(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｍ個（ただし、Ｍは３以上の整数）のチャネル間の親子関係を決定する親子関係決定装置であって、
親チャネルを探索する対象であるチャネルｊ（ただし、ｊは１以上Ｍ以下の整数）とチャネルｍ（ただし、ｍはｊ以外の１以上Ｍ以下の整数）との全ての組合せに対する相互相関Ｃｊ，ｍの二乗をエネルギーＥｍで除した値Ｃｊ，ｍ２／Ｅｍを出力する相互相関・エネルギー計算部と、
値Ｃｊ，ｍ２／Ｅｍの中から大きい順番に選択し、チャネルｍがチャネルｊの子孫でない場合には、チャネルｍをチャネルｊの親チャネルρ（ｊ）とし、チャネルｍがチャネルｊの子孫の場合には、次に大きい値Ｃｊ，ｍ２／Ｅｍを選択する処理を、親チャネルρ（ｊ）が決まるまで繰り返す親子関係探索部と
を備え、
チャネルｊをあらかじめ定めた方法で変更しながら、前記相互相関・エネルギー計算部と前記親子関係探索部の処理を繰り返して、Ｍ−１個のチャネルの親チャネルを決める親子関係決定装置。
【請求項２】
Ｍ個（ただし、Ｍは３以上の整数）のチャネル間の親子関係を決定する親子関係決定装置であって、
親チャネルを探索する対象であるチャネルｊ（ただし、ｊは１以上Ｍ以下の整数）とチャネルｍ（ただし、ｍはｊ以外の１以上Ｍ以下の整数）との全ての組合せに対する相互相関Ｃｊ，ｍの二乗をエネルギーＥｍで除した値Ｃｊ，ｍ２／Ｅｍを出力する相互相関・エネルギー計算部と、
値Ｃｊ，ｍ２／Ｅｍを大きい順に並べた要素を持つベクトルＧｊを生成するベクトル生成部と、
ベクトルＧｊの要素のＣｊ，ｍ２／Ｅｍを要素順に選択し、チャネルｍがチャネルｊの子孫でない場合には、チャネルｍをチャネルｊの親チャネルρ（ｊ）とし、チャネルｍがチャネルｊの子孫の場合には、次の要素のＣｊ，ｍ２／Ｅｍを選択する処理を、親チャネルρ（ｊ）が決まるまで繰り返す親子関係探索部と
を備え、
チャネルｊをあらかじめ定めた方法で変更しながら、前記相互相関・エネルギー計算部、前記ベクトル生成部、前記親子関係探索部の処理を繰り返して、Ｍ−１個のチャネルの親チャネルを決める親子関係決定装置。
【請求項３】
Ｍ個（ただし、Ｍは３以上の整数）のチャネル間の親子関係を決定する親子関係決定装置であって、
親チャネルを探索する対象であるチャネルｊ（ただし、ｊは１以上Ｍ以下の整数）とチャネルｍ（ただし、ｍはｊ以外の１以上Ｍ以下の整数）との全ての組合せに対して、あらかじめ定めた方法で求めた１つ以上の重みγ−ａ，…，γｂ（ただし、ａとｂは０以上の整数）を用いて
【数１】
0004861360.tif 000016
のように求めた減算処理後のエネルギーＥ〜ｊ，ｍを、出力する相互相関・エネルギー計算部と、
前記エネルギーＥ〜ｊ，ｍの全てを小さい順に並べた要素を持つベクトルＧｊを生成するベクトル生成部と、
ベクトルＧｊの要素のＥ〜ｊ，ｍを要素順に選択し、チャネルｍがチャネルｊの子孫でない場合には、チャネルｍをチャネルｊの親チャネルρ（ｊ）とし、チャネルｍがチャネルｊの子孫の場合には、次の要素のＥ〜ｊ，ｍを選択する処理を、親チャネルρ（ｊ）が決まるまで繰り返す親子関係探索部と
を備え、
チャネルｊをあらかじめ定めた方法で変更しながら、前記相互相関・エネルギー計算部、前記ベクトル生成部、前記親子関係探索部の処理を繰り返して、Ｍ−１個のチャネルの親チャネルを決める親子関係決定装置。
【請求項４】
Ｍ個（ただし、Ｍは３以上の整数）のチャネル間の親子関係を決定する親子関係決定装置であって、
親チャネルを探索する対象であるチャネルｊ（ただし、ｊは１以上Ｍ以下の整数）とチャネルｍ（ただし、ｍはｊ以外の１以上Ｍ以下の整数）との全ての組合せに対して、あらかじめ定めた方法で求めた１つ以上の重みγ−ａ，…，γｂ（ただし、ａとｂは０以上の整数）を用いて
【数２】
0004861360.tif 000017
のように求めた値Ｅ〜ｊ，ｍを、出力する相互相関・エネルギー計算部と、
前記エネルギーＥ〜ｊ，ｍの全てを小さい順に並べた要素を持つベクトルＧｊを生成するベクトル生成部と、
ベクトルＧｊの要素のＥ〜ｊ，ｍを要素順に選択し、チャネルｍがチャネルｊの子孫でない場合には、チャネルｍをチャネルｊの親チャネルρ（ｊ）とし、チャネルｍがチャネルｊの子孫の場合には、次の要素のＥ〜ｊ，ｍを選択する処理を、親チャネルρ（ｊ）が決まるまで繰り返す親子関係探索部と
を備え、
チャネルｊをあらかじめ定めた方法で変更しながら、前記相互相関・エネルギー計算部、前記ベクトル生成部、前記親子関係探索部の処理を繰り返して、Ｍ−１個のチャネルの親チャネルを決める親子関係決定装置。
【請求項５】
Ｍ個（ただし、Ｍは３以上の整数）のチャネル間の親子関係を決定する親子関係決定装置であって、
親チャネルを探索する対象であるチャネルｊ（ただし、ｊは１以上Ｍ以下の整数）とチャネルｍ（ただし、ｍはｊ以外の１以上Ｍ以下の整数）との全ての組合せに対して、あらかじめ定めた方法で求めた１つ以上の重みγ−ａ，…，γｂ（ただし、ａとｂは０以上の整数）を用いて
【数３】
0004861360.tif 000018
のように求めた値Ｅ〜ｊ，ｍと、
【数４】
0004861360.tif 000019
のように求めた全てのチャネルｍの信号列のＥｍを出力する相互相関・エネルギー計算部と、
Ｅｊ−Ｅ〜ｊ，ｍを、チャネルｊとチャネルｍとの全ての組合せに対して求め、求めた値の全てを大きい順に並べた要素を持つベクトルＧｊを生成するベクトル生成部と、
ベクトルＧｊの要素のＥｊ−Ｅ〜ｊ，ｍを要素順に選択し、チャネルｍがチャネルｊの子孫でない場合には、チャネルｍをチャネルｊの親チャネルρ（ｊ）とし、チャネルｍがチャネルｊの子孫の場合には、次の要素のＥｊ−Ｅ〜ｊ，ｍを選択する処理を、親チャネルρ（ｊ）が決まるまで繰り返す親子関係探索部と
を備え、
チャネルｊをあらかじめ定めた方法で変更しながら、前記相互相関・エネルギー計算部、前記ベクトル生成部、前記親子関係探索部の処理を繰り返して、Ｍ−１個のチャネルの親チャネルを決める親子関係決定装置。
【請求項６】
Ｍ個（ただし、Ｍは３以上の整数）のチャネル間の親子関係を決定する親子関係決定装置であって、
親チャネルを探索する対象であるチャネルｊ（ただし、ｊは１以上Ｍ以下の整数）とチャネルｍ（ただし、ｍはｊ以外の１以上Ｍ以下の整数）との全ての組合せに対する相互相関Ｃｊ，ｍとエネルギーＥｍを出力する相互相関・エネルギー計算部と、
チャネルｊとチャネルｍとの全ての組合せに対して
【数５】
0004861360.tif 000020
を求め、求めた値の全てを小さい順に並べた要素を持つベクトルＧｊを生成するベクトル生成部と、
ベクトルＧｊの要素を要素順に選択し、チャネルｍがチャネルｊの子孫でない場合には、チャネルｍをチャネルｊの親チャネルρ（ｊ）とし、チャネルｍがチャネルｊの子孫の場合には、次の要素を選択する処理を、親チャネルρ（ｊ）が決まるまで繰り返す親子関係探索部と
を備え、
チャネルｊをあらかじめ定めた方法で変更しながら、前記相互相関・エネルギー計算部、前記ベクトル生成部、前記親子関係探索部の処理を繰り返して、Ｍ−１個のチャネルの親チャネルを決める親子関係決定装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の親子関係決定装置であって、
入力された複数チャネルの信号列に対して、親チャネルが決まっているチャネルの信号列は、親チャネルの信号列との差分で表現した差分信号列とし、親チャネルがないチャネルの信号列はそのままの信号列を差分信号列として出力する差分信号列生成部も備え、
前記差分信号列を前記相互相関・エネルギー計算部への入力として、前記前記相互相関・エネルギー計算部の処理から差分信号列生成部の処理までを、所定の条件を満たすまで繰り返す親子関係決定装置。
【請求項８】
請求項１から６のいずれかに記載の親子関係決定装置であって、
前記Ｍ個のチャネルは、当該親子関係決定装置へ入力されたチャネルの中から選定された一部のチャネルである
ことを特徴とする親子関係決定装置。
【請求項９】
請求項７記載の親子関係決定装置であって、
前記Ｍ個のチャネルは、当該親子関係決定装置へ入力されたチャネルの中から選定された一部または全部のチャネルであり、
Ｍをいくつにするか、およびどのチャネルを選定するかは繰返し処理ごとに可変である
ことを特徴とする親子関係決定装置。
【請求項１０】
Ｍ個（ただし、Ｍは３以上の整数）のチャネル間の親子関係を決定する親子関係決定方法であって、
親チャネルを探索する対象であるチャネルｊ（ただし、ｊは１以上Ｍ以下の整数）とチャネルｍ（ただし、ｍはｊ以外の１以上Ｍ以下の整数）との全ての組合せに対する相互相関Ｃｊ，ｍの二乗をエネルギーＥｍで除した値Ｃｊ，ｍ２／Ｅｍを出力する相互相関・エネルギー計算ステップと、
値Ｃｊ，ｍ２／Ｅｍの中から大きい順番に選択し、チャネルｍがチャネルｊの子孫でない場合には、チャネルｍをチャネルｊの親チャネルρ（ｊ）とし、チャネルｍがチャネルｊの子孫の場合には、次に大きい値Ｃｊ，ｍ２／Ｅｍを選択する処理を、親チャネルρ（ｊ）が決まるまで繰り返す親子関係探索ステップと
を有し、
チャネルｊをあらかじめ定めた方法で変更しながら、前記相互相関・エネルギー計算ステップと前記親子関係探索ステップを繰り返して、Ｍ−１個のチャネルの親チャネルを決める親子関係決定方法。
【請求項１１】
Ｍ個（ただし、Ｍは３以上の整数）のチャネル間の親子関係を決定する親子関係決定方法であって、
親チャネルを探索する対象であるチャネルｊ（ただし、ｊは１以上Ｍ以下の整数）とチャネルｍ（ただし、ｍはｊ以外の１以上Ｍ以下の整数）との全ての組合せに対する相互相関Ｃｊ，ｍの二乗をエネルギーＥｍで除した値Ｃｊ，ｍ２／Ｅｍを出力する相互相関・エネルギー計算ステップと、
値Ｃｊ，ｍ２／Ｅｍを大きい順に並べた要素を持つベクトルＧｊを生成するベクトル生成ステップと、
ベクトルＧｊの要素のＣｊ，ｍ２／Ｅｍを要素順に選択し、チャネルｍがチャネルｊの子孫でない場合には、チャネルｍをチャネルｊの親チャネルρ（ｊ）とし、チャネルｍがチャネルｊの子孫の場合には、次の要素のＣｊ，ｍ２／Ｅｍを選択する処理を、親チャネルρ（ｊ）が決まるまで繰り返す親子関係探索ステップと
を有し、
チャネルｊをあらかじめ定めた方法で変更しながら、前記相互相関・エネルギー計算ステップ、前記ベクトル生成ステップ、前記親子関係探索ステップを繰り返して、Ｍ−１個のチャネルの親チャネルを決める親子関係決定方法。
【請求項１２】
請求項１０または１１記載の親子関係決定方法であって、
入力された複数チャネルの信号列に対して、親チャネルが決まっているチャネルの信号列は、親チャネルの信号列との差分で表現した差分信号列とし、親チャネルがないチャネルの信号列はそのままの信号列を差分信号列として出力する差分信号列生成ステップも有し、
前記差分信号列を前記相互相関・エネルギー計算ステップへの入力として、前記前記相互相関・エネルギー計算ステップの処理から差分信号列生成ステップの処理までを、所定の条件を満たすまで繰り返す親子関係決定方法。
【請求項１３】
請求項１０または１１記載の親子関係決定方法であって、
前記Ｍ個のチャネルは、入力されたチャネルの中から選定された一部のチャネルである
ことを特徴とする親子関係決定方法。
【請求項１４】
請求項１２記載の親子関係決定方法であって、
前記Ｍ個のチャネルは、入力されたチャネルの中から選定された一部または全部のチャネルであり、
Ｍをいくつにするか、およびどのチャネルを選定するかは繰返し処理ごとに可変である
ことを特徴とする親子関係決定方法。
【請求項１５】
請求項１から９のいずれかに記載の親子関係決定装置としてコンピュータを動作させる親子関係決定プログラム。
【請求項１６】
請求項１５記載の親子関係決定プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数チャネルの信号列を、子チャネルの信号列を親チャネルの信号列との差分で表現することで各信号列のエネルギーの合計を小さくするための親子関係決定装置、親子関係決定方法、親子関係決定プログラム、および記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数チャネルの信号列を、子チャネルの信号列を親チャネルの信号列との差分で表現することで各信号列のエネルギーの合計を小さくする技術は、複数チャネルの信号を圧縮符号化する技術の一部として知られている（特許文献１）。
【特許文献１】国際公開第２００６／０１９１１７号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の親子関係を探索する技術では、まずどのチャネルの子にもならない親チャネル（以下、「根」という。）を決め、その親チャネルの子チャネルから順に探索せざるを得なかった。これは、特許文献１の技術では、親チャネルが根に接続している場合（親チャネルの方向に親チャネルをたどって行ったときに、最終的に根にたどり着く場合）に限り、その親チャネルは子チャネルが接続可能と判断していたためである。
【０００４】
このような処理の場合、分析するチャネル数が増加するにつれ、処理時間が急激に増加する。例えば、５１２チャネルのＭＥＧ信号（脳磁場計測信号）を圧縮するためには、実時間の１０００倍程度の時間が必要であった。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、分析するチャネル数が増加しても処理時間が急激に増加することのない親子関係決定装置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】
【０００６】
本発明の親子関係決定装置は、相互相関・エネルギー計算部と親子関係探索部とを備え、Ｍ個（ただし、Ｍは３以上の整数）のチャネル間の親子関係を決定する。相互相関・エネルギー計算部は、親チャネルを探索する対象であるチャネルｊ（ただし、ｊは１以上Ｍ以下の整数）とチャネルｍ（ただし、ｍはｊ以外の１以上Ｍ以下の整数）との全ての組合せに対する相互相関Ｃｊ，ｍの二乗をエネルギーＥｍで除した値Ｃｊ，ｍ２／Ｅｍを出力する。親子関係探索部は、値Ｃｊ，ｍ２／Ｅｍの中から大きい順番に選択し、チャネルｍがチャネルｊの子孫でない場合には、チャネルｍをチャネルｊの親チャネルρ（ｊ）とし、チャネルｍがチャネルｊの子孫の場合には、次に大きい値Ｃｊ，ｍ２／Ｅｍを選択する処理を、親チャネルρ（ｊ）が決まるまで繰り返す。そして、親子関係決定装置は、チャネルｊをあらかじめ定めた方法で変更しながら、相互相関・エネルギー計算部と親子関係探索部の処理を繰り返して、Ｍ−１個のチャネルの親チャネルを決める。
【０００７】
あるいは、本発明の親子関係決定装置は、相互相関・エネルギー計算部、ベクトル生成部、親子関係探索部を備える。相互相関・エネルギー計算部は、親チャネルを探索する対象であるチャネルｊ（ただし、ｊは１以上Ｍ以下の整数）とチャネルｍ（ただし、ｍはｊ以外の１以上Ｍ以下の整数）との全ての組合せに対する相互相関Ｃｊ，ｍの二乗をエネルギーＥｍで除した値Ｃｊ，ｍ２／Ｅｍを出力する。ベクトル生成部は、値Ｃｊ，ｍ２／Ｅｍを大きい順に並べた要素を持つベクトルＧｊを生成する。親子関係探索部は、ベクトルＧｊの要素のＣｊ，ｍ２／Ｅｍを要素順に選択し、チャネルｍがチャネルｊの子孫でない場合には、チャネルｍをチャネルｊの親チャネルρ（ｊ）とし、チャネルｍがチャネルｊの子孫の場合には、次の要素のＣｊ，ｍ２／Ｅｍを選択する処理を、親チャネルρ（ｊ）が決まるまで繰り返す。そして、親子関係決定装置は、チャネルｊをあらかじめ定めた方法で変更しながら、相互相関・エネルギー計算部、ベクトル生成部、親子関係探索部の処理を繰り返して、Ｍ−１個のチャネルの親チャネルを決める。
【０００８】
つまり、本発明の親子関係決定方法は、チャネルｊをあらかじめ定めた方法で変更しながら、チャネルｊの親チャネルがチャネルｊの子孫とならないという条件の下で、チャネルｊの信号列を親チャネルの信号列との差分で表現した信号列のエネルギーが最小となる親チャネルを求める処理を繰り返して親子関係を求めることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の親子関係決定装置や親子関係決定方法は、親子関係のループを作らない（任意のチャネルの親チャネルが当該チャネルの子孫とならない）という条件の下で、チャネル間相関が最も高い組合せを選択する。したがって、根となるチャネルから順番に親子関係を決める必要がない。よって、チャネル数が増加しても処理時間の急激な増加を避けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
まず、複数チャネルの信号列を、子チャネルの信号列を親チャネルの信号列との差分で表現することで各信号列のエネルギーの合計を小さくするためにはどのような条件が必要となるかを検討する。
【００１１】
Ｎ個の信号からなる信号列がＭチャネル分入力されたとする。チャネルｍ（ただし、ｍは１以上Ｍ以下の整数）のｎ（ただし、ｎは１以上Ｎ以下の整数）番目の信号をｓｍ（ｎ）と表現する。ここで、チャネルｍの親チャネルをチャネルρ（ｍ）とすると、差分表現されたチャネルｍの信号ｓ〜ｍ（ｎ）は、
ｓ〜ｍ（ｎ）＝ｓｍ（ｎ）−γ・ｓρ（ｍ）（ｎ）          （１）
となる。ただし、γは重み係数である。差分表現された子チャネルの信号列のエネルギーＥ〜ｍは、
【００１２】
【数６】
0004861360.tif 000002
となる。そして、このエネルギーＥ〜ｍが最小となる重み係数γは、
【００１３】
【数７】
0004861360.tif 000003
のように計算できる。式（１）〜（３）より、差分表現された子チャネルの信号列のエネルギーＥ〜ｍは、
【００１４】
【数８】
0004861360.tif 000004
となる。なお、Ｅｍはチャネルｍの信号列のエネルギー、Ｅρ（ｍ）はチャネルρ（ｍ）の信号列のエネルギー、Ｃｍ，ρ（ｍ）はチャネルｍの信号列とチャネルρ（ｍ）の信号列との相互相関であり、
【００１５】
【数９】
0004861360.tif 000005
である。ロスレス符号化では、エネルギーを符号量として近似できるので、できるだけエネルギーを小さくするように親子関係を探索したい。つまり、チャネルｍにとって、差分表現（重み付き減算）した信号のエネルギーＥ〜ｍを最小にしてくれる親チャネルρ（ｍ）を求めたい。
【００１６】
ステレオ信号（チャネル数２の信号）の場合、チャネル１を親チャネル、チャネル２を子チャネルとした場合、合計のエネルギーＥｒｅｆ１は、
Ｅｒｅｆ１＝Ｅ１＋Ｅ２−（Ｃ２，１）２／Ｅ１                  （６）
となる。逆に、チャネル２を親チャネル、チャネル１を子チャネルとした場合、合計のエネルギーＥｒｅｆ２は、
Ｅｒｅｆ２＝Ｅ２＋Ｅ１−（Ｃ１，２）２／Ｅ２                  （７）
となる。式（６）と（７）とを比べると、Ｃ２，１＝Ｃ１，２なので、エネルギーの小さいチャネルを親とした方が合計のエネルギーが小さくなることが分かる。
【００１７】
上述のステレオ信号での検討をチャネル数がＭの場合に一般化する。少なくとも１つのチャネルは根である。根となるチャネルをＪとすると、エネルギーの合計Ｅｔｏｔａｌは、
【００１８】
【数１０】
0004861360.tif 000006
と表現できる。式（８）のＨを大きくすれば、エネルギーが減少するので、符号量を縮小でき、圧縮率が向上する。したがって、以下で説明する親子関係決定装置は、式（８）のＨを最大にする親子の組合せを求める。また、以下の説明では、本発明の親子関係決定装置の具体的な使用例として、親子関係決定装置を備えた符号化装置を示しながら説明する。
【００１９】
なお、以下では、説明の重複を避けるため同じ機能を有する構成部や同じ処理を行う処理ステップには同一の番号を付与し、説明を省略する。
【００２０】
［第１実施形態］
第１実施形態では、本発明の理解を容易にするためにチャネル数が３の場合を、具体例を用いて説明する。図１に第１実施形態の符号化装置の機能構成例を示す。また、図２に第１実施形態の符号化装置の処理フロー例を示す。符号化装置１００は、３チャネルの信号を符号化する装置である。符号化装置１００は、フレームバッファ部１１０、相互相関・エネルギー計算部１２０、ベクトル生成部１４０、親子関係探索部１５０、差分信号列生成部１６０、符号化部１７０を備える。
【００２１】
フレームバッファ部１１０は、入力された各チャネルの信号ｓｍ（ｎ）をあらかじめ定められた数（Ｎ個）ずつに区切り、チャネルごとにＮ個の信号からなる信号列Ｓｍを出力する（ただし、ｍは１以上３以下の整数、ｎは１以上の整数）（Ｓ１１０）。
【００２２】
相互相関・エネルギー計算部１２０は、ｊに１、ｃにＭ（本実施例では３）を代入する（Ｓ１２１）。次に、ｃ＝１かを確認する（Ｓ１２３）。ｃ＝１の場合は親子関係決定の処理を終了し、差分信号列生成部１６０の処理に進む。ｃ＝１ではない場合は、親チャネルを探索する対象であるチャネルｊ（ただし、ｊは１以上３以下の整数）とチャネルｍ（ただし、ｍはｊ以外の１以上３以下の整数）との全ての組合せに対する相互相関Ｃｊ，ｍの二乗をエネルギーＥｍで除した値Ｃｊ，ｍ２／Ｅｍを計算する（Ｓ１３０）。例えば、Ｃ１，２＝４、Ｃ１，３＝１、Ｃ２，３＝１／１０、Ｅ１＝６０、Ｅ２＝４８、Ｅ３＝２０だったとする。ｊ＝１であれば、相互相関・エネルギー計算部１２０からの出力は、Ｃ１，２２／Ｅ２＝１／１２とＣ１，３２／Ｅ３＝１／２０である。なお、ステップＳ１２１からＳ１３０までの処理をまとめると、相互相関・エネルギー計算部１２０は、親チャネルを探索する対象であるチャネルｊとチャネルｍとの全ての組合せに対する相互相関Ｃｊ，ｍの二乗をエネルギーＥｍで除した値Ｃｊ，ｍ２／Ｅｍを出力している（Ｓ１２０）。
【００２３】
ベクトル生成部１４０は、値Ｃｊ，ｍ２／Ｅｍを大きい順に並べた要素を持つベクトルＧｊを生成する（Ｓ１４０）。上記の具体例の場合、ｊ＝１ならば、Ｇ１＝（１／１２，１／２０）である。
【００２４】
親子関係探索部１５０は、ｉに１を代入する（Ｓ１５１）。そして、ベクトルＧｊのｉ番目の要素のＣｊ，ｍ２／Ｅｍを選択し、チャネルｍがチャネルｊの子孫かを確認する（Ｓ１５３）。なお、「子孫でないかを確認する」とは、子チャネルではないか、子チャネルの子チャネルではないか、あるいはそのさらに子チャネルではないかを繰返し確認していくことである。ステップＳ１５３がＮｏの場合には、チャネルｍをチャネルｊの親チャネルρ（ｊ）とする（Ｓ１５５）。そして、ステップＳ１２５に進む。ステップＳ１５３がＹｅｓの場合には、ｉにｉ＋１を代入し（Ｓ１５７）、ステップＳ１５３に戻る。つまり、次の要素のＣｊ，ｍ２／Ｅｍを選択している。そして、ステップＳ１５３とＳ１５７の処理は、親チャネルρ（ｊ）が見つかるまで繰り返される。この処理では、チャネルｊの親チャネルを探しているので、「チャネルｍがチャネルｊの子孫かを確認する」とは、チャネルｍがチャネルｊの親であり子孫であるという状態（ループを作る状態）でないことを確認している。図２のステップＳ１５３には、「チャネルｊからチャネルｍへの接続はループを作るか？」と示しているが、「チャネルｊからチャネルｍへの接続はループを作るか」と、「チャネルｍがチャネルｊの子孫か」とは同じ意味である。上記の具体例の場合、ベクトルＧ１の最初の要素はＣ１，２２／Ｅ２なので、チャネル２はチャネル１の子孫かを確認する（Ｓ１５３）。ステップＳ１５３はＮｏなので、チャネル１の親チャネルはチャネル２となる（Ｓ１５５）。つまり、２←１の関係が決まる。なお、ステップＳ１５１からＳ１５７までの処理をまとめると、親子関係探索部１５０は、ベクトルＧｊの要素のＣｊ，ｍ２／Ｅｍを要素順に選択し、チャネルｍがチャネルｊの子孫でない場合には、チャネルｍをチャネルｊの親チャネルρ（ｊ）とし、チャネルｍがチャネルｊの子孫の場合には、次の要素のＣｊ，ｍ２／Ｅｍを選択する処理を、親チャネルρ（ｊ）が決まるまで繰り返している（Ｓ１５０）。
【００２５】
ステップＳ１５５が終了すると、ステップＳ１２５に進む。相互相関・エネルギー計算部１２０は、ｃにｃ−１を、ｊにｊ＋１を代入する（Ｓ１２５）。そして、ステップＳ１２３以降の処理が繰り返される。具体例で考えると、ｃ＝２、ｊ＝２となっているので、ステップＳ１２３はＮｏである。また、ステップＳ１３０では、Ｃ２，１２／Ｅ１＝１／１５とＣ２，３２／Ｅ３＝１／２００が計算される。そして、相互相関・エネルギー計算部１２０は、Ｃ２，１２／Ｅ１＝１／１５とＣ２，３２／Ｅ３＝１／２００とを出力する（Ｓ１２０）。ベクトル生成部１４０は、また、ベクトルＧｊを生成する（Ｓ１４０）。具体例ではｊ＝２となっているので、Ｇ２＝（１／１５，１／２００）を生成する。
【００２６】
親子関係探索部１５０では、再度ステップＳ１５１からＳ１５７が実行される。具体例の場合、次のような処理となる。ｉに１を代入する（Ｓ１５１）。ベクトルＧ２の最初の要素はＣ２，１２／Ｅ１なので、チャネル１はチャネル２の子孫かを確認する（Ｓ１５３）。チャネル１はチャネル２の子孫なので、ステップＳ１５３はＹｅｓとなり、ステップＳ１５７に進む。ｉにｉ＋１を代入する（Ｓ１５７）。つまり、ｉ＝２となる。ベクトルＧ２の２番目の要素はＣ２，３２／Ｅ３なので、チャネル３はチャネル２の子孫かを確認する（Ｓ１５３）。ステップＳ１５３はＮｏなので、チャネル２の親チャネルはチャネル３となる（Ｓ１５５）。つまり、３←２の関係が決まる。既に決まっている２←１という関係と組み合わせて、３←２←１という関係が決まったことになる。
【００２７】
そして、ステップＳ１２５に戻る。相互相関・エネルギー計算部１２０は、ｃにｃ−１を、ｊにｊ＋１を代入する（Ｓ１２５）。そして、ステップＳ１２３以降の処理が再度繰り返される。具体例で考えると、ｃ＝１、ｊ＝３となっているので、ステップＳ１２３はＹｅｓである。したがって、親子関係決定の処理を終了し、差分信号列生成部１６０の処理に進む。
【００２８】
このように、符号化装置１００は、ステップＳ１２０からＳ１５０を繰り返して、Ｍ−１個のチャネルの親チャネルを決めている。つまり、符号化装置１００は、チャネルｊをあらかじめ定めた方法で変更しながら、相互相関・エネルギー計算部、ベクトル生成部、親子関係探索部の処理を繰り返して、Ｍ−１個のチャネルの親チャネルを決める（Ｓ１０５）。
【００２９】
差分信号列生成部１６０は、求められた親子関係に基づき、子チャネルの信号列と親チャネルの信号列との差分を求め、出力する（Ｓ１６０）。具体的には、式（３）で信号列ごとに対する重み係数γを求め、式（１）によって各信号の差分信号δｍ（ｎ）を求め、差分信号列Δｍ＝（δｍ（１），…，δｍ（Ｎ））を求める。なお、根となるチャネルは、元の信号列をそのまま出力すれば良い。
【００３０】
符号化部１７０は、全てのチャネルの差分信号列（ただし、根となるチャネルの信号列は、元の信号列）を符号化する（Ｓ１７０）。符号化装置１００が符号Ｄと親子関係を示す情報を送信すれば、復号化装置（図示していない）は、符号を復号して差分信号列を求め、親子関係を示す情報に基づいて各チャネルの差分信号列を元の信号列に戻すことができる。
【００３１】
なお、本実施形態では、符号化装置１００の構成を説明したが、親子関係決定装置１０５は、相互相関・エネルギー計算部１２０、ベクトル生成部１４０、親子関係探索部１５０を有する装置に相当する。このような処理によって親子関係を決めるので、根となるチャネルから順番に親子関係を決める必要がない。よって、チャネル数が増加しても処理時間の急激な増加を避けることができる。
【００３２】
［変形例］
本変形例の符号化装置の構成は図１と同じである。処理フローは図３である。本変形例の符号化装置１００’は、相互相関・エネルギー計算部１２０’のみが符号化装置１００と異なる。したがって、相互相関・エネルギー計算部１２０’の処理フローのみを説明する。相互相関・エネルギー計算部１２０’は、まず、３個のチャネル内の全ての２つのチャネルｍ１、ｍ２（ただし、ｍ１、ｍ２は１以上３以下の整数、かつｍ１≠ｍ２）の組合せに対する信号列間の相互相関Ｃｍ１，ｍ２と、全てのチャネルｍの信号列のエネルギーＥｍを求める。ただし、Ｃｍ１，ｍ２＝Ｃｍ２，ｍ１なので、ｍ１＜ｍ２となるような全ての組合せに対する相互相関Ｃｍ１，ｍ２を求めることは、ｍ１≠ｍ２全ての組合せに対する相互相関Ｃｍ１，ｍ２を求めることと同じである。したがって、計算量を少なくできる。そして、全ての組合せに対するＣｍ１，ｍ２２／Ｅｍ２を計算する（Ｓ１３５）。ステップＳ１２１、Ｓ１２３、Ｓ１２５は符号化装置１００と同じである。そして、相互相関・エネルギー計算部１２０’は、既に計算済の全ての組合せに対するＣｍ１，ｍ２２／Ｅｍ２の中から、ｊの値にしたがって、Ｃｊ，ｍ２／Ｅｍを出力する（Ｓ１２０’）。本変形例は、このような処理なので、第１実施形態と同じ効果を得ることができる。
【００３３】
［第２実施形態］
第１実施形態では入力されるチャネル数を３としたが、本実施形態では、入力されるチャネル数を一般化する。図４に第２実施形態の符号化装置の機能構成例を示す。また、図２に第２実施形態の符号化装置の処理フロー例を示す。符号化装置２００は、Ｍチャネル（ただし、Ｍは３以上の整数）の信号を符号化する装置である。符号化装置２００は、フレームバッファ部２１０、相互相関・エネルギー計算部２２０、ベクトル生成部２４０、親子関係探索部２５０、差分信号列生成部２６０、符号化部２７０を備える。
【００３４】
フレームバッファ部２１０は、入力された各チャネルの信号ｓｍ（ｎ）をあらかじめ定められた数（Ｎ個）ずつに区切り、チャネルごとにＮ個の信号からなる信号列Ｓｍを出力する（ただし、ｍは１以上Ｍ以下の整数、ｎは１以上の整数）（Ｓ２１０）。
【００３５】
相互相関・エネルギー計算部２２０は、ｊに１、ｃにＭを代入する（Ｓ２２１）。次に、ｃ＝１かを確認する（Ｓ１２３）。ｃ＝１の場合は親子関係決定の処理を終了し、差分信号列生成部１６０の処理に進む。ｃ＝１ではない場合は、親チャネルを探索する対象であるチャネルｊ（ただし、ｊは１以上Ｍ以下の整数）とチャネルｍ（ただし、ｍはｊ以外の１以上Ｍ以下の整数）との全ての組合せに対する相互相関Ｃｊ，ｍの二乗をエネルギーＥｍで除した値Ｃｊ，ｍ２／Ｅｍを計算する（Ｓ２３０）。なお、ステップＳ２２１からＳ２３０までの処理をまとめると、相互相関・エネルギー計算部２２０は、親チャネルを探索する対象であるチャネルｊとチャネルｍとの全ての組合せに対する相互相関Ｃｊ，ｍの二乗をエネルギーＥｍで除した値Ｃｊ，ｍ２／Ｅｍを出力する（Ｓ２２０）。つまり、Ｃｊ，１２／Ｅ１，Ｃｊ，２２／Ｅ２，…，Ｃｊ，ｊ−１２／Ｅｊ−１，Ｃｊ，ｊ＋１２／Ｅｊ＋１，…，Ｃｊ，Ｍ２／ＥＭを出力する。そして、ベクトル生成部１４０は、値Ｃｊ，ｍ２／Ｅｍを大きい順に並べた要素を持つベクトルＧｊを生成する（Ｓ１４０）。
【００３６】
親子関係探索部２５０は、ｉに１を代入する（Ｓ１５１）。そして、ベクトルＧｊのｉ番目の要素のＣｊ，ｍ２／Ｅｍを選択し、チャネルｍがチャネルｊの子孫かを確認する（Ｓ２５３）。ステップＳ２５３がＮｏの場合には、チャネルｍをチャネルｊの親チャネルρ（ｊ）とする（Ｓ２５５）。そして、ステップＳ１２５に進む。ステップＳ２５３がＹｅｓの場合には、ｉにｉ＋１を代入し（Ｓ１５７）、ステップＳ２５３に戻る。つまり、次の要素のＣｊ，ｍ２／Ｅｍを選択している。そして、ステップＳ２５３とＳ１５７の処理は、親チャネルρ（ｊ）が見つかるまで繰り返される。なお、ステップＳ１５１、Ｓ２５３、Ｓ２５５、Ｓ１５７の処理をまとめると、親子関係探索部２５０は、ベクトルＧｊの要素のＣｊ，ｍ２／Ｅｍを要素順に選択し、チャネルｍがチャネルｊの子孫でない場合には、チャネルｍをチャネルｊの親チャネルρ（ｊ）とし、チャネルｍがチャネルｊの子孫の場合には、次の要素のＣｊ，ｍ２／Ｅｍを選択する処理を、親チャネルρ（ｊ）が決まるまで繰り返している（Ｓ２５０）。
【００３７】
ステップＳ２５５が終了すると、ステップＳ１２５に進む。相互相関・エネルギー計算部２２０は、ｃにｃ−１を、ｊにｊ＋１を代入する（Ｓ１２５）。そして、ステップＳ１２３以降の処理が繰り返される。このように、符号化装置２００は、ステップＳ２２０、Ｓ１４０、Ｓ２５０を繰り返して、Ｍ−１個のチャネルの親チャネルを決める。つまり、符号化装置２００は、チャネルｊをあらかじめ定めた方法で変更しながら、相互相関・エネルギー計算部、ベクトル生成部、親子関係探索部の処理を繰り返して、Ｍ−１個のチャネルの親チャネルを決める（Ｓ２０５）。
【００３８】
差分信号列生成部１６０と符号化部１７０の処理は、符号化装置１００と同じである。なお、本実施形態では、符号化装置の構成を説明したが、親子関係決定装置２０５は、相互相関・エネルギー計算部２２０、ベクトル生成部１４０、親子関係探索部２５０を有する装置に相当する。このような処理によって親子関係を決めるので、根となるチャネルから順番に親子関係を決める必要がない。よって、チャネル数が増加しても処理時間の急激な増加を避けることができる。
【００３９】
上述の説明では符号化装置２００に入力された全てのチャネルの信号列を対象として差分信号列を求めた。しかし、符号化の対象となるチャネルの中の一部のチャネルに対して親子関係を決め、差分信号列を求めた上で符号化してもよい。この場合には、親子関係を決める対象となったチャネルの数をＭとすればよい。
【００４０】
［変形例１］
本変形例の符号化装置の構成は図４と同じである。処理フローは図３である。本変形例の符号化装置２００’は、相互相関・エネルギー計算部２２０’のみが符号化装置２００と異なる。したがって、相互相関・エネルギー計算部２２０’の処理フローのみを説明する。相互相関・エネルギー計算部２２０’は、まず、Ｍ個のチャネル内の全ての２つのチャネルｍ１、ｍ２（ただし、ｍ１、ｍ２は１以上Ｍ以下の整数、かつｍ１≠ｍ２）の組合せに対する信号列間の相互相関Ｃｍ１，ｍ２と、全てのチャネルｍの信号列のエネルギーＥｍを求める。ただし、Ｃｍ１，ｍ２＝Ｃｍ２，ｍ１なので、ｍ１＜ｍ２となるような全ての組合せに対する相互相関Ｃｍ１，ｍ２を求めることは、ｍ１≠ｍ２全ての組合せに対する相互相関Ｃｍ１，ｍ２を求めることと同じである。したがって、計算量を少なくできる。そして、全ての組合せに対するＣｍ１，ｍ２２／Ｅｍ２を計算する（Ｓ２３５）。ステップＳ２２１、Ｓ１２３、Ｓ１２５は符号化装置２００と同じである。そして、相互相関・エネルギー計算部２２０’は、既に計算済の全ての組合せに対するＣｍ１，ｍ２２／Ｅｍ２の中から、ｊの値にしたがって、Ｃｊ，ｍ２／Ｅｍを出力する（Ｓ２２０’）。つまり、Ｃｊ，１２／Ｅ１，Ｃｊ，２２／Ｅ２，…，Ｃｊ，ｊ−１２／Ｅｊ−１，Ｃｊ，ｊ＋１２／Ｅｊ＋１，…，Ｃｊ，Ｍ２／ＥＭを出力する。本変形例は、このような処理なので、第２実施形態と同じ効果を得ることができる。
【００４１】
［変形例２］
第２実施形態および変形例１では、ステップＳ２２１とＳ１２５の処理によって、ｊは１から順番に増えていく。つまり、チャネル番号順に親チャネルを決定している。しかし、ｊを１から順番に増やす必要はない。例えば、ｊをエネルギーの大きいチャネルの順番やエネルギーの小さいチャネルの順番としてもよいし、前のフレームで効果的だった（差分信号列のエネルギーが小さくなった）組合せの順番やその反対でもよいし、ランダムでもよい。つまり、チャネルｊをあらかじめ定めた方法で変更しながら、相互相関・エネルギー計算部、ベクトル生成部、親子関係探索部の処理を繰り返して、Ｍ−１個のチャネルの親チャネルを決めてもよい。このような処理でも第２実施形態と同じ効果が得られる。
【００４２】
［第３実施形態］
第２実施形態では、信号列の親子関係を１回求め、差分信号列を１回求めた。本実施形態では、差分信号列間の親子関係をさらに求め、差分信号列同士の差分信号列を求める例を示す。このような処理は何回も繰り返すことができるので、１回目に求めたチャネルｊの親チャネルをρ（１）（ｊ）、１回目に求めた差分信号列をΔｍ（１）と表す。同様に、ｐ回目に求めたチャネルｊの親チャネルをρ（ｐ）（ｊ）、ｐ回目に求めた差分信号列をΔｍ（ｐ）と表す。
【００４３】
図５に第３実施形態の符号化装置の機能構成例を示す。また、図６に第３実施形態の符号化装置の処理フロー例を示す。符号化装置３００は、Ｍチャネル（ただし、Ｍは３以上の整数）の信号を符号化する装置である。符号化装置３００は、フレームバッファ部２１０、相互相関・エネルギー計算部３２０、ベクトル生成部２４０、親子関係探索部２５０、差分信号列生成部３６０、符号化部３７０を備える。
【００４４】
フレームバッファ部２１０の処理（Ｓ２１０）は、第２実施形態と同じである。相互相関・エネルギー計算部３２０は、ｊに１、ｃにＭを代入する（Ｓ２２１）。次に、ｃ＝１かを確認する（Ｓ１２３）。ｃ＝１の場合は親子関係決定の処理を終了し、差分信号列生成部１６０の処理に進む。ｃ＝１ではない場合は、親チャネルを探索する対象であるチャネルｊ（ただし、ｊは１以上Ｍ以下の整数）とチャネルｍ（ただし、ｍはｊ以外の１以上Ｍ以下の整数）との全ての組合せに対する相互相関Ｃｊ，ｍの二乗をエネルギーＥｍで除した値Ｃｊ，ｍ２／Ｅｍを計算する（Ｓ２３０）。ただし、１回目は符号化装置３００に入力された各チャネルの信号ｓｍ（ｎ）に対するＣｊ，ｍ２／Ｅｍを求めるが、２回目以降は、差分信号列Δｍ（ｐ）に対するＣｊ，ｍ２／Ｅｍを求める。なお、ステップＳ２２１からＳ２３０までの処理をまとめると、相互相関・エネルギー計算部２２０は、親チャネルを探索する対象であるチャネルｊとチャネルｍとの全ての組合せに対する相互相関Ｃｊ，ｍの二乗をエネルギーＥｍで除した値Ｃｊ，ｍ２／Ｅｍを出力する（Ｓ３２０）。つまり、Ｃｊ，１２／Ｅ１，Ｃｊ，２２／Ｅ２，…，Ｃｊ，ｊ−１２／Ｅｊ−１，Ｃｊ，ｊ＋１２／Ｅｊ＋１，…，Ｃｊ，Ｍ２／ＥＭを出力する。
【００４５】
ベクトル生成部２４０、親子関係探索部２５０の処理（Ｓ２４０、Ｓ２５０）は第２実施形態と同じである。差分信号列生成部３６０は、求められた親子関係に基づき、子チャネルの信号列と親チャネルの信号列との差分を求め、出力する（Ｓ３６０）。そして、あらかじめ定めた条件を満たしているかを確認し、満たしている場合はステップＳ３７０に進み、満たしていない場合はステップＳ３２０に戻る（Ｓ３６５）。なお、あらかじめ定められた条件とは、あらかじめ繰返し回数をＰ回と定めておく場合、エネルギーのトータルが閾値以下になることとする場合などがある。ステップＳ３２０は、差分信号列生成部が出力した信号列Δｍ（ｐ）を入力された信号列として、Ｃｊ，ｍ２／Ｅｍを出力する（Ｓ３２０）。
【００４６】
符号化部３７０は、全てのチャネルの差分信号列（ただし、根となるチャネルの信号列は、元の信号列）を符号化する（Ｓ３７０）。符号化装置３００が符号Ｄと複数回分の親子関係を示す情報を送信すれば、復号化装置（図示していない）は、符号を復号して差分信号列を求め、親子関係を示す情報に基づいて各チャネルの差分信号列を元の信号列に戻すことができる。
【００４７】
本実施形態では、符号化装置３００の構成を説明したが、親子関係決定装置３０５は、相互相関・エネルギー計算部３２０、ベクトル生成部２４０、親子関係探索部２５０、差分信号列生成部３６０を有する装置に相当する。このような処理によって親子関係を決めるので、根となるチャネルから順番に親子関係を決める必要がない。よって、チャネル数が増加しても処理時間の急激な増加を避けることができる。
【００４８】
上述の説明では符号化装置３００に入力された全てのチャネルの信号列を対象として差分信号列を求めた。しかし、符号化の対象となるチャネルの中の一部のチャネルに対して親子関係を決め、差分信号列を求めた上で符号化してもよい。この場合には、親子関係を決める対象となったチャネルの数をＭとすればよい。また、親子関係を求める繰返しごとに、親子関係を求める対象となるチャネルを適宜選択してもよい。
【００４９】
また、上述の説明では、相互相関・エネルギー計算部３２０では、ｊごとにＣｊ，ｍ２／Ｅｍを求めた（Ｓ２３０）。しかし、第２実施形態の変形例１のステップＳ２３５ように、Ｍ個のチャネル内の全ての２つのチャネルｍ１、ｍ２（ただし、ｍ１、ｍ２は１以上Ｍ以下の整数、かつｍ１≠ｍ２）の組合せに対するＣｍ１，ｍ２２／Ｅｍ２を最初に求めておいてもよい。さらに、上述の説明ではｊは１から順番に増加させた。しかし、第２実施形態の変形例２のように、ｊはあらかじめ定めた方法で順次変更させてもよい。また、繰返しごとにｊの順番を変えてもよい。
【００５０】
［第４実施形態］
第１実施形態から第３実施形態では、１組の３個以上のチャネルの信号列の親子関係を決定した。本実施形態では、Ｋ組（ただし、Ｋは１以上の整数）の３個以上のチャネルの信号列の親子関係を決定する。ただし、組合せの上で、２チャネルや１チャネルのような３チャネルに満たないチャネルが生じた場合は、そのままにしたり、エネルギーの小さいチャネルを親にしたりするなど、適宜本発明とは別の方法で親子関係を決定すればよい。
【００５１】
図７に第４実施形態の符号化装置の機能構成例を示す。また、図８に第４実施形態の符号化装置の処理フロー例を示す。符号化装置４００は、Ｍチャネル（ただし、Ｍは３Ｋ以上の整数）の信号を符号化する装置である。符号化装置４００は、フレームバッファ部２１０、相互相関・エネルギー計算部４２０、ベクトル生成部４４０、親子関係探索部４５０、差分信号列生成部２６０、符号化部２７０を備える。フレームバッファ部２１０の処理（Ｓ２１０）は、第２実施形態と同じである。
【００５２】
相互相関・エネルギー計算部４２０は、ＭチャネルをＫ組に分ける。ここで、ｋ組目（ただし、ｋは１以上Ｋ以下の整数）のチャネルの数はＭｋ個とする。したがって、Ｍ＝ΣＭｋである。相互相関・エネルギー計算部４２０は、１組目のＭ１個のチャネルに対して、親チャネルを探索する対象であるチャネルｊ１（ただし、ｊ１は１以上Ｍ１以下の整数）とチャネルｍ１（ただし、ｍ１はｊ１以外の１以上Ｍ１以下の整数）との全ての組合せに対する相互相関Ｃｊ１，ｍ１の二乗をエネルギーＥｍ１で除した値Ｃｊ１，ｍ１２／Ｅｍ１を出力する（Ｓ４２０）。そして、ベクトル生成部４４０は、値Ｃｊ１，ｍ１２／Ｅｍ１を大きい順に並べた要素を持つベクトルＧｊ１を生成する（Ｓ４４０）。親子関係探索部４５０は、１組目の親子関係を親子関係探索部２５０と同じ処理（ステップＳ１５１、Ｓ２５１，Ｓ２５５、Ｓ１５７）で求める。
【００５３】
１組目の親子関係が求められると、相互相関・エネルギー計算部４２０の処理に戻り、２組目の処理を行う。このように組ごとに相互相関・エネルギー計算部４２０、ベクトル生成部４４０、親子関係探索部４５０の処理を行い、各組の親子関係を求める。
【００５４】
差分信号列生成部２６０の処理（Ｓ２６０）と符号化部２７０の処理（Ｓ２７０）は、第２実施形態と同じである。このような構成なので、第２実施形態と同様の効果が得られる。また、本実施形態の場合、親子関係探索装置４０５は、相互相関・エネルギー計算部４２０、ベクトル生成部４４０、親子関係探索部４５０を有する装置に相当する。
【００５５】
［変形例］
第４実施形態では、信号列の親子関係を１回求め、差分信号列を１回求めた。本変形例では、さらに差分信号列間の親子関係を求め、差分信号列同士の差分信号列を求める例を示す。このように差分信号列の差分信号列を求めるので、本変形例は、第４実施形態と第３実施形態の組合せである。本変形例の符号化装置の機能構成例は、図７の点線部分（差分信号列生成部から相互相関・エネルギー計算部への矢印）も含んだ構成となる。また、本変形例の符号化装置の処理フロー例は、図８の点線部分を含んだ処理フローとなる。符号化装置４００’は、フレームバッファ部２１０、相互相関・エネルギー計算部４２０’、ベクトル生成部４４０、親子関係探索部４５０、差分信号列生成部３６０、符号化部３７０を備える。フレームバッファ部２１０の処理（Ｓ２１０）は、第２実施形態と同じである。
【００５６】
相互相関・エネルギー計算部４２０’は、ＭチャネルをＫ組に分ける。ここで、ｋ組目（ただし、ｋは１以上Ｋ以下の整数）のチャネルの数はＭｋ個とする。したがって、Ｍ＝ΣＭｋである。相互相関・エネルギー計算部４２０’は、１組目のＭ１個のチャネルに対して、親チャネルを探索する対象であるチャネルｊ１（ただし、ｊ１は１以上Ｍ１以下の整数）とチャネルｍ１（ただし、ｍ１はｊ１以外の１以上Ｍ１以下の整数）との全ての組合せに対する相互相関Ｃｊ１，ｍ１の二乗をエネルギーＥｍ１で除した値Ｃｊ１，ｍ１２／Ｅｍ１を出力する（Ｓ４２０’）。繰返しの１回目は第４実施形態と同じである。繰返しの２回目以降は、差分信号列生成部３６０からの差分信号列を入力としてＭチャネルをＫ組に分け、Ｃｊ１，ｍ１２／Ｅｍ１を出力する（Ｓ４２０’）。ただし、繰返しごとに組数を変えてもよいし、各組に属するチャネルの数を変えてもよし、どのチャネルがどの組に属するかを変えてもよい。例えば、１２チャネルの信号列が入力され、最初は１〜４チャネルを１組目、５〜８チャネルを２組目、９〜１２チャネルを３組目としたとする。この場合に、２回目を同じ組分けとしてもよい。あるいは、３〜６チャネルを１組目、７〜１０チャネルを２組目、１１、１２、１、２チャネルを３組目としてもよい。あるいは１〜６チャネルを１組目、７〜１２チャネルを２組目としてもよい。
【００５７】
ベクトル生成部４４０は、値Ｃｊ１，ｍ１２／Ｅｍ１を大きい順に並べた要素を持つベクトルＧｊ１を生成する（Ｓ４４０）。親子関係探索部４５０は、１組目の親子関係を親子関係探索部２５０と同じ処理（ステップＳ１５１、Ｓ２５１，Ｓ２５５、Ｓ１５７）で求める。
【００５８】
１組目の親子関係が求められると、相互相関・エネルギー計算部４２０’の処理に戻り、２組目の処理を行う。このように組ごとに相互相関・エネルギー計算部４２０’、ベクトル生成部４４０、親子関係探索部４５０の処理を行い、各組の親子関係を求める。差分信号列生成部３６０、符号化部３７０の処理は第３実施形態と同じである。このような構成と処理フローなので、本実施形態でも上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５９】
［第５実施形態］
第１実施形態から第４実施形態では、相互相関Ｃｊ，ｍの二乗をエネルギーＥｍで除した値Ｃｊ，ｍ２／Ｅｍを大きい順に並べたベクトルＧｊを生成した。そして、親子関係探索部では、要素順に処理を行っていた。言い換えると、相互相関Ｃｊ，ｍの二乗をエネルギーＥｍで除した値Ｃｊ，ｍ２／Ｅｍの中で、値の大きいものから処理を行っている。本実施形態では、第２実施形態をさらに一般化した実施形態として、ベクトルＧｊを生成する方法に限定することなく、相互相関Ｃｊ，ｍの二乗をエネルギーＥｍで除した値Ｃｊ，ｍ２／Ｅｍの中で、値の大きいものから処理を行う方法を示す。
【００６０】
図９は、本実施形態の親子関係決定装置の機能構成例を示す図である。また、図１０は、本実施形態の親子関係決定装置の処理フローを示す図である。親子関係決定装置７００は、第２実施形態の符号化装置２００の親子関係決定装置２０５（相互相関・エネルギー計算部２２０、ベクトル生成部２４０、親子関係探索部２５０）に相当する（図４参照）。親子関係決定装置７００は、相互相関・エネルギー計算部２２０と親子関係探索部７５０を備える。
【００６１】
相互相関・エネルギー計算部２２０の処理（Ｓ２２０）は、第２実施形態と同じである。親子関係探索部７５０は、最大のＣｊ，ｍ２／Ｅｍを選択する（Ｓ７５１）。そして、チャネルｍがチャネルｊの子孫かを確認する（Ｓ２５３）。ステップＳ７５３がＮｏの場合には、チャネルｍをチャネルｊの親チャネルρ（ｊ）とする（Ｓ２５５）。そして、ステップＳ１２５に進む。ステップＳ２５３がＹｅｓの場合には、次に大きいＣｊ，ｍ２／Ｅｍを選択する（Ｓ７５７）。そして、ステップＳ２５３とＳ７５７の処理を、親チャネルρ（ｊ）が見つかるまで繰り返す。なお、ステップＳ７５１、Ｓ２５３、Ｓ２５５、Ｓ７５７の処理をまとめると、親子関係探索部７５０は、値Ｃｊ，ｍ２／Ｅｍの中から大きい順番に選択し、チャネルｍがチャネルｊの子孫でない場合には、チャネルｍをチャネルｊの親チャネルρ（ｊ）とし、チャネルｍがチャネルｊの子孫の場合には、次に大きい値Ｃｊ，ｍ２／Ｅｍを選択する処理を、親チャネルρ（ｊ）が決まるまで繰り返している。
【００６２】
ステップＳ２５５が終了すると、ステップＳ１２５に進む。相互相関・エネルギー計算部２２０は、ｃにｃ−１を、ｊにｊ＋１を代入する（Ｓ１２５）。そして、ステップＳ１２３以降の処理が繰り返される。このように、親子関係決定装置７００は、ステップＳ２２０、Ｓ７５０を繰り返して、Ｍ−１個のチャネルの親チャネルを決める。つまり、親子関係決定装置７００は、チャネルｊをあらかじめ定めた方法で変更しながら、相互相関・エネルギー計算部、ベクトル生成部、親子関係探索部の処理を繰り返して、Ｍ−１個のチャネルの親チャネルを決める（Ｓ７００）。
【００６３】
また、上述の説明では、相互相関・エネルギー計算部２２０では、ｊごとにＣｊ，ｍ２／Ｅｍを求めた（Ｓ２３０）。しかし、第２実施形態の変形例１のステップＳ２３５ように、Ｍ個のチャネル内の全ての２つのチャネルｍ１、ｍ２（ただし、ｍ１、ｍ２は１以上Ｍ以下の整数、かつｍ１≠ｍ２）の組合せに対するＣｍ１，ｍ２２／Ｅｍ２を最初に求めておいてもよい。さらに、上述の説明ではｊは１から順番に増加させた。しかし、第２実施形態の変形例２のように、ｊはあらかじめ定めた方法で順次変更させてもよい。また、繰返しごとにｊの順番を変えてもよい。
【００６４】
値Ｃｊ，ｍ２／Ｅｍを大きい順番に効率よく選択する方法の１つとしては、第１実施形態から第４実施形態に示したように、ベクトルＧｊを生成する方法がある。しかし、本発明は、この方法に限定するものではない。その他にも、要素が小さい順に並んだベクトルＧｊを生成し、要素の順番の大きい方から親チャネルを探索する方法もある。
【００６５】
本発明のポイントの第１は、「根から葉へ」順番に親子関係を探索していくのではなく、親子関係がループにならない（親が子の子孫にならない）ことを条件に貧欲法で木構造を作ることにある。ポイントの第２は、チャネルｊをあらかじめ定めた方法で変更しながら、Ｃｊ，ｍ２／Ｅｍの大きい順番に親子関係を探索することである。第１のポイントを満足すれば、分析するチャネル数が増加しても処理時間が急激に増加することのない処理が可能となる。また、第２のポイントを満足すれば、さらに効率的に木構造を作ることができる。
【００６６】
以下の変形例では、上述の本発明のポイントを満足する別の例を示す。なお、これらの説明では重複説明を避けるため、第１実施形態から第４実施形態の相互相関・エネルギー計算部１２０、１２０’、２２０、２２０’、３２０、４２０、４２０’、ベクトル生成部１４０、２４０、４４０をどのように変更するかを説明する。
【００６７】
［変形例１］
相互相関・エネルギー計算部１２０、１２０’、２２０、２２０’、３２０、４２０、４２０’の代わりの相互相関・エネルギー計算部１１２０は、親チャネルを探索する対象であるチャネルｊ（ただし、ｊは１以上Ｍ以下の整数）とチャネルｍ（ただし、ｍはｊ以外の１以上Ｍ以下の整数）との全ての組合せに対する減算処理後のエネルギーＥ〜ｊ，ｍを
【００６８】
【数１１】
0004861360.tif 000007
のように求める（Ｓ１１２０）。ただし、ｓ〜ｊ，ｍは、チャネルｍを親チャネルとした場合のチャネルｊの減算処理後の信号である。
【００６９】
ベクトル生成部１４０、２４０、４４０の代わりのベクトル生成部１１４０は、減算処理後のエネルギーＥ〜ｊ，ｍの全てを小さい順に並べたベクトルＧｊを生成する（Ｓ１１４０）。
【００７０】
その他の構成部、および処理フローは、第１実施形態〜第４実施形態と同じである。このように処理しても、上述の本発明の２つのポイントを満足しており、同じ効果を得ることができる。
【００７１】
［変形例２］
相互相関・エネルギー計算部１２０、１２０’、２２０、２２０’、３２０、４２０、４２０’の代わりの相互相関・エネルギー計算部１２２０は、親チャネルを探索する対象であるチャネルｊ（ただし、ｊは１以上Ｍ以下の整数）とチャネルｍ（ただし、ｍはｊ以外の１以上Ｍ以下の整数）との全ての組合せに対する減算処理後のエネルギーＥ〜ｊ，ｍを
【００７２】
【数１２】
0004861360.tif 000008
のように求める（Ｓ１２２０）。ただし、γａ、γｂ、γｃは重みである。
【００７３】
ベクトル生成部１４０、２４０、４４０の代わりのベクトル生成部１２４０は、減算処理後のエネルギーＥ〜ｊ，ｍの全てを小さい順に並べたベクトルＧｊを生成する（Ｓ１２４０）。
【００７４】
その他の構成部、および処理フローは、第１実施形態〜第４実施形態と同じである。このように処理しても、上述の本発明の２つのポイントを満足しており、同じ効果を得ることができる。
【００７５】
なお、減算処理後のエネルギーＥ〜ｊ，ｍを求める計算では、変形例１は同一時間の信号を用い、変形例２は前後の時間の信号も用いた。しかし、これらに限定する必要はなく、時刻ｎ−ａからｎ＋ｂまでの信号を用いてもよい。ａとｂを０以上の整数とすれば、変形例１と変形例２の減算処理後のエネルギーＥ〜ｊ，ｍを求める式は、次のように表現できる。
【００７６】
【数１３】
0004861360.tif 000009
なお、ａ＝ｂ＝０のときが変形例１、ａ＝ｂ＝１のときが変形例２に相当する。また、例えば、ａ＝１、ｂ＝τ＋１の場合の重み（γ―１，γ０，γ１，γ２，…，γτ―２，γτ―１，γτ，γτ＋１）があるときに、（γ２，…，γτ―２）は０であると制限した下で、Ｅ〜ｊ，ｍが小さくなるように、（γ―１，γ０，γ１）と（γτ―１，γτ，γτ＋１）を求めてもよい。
［変形例３］
相互相関・エネルギー計算部１２０、１２０’、２２０、２２０’、３２０、４２０、４２０’の代わりの相互相関・エネルギー計算部１３２０は、親チャネルを探索する対象であるチャネルｊ（ただし、ｊは１以上Ｍ以下の整数）とチャネルｍ（ただし、ｍはｊ以外の１以上Ｍ以下の整数）との全ての組合せに対する減算処理後のＥ〜ｊ，ｍを
【００７７】
【数１４】
0004861360.tif 000010
のように求める（Ｓ１３２０）。
【００７８】
ベクトル生成部１４０、２４０、４４０の代わりのベクトル生成部１３４０は、減算処理後のＥ〜ｍ１，ｍ２のすべてを小さい順に並び替え、ソート後のベクトルＧｊを生成する（Ｓ１３４０）。
【００７９】
その他の構成部、および処理フローは、第１実施形態〜第４実施形態と同じである。このように処理しても、上述の本発明の２つのポイントを満足しており、同じ効果を得ることができる。
【００８０】
［変形例４］
相互相関・エネルギー計算部１２０、１２０’、２２０、２２０’、３２０、４２０、４２０’の代わりの相互相関・エネルギー計算部１４２０は、親チャネルを探索する対象であるチャネルｊ（ただし、ｊは１以上Ｍ以下の整数）とチャネルｍ（ただし、ｍはｊ以外の１以上Ｍ以下の整数）との全ての組合せに対する減算処理後のＥ〜ｊ，ｍを
【００８１】
【数１５】
0004861360.tif 000011
のように求める。また、全てのチャネルｍの信号列のＥｍを
【００８２】
【数１６】
0004861360.tif 000012
のように求める（Ｓ１４２０）。
【００８３】
ベクトル生成部１４０、２４０、４４０の代わりのベクトル生成部１４４０は、
Ｅｊ−Ｅ〜ｊ，ｍ
を、全てのチャネルｊとチャネルρ（ｊ）の組合せに対して求め、大きい順に並びたベクトルＧｊを生成する（Ｓ１４４０）。
【００８４】
その他の構成部、および処理フローは、第１実施形態〜第４実施形態と同じである。このように処理しても、上述の本発明の２つのポイントを満足しており、同じ効果を得ることができる。
【００８５】
なお、変形例１や変形例２と同じように、変形例３と変形例４でも、時刻ｎ−ａからｎ＋ｂまでの信号を用いてもよい。この場合は、減算処理後のＥ〜ｊ，ｍを求める式は、次のように表現できる。
【００８６】
【数１７】
0004861360.tif 000013
なお、ａ＝ｂ＝０のときが変形例３、変形例４に相当する。
【００８７】
また、上述の変形例1〜４の重みγは、式（３）に限定しなくてもよい。式（３）は、同一の時間の信号列（フレームバッファ部で同じ時間帯に区切った信号列）を用いて差分表現された子チャネルのエネルギーが最小となる重みを求める式である。このような重みの代わりに、時間帯が異なる信号列を用いてもよい。あるいは、
【００８８】
【数１８】
0004861360.tif 000014
【００８９】
の中央値（メジアン）を用いてもよい。また、複数の時刻の信号により減算処理後のＥ〜ｊ，ｍが小さくなるように重みγ−ａ，…，γｂ（ただし、ａとｂは０以上の整数）を求めてもよい。
【００９０】
［変形例５］
本変形例の相互相関・エネルギー計算部は、相互相関・エネルギー計算部１２０、１２０’、２２０、２２０’、３２０、４２０、４２０’と同じである。 
【００９１】
ベクトル生成部１４０、２４０、４４０の代わりのベクトル生成部１５４０は、親チャネルを探索する対象であるチャネルｊ（ただし、ｊは１以上Ｍ以下の整数）とチャネルｍ（ただし、ｍはｊ以外の１以上Ｍ以下の整数）との全ての組合せに対して
【００９２】
【数１９】
0004861360.tif 000015
を求め、小さい順に並びたベクトルＧｊを生成する（Ｓ１５４０）。
【００９３】
その他の構成部、および処理フローは、第１実施形態〜第４実施形態と同じである。このように処理しても、上述の本発明の２つのポイントを満足しており、同じ効果を得ることができる。
【００９４】
図１１に、コンピュータの機能構成例を示す。本発明の符号化方法、復号化方法は、コンピュータ２０００の記録部２０２０に、本発明の各構成部としてコンピュータ２０００を動作させるプログラムを読み込ませ、制御部２０１０、入力部２０３０、出力部２０４０などを動作させることで、コンピュータに実行させることができる。また、コンピュータに読み込ませる方法としては、プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録しておき、記録媒体からコンピュータに読み込ませる方法、サーバ等に記録されたプログラムを、電気通信回線等を通じてコンピュータに読み込ませる方法などがある。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】第１実施形態の符号化装置の機能構成例を示す図。
【図２】第１実施形態と第２実施形態の符号化装置の処理フロー例を示す図。
【図３】第１実施形態変形例と第２実施形態変形例１の符号化装置の処理フロー例を示す図。
【図４】第２実施形態の符号化装置の機能構成例を示す図。
【図５】第３実施形態の符号化装置の機能構成例を示す図。
【図６】第３実施形態の符号化装置の処理フロー例を示す図。
【図７】第４実施形態の符号化装置の機能構成例を示す図。
【図８】第４実施形態の符号化装置の処理フロー例を示す図。
【図９】第５実施形態の親子関係決定装置の機能構成例を示す図。
【図１０】第５実施形態の親子関係決定装置の処理フローを示す図。
【図１１】コンピュータの機能構成例を示す図。
【符号の説明】
【００９６】
１００、１００’、２００、２００’、３００、４００  符号化装置
１０５、２０５、３０５、４０５、４０６、７００  親子関係決定装置
１１０、２１０  フレームバッファ部
１２０、１２０’、２２０、２２０’、３２０、４２０、４２０’  相互相関・エネルギー計算部
１４０、２４０、４４０  ベクトル生成部
１５０、２５０、４５０、７５０  親子関係探索部
１６０、２６０、３６０  差分信号列生成部
１７０、２７０、３７０  符号化部
【図１】
0004861360.tif 000021
【図２】
0004861360.tif 000022
【図３】
0004861360.tif 000023
【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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