(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
時間信号を周波数成分に変換し、上記周波数成分を複数の信号成分に分離し、上記複数の信号成分のそれぞれに対して独立に正規化を行った後、上記正規化された信号成分に対して量子化及び符号化を行い、多重化して得られる符号列に対して、信号のレベル調整を行う信号処理装置において、
上記符号列の正規化スペクトルデータ及び１次追加信号成分の正規化係数に第１の整数値を加算又は減算する増減手段と、
上記１次追加信号成分を複製し、該複製した１次追加信号成分の正規化係数に第２の整数値を加算又は減算し、２次追加信号成分を生成する追加信号成分生成手段と、
上記正規化スペクトルデータと上記１次追加信号成分と上記２次追加信号成分とを多重化する多重化手段と
を備える信号処理装置。
【請求項２】
上記符号列中に上記２次追加信号成分が追加可能な余剰ビットが存在するか否かを判定する判定手段を備え、
上記追加信号成分生成手段は、上記符号列中に上記２次追加信号成分が追加可能な余剰ビットが存在する場合、２次追加信号成分を生成することを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
【請求項３】
上記符号列中のビットを削減し、上記２次追加信号成分が追加可能な余剰ビットを作り出すビット再分配手段を備えることを特徴とする請求項１項に記載の信号処理装置。
【請求項４】
信号をレベル調整する制御関数に基づいて上記第１の整数値及び第２の整数値を算出するレベル制御手段を備え、
上記レベル制御手段は、上記制御関数の値と上記第１の整数値により調整された信号レベルとの差分を補填するように上記第２の整数値を算出することを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
【請求項５】
時間信号を周波数成分に変換し、上記周波数成分を複数の信号成分に分離し、上記複数の信号成分のそれぞれに対して独立に正規化を行った後、上記正規化された信号成分に対して量子化及び符号化を行い、多重化して得られる符号列に対して、信号のレベル調整を行う信号処理方法であって、
上記符号列の正規化スペクトルデータ及び１次追加信号成分の正規化係数に第１の整数値を加算又は減算する増減工程と、
上記１次追加信号成分を複製し、該複製した１次追加信号成分の正規化係数に第２の整数値を加算又は減算し、２次追加信号成分を生成する追加信号成分生成工程と、
上記正規化スペクトルデータと上記１次追加信号成分と上記２次追加信号成分とを多重化する多重化工程と
を有する信号処理方法。
【請求項６】
時間信号を周波数成分に変換し、上記周波数成分を複数の信号成分に分離し、上記複数の信号成分のそれぞれに対して独立に正規化を行った後、上記正規化された信号成分に対して量子化及び符号化を行い、多重化して得られる符号列に対して、信号のレベル調整を行う信号処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
上記符号列の正規化スペクトルデータ及び１次追加信号成分の正規化係数に第１の整数値を加算又は減算する増減工程と、
上記１次追加信号成分を複製し、該複製した１次追加信号成分の正規化係数に第２の整数値を加算又は減算し、２次追加信号成分を生成する追加信号成分生成工程と、
上記正規化スペクトルデータと上記１次追加信号成分と上記２次追加信号成分とを多重化する多重化工程と
を有するプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、符号列を復号することなく音量の増減を行う場合に用いて好適な信号処理装置及び信号処理方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
オーディオ信号の高能率符号化は、人間の聴覚の仕組みを利用することで、ＣＤ(Compact Disk)相当の音質を元のＣＤの１／１０から１／２０程度のデータ量に圧縮することが可能となっている。現在、市場にもこれらの技術を利用した商品が流通しており、より小さな記録媒体に記録したり、ネットワークを通じて配信したりすることが可能になっている。こうしたオーディオ信号の高能率符号化に用いられる聴覚特性には、主に、同時マスキングと経時マスキングといったものが挙げられる。
【０００３】
同時マスキングとは、同時刻に異なる周波数の音が存在している場合に、大振幅の音の近傍周波数に小振幅の音があると小振幅の音はマスクされてしまい知覚しにくくなるという聴覚の特性である。
【０００４】
一方、経時マスキングとは、時間方向のマスキング効果であり、例えば大振幅の音の前後の時刻に存在する小振幅の音はマスクされてしまい知覚しにくくなるという聴覚の特性である。この経時マスキングには、時間的に前に発生した音が後に発生した音をマスクする順向マスキングと、時間的に後に発生した音が前に発生した音をマスクする逆向マスキングの二つの現象がある。順向マスキングに関しては、数十ｍｓｅｃのオーダーで効くが、逆行マスキングの効果があるのは１ｍｓｅｃ程度の非常に短い時間であることが知られている。
【０００５】
代表的なオーディオ高能率符号化方式では、時間信号をＭＤＣＴ（修正離散コサイン変換）で直交変換した後、得られた周波数軸上のＭＤＣＴ係数に対して、複数のＭＤＣＴ係数のまとまり毎（以降、これを量子化ユニットと呼ぶ。）に、正規化を行い、その後、量子化及び符号化を行っている。
【０００６】
この量子化ユニットの幅は一般的に低域側では狭く、高域側では広くとられており、量子化ユニット毎に量子化ステップ数を適応的に変化させ、聴覚の性質に合った量子化雑音の発生の制御ができるようになっている。
【０００７】
ところが、上述した方法では、周波数成分を量子化する帯域は固定されている。このため、例えば、スペクトルが特定の狭い帯域に集中する場合には、それらのスペクトル成分を十分な精度で量子化しようとすると、それらのスペクトル成分を同じ量子化ユニットに含まれる多数のスペクトルに対して多くのビットを割り振らなければならない。
【０００８】
一般に、特定の周波数にエネルギが集中するトーン性の信号における量子化雑音は、エネルギが広い周波数帯域にわたってなだらかに分布する信号に加わった量子化雑音と比較して非常に耳につき易く、聴覚上大きな障害となる。さらに、トーン性成分が十分精度良く量子化されていないと、それらのスペクトル成分を時間軸上の信号に戻して前後のブロックと合成した場合にブロック間での歪みが大きくなり、やはり大きな聴感上の障害となる。
【０００９】
このため、トーン性成分の符号化のためには十分なビット数で量子化を行わなければならないが、上述のように所定の帯域毎に量子化精度が決められる場合にはトーン性成分を含む量子化ユニット内の多数のスペクトルに対して多くのビットを割り当てて量子化を行う必要があり、符号化効率が悪くなってしまう。
【００１０】
このような問題を解決する手段として、特許第３３３６６１７号では、周波数成分を複数の信号成分に分離して独立に符号化を行うことで、トーン性の信号に対しても効率よく符号化を行えることを可能とした。
【００１１】
ところで、こうしたオーディオ信号の高能率符号化には、符号化・復号化に際してそれなりの演算量やメモリを必要とされるため、一旦、符号化された符号列に対して、簡便な信号処理を施す場合には、復号化した後所望の信号処理を行い、再度符号化するといった処理は行わずに符号列のパラメータを直接変更することで、少ない演算量や小さなメモリで所望の信号処理が行える場合がある。
【００１２】
特許第３８７９２４９号公報には、符号列の中の正規化係数情報を直接変更することで、信号のフィルタリングを行うことを可能にする発明が記載されている。また、特許第３８７９２５０号公報には、符号列の中の正規化係数情報を直接変更することで、信号のレベル調整を行うことを可能にする発明が記載されている。
【００１３】
【特許文献１】特許第３３３６６１７号公報
【特許文献２】特許第３８７９２４９号公報
【特許文献３】特許第３８７９２５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところが、フェード関数の形状によっては、前述の特許発明を直接適用した場合に、信号の性質によって問題が発生する場合がある。以降、図面を参照しながらこの問題の説明を行う。
【００１５】
図１０は、６ビットの正規化係数情報と対応する正規化係数との関係の一例を示す図である。このテーブルの正規化係数情報は、例えば、次式で変換され、約−３０デシベルから９６デシベルまでを２デシベル刻みで表現することができる。
【００１６】
ＳＦｖａｌ（ＳＦ）＝２＾（ＳＦ／３−５）
また、図１１は、符号列中の正規化係数情報を直接変更し、フェードインを実現する際の、フェード関数とそれに対応する正規化係数情報の減算量との関係を示す図である。図１１に示すように、時間フレーム毎の正規化係数の減算量ＳＦｆｉ(frame)は、対応する時刻を入力とした場合のフェード関数の出力に相当する値となっている。
【００１７】
また、図１２は、例えば次式のフェード関数Ｆａ（ｔ）に対応する正規化係数情報の減算量ＳＦｆｉ(frame)を示す図である。
【００１８】
Ｆａ（ｔ）＝ｓｉｎ＾２（ＰＩ／２．０＊ｔ／Ｎ）
ここで、フェードインスタートから終了までの時間Ｎは、１５９フレーム分としている。図１２に示すように、１１３番目のフレームから１５９番目のフレームまでは、ＳＦｆｉが１となり、また、９４番目のフレームから１１２番目のフレームまでは、ＳＦｆｉが２となっている。
【００１９】
このようにフェード関数の後半は、長い時間、一定値のＳＦｆｉが続くことになり、また、正規化係数の刻み幅が２デシベル刻みという理由もあって、一定振幅の正弦波のような定常信号を入力した場合には、ＳＦｆｉが変化する瞬間がユーザに知覚されてしまう。
【００２０】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、高音質な符号化列を出力する信号処理装置及び信号処理方法、並びにプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上述の課題を解決するために、本発明に係る信号処理装置は、時間信号を周波数成分に変換し、上記周波数成分を複数の信号成分に分離し、上記複数の信号成分のそれぞれに対して独立に正規化を行った後、上記正規化された信号成分に対して量子化及び符号化を行い、多重化して得られる符号列に対して、信号のレベル調整を行う信号処理装置において、上記符号列の正規化スペクトルデータ及び１次追加信号成分の正規化係数に第１の整数値を加算又は減算する増減手段と、上記１次追加信号成分を複製し、該複製した１次追加信号成分の正規化係数に第２の整数値を加算又は減算し、２次追加信号成分を生成する追加信号成分生成手段と、上記正規化スペクトルデータと上記１次追加信号成分と上記２次追加信号成分とを多重化する多重化手段とを備える。
【００２２】
また、本発明に係る信号処理方法は、時間信号を周波数成分に変換し、上記周波数成分を複数の信号成分に分離し、上記複数の信号成分のそれぞれに対して独立に正規化を行った後、上記正規化された信号成分に対して量子化及び符号化を行い、多重化して得られる符号列に対して、信号のレベル調整を行う信号処理方法であって、上記符号列の正規化スペクトルデータ及び１次追加信号成分の正規化係数に第１の整数値を加算又は減算する増減工程と、上記１次追加信号成分を複製し、該複製した１次追加信号成分の正規化係数に第２の整数値を加算又は減算し、２次追加信号成分を生成する追加信号成分生成工程と、上記正規化スペクトルデータと上記１次追加信号成分と上記２次追加信号成分とを多重化する多重化工程とを有する。
【００２３】
また、本発明に係るプログラムは、時間信号を周波数成分に変換し、上記周波数成分を複数の信号成分に分離し、上記複数の信号成分のそれぞれに対して独立に正規化を行った後、上記正規化された信号成分に対して量子化及び符号化を行い、多重化して得られる符号列に対して、信号のレベル調整を行う信号処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、上記符号列の正規化スペクトルデータ及び１次追加信号成分の正規化係数に第１の整数値を加算又は減算する増減工程と、上記１次追加信号成分を複製し、該複製した１次追加信号成分の正規化係数に第２の整数値を加算又は減算し、２次追加信号成分を生成する追加信号成分生成工程と、上記正規化スペクトルデータと上記１次追加信号成分と上記２次追加信号成分とを多重化する多重化工程とを有する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、符号列の１次追加信号成分を複製し、該複製した１次追加信号成分の正規化係数に第２の整数値を加算又は減算し、２次追加信号成分を生成することにより、高品質な符号列を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の一形態について説明する。本発明の具体例として示す信号処理装置は、符号列を復号することなく音量の増減を行うものである。
【００２６】
図１は、信号処理装置に入力される符号列を構成する符号化フレームの一例を示す図である。各符号化フレームは、ヘッダ、追加信号成分個数情報、１次追加信号成分、正規化係数情報、正規化信号データ、及び余剰ビットから構成されている。
【００２７】
このような符号列は、例えば特許第３３３６６１７号公報に記載されているように、入力ＰＣＭ（Pulse-Code Modulation）信号を周波数成分に変換し、周波数成分を複数の信号成分に分離して複数の信号成分のそれぞれに対して独立に正規化を行った後、量子化及び符号化を行い、多重化することで得ることができる。
【００２８】
周波数成分は、入力ＰＣＭ信号に対してサブバンド分割フィルタを用いて得られたサブバンド信号に対して周波数成分への変換を行って得ることができる。ここで、周波数成分は、サブバンド信号に対してゲイン制御を行った後の時間信号に対して周波数成分への変換を行ったものであってもよい。又は、入力ＰＣＭ信号に対してゲイン制御を行った後の時間信号に対して周波数成分への変換を行ったものであってもよい。また、周波数成分への変換は、ＭＤＣＴ（修正離散コサイン変換）を用いることができる。
【００２９】
追加信号成分個数情報は、追加信号成分の個数を示す値であり、図１に示す例では１次追加信号成分が追加信号成分として１つ含まれているので１となる。１次追加信号成分は、さらに、１次追加信号成分の周波数軸上の位置を示す追加信号成分位置情報、１次追加信号成分の正規化係数を示す正規化係数情報、及び１次追加信号成分の正規化スペクトルデータから構成されている。正規化スペクトルデータは、スペクトルデータの正規化係数情報を用いて正規化したものである。余剰ビットは、符号化フレームで使用される総ビット数から、前述の符号化要素を含む全ての符号化要素に使用されたビット数を引いたものである。
【００３０】
このように１次追加信号成分及び正規化スペクトルデータは、それぞれ個別な正規化係数を用いて正規化され、それぞれの正規化係数情報とともに符号列中に多重化されている。
【００３１】
図２は、１次追加信号成分と正規化スペクトルデータとの関係を模式的に示す図である。この図２に示すように、図１に示すような符号化フレームを復号する場合、正規化スペクトルデータと１次追加信号成分とを加算すれば、合成スペクトルデータが得られ、これを周波数時間変換すれば出力時間信号が得られる。
【００３２】
図３は、第１の実施の形態における信号処理装置の構成を示すブロック図である。この信号処理装置１０は、非多重化回路１１と、正規化係数情報増減回路１２と、信号成分追加判定回路１３と、追加信号成分正規化係数情報増減回路１４と、多重化回路１５とを備えている。
【００３３】
非多重化回路１１は、入力された符号列を非多重化し、正規化係数情報を正規化係数情報増減回路１２に供給し、１次追加信号成分を正規化係数情報増減回路１２、信号成分追加判定回路１３及び追加信号成分正規化係数情報増減回路１４に供給し、符号列ビット位置情報を信号成分追加判定回路１３に供給し、正規化スペクトルデータ等の各符号要素を多重化回路１５へと供給する。
【００３４】
正規化係数情報増減回路１２は、後述する正規化係数情報１次増減量をもとに１次追加信号成分の正規化係数情報を含む正規化係数情報の増減を行う。この正規化係数情報の計算の結果、正規化係数情報がとり得る上限値又は下限値を越えていた場合は、それぞれ上限値又は下限値に置き換える。正規化係数情報増減回路１２で増減された正規化係数情報は、多重化回路１５に供給される。ここでの正規化係数情報の増減に関しては、特許第３８７９２５０号と同様な方法を用いることができる。
【００３５】
信号成分追加判定回路１３は、符号列ビット位置情報から余剰ビット量を算出し、余剰ビット量と１次追加信号成分の符号量とを比較する。余剰ビット量が１次追加信号成分の符号量以上の場合、後述する２次追加信号成分の追加が可能であると判断する。また、余剰ビット量が１次追加信号成分の符号量よりも小さい場合、後述する２次追加信号成分の追加が不可能であると判断する。そして、この判断結果を信号成分追加判定フラグとして追加信号成分正規化係数情報増減回路１４に出力する。
【００３６】
追加信号成分正規化係数情報増減回路１４は、信号成分追加判定回路１３から送られた信号成分追加判定フラグが真であった場合、入力された１次追加信号成分を複製し、２次追加信号成分を生成する。そして、２次追加信号成分に対して、後述する正規化係数情報２次増減量をもとに正規化係数情報の増減を行う。この際、正規化係数情報がとり得る上限値又は下限値を越えていた場合は、それぞれ上限値又は下限値に置き換える。追加信号成分正規化係数情報増減回路１４で生成された２次追加信号成分は、多重化回路１５へと送られる。
【００３７】
多重化回路１５は、正規化係数情報増減回路１２から出力された正規化係数情報及び１次追加信号成分と、追加信号成分正規化係数情報増減回路１４から出力された２次追加信号成分と、非多重化回路１１から出力された各符号要素とを入力とし、それぞれの要素について多重化を行い、出力符号列を出力する。
【００３８】
また、信号処理装置は、正規化係数情報１次増減量及び正規化係数情報２次増減量を算出するレベル制御部をさらに備える構成としてもよい。
【００３９】
図４は、本実施の形態における信号処理装置から出力される出力符号列の一例を示す図である。多重化回路１５で多重化された符号列には、新たに２次追加信号成分が追加されているため、追加信号成分個数情報は２となる。また、余剰ビット量は、２次追加成分として１次追加成分が複製された分だけ減少する。
【００４０】
このように１次追加信号成分を複製して同じ正規化係数テーブルを利用する新たな２次追加信号成分を追加し、１次追加信号成分及び２次追加信号成分のそれぞれの正規化係数情報を増減させることにより、正規化係数テーブルが持つ分解能以上に細かく調整することができる。
【００４１】
図５は、正規化スペクトルデータ及び１次追加信号成分に関する正規化係数情報を増減させるとともに、２次追加信号成分に関する正規化係数情報を増減させる場合を模式的に示す図である。この図５の右図において、点線は正規化係数の修正前を表し、一方、実線は正規化係数情報１次増減量及び正規化係数情報２次増減量によって修正された後の正規化係数を表している。
【００４２】
例えば、図１に示す符号列が非多重化回路１１に入力される場合、正規化係数情報増減回路１２にて、フレームの信号成分の正規化係数情報と１次追加信号成分の正規化係数情報とが正規化係数情報１次増減量に応じて修正される。また、追加信号成分正規化係数情報増減回路１４にて、２次追加信号成分の正規化係数情報が正規化係数情報２次増減量に応じて修正される。つまり、１次追加信号成分を複製した２次追加信号成分の追加信号成分位置情報や正規化スペクトルなどは１次追加信号成分の値を用い、正規化係数情報のみを正規化係数情報２次増減量で修正する。
【００４３】
このように正規化係数情報が修正された正規化スペクトルデータと１次追加信号成分と２次追加信号成分とを加算すれば、合成スペクトルデータが得られ、これを周波数時間変換すれば、高音質な出力時間信号が得られる。
【００４４】
次に、正規化係数情報１次増減量と正規化係数情報２次増減量との関係について説明する。これらの増減量は、フェードイン、フェードアウト等の区間に応じて外部回路において計算してもよいし、予め計算した値をテーブル等に保持し、処理フレーム毎に該当する値を読み出してもよい。
【００４５】
図６は、信号処理装置から出力された符号列を復号化装置において復号した場合のスペクトルデータと１次追加信号成分と２次追加信号成分との時間軸上の関係を模式的に示す図である。図中の網掛けで表示されている部分が、２次追加信号成分に相当する。この２次追加信号成分は、１次追加成分及びスペクトルデータの正規化係数情報の変更によって生じる階段状の部分を補間している。
【００４６】
ここで、正規化係数情報１次増減量と正規化係数情報２次増減量の関係について詳細に説明を行う。前述のフェード関数Ｆａ（ｔ）から正規化係数情報１次増減量を以下の式によって求める。
【００４７】
ＳＦｆｉ１（frame）＝−１０＊log１０（Ｆａ(frame)）  
また、例えばＦａ(frame)とＳＦｆｉ１(frame)との差分を補填する正規化係数情報２次増減量を以下の式によって求める。
【００４８】
ＳＦｆｉ２（frame）＝−１０＊log１０（Ｆａ(frame)−１０＾(−ＳＦｆｉ１（frame）／１０)）  
図７は、ＳＦｆｉ１(frame)及びＳＦｆｉ２(frame)の一例を示す図である。
【００４９】
このように正規化係数情報２次増減量を用いてフェード関数と正規化係数情報１次増減量で調整された信号レベルとの差分を補填するように正規化係数情報を増減させた追加信号成分を生成することにより、正規化係数テーブルの分解能の制限によって生じる音量制御の最小調整幅を正規化係数テーブルが持つ分解能以上に細かく調整することができる。これにより、フェード関数の滑らかな出力時間信号を得ることができる。
【００５０】
図８は、第２の実施の形態における信号処理装置の構成を示すブロック図である。この信号処理装置２０は、非多重化回路２１と、正規化係数情報増減回路２２と、ビット再配分回路２３と、追加信号成分正規化係数情報増減回路２４と、多重化回路２５とを備えている。この信号処理装置２０は、第１の実施の形態の信号処理装置１０において、信号成分追加判定回路１３の代わりに、余剰ビットを確保するためのビット再配分回路２３を備えている。
【００５１】
非多重化回路２１は、入力された符号列を非多重化し、正規化係数情報を正規化係数情報増減回路２２に供給し、１次追加信号成分を正規化係数情報増減回路２２、ビット再配分回路２３及び追加信号成分正規化係数情報増減回路２４に供給し、符号列ビット位置情報及び正規化スペクトルデータ等の各符号要素をビット再配分回路２３に供給する。
【００５２】
正規化係数情報増減回路２２は、正規化係数情報１次増減量をもとに１次追加信号成分の正規化係数情報を含む正規化係数情報の増減を行う。この正規化係数情報の計算の結果、正規化係数情報がとり得る上限値又は下限値を越えていた場合は、それぞれ上限値又は下限値に置き換える。正規化係数情報増減回路２２で増減された正規化係数情報は、多重化回路２５に供給される。
【００５３】
ビット再配分回路２３は、非多重化回路２１から与えられる、符号列ビット位置情報、１次追加信号成分及び各符号要素を入力とし、１次追加信号成分から２次追加信号成分を作り出すためのビット量が十分にあるかどうかを判定する。そして、ビット量が不足している場合にはビット再配分を行うことにより、スペクトルデータ等のビットを削減し、２次追加信号成分の追加が可能なビット量を産み出す。
【００５４】
ビット再配分に関しては、一般的なオーディオ高能率符号化方式におけるビット配分アルゴリズムを利用することができる。また、すでにビット配分済みであることを利用して、高域側の正規化係数が小さな周波数帯域の正規化スペクトルデータを０としてしまうような簡易的なビット削減方法を行ってもよい。
【００５５】
追加信号成分正規化係数情報増減回路２４は、入力された１次追加信号成分を複製し、２次追加信号成分を生成する。そして、２次追加信号成分に対して、正規化係数情報２次増減量をもとに正規化係数情報の増減を行う。この際、正規化係数情報がとり得る上限値又は下限値を越えていた場合は、それぞれ上限値又は下限値に置き換える。追加信号成分正規化係数情報増減回路２４で生成された２次追加信号成分は、多重化回路２５へと送られる。
【００５６】
多重化回路２５は、正規化係数情報増減回路２２から出力された正規化係数情報及び１次追加信号成分と、追加信号成分正規化係数情報増減回路２４から出力された２次追加信号成分と、ビット再配分回路２３から出力された各符号要素とを入力とし、それぞれの要素について多重化を行い、出力符号列を出力する。
【００５７】
このように新たな追加信号成分を符号列に加える余剰ビットが無い場合でも、ビット再配分を行い、追加信号成分の追加が可能なビット量を確保することにより、追加信号成分を効果的に用いることができる。一般に、前述のような階段状のフェード関数となった場合にそれが知覚できるのは、正弦波のような単一周波数かつ振幅が一定値の信号の場合が特に顕著であり、一般楽曲のような複雑な信号においては階段状のフェード関数の効果が知覚できない場合がほとんどである。前述の正弦波のような信号では、ビットレートにもよるが、一般的に余剰ビットが十分に確保できる場合が多く、特に問題とはならないが、この第２の実施の形態のように、余剰ビットを確保する処理を行った後、追加信号成分を加えることにより、滑らかなフェード関数を実現することができる。
【００５８】
図９は、第３の実施の形態における信号処理装置の構成を示すブロック図である。この信号処理装置３０は、非多重化回路３１と、正規化係数情報増減回路３２と、信号成分追加判定回路３３と、追加信号成分正規化係数情報増減回路３４と、多重化回路３５と、１次追加信号成分生成回路３６とを備えている。この信号処理装置３０は、第１の実施の形態の信号処理装置１０の構成に加え、１次追加信号成分生成回路３６を備えている。なお、その他の構成は、第１の実施の形態の信号処理装置１０の構成と同じであるため、説明を省略する。
【００５９】
非多重化回路３１は、入力された符号列を非多重化し、正規化係数情報を正規化係数情報増減回路３２及び１次追加信号成分生成回路３６に供給し、正規化スペクトルデータを１次追加信号成分生成回路３６に供給し、符号列ビット位置情報を信号成分追加判定回路３３に供給し、各符号要素を多重化回路３５へと供給する。
【００６０】
正規化係数情報増減回路３２は、正規化係数情報１次増減量をもとに正規化係数情報の増減を行う。この正規化係数情報の計算の結果、正規化係数情報がとり得る上限値又は下限値を越えていた場合は、それぞれ上限値又は下限値に置き換える。正規化係数情報増減回路３２で増減された正規化係数情報は、多重化回路３５に供給される。
【００６１】
信号成分追加判定回路３３は、符号列ビット位置情報から余剰ビット量を算出し、余剰ビット量と１次追加信号成分の符号量とを比較する。余剰ビット量が１次追加信号成分の符号量以上の場合、後述する２次追加信号成分の追加が可能であると判断する。また、余剰ビット量が１次追加信号成分の符号量よりも小さい場合、１次追加信号成分の追加が不可能であると判断する。そして、この判断結果を信号成分追加判定フラグとして追加信号成分正規化係数情報増減回路３４に出力する。
【００６２】
追加信号成分正規化係数情報増減回路３４は、信号成分追加判定回路３３から送られた信号成分追加判定フラグが真であった場合、入力された１次追加信号成分に対して、正規化係数情報２次増減量をもとに正規化係数情報の増減を行う。この際、正規化係数情報がとり得る上限値又は下限値を越えていた場合は、それぞれ上限値又は下限値に置き換える。追加信号成分正規化係数情報増減回路３４で生成された１次追加信号成分は、多重化回路３５へと送られる。
【００６３】
多重化回路３５は、正規化係数情報増減回路３２から出力された正規化係数情報と、追加信号成分正規化係数情報増減回路３４から出力された１次追加信号成分と、非多重化回路３１から出力された各符号要素とを入力とし、それぞれの要素について多重化を行い、出力符号列を出力する。
【００６４】
１次追加信号成分生成回路３６は、符号列中の正規化係数情報と正規化スペクトルデータから、振幅の大きい特定のスペクトルを新たに抽出し、新たに１次追加信号とする。
【００６５】
この信号処理装置３０においては、元のスペクトルデータは一切変更する必要が無く、前述した方法で正規化係数情報に対して正規化係数情報１次増減量を用いて修正を行い、新たに生成された１次追加信号成分に対しては、正規化係数情報２次増減量を用いて１次追加信号成分の正規化係数情報の修正を行えばよい。
【００６６】
このように符号列中に１次追加信号成分が無い場合でも、１次追加信号成分を生成し、正規化係数情報２次増減量を適用することで、滑らかなフェード関数を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】信号処理装置に入力される符号列を構成する符号化フレームの一例を示す図である。
【図２】１次追加信号成分と正規化スペクトルデータとの関係を模式的に示す図である。
【図３】第１の実施の形態における信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本実施の形態における信号処理装置から出力される出力符号列の一例を示す図である。
【図５】２次追加信号成分に関する正規化係数情報の増減を模式的に示す図である。
【図６】スペクトルデータと１次追加信号成分と２次追加信号成分との時間軸上の関係を模式的に示す図である。
【図７】正規化係数情報１次増減量及び正規化係数情報２次増減量の一例を示す図である。
【図８】第２の実施の形態における信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図９】第３の実施の形態における信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】６ビットの正規化係数情報と対応する正規化係数との関係の一例を示す図である。
【図１１】フェードインを実現する際の、フェード関数とそれに対応する正規化係数情報の減算量との関係を示す図である。
【図１２】フェード関数に対応する正規化係数情報減算量の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０  信号処理装置、  １１  非多重化回路、  １２  正規化係数情報増減回路、  １３  信号成分追加判定回路、  １４  追加信号成分正規化係数情報増減回路、  １５  多重化回路
【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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