて長いブロックの単一スペクトルを生成する。
【００４２】
例えば、結合要素４０３の、結合を実行する別の実施形態は、短いブロックサイズで周波数領域データの値の間を補間し、最も長いブロックサイズの周波数領域データを生成する。これは後のデータでもできる。
【００４３】
図５Ａないし５Ｅは、カスタネットを叩いたときのドルビーデジタルデータに基づくＭＤＣＴスペクトル例を示す。特に、図５Ａと図５Ｂは、２つの連続した短いブロックＭＤＣＴスペクトルを示し、それぞれ１２８値である。図から分かるように、これは明らかに増大する過渡信号であり、第１の短いブロックのエネルギーはすべての周波数帯域において、ＭＤＣＴデータの第２のブロックのエネルギーと比較して小さい。図５Ｃは、図５Ａと図５Ｂのスペクトルをインターリーブして決定した２５６周波数領域値を有するスペクトルを示している。図５Ｄは、図５Ｂの第２の短いスペクトルの隣接する値を反復することにより生成した長いブロックスペクトルを示す。これを考えるのは有用である。ドルビーデジタルのような符号化器は、オーディオ信号エネルギー、特に高周波エネルギーが急激に大きくなる時、短いブロックを使うことを選択するからである。これはオーディオ信号の過渡信号を示す。その結果、第２の短いスペクトルは、両方の短いブロックスペクトルを生成するのに使われるオーディオ信号のスペクトル全体のよい表現である。これは図５Ｅと比較すると分かる。
【００４４】
例えば、結合要素４０３の、結合を実行する別の実施形態は、短いブロックサイズで周波数領域データの値の間を補間し、最も長いブロックサイズの周波数領域データを生成する。これは後のデータでもできる。
【００４５】
最後に参考として、図５Ｅは、図５Ａと図５Ｂの２つの短いＭＤＣＴスペクトルを計算するのに使われた同じサンプルから計算した長いＭＤＣＴスペクトルを示す。これは、ドルビーデジタルが通常のデータレートより速く実行でき、過渡信号の量子化ノイズの可聴性を最小化するために短いブロックを使う必要がない理想的な状況を表す。ドルビーデジタルは、図５Ｅのスペクトルは計算しないし使わないが、符号化器が長いブロックしか使えないという制限されているときに生じるものを表す。
【００４６】
ＡＡＣ及び同様の符号化方法では、長いブロックの長さは３つ以上の短いブロック（例えば、ＡＡＣの場合８）の倍数であり、及び／または複数タイプの長いブロックがあり（例えば、ＡＡＣの場合３タイプ）、ラウドネスは異なるタイプの長いブロックのそれぞれに対して実質的に同じやり方で決まるものと仮定する。かかる複数ブロックサイズの本発明の実施形態は、最も大きいサイズを選択し、インターリーブを用いて、複数の短いデータブロックから長いデータブロックを決定する。
【００４７】
増大する過渡信号の場合、後の短いブロックが大きいパワーを有することに留意せよ。言うまでもなく、小さくなる過渡信号の知覚マスキングのため、過渡信号の短いブロックは増大する過渡信号の短いブロックを含む。ある実施形態では、長いブロックの長さが短いブロック（例えば、ＡＡＣの場合８）の長さの３つ分以上の整数の長さであり、所定閾値より大きいエネルギーを有する連続ブロックのサブグループをインターリーブして形成し、これら反復またはインターリーブのどちらかを用いて、前のブロックと結合して、長いブロックを有するブロックの結合スペクトルを与える。ある実施形態では、所定閾値は最後の長いブロックサイズブロックの総周波数領域エネルギーの半分である。
【００４８】
知覚ラウドネスの決定
ＷＯ２００４１１１９９４は、心理音響モデルに基づく、知覚されるラウドネスの客観的な測定を記載している。ＷＯ２００４１１１９９４は、例えば短期ＤＦＴを用いて求めたログパワースペクトルの利用を記載しているが、ＭＤＣＴスペクトルのセットによるパワー決定も知られている。時間サンプルｘ［ｎ，ｔ］の時間変化窓ブロックのＳＴＤＦＴを考える。ここで、ｎはブロック内での時間インデックス、ｔは時間を参照するインデックスである。長さがＴサンプルのブロックの場合、ＳＴＤＦＴを用いてパワースペクトルの時間変化する推定の計算が一般的には用いられた。
【００４９】
【数１】
0005270006.tif 000002
ここで、ｋはＳＴＤＦＴの周波数ビンであり、Ｋは周波数ビンと時間サンプルとデータブロックの数であり、ＸＳＴＤＦＴ（ｋ，ｔ）はｘ［ｎ，ｔ］のＳＴＤＦＴである。
【００５０】
ＸＭＤＣＴ（ｋ，ｔ）で、長さＫのサンプルの時間ブロックのＭＤＣＴを示す。ほとんどのオーディオ信号の場合、｜ＸＳＴＤＦＴ（ｋ，ｔ）｜と∠ＸＳＴＤＦＴ（ｋ，ｔ）は、ブロックに沿って比較的独立に変化する。さらに、ほとんどのオーディオ信号の場合、∠ＸＳＴＤＦＴ（ｋ，ｔ）は０と２πの間で実質的に一様に分布している。このような場合、次のようになる。
【００５１】
【数２】
0005270006.tif 000003
このように、時間変化するパワースペクトルは、ＭＤＣＴの二乗振幅の移動平均からも決定でき、ＳＴＤＦＴを用いて求めた値の約半分となる。ＷＯ２００７１２０４５２を参照。近似として、次式の単一極スムージングフィルタを用いることができる。
【００５２】
【数３】
0005270006.tif 000004
ここで、スムージングフィルタの半減衰時間は
【数４】
0005270006.tif 000005
で与えられ、このように決めたＰＭＤＣＴ［ｋ，ｔ］は、Ｋが十分大きければ、正確なパワースペクトル測定を与える。
【００５３】
ＷＯ２００７１２０４５２は、知覚ベースの測定と修正に係わるアプリケーションの場合、例えば、ラウドネス修正決定器により決定されたラウドネス修正に応じた知覚されるラウドネスパラメータ決定とラウドネス修正の場合、各周波数ビンｋにおけるパワースペクトルＰ（ｋ，ｔ）の値は、特定の場所における人間の耳の基底膜の応答を模倣するいわゆる臨界帯域ほど重要ではないことを記載している。このように、かかるアプリケーションの場合、ＳＴＤＦＴではなくＭＤＣＴを用いることにより生じたエラーを決定して、Ｋが十分大きいか決定することは、特定の場所における耳の基底膜の応答を模倣する臨界帯域におけるエラーを調べることにより、実行できる。
【００５４】
臨界帯域パワースペクトルの決定は、パワースペクトルＰ（ｋ，ｔ）に臨界帯域フィルタを乗算して、周波数ビンｋにわたり積分することによりを実行できる。
【００５５】
【数５】
0005270006.tif 000006
ここで、Ｃｂ（ｋ）は、ｂで示した臨界帯域のフィルタの応答を示す。フィルタＣｂ（ｋ）の形は、例えば、ＷＯ２００７１２０４５２を参照。
【００５６】
知覚されたラウドネス決定を実装する際、
【数６】
0005270006.tif 000007
により、（ファクタ２を除くと）臨界帯域パワースペクトルのよい推定が与えられる。
【００５７】
知覚されるラウドネスの客観的な尺度として個別のラウドネスを決定する目的で、ドルビーデジタルビットストリームの部分的な復号から求めた、または、さもなければ、サンプリングしたオーディオ信号のブロックのラップドＭＤＣＴ変換を取ることにより求めたパワースペクトル値ＰＭＤＣＴ（ｋ）は、知覚されるラウドネスを決定する方法への入力として機能する。かかる構成を図６の例に示した。ＷＯ２００４１１１９９４の用語と記法を使うと、ｂで示す臨界帯域における内耳の基底膜に沿ったエネルギーの分布を近似するデータブロックインデックスｔの励起信号Ｅ（ｂ，ｔ）は、パワースペクトル値から次のように近似できる：
【数７】
0005270006.tif 000008
ここで、Ｔ（ｋ）はトランスミッションフィルタの周波数応答を表し、Ｃｂ（ｋ）は、ｂで示す臨界帯域に対応する場所における被験者の基底膜の周波数応答を表す。同じラウドネス曲線（contours）を用いて、各帯域における励起を、１ｋＨｚにおいて同じラウドネスとなる励起レベルに変換する。個別のラウドネスは、周波数にわたり分布した知覚ラウドネスの尺度であるが、変換した励起から計算し、Ｅ１ｋＨｚ［ｂ，ｔ］で表す、圧縮非線形性により次のようになる。
【００５８】
【数８】
0005270006.tif 000009
ここで、Ｑ１ｋＨｚは１ｋＨｚにおける静寂の閾値を表し、定数Ｇとαはラウドネスの増加を記述する心理音響実験から生じるデータに合うように選択される。
【００５９】
多くの形式の知覚ラウドネス処理修正では、励起と個別ラウドネス値を用いて、例えば、所望の結果を達成する一組のゲイン値を決定する。このように、図４のラウドネスパラメータ決定器４０６は、通常、ラウドネス修正決定器４０７が用いる励起と個別ラウドネス値を与える。
【００６０】
ソーン（sone）単位で表した全知覚されるラウドネスＬは、周波数帯域にわたり個別ラウドネスを合計することにより計算できる。
【００６１】
【数９】
0005270006.tif 000010
図６は、ＭＤＣＴ領域ラウドネス決定器を示すブロック図である。短いブロックの場合にブロック結合器４０３のブロック結合後に決定した、ＭＤＣＴで決定したパワースペクトルＰＭＤＣＴ［ｋ，ｔ］から始まり、トランスミッションフィルタバンク６０３と音響フィルタバンク６０５は、それぞれフィルタ｜Ｃｂ（ｋ）｜２と｜Ｃｂ（ｋ）｜２を実施する。励起決定器６０７は臨界帯域ｂの励起を決定する。ある実施形態では、スムージングも行う。得られた励起Ｅ［ｂ，ｔ］は、一組の個別ラウドネス決定器６０９に入力され、個別ラウドネス値Ｎ［ｂ，ｔ］を決定する。
【００６２】
知覚される全ラウドネスを計算したければ、合計器６１１がすべての臨界帯域にわたり個別ラウドネス値を加算する。
【００６３】
図７は、補間（図７Ａ）を用いて、及び複製（図７Ｂ）を用いて、短いブロックから決定した長いブロックから求めたドルビーデジタルデータの、ソーン（sone）単位で決定した知覚される全ラウドネスの比較を示す図である。データは、ドルビーデジタル符号化器が短いブロックを用いる時のものである。水平軸は、２つの連続した短いブロックＭＤＣＴのインターリーブ（図７Ａ）か、または第２の短いブロックＭＤＣＴを複製（図７Ｂ）した後の、元の短いブロックから測定したラウドネスを示す。垂直軸は、オーディオ信号の同じ部分の決定された知覚されるラウドネスであるが、図５Ｅに示したように、符号化器が長いＭＤＣＴスペクトルを用いたものを示す。
【００６４】
両グラフの対角線は、短いＭＤＣＴスペクトルと長いＭＤＣＴスペクトルから決定した知覚されるラウドネスが同じである一致点を表す。図７Ａにおいて、一部の点は一致線の下にあり、短いＭＤＣＴインターリーブ法により、決定された知覚されるラウドネスが少し下になったことを示す。測定したすべての信号に対して、ラウドネスの一時的な低下は最大で１５％である。図７Ｂでは、すべての点が一致線の近くにあり、第２の短いＭＤＣＴからの値の複製が、長いＭＤＣＴを用いるのとほぼ同じであることを示す。
【００６５】
ラウドネス処理
ラウドネスパラメータ決定器４０６とラウドネス修正決定器４０７とラウドネス修正器４１３の組み合わせにより実行できる典型的なラウドネス修正を、ここで簡単に説明するが、詳細はＷＯ２００４１１１９９４とＷＯ２００６０４７６００に記載されている。知覚ラウドネス領域で実行される上記の処理は、ラウドネスレベリング、ゲインコントロール、ノイズ補正、及び／またはダイナミックイコライゼーション、またはこれらの処理の組み合わせを含む。各々は、励起と個別ラウドネス値から、場合によっては、ノイズ補正の場合のノイズ励起などの寄り多くの情報から、一組の周波数帯域（例えば、周波数領域の信号に適用する周波数インデックスｋ）に適用できる一組の時間可変なゲインの決定を含む。図８は、一組のゲインを決定するゲインソルバで、個別ラウドネスが目標個別ラウドネスに近くなるように、オーディオ励起値と個別ラウドネス値を決定する、ラウドネス決定の組み合わせの一例を示す。かかる処理はレベリングと呼ばれ、市場ではドルビーボリュームとして知られている。これはドルビーラボラトリーズライセンシング社の商標である。ＭＤＣＴデータから始まり、要素８０３により、パワースペクトルを決定し、要素８０５により、フィルタバンク６０３と音響フィルタバンク６０５のトランスミッションフィルタリングを結合する。励起決定器６０７は図６に示したものと同様である。図８はスムージング８０９を含む。個別ラウドネス決定器８１１は、オーディオ個別ラウドネス（オーディオＳＬ）を決定する。修正機能８１３は、レベリングに用いる目標個別ラウドネス（Ｔａｒｇｅｔ  SL）を決定する。ゲインソルバ８１５は、一組の時間可変なゲインを計算し、各周波数インデックスｋに（または、ある実施形態では各臨界帯域ｂに）適用するように構成され、目標後別ラウドネスとオーディオ励起値を用いる。一般的に、ゲインソルバ８１５は反復法を用いてゲインを決定する。詳細は、ＷＯ２００４１１１９９４とＷＯ２００６０４７６００に記載され、ＭＤＣＴデータを用いる場合はＷＯ２００７１２０４５２に記載されている。
【００６６】
ゲイン補間器
ラウドネス修正補間器４０９は、例えば修正が一組のゲインとして計算される場合にはゲイン補間器であり、以下に詳しく説明する。知覚ラウドネス処理は、長いＭＤＣＴサイズを仮定するので、長いＭＤＣＴスペクトル値ごとに１つのゲインである一組のゲインを出力する。短いＭＤＣＴスペクトルへ適用する場合、この長いブロックスペクトルのゲインは長すぎ、短いＭＤＣＴ値ごとに１つの値に減らす必要がある。
【００６７】
一実施形態では、長いゲインを複数の短いゲインに逆インターリーブすることにより、インターリーブプロセスの逆を実行する。これは非常に効率的である。しかし、ドルビーデジタルなどの符号化器では、ＭＤＣＴスペクトル間のゲイン調整の差により、ＥＶＩＤＣＴ演算後に、ＰＣＭオーディオでは可聴な不連続性が発生する。
【００６８】
本発明のある実施形態では、この点の改善を、長いＭＤＣＴを形成するグループ中のすべての短いＭＤＣＴスペクトルに対して使える一組のゲインを生成することにより行う。
【００６９】
様々な方法を用いて、長いゲインの組から一つの短いゲインのスペクトルを生成できる。ある実施形態では、ゲイン値のペア間で線形補間を用いる。図９は、ドルビーデジタルなどの２５６時間領域サンプルの短いブロック長と、５１２時間領域サンプルの長いブロック長を用いる、知覚的コーディングされたデータに適用可能なゲイン補間を、簡単な例により示す図である。短いＭＤＣＴスペクトルの中心周波数は、長いＭＤＣＴスペクトルからの中心周波数のペア間になる。長いスペクトルからのゲインのペアを単に平均して、短いスペクトルのゲイン値を計算することができる。
【００７０】
図１０は、ＭＰＥＧ−２／ＡＡＣとＭＰＥＧ−４／ＡＡＣなどの２５６時間領域サンプルの短いブロック長と、２０４８時間領域サンプルの長いブロック長を用いる、知覚的コーディングされたデータに適用可能なゲイン補間を、簡単な例により示す図である。短いＭＤＣＴスペクトルの中心周波数は、長いＭＤＣＴスペクトルの８中心周波数ごとの中間になる。短いブロックの周波数ビンのゲインは、長いブロックゲイン値の最も近いペアの平均として計算できる。
【００７１】
別の実施形態では、長いブロックのスペクトル帯域は短いブロックスペクトル帯域の８倍あり、短いブロックのゲインは、処理のゲインソルバ部により決定された８個の最も近い長いブロックゲインの平均として計算する。
【００７２】
このように、図４に示した完全な処理は、一組のゲインを決定して、受け取った周波数領域データのブロック、またはそれを遅延させたものに適用することを含む。ゲインの決定は、知覚されるラウドネスパラメータを用いる。本方法は、短い周波数領域データブロックから生成した長いブロックから決定した長いブロックサイズで決定したゲインに対して、決定したゲインを補間して、短いブロックサイズで受け取ったデータブロックに適用することを含む。
【００７３】
図４に示したように、完全な処理方法は、決定したゲインや補間したゲインを、受け取った周波数領域データブロック、または図示したように、周波数領域データを遅延させたものに適用することを含む。
【００７４】
留意すべき点として、上記のゲイン補間器のゲイン補間ステップは線形補間を用いるが、別の実施形態では、利用できる計算パワーに基づき、他の補間方法を用いる。例えば、ある実施形態では２次または高次多項式補間、別の実施形態ではスプライン補間をそれぞれ用いる。
【００７５】
図１１は、ここに説明する方法のいずれかを実行するように構成された処理システム１１００を含む、一実施形態による装置を示す簡略化したブロック図である。処理システムは、プロセッサである中央処理ユニット（ＣＰＵ）１１０３と、メモリ１１０５とを含む。ＣＰＵ１１０３とメモリ１１０５は、バス構成１１１１により結合されている。バス構成は単純化のため単一バスとして示した。ＣＰＵは、１つ以上のキャッシュを含むキャッシュ構造１１０９を含む。メモリは、例えば、実行されると、ここに説明する方法の実施形態を処理システムに実行させる命令であるプログラムロジック１１０７を含む。もちろん、処理システムはさらに別の要素を含むが、図１１には示していない。図示した態様を分かりにくくしないためである。特に、記憶媒体１１０５は、命令１１０７を記憶し、これは実行されると、複数のブロックサイズでラップド変換（lapped
transform）することにより決定した周波数領域データを含む、オーディオデータの処理方法を実行させる。本方法は、ここに説明したように、複数のブロックサイズで周波数領域オーディオデータブロックを受け取ることを含む。本方法は、最も長いブロックサイズより短いブロックサイズの受け取ったデータブロックに対して、前記短いブロックサイズの複数の周波数領域データを結合して最も長いブロックサイズの周波数領域データブロックを形成する段階を含む。本方法は、最も長いブロックサイズの受け取ったブロックの知覚されるラウドネス処理を実行する段階も含む。前記知覚されるラウドネス処理の実行は知覚されるラウドネスパラメータの決定を含む。
【００７６】
ドルビーデジタルとＡＡＣの符号化データから生成したデータについて説明したが、本発明は、例えば、複数のブロックサイズでラップド変換により決定された、周波数領域で表したデータに適用可能である。このように、既知の標準や仕様により符号化されたオーディオデータに適用可能であり、独自の方法で符号化されたデータにも適用可能である。さらに、符号化器は、ドルビーデジタルのような変換符号化器でも、ＡＡＣが一例であるハイブリッド符号化器でもよい。
【００７７】
さらに、ここでは実施形態を、ＭＤＣＴを用いて説明したが、本発明は、他の変換により得られた変換データで実施することもできる。例えば、ＤＦＴのラップドバージョン（短時間ＤＦＴ（ＳＴＤＦＴ））、ラップド変換の離散制限変換（ＤＳＴ）（これは短時間離散制限変換である）、または周波数領域に変換する任意の変換など、他のラップド変換で実施することもできる。
【００７８】
さらに、ここに説明する方法は、オーディオ符号化装置や符号化器に結合した処理装置に組み込むこともでき、周波数領域データとともに提供することもできる。
【００７９】
さらに、当業者には言うまでもなく、複数のブロックサイズでのラップド変換などの変換により決定された周波数領域データを有するオーディオデータに適用可能である。オーディオは単一チャンネルのオーディオデータでも、複数チャンネルのオーディオデータでもよい。
【００８０】
ここでは知覚符号化を説明し、ボリュームコントロール、ＡＧＣ、ダイナミックレンジコントロール、ノイズ補正、及び／またはダイナミックイコライゼーション、またはこれらの組み合わせをある程度詳しく説明したが、本発明の信号処理を如何なる意味でも限定するものではない。本発明は、変換（例えば、ラップド変換）により時間領域に関連する周波数領域で与えられる複数のブロックサイズを有するメディアデータに対する信号処理演算に適用可能である。
【００８１】
上記の説明及びＷＯ２００４１１１９９４とＷＯ２００６０４７６００とは、個別ラウドネスを決定する方法を記載しているが、個別ラウドネスを決定する方法も知られている。例えば、ＷＯ２００７１２０４５３を参照。
【００８２】
特に断らない限り、以下の説明から明らかなように、本明細書の説明では、「処理」、「計算（computing）」、「計算（calculating）」、「決定」などの用語を用いるが、コンピュータまたはコンピューティングシステムの動作及び／またはプロセス、または同様の電子計算装置を指し、これらは物理量として表されたデータを操作及び／または同様に物理量で表された他のデータに変換する。
【００８３】
複数の要素、例えば複数のステップを含む方法を説明するとき、特に断らない限り、かかる要素、例えば、ステップに順番はない。
【００８４】
ある実施形態は、少なくとも１つのプロセッサで実行されたとき、ここに説明した方法のステップを実行させるプログラムロジックで構成されたコンピュータ読み取り可能媒体を含む。
【００８５】
ここに説明する方法は、ある実施形態では、コンピュータ実行可能（マシン実行可能とも言う）プログラムロジックを受け付ける１つ以上のプロセッサにより実行可能である。プログラムロジックは、例えば、１つ以上のコンピュータ読み取り可能媒体に化体（例えば符号化）された、または記憶または構成された命令などである。１つ以上のプロセッサにより実行されると、上記命令は、ここに説明した方法の少なくとも１つを実行する。
【００８６】
「プロセッサ」とは、レジスタ及び／またはメモリからの電子データを処理して、その電子データを他の電子データに変換して、レジスタ及び／またはメモリに記憶するデバイスまたはその一部を指す。行う動作を特定する一組の命令を実行できるプロセッサが含まれる。「コンピュータ」や「計算機械」や「計算プラットフォーム」は少なくとも１つのプロセッサを含む。一般的な例としては、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、プロセッサに一般的な信号処理タスクに適用可能な特定目的ハードウェアを組み込んだデジタル信号処理（ＤＰ）デバイス、チップに組み込んだ計算コアなどを含む。
【００８７】
処理システムの一例には、１つのプロセッサまたは２つ以上のプロセッサを含む。各プロセッサは、１つ以上の処理ユニット（ＣＰＵ）、グラフィックス処理ユニット、算術処理システム、乗算・加算サブシステム、及び／またはプログラマブルＤＳＰユニットが含まれる。処理システムは、さらに、記憶媒体やサブシステムを含む。これらは、半導体デバイスに組み込まれたメモリ、主ＲＡＭ及び／またはスタティックＲＡＭ、及び／またはＲＯＭを含む別段のメモリサブシステム、及びキャッシュメモリを含む。記憶サブシステムは、さらに、磁気記憶デバイス及び／または光記憶デバイスなどの１つ以上の記憶デバイスを含み得る。コンポーネント間の通信用のバスサブシステムが含まれ得る。処理システムは、さらに、プロセッサがネットワークで結合した分散処理システムであってもよい。処理システムがディスプレイを必要とする場合、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ、ＯＬＥＤディスプレイ、陰極線管（ＣＲＴ）ディスプレイなどのディスプレイが含まれる。マニュアルでのデータ入力が必要な場合、処理システムは、キーボードなどの英数字入力ユニットやマウスなどのポインティング制御デバイスの入力デバイスなども含む。ここで、記憶デバイス、記憶サブシステムなどは、文脈から明らかであり、特に断らなければ、ディスクドライブユニットやソリッドステートドライブなどの記憶デバイスが含まれる。ある構成の処理システムは、音声入力で日合う、音声出力デバイス、ビデオ入力デバイス、及び／またはネットワークインタフェースデバイスを含み得る。
【００８８】
記憶サブシステムは、このように、実行されたとき、ここに説明する方法を実行させる命令を含む符号化／記憶ロジック（例えば、ソフトウェア）を有するように構成されているコンピュータ読み取り可能媒体を含む。プログラムロジックはハードディスク内にあってもよいし、完全にまたは少なくとも部分的にＲＡＭ内にあってもよいし、処理システムによる実行中はプロセッサ内にあってもよい。このように、メモリとプロセッサは、プログラムロジックが例えば命令の形式でエンコードされたコンピュータ読み取り可能媒体を構成する。
【００８９】
さらに、コンピュータ読み取り可能媒体は、コンピュータプログラム製品を構成し、またはそれに含まれる。
【００９０】
別の実施形態では、１つ以上のプロセッサは、スタンドアロンデバイスとして動作し、またはネットワーク展開した他のプロセッサとネットワークで接続されていてもよい。この１つ以上のプロセッサは、サーバ・クライアントネットワーク環境のサーバまたはクライアントで動作し、またはピア・ツー・ピアまたは分散ネットワーク環境でピアマシンとして動作する。１つ以上のプロセッサは、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレットＰＣ、セットトップボックス（ＳＴＢ）、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、携帯電話、ウェブ機器、ネットワークルータ、スイッチまたはブリッジ、そのマシンによる動作を指定するその他の一組の命令を実行できるマシンを構成する。
【００９１】
図面には、命令を含むロジックを実行する１つのプロセッサと１つのメモリのみを示しているものもあるが、当業者には言うまでもなく、上記のコンポーネントの多くが含まれているが、発明の態様を分かりにくくしないために、明示的な図示や説明はしていないことに留意してください。例えば、１つのマシンのみが示されていても、「機械（マシン）」は、個々に、または共同して、ここに説明する方法を実行する一組の命令を実行する複数のマシンの集まりを含む。
【００９２】
このように、ここに説明した各方法の一実施形態は、信号処理装置の一部である１つ以上のプロセッサなどの１つ以上のプロセッサを実行するためのコンピュータプログラムなどである一組の命令を有するコンピュータ読み取り可能媒体の形式である。このように、本技術分野の当業者には明らかなように、本発明の実施形態は、方法として、特定目的装置などの装置として、データ処理システムなどの装置として、または実行可能命令を有するコンピュータプログラム製品などのコンピュータ読み取り可能媒体として、実施可能である。本発明のある実施形態は、１つ以上のプロセッサに実行されたとき、ここに説明する方法の１つまたはそれ以上を実行するロジックの形式であってもよい。したがって、本発明の態様は、方法、完全なハードウェアの実施形態、完全なソフトウェアの実施形態、またはソフトウェアとハードウェアの態様を組み合わせた実施形態の形式をとることができる。さらに、本発明は、コンピュータ読み取り可能媒体などに記憶されたプログラムロジック、コンピュータ読み取り可能記憶媒体上のコンピュータプログラム、またはコンピュータ読み取り可能プログラムコードを有するコンピュータ読み取り可能媒体（例えば、コンピュータプログラム製品）などの形式をとってもよい。
【００９３】
コンピュータ読み取り可能媒体を実施形態では１つの媒体として示したが、「媒体」は、１つ以上の組の命令を記憶する、単一媒体または複数媒体（例えば、複数メモリ、集中または分散データベース、及び／または関連するキャッシュとサーバ）を含むと解すべきである。コンピュータ読み取り可能媒体は、不揮発性媒体及び揮発性媒体を含む形式をとることができるが、これらに限定されない。不揮発媒体は、例えば光ディスク、磁気ディスク、及び光・磁気ディスクを含む。揮発性媒体は、ダイナミックメモリを含み、メインメモリ等である。
【００９４】
言うまでもなく、本発明の実施形態は、特定の実装やプログラミング方法には限定されず、本発明は、ここに記載した機能を実装する任意の適切な方法を用いて実施できる。さらに、実施形態は、特定のプログラミング言語やオペレーティングシステムには限定されない。
【００９５】
本明細書において「一実施形態」とは、その実施形態に関して説明する機能、構造、特徴が少なくとも本発明の１つの実施形態に含まれることを意味している。本明細書ではいろいろな箇所で「一実施形態では」と記載するが、必ずしもすべてが同じ実施形態を指すものではなく、同じものでもよい。さらに、本技術分野の当業者には明らかなように、１つ以上の実施形態の特徴、構成、または特性（characteristics）を好適な方法で組み合わせてもよい。
【００９６】
同様に、言うまでもなく、本発明の上記の実施形態の説明では、本発明の様々な特徴は１つの実施形態、図面、またはその説明にグループ分けされているが、これは開示を簡明にし、様々な発明態様の理解を支援するためである。しかし、この開示方法を、請求項に記載した発明が各請求項で明示的に記載した以上の特徴を必要とすることを反映していると解釈してはならない。さらに、以下の請求項が反映しているように、発明態様は上記開示した１つの実施形態の一部特徴にある。このように、実施形態の説明に続く請求項を、ここで実施形態の説明に援用し、各請求項は本発明の別々の実施形態とする。
【００９７】
当業者には言うまでもなく、さらに、ここに説明したある実施形態は、他の実施形態に含まれる一部の特徴を含むが他の特徴は含まないが、異なる実施形態の特徴の組み合わせは本発明の範囲内にあり、異なる実施形態を構成する。例えば、下記の請求項中、請求項に記載した実施形態のどれをどう組み合わせてもちいてもよい。
【００９８】
さらに、一部の実施形態は、方法として、または方法の要素の組み合わせとしてここに記載したが、これらはコンピュータシステムのプロセッサ、またはその機能を実行する他の手段により実施可能である。このように、かかる方法または方法の要素を実行するのに必要な命令を有するプロセッサは、本方法またはその要素を実行する手段を構成する。さらに、ここに説明した装置の実施形態の要素は、本発明を実行するために、その要素により実行される機能を実行する手段の一例である。
【００９９】
ここでの説明では、具体的な詳細を多数記載する。しかし、言うまでもなく、本発明の実施形態はこれらの具体的な詳細がなくても実施することができる。他の場合には、説明を分かりにくくしないために、周知の方法、構造、及び技術は示さなかった。
【０１００】
ここで、特に断らなければ、共通の対象を記載する「第１の」、「第２の」、「第３の」などの順序を示す言葉を用いても、同じ対象の異なる事例を参照しているだけであり、その対象にそのような時間的、空間的、ランキング的、その他の順番があることを示唆するものではない。
【０１０１】
この明細書の先行技術の説明は、かかる先行技術が周知であることを認めるものではない。
【０１０２】
以下の請求項及びここでの記載では、「有する」との用語はオープンタームであり、少なくともそれに続く要素や特徴は含むが、それ以外を排除するものではない。このように、請求項において、「有する」というとき、その後に列記した手段や要素に限定すると解釈してはならない。例えば、「ＡとＢとを有する装置」という場合、その装置が要素ＡとＢのみから構成されているものと限定してはならない。「含む」との用語もオープンタームとして用いており、少なくともそれに続く要素や特徴を含むが、それ以外を排除することを意味していない。このように、「含む」は「有する」と同じ意味で用いている。
【０１０３】
同様に、「結合した」との用語は、請求項で使う時は、直接的な接続だけに限定するものと解釈してはならない。「結合した」、「接続された」及びこれらの派生語を用いることがある。言うまでもなく、これらの用語は互いに同意語として使用したものではない。このように、「装置Ｂに結合した装置Ａ」との表現の範囲は、装置Ａの出力が装置Ｂの入力に直接接続されている装置やシステムに限定されない。その意味は、Ａの出力とＢの入力との間に経路があり、その経路には他の装置や手段が含まれている場合もあるということである。「結合した」との用語は、２つ以上の要素が直接的物理的または電気的に接触していること、または２つ以上の要素が互いに直接接触していないが、それでも互いに共同またはインターラクトすることを意味する。
【０１０４】
このように、本発明の好ましい実施形態であると考えるものを説明したが、当業者には言うまでもなく、本発明の精神から逸脱することなく、その他の修正やさらなる修正をすることもでき、こうした変更や修正も本発明の範囲内にある。例えば、上記の数式は利用できる手順を単に表すだけである。ブロック図に機能を追加しても、機能を削除しても、機能ブロック間で動作を交換してもよい。本発明の範囲内に記載した方法にステップを追加しても、削除してもよい。
【図１】
0005270006.tif 000011
【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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【図１１】
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