【手続補正書】
【提出日】平成17年5月17日(2005.5.17)
【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】各々がそれぞれのオーデイオ情報チャンネルを表す複数の入力信号１，２，３を符号化することによって符号化された信号５１を発生させる方法であって、
複数の周波数サブバンド内の前記入力信号を表す複数のチャンネルサブバンド信号１１，１２，２１，２２，３１，３２を発生させ、
前記入力信号帯域幅の少なくとも一部を表す合成信号６１，１６１，７１，７２，７３を発生させ、
周波数サブバンド内のそれぞれのチャンネルサブバンド信号に応答して音界の空間特性を表す空間特性信号４１，４２を発生させ、前記空間特性信号が前記それぞれのチャンネルサブバンドの前記信号レベルを表す情報を伝えるようにし、
前記合成信号及び前記空間特性信号を前記符号化された信号にアセンブルすることから成り、
前記空間特性信号の発生により空間特性信号を変化させることができる速度が制限され、このことにより、結果的に生じるレベルがその隠蔽閾値を超えないことを条件に、人の聴覚系の後隠蔽閾値の下方にレベルを減少させる変化の速度が低減されることを特徴とする符号化信号発生方法。
【請求項２】複数の他チャンネルサブバンド信号に応答して他の音界の空間特性を表す第2空間特性信号を発生させ、前記第2空間特性信号が前記複数の他チャンネルサブバンド信号の信号レベル又は前記他の音界の1つ又はそれ以上の見掛けの方向を表すようにし、前記第2空間特性信号を前記符号化された信号内にアセンブルすることを含む、請求項1の方法。
【請求項３】前記他の音界が閾値数未満か若しくはそれと等しい数の見掛けの方向を有するなら、前記第2空間特性信号が前記1つ又はそれ以上の見掛けの方向を表す、請求項2の方法。
【請求項４】前記閾値数が1つであり、前記他チャンネルサブバンド信号の1つのみが意味のあるスペクトルエネルギを有するか若しくは意味のあるスペクトルエネルギを有する前記他チャンネルサブバンド信号のすべてが相関させられた振幅及び相関させられた位相を有するならば前記他の音界が1つの見掛けの方向を有するとみなされる、請求項３の方法。
【請求項５】前記1つ又はそれ以上の見掛けの方向を表すならば、前記第2空間特性信号も同様に見掛けの方向の回りの音界分散の尺度を表す、請求項２の方法。
【請求項６】前記合成信号１６１が、それぞれの周波数サブバンド内の2つ又はそれ以上のチャンネルサブバンド信号１１，１２，２１，２２，３１，３２を組合わせることによって発生される、請求項1又は2のいずれか１つの方法。
【請求項７】前記合成信号７１，７２，７３は、広帯域信号６１にフィルタバンク又は変換を適用することによって発生するサブバンド信号であり、前記広帯域信号が2つ又はそれ以上の前記入力信号１，２，３組合わせることによって形成される、請求項1又は2のいずれか１つの方法。
【請求項８】前記合成信号は、前記入力信号の2つ又はそれ以上にフィルタバンク又は変換を適用することによって得られるサブバンド信号を組み合せることによって発生する、請求項1又は2のいずれか１つの方法。
【請求項９】前合成信号６１，１61がパラメトリック信号である、請求項1又は2のいずれか１つの方法。
【請求項１０】前記チャンネルサブバンド信号１１，１２，２１，２２，３１，３２が、前記入力信号１，２，３に1つ又はそれ以上の離散変換を適用することによって変換係数のブロックとして発生する、請求項1乃至８のいずれか１つの方法。
【請求項１１】前記周波数サブバンドの帯域幅が人の聴覚システムの臨界帯域幅に相当する、請求項1乃至１０のいずれか１つの方法。
【請求項１２】前記それぞれのチャンネルサブバンド信号１１，１２，２１，２２，３１，３２の各々が前記入力信号１，２，３の共通時間間隔に応答して発生し、前記それぞれの音界において振幅又は方向の突然変化が前記共通時間間隔内のどこで起こるかを示す遅延信号を発生させ、前記遅延信号を前記符号化された信号にアセンブルすることをさらに含む、請求項1乃至１３のいずれか１つの方法。
【請求項１３】前記合成信号は、それぞれの周波数サブバンドに相当するサブバンド信号であり、最大尺度を有する当該それぞれの周波数サブバンド内のチャンネルサブバンドに対する信号レベルの尺度に関して、前記合成信号によって伝えられる情報を正規化することをさらに含む、請求項1乃至１３のいずれか１つの方法。
【請求項１４】複数の隣接周波数サブバンドに相当する前記空間特性信号の差分符号化された表現を発生させることをさらに含み、前記差分符号化された表現が、隣接周波数サブバンド内の前記チャンネルサブバンド信号間のスペクトル漏洩特性により制限されるダイナミックレンジを有する１つ又はそれ以上のコードを含む、請求項1乃至１３のいずれか１つの方法。
【請求項１５】1つ又はそれ以上の出力トランスジューサを介して表現するために1つ又はそれ以上の出力信号５６１，５７１，５８１を発生させる符号化された信号５０１を復号する方法であって、
前記符号化された信号から1つ又はそれ以上の合成信号５１１及び複数の空間信号特性信号５１５，５１６を入手し、各空間特性信号がそれぞれの合成サブバンド信号５２１，５２２と関連づけられ、前記それぞれの合成サブバンド信号に相当するそれぞれの音界の空間特性を表すようにし、
前記空間特性信号から複数の利得係数を引出し、それぞれの利得係数によりそれぞれの合成サブバンド信号を1つ又はそれ以上の中間サブバンド信号５４１−５４３，５５１−５５３内にマップするようにし、
前記中間サブバンド信号に1つ又はそれ以上の逆フィルタバンクを適用することによって前記複数の出力信号を発生させ、
前記複数の利得係数の導出により前記利得係数値の減少が制限され、このことにより結果的に生じるレベルが隠蔽閾値を超えないことを条件に、人の聴覚系の後隠蔽閾値より下方にサブバンド信号のレベルを減少させる変化の速度が低減されることを特徴とする符号化信号復号方法。
【請求項１６】1つ又はそれ以上の出力トランスジューサを介して表現するために1つ又はそれ以上の出力信号５６１，５７１，５８１を発生させる符号化された信号５０１を復号する方法であって、
前記符号化された信号から複数の合成信号５１２，５１３及び複数の空間特性信号５１５，５１６を入手し、各空間特性信号がそれぞれの合成サブバンド信号と関連づけられかつ前記それぞれの合成サブバンド信号に相当するそれぞれの音界の空間特性を表すようにし、
前記空間特性信号から複数の利得係数を引出し、それぞれの利得係数によりそれぞれの合成サブバンド信号を1つ又はそれ以上の中間サブバンド信号内にマップし、
前記空間特性信号から複数の利得係数を引出し、それぞれの利得係数によりそれぞれの合成サブバンド信号を１つ又はそれ以上の中間サブバンド信号５４１−５４３，５５１−５５３内へマップし、
前記中間サブバンド信号に1つ又はそれ以上の逆フィルタバンクを適用することによって前記複数の出力信号を発生させ
前記複数の利得係数の導出により前記利得係数値の減少が制限され、このことにより結果的に生じるレベルが隠蔽閾値を超えないことを条件に、人の聴覚系の後隠蔽閾値より下方にサブバンド信号のレベルを減少させる変化の速度が低減されることを特徴とする符号化信号復号方法。
【請求項１７】前記空間特性信号５１５，５１６が、複数の信号レベルを表す第１形態、１つ又はそれ以上の方向を表す第２形態のいずれであるかの表示を前記符号化された信号から入手し、それに応答して前記複数の利得係数の導出を適応させることを特徴とする、請求項１５又は１６のいずれか１つの方法。
【請求項１８】前記合成サブバンド信号５２１，５２２が、前記1つ又はそれ以上の合成信号５１１にフィルタバンク又は変換を適用することによって引出される、請求項1５の方法。
【請求項１９】前記合成信号５１１がパラメトリック信号であり、前記引出す段階がそれに応答してスペクトル又は時間的信号を発生させることを含む、請求項1５乃至１７のいずれか１つの方法。
【請求項２０】前記符号化された信号５０１から遅延信号を入手し、前記遅延信号に応答して前記1つ又はそれ以上の中間サブバンド信号５４１−５４３，５５１−５５３内へのマッピングを遅延させることをさらに含む、請求項1５乃至１８のいずれか１つの方法。
【請求項２１】前記中間サブバンド信号５４１−５４３，５５１−５５３が、人の聴覚系の臨界帯域幅に比例する帯域幅を有する、請求項1５乃至２０のいずれか１つの方法。
【請求項２２】前記出力信号５６１，５７１，５８１は、エイリアシング相殺特性を有する逆フィルタバンクを適用するか若しくはエイリアシング相殺特性を有する逆変換を適用することによって発生され、不完全なエイリアシング相殺から結果的に生じるノイズが聴取不可能にされるように、前記マッピングが隣接周波数サブバンド内の中間サブバンド信号５４１−５４３，５５１−５５３レベル間の差を制限する，請求項1５乃至２１のいずれか１つの方法。
【請求項２３】各々がそれぞれのオーデイオ情報チャンネルを表す複数の入力信号１，２，３を符号化することによって符号化された信号５１を発生させるエンコーダであって、
複数の周波数サブバンド内の前記入力信号を表す複数のチャンネルサブバンド信号１１，１２，２１，２２，３１，３２を発生させる手段と、
前記入力信号帯域幅の少なくとも一部を表す合成信号６１，１６１，７１，７２，７３を発生させる手段と、
周波数サブバンド内のそれぞれのチャンネルサブバンド信号に応答して音界の空間特性を表す空間特性信号４１，４２を発生させる手段であって、前記空間特性信号が前記それぞれのチャンネルサブバンドの前記信号レベルを表す情報を伝えるようにする空間特性信号発生手段と、
前記合成信号及び前記空間特性信号を前記符号化された信号にアセンブルする手段とから成り、
前記空間特性信号の発生により空間特性信号を変化させることができる速度が制限され、このことにより、結果的に生じるレベルがその隠蔽閾値を超えないことを条件に、人の聴覚系の後隠蔽閾値の下方にレベルを減少させる変化の速度が低減されることを特徴とする符号化信号発生方法。
【請求項２４】複数の他チャンネルサブバンド信号に応答して他の音界の空間特性を表す第2空間特性信号を発生させる手段を含み、前記第2空間特性信号が前記複数の他チャンネルサブバンド信号の信号レベル又は前記他の音界の1つ又はそれ以上の見掛けの方向を表し、前記第2空間特性信号を前記符号化された信号内にアセンブルする、請求項２３のエンコーダ。
【請求項２５】前記他の音界が閾値数より少ないか又はそれと等しい数の見掛けの方向を有するとみなされるなら、前記第2空間特性信号が前記1つ又はそれ以上の見掛けの方向を有する、請求項２４のエンコーダ。
【請求項２６】前記閾値数が1つであり、前記他チャンネルサブバンド信号の1つのみが意味のあるスペクトルエネルギを有するか若しくは意味のあるスペクトルエネルギを有する前記他チャンネルサブバンド信号のすべてが相関させられた振幅及び相関させられた位相を有するならば前記他の音界が1つの見掛けの方向を有するとみなされる、請求項２５のエンコーダ。
【請求項２７】前記1つ又はそれ以上の見掛けの方向を表すならば、前記第2空間特性信号も同様に見掛けの方向の回りの音界分散の尺度を表す、請求項２４のエンコーダ。
【請求項２８】前記合成信号１６１を発生させるためにそれぞれの周波数サブバンド内の2つ又はそれ以上のチャンネルサブバンド信号１１，１２，２１，２２，３１，３２を組み合せる手段をさらに含む、請求項２３又は2４のいずれか1つのエンコーダ。
【請求項２９】2つ又はそれ以上の前記入力信号１，２，３を組合わせることによって前記合成信を発生させる手段７０と、広帯域信号６１にフィルタバンク又は変換を適用することに前記合成信号７１，７２，７３を発生させる手段とをさらに含む、請求項２３又は2４のいずれか１つのエンコーダ。
【請求項３０】2つ又はそれ以上の前記入力信号にフィルタバンク又は変換を適用する手段と、前記フィルタバンク又は前記変換を適用することによって得られるサブバンド信号を組合わせることによって前記合成信号を発生させる手段とをさらに含む、請求項２３又は2４のいずれか１つのエンコーダ。
【請求項３１】前記合成信号６１，１６１がパラメトリック信号である、請求項２３又は2４のいずれか１つのエンコーダ。
【請求項３２】前記チャンネルサブバンド信号１１，１２，２１，２２，３１，３２を変換係数のブロックとして発生させるために前記入力信号に1つ又はそれ以上の離散変換を適用する手段１０，２０，３０をさらに含む、請求項２３乃至３０のいずれか１つのエンコーダ。
【請求項３３】前記周波数サブバンドの帯域幅が人の聴覚系の臨界帯域幅に相当する、請求項２３乃至３２のいずれか１つのエンコーダ。
【請求項３４】前記それぞれのチャンネルサブバンド信号１１，１２，２１，２２，３１，３２の各々が前記入力信号１，２，３の共通時間間隔に応答して発生され、前記それぞれの音界において振幅又は方向の突然変化が前記共通時間間隔内のどこで起こるかを示す遅延信号を発生させる手段と、前記遅延信号を前記符号化された信号内にアセンブルする手段とをさらに含む、請求項２３乃至３３のいずれか１つのエンコーダ。
【請求項３５】前記合成信号７１，７２，７３は、それぞれの周波数サブバンドに相当するサブバンド信号であり、最大尺度を有する当該それぞれの周波数サブバンド内のチャンネルサブバンドに対する信号レベルの尺度に関して、前記合成信号によって伝えられる情報を正規化する手段をさらに含む、請求項２３乃至３４のいずれか１つのエンコーダ。
【請求項３６】複数の隣接周波数サブバンドに相当する前記空間特性信号の差分符号化された表現を発生させる手段をさらに含み、前記差分符号化された表現が、隣接周波数サブバンド内の前記チャンネルサブバンド信号間のスペクトル漏洩特性により制限されるダイナミックレンジを有する１つ又はそれ以上のコードを含む、請求項２３乃至３５のいずれか１つのエンコーダ。
【請求項３７】1つ又はそれ以上の出力トランスジューサを介して表現するために1つ又はそれ以上の出力信号５６１，５７１，５８１を発生させる符号化された信号５０１を復号するデコーダであって、
前記符号化された信号から1つ又はそれ以上の合成信号５１１及び複数の空間特性信号５１５，５１６を入手し、前記1つ又はそれ以上の合成信号から複数の合成サブバンド信号５２１，５２２を引出す手段５１０であって、各空間特性信号がそれぞれの合成サブバンド信号と関連づけられ、前記それぞれの合成サブバンド信号に相当するそれぞれの音界の空間特性を表すようにする合成サブバンド信号手段と、
前記空間特性信号から複数の利得係数を引出す手段５４０，５５０であって、それぞれの利得係数によりそれぞれの合成サブバンド信号を1つ又はそれ以上の中間サブバンド信号５４１−５４３，５５１−５５３内にマップするようにする利得係数手段と、
前記中間サブバンド信号に1つ又はそれ以上の逆フィルタバンクを適用することによって前記複数の出力信号を発生させる手段５６０，５７０，５８０とから成り、
前記複数の利得係数の導出により前記利得係数値の減少が制限され、このことにより結果的に生じるレベルが隠蔽閾値を超えないことを条件に、人の聴覚系の後隠蔽閾値より下方にサブバンド信号のレベルを減少させる変化の速度が低減されることを特徴とする符号化信号復号方法。
【請求項３８】1つ又はそれ以上の出力トランスジューサを介して表現するために1つ又はそれ以上の出力信号５６１，５７１，５８１を発生させる符号化された信号５０１を復号するデコーダであって、
前記符号化された信号から1つ又はそれ以上の合成サブバンド信号５１２，５１３及び複数の空間特性信号５１５，５１６を入手する手段５１０であって、各空間特性信号がそれぞれの合成サブバンド信号と関連づけられ、前記それぞれの合成サブバンド信号に相当するそれぞれの音界の空間特性を表すようにする手段と、
前記空間特性信号から複数の利得係数を引出し、それぞれの利得係数によりそれぞれの合成サブバンド信号を1つ又はそれ以上の中間サブバンド信号５４１−５４３，５５１−５５３内にマップする手段５４０，５５０と、
前記中間サブバンド信号に1つ又はそれ以上の逆フィルタバンクを適用することによって前記複数の出力信号を発生させる手段５６０，５７０，５８０とからなり、
前記複数の利得係数の導出により前記利得係数値の減少が制限され、このことにより結果的に生じるレベルが隠蔽閾値を超えないことを条件に、人の聴覚系の後隠蔽閾値より下方にサブバンド信号のレベルを減少させる変化の速度が低減されることを特徴とする符号化信号復号方法。
【請求項３９】前記空間特性信号５１５，５１６が、複数の信号レベルを表す第１形態、１つ又はそれ以上の方向を表す第２形態のいずれであるかの表示前記符号化された信号５０１から入手し、それに応答して前記複数の利得係数の導出を適応させる手段を含むことを特徴とする、請求項３７又は３８のいずれか１つのデコーダ。
【請求項４０】前記合成サブバンド信号５２１，５２２を引出すために1つ又はそれ以上の合成信号５１１にフィルタバンク又は変換を適用する手段５２０をさらに含む、請求項３７のデコーダ。
【請求項４１】前記合成信号５１１がパラメトリック信号であり、前記引出し手段５４０，５５０がそれに応答してスペクトル又は一時的信号をも発生させる、請求項３７乃至３９のいずれか1つのデコーダ。
【請求項４２】前記符号化された信号５０１から遅延信号を入手し、前記遅延信号に応答して前記1つ又はそれ以上のサブバンド信号５４１−５４３，５５１−５５３内へのマッピングを遅延させる手段をさらに含む、請求項３９又は４０のいずれか1つのデコーダ。
【請求項４３】前記中間サブバンド信号５４１−５４３，５５１−５５３内が、人の聴覚系の臨界帯域帯域幅と比例する帯域幅を有する、請求項３７乃至４２のいずれか1つのデコーダ。
【請求項４４】前記出力信号を発生させるために、エイリアシング特性を有する逆フィルタバンク又はエイリアシング相殺特性を有する逆変換を適用させる手段５６０，５７０，５８０をさらに含み、前記マッピング手段が連接周波数サブバンド内の前記中間サブバンド信号５４１−５４３，５５１−５５３レベル間の差を限定し、不完全なエイリアシング相殺から結果的に生じるノイズを聴取不能にさせるようにする、請求項３７乃至４３のいずれか1つのデコーダ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本発明の他の面の教示によるとエンコーダは、複数の周波数サブバンド内の複数の入力信号から複数チャンネルのサブバンド信号を発生させ、入力信号の帯域幅の少なくとも一部を表す合成信号を発生させ、周波数サブバンドの各々のチャンネルサブバンド信号に応答して音界(サウンドフィールド)の空間特性を表す空間特性信号を発生させ、空間特性信号は、信号レベルを表す情報値の減少が人の聴覚系の後隠蔽特性の減少に比例して制限されるように各々のチャンネルサブバンド信号のレベルを表す情報を伝え、合成信号及び空間特性信号を符号化された信号にアセンブルする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本発明のさらに他の面の教示によるとデコーダは、符号化された信号から1つ又はそれ以上の合成信号と複数の空間特性信号とを入手し、1つ又はそれ以上の合成信号から複数の合成サブバンド信号を引き出し、各空間特性信号が、各々の合成サブバンド信号と関連づけられかつ各々の合成サブバンド信号に対応する各々の音界空間特性を表すようにし、空間特性信号から複数の利得係数を引き出し、利得係数値の減少が人の聴覚系の後隠蔽特性の減少に比例して制限されるようにし、各々の利得係数により各々の合成サブバンド信号を1つ又はそれ以上の中間サブバンド信号にマップ(写像)し、中間サブバンド信号に1つ又はそれ以上の逆フィルタバンクを適用することによって複数の出力信号を発生させる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
任意の実施形態で用いられる各種のサブバンド信号発生器の分析特性は、同一であることを要しない。例えば、サブバンド信号発生器１０，２０及び３０は、同一フィルタバンクを併合するのが望ましい。同フィルタバンクは、スペクトル分解能を最適化するように設計されかつサブバンド信号パワー(累乗)の正確な尺度を与える。しかし、サブバンド信号発生器７０では、臨界サンプリングを与えかつスペクトル分解能及び時間的分解能間の兼合いを釣合わせることによってデータ圧縮を最適化するように選択され得る。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
幾つかの用例では、空間特性信号の情報容量要件は、信号が変化し得る時間的変化速度(レート)を制限することによって低減され得る。第Ｉ種信号に対しては、スペクトルレベル尺度が変わり得る率を制限するために時間的平滑化が適用される。時間的平滑化は、これらの尺度の増加及び減少の双方を制限するために適用され得るが、減少の時間的平滑化は該して増加の時間的平滑化より一層効果的でかつ目立たない。第II種信号に対しては、空間において方向ベクトルが方位を変化し得る率を制限するために時間的平滑化が適用される。情報容量要件は多くの方法で低減され得る。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
時間的平滑化を適用することによって空間特性信号はより少ないビットで符号化され得る。その理由はこれら信号の要素が符号化及び伝送される頻度が低減され得るからである。デコーダは、内挿又は他の形態の濾波を用いて省略された要素を回復し得る。さらに、差分符号化が用いられると、信号を表すのに要するビット数が低減され得る。それは、時間的平滑化が連続する値間の差分のダイアナミックレンジを制限するからであり、従って、差分コードを表すために少ないビットしか要しない。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
概して、時間的平滑化が用いられる程度は、人の聴覚系の時間的隠蔽特性に基づく。例えば、結果的に生じるレベルが当該隠蔽閾値を超えないならば、レベルを後隠蔽閾値より下方に低減させ得る変化率は知覚的影響なしに低減され得る。ある実施形態では、変化率が毎秒約１２０乃至１４０ｄBを超えないように制限される。他の実施形態では、過渡現象とみなされる事象に対しては増加率への制限が緩和される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
情報要件は、ブロックスケーリング(位取り)及び変換符号化のような各種のブロック符号化計画で用いられるブロックの長さを増加させることによって同様に低減され得る。不幸にして、このようなブロック長の増加が符号化処理の時間的分解能を低減させるので、区間特性信号及び下に横たわる音界間の時間的不同も同様に増加する。ブロック内で起こる空間特性の意味のある変化を示す表示を符号化される信号内に含めることによって、この誤差の効果は低減され得る。事実上、当該表示はブロックの始め及び空間的変化の発生間における遅延量を表す。相補的復号特性は以下で論議される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
多くの場合においてこのような時間的平滑化で、回復された信号内のちゅー鳴き声、ジッパー雑音及びその他の人工物が低減され得ることが分かっている。望ましい実施形態では、人の聴覚システムの時間的隠蔽特性により利得計数値の変化が制限される。例えば、結果的に生じるレベルが後隠蔽閾値を超えないとすれば、出力チャンネルサブバンド信号のレベル低下が当該隠蔽閾値より下方に達することを許容する変化率が知覚可能な影響なしに低減され得る。ある実施形態では、変化率が毎秒約１２０ｄB乃至１４０ｄBを超えないように制限される。他の実施形態では、過渡現象とみなされる事象に関する増加率に対する限度が緩和される。過渡現象は、上記のものを含めて色々な方法で検出し得る。