(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
時系列信号を符号化する音響信号符号化方法において、
上記時系列信号を複数の周波数帯域に分割する周波数帯域分割工程と、
上記時系列信号の符号化の区間長であるブロック長を複数に分割したサブブロック長単位で、上記複数の周波数帯域に分割されたそれぞれの帯域の時系列信号の振幅を検出する振幅検出工程と、
上記振幅検出工程で検出された複数の周波数帯域の振幅を解析することにより得られた振幅操作情報に基づいて、上記時系列信号の振幅を操作する振幅操作工程と、
上記振幅操作工程において振幅を操作された時系列信号を周波数成分に変換する周波数成分変換工程と、
上記周波数成分変換工程からの周波数成分に正規化／量子化を施す正規化／量子化工程とを有し、
上記振幅操作工程は、振幅操作を行う数を制限し、振幅操作量が小さいものから制限を行い、振幅操作量が所定値より小さいと、隣接する振幅操作情報と合成を行うことにより振幅操作数の制限を行う
音響信号符号化方法。
【請求項２】
上記周波数成分変換工程は、上記時系列信号をスペクトル変換により周波数成分に変換する
請求項１記載の音響信号符号化方法。
【請求項３】
上記スペクトル変換を行う際に、上記時系列信号の区間長を示すブロック長は一定とし、上記ブロック長は上記時系列信号における前後のブロック長と重なり合う
請求項２記載の音響信号符号化方法。
【請求項４】
上記振幅操作工程は、上記振幅検出工程により上記ブロック長において特定の周波数成分の時系列信号に所定値以上の変動が検出されると、上記特定の周波数成分の時系列信号の振幅を一定に保つように、上記周波数帯域分割前の時系列信号の振幅を操作する
請求項１記載の音響信号符号化方法。
【請求項５】
上記帯域分割工程においては、上記振幅情報の検出のために帯域分割フィルタを用いる
請求項４記載の音響信号符号化方法。
【請求項６】
上記振幅操作工程は帯域分割された時系列信号毎に振幅操作を行い、上記周波数成分変換工程は上記振幅操作工程で振幅操作された各時系列信号をスペクトル変換する
請求項５記載の音響信号符号化方法。
【請求項７】
時系列信号を符号化する音響信号符号化装置において、
上記時系列信号を複数の周波数帯域に分割する周波数帯域分割手段と、
上記時系列信号の符号化の区間長であるブロック長を複数に分割したサブブロック長単位で、上記複数の周波数帯域に分割されたそれぞれの帯域の時系列信号の振幅を検出する振幅検出手段と、
上記振幅検出手段で検出された複数の周波数帯域の振幅を解析することにより得られた振幅操作情報に基づいて、上記時系列信号の振幅を操作する振幅操作手段と、
上記振幅操作手段において振幅を操作された時系列信号を周波数成分に変換する周波数成分変換手段と、
上記周波数成分変換手段からの周波数成分に正規化／量子化を施す正規化／量子化手段とを有し、
上記振幅操作手段は、振幅操作を行う数を制限し、振幅操作量が小さいものから制限を行い、振幅操作量が所定値より小さいと、隣接する振幅操作情報と合成を行うことにより振幅操作数の制限を行う
音響信号符号化装置。
【請求項８】
時系列信号の符号化の区間長であるブロック長を複数に分割したサブブロック長について、周波数帯域に分割された複数の周波数帯域の振幅を解析することにより得られた振幅操作情報に基づいて、上記時系列信号の振幅を操作した後、この時系列信号を周波数成分に変換して各周波数成分について符号化／量子化を施して符号化してなる符号列が入力され、この符号列を復号する音響信号復号化方法であって、
上記符号列を分解する分解工程と、
上記分解工程からの信号に逆量子化／逆正規化を施して周波数成分とする逆量子化／逆正規化工程と、
上記逆量子化／逆正規化工程からの周波数成分を時系列信号に合成する合成工程と、
上記合成工程で合成された時系列信号の符号化の区間長であるブロック長を複数に分割したサブブロック長について、この時系列信号の振幅を操作する振幅操作工程とを有し、
上記時系列信号の振幅操作の際には、振幅操作を行う数を制限し、振幅操作量が小さいものから制限を行い、振幅操作量が所定値より小さいと、隣接する振幅操作情報と合成を行うことにより振幅操作数の制限を行う
音響信号復号化方法。
【請求項９】
上記符号列は、上記帯域分割フィルタを用いて帯域分割された時系列信号毎に振幅のみを検出し、振幅操作は帯域分割を行っていない上記時系列信号に行ってからスペクトル変換を行って得られた周波数成分を時系列信号に変換したものであって、上記合成工程にて逆スペクトル変換を行って得られた時系列信号に対して上記振幅操作工程で逆振幅操作を行う
請求項８記載の音響信号復号化方法。
【請求項１０】
時系列信号の符号化の区間長であるブロック長を複数に分割したサブブロック長について、周波数帯域に分割された複数の周波数帯域の振幅を解析することにより得られた振幅操作情報に基づいて、上記時系列信号の振幅を操作した後、この時系列信号を周波数成分に変換して各周波数成分について符号化／量子化を施して符号化してなる符号列が入力され、この符号列を復号する音響信号復号化装置であって、
上記符号列を分解する分解手段と、
上記分解手段からの信号に逆量子化／逆正規化を施して周波数成分とする逆量子化／逆正規化手段と、
上記逆量子化／逆正規化手段からの周波数成分を時系列信号に合成する合成手段と、
上記合成手段で合成された時系列信号の符号化の区間長であるブロック長を複数に分割したサブブロック長について、この時系列信号の振幅を操作する振幅操作手段とを有し、
上記時系列信号の振幅操作の際には、振幅操作を行う数を制限し、振幅操作量が小さいものから制限を行い、振幅操作量が所定値より小さいと、隣接する振幅操作情報と合成を行うことにより振幅操作数の制限を行う
音響信号復号化装置。
【請求項１１】
時系列信号を複数の周波数帯域に分割する周波数帯域分割処理と、
上記時系列信号の符号化の区間長であるブロック長を複数に分割したサブブロック長単位で、上記複数の周波数帯域に分割されたそれぞれの帯域の時系列信号の振幅を検出する振幅検出処理と、
上記振幅検出処理で検出された複数の周波数帯域の振幅を解析することにより得られた振幅操作情報に基づいて、上記時系列信号の振幅を操作する振幅操作処理と、
上記振幅操作処理において振幅を操作された時系列信号を周波数成分に分解する周波数成分変換処理と、
上記周波数成分変換処理からの周波数成分に正規化／量子化を施す正規化／量子化処理と
の各処理を有し、
上記振幅操作処理では、振幅操作を行う数を制限し、振幅操作量が小さいものから制限を行い、振幅操作量が所定値より小さいと、隣接する振幅操作情報と合成を行うことにより振幅操作数の制限を行う、
時系列信号を符号化する音響信号符号化のプログラムが記録されてなる記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音響信号を符号化及び／又は復号化する音響信号符号化及び／又は復号化方法及び装置、音響信号を復号化する音響信号符号化方法及び装置、およびこれらについてのプログラムや信号が記録された記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オーディオ或いは音声等の信号の高能率符号化の手法には種々あるが、例えば、時間軸上のオーディオ信号等をブロック化しないで、複数の周波数帯域に分割して符号化する非ブロック化周波数帯域分割方式である、帯域分割符号化（sub band coding; SBC）や、時間軸の信号を周波数軸上の信号に変換(スペクトル変換)して複数の周波数帯域に分割し、各帯域毎に符号化するブロック化周波数帯域分割方式、いわゆる変換符号化等を挙げることができる。また、上述の帯域分割符号化と変換符号化とを組み合わせた高能率符号化の手法も考えられており、この場合には、例えば、上記帯域分割符号化で帯域分割を行った後、該各帯域毎の信号を周波数軸上の信号にスペクトル変換し、このスペクトル変換された各帯域毎に符号化が施される。ここで上述した周波数帯域分割を行うフィルターとしては、例えばクアドラチュア鏡映フィルター（quadrature mirror filter;QMF）があり、“Digital coding of speech in subbands”, R.E.Crochiere, Bell Syst.Tech. J. Vol.55,No.8 1976に、述べられている。また、“Polyphase Quadrature filters -A new subband coding technique”, Joseph H. Rothweiler, ICASSP 83, BOSTON には多相クアドラチュアフィルター（polyphase quadrature filter; PQF）と呼ばれる等バンド幅のフィルター分割手法が述べられている。
【０００３】
ここで、上述したスペクトル変換としては、例えば、入力オーディオ信号を所定単位時間のフレームでブロック化し、当該ブロック毎に離散フーリエ変換（discrete fourier transformation;DFT）、離散コサイン変換（discrete cosine transformation;DCT）、変形離散コサイン変換（modified discrete cosine transformation;MDCT）等を行うことで時間軸を周波数軸に変換するようなスペクトル変換がある。ＭＤＣＴについては“Subband/Transform Coding Using Filter Bank Designs Based on Time Domain Aliasing Cancellation”, J.P.Princen & A.B.Bradley, ICASSP 1987, Univ. of Surrey  Royal Melbourne Inst.of Tech. に述べられている。
【０００４】
このようにフィルターやスペクトル変換によって帯域毎に分割された信号を量子化することにより、量子化雑音が発生する帯域を制御することができ、マスキング効果などの性質を利用して聴覚的により高能率な符号化を行なうことができる。また、ここで量子化を行なう前に、各帯域毎に、例えばその帯域における信号成分の絶対値の最大値で正規化を行なうようにすれば、さらに高能率な符号化を行なうことができる。
【０００５】
周波数帯域分割された各周波数成分を量子化する周波数分割幅としては、例えば人間の聴覚特性を考慮した帯域分割が行われる。すなわち、一般に臨界帯域（クリティカルバンド）と呼ばれている高域程帯域幅が広くなるような帯域幅で、オーディオ信号を例えば３２バンドのような複数の帯域に分割することがある。また、この時の各帯域毎のデータを符号化する際には、各帯域毎に所定のビット配分或いは、各帯域毎に適応的なビットアロケーションすなわちビット割当てによる符号化が行われる。例えば、上記ＭＤＣＴ処理されて得られた係数データを上記ビットアロケーションによって符号化する際には、上記各ブロック毎のＭＤＣＴ処理により得られる各帯域毎のＭＤＣＴ係数データに対して、適応的な割当てビット数で符号化が行われることになる。ビット割当手法としては、次の２手法が知られている。
【０００６】
IEEE Transactions of Accoustics, Speech,and Signal Processing, vol. ASSP-25, No.4, August 1977 では、各帯域毎の信号の大きさをもとに、ビット割当を行なっている。この方式では、量子化雑音スペクトルが平坦となり、雑音エネルギー最小となるが、聴感覚的にはマスキング効果が利用されていないために実際の雑音感は最適ではない。また、M.A.Kransner, “The critical band coder--digital encoding of  the perceptual requirements of the auditory system”, ICASSP 1980, MIT では、聴覚マスキングを利用することで、各帯域毎に必要な信号対雑音比を得て固定的なビット割当を行なう手法が述べられている。しかしこの手法ではサイン波入力で特性を測定する場合でも、ビット割当が固定的であるために特性値がそれほど良い値とならない。これらの問題を解決するために、ビット割当に使用できる全ビットが、各小ブロック毎にあらかじめ定められた固定ビット割当パターン分と、各ブロックの信号の大きさに依存させ、前記信号のスペクトルが滑らかなほど前記固定ビット割当パターン分への分割比率を大きくする高能率符号化が提案されている。
【０００７】
この方法によれば、サイン波入力のように、特定のスペクトルにエネルギーが集中する場合にはそのスペクトルを含むブロックに多くのビットを割り当てる事により、全体の信号対雑音特性を著しく改善することができる。一般に、急峻なスペクトル成分をもつ信号に対して人間の聴覚は極めて敏感であるため、このような方法を用いる事により、信号対雑音特性を改善することは、単に測定上の数値を向上させるばかりでなく、聴感上、音質を改善するのに有効である。
【０００８】
ビット割り当ての方法にはこの他にも数多くのやり方が提案されており、さらに聴覚に関するモデルが精緻化され、符号化装置の能力があがれば聴覚的にみてより高能率な符号化が可能になる。
【０００９】
このように、信号をいったん周波数成分に分解し、その周波数成分を量子化して符号化する方法を用いると、その周波数成分を復号化して合成して得られた波形信号にも量子化雑音が発生するが、もし、元々の信号成分が急激に変化する場合には、波形信号上の量子化雑音は必ずしも元の信号波形が大きくない部分でも大きくなってしまい、このプリ／ポストエコーと呼ばれる量子化雑音が同時マスキングによって隠蔽されないため聴感上の障害になる。特にスペクトル変換を使用して多数の周波数成分に分解した場合には時間分解能が悪くなり、長い期間にわたって大きな量子化雑音が発生してしまう。ここで、スペクトル変換の変換長を短くすれば上記の量子化雑音の発生期間も短くなるが、そうすると周波数分解能が悪くなり、準定常的な部分における符号化効率が悪くなってしまう。このような問題を解決する手段として、信号の周波数分解能を犠牲にして変換長を短くするという方法が提案されているが、変換長を短くすることで１つの変換ブロックに対するビットが減少してしまい、十分な量子化精度が得られないために音質上大きな障害となる場合もある。
【００１０】
その対策として、変換フレーム長を固定としたままにプリ／ポストエコーを抑制することのできる音響時系列信号の復号化／符号化のために、符号化装置においては音響時系列信号がブロック内で時間的に大きく変化する場合にも変換ブロック長は固定のままで、微小振幅領域の振幅を増加するように信号を操作してから周波数スペクトルに変換／量子化を行い、また操作された振幅情報も符号化列中に記録する方法が提案されている。
【００１１】
復号化装置においては符号化装置の逆操作を行い、周波数スペクトルから復元された音響時系列信号に対し、符号化列に記録された振幅情報により符号化装置と逆の振幅情報操作を行う。
【００１２】
上記操作により、音響時系列信号がブロック内で大きく変化する場合の微小振幅領域に発生するプリ／ポストエコーを効果的に抑制することが可能となる。また上記振幅情報操作は、音響時系列信号を帯域分割フィルタを用いて帯域分割を行い、各帯域毎に振幅情報操作を行うことでより効果的にプリ／ポストエコーを効果的に抑制することが可能となることも示されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、聴感上障害となるのはプリ／ポストエコーのみではなかった。特に問題となるのは、変換符号化方法において、フレーム長を特に長めに設定した場合である。ブロック長を長くすればするほど周波数分解能が向上するので符号化効率は向上するが、本来の音響時系列信号ではある局所的時間に発生したある特定の周波数成分の時系列信号が、復号化された音響時系列信号においてはブロック内に拡散してしまい聴感上障害となってしまう場合がある。この現象は本来の音響時系列信号がブロック内で大きく変化しない場合にも発生することがあり、従来のプリ／ポストエコーを抑制する装置では解決可能な問題ではなかった。
【００１４】
本発明は、上述の実情に鑑みてなされるものであって、局所的時間に発生したある特定の周波数成分の時系列信号が、復号化された音響時系列信号において拡散することによる聴覚上の障害を抑制するような、音響信号符号化方法および装置、音響信号復号化方法および装置並びに記録媒体を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、本発明に係る音響信号符号化方法は、時系列信号を符号化するものであって、上記時系列信号を複数の周波数帯域に分割する周波数帯域分割工程と、上記時系列信号の符号化の区間長であるブロック長を複数に分割したサブブロック長単位で、上記複数の周波数帯域に分割されたそれぞれの帯域の時系列信号の振幅を検出する振幅検出工程と、上記振幅検出工程で検出された複数の周波数帯域の振幅を解析することにより得られた振幅操作情報に基づいて、上記時系列信号の振幅を操作する振幅操作工程と、上記振幅操作工程において振幅を操作された時系列信号を周波数成分に変換する周波数成分変換工程と、上記周波数成分変換工程からの周波数成分に正規化／量子化を施す正規化／量子化工程とを有し、上記振幅操作工程は、振幅操作を行う数を制限し、振幅操作量が小さいものから制限を行い、振幅操作量が所定値より小さいと、隣接する振幅操作情報と合成を行うことにより振幅操作数の制限を行うものである。
【００１６】
本発明に係る音響信号符号化装置は、時系列信号を符号化するものであって、上記時系列信号を複数の周波数帯域に分割する周波数帯域分割手段と、上記時系列信号の符号化の区間長であるブロック長を複数に分割したサブブロック長単位で、上記複数の周波数帯域に分割されたそれぞれの帯域の時系列信号の振幅を検出する振幅検出手段と、上記振幅検出手段で検出された複数の周波数帯域の振幅を解析することにより得られた振幅操作情報に基づいて、上記時系列信号の振幅を操作する振幅操作手段と、上記振幅操作手段において振幅を操作された時系列信号を周波数成分に変換する周波数成分変換手段と、上記周波数成分変換手段からの周波数成分に正規化／量子化を施す正規化／量子化手段とを有し、上記振幅操作手段は、振幅操作を行う数を制限し、振幅操作量が小さいものから制限を行い、振幅操作量が所定値より小さいと、隣接する振幅操作情報と合成を行うことにより振幅操作数の制限を行うものである。
【００１７】
本発明に係る音響信号復号化方法は、時系列信号の符号化の区間長であるブロック長を複数に分割したサブブロック長について、周波数帯域に分割された複数の周波数帯域の振幅を解析することにより得られた振幅操作情報に基づいて、上記時系列信号の振幅を操作した後、この時系列信号を周波数成分に変換して各周波数成分について符号化／量子化を施して符号化してなる符号列が入力され、この符号列を復号する音響信号復号化方法であって、上記符号列を分解する分解工程と、上記分解工程からの信号に逆量子化／逆正規化を施して周波数成分とする逆量子化／逆正規化工程と、上記逆量子化／逆正規化工程からの周波数成分を時系列信号に合成する合成工程と、上記合成工程で合成された時系列信号の符号化の区間長であるブロック長を複数に分割したサブブロック長について、この時系列信号の振幅を操作する振幅操作工程とを有し、上記時系列信号の振幅操作の際には、振幅操作を行う数を制限し、振幅操作量が小さいものから制限を行い、振幅操作量が所定値より小さいと、隣接する振幅操作情報と合成を行うことにより振幅操作数の制限を行うものである。
【００１８】
本発明に係る音響信号復号化装置は、時系列信号の符号化の区間長であるブロック長を複数に分割したサブブロック長について、周波数帯域に分割された複数の周波数帯域の振幅を解析することにより得られた振幅操作情報に基づいて、上記時系列信号の振幅を操作した後、この時系列信号を周波数成分に変換して各周波数成分について符号化／量子化を施して符号化してなる符号列が入力され、この符号列を復号する音響信号復号化装置であって、上記符号列を分解する分解手段と、上記分解手段からの信号に逆量子化／逆正規化を施して周波数成分とする逆量子化／逆正規化手段と、上記逆量子化／逆正規化手段からの周波数成分を時系列信号に合成する合成手段と、上記合成手段で合成された時系列信号の符号化の区間長であるブロック長を複数に分割したサブブロック長について、この時系列信号の振幅を操作する振幅操作手段とを有し、上記時系列信号の振幅操作の際には、振幅操作を行う数を制限し、振幅操作量が小さいものから制限を行い、振幅操作量が所定値より小さいと、隣接する振幅操作情報と合成を行うことにより振幅操作数の制限を行うものである。
【００１９】
本発明に係る記録媒体は、時系列信号を複数の周波数帯域に分割する周波数帯域分割処理と、上記時系列信号の符号化の区間長であるブロック長を複数に分割したサブブロック長単位で、上記複数の周波数帯域に分割されたそれぞれの帯域の時系列信号の振幅を検出する振幅検出処理と、上記振幅検出処理で検出された複数の周波数帯域の振幅を解析することにより得られた振幅操作情報に基づいて、上記時系列信号の振幅を操作する振幅操作処理と、上記振幅操作処理において振幅を操作された時系列信号を周波数成分に分解する周波数成分変換処理と、上記周波数成分変換処理からの周波数成分に正規化／量子化を施す正規化／量子化処理との各処理を有し、上記振幅操作処理では、振幅操作を行う数を制限し、振幅操作量が小さいものから制限を行い、振幅操作量が所定値より小さいと、隣接する振幅操作情報と合成を行うことにより振幅操作数の制限を行う、時系列信号を符号化する音響信号符号化のプログラムが記録されてなるものである。
【００２２】
以上において述べたような構成により、本発明では、局所的時間に発生した周波数成分がフレーム内に拡散する現象を抑制するために、音響時系列信号を複数の帯域に分割して解析を行い、局所的に発生している周波数成分の時系列信号を検出し高精度に振幅情報操作を行うことによって周波数分解能の向上による符号化効率の向上、および局所的に発生した周波数成分がフレーム内に拡散する現象の抑制を可能とした。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２４】
すなわち、この実施の形態は、先ずオーディオ／音声などの音響信号をスペクトルに変換してのち符号化処理を施して符号列を生成する符号化方法および装置、符号列を分解して復号化処理を施してスペクトルに再構成してのち音響信号に逆変換を行う復号化方法および装置、音響信号の符号化および復号化を行う符号化／復号化装置、ならびに音響信号の符号化および復号化の手順等を記録した記録媒体についての実施の形態について説明する。
【００２５】
まず、音響信号符号化装置の実施の形態としては、図１に示すような構成のものを挙げることができる。
【００２６】
この音響信号符号化装置１は、時系列信号Ｓを振幅操作情報Ｇによって振幅操作を行った後にスペクトルＦに分解するスペクトル変換部１０１と、そのスペクトルＦを正規化情報Ｎによって正規化する正規化部１０２と、正規化されたスペクトルＦＮを量子化情報Ｑによって量子化する量子化部１０３と、量子化されたスペクトルＦＱ、振幅操作情報Ｇ、正規化情報Ｎおよび量子化情報をもとに符号列Ｃを生成する符号列生成部１０４とを有している。
【００２７】
スペクトル変換部１０１は、この符号化装置１に入力する時系列信号Ｓに振幅操作を施した後に周波数成分であるスペクトルＦに分解する。そして、スペクトルＦを正規化部１０２に、振幅操作情報Ｇを符号列生成部１０４に、それぞれ出力する。
【００２８】
正規化部１０２は、スペクトル変換部１０１から入力するスペクトルＦに正規化を施す。そして、正規化されたスペクトルＦＮを量子化部１０３に、正規化情報Ｎを符号列生成部１０４に、それぞれ出力する。
【００２９】
量子化部１０３は、正規化部１０３から入力する正規化されたスペクトルＦＮに量子化を施す。そして、量子化されたスペクトルＦＱおよび量子化情報Ｑを符号列生成部１０４に出力する。
【００３０】
符号列生成部１０４は、スペクトル変換部１０１からの振幅操作情報Ｇ、正規化部１０２からの正規化情報Ｎ、量子化部１０３からの量子化情報Ｑに基づいて、量子化部１０３からの量子化されたスペクトルＦＱを符号化して、符号列Ｃを出力する。
【００３１】
この符号化装置１のスペクトル変換部１０１は、図２に示すような構成のスペクトル変換部２として具体化することができる。
【００３２】
このスペクトル変換部２は、入力される時系列信号Ｓをブロック化してブロック化信号ＳＢとするブロック化部２０１と、ブロック化信号ＳＢに振幅操作を施して振幅操作されたブロック信号ＳＢＣとするとともに振幅操作情報Ｇを外部に出力する振幅処理部２０２と、振幅操作されたブロック化信号ＳＢＣに窓関数Ｗを作用させて窓関数Ｗを作用させたブロック化信号ＳＢＧＷとする窓関数作用部２０３と、窓関数Ｗを作用させたブロック化信号ＳＢＧＷにスペクトル変換を施してスペクトルＦを出力するスペクトル変換手段２０４とを有している。
【００３３】
スペクトル変換部２に入力する時系列信号Ｓは、ブロック化部２０１によってある長さの時区間にブロック化されてブロック化信号ＳＢとされる。ブロック化信号ＳＢは、振幅処理部２０２によって後述の部分に使用するために振幅操作を受けて振幅操作されたブロック化信号ＳＢＧとされる。振幅操作されたブロック化信号ＳＢＧは、周波数分解能向上のために窓関数作用部２０３によって適切な窓関数Ｗを作用させ窓関数Ｗを作用させたブロック化信号ＳＢＧＷとされる。窓関数Ｗを作用させたブロック化信号ＳＢＧＷは、スペクトル変換手段２０４によってスペクトル変換を施されてスペクトルＦとなされる。
【００３４】
上記符号化装置１のスペクトル変換部１０１は、図３に示すような構成のスペクトル変換部３としても構成することができる。
【００３５】
このスペクトル変換部３は、入力される時系列信号Ｓをブロック化してブロック化信号ＳＢとするブロック化部２０１と、ブロック化信号ＳＢに窓関数Ｗを作用させて窓関数Ｗを作用させたブロック化信号とする窓関数作用部３０２と、窓関数Ｗを作用させたブロック化信号ＳＢＷに振幅操作を施し振幅操作されたブロック化信号ＳＢＷとするとともに外部に振幅操作情報Ｇを出力する振幅処理部３０３と、振幅操作されたブロック化信号ＳＢＧＷにスペクトル変換を施してスペクトルＦとするスペクトル変換手段３０４とを有している。
【００３６】
スペクトル変換部３に入力する時系列信号Ｓは、ブロック化部３０１によってある長さの時区間にブロック化される。ブロック化部３０１からのブロック化信号ＳＢは、このブロック化信号ＳＢの前後に生成されるブロック化信号との整合性を持たせるために窓関数作用部３０２によって適切な窓関数Ｗを作用させた窓関数Ｗを作用させたブロック化信号ＷＳＢとなされる。この窓関数Ｗを作用させたブロック化信号ＷＢＳは、後述する部分に使用するため振幅処理部３０３によって振幅操作Ｇを受ける。この振幅操作されたブロック化信号ＳＢＷＧをスペクトル変換手段３０４によってスペクトルＦに変換する。
【００３７】
上述した符号化装置１のスペクトル変換部を具体化した、スペクトル変換部２と、スペクトル変換部３との信号処理の違いは、窓関数Ｗを振幅操作前に作用させるか後に作用させるかの違いである。すなわち、前後のブロック化信号との整合性を重視するか、または振幅操作を重視するかの違いではある。したがって、適切な窓関数Ｗの選択によりどちらの方法を用いても後述する部分に使用することが可能である。
【００３８】
スペクトル変換部３の操作は、図４に示すように具体化することができる。
【００３９】
図４中の（ａ）に示す原信号Ｓを、一定の時区間のブロックＢで分割しブロック化を行う。この際ブロックＢは前後のブロックＢと半分の領域を共有して持つ。すなわち、図４中の（ｂ）に示す窓関数Ｗ１の時区間の後半は（ｃ）に示す窓関数Ｗ２の時区間の前半と共通している。また、窓関数Ｗ２の時区間の後半は、図４中の（ｄ）に示す窓関数Ｗ３の時区間の前半と共通している。そして、共有される領域の合成振幅が原信号に等しくなるような窓関数Ｗ１から窓関数Ｗ３を作用させることによって、図４中の（ｅ）に示すブロック化信号ＳＢＷ１、（ｆ）に示すブロック化信号ＳＢＷ２および（ｇ）に示すブロック化信号ＳＢＷ３を得る。これらブロック毎に振幅操作Ｇを行い、スペクトルＦに変換を行う。今後、簡単化のためＳＢＷをＳＢと表すことにする。
【００４０】
続いて、ブロック化信号ＳＢに対して振幅を操作しないでスペクトル変換を行う場合についての問題を図５以降を参照しながら説明する。
【００４１】
図５は、後述する音響信号の処理の前提となる技術を説明するために、特徴のあるブロック化信号である原信号ＳＢを考え、この原信号ＳＢについて行う波形操作についてしめすものである。
【００４２】
このブロック化信号ＳＢは周波数が１ＫＨｚと一定で、ある領域毎に振幅のみが変化する信号である。信号の振幅を検出するためには１つのブロックＢを一定の小領域毎にサブブロックＢｓと呼ぶ小ブロック毎に分割し解析を行う。図５中の（ａ）に示すブロック化信号ＳＢの振幅変化は、このサブブロックＢｓ毎に規則的に生じているものとする。
【００４３】
このブロック化信号ＳＢをスペクトル変換することを考えると、信号の周波数は一定ではあるが、サブブロックＢｓ毎に振幅が変化しているので、スペクトル変換によって得られるスペクトルＦの分布は図５中の（ｂ）に示すように１ＫＨｚに最大振幅をもつものの、他の周波数成分をも持つ分布になってしまい、符号化効率は悪化する。
【００４４】
スペクトル成分Ｆを逆スペクトル変換によってブロック化信号ＳＢに戻すことを考える。その場合は、図６中の（ａ）に示す振幅特性を逆スペクトル変換すれば本来の信号Ｓが復元されるはずではあるが、正規化／量子化の精度が十分でない符号化／復号化スペクトルに逆スペクトル変換を施した場合には図６中の（ｂ）に示すように振幅変化の肩が鈍った復元信号ＳＢ’となる。このような信号波形の変化は聴感上の障害になることが経験上知られており、対策を必要とする。
【００４５】
スペクトル変換を行う長さをブロックＢからサブブロックＢｓに変更すると、図７中の（ａ）に示す原信号をスペクトル変換した理想振幅特性は（ｂ）に示すようになる。即ち振幅が変化しないサブブロック毎にスペクトル変換を行えば、どの時間においてもスペクトルの成分は１ＫＨｚのみであるということになる。
【００４６】
この場合、前後のサブブロックとの整合性が完全であれば符号化効率は飛躍的に向上し振幅変化も高精度に保存されるが、変換のブロック長を切り替える手段が必要となり符号化装置の規模が大きく複雑になってしまう。またブロック長を分割することによって、１つのサブブロックに対するビット量も分割されることになり、こと高能率に符号化を行おうとする場合には変換ブロック内でのビット配分が大きく減少するのでビット割当アルゴリズムも複雑／困難なものとなる。
【００４７】
本実施の形態では、ブロックＢを一定としたままでブロックＢ内の振幅を一定に保つ操作を行うもとする。このような振幅操作を行う振幅操作部の構成を、図８に示す。
【００４８】
この振幅処理部８は、入力されたブロック化信号ＳＢの振幅を解析して振幅操作情報ＧＢを出力する振幅解析部８０１と、上記ブロック化信号ＳＢおよび振幅情報ＧＢに基づいて振幅操作情報ＳＢＧを出力する振幅操作部８０６とを有している。振幅処理部８においては、ブロック化信号ＳＢを２分配し、その一方を振幅解析部８０１によって振幅を解析し、振幅操作情報を得る。
【００４９】
振幅解析部８０１は、ブロック化信号ＳＢをサブブロック信号ＳＢｓに分割するサブブロック分割部８０２と、サブブロック毎の振幅情報ＧＢｓを検出する振幅変化検出部８０３と、１つ前のブロックのサブブロックの振幅操作情報ＧＢｓ−１を保持しておく振幅変化情報保持部８０４と、振幅情報ＧＢｓ，ＧＢｓ−１から振幅操作情報ＧＢを生成する振幅操作情報生成部８０５から構成される。
【００５０】
振幅解析部８０１に入力したブロック化信号ＳＢは、サブブロック分割部８０２にてサブブロック信号ＳＢｓに分割される。サブブロック分割部８０２からのサブブロック信号ＳＢｓは、振幅変化検出部８０３で検出された振幅情報ＧＢｓは、振幅変化情報保持部８０４および振幅操作情報生成部８０５にそれぞれ出力される。振幅変化情報保持部８０４では、振幅変化検出部８０３からの振幅情報ＧＢｓを１ブロック遅延させる。振幅操作情報生成部８０５では、振幅変化検出部８０３からの振幅情報ＧＢｓおよび振幅変化情報保持部８０４からの１ブロック遅延された振幅情報ＧＢｓ−１をもとに、振幅操作情報ＧＢを生成する。
【００５１】
振幅操作部８０６は、振幅操作情報生成部８０５からの振幅操作情報ＧＢをもとブロック化信号ＳＢに対して実際に振幅操作を施して、振幅操作信号ＳＢＧを出力する。
【００５２】
振幅操作情報生成部８０５では、サブブロック毎の振幅を検出して振幅操作情報ＧＢを作成するが、サブブロック毎に非連続に振幅操作を行うとギブス現象が発生して周波数分解能を悪化させる場合があるので、振幅操作は図９中の（ａ）に示すように過渡部を設けるようにする。
【００５３】
また前後のブロックの整合性を計るために図９中の（ａ）に示すようなブロック１の振幅操作情報１とブロック２の振幅操作情報２の連結部の差分を吸収し（ｂ）の実線で示すように振幅操作量を一致させることで前後ブロックの整合性を確保する。この場合にも振幅操作はサブブロック毎に行なわれる。サブブロック間の振幅操作情報を接続する場合には、図９中の（ｂ）の実線で示す直線補間よりも点線で示すように滑らかな曲線によって振幅操作情報を補間したほうが、不連続性によって発生するギブス現象を少なくすることが可能である。
【００５４】
続いて、実際の振幅操作の方法について、図１０に示す具体例を参照して説明する。
【００５５】
図１０中の（ａ）は図５中の（ａ）に示した信号と同一のものである。この信号に対して振幅操作を行うが、振幅操作は説明の簡単化のため１つのブロックＢのみを対象とし、また振幅操作量はサブブロックＢｓ毎に一定に変化するものとする。即ち図１０（ａ）に示すように振幅変化はサブブロックＢｓ毎に非連続的に検出を行うこととすることを注意されたい。
【００５６】
図１０中の（ａ）においては、原信号の振幅はサブブロックＢｓ毎にＧａ，Ｇｂ，Ｇｃ，Ｇｄ，Ｇｅ，Ｇｆと徐々に増加している。この振幅をブロックＢ内で一定に保つように、振幅操作情報を図１０中の（ｂ）に示すように振幅情報生成部によって作成する。
【００５７】
作成された振幅操作情報は、ブロックＢ内の振幅を一定のＧｆに保つため、それぞれＧｆ／Ｇａ，Ｇｆ／Ｇｂ，Ｇｆ／Ｇｃ，Ｇｆ／Ｇｄ，Ｇｆ／Ｇｅ，Ｇｆ／Ｇｆ＝１と振幅操作量が決定され、振幅操作部によって図１０中の（ａ）に対して振幅操作を行いって（ｃ）を得る。
【００５８】
図１０（ｃ）は、振幅はＧｆと一定の1KHzの信号であるから、その理想振幅特性は図１０（ｄ）の実線で示すように振幅Ｇｆの単スペクトルとなる。ただしブロックＢの長さは有限であるので実際の振幅特性は図１０中の（ｄ）の点線で示すように幾分拡がった分布になるが、図５中の（ｂ）に示した振幅特性と比較した場合には遥かに高い符号化効率を得ることが可能となる。
【００５９】
図１０中の（ａ）に示した振幅特性が理想的なスペクトル変換を行ったものであるとして、図１１中の（ａ）に示すように単スペクトルになった場合を仮定し、この単スペクトルを逆スペクトル変換すると図１１中の（ｂ）に示すような振幅Ｇｆが一定の信号を得る。
【００６０】
この図１１中の（ｂ）に対して、スペクトル変換前に行った図１０中の（ｂ）の振幅操作と逆の振幅操作である図１１中の（ｃ）の逆振幅操作を行うと、復元信号（ｄ）を得ることができる。この図１１中の（ｄ）に示した復元信号は、図６中の（ｂ）に示した復元信号ＳＢ’と比較した場合、原信号である図１０中の（ａ）により忠実なものとなる。
【００６１】
このように、スペクトル変換前と逆スペクトル変換後の信号に対して振幅操作を行うことで、高能率かつ高精度に信号波形の符号化が可能となる。そして、聴感上の障害となりうるブロック内での振幅の変化を最小限に抑制することができる。
【００６２】
さて今までは単周波数成分しか持たない理想的な条件の下で説明してきたが、今度は一般的な例を用いて解説する。
【００６３】
図１２中の（ａ）は、様々な周波数成分をもった信号である。この信号を符号化／復号化を行うとその信号波形は（ｂ）のように変化してしまう現象が生じる場合がある。このような信号の振幅変化は聴感上の障害となる。
【００６４】
図１２において符号化前／復号化後の信号の振幅が変化してしまう原因は、原信号を幾つかの帯域に分割することで詳しく解析可能となる。図１２中の（ａ）に示す原信号を図１３中の（ａ）に示す低周波数成分信号及び図１３中の（ｂ）に示す高周波成分信号に分割して解析を行うと、低周波数成分信号の振幅変化と比較して高周波数成分信号の振幅変化が大きいことがわかる。
【００６５】
振幅変化の少ない低周波数成分は図１３中の（ｃ）に示すように図１３中の（ａ）に示した原信号高精度に復元されているが、振幅変化の大きい高周波数成分は図１３中の（ｄ）に示すように本来の図１３中の（ｂ）に示した原信号とは大きく変化していることがわかる。この高周波数成分の信号の変化が、復元信号の振幅変化となり聴感上の障害となる。
【００６６】
即ち、原信号の振幅変化よりも帯域分割された信号毎の振幅変化が大きい場合があり、原信号の振幅を一定に操作しただけでは図１０、図１１に示したように、原信号を精度よく復元することはできない。
【００６７】
上述のような前提の下に、以下では、本発明の実施の形態について説明する。以下で述べる実施の形態により、上述したような課題が解決される。
【００６８】
本実施の形態における符号化装置においては、音響信号を複数の帯域に分割し、その音響信号のサブブロック単位で上記複数の周波数帯域に分割されたそれぞれの帯域の信号の振幅を検出し、少なくとも一つの振幅情報に基づいて上記音響信号の振幅を操作するものである。
【００６９】
この符号化装置は、図１４に示すような構成に具体化することができる。
【００７０】
この符号化装置１４は、入力信号を複数Ｍの帯域信号ＳＤ１からＳＤＭに分割する帯域フィルタバンク部１４０１と、帯域フィルタバンク部１４０１からの帯域信号ＳＤ１からＳＤＭについてそれぞれスペクトル変換を行いスペクトルＦＤ１からＦＤＭとするとともに振幅操作情報Ｇを生成するスペクトル変換部１４０２と、スペクトル変換部１４０２からのスペクトルＦＤ１からＦＤＭのそれぞれについて正規化を行い正規化スペクトルＦＮ１からＦＮＭとするとともに正規化情報Ｎを生成する正規化部１４０３と、正規化部１４０３からの正規化スペクトルＦＮ１からＦＮＭのそれぞれの帯域について量子化を行い量子化スペクトルＦＱ１からＦＱＭとするとともに量子化情報Ｑを生成する量子化部１４０４と、スペクトル変換部１４０２からの振幅操作情報Ｇ、正規化部１４０３からの正規化情報Ｎ、および量子化部１４０４からの量子化情報Ｑ、量子化部１４０４からの量子化スペクトルＦＱ１からＦＱＭについて符号列を生成する符号生成部１４０３とを有している。
【００７１】
この符号化装置１４に入力する原信号Ｓは、帯域分割フィルタバンク部１４０１によって複数Ｍの帯域信号ＳＤ１からＳＤＭに分割される。この時用いられる分割フィルタバンク１４０１には、前述したＱＭＦフィルタバンクやＰＱＦフィルタバンクなどが用いられる。帯域信号ＳＤ１からＳＤＭは、それぞれの帯域のスペクトル変換部１４０２によってスペクトル変換される。このスペクトル変換部１４０２は、振幅操作を行う図２または図３、及び図８に示したような部分を有しており、ＳＤ１からＳＤＭを振幅操作情報Ｇによって振幅操作を施してスペクトルＦＤ１からＦＤＭに変換を行う。
【００７２】
ここで、帯域フィルタバンク部１４０１によって、各帯域に分割された原信号は、スペクトル変換部１４０２にて各帯域毎に振幅を検出される。そして、少なくとも一つの周波数帯域の振幅情報に基づいて振幅操作が施された後にスペクトル変換が施される。
【００７３】
スペクトルＦＤ１からＦＤＭは正規化情報Ｎによって正規化部１４０３で正規化され正規化スペクトルＦＮ１からＦＤＭとなる。正規化スペクトルＦＮ１からＦＤＭは量子化情報Ｑによって量子化部１４０４で量子化され量子化スペクトルＦＱ１からＦＱＭとなり、Ｇ，Ｎ、Ｑとともに符号列生成部１４０５によってそれぞれ符号ＣＦＱ１〜ＣＦＱＭ、ＣＧ、ＣＮ、ＣＱに変換され、これらが多重化された符号列Ｃが出力される。
【００７４】
符号化装置１４から出力される符号列Ｃは、この符号列Ｃの単位であるフレーム毎に、図１５に示すように構成されている。すなわち、１フレーム分の符号列は、振幅操作情報ＣＧ１からＣＧＭ、正規化情報ＣＮ、量子化情報ＣＱおよび量子化スペクトルＣＦＱ１からＣＦＱＭの順序で配列して構成されている。
【００７５】
この符号化装置は、原信号をある帯域毎に分割してその分割された信号毎に対して図１０、図１１に示したような振幅操作を行うことにより符号化を行うものである。この符号化装置は、帯域に分割した信号に対して上述した振幅操作を行うことにより、図１２、図１３に示したような符号化前／復号化後の信号の振幅変化を抑制することが可能とするものである。
【００７６】
続いて、上記符号化装置１４において、帯域分割数Ｍを２に設定した例について、図１６を参照して説明する。
【００７７】
図１２中の（ａ）に示す原信号を、帯域分割フィルタ１４０１によって図１６中の（ａ）に示す低周波数成分信号と（ｃ）に示す高周波数成分信号に分割する。これら信号に対して、図１０に示したような振幅操作を行ことによって図１６中の（ｂ）の振幅操作低周波数信号及び図１６中の（ｄ）の振幅操作高周波数信号へ振幅操作を行ったのちにスペクトル変換を施すことで、高能率かつ高精度に信号波形の符号化を可能とし、復元信号の振幅変化による聴感上の障害を最小限に抑制することができる。
【００７８】
続いて、原信号を帯域分割したそれぞれの帯域の振幅情報のみを利用する符号化装置について、図１７を参照して説明する。この符号化装置１６は、図１３に示した復元信号の振幅変化による聴感上の障害の抑制のために、帯域分割した振幅情報のみを利用するものである。
【００７９】
この符号化装置１６は、入力された原信号Ｓを複数Ｍの帯域信号ＳＤ１からＳＤＭに分割する帯域分割フィルタバンク１６０１と、帯域信号ＳＤ１からＳＤＭおよび原信号Ｓをもとに振幅解析およびスペクトル変換を行い振幅操作情報ＧおよびスペクトルＦを生成するスペクトル変換部１６０２と、スペクトルＦを正規化して正規化スペクトルＦＮとするとともに正規化情報Ｎを生成する正規化部１６０６と、正規化スペクトルＦＮを量子化する量子化して量子化スペクトルＦＱとするとともに量子化情報Ｑを生成する量子化部１６０７と、振幅操作信号Ｇ、正規化情報Ｎおよび量子化情報Ｑ、量子化スペクトルＦＱに基づいて符号列Ｃを生成する符号生成部１６０８とを有している。
【００８０】
上記スペクトル変換部１６０２は、帯域分割フィルタバンク１６０１からの帯域信号ＳＤ１からＳＤＭをそれぞれ振幅解析して振幅解析情報ＧＢおよび振幅操作情報Ｇを生成する振幅解析部１６０３と、原信号Ｓおよび振幅解析情報ＧＢに基づいて振幅操作を行い振幅操作された信号ＳＢＣを出力する振幅操作部１６０４と、振幅操作された信号ＳＢＣにスペクトル変換を施してスペクトルＦを出力するスペクトル変換手段１６０５とを有している。
【００８１】
まず入力信号である原信号Ｓは２分配され、一方の信号を帯域分割フィルタバンク部１６０１によって複数の帯域信号ＳＤ１からＳＤＭに分割し、それぞれの帯域信号毎に振幅解析部１６０３によって振幅情報を解析し振幅操作情報ＧＢを得る。振幅操作部１６０４では、振幅操作情報ＧＢによって原信号Ｓを振幅操作部１６０４によって振幅を操作を行って振幅操作された信号ＳＢＧとし、スペクトル変換手段１６０５によってスペクトルＦに変換が施される。
【００８２】
スペクトルＦは、正規化情報Ｎによって正規化部１６０６で正規化され正規化スペクトルＦＮとなる。正規化スペクトルＦＮは量子化情報Ｑによって量子化部１６０７で量子化され量子化スペクトルＦＱとなり、Ｇ、Ｎ、Ｑとともに符号列生成部１６０８によって符号ＣＦＱ，ＣＧ，ＣＮ，ＣＱに変換され、これらが多重化されて符号列Ｃとして出力される。
【００８３】
符号化装置１６から出力される符号列Ｃは、この符号列Ｃの単位であるフレーム毎に、図１８に示すように構成されている。すなわち、１フレーム分の符号列は、振幅操作情報ＣＧ、正規化情報ＣＮ、量子化情報ＣＱおよび量子化スペクトルＣＦＱの順序で配列して構成されている。
【００８４】
続いて、上記符号化装置１６において、帯域分割数Ｍを２に設定した例について、図１９を参照して説明する。
【００８５】
図１９中の（ａ）に示す原信号は、帯域分割フィルタ１６０１によって図１７中の（ｂ）の低周波数成分信号と（ｃ）の高周波数成分信号に分割される。符号化装置１６は、これらの信号を解析し、振幅変化量が大きい帯域の振幅情報のみを使用して原信号に対して振幅操作を行うので、図１９中の（ｄ）の振幅操作信号は振幅が一定になっていないため、高能率かつ高精度に信号波形の符号化を可能とすることは保証できないが、振幅変化の大きい高周波数成分の復元信号の振幅変化による聴感上の障害を抑制することは可能である。
【００８６】
ブロック内をサブブロックに分割し振幅操作を行うことが音質上有効であることを示してきたが、サブブロック毎の振幅情報をすべて符号化して記録することは情報量の増加を意味し、高能率符号化と相反するものである。このため、振幅情報の制限を行い、振幅操作にかかる情報の削減を行う手法について説明する。
【００８７】
実査にゲインコントロールを行う変化点を設定し、変化点から次の変化点を一つの領域として、各領域毎に最大振幅値がＧｆになるようにゲインコントロールを行う。
【００８８】
図２０中の（ａ）は原信号ＳＢの振幅情報を示したものである。先頭のサブブロックから振幅量を検出し、変化量及び変化量の順序が示されている。ここで聴感上の障害がなるべく発生しないように振幅変化量が少ない順に制限を行うことで振幅操作情報の増加を抑制する。
【００８９】
図２０中の（ｂ）は振幅操作を行うサブブロックを変化量の大きい順から３つに限定したものである。ここでは図に示したように実際にゲインコントロールを行う変化点を設定し、変化点から次の変化点までを一つの領域として、各領域毎に最大振幅値がＧｆになるようにゲインコントロールを行う例を示す。
【００９０】
図２０中の（ｃ）は図２０中の（ｂ）から導出した振幅操作情報ＧＢであり、この振幅操作情報ＧＢを原信号ＳＢに対して操作させたものが図２０中の（ｄ）の振幅操作信号ＳＢＧとなる。
【００９１】
図２０中の（ｄ）の振幅はブロック内で一定ではないが、振幅変化の大きいサブブロックに関して振幅操作を行い、振幅変化の少ないサブブロックの情報を削減しており、符号化／復号化による信号波形上の振幅変化が大きく現れやすい部分に関して確実に操作を行うことで、復号化信号に現れる聴感上の障害を抑制することが可能である。
【００９２】
図２１も振幅操作にかかる情報量の削減を行う手法を示したものである。
【００９３】
図２１中の（ａ）には原信号ＳＢの振幅情報を示したものである。先頭のサブブロックから振幅量を検出し、変化量及び変化量の順序が示されている。ここで聴感上の障害がなるべく発生しないように振幅変化量がある一定のしきい値より少ない場合に制限を行うことで振幅操作情報の増加を抑制する。
【００９４】
図２１中の（ｂ）は振幅操作を行うサブブロック間の振幅変化量がしきい値以下の場合、隣接するサブブロックと合成することで振幅情報を削減している。ここでは、各変化点において検出された変化量がしきい値以下の場合、その変化点に隣接するサブブロックの振幅が大きい方の最大振幅値がＧｆになるように振幅操作を行う例である。
【００９５】
図２１中の（ｃ）は、図２１中の（ｂ）から導出した振幅操作情報ＧＢであり、この振幅操作情報ＧＢを原信号ＳＢに対して操作させたものが図２１中の（ｄ）の振幅操作信号ＳＢＧとなる。
【００９６】
図２１中の（ｄ）の振幅はブロック内で一定ではないが、振幅変化の大きいサブブロックに関して振幅操作を行い、振幅変化の少ないサブブロックの情報を削減しており、符号化／復号化による信号波形上の振幅変化が大きく現れやすい部分に関して確実に操作を行うことで、復号化信号に現れる聴感上の障害を抑制することが可能である。
【００９７】
次に、逆正規化されたスペクトルを時系列信号に合成するための逆スペクトル変換部について説明する。
【００９８】
逆スペクトル変換部２９は、図２２に示すような構成に具体化される。この逆スペクトル変換部２９は、入力されたスペクトルＦに逆スペクトル変換を施して復元ブロック信号ＳＢとする逆スペクトル変換手段２９０１と、復元ブロック信号ＳＢおよび外部から入力された振幅操作情報Ｇに基づいて逆振幅操作を施してＳＢ／Ｇとする逆振幅操作部２９０２と、ＳＢ／Ｇに窓関数Ｗを作用させてＳＢＷ／Ｇとする窓関数作用部２９０３と、ＳＢＷ／Ｇに逆ブロック化を施して時系列信号Ｓ’とする逆ブロック化部２９０４とから構成されている。
【００９９】
この逆スペクトル変換部２９においては、まず復号化されたスペクトルＦを逆スペクトル変換手段２９０１によって逆スペクトル変換を施し復元ブロック化信号ＳＢを得る。この復元ブロック化信号ＳＢに対し符号化装置によって行われた振幅操作Ｇと逆の振幅操作を逆振幅操作部２９０２によって施す。逆振幅操作が施された復元ブロック化信号ＳＢは、前後のブロックとの整合性を保つために窓関数作用部２９０３によって窓関数Ｗを作用させ、逆ブロック化部２９０４によって前後のブロックとの合成が行われれ、復元された時系列信号Ｓ’を得る。
【０１００】
逆スペクトル変換部は、図２３に示すような構成としても具体化される。
【０１０１】
この逆スペクトル変換部３０は、入力されたスペクトルＦに逆スペクトル変換を施して復元ブロック信号ＳＢとする逆スペクトル変換手段３００１と、復元ブロック化信号ＳＢに窓関数Ｗを作用させてＳＢＷとする窓関数作用部３００２と、ＳＢＷおよび外部から入力された振幅操作情報Ｇに基づいて逆振幅操作を施してＳＢＷ／Ｇとする逆振幅操作部３００３と、ＳＢＷ／Ｇに逆ブロック化を施して時系列信号Ｓ’とする逆ブロック化部３００４とを有している。
【０１０２】
この逆スペクトル変換部３０においては、まず復号化されたスペクトルＦを逆スペクトル変換手段３００１によって逆スペクトル変換を施し復元ブロック化信号ＳＢを得る。この復元ブロック化信号ＳＢに前後のブロックとの整合性を保つために窓関数作用部３００２によって窓関数を作用させ、さらに符号化装置によって行われた振幅操作Ｇと逆の振幅操作を逆振幅操作部３００３によって施す。逆振幅操作が施された復元ブロック化信号ＳＢは、逆ブロック化部３００４によって前後のブロックとの合成が行われ、復元信号Ｓ’を得る。
【０１０３】
続いて、図２２に示した逆ブロック化部２９における操作は、図２４に示すように具体化することができる。
【０１０４】
図２４において、図中の（ａ）に示す各ブロック毎に逆スペクトル変換された復元ブロック化信号ＳＢ／Ｇ１、図中の（ｂ）に示す復元ブロック化信号ＳＢ／Ｇ２、および図中の（ｃ）に示す復元ブロック化信号ＳＢ／Ｇ３（ｃ）は、前後のブロックと半分の領域を共有して持ち、共有される領域の合成振幅が原信号に等しくなるように、図中の（ｄ）に示す窓関数Ｗ１、図中の（ｅ）に示す窓関数Ｗ２、および図中の（ｆ）に示す窓関数Ｗ３（ｆ）を作用させることによって、図中の（ｇ）に示す復元信号Ｓ’を得る。
【０１０５】
図２４に示した逆スペクトル変換部２９の逆振幅操作部２９０２は、図２５の逆振幅操作部３２に示すように具体化することができる。
【０１０６】
この逆振幅操作部３２は、入力された振幅操作情報Ｇから振幅を復元する振幅復元部３２０１と、入力された振幅操作信号ＳＢおよび振幅復元部３２０１からの逆振幅操作情報１／ＧＢをもとに復元ブロック化信号ＳＢ／Ｇを生成する逆振幅操作部３２０４とを有している。
【０１０７】
振幅復元部３２０１は、振幅操作情報Ｇを保持して１ブロック遅延させる振幅操作情報保持部３２０２と、振幅操作情報保持部３２０２からの遅延された振幅操作情報および振幅操作情報Ｇに基づいて逆振幅操作情報を生成する逆振幅操作情報生成部３２０３とを有している。
【０１０８】
この逆振幅操作部３２においては、まず振幅操作情報Ｇを用いて振幅復元部３２０１によって、符号化装置で行った振幅操作と逆の振幅操作情報１／ＧＢを生成し、復元ブロック化信号ＳＢに対して逆振幅操作部３２０４によって振幅操作を行い、復元ブロック化信号ＳＢ／Ｇを得る。
【０１０９】
振幅復元部３２０１の内部では、前のブロックの振幅操作情報を保持しておく振幅変化情報保持部３２０２からの振幅情報Ｇ−１及び現在のブロックの振幅情報Ｇから逆振幅操作情報生成部３２０３によっによって逆振幅操作情報１／ＧＢを生成する。
【０１１０】
逆振幅情報生成部３２０４では、図２６に示すようにサブブロック毎の振幅を復元して振幅操作を行う逆振幅操作情報１／ＧＢを作成する。符号化装置においてサブブロック間の振幅操作量を曲線によって補間されている場合には、逆振幅操作信号の振幅を正確に復元するため復号化装置においても曲線補間する必要がある。
【０１１１】
符号化装置において帯域分割フィルタを用いて帯域毎信号に分割し、帯域毎に振幅操作を行って符号化された符号列に対する復号化装置は図２７に示すように具体化される。
【０１１２】
この復号化装置３４は、入力された符号列Ｃを複数Ｍの量子化スペクトルＦＱ１からＦＱＭに分解する符号分解部３４０１と、符号分解部３４０１からの量子化スペクトルＦＱ１からＦＱＭに逆量子化を施して正規化スペクトルＦＮ１からＦＮＭとする逆量子化部３４０２と、逆量子化部３４０２からの正規化スペクトルＦＮ１からＦＮＭに逆正規化を施してスペクトルＦＤ１からＦＤＭとする逆正規化部３４９３と、逆正規化部３４０３からのスペクトルＦＮ１からＦＮＭに逆スペクトル変換を施して復元信号ＳＤ１からＳＤＭとする逆スペクトル変換部３４０４と、復元信号ＳＤ１からＳＤＭを帯域合成して時系列信号ＳＤ’とする帯域合成フィルタバンク部３４０５とを有している。
【０１１３】
この符号化復号化装置においては、符号列Ｃは符号列分解部３４０１によって帯域毎に量子化スペクトルＦＱ１からＦＱＭに分解されるとともに、符号列Ｃから量子化情報Ｑ、正規化情報Ｎおよび振幅操作情報Ｎが抽出される。
【０１１４】
符号分解部３４０１による分解により得られたＦＱ１からＦＱＭまでの量子化スペクトルは、量子化情報Ｑを用いて逆量子化部３４０２によって正規化スペクトルＦＮ１からＦＮＭに逆量子化され、正規化情報Ｎを用いて逆正規化部３４０３によってスペクトルＦＤ１からＦＤＭに逆正規化され、逆スペクトル変換部３４０４によって帯域毎の復元信号ＳＤ１からＳＤＭに合成される。帯域毎の復元信号ＳＤ１からＳＤＭは帯域合成フィルタバンク部３４０５によってすべての帯域信号を含む復元信号Ｓ’に復元される。
【０１１５】
逆スペクトル変換部は図２２に示した逆スペクトル変換部２９、図２３に示した逆スペクトル変換部３０のように構成され、逆振幅操作はＧをもとに行われる。
【０１１６】
図２８は振幅操作を行わずに符号化／復号化を行った場合と振幅操作を行い符号化／復号化を行った場合の結果を比較したものである。
【０１１７】
図２８中の（ａ）に示す波形は、図１２中の（ａ）に示した原信号の波形の高周波数成分信号であり、これを振幅操作しないで符号化／復号化した場合には復元信号は図２８中の（ｂ）に示す波形のようになり、原信号に比較して復元信号の振幅が大きく変化しており聴感上障害が発生する。
【０１１８】
一方、図２８中の（ｃ）に示す波形は図２８中の（ａ）示す波形に対して、図１０に示したように符号化装置においてブロック内の振幅が一定になるように振幅操作を行った信号である。この図２８中の（ｃ）示す波形を符号化し復号化時に逆の振幅操作を行うことで図２８中の（ａ）に示す波形に忠実な振幅を持つ図２８中の（ｄ）に示す波形の復元信号を得ることができる。
【０１１９】
符号化装置において帯域分割フィルタを用いて帯域毎信号に分割し、各帯域の振幅情報のみを利用して符号化された符号列に対する復号化装置３６は図２９に示すように具体化される。
【０１２０】
この復号化装置３６は、入力された符号列Ｃを、量子化スペクトルＦＱ、量子化情報Ｑ、正規化情報Ｎ、および振幅操作情報Ｇに分解する符号分解部３６０１と、符号列分解部３６０１からの量子化スペクトルＦＱおよび量子化情報Ｑに基づいて正規化スペクトルＦＮを生成する逆量子化部３６０２と、逆量子化部３６０２からの正規化スペクトルＦＮおよび符号分解部３６０１からの正規化情報に基づいてスペクトルＦを復元する逆正規化部３６０３と、逆正規化部３６０３からのスペクトルＦからのスペクトルＦおよび符号分解部３６０１からの振幅操作情報Ｇに基づいて逆スペクトル変換を施して時系列信号Ｇ’を復元する逆スペクトル変換部３６０６とを有している。
【０１２１】
この符号化装置３６においては、帯域毎の振幅情報を得るために帯域分割フィルタを必要としたが、復号化装置では帯域分割されていない信号の逆振幅操作のみを行えば良いので、図２７に示した符号化復号化装置３４のような帯域合成フィルタ３４０５は必要としないため、後述する図３４に示す基本的な復号化装置２４と同じ構成となり、構造が簡単になるという利点がある。
【０１２２】
図３０は振幅操作を行わずに符号化／復号化を行った場合と振幅操作を行い符号化／復号化を行った結果を比較したものである。図３０中の（ａ）に示す波形は図１２に示した高周波数成分信号であり、これを振幅操作しないで符号化／復号化した場合には復元信号は図３０中の（ｂ）に示す波形のようになり、原信号に比較して復元信号の振幅が大きく変化しており聴感上障害が発生する。
【０１２３】
一方、図３０中の（ｃ）に示す波形は図３０中の（ａ）に示した原信号の波形に対して、図１７に示したように符号化装置において高周波数成分の信号がブロック内の振幅が一定になるように振幅操作を行った信号である。この図３０中の（ｃ）に示す波形を符号化し復号化時に逆の振幅操作を行うことで図３０中の（ｃ）に示す波形に忠実な振幅を持つ図３０中の（ｃ）に示す復元信号を得ることができる。
【０１２４】
次に、上述のように振幅操作が施された後に符号化された符号化データを復号化する復号化装置について説明する。
【０１２５】
まず、符号化装置によって生成された符号列Ｃを、記録媒体に記録、または通信によって伝送を行うような符号列記録装置について説明する。
【０１２６】
この符号列記録装置２１は、図３１に示すように、入力される符号列Ｃに暗号化を施すための鍵情報Ｋを選択する鍵情報選択部２１０１と、鍵情報Ｋによって振幅操作情報符号列ＣＧに足対して暗号化を施す振幅操作情報符号列暗号化部２１０２と、暗号化された振幅情報暗号化符号列ＣＫとそれ以外の符号列Ｃ−ＣＧを一つの符号列に再構築した符号列ＣＲを出力する符号列再構築部２１０３と、符号列再構築部２１０３にて再構築された符号列ＣＲを実際に記録する符号列記録部２１０４を有してなる。
【０１２７】
図３１に示した符号列記録装置２１の振幅操作情報符号列暗号化部２１０２は、図３２に示すように具体化することができる。
【０１２８】
この振幅操作情報符号列暗号化部２２は、入力された符号列Ｃから振幅操作情報符号列ＣＧの抽出を行うとともに振幅操作情報以外の符号列Ｃ−ＣＧを出力する振幅操作情報符号列の抽出部２２０１と、振幅操作情報符号列の抽出部２２０１からの振幅操作情報符号列ＣＧおよび入力された鍵情報Ｋに基づいて符号列を暗号化して振幅操作情報暗号化符号列を出力する符号列暗号化部２２０２とを有している。
【０１２９】
この振幅操作情報符号列暗号化部２２においては、符号列Ｃから振幅情操作情報のみを振幅操作情報符号列抽出部２２０１によって抽出した振幅操作情報符号列ＣＧに対し鍵情報Ｋを用いて符号列暗号化部２２０２によって暗号化を行う。振幅操作情報符号列暗号化部２２は鍵情報Ｋ、振幅情報暗号化符号列ＣＫおよび振幅情報以外の符号列Ｃ−ＣＧを出力する。
【０１３０】
符号列記録装置２１によって記録／伝送される符号列ＣＲでは、図３３に示すように、振幅操作情報に関する符号列がフレーム毎の符号列の先頭部に記録される。このように記録することで、復号化装置においては符号列の先頭を検査しただけで、その符号列が暗号化されてるかいないかを判定可能となる。無論、符号列の先頭以外に記録しても一向に問題はない。
【０１３１】
符号列記録装置によって記録／伝送された符号列ＣＲを復元する復号化装置は、図３４に示すように、記録／伝送されてきた符号列ＣＲを復号化装置に取り込むために符号列読出部２４０１、符号列Ｃを分解する符号列分解部２４０２、分解された符号列Ｑを基に逆量子化を行う逆量子化部２４０３、逆量子化されたスペクトルＦＱに対して逆正規化を行う逆正規化２４０４、及び逆正規化されたスペクトルＦを復元信号Ｓ’に合成する逆スペクトル変換部２４０５を有してなる。
【０１３２】
符号列読み出し部２４０１は、記録媒体または通信回線からの符号列ＣＲおよび鍵情報Ｋに基づいて符号列の読み出しを行い、符号列Ｃを出力する。
【０１３３】
符号列分解部２４０２は、符号列Ｃを分解して量子化スペクトルＦＱ、量子化情報Ｑ、正規化情報および振幅操作情報Ｇを得る。
【０１３４】
逆量子化部２４０３は、量子化スペクトルＦＱおよび量子化情報Ｑをもとに逆量子化を行い、正規化スペクトルＦＮを出力する。
【０１３５】
逆量子化部２４０４は、正規化スペクトルＦＮおよび正規化情報Ｎをもとに逆正規化を行い、スペクトルＦを出力する。
【０１３６】
逆スペクトル変換部２４０５は、スペクトルＦおよび振幅操作情報Ｇをもとに、逆スペクトル変換を行い、時系列信号Ｓ’を出力する。
【０１３７】
図３４に示した復号化装置２４の符号列読出部２４０１は、図３５の符号列読出部２５に示すように具体化することができる。
【０１３８】
この符号列読出部２５においては、符号列ＣＲに暗号化され記録されている振幅操作情報暗号化符号列ＣＫを解読し振幅操作情報ＣＧを得る振幅操作情報符号列解読部２５０１と、符号列Ｃを再構築する符号列再構築部２５０２によって構成される。
【０１３９】
記録媒体／通信から入力される符号列ＣＲは、振幅操作情報符号列解読部２５０１にて、別途入手される鍵情報Ｋにより、振幅操作情報ＣＧに解読される。そして、符号列再構築部２５０２により符号列Ｃに再構築される。
【０１４０】
図３５に示した符号列読出部２５に備えられる振幅操作情報符号列解読部２５０１は、図３６に示す振幅操作情報符号列解読部２６にに示すように具体化することができる。
【０１４１】
この振幅操作符号列解読部２６は、入力される符号列を分割し、暗号化符号列ＣＫおよび振幅操作情報以外の符号列ＣＲ−ＣＧを出力する符号列分割部２６０２と、別途入手された鍵情報Ｋを検査し、偽の場合には振幅操作情報なし、すなわちＣＧ＝０を出力し、真の場合には符号列解読部に入力する鍵情報検査部２６０１と、符号列分割部２６０２からの暗号化符号列ＣＫおよび鍵情報検査部２６０１からの情報を入力され、振幅操作情報符号列ＣＧを出力する符号列解読部２６０３とを有している。
【０１４２】
この振幅操作符号列解読部２６においては、まず符号列ＣＲを符号列分割部２６０２によって暗号化されている振幅操作情報暗号化符号列ＣＫ及びその他符号列ＣＲ−ＣＧに分割する。暗号化されている振幅操作情報暗号化符号列ＣＫを符号列解読部２６０３によって解読するには、暗号化に用いたものと同じ鍵情報Ｋを必要とする。鍵情報を入手するためには符号列の著作者に対し、許可を受けることによって鍵情報Ｋを入手するものとする。
【０１４３】
入手した鍵情報Ｋを鍵情報検査部２６０１よって検査し、暗号化された鍵情報Ｋに等しい場合は符号列解読部２６０３によって解読を行い振幅操作情報符号列ＣＧを得ることが可能であるが、鍵情報Ｋが一致しない場合には振幅操作情報は０として出力される。このため、復号化装置では正しい復号化を行うことができなくなり、本来の信号に比較して振幅が大きく異なる信号となってしまう。
【０１４４】
符号列ＣＲには、予め解読に必要な初期鍵情報ＫＩを図３７に示すように埋め込むことも可能である。すなわち、図３７に示す符号列ＣＲにおいては、先頭の振幅操作情報暗号化符号列に、初期鍵情報ＫＩが続いている。
【０１４５】
また図３８に示すように復号化装置では鍵情報がない場合でも、ある一定期間Ｄは鍵情報を必要としないでも暗号化された符号列の解読を可能とし、ある一定期間Ｄ後には解読が不可能になるように記録装置及び復号化装置を構成することも可能である。この機能を初期鍵情報ＫＩにも適用することが可能であり、一定期間Ｄ後には初期鍵情報ＫＩを使用不可とすることで、正しい復号化をできなくすることも可能である。
【０１４６】
即ち、ある一定期間Ｄのみ無償で記録された音楽などを聞くことが可能であるが、一定期間Ｄ後は使用料を支払わなければ正しい復号化が行えずに悪い音質の音楽しか聞くことができなくなる。
【０１４７】
このように振幅操作情報のみをを暗号化することで、符号列が何の音楽を記録しているかはわかるが、実際に音楽としては楽しむことができないようにすることで、著作権保護や課金システムとして利用可能である。
【０１４８】
次に、本発明に係る記録媒体の実施の形態について説明する。
【０１４９】
この記録媒体としては、時系列信号を複数の周波数帯域に分割する周波数帯域分割処理と、上記時系列信号の符号化の区間長であるブロック長を複数に分割したサブブロック長単位で、上記複数の周波数帯域に分割されたそれぞれの帯域の時系列信号の振幅を検出する振幅検出処理と、上記振幅検出工程で検出された少なくとも一つの周波数帯域の振幅情報に基づいて、上記時系列信号の振幅を操作する振幅操作処理と、上記振幅操作処理において振幅を操作された時系列信号を周波数成分に分解する周波数成分変換処理と、上記周波数成分変換処理からの周波数成分に正規化／量子化を施す正規化／量子化処理との各処理を有する、時系列信号を符号化する音響信号符号化のプログラムが記録されてなる記録媒体を挙げることができる。
【０１５０】
また、この記録媒体としては、符号列を分解する分解処理と、上記分解処理からの信号に逆量子化／逆正規化を施して周波数成分とする逆量子化／逆正規化処理と、上記逆量子化／逆正規化処理からの周波数成分を時系列信号に合成する合成処理と、上記合成処理で合成された時系列信号の符号化の区間長であるブロック長を複数に分割したサブブロック長について、この時系列信号の振幅を操作する振幅操作処理との各処理を有する、時系列信号の符号化の区間長であるブロック長を複数に分割したサブブロック長について、周波数帯域に分割された上記時系列信号の各帯域毎の振幅情報に基づいて、この時系列信号の振幅を操作した後、この時系列信号を周波数成分に分解して各周波数成分について符号化／量子化を施して符号化してなる符号列が入力し、この符号列を復号する復号化方法のプログラムが記録されてなる記録媒体を挙げることができる。
【０１５１】
そして、この記録媒体としては、時系列信号を複数の周波数帯域に分割する周波数帯域分割工程と、上記時系列信号の符号化の区間長であるブロック長を複数に分割したサブブロック単位で、上記複数の周波数帯域に分割されたそれぞれの帯域の時系列信号の振幅を検出する振幅検出工程と、上記振幅検出処理にて検出された少なくとも一つの周波数帯域の振幅情報に基づいて、上記時系列信号の振幅を操作する振幅操作工程と、上記振幅操作工程において振幅を操作された時系列信号を周波数成分に分解する周波数成分変換工程と、上記周波数成分変換工程からの周波数成分に正規化／量子化を施す正規化／量子化工程とを有し、時系列信号を符号化する音響信号符号化方法において上記時系列信号が符号化された符号列が記録されてなる記録媒体を挙げることができる。
【０１５２】
このような記録媒体は、例えば、いわゆるＣＤ−ＲＯＭ等のディスク媒体として提供される。また、この記録媒体は、例えばマルチメディア通信回線としても提供される。
【０１５３】
以上説明したように、本発明では、スペクトル変換を施す場合に、変換フレーム内に局所的に発生する特定の周波数成分の時系列信号の拡散を抑制するために、入力信号を複数の帯域に分割して解析を行って、信号の振幅を操作することによって信号の拡散を効果的に抑制するものである。
【０１５４】
【発明の効果】
上述のように、本発明においてはブロック内の振幅操作を行うことで、符号化効率が高くかつ高精度な符号化を可能とした。特に本発明では原信号を帯域毎に分割することで最適な振幅操作を行うことで、より符号化効率及び符号化精度の向上が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】符号化装置の構成を示すブロック図である。
【図２】スペクトル変換部の構成を示すブロック図である。
【図３】スペクトル変換部の構成を示すブロック図である。
【図４】スペクトル変換部における操作を示す図である。
【図５】ブロック化信号に対して振幅を操作しないで変換する場合についての問題を説明する図である。
【図６】スペクトル成分を逆スペクトル変換によってブロック化信号に戻すことを説明する図である。
【図７】スペクトル変換を行う長さをブロックからサブブロックに変更することを説明する図である。
【図８】振幅操作部の構成を示すブロック図である。
【図９】振幅操作に過渡期を設けることを説明する図である。
【図１０】実際の振幅操作を説明する具体例である。
【図１１】単スペクトルである場合の具体例を説明する図である。
【図１２】複数の周波数成分を含む場合の具体例を説明する図である。
【図１３】原信号を帯域に分割することによる解析を説明する図である。
【図１４】符号化装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】フレームのデータ構成を示す図である。
【図１６】原信号を帯域分割してそれぞれの帯域の振幅情報のみを利用する方法を説明する図である。
【図１７】符号化装置の構成を示す図である。
【図１８】フレームのデータ構成を示す図である。
【図１９】符号化装置において帯域分割数を２とした場合を説明する図である。
【図２０】振幅操作にかかる情報量の削減を行う手法を示す図である。
【図２１】振幅操作にかかる情報量の削減を行う手法を示す図である。
【図２２】逆スペクトル変換部の構成を示すブロック図である。
【図２３】逆スペクトル変換部の構成を示すブロック図である。
【図２４】逆ブロック化部における操作を説明する図である。
【図２５】逆振幅操作部における構成を示すブロック図である。
【図２６】サブブロック毎の振幅を復元して行う振幅操作を説明する図である。
【図２７】符号化復号化装置の構成を示すブロック図である。
【図２８】振幅操作を行わずに符号化／復号化を行った場合と、帯域別に振幅操作を行って符号化／復号化を行った場合の結果を比較する図である。
【図２９】復号化装置の構成を示すブロック図である。
【図３０】振幅操作を行わずに符号化／復号化を行った場合と、帯域別に振幅操作を行って符号化／復号化を行った場合の結果を比較する図である。
【図３１】符号列記録装置の構成を示すブロック図である。
【図３２】振幅操作情報符号列暗号化部の構成を示すブロック図である。
【図３３】符号列のデータ構成を示す図である。
【図３４】復号化装置の構成を示すブロック図である。
【図３５】符号列読出部の構成を示すブロック図である。
【図３６】振幅操作情報符号列解読部の構成を示すブロック図である。
【図３７】符号列に含まれる初期鍵情報を説明する図である。
【図３８】初期化鍵情報の有効期限を説明する図である。
【符号の説明】
１  符号化装置、２４  復号化装置、３４  符号化復号化装置、１０１  スペクトル変換部、１０２  正規化部、１０３  量子化部、１０４  符号列生成部、Ｃ  符号列、Ｆ  スペクトル、Ｇ  振幅操作情報、Ｎ  正規化情報、Ｑ  量子化情報、Ｓ  時系列信号
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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