(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先頭チャネルと、該先頭チャネルの符号化において用いた、固定コードブックとのラグ（遅延）を用いて符号化する、少なくとも１つの後続チャネルを決定することと；
複数チャネルのビットストリームの符号化において、該先頭チャネルを、組み込まれるビットストリームとして符号化することと；
前記複数チャネルのビットストリームの符号化において、後続チャネルを、廃棄できるビットストリームとして符号化することと；
該先頭チャネルとのチャネル間相関に応じて、後続チャネルの符号化モードを選択する、すなわち、該後続チャネルの符号化の際に、
先頭チャネルとのチャネル間相関が高い場合には、先頭チャネルの固定コードブックを共有固定コードブックとして符号化に用いる；
先頭チャネルとのチャネル間相関が低い場合には、該後続チャネルのための特定固定コードブックを符号化に用いることを特徴とする、複数チャネル線形予測分析合成信号符号化方法。
【請求項２】
選択可能な符号化モードでは、結果として固定された総ビットレートが得られることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
選択可能な符号化モードでは、結果として可変的総ビットレートが得られうることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
チャネル間相関が低い場合には、チャネル特定ＬＰＣフィルタを使用することと；
チャネル間相関が高い場合には、該先頭チャネルＬＰＣフィルタを共有することを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
該先頭チャネルの固定コードブック励起から各後続チャネル固定コードブック励起まで、チャネル相関固定コードブックによる量子化と、遅延処理（Ｄ）を行うことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
チャネル間相関が低い場合には、チャネル特定適応コードブックによる量子化と、ピッチ遅延処理を行うことと；
チャネル間相関が高い場合には、共有適応コードブックによる量子化と、ピッチ遅延処理を行うことを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
該先頭チャネルの適応コードブックのピッチ遅延から各後続チャネルのピッチ遅延まで、チャネル間適応コードブックによる量子化と、遅延処理を行うことを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
先頭チャネルと、該先頭チャネルに遅延している少なくとも１つの後続チャネルを決定する手段（４０）と；
複数チャネルのビットストリームの符号化において、該先頭チャネルを、組み込まれるビットストリームとして符号化する手段と；
前記複数チャネルのビットストリームの符号化において、後続チャネルを、廃棄できるビットストリームとして符号化する手段と；
該先頭チャネルとのチャネル間相関に応じて、後続チャネルの符号化モードを選択する、すなわち、該後続チャネルの符号化の際に、
先頭チャネルとのチャネル間相関が高い場合には、先頭チャネルの固定コードブックを共有固定コードブックとして符号化に用い、
先頭チャネルとのチャネル間相関が低い場合には、該後続チャネルのための特定固定コードブックを符号化に用いる手段（４０）とを有することを特徴とする、複数チャネル線形予測分析合成信号符号器。
【請求項９】
チャネル間相関が低い場合には、チャネル特定ＬＰＣフィルタを；
チャネル間相関が高い場合には、共有先頭チャネルＬＰＣフィルタを使用することを特徴とする、請求項８に記載の符号器。
【請求項１０】
該先頭チャネル固定コードブック励起から各後続チャネル固定コードブック励起まで、チャネル相関固定コードブックによる量子化と、遅延処理（Ｄ）を決定する手段（４０）を使用することを特徴とする、請求項９に記載の符号器。
【請求項１１】
チャネル間相関が低い場合には、チャネル特定適応コードブックによる量子化と、ピッチ遅延処理（Ｐ１１，Ｐ２２）を；
チャネル間相関が高い場合には、共有適応コードブックによる量子化と、ピッチ遅延処理を行うことを特徴とする、請求項８ないし１０のいずれか１項に記載の符号器。
【請求項１２】
チャネル間適応コードブック遅延（Ｐ１２）が、該先頭チャネル適応コードブックのピッチ遅延から各後続チャネルのピッチ遅延までの遅延を示すことを特徴とする、請求項１１に記載の符号器。
【請求項１３】
先頭チャネルと、該先頭チャネルに遅延している少なくとも１つの後続チャネルを決定する手段（４０）と；
複数チャネルのビットストリームの符号化において、先頭チャネルを、組み込まれるビットストリームとして符号化する手段と；
前記複数チャネルのビットストリームの符号化において、後続チャネルを、廃棄できるビットストリームとして符号化する手段と；
該先頭チャネルとのチャネル間相関に応じて、後続チャネルの符号化モードを選択する、すなわち、該後続チャネルの符号化の際に、
先頭チャネルとのチャネル間相関が高い場合には、先頭チャネルの固定コードブックを共有固定コードブックとして符号化に用い、
先頭チャネルとのチャネル間相関が低い場合には、該後続チャネルのための特定固定コードブックを符号化に用いる手段（４０）とを有することを特徴とする、複数チャネル線形予測分析合成信号符号器を含む端末。
【請求項１４】
チャネル間相関が低い場合には、チャネル特定ＬＰＣフィルタを；
チャネル間相関が高い場合には、共有先頭チャネルＬＰＣフィルタを使用することを特徴とする、請求項１３に記載の端末。
【請求項１５】
該先頭チャネル固定コードブック励起から各後続チャネル固定コードブック励起まで、チャネル相関固定コードブックによる量子化と、遅延処理（Ｄ）を行う手段（４０）を有することを特徴とする、請求項１４に記載の端末。
【請求項１６】
チャネル間相関が低い場合には、チャネル特定適応コードブックによる量子化と、ピッチ遅延処理（Ｐ１１，Ｐ２２）を；
チャネル間相関が高い場合には、共有適応コードブックによる量子化と、ピッチ遅延処理を行うことを特徴とする、請求項１３ないし１５のいずれか１項に記載の端末。
【請求項１７】
チャネル間適応コードブック遅延（Ｐ１２）が、前記先頭チャネル適応コードブックのピッチ遅延から各後続チャネルのピッチ遅延までの遅延を示すことを特徴とする、請求項１６に記載の端末。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステレオ音響信号等の複数チャネル信号の符号化と復号化に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来の音声符号化方法は、単一チャネルの音声信号を基本としているのが一般的である。常設の電話機と移動電話機との間の接続において利用される音声符号化はその一例である。音声符号化は、周波数が制限された空中電波インタフェース上で帯域幅利用を縮減するために無線リンク上で利用される。よく知られた音声符号化の例としては、ＰＣＭ（Pulse Code Modulation）、ＡＤＰＣＭ(Adaptive Differential Pulse Code Modulation)、サブ−バンド符号化（sub-band coding）、変換符号化（transform coding）、ＬＰＣ(Linear Predictive Coding)の音声作動符号化、及びハイブリッド符号化、例えばＣＥＬＰ(Code-Excited Linear Predictive)符号化のようなものなどがある［参考文献１−２］。
【０００３】
例えばステレオのスピーカと２つのマイクロホン（ステレオ・マイクロホン）を有するコンピュータ・ワークステーションのように、音響／音声通信で一入力信号より多くの入力信号を使う環境においては、ステレオ信号を伝送するために２つの音響／音声チャネルが必要とされる。複数チャネルを使う環境の他の例としては、２チャネル、３チャネル若しくは４チャネルの入力／出力を備えた会議室が挙げられることになろう。この種のアプリケーションは、インターネット上や第３世代の移動電話システムにおいて利用されることが予想されている。
【０００４】
通信システムにおいては、音声符号器のために利用可能な総ビットレートは、異なるリンクの能力に応じて定められる。無線リンクの高インタフェースまたは固定リンクのネットワークオーバーロードなどある特定の状況においては、利用可能なビットレートが減少する場合がある。ステレオ通信状態では、これは、パケットロス／誤ったフレームまたはマルチモード符号器については両チャネルのビットレートの低下を意味し、いずれの場合においても、両チャネルの質の低下を意味する。
【０００５】
さらなる問題は、ステレオ可能端末の配置である。全ての音響通信端末は、アダプティブマルチレート（ＡＭＲ）音声符号化／復号化等の単一チャネルを使用し、ステレオ端末のフォールバックモードは、単一チャネルである。関係者が複数のステレオ会議（例えばマルチキャストセッション）において１つの単一端末だと、相互運用性が必要となるため、ステレオ符号化の利用と高品質は制限されるであろう。
【０００６】
複数チャネルの線形予測合成分析（ＬＰＡＳ）信号符号化／復号化のための一般的な原則が参考文献３に記載されている。しかし、記載された符号器には上記の問題に対応できるほどの柔軟性がない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的は、チャネル間信号相関を活用し、組み込まれたビットストリームを維持する、効率的な複数チャネルＬＰＡＳ音声符号化構造を見出すことである。
【０００８】
さらなる目的は、任意の平均ビットレートで同一またはより良い音質を維持しつつ、Ｍチャネル音声信号につき、平均して、単一チャネル音声符号器のビットストリームをＭ倍少ないビットストリームを作成することである。
【０００９】
他の課題は、合理的実施と、該構造の中で符号器を実現するための計算の複雑性である。
【００１０】
上記の目的は、付属の請求項により解決される。
【００１１】
簡潔に言えば、本発明は、複数チャネル符号化ビットストリームに単一チャネルを組み込み、様々なリンク品質等が原因する様々な総ビットレートに関連する品質上の課題を克服することに関する。これらの構成により、総ビットレートを減少させる必要性があれば、組み込まれた単一チャネルビットストリームが維持され、他方のチャネルが無視される。すると、通信は、より低い総ビットレートを有する単一符号化操作へ「バックオフ」することになるが、依然として高い単一クオリティを維持し続ける。いかなる通信地点においても「ステレオ」ビットを落とすことは可能であるし、無線通信シナリオでのより高い信頼性のためにより多くのチャネル符号化ビットを付加することができる。「ステレオ」ビットは、受信側の能力に応じて落とすこともできる。複数関係者による会議における一関係者の受信側に単一復号器がある場合、もう一方の側のビットストリームを落とすことによって、組み込まれた単一ビットストリームを使用できる。
【００１２】
以下の添付図面と共に述べられる説明を参照すれば、本発明を最もよく理解することができる。また、これと同時に、本発明のさらなる目的と有効性についても、以下の添付図面と共に述べられる説明を参照することによって最もよく理解することができる。
【００１３】
以下の説明において、同等または類似の要素には同一の参照番号を付した。
【００１４】
【発明の実施の形態】
従来の単一チャネルの線形予測合成分析（ＬＰＡＳ）音声符号器と一般的な複数チャネル線形予測合成分析音声符号器（参考文献３）の説明を通じて本発明を説明していく。
【００１５】
図１は、従来の単一チャネルＬＰＡＳ音声符号器のブロック図である。この符号器は、２つの部分、すなわち、合成部と分析部とを具備している（これに対応する復号器は、合成部のみを有する）。
【００１６】
合成部は、ＬＰＣ合成フィルタ１２を具備しており、そのＬＰＣ合成フィルタ１２は、励振信号ｉ（ｎ）を受けて合成音声信号ｓ＾（ｎ）を出力する（ここで、「ｓ＾（ｎ）」は、上に＾を付したｓと（ｎ）とを併記した図中の符号を指す）。励振信号ｉ（ｎ）は、２つの信号ｕ（ｎ）とｖ（ｎ）を加算器２２で加算することによって形成される。信号ｕ（ｎ）は、固定コードブック（fixed codebook）１６からの信号ｆ（ｎ）をゲイン要素２０におけるゲインｇＦでスケーリングすることによって形成される。信号ｖ（ｎ）は、適応コードブック（adaptive codebook）１４からの励振信号ｉ（ｎ）の（遅延“ｌａｇ”で）遅延されたものをゲイン要素１８におけるゲインｇＡでスケーリングすることによって形成される。適応コードブックは、遅延要素２４を含むフィードバック・ループによって形成され、その遅延要素２４が励振信号ｉ（ｎ）を一サブフレームの長さＮだけ遅延させるものとなっている。これにより、適応コードブックは、コードブック内にシフトされた過去の励振信号ｉ（ｎ）を有することになる（最も古い励振はコードブック外へシフトされて破棄される）。ＬＰＣ合成フィルタのパラメータは、一般に２０ｍｓ〜４０ｍｓのフレーム毎にアップデートされるのに対し、適応コードブックは、５ｍｓ〜１０ｍｓのサブフレーム毎にアップデートされる。
【００１７】
ＬＰＡＳ符号器の分析部は、入来する音声信号ｓ（ｎ）のＬＰＣ分析を実行し、かつ、励振分析も実行する。
【００１８】
ＬＰＣ分析はＬＰＣ分析フィルタ１０によって実行される。このフィルタは、音声信号ｓ（ｎ）を受け、その信号のパラメトリック・モデル（parametric model）をフレームベースで構築する。モデルのパラメータは、実際の音声フレームのベクトルとモデルによって生成される対応信号のベクトルとの差で形成される残差ベクトルのエネルギーを最小とするように選択される。モデルの各パラメータは、分析フィルタ１０のフィルタ係数によって表される。それらのフィルタ係数は、フィルタの伝達関数Ａ（ｚ）を定める。合成フィルタ１２の伝達関数は少なくとも近似的には１／Ａ（ｚ）に等しいため、それらのフィルタ係数はさらに、破線の制御線で示したように、合成フィルタ１２を制御するものとなっている。
【００１９】
励振分析は、音声信号ベクトル｛ｓ（ｎ）｝と最も適した合成信号ベクトル｛ｓ＾（ｎ）｝を生じさせる、固定コードブックベクトル（コードブックのインデックス）、ゲインｇＦ、適応コードブックベクトル（遅延）及びゲインｇＡの、最良の組合せを決定するために実行される（ここで、｛｝は、ベクトルないしフレームを形成するサンプルを収集したものを表す）。これは、それらのパラメータのすべての可能な組合せをテストする全数探索においてなされる（いくつかのパラメータを他のパラメータとは独立して定め、かつ、残ったパラメータの探索中それらを固定しておく準最適（sub-optimal）探索方式を採ることも可能である）。合成ベクトル｛ｓ＾（ｎ）｝が対応する音声ベクトル｛ｓ（ｎ）｝にどのくらい近いかをテストするため、（加算器２６で形成された）差ベクトル｛ｅ（ｎ）｝のエネルギーをエネルギー計算器３０で計算することとしてもよい。しかし、重み付けされた誤差信号のベクトル｛ｅｗ（ｎ）｝においては、大きい誤差を大きい振幅の周波数帯域（large amplitude frequency bands）によってマスクするような形態で誤差が再配分（re-distribute）されており、この重み付けされた誤差信号のベクトル｛ｅｗ（ｎ）｝のエネルギーを考慮する方がより効率的である。これは、重み付けフィルタ２８で行われる。
【００２０】
次に、図１の単一チャネルＬＰＡＳ符号器を参考文献３の記載に基づいて複数チャネルＬＰＡＳ符号器とする変形について、図２〜図３を参照して説明する。音声信号として２つのチャネルの（ステレオの）音声信号を想定して説明を行うが、２つより多くのチャネルについて同様の原理を利用することとしてもよい。
【００２１】
図２は、参考文献３に記載の複数チャネルＬＰＡＳ音声符号器の分析部の一実施形態を示したブロック図である。図２においては、入力信号が信号成分ｓ１（ｎ）、ｓ２（ｎ）で示されているように複数チャネルの信号となっている。図１におけるＬＰＣ分析フィルタ１０は、マトリクス値伝達関数行列Ａ（ｚ）を有するＬＰＣ分析フィルタ・ブロック１０Ｍで置き換えられている。同様に、加算器２６、重み付けフィルタ２８、エネルギー計算器３０は、それぞれ対応する複数チャネル用のブロック２６Ｍ、２８Ｍ、３０Ｍによって置き換えられている。
【００２２】
図３は、参考文献３に記載の複数チャネルＬＰＡＳ音声符号器の合成部の一実施形態を示したブロック図である。複数チャネルの復号器もまた、このような合成部によって構成することとしてもよい。ここでは、図１におけるＬＰＣ合成フィルタ１２が、マトリクス値伝達関数行列Ａ−１（ｚ）を有するＬＰＣ合成フィルタ・ブロック１２Ｍで置き換えられている。この伝達関数行列Ａ−１（ｚ）は、（その表記文字記号が示すように）少なくとも近似的には行列Ａ（ｚ）の逆行列に等しいものとなっている。同様に、加算器２２、固定コードブック１６、ゲイン要素２０、遅延要素２４、適応コードブック１４、ゲイン要素１８は、それぞれ対応する複数チャネル用のブロック２２Ｍ、１６Ｍ、２４Ｍ、１４Ｍ、１８Ｍによって置き換えられている。
【００２３】
本発明に従って組み込まれた複数チャネルＬＰＡＳ符号器のついての以下の記載により、様々なブロックにおいて符号化の柔軟性がどのように改善されたかが明らかにされている。しかし、全てのブロックを記載された方法で構成しなくてはならないわけではない。符号化の柔軟性と複雑性とのバランスは個別の符号器の態様に応じて定められなくてはならない。
【００２４】
図４は、本発明の複数チャネルＬＰＡＳ音声符号器の合成部の実施態様の一例を示したブロック図である。
【００２５】
符号器の本質的特徴は、マルチパート固定コードブックの構造である。それには各チャネルについての個別の固定コードブックＦＣ１、ＦＣ２が含まれている。典型的には、固定コードブックは、代数的なコードブックを具備し、該コードブックにおいて、ある規則に従ってそれぞれのベクトルに配分されたユニットパルスにより励振ベクトルが形成される（これは当業者にとって周知であるから、本書ではさらに詳述しない）。各固定コードブックＦＣ１、ＦＣ２は、個別のゲインｇＦ１、ｇＦ２に関連している。本発明の本質的な特徴は、固定コードブックの一つ、典型的には最も強いまたは先頭の（単一の）チャネルに関連しているコードブックが、一遅延要素Ｄ（整数または分数であってもよい）にわたるより弱いまたは後続のチャネルと、チャネル間のゲインｇＦ１２とによって共有される点である。
【００２６】
各チャネルが同一信号をスケーリングし変換したチャネルからなる理想的な場合（エコーがない空間）、先頭チャネルの共有コードブックが必要とされるのみであり、遅延値Ｄは、音伝搬時間に直接対応している。チャネル間の相互相関が非常に低い、上記と反対の場合では、後続チャネルのための個別の固定コードブックが必要とされる。
【００２７】
固定コードブックにクロスチャネルブランチが１つだけの場合、先頭チャネルと後続チャネルはフレームごとに定められなければならない。先頭チャネルは変わりうるので、遅延ＤとゲインｇＦ１２を適切なチャネルに関連させるための同調的に制御されたスイッチＳＷ１とＳＷ２がある。図４の構成では、チャネル１が先頭チャネルであり、チャネル２が後続チャネルである。両スイッチＳＷ１とＳＷ２をそれらの正反対の状態に切り替えることによって、役割が逆転される。先頭チャネルの重たい切り替えを回避するために、多数の連続フレームのために同一の先頭チャネルが選択されている場合のみ変更を可能とすることが必要となる。
【００２８】
あるいは、後続チャネル固定コードブックのためのパルスの使用を先頭チャネル固定コードブックのパルスより少なくしてもよい。この実施態様では、固定コードブックの長さは、チャネルが後続チャネルに降格すると小さくなり、先頭チャネルに戻ると当初の大きさに戻される。
【００２９】
図４は、２チャネル固定コードブック構造を図示しているが、各コードブックの数と遅延及びチャネル間のゲインの数を増加させることによって、この概念はより多くのチャネルに対して容易に一般化できることが理解されなければならない。
【００３０】
先頭チャネルと後続チャネルの固定コードブックは、典型的には連続して順番に調べられる。好適な順序としては、第一に先頭チャネル固定コードブック励振ベクトル、遅延及びゲインを決定し、その後、後続チャネルの個別の固定コードブックベクトルとゲインを決定する。
【００３１】
図５は、本発明のマルチパート固定コードブックの実施態様のフローチャートである。ステップＳ１は（最大のフレームエネルギーを有するチャネル）先頭チャネル、典型的には最も強いチャネルを判断し符号化する。ステップＳ２は、所定の間隔（例えば完全な一フレームの一部分）の各後続チャネルと先頭チャネルの間の相互相関を判断する。ステップＳ３は、各後続チャネルについての遅延候補を記憶する。これらの遅延候補は、多数の最高の相互相関のピークの位置と、各後続チャネルについての各ピークのまわりの最も近傍の位置によって定義される。例えば３つの最高ピークを選択し、各ピークの両側の最も近い位置を付加することによって、後続チャネルについて総計９つの遅延候補を与えることになる。高分解（分数）遅延を使用した場合は、各ピークのまわりの候補数を、例えば５ないし７に増加できる。より高い分解は入力信号のアップサンプリングによって得ることができる。ステップＳ４は、最高の遅延組み合わせを選択する。ステップＳ５は、最適のチャネル間ゲインを判断する。最後にステップＳ６は、後続チャネルの励振とゲインを判断する。
【００３２】
固定コードブックゲインについては、各後続チャネルは、先頭チャネル固定コードブックに対して１チャネル間ゲインを必要とし、個別コードブックについては１ゲインを必要とする。これらのゲインは、典型的にはチャネル間で著しい相関関係を有している。これらはまた適応コードブックのゲインと相関付けられる。従ってこれらのゲインのチャネル間予測が可能である。
【００３３】
図４に戻り、マルチパート適応コードブックは、各チャネルにつき１つの適応コードブックＡＣ１、ＡＣ２を含む。マルチパート適応コードブックは複数チャネル符号器において多数の方法で構成されうる。例えば：
１．全てのチャネルはシングルピッチの遅延を共有する。各チャネルは、予測を改善するために個別にピッチゲインｇＡ１１、ｇＡ２２を有してもよい。共有ピッチの遅延は、閉じられたループの態様で先頭（単一）チャネルで探索され、その後後続チャネルで使用される。
２．チャネルは、個別のピッチの遅延Ｐ１１、Ｐ２２を有する。後続チャネルのピッチ遅延値は、先頭チャネルのピッチ遅延と異なるように、または独立して、符号化されうる。後続チャネルのピッチ遅延の探索は、先頭（単一）チャネルのピッチ遅延値の周りでなされる。
３．励振履歴をチャネル横断の態様で使用することができる。遅延距離Ｐ１２で先頭チャネル１からの励振履歴を有する予測チャネル２等の１個のチャネル横断励振ブランチを使用することができる。同調的に制御されたスイッチＳＷ３とＳＷ４は、どのチャネルが先頭なのかに応じて、チャネル横断励振を適切な加算器ＡＡ１、ＡＡ２に、チャネル横断ゲインｇＡ１２を通じて接続する。
【００３４】
固定コードブックに関する場合のように、記載された適応コードブックの構造は非常に柔軟で、マルチモード操作に適している。共有ピッチ遅延または個別のピッチ遅延を使用するか否かの選択は残差信号エネルギーに基づいてもよい。第一のステップでは、最適な共有ピッチ遅延の残差エネルギーが決定される。第二のステップでは、最適な個別のピッチ遅延の残差エネルギーが決定される。共有ピッチ遅延の場合の残差エネルギーが個別のピッチ遅延の場合の残差エネルギーよりも所定量超過している場合、個別のピッチ遅延が使用される。そうでない場合は、共有ピッチ遅延が使用される。希望であれば、決定を円滑にするためにエネルギー差の平均移動を用いてもよい。
【００３５】
この方策は、共有ピッチ遅延か個別のピッチ遅延かを決定するための「閉ループ」方法と考えることができる。あるいは、チャネル間相関等に基づく「開ループ」方法も可能である。この場合、チャネル間相関が所定の閾値を越える場合、共有ピッチ遅延が使用される。そうでない場合は、個別のピッチ遅延が使用される。
【００３６】
チャネル間のピッチ遅延を使用するか否かを決定するために同様の方法を使用することができる。
【００３７】
さらに、異なるチャネル間の適応コードブックゲインの間で重要な相関が期待されている。これらのゲインは、チャネルの内部ゲイン履歴から、他のチャネルに属する同一フレームのゲインから、及び固定コードブックゲインからも予測されうる。
【００３８】
図４のＬＰＣ合成フィルタ・ブロック１２Ｍでは、各チャネルは個別のＬＰＣ（線形予測符号化）フィルタを使用する。これらのフィルタは、単一チャネルの場合と同様の方法で個別に駆動することができる。しかし、チャネルの一部または全部が同一ＬＰＣフィルタを共有することもできる。これによって、ＬＰＣスペクトル間のスペクトル距離等の信号特性に応じて、複数フィルタモードと単一フィルタモードとを切り替えることができる。チャネル間予測をＬＳＰ（線スペクトル対）パラメータのために使用すると、該予測は低相関モードのために停止されるかまたは低減される。
【００３９】
図６は、本発明の複数チャネルＬＰＡＳ音声符号器の分析部の実施態様の一例を示すブロック図である。図１と図２を参照しながらすでに説明したブロックに加えて、図６に記載の分析部は、複数モード分析ブロック４０を含む。ブロック４０は、先頭チャネルの固定コードブック、遅延Ｄ及びゲインｇＦ１２のみを使用した後続チャネルの符号化を正当化するのに後続チャネルと先頭チャネルの間に十分な相関があるか否かを判断するために、チャネル間の相関を判断する。もしそうでない場合は、後続チャネルのために個別の固定コードブックとゲインを使用することが必要となるであろう。該相関は、時間ドメインにおける通常の相関、つまり、第二のチャネル信号を第一の信号に最も良く適合するまでシフトすることによって判断することができる。２つ以上のチャネルが存在する場合には、最小相関値が所定の閾値を超過したときに先頭チャネル固定コードブックが共有固定コードブックとして使用されることになる。あるいは、先頭チャネルに対する相関が所定の閾値を超過するチャネルのために共有固定コードブックを使用し、残りのチャネルのために個別の固定コードブックを使用してもよい。正確な閾値はリスニングテストによって判断される。
【００４０】
本発明の上記に記載の実施態様の様々な要素の機能は、典型的には一または複数のマイクロプロセッサまたはマイクロ／信号プロセッサの組合せ、及びこれに対応するソフトウェアによって実行される。
【００４１】
図面において、幾つかのブロック及びパラメータは任意のものであり、複数チャネル信号の特性及び音声品質の全体的な要求基準に応じて使用することができる。符号器のビットは、それらが最も必要とされている所に割り当てることができる。符号器は、フレームごとに選択してＬＰＣ部分、適応及び固定コードブックの間に様々にビットを分配する。これは、チャネル内マルチモード操作の一例である。
【００４２】
マルチモード操作のさらなる例は、符号器のビットをチャネル間に分配するということ（非対称符号化）である。これは、チャネル間マルチモード操作と称される。ここでの一例は、一／複数のチャネルまたは一チャネルにおける複数のビットで符号化された符号器ゲインのためのより大きな固定コードブックであろう。ソース信号特性を効率的に活用するために該２つのマルチモード操作例を組み合わせることができる。
【００４３】
該マルチモード操作は、閉ループ態様でまたは開ループ方法で制御することができる。閉ループ方法は、各モードについての残差符号化エラーに応じてモードを判断する。これは計算上、金のかかる方法である。開ループ方法では、符号化モードは、入力信号特性に基づく決定によって判断される。チャネル内の場合は、参考文献４に記載されたように、音声、スペクトル特性及び信号エネルギー等に基づいて、可変レートモードが判断される。チャネル間モードの決定のためには、チャネル間相互相関関数またはスペクトル距離関数が使用されモードが決定される。ノイズまたは無声符号化のためには、周波数ドメインにおける複数チャネル相関特性を使用することがより適切である。開ループと閉ループ技術の組み合わせも可能である。開ループ分析は、複数の候補モードを決定し、これらは符号化され、そして閉ループ決定時に最終残差エラーが使用される。
【００４４】
（先頭チャネルと後続チャネルの間の）複数チャネル予測は、複数チャネルＬＰＡＳゲイン及びＬＰＣパラメータのために必要なビット数を減らすための高チャネル間相関モードのために使用することができる。
【００４５】
一般化されたＬＰＡＳ（参考文献５参照）としてすでに知られている技術を本発明の複数チャネルＬＰＡＳ符号器に使用することもできる。簡単にいうと、この技術は実際の符号化前のフレームごとの入力信号の前処理に関係している。複数の可能性ある修正信号を検査し、最小の歪みで符号化されうる信号が符号化されるべき信号として選択される。
【００４６】
上記の説明は主として符号器を対象としている。これに対応する復号器は、このような符号器の合成部を含むのみでありうる。典型的には、符号器／復号器の組み合わせは、帯域幅制限通信チャネル上で符号化信号を伝送／受信する端末において使用される。端末は、携帯電話または基地局の無線端末であってもよい。そのような端末は、アンテナ、増幅器、イコライザ、チャネル符号器／復号器等の他の様々な要素も含みうる。しかし、これらの要素は、本発明を説明するために重要ではないので、その説明は省略されている。
【００４７】
本発明の範囲から逸脱することなく、本発明に対して様々な変形や変更がなされ得るのは、当業者に理解されるところであり、本発明の範囲は特許請求の範囲の記載によって定められる。
【００４８】
参考文献
[１] A. Gersho, “Advances in Speech and Audio Compression”, Proc. of the IEEE, Vol. 82, No. 6, pp 900-918, June 1994,
[２] A. S. Spanias, “Speech Coding: A Tutorial Review”, Proc. of the IEEE, Vol 82, No. 10, pp 1541-1582, Oct 1994.
[３] WO00/19413(Telefonaktiebolaget LM Ericsson).
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[５] Bastiaan Kleijn et.al, "Generalized analysis-by-synthesis coding and its application to pitch prediction", page 337-340, In Proc. IEEE Int. Conf. Acoust., Speech and Signal Processing, 1992.
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来の単一チャネルＬＰＡＳ音声符号器のブロック図である。
【図２】  従来の複数チャネルＬＰＡＳ音声符号器の分析部の一実施態様を示したブロック図である。
【図３】  従来の複数チャネルＬＰＡＳ音声符号器の合成部の一実施態様を示したブロック図である。
【図４】  本発明の複数チャネルＬＰＡＳ音声符号器の分析部の実施態様の一例を示したブロック図である。
【図５】  マルチパート固定コードブックの探索方法の実施態様の一例のフローチャートである。
【図６】  本発明の複数チャネルＬＰＡＳ音声符号器の分析部の実施態様の一例を示したブロック図である。
【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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