(57)【要約】マルチチャネル信号は、主信号と副信号を表す１セットの変換パラメータとにより表現される。マルチチャネル信号の品質を低減することなしに送信信号のビットレートを低減するのを可能にする。本発明は、主信号と副信号を符号化する方法に関し、少なくとも主信号と副信号は、マルチチャネルオーディオ信号を表し、主信号と副信号は、主信号と副信号のパワースペクトルエネルギー間の関係が音響心理的な帯域当たり完全であるという特性を有しており、副信号は、主信号と音響心理的に相関していない。主信号と副信号を符号化する方法は、副信号に対応しかつ副信号の特性を有する第三の信号を再生するために調整される１セットの変換パラメータへの予め決定された変換により副信号を変換するステップ、少なくとも主信号によるか変換パラメータによりマルチチャネル信号を表現するステップを含んでいる。
2006521577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主信号と副信号を符号化する方法であって、少なくとも前記主信号と前記副信号はマルチチャネルオーディオ信号を表し、前記主信号と前記副信号は、前記主信号のパワースペクトルのエネルギーと前記副信号のパワースペクトルのエネルギーとの間の関係が音響心理的な帯域当たり完全であるという特性を有し、前記副信号は、前記主信号と音響心理的に無相関であり、
予め決定された変換により、前記副信号に対応しかつ前記副信号の特性を有する第三の信号を再現するために調整される変換パラメータのセットに前記副信号を変換するステップと、
少なくとも前記主信号及び前記変換パラメータにより前記マルチチャネル信号を表現するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記予め決定された変換は、前記主信号のスペクトルと前記副信号のスペクトルとの間の関係を定義する変換パラメータのセットを前記主信号と前記副信号とから生成するステップを含む、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記変換パラメータを生成するステップは、
前記主信号と前記副信号の両者に線形予測を実行し、第一のセットが前記主信号に対応する係数を含み第二のセットが前記副信号に対応する係数を含む２セットの予測係数を生じるステップと、
前記副信号のエネルギーを決定するステップとを含み、
前記変換パラメータは、前記予測係数と前記決定されたエネルギーを含む、
請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
前記変換パラメータを生成するステップは、
前記主信号の振幅スペクトルと前記副信号の振幅スペクトルを決定し、
前記主信号の決定された振幅スペクトルと前記副信号の決定された振幅スペクトルとの間の比を決定するステップと、
予測システムへの入力として決定された比に基づく情報を使用することで、予測係数を生成するステップと、
前記副信号のエネルギーを決定するステップとを含み、
前記変換パラメータは、前記予測係数及び前記決定されたエネルギーを含む、
請求項１又は２記載の方法。
【請求項５】
前記変換パラメータを生成するステップは、
前記副信号に線形予測を実行して、前記副信号に対応する係数を含む１セットの予測係数を生じるステップと、
前記副信号の時間的なエンベロープを決定するステップとを含み、
前記変換パラメータは、前記予測係数及び決定された時間的なエンベロープを含む、
請求項１又は２記載の方法。
【請求項６】
前記副信号を１セットの変換パラメータに変換するステップは、少なくとも前記副信号のオーバラップするセグメントに、それぞれのセグメントに対応する変換パラメータを決定することで実行される、
請求項１乃至５のいずれか記載の方法。
【請求項７】
前記主信号と前記副信号の情報を復号化する方法であって、少なくとも前記主信号と副信号は、マルチチャネルオーディオ信号を表し、前記主信号と前記副信号は、前記主信号のパワースペクトルのエネルギーと前記副信号のパワースペクトルのエネルギーとの間の関係が音響心理的な帯域当たり完全であるという特性を有し、前記副信号は、前記主信号と音響心理的に無相関であり、
前記主信号と、前記副信号に対応しかつ前記副信号と同じ特性を有する第三の信号を再現するために調整される変換パラメータのセットとを受信するステップと、
予め決定された変換を逆方向に実行するために、前記変換パラメータを使用することで前記副信号の前記特性を有する第三の信号を生成するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
前記第三の信号を生成するステップは、
白色雑音系列を生成するステップと、
前記副信号に対応する、受信された変換パラメータに含まれる予測係数により定義される線形予測フィルタで前記白色雑音系列をフィルタリングすることにより第一の信号を生成するステップと、
第二の信号のエネルギーが、前記受信された変換パラメータに含まれる前記副信号の決定されたエネルギーに対応するまで、前記第二の信号を減衰するステップと、
を含む請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記第三の信号を生成するステップは、
時間信号と前記主信号の間のスペクトルエネルギーの関係が前記主信号と前記副信号との間のスペクトルエネルギーの関係に対応する時間信号であって、フィルタパラメータとして変換パラメータを使用して前記主信号をフィルタリングすることで生成される時間信号を生成するステップと、
時間信号をフィルタリングして、出力信号が音響心理的に前記主信号と無相関であることを保証するステップと、
を含む請求項７記載の方法。
【請求項１０】
前記時間信号を生成するステップは、
受信された変換パラメータに含まれる、前記主信号に対応する予測係数により定義される線形予測解析フィルタで前記主信号をフィルタリングすることで第一の信号を生成するステップと、
前記受信された変換パラメータに含まれる前記副信号に対応する予測係数により定義される線形予測合成フィルタで前記第一の信号をフィルタリングすることで第二の信号を生成するステップと、
前記信号エネルギーが、前記受信された変換パラメータに含まれる前記副信号の決定されたエネルギーに対応するまで、前記第二の信号を減衰するステップと、
を含む請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記時間信号を生成するステップは、
前記予測係数が、前記主信号の決定された振幅スペクトルと前記副信号の決定された振幅スペクトルとの間の比を決定し、決定された比の逆フーリエ変換を実行し、予測システムへの入力として逆フーリエ変換の結果を使用することで生成されている、変換パラメータに含まれる予測係数により定義される線形予測フィルタで前記主信号をフィルタリングすることで第一の信号を生成するステップと、
前記信号のエネルギーが、前記変換パラメータに含まれる前記副信号の決定されたエネルギーに対応するまで、前記第二の信号を減衰するステップとを含み、
前記変換パラメータは、前記予測係数及び前記決定されたエネルギーを含む、
請求項９記載の方法。
【請求項１２】
前記変換パラメータは、特定のセグメントに対応して生成されており、前記副信号と同じ特性を有する第三の信号を生成するステップは、特定のセグメント間の変換パラメータをはじめに補間することで実行される、
請求項７乃至１１のいずれか記載の方法。
【請求項１３】
主信号と副信号を符号化するための装置であって、少なくとも前記主信号と前記副信号はマルチチャネルオーディオ信号を表し、前記主信号と前記副信号は、前記主信号のパワースペクトルのエネルギーと前記副信号のパワースペクトルのエネルギーとの間の関係が音響心理的な帯域当たり完全であるという特性を有し、前記副信号は、前記主信号と音響心理的に無相関であり、
予め決定された変換により、前記副信号に対応しかつ前記副信号と同じ特性を有する第三の信号を再現するために調整される変換パラメータのセットに前記副信号を変換する第一の処理手段と、
少なくとも前記主信号及び前記変換パラメータにより前記マルチチャネル信号を表現するために調整される第二の処理手段と、
を有することを特徴とする装置。
【請求項１４】
前記主信号と前記副信号の情報を復号化する装置であって、少なくとも前記主信号と前記副信号は、マルチチャネルオーディオ信号を表し、前記主信号と前記副信号は、前記主信号のパワースペクトルのエネルギーと前記副信号のパワースペクトルのエネルギーとの間の関係が音響心理的な帯域当たり完全であるという特性を有し、前記副信号は、前記主信号と音響心理的に無相関であり、
前記主信号と、前記副信号に対応しかつ前記副信号と同じ特性を有する第三の信号を再再現するために調整される変換パラメータのセットとを受信する受信手段と、
予め決定された変換を逆方向に実行するために、前記変換パラメータを使用することで前記第二の信号と同じ特性を有する第三の信号を生成する処理手段と、
を有することを特徴とする装置。
【請求項１５】
請求項１乃至６のいずれか記載の符号化方法によりデータ信号が符号化される、
マルチチャネル信号の情報を含むデータ信号。
【請求項１６】
請求項１乃至６のいずれか記載の符号化方法により符号化されるマルチチャネル信号の情報を示すデータレコードを含むコンピュータ読取り可能な媒体。
【請求項１７】
マルチチャネル信号を通信するためのデバイスであって、当該デバイスは、前記主信号と前記副信号を符号化する装置を含み、少なくとも前記主信号と副信号は、マルチチャネルオーディオ信号を表し、前記主信号と前記副信号は、前記主信号のパワースペクトルのエネルギーと前記副信号のパワースペクトルのエネルギーとの間の関係が音響心理的な帯域当たり完全であるという特性を有し、前記副信号は、前記主信号と音響心理的に無相関であり、前記装置は、
予め決定された変換により、前記副信号に対応しかつ前記副信号と同じ特性を有する第三の信号を再現するために調整される変換パラメータのセットに前記副信号を変換する第一の処理手段と、
少なくとも前記主信号及び前記変換パラメータにより前記マルチチャネル信号を表現するために調整される第二の処理手段と、
を有することを特徴とするデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチチャネル信号のパラメトリック符号化を実行する第一ステップの結果である主信号及び副信号の符号化に関する。
【背景技術】
【０００２】
立体的な音響信号は、たとえば分離されたマイクロフォンといった、ステレオ信号源から生じる場合がある左（Ｌ）信号成分及び右（Ｒ）信号成分を含んでいる。オーディオ信号の符号化は、たとえば、インターネットのような通信ネットワークを介して、モデムを介して、アナログ電話線を介して、モバイル通信チャネル又は他の無線ネットワーク等を介して音響信号の効率的な伝送を可能にするため、及び、チップカード又は制限された記憶容量をもつ別の記憶媒体で立体的な音響信号を記憶するため、立体的な音響信号のビットレートを低減することを狙いとしている。
【０００３】
欧州特許第1,107,232号は、左チャネル信号と右チャネル信号から構成される、ステレオオーディオ信号の表現を生成するためのパラメトリック符号化を実行する方法を開示している。伝送帯域幅の効率を利用するため、かかる表現は、Ｌ及びＲ信号の一方のみに関する情報、及び他の信号を回復することができることに基づいたパラメトリック情報を含んでいる。パラメトリック符号化の設計のため、表現は、Ｌ及びＲの強度及び位相特性を含む、ステレオオーディオ信号のローカリゼーションキューを有利にも捕捉する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
パラメトリックステレオ符号化がビットレート利用を改善するとしても、所与の音質について要求されるビットレートを更に低減することでこの利用を改善することが望まれる。  
本発明の目的は、先に記載された問題へのソリューションを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の目的は、主信号と副信号を符号化する方法により解決され、この場合、少なくとも主信号と副信号は、マルチチャネルオーディオ信号を表し、主信号と副信号は、主信号と副信号のパワースペクトルエネルギー間の関係が音響心理的（psycho-acoustical）な帯域当たり完全であるという特性を有しており、副信号は、主信号と音響心理的に相関していない。主信号と副信号を復号化する方法は、以下のステップを含んでいる。１セットの変換パラメータへの予め決定された変換により副信号を変換するステップ。前記パラメータは、副信号に対応しかつ副信号の特性を有する第三の信号を再現するために調整される。少なくとも主信号によるか変換パラメータによりマルチチャネル信号を表現するステップ。  
これにより、データを転送するときにビットレートを低減することができ、更に、符号化されたデータを記憶するときに、より少ない記憶空間が必要とされる。
【０００６】
実施の形態では、予め決定された変換は、主信号及び副信号から１セットの変換パラメータを生成するステップを含んでおり、この場合、かかる変換パラメータは、主信号と副信号のスペクトル間の関係を定義している。  
これは、副信号から不可欠な情報を表現する効率的な方式である。
【０００７】
特定の実施の形態では、変換パラメータを生成するステップは、以下のステップを含んでいる。主信号と副信号の両者への線形予測を実行し、２セットの予測係数を生じるステップ。第一のセットは、主信号に対応する係数を含み、第二のセットは、副信号に対応する係数を含んでいる。副信号のエネルギーを決定するステップ。変換パラメータは、予測係数及び決定されたエネルギーを含んでいる。  
３つの変換パラメータに基づいて、副信号は非常に正確に再現することができる。
【０００８】
別の実施の形態では、変換パラメータを生成するステップは、以下のステップを含んでいる。主信号と副信号の振幅スペクトルを決定するステップ。主信号と副信号の決定された振幅スペクトル間の比を決定するステップ。予測システムへの入力として決定された比に基づく情報を使用することで予測係数を生成するステップ。副信号のエネルギーを決定するステップ。  
変換パラメータは、予測係数及び決定されたエネルギーを含んでいる。  
このとき、符号化された信号を送信するとき、必要なビットレートを更に減少する唯一のセットの予測係数が必要である。
【０００９】
実施の形態では、変換パラメータを生成するステップは、以下のステップを含んでいる。副信号に線形予測を実行して、副信号に対応する係数を含む１セットの予測係数を生じるステップ。副信号について時間的なエンベロープを決定するステップ。変換パラメータは、予測係数及び決定された時間エンベロープを含んでいる。  
これは、非常にシンプルであって、変換パラメータを生成するリソース効率の高い方法である。
【００１０】
特定の実施の形態では、副信号を１セットの変換パラメータに変換するステップは、少なくとも副信号のオーバラップするセグメントに実行され、それぞれのセグメントに対応する変換パラメータを決定することで実行される。パラメータの符号化が幾つかのデータを記述する必要がある前にセグメント化することで、幾つかのパラメータに基づいて、より正確なセグメントの再生を実行することができる。さらに、信号の変動は、まさに符号化がストリーミングデータのセグメントに実行することができるように、容易に追従することができる。
【００１１】
本発明は、更に、先に記載された符号化方法に対応するデコード方法に関する。これに応じて、同じ利点が当てはまる。  
本発明は、主信号の情報と副信号の情報を復号化する方法に関し、この場合、少なくとも主信号と副信号は、マルチチャネルオーディオ信号を表している。主信号と副信号は、主信号と副信号のパワースペクトルエネルギー間の関係が音響心理的（psycho-acoustical）な帯域当たり完全であるという特性を有しており、副信号は、主信号と音響心理的に相関していない。本方法は、以下のステップを含んでいる。主信号と１セットの変換パラメータを受けるステップ。この変換パラメータは、副信号に対応し、副信号と同じ特性を有する第三の信号を再現するために調整される。予め決定された変換を逆に実行するために変換パラメータを使用することで、副信号の特性を有する第三の信号を生成するステップ。
【００１２】
実施の形態では、第三の信号を生成するステップは、以下のステップを有している。白色雑音系列を生成するステップ。副信号に対応する予測係数により定義される線形予測フィルタで白色雑音系列をフィルタリングすることで第一の信号を生成するステップ。この予測係数は、受信された変換パラメータに含まれている。第二の信号のエネルギーが副信号の決定されたエネルギーに対応するまで、第二の信号を減衰するステップ。この決定されたエネルギーは、受信された変換パラメータに含まれている。
【００１３】
特定の実施の形態では、第三の信号を生成するステップは、以下のステップを含んでいる。時間信号と主信号との間のスペクトルエネルギーの関係が主信号と副信号との間のスペクトルエネルギーの関係に対応する時間信号を生成するステップ。この時間信号は、フィルタパラメータとして変換パラメータを使用して主信号をフィルタリングすることで生成される。出力信号が主信号と音響心理的に相関していないことを保証する時間信号をフィルタリングするステップ。
【００１４】
特定の実施の形態では、時間信号を発生するステップは、以下のステップを含んでいる。主信号に対応する予測係数により定義される線形予測解析フィルタで主信号をフィルタリングすることで第一の信号を生成するステップ。この予測係数は、受信された変換パラメータに含まれている。受信された変換パラメータに含まれる副信号に対応する予測係数により定義される線形予測合成フィルタで前記第一の信号をフィルタリングすることで第二の信号を生成するステップ。信号のエネルギーが副信号の決定されたエネルギーに対応するまで、第二の信号を減衰するステップ。この決定されたエネルギーは、受信された変換パラメータに含まれている。
【００１５】
別の実施の形態では、時間信号を生成するステップは、以下のステップを含んでいる。予測係数により定義される線形予測フィルタで主信号をフィルタリングすることで第一の信号を生成するステップ。予測係数は、変換パラメータに含まれている。予測係数は以下のステップにより生成されている。主信号と副信号の決定された振幅スペクトル間の比を決定するステップ。決定された比の逆フーリエ変換を実行するステップ。逆フーリエ変換の結果を予測システムの入力として使用するステップ。信号のエネルギーが副信号の決定されたエネルギーに対応するまで、第二の信号を減衰するステップ。この決定されたエネルギーは、変換パラメータに含まれている。  
この変換パラメータは、前記予測係数及び前記決定されたエネルギーを含んでいる。
【００１６】
別の実施の形態では、変換パラメータが特定のセグメントに対応して生成された場合、副信号と同じ特性を有する第三の信号を生成するステップは、特定のセグメント間の変換パラメータをはじめに補間することで実行される。
【００１７】
本発明は、たとえば、先に記載された方法を通して、異なるやり方で実現することができる。以下は、マルチチャネル信号を符号化及び復号化するためのアレンジメントを記述するものであって、データ信号と更なるプロダクト手段は、第一の記載された方法と共に記載される１以上の利点をそれぞれ生じ、第一の記載された方法と共に記載され、かつ従属の請求項に開示される好適な実施の形態に対応する１以上の好適な実施の形態をそれぞれ有している。
【００１８】
なお、先に記載される方法の特徴であって、以下に記載される方法の特徴は、ソフトウェアで実現される場合があり、データ処理システムで実行されるか、又はコンピュータ実行可能な命令の実行により引き起こされる他の処理手段を通して実行される場合がある。命令は、記憶媒体又はコンピュータネットワークを介して別のコンピュータから、ＲＡＭのようなメモリにロードされるプログラムコード手段である場合がある。代替的に、記載される特徴は、ソフトウェアの代わりにハードウェア回路によるか、又はソフトウェアとの組み合わせで実現される場合がある。
【００１９】
本発明は、さらに、主信号及び副信号を符号化するためのアレンジメントに関し、この場合、少なくとも主信号及び副信号は、マルチチャネルオーディオ信号を表し、主信号及び副信号は、主信号と副信号のパワースペクトルのエネルギー間の関係が音響心理的な帯域当たり完全であるという特性を有しており、副信号は、主信号と音響心理的に相関していない。本方法は、以下のステップを含んでいる。予め決定された変換により副信号を１セットの変換パラメータに変換するための第一の処理手段。このパラメータは、副信号に対応しかつ副信号と同じ特性を有する第三の信号を再生するために調整される。少なくとも主信号により、及び変換パラメータにより、マルチチャネル信号を表すために調整される第二の処理手段。
【００２０】
本発明は、さらに、主信号の情報と副信号の情報を復号化するためのアレンジメントに関し、少なくとも主信号及び副信号は、マルチチャネルオーディオ信号を表し、主信号と副信号は、主信号と副信号のパワースペクトルのエネルギー間の関係が音響心理的な帯域当たり完全であるという特性を有しており、副信号は、主信号と音響心理的に相関していない。本方法は、以下の構成を含んでいる。主信号と１セットの変換パラメータを受けるための受信手段。この変換パラメータは、副信号に対応しかつ副信号と同じ特性を有する第三の信号を再現するために調整される。予め決定された変換を逆に実行するため、変換パラメータを使用することで第二の信号と同じ特性を有する第三の信号を生成するための処理手段。
【００２１】
先の構成は、固定及び携帯用のＰＣ、固定及び携帯用の無線通信装置、並びに、移動電話、ページャ、オーディオプレーヤ、マルチメディアプレーヤ、通信機、すなわち電子オーガナイザ、スマートフォン、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ハンドヘルドコンピュータ等といった他のハンドヘルド又は携帯用装置のようなコンピュータを含む電子装置の一部である場合がある。
【００２２】
用語「処理手段」は、汎用又は特定用途のプログラマブルマイクロプロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け電子回路等、又はその組み合わせを含んでいる。先の第一及び第二の処理手段は、個別の処理手段である場合があるか、１つの処理手段に含まれる場合がある。
【００２３】
用語「受信手段」は、たとえば、有線又は無線のデータリンクを介して、データの通信を可能にするのに適した回路及び／又は装置を含んでいる。かかる受信手段の例は、ネットワークインタフェース、ネットワークカード、ラジオレシーバ、ＩｒＤａポートを介しての赤外光のような他の適切な電磁信号、たとえばBluetooth（登録商標）トランシーバ等を介して無線ベースの通信用の受信機を含んでいる。かかる受信手段の更なる例は、ケーブルモデム、テレフォンモデム、統合サービスデジタルネットワーク（ＩＳＤＮ）アダプタ、デジタル加入者線（ＤＳＬ）アダプタ、衛星トランシーバ、Eithernet（登録商標）アダプタ等を含んでいる。
【００２４】
用語「受信手段」は、たとえばコンピュータ読取り可能な媒体に記憶されるデータ信号といった、データ信号を受信するための他の入力回路／装置を更に含んでいる。かかる受信手段の例は、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、ＤＶＤドライブ、又は他の適切なディスクドライブ、メモリカードアダプタ、スマートカードアダプタ等を含んでいる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下では、本発明の好適な実施の形態は、添付図面を参照して記載される。  
図１は、本発明の実施の形態に係るステレオ信号を伝達するためのシステムの概念図である。システムは、符号化された立体的な信号（stereoscopic  signal）を生成するための符号化装置１０１、受信された符号化信号をステレオＬ’信号及びステレオＲ’信号成分に復号化するための復号化装置１０５を含んでいる。符号化装置１０１及び復号化装置１０５は、それぞれ電子機器又はかかる機器の一部である場合がある。ここで、用語「電子機器」は、固定及び携帯用ＰＣ、固定及び携帯用無線通信装置、並びに、移動電話、ページャ、オーディオプレーヤ、マルチメディアプレーヤ、通信機すなわち電子オーガナイザ、スマートフォン、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ハンドヘルドコンピュータ等のような他のハンドヘルド又は携帯用装置を含んでいる。なお、符号化装置１０１及び復号化装置１０５は、立体的な信号が後の再生のためにコンピュータ読取り可能な媒体に記憶される１つの電子機器に結合される場合がある。
【００２６】
符号化装置１０１は、本発明に従い立体的な信号を符号化するためのエンコーダ１０２を有しており、この場合、立体的な信号は、Ｌ信号成分及びＲ信号成分を含んでいる。エンコーダは、Ｌ及びＲ信号成分を受信し、符号化された信号Ｔを生成する。立体的な信号Ｌ及びＲは、たとえば、ミキサ装置等のような更なる電子機器を介して、１セットのマイクロフォンから生じる場合がある。信号は、無線信号として空間を通して、又は他の適切な手段により、別のステレオプレーヤからの出力として更に受信される場合がある。かかるエンコーダの好適な実施の形態は、本発明によれば、以下に記載される。１実施の形態によれば、エンコーダ１０２は、通信チャネル１０９を介して復号化装置１０５に符号化信号Ｔを送信するために送信機１０３に接続される。送信機１０３は、たとえば有線又は無線データリンク１０９を介して、データの通信を可能にするために適した回路を有する場合がある。かかる送信機の例は、ネットワークインタフェース、ネットワークカード、無線送信機、たとえばＩｒＤａポートを介した赤外光を送信するためのＬＥＤのような、たとえばBluetooth（登録商標）トランシーバ等を介しての無線ベースの通信といった、他の適切な電磁信号用の送信機を含んでいる。適切な送信機の更なる例は、ケーブルモデム、テレフォンモデム、統合サービスデジタルネットワーク（ＩＳＤＮ）アダプタ、デジタル加入者線（ＤＳＬ）アダプタ、サテライトトランシーバ、Ethernet（登録商標）アダプタ等を含んでいる。これに応じて、通信チャネル１０９は、インターネット又は別のＴＣＰ／ＩＰネットワーク、赤外線リンク、Bluetooth（登録商標）接続又は別の無線ベースのリンクのような短距離通信リンクのような、たとえばパケットベースの通信ネットワークからなる適切な有線又は無線データリンクである場合がある。通信チャネルの更なる例は、ＣＤＰＤ（Cellular  Digital  Packet  Data）ネットワーク、ＧＳＭ（Global  System  for  Mobile）ネットワーク、ＣＤＭＡ（Code  Division  Multiple  Access）ネットワーク、ＴＤＭＡ（Time  Division  Multiple  Access）ネットワーク、ＧＰＲＳ（General  Packet  Radio  Service）ネットワーク、ＵＭＴＳネットワーク等のような第三世代のネットワークのような、コンピュータネットワーク及び無線テレコミュニケーションネットワークを含んでいる。代替的に、又は付加的に、符号化装置は、符号化されたステレオ信号Ｔを復号化装置１０５に伝達するための１以上の他のインタフェース１０４を含んでいる場合がある。
【００２７】
かかるインタフェースの例は、たとえばフロッピー（登録商標）ディスクドライブ、リード／ライトＣＤ−ＲＯＭドライブ、ＤＶＤドライブ等といったコンピュータ読取り可能な媒体１１０にデータを記憶するためのディスクドライブを含んでいる。他の例は、メモリカードスロット、磁気カードリーダ／ライタ、スマートカードにアクセスするためのインタフェース等を含んでいる。これに応じて、復号化装置１０５は、送信機により送信される信号を受信するための対応する受信機１０８、及び／又はインタフェース１０４及びコンピュータ読み取り可能な媒体１１０を介して伝達される符号化されたステレオ信号を受信するための別のインタフェース１０６を含んでいる。復号化装置は、受信された信号Ｔを受信し、対応するステレオコンポーネントＬ’及びＲ’にデコードするデコーダ１０７を更に有している。本発明に係る、かかるデコーダの好適な実施の形態は、以下に記載される。復号化された信号Ｌ’及びＲ’は、１セットのスピーカ、ヘッドフォン等を介して再生のためのステレオプレーヤに供給される。
【００２８】
図２は、本発明に係る、エンコーダの一般的なアイデアのブロック図であり、この場合、入力はＬ及びＲ成分であって、出力はＴである。第一のステップ２０１では、Ｌ及びＲ成分は、公知のパラメトリックステレオ符号化を使用して符号化され、主信号ｍ及び副信号ｓ並びに副情報Ｐｒを生じる。第二のステップ２０３では、第二の信号の関連する情報は、パラメータＰｓで表されるパラメトリックな方式で捕捉され、これにより、デコーダ側で、音響心理的に同じ第二の信号が主信号とパラメータＰｓに基づいて生成することができる。主信号及びパラメータＰｓが図１に例示されるように通信されるとき、情報は、結合器２０５に供給される。結合器２０５は、フレーミング、ビットレート割り当て、及び無損失符号化を実行し、伝達されるべき結合された信号Ｔを生じることになる。
【００２９】
図３は、本発明に係るデコーダの一般的な考えのブロック図であり、図２に記載されたようにエンコーダから生じる結合された信号Ｔが受信される。デコーダは、符号化された情報ｍ及びＰｓを抽出するための抽出ステップ３０１を有しており、すなわち、結合器２０５の逆の動作が実行される。はじめに、抽出された情報は、デコーダ３０３で復号化され、復号化は、図２の第二のステップ２０３により実行される符号化に対応しており、復号化された信号ｍ及びｓ’を生じる。次いで、ｍ及びｓ信号は、デコーダ３０５で復号化されており、この場合、復号化は、図２の第一のステップ２０１により実行される符号化に対応しており、復号化された成分Ｌ’及びＲ’を生じる。
【００３０】
デコーダで使用される主信号は、オリジナルのｍ信号であるか、たとえば量子化により符号化／復号化されている主信号のいずれかである。
【００３１】
主信号及び副信号は、先に記載されたように、パラメトリックステレオ符号化の第一ステップにより生成されたものであって、主信号の波形が完全なままでなければならず、副信号は波形においてむしろ任意であって２つの条件にのみ固執するという事実により特徴付けされる。第一に、主信号及び副信号のパワースペクトルエネルギー間の関係は、音響心理的な帯域当たり完全な状態が保持されなければならない。第二に、副信号は、音響心理的な意味で主信号と無相関でなければならない。本発明に係る、主信号と副信号を符号化する方法は２倍（twofold）である。はじめに、所望のスペクトル振幅の関係及びテンポラルプロファイルを復帰することができるフィルタが予測される。第二に、特定の実施の形態では、以下に記載されるように、所望の無相関を保証するフィルタが導出される。
【００３２】
図４では、本発明に係る、エンコーダの第二のステップの一般的なアイデアの実施の形態が例示される。ボックス４０１は、パラメータ抽出手順である。ｓ信号から、及びｍ信号から、フィルタ特性が導出され、フィルタｐＦのパラメータが出力される。特に、ボックス４０１は、主信号と副信号のスペクトル間の関係を捕捉するフィルタのパラメータを予測する。パラメータ抽出手順は、所望のスペクトルエネルギーの関係を生じるフィルタを確立する必要がある。
【００３３】
図５は、ｍ信号とパラメータｐＦを入力として使用して、符号化されたｍ信号とｓ信号を復号化するためのデコーダ部分の一般的なアイデアの実施の形態を例示している。主信号ｍは、本発明に従ってパラメータｐＦを使用してフィルタ５０１によりフィルタリングされる。フィルタは、第一の信号ｓ’’を生成し、この場合、スペクトルエネルギーの関係が確立されている。フィルタ５０２では、時間不変のデコリレーションフィルタ（de-correlation  filter）であって（オールパスフィルタ又はその近似）、その出力がｍと音響心理的に無相関であることが保証される。
【００３４】
以下では、先に記載されたｍ及びｓ信号の符号化、並びにｍ及びｓ’を得るための復号化の特定の実施の形態が与えられる。  
図６は、本発明の第一の実施の形態に係るステレオ信号を符号化する第二のステップのためのアレンジメントのブロック図である。この実施の形態では、ｓ信号及びｍ信号の両者は、オーバラップするフレームにはじめにセグメント化される。このセグメント化を実行することで、より小さなセグメントに符号化が実行され、これにより符号化をデータストリームに実行することができる。さらに、小さなセグメントに符号化及び復号化プロセスを実行するとき、より精度の高い再生を得ることができる。小さなセグメントを使用することで、関係における変動が追従される。
【００３５】
ｍ信号とｓ信号の両者のセグメント化は、セグメンテーションユニット６０１で実行される。次いで、６０３において、ｍ信号のそれぞれのセグメントに線形予測が実行され、１セットの予測係数ａが生じる。６０５において、ｓ信号のそれぞれのセグメントに線形予測が実行され、１セットの予測係数ａｓが生じる。さらに、６０７において、信号ｓのそれぞれのセグメントのエネルギーｅが予測される。予測係数ａ，ａｓ及び推定されるエネルギーｅは、６０９で、１セットの変換パラメータｐＦに多重化される。ｍ信号と、変換パラメータｐＦのセットは、ｍ及びｓ信号を表し、デコーダにおけるｓ信号に対応する信号を再生するために使用することができる。
【００３６】
図７は、本発明の第一の実施の形態に係るステレオ信号を復号化するためのアレンジメントのブロック図である。ｍ信号及び変換パラメータｐＦは、デコーダに入力として使用される。７０１では、変換パラメータが予測係数ａ及びａｓ並びに推定されたエネルギーｅに分離される。次いで、７０３では、予測係数ａは、それぞれのセグメントにおいて予測係数が利用可能であるように、後続するフレーム間で補間される。７０５及び７０７において、予測係数ａｓ及び推定されたエネルギーｅに同様に補間が実行される。７０９では、予測係数ａにより記載される線形予測解析フィルタにおいてｍ信号が白くされ、白色化されたｍ信号ｍＷが生じる。つぎに７１１において、フィルタ７０９の出力ｍＷは、オリジナルのｓ信号に基づいて予測係数ａｓにより記載された線形予測合成フィルタによりフィルタリングされる。合成フィルタの出力は、信号ｓ’’’である。つぎに、７１３では、減衰が適用され、出力ｓ’’のエネルギーは、オリジナルのｓ信号で予測されるエネルギーｅに整合することが保証される。最後に、７１５において、信号ｓ’’は、生成された出力ｓ’とｍ信号との間で音響心理的な意味で相関を取り除くデコリレーションフィルタ又はオールパスフィルタでフィルタリングされる。
【００３７】
図８は、本発明の第二の実施の形態に係るステレオ信号を符号化する第二のステップのアレンジメントのブロック図を示している。はじめに、８００では、ｍ及びｓ信号は図６と共に記載されたようにセグメント化される。次いで、８０１において、信号ｍの振幅スペクトルＭは、ｍ信号の高速フーリエ変換を実行することで決定される。同様に、８０３では、信号ｓの振幅スペクトルＳは、ｓ信号の高速フーリエ変換を実行することで決定される。８０５では、比Ｒ＝Ｓ／Ｍが決定され、８０７では、逆高速フーリエ変換が実行され、信号ｒが生じる。８０９では、ｒ信号に線形予測が実行され、１セットの予測係数が生じ、８１１では、信号ｓのそれぞれのセグメントのエネルギーｅが推定される。８１３で、予測係数ａｒ及び推定されたエネルギーｅが変換パラメータｐＦのセットに多重化される。ｍ信号と変換パラメータｐＦのセットは、これよりｍ及びｓ信号を表わし、デコーダにおけるｓ信号に対応する信号を再生するために使用することができる。代替として、予測係数ａｒは、比信号Ｒから直接的に生成される。
【００３８】
図９は、本発明の第二の実施の形態に係るステレオ信号を復号化するためのアレンジメンとのブロック図を示している。ｍ信号と変換パラメータｐＦは、デコーダへの入力として使用される。９０１では、変換パラメータは、予測係数ａｒ及び推定されたエネルギーｅに分離される。次いで、９０３では、予測係数ａｒは、後続するフレーム間で補間され、これにより、それぞれのセグメントにおいて、予測係数が利用可能となる。９０５では、推定されたエネルギーｅに同様の補間が実行される。９０７では、予測係数ａｒにより記載される線形予測解析フォルタでｍ信号はフィルタリングされる。つぎに、９０９では、減衰が適用され、出力ｓ’’のエネルギーがオリジナルのｓ信号で推定されたエネルギーｅに整合することが保証される。最後に、９１１では、生成された出力ｓ’とｍ信号との間の音響心理的な意味で相関を除くデコリレーションフィルタ又はオールパスフィルタで信号ｓ’’はフィルタリングされる。先の代替的な実施の形態では、フィルタリングの順序を逆にすることができる。さらに、Ｓ／ＭとしてＲが定義される場合、線形予測解析フィルタは、デコーダで使用される必要がある。代替的に、ＲがＭ／Ｓとして定義された場合、線形予測合成フィルタがデコーダで使用される必要がある。
【００３９】
合成フィルタをシンプルに（すなわち低い次数に）するため、予測係数でデコリレーションフィルタをカプセル化することは便利である。予測係数により記載されるフィルタは、音響心理的に無相関の形式を実行し、その結果、デコリレーションフィルタによりこれ以上行われる必要がない。しかし、このカプセル化は、エンコーダで行われる必要があり、全体のフィルタ（スペクトル成形及び無相関化）が転送される必要がある。これは、典型的に、増加されたビットレートにつながる。
【００４０】
図１０は、本発明の第三の実施の形態にかかるステレオ信号を符号化する第二のステップのアレンジメントのブロック図である。はじめに、１００１では、ｓ信号は図６と共に記載されるようにセグメント化される。１００３では、線形予測は、ｓ信号のそれぞれのセグメントで実行され、１セットの予測係数ａｓが生じる。１００５では、予測係数ａｓにより記載される線形予測解析フィルタでｓ信号がフィルタリングされ、１００７で、時間的なエンベロープは、たとえば、セグメント当たり１以上のエネルギー測定を使用するか、時間的なノイズシェーピングを適用することで決定される。１００９で、予測係数ａｓ及び時間エンベロープｇは、変換パラメータｐＦのセットに多重化される。ｍ信号及び変換パラメータｐＦのセットは、ｍ信号及びｓ信号を表し、デコーダにおいてｓ信号に対応する信号を表すために使用することができる。
【００４１】
図１１は、本発明の第三の実施の形態に係る、ステレオ信号を復号化するためのアレンジメントのブロック図を示している。ｍ信号及び変換パラメータｐＦは、デコーダへの入力として使用される。１１０１では、変換パラメータは、予測係数ａｓと時間的なエンベロープｇとに分離する。次いで、１１０３では、予測係数ａｓは、後続するセグメント間で補間され、それぞれのセグメントにおいて、予測係数が利用可能となる。１１０５では、時間的なエンベロープｇに同様の補間が実行される。１１０７では、ホワイトノイズジェネレータは、白色系列を生成する。次いで、１１０９では、時間的なエンベロープは１１０９で印加され、最後に、１１１１では、予測系列ａｓにより記載される線形解析フィルタで白色系列がフィルタリングされ、出力ｓ’が生じる。
【００４２】
オーディオスピーチ符号化の目的について、聴覚フィルタを暗示する振る舞いをもつ線形予測フィルタを使用することは有利である。かかるフィルタの例は、Kautzフィルタ、Laguerreフィルタ、及びガンマトーンフィルタであり、たとえばWO2002089116に記載されている。
【００４３】
なお、当業者であれば、たとえば、機能を追加又は削除するか、若しくは先の実施の形態の特徴を組み合わせるかにより、先に実施の形態を調整する場合があることを理解されたい。さらに、本発明は、立体的な信号に限定されるものではなく、２以上の入力チャネルを有する他のマルチチャネル入力信号にも適用される場合がある。かかるマルチチャネル信号の例は、ＤＶＤ（Digital  Versatile  Disc）又はスーパーオーディオコンパクトディスク等から受信された信号を含んでいる。この一般的なケースでは、基本的なコンポーネント信号ｙ及び１以上の残余信号ｒが本発明に従って生成される場合がある。送信される残余信号の数は、信号の品質を著しく低下することなしに、高次の残余が省略される場合があるので、チャネル数及び所望のビットレートに依存する。
【００４４】
一般に、ビットレートの割り当てが適応的に変化され、これにより有意な品質の低下が許容されることが本発明の利点である。たとえば、増加されたネットワークトラフィック、ノイズ等のため、通信チャネルが瞬間的にのみ送信されるべき低減されたビットレートを許容する場合、知覚できる信号品質の著しい低下なしに、送信された信号のビットレートが低減される場合がある。たとえば、先に記載された固定の音源のケースでは、ビットレートは、２の代わりに１つのチャネルを送信することに対応する信号品質を著しく低減することなしに、近似的にファクタ２で低減される場合がある。
【００４５】
なお、先のアレンジメントは汎用又は特定用途のプログラマブルプロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途の電子回路等又はその組み合わせとして実現される場合がある。
【００４６】
なお、先に記載された実施の形態は、本発明を限定するよりはむしろ例示するものであって、当業者は特許請求の範囲から逸脱することなしに代替的な多くの実施の形態を設計することができる。請求項では、括弧間に配置された参照符号は、請求項を限定するものとして解釈されるべきではない。単語「有する“comprising”」は、請求項の列挙された構成要素又はステップ以外の存在を排除するものではない。本発明は、幾つかの個別のエレメントを含むハードウェアにより、適切にプログラムされたコンピュータにより実現することができる。幾つかの手段を列挙している装置の請求項では、これらの手段の幾つかが同一のハードウェアのアイテムにより実施することができる。所定の手段が相互に異なる従属の請求項で引用されるという事実は、これらの手段の組み合わせを利用するために使用することができないことを示すものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態に係るステレオ信号を伝達するためのシステムの概念図である。
【図２】第一及び第二ステップを含む、パラメトリック符号化を実行するためのアレンジメントのブロック図である。
【図３】パラメトリック復号化を実行するためのアレンジメントのブロック図である。
【図４】本発明に係るエンコーダの第二のステップの一般的なアイデアを示す図である。
【図５】本発明に係るデコーダの第二のステップの一般的なアイデアを示す図である。
【図６】本発明の第一の実施の形態に係るステレオ信号を符号化する第二のステップのためのアレンジメントのブロック図である。
【図７】本発明の第一の実施の形態に係るステレオ信号を復号化するためのアレンジメントのブロック図である。
【図８】本発明の第二の実施の形態に係るステレオ信号を符号化する第二のステップのためのアレンジメントのブロック図である。
【図９】本発明の第二の実施の形態に係るステレオ信号を復号化するためのアレンジメントのブロック図である。
【図１０】本発明の第三の実施の形態に係るステレオ信号を符号化する第二のステップのためのアレンジメントのブロック図である。
【図１１】本発明の第三の実施の形態に係るステレオ信号を復号化するためのアレンジメントのブロック図である。
【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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【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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【国際調査報告】
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