【手続補正書】
【提出日】平成20年4月9日(2008.4.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  音声圧縮装置であって、
（ａ）音声データの複数のフレームを受け取るスーパーフレームバッファと、
（ｂ）前記スーパーフレーム中に含まれるフレーム内の音声データの特性を分析して、関連する音声データパラメータのセットを生成する、フレームベースのエンコーダ分析モジュールと、
（ｃ）前記スーパーフレームバッファ内に含まれるフレームのグループに関して前記分析モジュールから音声データパラメータを受け取り、前記フレームのグループに関するデータを分析によって削減し、前記データを量子化および符号化し、送信用の送出ディジタルビットストリームにするスーパーフレームエンコーダであって、各フレームに関する多帯域ボイシング決定をそのフレームに対する単一のカットオフ周波数にマッピングするバンドパスボイシングスムーザを備え、前記カットオフ周波数が、許容される値の所定リストからの値の１つをとる前記スーパーフレームエンコーダと
を備えることを特徴とする音声圧縮装置。
【請求項２】  請求項１に記載の音声圧縮装置であって、前記分析モジュールが、線形予測コーダ、混合励起線形予測コーダ、ハーモニックコーダ、および多帯域励起コーダからなる音声エンコーダのグループから選択されることを特徴とする音声圧縮装置。
【請求項３】  請求項１に記載の音声圧縮装置であって、前記スーパーフレームエンコーダが、ピッチスムーザ、バンドパスボイシングスムーザ、線形予測カンタイザ、ジッタカンタイザ、およびフーリエ絶対値カンタイザからなるパラメトリック処理モジュールのグループから選択される少なくとも２つのパラメトリック処理モジュールを備えることを特徴とする音声圧縮装置。
【請求項４】  請求項１に記載の音声圧縮装置であって、前記スーパーフレームエンコーダがベクトルカンタイザを備え、スーパーフレーム内のピッチ値がピッチエラーに応答した前記ベクトルカンタイザのひずみ測定値でベクトル量子化されることを特徴とする音声圧縮装置。
【請求項５】  請求項１に記載の音声圧縮装置であって、前記スーパーフレームエンコーダがベクトルカンタイザを備え、スーパーフレーム内のピッチ値がピッチ差分およびピッチエラーに応答した前記ベクトルカンタイザのひずみ測定値でベクトル量子化されることを特徴とする音声圧縮装置。
【請求項６】  請求項１に記載の音声圧縮装置であって、前記スーパーフレームエンコーダが線形予測パラメータのカンタイザを備え、各線形予測パラメータにつき異なる補間係数を採用した線形予測パラメータのコードブックベースの補間によって量子化が行われ、前記カンタイザが閉ループモードで動作していくつかのフレームにわたるエラー全体を最小限に抑えることを特徴とする音声圧縮装置。
【請求項７】  請求項６に記載の音声圧縮装置であって、前記カンタイザが、前記コードブックベースの補間を用いて線スペクトル周波数（ＬＳＦ）量子化を行うことができることを特徴とする音声圧縮装置。
【請求項８】  請求項７に記載の音声圧縮装置であって、前記コードブックが、重心ベースの訓練プロシージャによる作用を受ける訓練データベースにより生成されることを特徴とする音声圧縮装置。
【請求項９】  請求項１に記載の音声圧縮装置であって、前記スーパーフレームエンコーダがピッチスムーザを備え、オンセット／オフセットクラシファイアに基づいて計算が行われることを特徴とする音声圧縮装置。
【請求項１０】  請求項１に記載の音声圧縮装置であって、前記スーパーフレームエンコーダがピッチスムーザを備え、複数のボイシング決定を用いてピッチ軌跡が計算されることを特徴とする音声圧縮装置。
【請求項１１】  請求項１０に記載の音声圧縮装置であって、前記ピッチスムーザが、エネルギー、零交差レート、ピーク度、入力音声の最大相関係数、５００Ｈｚローパスフィルタにかけた音声の最大相関係数、ローパスフィルタにかけた音声のエネルギー、およびハイパスフィルタにかけた音声のエネルギーからなる波形特徴パラメータのグループから選択される少なくとも４つの波形特徴パラメータに基づいて、フレームをオンセットフレームとオフセットフレームに分類することを特徴とする音声圧縮装置。
【請求項１２】  請求項１に記載の音声圧縮装置であって、前記フレームベースのエンコーダ分析モジュールが、ＭＥＬＰ（Ｍｉｘｅｄ Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ Ｌｉｎｅａｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）分析アルゴリズムを使用することを特徴とする音声圧縮装置。
【請求項１３】  請求項１２に記載の音声圧縮装置であって、前記バンドパスボイシングスムーザが、フレームのカットオフ周波数を近隣フレームのカットオフ周波数および平均フレームエネルギーの関数として修正することによって平滑化を行うことを特徴とする音声圧縮装置。
【請求項１４】  請求項１に記載の音声圧縮装置であって、スーパーフレーム内の各フレームに対する非周期性フラグビットをスーパーフレームごとの単一ビットに圧縮する手段をさらに備え、前記ビットが前記スーパーフレーム内における有声フレームおよび無声フレームの配置に基づいて生成されることを特徴とする音声圧縮装置。
【請求項１５】  請求項１に記載の音声圧縮装置であって、前記スーパーフレームエンコーダが、パラメトリックデータをビットのセットに符号化する複数のカンタイザを備え、前記カンタイザの少なくとも１つが、補間係数を表すためにベクトル量子化を採用することを特徴とする音声圧縮装置。
【請求項１６】  請求項１に記載の音声圧縮装置であって、スーパーフレームが、前記スーパーフレーム内における有声フレームと無声フレームの組合せに基づいて複数の符号化状態の１つに分類され、前記符号化状態の各々が、前記スーパーフレームで用いられる異なるビット割振りに関連することを特徴とする音声圧縮装置。
【請求項１７】  音声圧縮装置であって、
（ａ）音声データの複数のフレームを受け取るスーパーフレームバッファと、
（ｂ）前記音声データに関する音声データパラメータのセットを決定する、フレームベースの分析モジュールと、
（ｃ）スーパーフレーム内のフレームのグループに関する量子化前の音声データパラメータを受け取るスーパーフレームエンコーダとを備え、前記スーパーフレームエンコーダが、
（ｉ）スーパーフレームの各フレームに関するピッチおよび無声／有声決定を決定し、フレームをオンセットフレームとオフセットフレームに分類するのに必要なパラメータを抽出するピッチスムーザと、
（ｉｉ）前記スーパーフレーム内のフレームに関するバンドパスボイシング強度を決定し、各フレームに関するカットオフ周波数を決定するバンドパスボイシングスムーザと、
（ｉｉｉ）前記分析モジュール、前記ピッチスムーザ、および前記バンドパスボイシングスムーザから受け取ったボイシングパラメータをビットのセットに量子化し、前記ビットを送信用の送出ディジタルビットストリームに符号化するパラメータカンタイザエンコーダとを備えることを特徴とする音声圧縮装置。
【請求項１８】  音声デコーダ装置であって、
（ａ）入来したディジタルビットストリームを一連のスーパーフレームとして受け取り、前記スーパーフレームを復号および逆量子化して、フレームベースの量子化済み音声パラメータにするスーパーフレームデコーダと、
（ｂ）前記フレームベースの量子化済み音声パラメータを受け取り、前記フレームベースの量子化済み音声パラメータを結合して合成音声出力信号にする、フレームベースのデコーダと
を備えることを特徴とする音声デコーダ装置。
【請求項１９】  請求項１８に記載の音声デコーダ装置であって、前記フレームベースの量子化済み音声パラメータを結合することは、
（ａ）受け取った、複数のピッチ期間を有するパラメトリック音声データストリームをバッファリングし、前記バッファリングしたフレームデータをバッファにロードするステップと、
（ｂ）周波数スペクトルをカットオフ周波数に基づく領域に分割することによって各ピッチ期間内の励起の推定スペクトルを構築するステップであって、
（ｉ）各領域につきフーリエ絶対値を計算し、次いで、前記領域の少なくとも１つについて得られた計算済みフーリエ絶対値を、その領域について計算された利得係数によって増減するステップと、
（ｉｉ）各領域内の位相を計算するステップであって、前記領域の少なくとも１つについて得られた位相が重み付きランダム位相を用いて修正されているステップと、
（ｉｉｉ）各領域内の前記フーリエ絶対値および前記位相を、逆離散フーリエ変換を計算することによって時間領域表現に変換するステップとを含むステップと、
（ｃ）前記時間領域表現からアナログ音声信号を生成するステップと
を備える方法を含むことを特徴とする音声デコーダ装置。
【請求項２０】  請求項１９に記載の音声デコーダ装置であって、前記周波数スペクトルの分割に用いられる前記領域が、
（ａ）フーリエ絶対値が前記スペクトルを直接決定する、低い方の領域と、
（ｂ）現在のフレームのカットオフ周波数に応じて１から０でない正の値まで下降する直線的な減少する重み係数でフーリエ絶対値が縮小される遷移領域と、
（ｃ）現在のフレームのカットオフ周波数に応じた重み係数でフーリエ絶対値が縮小される、高い方の領域と
を備えることを特徴とする音声デコーダ装置。
【請求項２１】  スーパーフレームで符号化された音声データストリームを受け取り、それをフレームベースで符号化された音声データストリームに変換するアップトランスコーダ装置であって、
（ａ）スーパーフレームデータを収集し、複数のフレームを含むスーパーフレームに関する複数のスーパーフレームパラメータを表すビットを抽出するスーパーフレームバッファと、
（ｂ）前記複数のスーパーフレームパラメータのうちの少なくとも一部に対するビットを、前記スーパーフレームの前記複数のフレームの各フレームに関する複数のパラメータ値に逆量子化するデコーダと、
（ｃ）前記複数のフレームの各フレームに関する前記複数のパラメータ値をフレームベースのデータに量子化し、フレームベースの音声データストリームを生成する、フレームベースのエンコーダと
を備えることを特徴とするアップトランスコーダ装置。
【請求項２２】  フレームベースで符号化された音声データストリームを受け取り、それをスーパーフレームベースで符号化された音声データストリームに変換するダウントランスコーダ装置であって、
（ａ）パラメトリック音声データの複数のフレームを収集し、前記複数のフレームに関する複数のフレームベースの音声パラメータを表すビットを抽出するバッファと、
（ｂ）パラメトリック音声データの前記複数のフレームの各フレームに関する前記複数のフレームベースの音声パラメータの少なくとも一部に関する前記ビットを、前記複数のフレームの各フレームに関する複数の量子化済みパラメータ値に逆量子化するデコーダと、
（ｃ）前記複数のフレームの各フレームに関する前記複数の量子化済みパラメータを収集し、前記複数のフレームを含むスーパーフレームに関するスーパーフレームパラメトリック音声データのセットを生成し、前記スーパーフレームパラメトリック音声データを量子化および符号化して、送出スーパーフレームベースの符号化済み音声データストリームにするスーパーフレームエンコーダと
を備えることを特徴とするダウントランスコーダ装置。
【請求項２３】  ディジタル化済み音声をパラメトリック音声データに符号化するボコーダ方法であって、
（ａ）ディジタル化済み音声の複数のフレームをスーパーフレームバッファにロードするステップと、
（ｂ）パラメトリック分析によりＭＥＬＰ（Ｍｉｘｅｄ Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ Ｌｉｎｅａｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）分析アルゴリズムを使用して、スーパーフレームバッファの各フレーム内のディジタル化済み音声を符号化して、フレームベースのパラメトリック音声データを生成するステップと、
（ｃ）スーパーフレームの各フレーム内のピッチおよびＵ／Ｖパラメータを計算することにより、フレームをオンセットフレームとオフセットフレームに分類し、音声平滑化を実施する前記分類を使用するステップと、
（ｄ）スーパーフレームバッファ内のフレームに関するバンドパスボイシング強度パラメータを計算することにより、スーパーフレーム内の各フレームに関するカットオフ周波数を決定するステップと、
（ｅ）スーパーフレーム内のフレームのグループに対するパラメトリック分析、フレーム分類、およびカットオフ周波数決定のステップから、スーパーフレームパラメータのセットを収集するステップと、
（ｆ）スーパーフレームパラメータを量子化して、量子化済みスーパーフレームパラメータデータを形成する削減されたデータビットのセットによって表される離散的な値にするステップと、
（ｇ）量子化したスーパーフレームパラメータデータを、スーパーフレームベースのパラメトリック音声データのデータストリームに符号化するステップであって、該データストリームは、フレームベースのパラメトリック音声データとほぼ同等の音声情報を含み、しかもなお符号化済み音声の秒あたりのビットレートがより低いステップと
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２４】  スーパーフレームベースのパラメトリック音声データからディジタル化済み音声を生成するボコーダ方法であって、
（ａ）スーパーフレームバッファ中でスーパーフレームベースのパラメトリック音声データを受け取るステップと、
（ｂ）前記スーパーフレームバッファ内の前記音声データを復号および逆量子化して、フレームベースの音声パラメータ値のセットを再生するステップと、
（ｃ）前記フレームベースの音声パラメータを復号するフレームベースの音声シンセサイザによって、前記フレームベースの音声パラメータを復号するステップと
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２５】  スーパーフレームベースで符号化された音声データストリームを、フレームベースで符号化された音声データストリームにアップトランスコーディングする方法であって、
スーパーフレームデータを受け取り、複数のフレームを含むスーパーフレームに関する複数のスーパーフレームパラメータを表すビットを抽出するステップと、
前記複数のスーパーフレームパラメータのうちの少なくとも一部に対するビットを、前記スーパーフレームの前記複数のフレームに関する複数のパラメータ値に逆量子化して、前記複数のフレームの各フレームが、前記複数のパラメータ値のセットに関連するようにするステップと、
前記複数のフレームの各フレームに関する前記複数のパラメータ値のセットを量子化し、フレームベースのデータストリームを生成するステップと
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２６】  フレームベースで符号化された音声データストリームを、スーパーフレームベースで符号化された音声データストリームにダウントランスコーディングする方法であって、
フレームベースのパラメトリック音声データの複数のフレームを受け取り、前記複数のフレームに関する複数のフレームベースの量子化済み音声パラメータを表すビットを抽出するステップと、
前記複数のフレームベースの音声パラメータの少なくとも一部を、前記複数のフレームの各フレームに関する複数のパラメータ値のセットに逆量子化するステップと、
前記複数のフレームに関する前記複数のパラメータ値を、前記複数のフレームを含むスーパーフレームに関するスーパーフレームベースのパラメトリック音声データに量子化して、スーパーフレームベースのデータストリームを生成するステップと
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２７】  請求項２１に記載のアップトランスコーダ装置であって、前記複数のスーパーフレームパラメータ、および前記複数のフレームの各フレームに関する前記複数のパラメータ値は、前記スーパーフレームに関するピッチ、ボイシング決定、およびＬＳＦ値のうちの１つまたは複数を含むことを特徴とするアップトランスコーダ装置。
【請求項２８】  請求項２１に記載のアップトランスコーダ装置であって、前記複数のスーパーフレームパラメータのうちの１つまたは複数は、前記フレームベースの音声データストリームにおいて、前記デコーダによる逆量子化なしで、かつ、前記フレームベースのエンコーダによる量子化なしで再生され、そうすることによって、前記複数のスーパーフレームパラメータのうちの前記１つまたは複数の再量子化をとばすことを特徴とするアップトランスコーダ装置。
【請求項２９】  請求項２１に記載のアップトランスコーダ装置であって、前記デコーダはスーパーフレームＭＥＬＰデコーダであり、前記フレームベースのエンコーダはＭＥＬＰエンコーダであることを特徴とするアップトランスコーダ装置。
【請求項３０】  請求項２２に記載のダウントランスコーダ装置であって、前記スーパーフレームパラメトリック音声データ、および前記複数のフレームの各フレームに関する前記複数のフレームベースのパラメータ値は、前記スーパーフレームに関するピッチ、ボイシング決定、およびＬＳＦ値のうちの１つまたは複数を含むことを特徴とするダウントランスコーダ装置。
【請求項３１】  請求項２２に記載のダウントランスコーダ装置であって、前記デコーダはＭＥＬＰデコーダであり、前記スーパーフレームエンコーダはスーパーフレームＭＥＬＰエンコーダであることを特徴とするダウントランスコーダ装置。
【請求項３２】  請求項２５に記載の方法であって、前記複数のスーパーフレームパラメータ、および前記複数のフレームの各フレームに関する前記複数のパラメータ値は、前記スーパーフレームに関するピッチ、ボイシング決定、およびＬＳＦ値のうちの１つまたは複数を含むことを特徴とする方法。
【請求項３３】  請求項２５に記載の方法であって、前記複数のスーパーフレームパラメータのうちの１つまたは複数は、前記フレームベースのデータストリームにおいて、逆量子化および量子化なしで再生され、そうすることによって、前記複数のスーパーフレームパラメータのうちの前記１つまたは複数の再量子化をとばすことを特徴とする方法。
【請求項３４】  請求項２６に記載の方法であって、前記スーパーフレームベースのパラメトリック音声データ、および前記複数のフレームの各フレームに関する前記複数のパラメータ値は、前記スーパーフレームに関するピッチ、ボイシング決定、およびＬＳＦ値のうちの１つまたは複数を含むことを特徴とする方法。
【請求項３５】  オーディオ音声信号を符号化する方法であって、
前記オーディオ音声信号に対応する音声データの複数のフレームを含むスーパーフレームを受け取るステップと、
量子化前の音声データパラメータのセットに関する、前記スーパーフレームにおける各フレームを決定するステップと、
前記スーパーフレームにおける各フレームに関する、ピッチおよび無声／有声決定を決定し、前記スーパーフレームにおける各フレームからフレーム分類に関するパラメータを抽出するステップと、
前記スーパーフレーム内の前記フレームに関するバンドパスボイシング強度およびカットオフ周波数を決定するステップと、
前記音声データパラメータ、ピッチ、無声／有声決定、フレーム分類、バンドパスボイシング強度、およびカットオフ周波数をビットのセットに量子化し、前記ビットのセットを符号化するステップと
を備えることを特徴とする方法。