(57)【要約】混入信号符号化部２０３および補助情報生成部２０４からなるオーディオ信号符号化装置であって、ある一定の予め定められた方法によって加算した混入信号を生成し、その混入信号を符号化し、混入信号情報２０６を出力する混入信号符号化部２０３と、第１入力信号２０１と、第２入力信号２０２、および、混入信号符号化部２０３で作られた混入信号と混入信号情報２０６を用いて補助情報２０５を生成する補助情報生成部２０４とを備える。補助情報生成部２０４は、人間の音源の方向知覚の特性や、拡がり感、および距離感に関する特徴を用いて、補助情報２０５を効率よく量子化する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のチャンネルそれぞれの原音信号を、前記原音信号の全体的な特徴を表す混入信号情報と、個々の原音信号間の関係に基づく特徴量を表す補助情報とに符号化するオーディオ信号符号化装置であって、
前記原音信号を混入して得た混入信号を符号化することによって前記混入信号情報を生成する混入信号符号化手段と、
前記原音信号に基づいて前記特徴量を算出すると共に、各チャンネルの音声のリスナーからみた再生位置を示すチャンネル情報が与えられると、与えられたチャンネル情報によって示される各再生位置の配置の関係に応じて異なる符号化方法を決定し、前記決定された符号化方法を用いて前記算出された特徴量を符号化することによって前記補助情報を生成する補助情報生成手段と
を備えることを特徴とするオーディオ信号符号化装置。
【請求項２】
前記補助情報生成手段は、異なる量子化精度が得られる量子化点を定義する複数のテーブルを予め記憶しており、前記特徴量を、前記複数のテーブルのうちの前記チャンネル情報によって示される各再生位置の配置の関係に応じた一つによって定義される量子化点に量子化することによって符号化する
ことを特徴とする請求項１に記載のオーディオ信号符号化装置。
【請求項３】
前記補助情報生成手段は、前記原音信号間のレベル差及び位相差の少なくとも一方を算出して前記特徴量とする
ことを特徴とする請求項１に記載のオーディオ信号符号化装置。
【請求項４】
前記補助情報生成手段は、前記原音信号間のレベル差及び位相差の両方を算出し、前記算出されたレベル差及び位相差に基づいて、リスナーが知覚すると推定される音像の方向を算出して前記特徴量とする
ことを特徴とする請求項３に記載のオーディオ信号符号化装置。
【請求項５】
前記補助情報生成手段は、リスナーの正面方向から左右対称に設けられる量子化点を定義する第１のテーブルと、リスナーの左方向から前後非対称に設けられる量子化点を定義する第２のテーブルとを予め記憶しており、前記チャンネル情報がリスナーの左前方と右前方とを示す場合には、前記特徴量を前記第１のテーブルによって定義される量子化点に量子化することによって符号化し、前記チャンネル情報がリスナーの左前方と左後方とを示す場合には、前記特徴量を前記第２のテーブルによって定義される量子化点に量子化することによって符号化する
ことを特徴とする請求項３に記載のオーディオ信号符号化装置。
【請求項６】
前記補助情報生成手段は、前記原音信号間の類似度を算出して前記特徴量とする
ことを特徴とする請求項１に記載のオーディオ信号符号化装置。
【請求項７】
前記補助情報生成手段は、前記原音信号間の相互相関値、又はその絶対値を、前記類似度として算出する
ことを特徴とする請求項６に記載のオーディオ信号符号化装置。
【請求項８】
前記補助情報生成手段は、前記算出された類似度に基づいて、リスナーが知覚すると推定される音像の拡がり感及び距離感の少なくとも一方を算出して前記特徴量とする
ことを特徴とする請求項６に記載のオーディオ信号符号化装置。
【請求項９】
複数のチャンネルそれぞれの原音信号の全体的な特徴を表す混入信号情報と、個々の原音信号間の関係に基づく特徴量を表す補助情報とを、前記複数のチャンネルそれぞれの再生信号に復号化するオーディオ信号復号化装置であって、
各チャンネルの音声のリスナーからみた再生位置を示すチャンネル情報が与えられると、与えられたチャンネル情報によって示される各再生位置の配置の関係に応じて異なる復号化方法を決定する復号化方式切り替え手段と、
前記決定された復号化方法を用いて前記補助情報を前記特徴量に復号化する信号間情報復号手段と、
前記混入信号情報と前記復号化された特徴量とを用いて、前記複数のチャンネルそれぞれの再生信号を生成する信号合成手段と
を備えることを特徴とするオーディオ信号復号化装置。
【請求項１０】
前記補助情報は、前記特徴量を、異なる量子化精度が得られる量子化点を定義する複数のテーブルのうち前記チャンネル情報によって示される各再生位置の配置の関係に応じた一つによって定義される量子化点に量子化することによって符号化されており、
前記信号間情報復号手段は、前記複数のテーブルを予め記憶しており、前記複数のテーブルのうちの前記チャンネル情報によって示される各再生位置の配置の関係に応じた一つを用いて、前記補助情報を前記特徴量に復号化する
ことを特徴とする請求項９に記載のオーディオ信号復号化装置。
【請求項１１】
前記特徴量は、前記原音信号間のレベル差、位相差、及び、リスナーが知覚すると推定される音像の方向の少なくとも一つを表し、
前記信号間情報復号手段は、リスナーの正面方向から左右対称に設けられる量子化点を定義する第１のテーブルと、リスナーの左方向から前後非対称に設けられる量子化点を定義する第２のテーブルとを予め記憶しており、前記チャンネル情報がリスナーの左前方と右前方とを示す場合には、前記第１のテーブルを用いて前記補助情報を前記特徴量に復号化し、前記チャンネル情報がリスナーの左前方と左後方とを示す場合には、前記第２のテーブルを用いて前記補助情報を前記特徴量に復号化する
ことを特徴とする請求項１０に記載のオーディオ信号復号化装置。
【請求項１２】
前記特徴量は、前記原音信号間のレベル差、位相差、類似性、及び、リスナーが知覚すると推定される音像の方向、拡がり感、並びに距離感の少なくとも一つを表す
ことを特徴とする請求項９に記載のオーディオ信号復号化装置。
【請求項１３】
前記信号合成手段は、前記特徴量が、前記原音信号間のレベル差、位相差、及び類似性の少なくとも一つを表す場合に、前記混入信号情報によって表される音声信号に前記特徴量に応じたレベル差、位相差、及び類似性を与えることによって、前記再生信号を生成する
ことを特徴とする請求項１２に記載のオーディオ信号復号化装置。
【請求項１４】
複数のチャンネルそれぞれの原音信号を、前記原音信号の全体的な特徴を表す混入信号情報と、個々の原音信号間の関係に基づく特徴量を表す補助情報とに符号化するオーディオ信号符号化方法であって、
前記原音信号を混入して得た混入信号を符号化することによって前記混入信号情報を生成する混入信号符号化ステップと、
前記原音信号に基づいて前記特徴量を算出すると共に、各チャンネルの音声のリスナーからみた再生位置を示すチャンネル情報が与えられると、与えられたチャンネル情報によって示される各再生位置の配置の関係に応じて異なる符号化方法を決定し、前記決定された符号化方法を用いて前記算出された特徴量を符号化することによって前記補助情報を生成する補助情報生成ステップと
を含むことを特徴とするオーディオ信号符号化方法。
【請求項１５】
複数のチャンネルそれぞれの原音信号の全体的な特徴を表す混入信号情報と、個々の原音信号間の関係に基づく特徴量を表す補助情報とを、前記複数のチャンネルそれぞれの再生信号に復号化するオーディオ信号復号化方法であって、
各チャンネルの音声のリスナーからみた再生位置を示すチャンネル情報が与えられると、与えられたチャンネル情報によって示される各再生位置の配置の関係に応じて異なる復号化方法を決定する復号化方式切り替えステップと、
前記決定された復号化方法を用いて前記補助情報を前記特徴量に復号化する信号間情報復号ステップと、
前記混入信号情報と前記復号化された特徴量とを用いて、前記複数のチャンネルそれぞれの再生信号を生成する信号合成ステップと
を含むことを特徴とするオーディオ信号復号化方法。
【請求項１６】
複数のチャンネルそれぞれの原音信号を、前記原音信号の全体的な特徴を表す混入信号情報と、個々の原音信号間の関係に基づく特徴量を表す補助情報とに符号化するための、コンピュータ実行可能なプログラムであって、
前記原音信号を混入して得た混入信号を符号化することによって前記混入信号情報を生成する混入信号符号化ステップと、
前記原音信号に基づいて前記特徴量を算出すると共に、各チャンネルの音声のリスナーからみた再生位置を示すチャンネル情報が与えられると、与えられたチャンネル情報によって示される各再生位置の配置の関係に応じて異なる符号化方法を決定し、前記決定された符号化方法を用いて前記算出された特徴量を符号化することによって前記補助情報を生成する補助情報生成ステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１７】
複数のチャンネルそれぞれの原音信号の全体的な特徴を表す混入信号情報と、個々の原音信号間の関係に基づく特徴量を表す補助情報とを、前記複数のチャンネルそれぞれの再生信号に復号化するためのコンピュータ実行可能なプログラムであって、
各チャンネルの音声のリスナーからみた再生位置を示すチャンネル情報が与えられると、与えられたチャンネル情報によって示される各再生位置の配置の関係に応じて異なる復号化方法を決定する復号化方式切り替えステップと、
前記決定された復号化方法を用いて前記補助情報を前記特徴量に復号化する信号間情報復号ステップと、
前記混入信号情報と前記復号化された特徴量とを用いて、前記複数のチャンネルそれぞれの再生信号を生成する信号合成ステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１８】
請求項１６及び請求項１７の少なくとも一方に記載のプログラムを格納していることを特徴とする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、オーディオ信号の符号化装置、復号化装置、方法、および、プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来のオーディオ信号符号化方法、および、復号化方法としては、公知なものとしてＩＳＯ／ＩＥＣの国際標準方式、通称ＭＰＥＧ方式などが挙げられる。現在、幅広い応用を持ち、低ビットレート時でも高音質な符号化方式として、ＩＳＯ／ＩＥＣ  １３８１８−７、通称ＭＰＥＧ２  ＡＡＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ａｕｄｉｏ  Ｃｏｄｉｎｇ）などがあげられる。本方式の拡張規格も複数規格化が現在なされている。【０００３】  その一つとして、空間音響情報（Ｓｐａｔｉａｌ  Ｃｕｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）もしくは、聴覚的音響情報（Ｂｉｎａｕｒａｌ  Ｃｕｅ）と呼ばれる情報を利用する技術がある。このような技術の例としては、ＩＳＯ国際標準規格であるＭＰＥＧ−４  Ａｕｄｉｏ（ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４９６−３）において定められたパラメトリックステレオ（Ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ  Ｓｔｅｒｅｏ）方式がある。また、別の例として、米国公開特許ＵＳ２００３／００３５５５３“Ｂａｃｋｗａｒｄｓ−ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ  Ｐｅｒｃｅｐｔｕａｌ  Ｃｏｄｉｎｇ  ｏｆ  Ｓｐａｔｉａｌ  Ｃｕｅｓ”において開示される方式がある。（非特許文献１参照）。また、別の方式も提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２等参照）。
【非特許文献１】ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４９６−３：２００１  ＡＭＤ２″Ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ  Ｃｏｄｉｎｇ  ｆｏｒ  Ｈｉｇｈ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ａｕｄｉｏ″
【特許文献１】米国公開特許ＵＳ２００３／００３５５５３″Ｂａｃｋｗａｒｄｓ−ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ  Ｐｅｒｃｅｐｔｕａｌ  Ｃｏｄｉｎｇ  ｏｆ  Ｓｐａｔｉａｌ  Ｃｕｅｓ″
【特許文献２】米国公開特許ＵＳ２００３／０２１９１３０″Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ−ｂａｓｅｄ  Ａｕｄｉｏ  Ｃｏｄｉｎｇ  ａｎｄ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ″
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  しかしながら、従来のオーディオ信号符号化方法、および、復号化方法では、例えば背景技術に記載のＡＡＣなどでは、マルチチャンネルの信号を符号化する際に、チャンネル間の相関を十分に生かしきれていないため、低ビットレート化することが困難であった。チャンネル間の相関を用いて符号化を実施する場合においても、人間の音源の方向知覚の特性や、拡がり感に関する特徴をもちいることで得られる符号化効率の向上などの効果を、十分に量子化と符号化に活かしきれていないという課題があった。【０００５】  また従来の方法では、マルチチャンネルの信号を符号化したものを復号化する際に、２つのスピーカやヘッドホンなどで再生する場合において、一度、すべてのチャンネルを復号化し、その後、ダウンミクスなどの方法を用いて、前記２つのスピーカやヘッドホンで再生すべきオーディオ信号を加算により生成しなければならなかった。このことは２つのスピーカやヘッドホンで再生する場合に、多くの計算量や計算用のバッファを要し、ひいては、それを実装するＤＳＰなどの計算手段の消費電力やコストを高める原因となった。【０００６】  本発明は、上記課題を解決するものであって、マルチチャンネルの信号を符号化する際の符号化効率を向上するオーディオ信号符号化装置、その装置から得られた符号を復号化するオーディオ信号復号化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】
【０００７】  本発明のオーディオ信号符号化装置は、複数のチャンネルそれぞれの原音信号を、前記原音信号の全体的な特徴を表す混入信号情報と、個々の原音信号間の関係に基づく特徴量を表す補助情報とに符号化するオーディオ信号符号化装置であって、前記原音信号を混入して得た混入信号を符号化することによって前記混入信号情報を生成する混入信号符号化手段と、前記原音信号に基づいて前記特徴量を算出すると共に、各チャンネルの音声のリスナーからみた再生位置を示すチャンネル情報が与えられると、与えられたチャンネル情報によって示される各再生位置の配置の関係に応じて異なる符号化方法を決定し、前記決定された符号化方法を用いて前記算出された特徴量を符号化することによって前記補助情報を生成する補助情報生成手段とを備える。【０００８】  また、前記補助情報生成手段は、異なる量子化精度が得られる量子化点を定義する複数のテーブルを予め記憶しており、前記特徴量を、前記複数のテーブルのうちの前記チャンネル情報によって示される各再生位置の配置の関係に応じた一つによって定義される量子化点に量子化することによって符号化してもよい。【０００９】  また、前記補助情報生成手段は、前記原音信号間のレベル差及び位相差の少なくとも一方を算出して前記特徴量としてもよく、さらに、前記算出されたレベル差及び位相差に基づいて、リスナーが知覚すると推定される音像の方向を算出して前記特徴量としてもよい。【００１０】  また、前記補助情報生成手段は、リスナーの正面方向から左右対称に設けられる量子化点を定義する第１のテーブルと、リスナーの左方向から前後非対称に設けられる量子化点を定義する第２のテーブルとを予め記憶しており、前記チャンネル情報がリスナーの左前方と右前方とを示す場合には、前記特徴量を前記第１のテーブルによって定義される量子化点に量子化することによって符号化し、前記チャンネル情報がリスナーの左前方と左後方とを示す場合には、前記特徴量を前記第２のテーブルによって定義される量子化点に量子化することによって符号化してもよい。【００１１】  また、前記補助情報生成手段は、前記原音信号間の類似度を算出して前記特徴量としてもよく、また、前記原音信号間の相互相関値、又はその絶対値を、前記類似度として算出してもよく、さらに、前記算出された類似度に基づいて、リスナーが知覚すると推定される音像の拡がり感及び距離感の少なくとも一方を算出して前記特徴量としてもよい。【００１２】  上記課題を解決するため、本発明のオーディオ信号復号化装置は、複数のチャンネルそれぞれの原音信号の全体的な特徴を表す混入信号情報と、個々の原音信号間の関係に基づく特徴量を表す補助情報とを、前記複数のチャンネルそれぞれの再生信号に復号化するオーディオ信号復号化装置であって、各チャンネルの音声のリスナーからみた再生位置を示すチャンネル情報が与えられると、与えられたチャンネル情報によって示される各再生位置の配置の関係に応じて異なる復号化方法を決定する復号化方式切り替え手段と、前記決定された復号化方法を用いて前記補助情報を前記特徴量に復号化する信号間情報復号手段と、前記混入信号情報と前記復号化された特徴量とを用いて、前記複数のチャンネルそれぞれの再生信号を生成する信号合成手段とを備える。【００１３】  また、前記補助情報は、前記特徴量を、異なる量子化精度が得られる量子化点を定義する複数のテーブルのうち前記チャンネル情報によって示される各再生位置の配置の関係に応じた一つによって定義される量子化点に量子化することによって符号化されており、前記信号間情報復号手段は、前記複数のテーブルを予め記憶しており、前記複数のテーブルのうちの前記チャンネル情報によって示される各再生位置の配置の関係に応じた一つを用いて、前記補助情報を前記特徴量に復号化してもよい。【００１４】  また、前記特徴量は、前記原音信号間のレベル差、位相差、及び、リスナーが知覚すると推定される音像の方向の少なくとも一つを表し、前記信号間情報復号手段は、リスナーの正面方向から左右対称に設けられる量子化点を定義する第１のテーブルと、リスナーの左方向から前後非対称に設けられる量子化点を定義する第２のテーブルとを予め記憶しており、前記チャンネル情報がリスナーの左前方と右前方とを示す場合には、前記第１のテーブルを用いて前記補助情報を前記特徴量に復号化し、前記チャンネル情報がリスナーの左前方と左後方とを示す場合には、前記第２のテーブルを用いて前記補助情報を前記特徴量に復号化してもよい。【００１５】  また、前記特徴量は、前記原音信号間のレベル差、位相差、類似性、及び、リスナーが知覚すると推定される音像の方向、拡がり感、並びに距離感の少なくとも一つを表すとしてもよい。【００１６】  また、前記信号合成手段は、前記特徴量が、前記原音信号間のレベル差、位相差、及び類似性の少なくとも一つを表す場合に、前記混入信号情報によって表される音声信号に前記特徴量に応じたレベル差、位相差、及び類似性を与えることによって、前記再生信号を生成してもよい。【００１７】  また、本発明は、このようなオーディオ信号符号化装置及びオーディオ信号復号化装置として実現できるだけでなく、このような装置が備える特徴的な手段によって実行される処理をステップとする方法として実現することも、また、それらのステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現することもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体やインターネット等の伝送媒体を介して配信できることはいうまでもない。
【発明の効果】
【００１８】  本発明のオーディオ信号符号化装置及び復号化装置によれば、原音信号を混入して得られる混入信号から原音信号を近似する再生信号を分離するための補助情報を生成する際に、人間の音源の方向知覚の特性、拡がり感、及び距離感に関する特徴をもちいることによって、聴感上、違和感がない程度に信号の分離を達成でき、かつ非常に小さな補助情報を生成することが可能となる。【００１９】  また、マルチチャンネルの原音信号から、前記混入信号として、左右２チャンネルのダウンミクス信号を得るように構成すれば、２チャンネル信号の再生系を有するスピーカやヘッドホンでの再生においては、補助情報を処理することなく、前記ダウンミクス信号を復号するだけで、低演算量で高音質なステレオ再生が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】［図１］図１は、本発明の実施の形態に係るオーディオ信号符号化装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
［図２］図２は、チャンネル情報が示すリスナーと音源の位置関係の一例を表す図である。
［図３］図３は、補助情報生成部の構成の一例を示す機能ブロック図である。
［図４］図４（Ａ）及び（Ｂ）は、知覚方向推定値の量子化に用いられるテーブルの一例を模式的に表す図である。
［図５］図５（Ａ）及び（Ｂ）は、信号間レベル差及び信号間位相差の量子化に用いられるテーブルの一例を模式的に表す図である。
［図６］図６は、補助情報生成部の構成の他の一例を示す機能ブロック図である。
［図７］図７は、信号間相関度、信号間類似度、及び拡がり感推定値の量子化に用いられるテーブルの一例を模式的に表す図である。
［図８］図８は、補助情報生成部の構成のさらに他の一例を示す機能ブロック図である。
［図９］図９は、本発明の実施の形態に係るオーディオ信号復号化装置の全体構成の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
［図１０］図１０は、信号分離処理部の構成の一例を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００２１】  １０２  混入信号復号化部
１０３  信号分離処理部
１０５  第１出力信号
１０６  第２出力信号
２０１  第１入力信号
２０２  第２入力信号
２０３  混入信号符号化部
２０４  補助情報生成部
２０５  補助情報
２０６  混入信号情報
２０７  チャンネル情報
３０３  信号間レベル差算出部
３０４  信号間位相差算出部
３０５  知覚方向推定部
３０６  符号化部
４０１  信号間相関度算出部
４０２  拡がり感推定部
４０３  符号化部
５０２  距離感推定部
５０３  符号化部
７０２  補助情報
７０４  混入信号復号化部
７０５  復号化方法切り替え部
７０６  信号間情報復号部
７０７  信号合成部
発明の実施するための最良の形態
【００２２】  以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２３】（オーディオ信号符号化装置）
図１は、本発明のオーディオ信号符号化装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。このオーディオ信号符号化装置は、外部から与えられる第１入力信号２０１及び第２入力信号２０２を符号化して、混入信号情報２０６を得ると共に、外部から与えられるチャンネル情報２０７によって示される各チャンネルの音声の再生位置の配置の関係に応じて異なる符号化方法を用いて補助情報２０５を得る装置であり、混入信号符号化部２０３及び補助情報生成部２０４からなる。
【００２４】  混入信号情報２０６及び補助情報２０５は、後述するオーディオ信号復号化装置によって、第１入力信号２０１及び第２入力信号２０２それぞれを近似する信号に復号される情報であり、チャンネル情報２０７は、復号されるそれぞれの信号がリスナーから見てどの方向から再生されるかを表す情報である。
【００２５】  図２は、信号再生用の音源とリスナーとの間の位置関係の一例を示す図である。この例は、５チャンネル再生を行う場合に各チャンネルの音源となるスピーカそれぞれのリスナーから見た配置方向を示している。例えば、フロントＬチャンネルスピーカ及びフロントＲチャンネルスピーカが、リスナーの正面からそれぞれ左右３０°の方向に配置されることが示されている。この２つのスピーカは、ステレオ再生にも用いられる。
【００２６】  チャンネル情報２０７は、例えば、フロントＬチャンネルスピーカ及びフロントＲチャンネルスピーカから再生されるべき音声を符号化することを、具体的に、リスナーの正面を０°として反時計回りに＋３０°（フロントＬチャンネルスピーカ）及び−３０°（フロントＲチャンネルスピーカ）といった音源の配置角度によって表す。また、実用的には３０°といった細かな角度情報ではなく、各チャンネルの音源の配置角度を予め定めた上で、単にフロントＬチャンネル、フロントＲチャンネルといったチャンネル名によって同じことを表すこともできる。
【００２７】  チャンネル情報２０７は、どのチャンネルの音声を符号化するかを知っている外部の装置から適切に、本オーディオ信号符号化装置に与えられる。
【００２８】  一つの典型例として、第１入力信号２０１及び第２入力信号２０２としてステレオの原音信号が与えられ、そこからモノラルの混入信号と補助情報とを生成する場合には、フロントＬチャンネル及びフロントＲチャンネルを示すチャンネル情報２０７が与えられる。
【００２９】  別の典型例として、５チャンネルの原音信号から左右２チャンネルの混入信号を生成する際に、第１入力信号２０１及び第２入力信号２０２としてそれぞれフロントＬチャンネル及びリアＬチャンネルの信号を与えられ、そこから左チャンネルの混入信号と補助情報とを生成する場合には、フロントＬチャンネル及びリアＬチャンネルを示すチャンネル情報２０７が与えられる。
【００３０】  再び図１を参照して、第１入力信号２０１、および、第２入力信号２０２は、混入信号符号化部２０３と補助情報生成部２０４へと入力される。混入信号符号化部２０３では、ある一定の予め定められた方法によって第１入力信号２０１、および、第２入力信号２０２を加算することによって混入信号を生成し、その混入信号を符号化して得られた混入信号情報２０６を出力する。この符号化には、適宜周知の技術を用いることができるが、一例としては、背景技術の項で述べたＡＡＣなどの方法を用いてもよい。
【００３１】  補助情報生成部２０４では、第１入力信号２０１、第２入力信号２０２、混入信号符号化部２０３で作られた混入信号、及び混入信号情報２０６から、チャンネル情報２０７を用いて補助情報２０５を生成する。
【００３２】  ここで、補助情報２０５は、混入信号から、混入前の原音信号である第１入力信号２０１及び第２入力信号２０２それぞれに聴感上できるだけ近い信号を分離するための情報である。補助情報２０５を用いて、混入信号から混入前の第１入力信号２０１と、第２入力信号２０２と完全に同じ信号を分離できてもよいし、聞いたところ差がないような程度の信号を分離できるのでもよい。聞いて差があったとしても、その補助情報が信号分離のための情報である限り、本発明の範疇に含まれる。
【００３３】  補助情報生成部２０４は、チャンネル情報２０７を用いることによって、聴感上違和感のない程度の信号を分離可能な補助情報を、少ない情報量で生成する。そのために、補助情報生成部２０４は、チャンネル情報２０７に応じて、補助情報を符号化する方法、具体的には符号化の量子化精度を切り替える。
【００３４】  以下、補助情報生成部２０４のいくつかの実施例について、詳細に説明する。
【実施例１】
【００３５】  実施例１に係る補助情報生成部について図３から図５を用いて説明する。【００３６】  図３は、実施例１の補助情報生成部の機能的な構成を示すブロック図である。【００３７】  実施例１の補助情報生成部は、第１入力信号２０１及び第２入力信号２０２から、チャンネル情報２０７に応じて異なる符号化がなされた補助情報２０５Ａを生成する部であり、信号間レベル差算出部３０３、信号間位相差算出部３０４、知覚方向推定部３０５、及び符号化部３０６からなる。【００３８】  補助情報２０５Ａは、信号間レベル差算出部３０３で算出される信号間レベル差、信号間位相差算出部３０４で算出される信号間位相差、知覚方向推定部３０５で算出される知覚方向推定値のうちの少なくとも一つを量子化し符号化して得られる情報である。【００３９】  第１入力信号２０１と、第２入力信号２０２とは、信号間レベル差算出部３０３、および、信号間位相差算出部３０４へ入力される。【００４０】  信号間レベル差算出部３０３では、第１入力信号２０１と、第２入力信号２０２との信号のエネルギー差を算出する。エネルギー差を算出する場合において、信号を複数の周波数バンドに区切って、その各々について算出してもよいし、全帯域で１つ算出してもよい。また、算出する時間単位も特に限定しない。エネルギー差を表現する方法としても、オーディオ表現でよく用いられる指数関数値、たとえばｄＢとして差を表現してもよいし、必ずしも限定しない。【００４１】  信号間位相差算出部３０４では、第１入力信号２０１と第２入力信号２０２との信号間の相互相関を算出し、その相互相関値をもとに、その値が大きくなる位相差を算出する。このような位相差算出方法は、当該技術者には公知である。また、必ずしも相互相関値の最大値をあたえる位相を位相差にしなくてもいい。それは、相互相関はデジタル信号をもとに算出する場合、離散値であるがゆえに、位相差についても離散値で得られるからで、その解決手段としては、相互相関値の分布をもとに、補間により推定される位相差であってもよい。【００４２】  信号間レベル差算出部３０３から出力として得られる信号間レベル差、信号間位相差算出部３０４から出力として得られる信号間位相差、およびチャンネル情報２０７は、知覚方向推定部３０５へ入力される。【００４３】  知覚方向推定部３０５は、前記チャンネル情報２０７と、信号間レベル差算出部３０３から出力として得られる信号間レベル差、信号間位相差算出部３０４から出力として得られる信号間位相差から、リスナーが知覚する音像の方向を推定する。【００４４】  一般に，２個のスピーカから音響信号を提示した際にリスナーが知覚する方向は，２個のスピーカの配置と，２ｃｈ信号のレベル差および位相差で決定されることが知られている（「空間音響」，イェンス  ブラウエルト，森本政之，後藤敏幸編著，鹿島出版会（１９８６），あるいは，″Ｓｐａｔｉａｌ  Ｈｅａｒｉｎｇ：Ｔｈｅ  Ｐｓｙｃｈｏｐｈｙｓｉｃｓ  ｏｆ  Ｈｕｍａｎ  Ｓｏｕｎｄ  Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ″，ｒｅｖｉｓｅｄ  ｅｄｉｔｉｏｎ，ＭＩＴ  Ｐｒｅｓｓ，１９９７）。知覚方向推定部３０５は、例えばこの知見に基づいて、リスナーによる音像の知覚方向を推定し���その推定結果を表す知覚方向推定値を符号化部３０６へ出力する。【００４５】  符号化部３０６は、信号間レベル差、信号間位相差、及び知覚方向推定値のうちの少なくとも一つを、前述のチャンネル情報２０７と知覚方向推定値に応じて異なる精度で量子化し、さらに符号化を実施して得た補助情報２０５Ａを出力する。【００４６】  従来、リスナーの知覚弁別特性について、次のことが知られている。一般に、リスナーの知覚弁別特性は正面方向に対して左右対称であり、正面方向の知覚弁別特性が敏感で、フロントＬチャンネル方向（もしくはフロントＲチャンネル方向）に向かうにしたがって、鈍感になる傾向がある。また一般に、リスナーの知覚弁別特性は正面方向から反時計回りに背面方向まで前後非対称であり、正面方向の知覚弁別特性が敏感で、バックチャンネルに向かうにしたがって、鈍感になる傾向がある。【００４７】  符号化部３０６は、このことを考慮して、知覚方向推定部３０５から得られた知覚方向推定値が、知覚弁別特性が敏感な方向を示す場合には信号間レベル差、信号間位相差、及び知覚方向推定値を細かく量子化し、逆に、知覚弁別特性が鈍感な方向を示す場合には敏感な方向を示す場合にくらべて、荒く量子化する。【００４８】  つまり、符号化部３０６は、チャンネル情報２０７が、フロントＬチャンネルとＲチャンネルを示す場合は、知覚方向に関して左右方向に対称な量子化を実施し、フロントＬチャンネルとバックＬチャンネルを示す場合は、知覚方向に関して前後方向に非対称な量子化を実施する。【００４９】  このような量子化精度の切り替えを行うために、符号化部３０６は、一例として、入力値を量子化値へ変換する複数のテーブルを予め保持しておき、その中からチャンネル情報２０７に応じた一つを用いる。【００５０】  図４は、符号化部３０６に予め保持される、知覚方向推定値の量子化に用いられるテーブルの一例を模式的に表す図である。何れのテーブルも知覚方向推定値の量子化点の一例を表しており、（Ａ）はフロントＬチャンネル及びフロントＲチャンネル用の一例であり、（Ｂ）はリアＬチャンネル及びフロントＬチャンネル用の一例である。【００５１】  符号化部３０６は、チャンネル情報２０７がフロントＬチャンネル及びフロントＲチャンネルを示す場合、図４（Ａ）のテーブルに基づいて、知覚方向推定値を、知覚弁別特性が比較的敏感な正面方向の近傍では細かく量子化し、知覚弁別特性が比較的鈍感な左右方向に向かうにつれて荒く量子化する。【００５２】  また、チャンネル情報２０７がリアＬチャンネル及びフロントＬチャンネルを示す場合、図４（Ｂ）のテーブルに基づいて、知覚方向推定値を、知覚弁別特性が比較的敏感な正面方向の近傍では細かく量子化し、知覚弁別特性が比較的鈍感な背面方向に向かうにつれて荒く量子化する。【００５３】  図５は、信号間レベル差及び信号間位相差の量子化に用いられるテーブルの一例を模式的に表す図である。何れのテーブルも所定の正規化がなされた信号間レベル差及び信号間位相差の量子化点の一例を表しており、（Ａ）はフロントＬチャンネル及びフロントＲチャンネル用のテーブルの一例であり、（Ｂ）はリアＬチャンネル及びフロントＬチャンネル用のテーブル���一例である。【００５４】  符号化部３０６は、チャンネル情報２０７がフロントＬチャンネル及びフロントＲチャンネルを示す場合、図５（Ａ）のテーブルに基づいて、知覚方向推定値が知覚弁別特性の比較的敏感な正面方向の近傍を示す場合には、信号間レベル差及び信号間位相差を細かく量子化し、知覚方向推定値が知覚弁別特性の比較的鈍感な左右方向に向かうにつれて、信号間レベル差及び信号間位相差を荒く量子化する。【００５５】  また、チャンネル情報２０７がリアＬチャンネル及びフロントＬチャンネルを示す場合、図５（Ｂ）のテーブルに基づいて、知覚方向推定値が知覚弁別特性の比較的敏感な正面方向の近傍を示す場合には、信号間レベル差及び信号間位相差を細かく量子化し、知覚方向推定値が知覚弁別特性の比較的鈍感な背面方向に向かうにつれて、信号間レベル差及び信号間位相差を荒く量子化する。【００５６】  なお、図４及び図５のテーブルは何れも、本発明の特徴であるチャンネル情報２０７に応じて符号化方法を切り替えるための構成の一具体例を示したものであり、量子化点の分布を図示される内容に限定することを意図していない。チャンネル情報２０７が、リアＬチャンネル及びリアＲチャンネルを示す場合など、リスナーの知覚弁別特性を反映した量子化点の他の分布を表すテーブルを用いる場合も本発明に含まれる。【００５７】  このテーブルを切り替える構成の他に、例えば量子化の関数や、符号化の手続きそのものを切り替えることによって、チャンネル情報２０７に応じた符号化方法の切り替えを実現することも考えられる。【００５８】  以上説明したように、符号化部３０６は、チャンネル情報２０７と知覚方向推定部３０５から得られる知覚方向推定値とにもとづいて、リスナーの音像の知覚方向に関する弁別能力が反映された量子化精度（つまり、正面方向には細かく、左右から背面方向に向かうにつれて荒くなる量子化精度）を決定し、信号間レベル差、信号間位相差、及び知覚方向推定値のうちの少なくとも一つを量子化し符号化する。【００５９】  これにより、量子化精度を切り替えない場合に比べてより少ない情報量で表された補助情報を得ることが可能となる。
量子化精度の決定においては、音源が静止している場合の聴覚心理モデルに基づいて量子化テーブルや、量子化の関数を作成し量子化を実施してもよいし、実際の音源において、音像が移動することを考慮して、その音像の移動スピードや、量子化対象としている周波数帯域の特性に応じて、量子化精度を変えてもよい。特に時間分解能を適応的に変えることで、音源が静止している場合のモデルにあてはめて量子化し符号化することが可能となる。【００６０】  このように構成された符号化方法を用いれば、人間の音の知覚方向の特性に基づいた符号化を実施でき、効率よく符号化を実施できる。
【実施例２】
【００６１】  実施例２に係る補助情報生成部について図６および図７を用いて説明する。【００６２】  図６は、実施例２の補助情報生成部の機能的な構成を示すブロック図である。【００６３】  実施例２の補助情報生成部は、第１入力信号２０１及び第２入力信号２０２から、チャンネル情報２０７に応じて符号化された補助情報２０５Ｂを生成する部であり、信号間相関度算出部４０１、拡がり感推定部４０２、及び符号化部４０３からなる。【００６４】  ここで、補助情報２０５Ｂは、信号間相関度算出部４０１で算出される信号間相関度、信号間類似度、拡がり感推定部４０２で算出される拡がり感推定値のうちの少なくとも一つを量子化し符号化して得られる情報である。【００６５】  第１入力信号２０１と、第２入力信号２０２とは、信号間相関度算出部４０１へ入力される。【００６６】  信号間相関度算出部４０１では、第１入力信号２０１と、第２入力信号２０２との信号の相互相関値と各々の入力信号をもとに信号間の類似度（コヒーレンス）を、例えば次に示す式１
（式１）
ＩＣＣ＝Σ（ｘ＊（ｙ＋τ））／（Σｘ＊ｘ・Σｙ＊ｙ）＾０．５
などに従って算出する。【００６７】  τは、両耳間の位相ずれを補正するための項であり、当業者には公知である。【００６８】  類似度を算出する場合において、信号を複数の周波数バンドに区切って、その各々について算出してもよいし、全帯域で１つ算出してもよい。また、算出する時間単位も特に限定しない。【００６９】  信号間相関度算出部４０１から出力として得られる信号間の類似度、およびチャンネル情報２０７は、拡がり感推定部４０２へ入力される。【００７０】  拡がり感推定部４０２は、前記チャンネル情報２０７と、信号間相関度算出部４０１から出力として得られる信号間の類似度から、リスナーが知覚する音像の拡がりの程度を推定する。ここでは、リスナーが知覚する音像の拡がりの程度は、心理量としての大きさや小ささを適宜数値化して表現されるものとする。【００７１】  一般に，音の拡がり感は，リスナーの両耳に入力される音響信号の音圧レベルと両耳間相関度で説明できることが知られている（特許第３１９５４９１号および特許第３２１４２５５号）。ここで，両耳間相関度（ＤＩＣＣ）とチャンネル間相関度（ＩＣＣＣ）は、次の式２で表される関係にある。【００７２】  （式２）ＤＩＣＣ＝ＩＣＣＣ＊Ｃｌｒ
ここで，ＣｌｒはＨｌとＨｒの相関度であり，Ｈｌはスピーカなどの音源からリスナーの左耳までの伝達関数，Ｈｒはスピーカなどの音源からリスナーの右耳までの伝達関数である。ここで，リスニングルームなどのようにスピーカ配置が左右対称である場合Ｃｌｒは１とみなせるので，音像の拡がり感は信号間相関度と音圧レベルで予測することができる。拡がり感推定部４０２は、例えばこの知見に基づいて、リスナーが感じる音の拡がり感を推定し、その推定結果を表す拡がり感推定値を符号化部４０３へ出力する。【００７３】  符号化部４０３は、信号間相関度、信号間類似度、及び拡がり感推定値のうちの少なくとも一つを、前述のチャンネル情報２０７に応じて異なる精度で量子化し、さらに符号化して得た補助情報２０５Ｂを出力する。【００７４】  従来、両耳間相関度が同じでも，リスナーに到来する直接音の方向がリスナーの正面ではない場合は，直接音が正面から到来する場合と比較して拡がり感が減少することが知られている（″Ｒｅｌａｔｉｏｎ  ｂｅｔｗｅｅｎ  Ａｕｄｉｔｏｒｙ  Ｓｏｕｒｃｅ  Ｗｉｄｔｈ  ｉｎ  Ｖａｒｉｏｕｓ  Ｓｏｕｎｄ  Ｆｉｅｌｄｓ  ａｎｄ  Ｄｅｇｒｅｅ  ｏｆ  Ｉｎｔｅｒａｕｒａｌ  Ｃｒｏｓｓ−Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ″，Ｍ．Ｍｏｒｉｍｏｔｏ，Ｋ．Ｉｉｄａ，ａｎｄ  Ｙ．Ｆｕｒｕｅ，Ａｐｐｌｉｅｄ  Ａｃｏｕｓｔｉｃｓ，３８（１９９３）２９１−３０１）。【００７５】  これは、音声の再生が、フロントＬチャンネルとフロントＲチャンネルから行われる場合に比べて、フロントＬチャンネルとバックＬチャンネルから行われる場合には、再生音の拡がり感に対するリスナーの弁別能力が劣ることを意味している。【００７６】  符号化部４０３は、このことを考慮して、チャンネル情報２０７が、フロントＬチャンネル及びフロントＲチャンネルを示す場合と、フロントＬチャンネル及びバックＬチャンネルを示す場合とで、異なる精度で量子化を実施する。【００７７】  このような量子化精度の切り替えを行うために、符号化部４０３は、一例として、入力値を量子化値へ変換する複数のテーブルを予め保持しておき、その中からチャンネル情報２０７に応じた一つを用いる。【００７８】  図７は、符号化部４０３に予め保持される、信号間相関度、信号間類似度、及び拡がり感推定値の量子化に用いられるテーブルの一例を模式的に表す図である。何れのテーブルも、所定の正規化がなされた信号間相関度、類似度、拡がり感推定値の量子化点の一例を表しており、（Ａ）はフロントＬチャンネル及びフロントＲチャンネル用の一例であり、（Ｂ）はリアＬチャンネル及びフロントＬチャンネル用の一例である。【００７９】  符号化部４０３は、チャンネル情報２０７がフロントＬチャンネル及びフロントＲチャンネルを示す場合、図７（Ａ）のテーブルに基づいて、信号間相関度、信号間類似度、及び拡がり感推定値を、比較的細かく量子化し、チャンネル情報２０７がリアＬチャンネル及びフロントＬチャンネルを示す場合、図７（Ｂ）のテーブルに基づいて、信号間相関度、信号間類似度、及び拡がり感推定値を、比較的荒く量子化する。【００８０】  以上説明したように、符号化部４０３は、チャンネル情報２０７に基づいて、リスナーの��がり感に対する弁別能力が反映された量子化精度（つまり、正面方向には細かく、左右から背面方向へ向かうにつれて荒くなる量子化精度）を決定し、決定された量子化精度で信号間相関度、信号間類似度、及び拡がり感推定値のうちの少なくとも一つを量子化し符号化する。【００８１】  このように構成された符号化方法を用いれば、人間の音像の拡がり感の特性に基づいた符号化を実施でき、効率よく符号化を実施できる。
【実施例３】
【００８２】  実施例３に係る補助情報生成部について図８を用いて説明する。【００８３】  図８は、実施例３に係る補助情報生成部の機能的な構成を示すブロック図である。【００８４】  実施例３の補助情報生成部は、第１入力信号２０１、第２入力信号２０２から、チャンネル情報２０７に応じて符号化された補助情報２０５Ｃを生成する部であり、信号間相関度算出部４０１、距離感推定部５０２、及び符号化部５０３からなる。【００８５】  ここで、補助情報２０５Ｃは、信号間相関度算出部４０１で算出される信号間相関度、信号間類似度、距離感推定部５０２で算出される距離感推定値のうちの少なくとも一つを量子化し符号化して得られる情報である。【００８６】  第１入力信号２０１と、第２入力信号２０２とは、信号間相関度算出部４０１へ入力される。【００８７】  信号間相関度算出部４０１では、第１入力信号２０１と、第２入力信号２０２との信号の相互相関値と各々の入力信号をもとに信号間の類似度（コヒーレンス）を前述した式１などに従って算出する。【００８８】  類似度を算出する場合において、信号を複数の周波数バンドに区切って、その各々について算出してもよいし、全帯域で１つ算出してもよい。また、算出する時間単位も特に限定しない。【００８９】  信号間相関度算出部４０１から出力として得られる信号間の類似度、およびチャンネル情報２０７は、距離感推定部５０２へ入力される。【００９０】  距離感推定部５０２は、前記チャンネル情報２０７と、信号間相関度算出部４０１から出力として得られる信号間の類似度から、リスナーが知覚する音像の距離感の程度を推定する。ここでは、リスナーが知覚する音像の距離感の程度は、心理量として感じられる遠さや近さを適宜数値化して表現されるものとする。【００９１】  従来、リスナーが知覚する音像の距離感と、前述した式１によって算出される信号間相関度算出部４０１からの出力値（類似度）の正負の符号との間に関係があることが知られている。このことは、「２チャンネル音響信号の相関係数と音像の質：日本音響学会誌  ３９巻４号（１９８３）」（黒住幸一ら）に記載されている。距離感推定部５０２は、例えばこの知見に基づいて、リスナーが知覚する音像の距離感を推定し、その推定結果を表す距離感推定値を符号化部５０３へ出力する。【００９２】  符号化部５０３は、信号間相関度、信号間類似度、及び距離感推定値のうちの少なくとも一つを、前述のチャンネル情報２０７に応じて異なる精度で量子化し、さらに符号化して得た補助情報２０５Ｃを出力する。【００９３】  再生音の距離感に関しても、音声の再生が、フロントＬチャンネルとフロントＲチャンネルから行われる場合と、フロントＬチャンネルとバックＬチャンネルから行われる場合とで、リスナーの弁別能力が異なることが予想される。【００９４】  符号化部５０３は、このことを考慮して、チャンネル情報２０７が、フロントＬチャンネル及びフロントＲチャンネルを示す場合と、フロントＬチャンネル及びバックＬチャンネルを示す場合とで、異なる量子化を実施する。【００９５】  このような量子化精度の切り替えを行うために、符号化部５０３は、一例として、入力値を量子化値へ変換する複数のテーブルを予め保持しておき、その中からチャンネル情報２０７に応じた一つを用いる。このようなテーブルには、図７で説明したテーブルと同様のテーブルが使えるため、ここでは詳細な説明を省略する。【００９６】  以上説明したように、符号化部５０３は、チャンネル情報２０７に基づいて、リスナーが感じる音像までの距離感に関する弁別能力が反映された量子化精度（つまり、正面方向には細かく、左右から背面方向に向かうにつれて荒くなる量子化精度）を決定し、決定された量子化精度で、信号間相関度、信号間類似度、及び距離感推定値のうちの少なくとも一つを量子化し符号化する。【００９７】  このように構成された符号化方法を用いれば、人間の音像の距離感の特性に基づいた符号化を実施でき、効率よく符号化を実施できる。
【実施例４】
【００９８】  実施例４のオーディオ信号符号化装置は、実施例１と実施例２、および実施例３のオーディオ信号符号化装置を組み合わせて構成されるものである。【００９９】  実施例４のオーディオ信号符号化装置は、図３、図６、および図８に示される構成の全てを兼ね備え、２つの入力信号から信号間レベル差、信号間位相差、信号間相関度（類似度）を算出し、チャンネル情報に基づいて、知覚方向および拡がり感、および距離感を推定し、チャンネル情報に応じて、量子化方法や量子化テーブルを切り替えて、符号化を実施する。【０１００】  なお、実施例４では、実施例１から実施例３のうち、いずれかの２つを組み合わせてもよい。【０１０１】（オーディオ復号化装置）
図９は、本発明のオーディオ信号復号化装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。このオーディオ信号復号化装置は、前述のオーディオ信号符号化装置によって生成される混入信号情報２０６、補助情報２０５、及びチャンネル情報２０７から、原音信号を近似する第１出力信号１０５及び第２出力信号１０６を復号する装置であり、混入信号復号化部１０２及び信号分離処理部１０３からなる。【０１０２】  本発明は、オーディオ信号符号化装置からオーディオ信号復号化装置へ、混入信号情報２０６、補助情報２０５、及びチャンネル情報２０７を移送する具体的な方法を限定しないが、一例としては、混入信号情報２０６、補助情報２０５、及びチャンネル情報２０７が、一つの放送ストリームに多重化されて送信され、オーディオ信号復号化装置は、その放送ストリームを受信して多重分離することによって、混入信号情報２０６、補助情報２０５、及びチャンネル情報２０７を得るとしてもよい。【０１０３】  また、例えば、混入信号情報２０６、補助情報２０５、及びチャンネル情報２０７が、記録媒体に蓄積されており、オーディオ信号復号化装置は、その記録媒体から、混入信号情報２０６、補助情報２０５、及びチャンネル情報２０７を読み出すとしてもよい。【０１０４】  なお、チャンネル情報２０７については、オーディオ信号符号化装置とオーディオ信号復号化装置の間でその規定値や規定の順番を予め取り決めておくことによって、伝送を省略することも考えられる。【０１０５】  混入信号復号化部１０２は、符号化データの形式で表される混入信号情報２０６を、オーディオ信号の形式へと復号し、復号されたオーディオ信号を信号分離処理部１０３へ出力する。混入信号復号化部１０２は、前述のオーディオ信号符号化装置における混入信号符号化部２０３の逆変換を行うものであり、例えば、混入信号符号化部２０３が混入信号情報２０６をＡＡＣに従って生成する場合には、混入信号復号化部１０２もまたＡＡＣに定められる逆変換を行って前記オーディオ信号を得る。前記オーディオ信号の形式は、時間軸上の信号形式、周波数軸上の信号形式、及び時間と周波数の両軸で表現される形式などから選択されるものとし、本発明ではその形式を限定しない。【０１０６】  信号分離処理部１０３は、混入信号復号化部１０２から出力されるオーディオ信号から、補助情報２０５及びチャンネル情報２０７に基づいて、第１出力信号１０５と第２出力信号１０６とを生成し、出力する。【０１０７】  以下、信号分離処理部１０３の詳細について説明する。【０１０８】  図１０は、この実施例に係る信号分離処理部１０３の機能的な構成を示すブロック図である。【０１０９】  信号分離処理部１０３は、チャンネル情報２０７に応じて異なる復号化方法を用いて補助情報２０５を復号化し、その復号結果を用いて第１出力信号１０５及び第２出力信号１０６を生成する部であり、復号化方法切り替え部７０５、信号間情報復号部７０６、及び信号合成部７０７からなる。【０１１０】  復号化方法切り替え部７０５は、チャンネル情報２０７を入力されると、そのチャンネル情報２０７に基づいて、信号間情報復号部７０６に対して復号化方法の切り替えを指示する。【０１１１】  信号間情報復号部７０６は、復号化方法切り替え部７０５からの指示に従って切り替えた復号化方法を用いて、補助情報７０２を信号間情報に復号化する。この信号間情報は、実施例１から実施例３で説明した、信号間レベル差、信号間位相差、信号間相関度などである。信号間情報復号部７０６は、オーディオ信号符号化装置における符号化部と同様に、量子化点を表すテーブルを切り替えることによって復号化方法を切り替えることができる。他にも、例えば量子化の逆関数や、復号化の手続きそのものを切り替えることによって復号化方法を切り替えてもよい。【０１１２】  信号合成部７０７は、混入信号復号化部７０４の出力信号であるオーディオ信号から、前記信号間情報によって表される信号間レベル差、信号間位相差、及び信号間相関度を持った第１出力信号１０５と第２出力信号１０６とを生成する。この生成には、前記オーディオ信号を複製して得た２つの信号に、前記信号間レベル差の半分をそれぞれ逆方向に与え、前記信号間位相差の半分をそれぞれ逆方向に与え、さらに、レベル差及び位相差を付与後の２つの信号を前記信号間相関度に応じて混入する、といった周知の方法を適宜用いればよい。【０１１３】  このように構成された復号化方法を用いれば、チャンネル情報を反映した効率のよい復号化方法が達成でき、高音質な複数信号を得ることが可能となる。【０１１４】  また、この復号化方法は、１チャンネルのオーディオ信号を２チャンネルのオーディオ信号にすることだけでなく、ｎチャンネルのオーディオ信号を、ｎより多いチャンネルのオーディオ信号に生成することに用いることが可能である。たとえば、２チャンネルのオーディオ信号から６チャンネルのオーディオ信号を得る場合や、１チャンネルのオーディオ信号から６チャンネルのオーディオ信号を得る場合などでも有効である。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】  また、本発明のオーディオ信号復号化装置、オーディオ信号符号化装置、及びそれらの方法は、オーディオ符号化されたビットストリームを伝送するシステム、例えば、放送コンテンツの伝送システム、ＤＶＤやＳＤカードなどの蓄積媒体に音声情報を記録、再生するシステム、携帯電話に代表される通信機器にＡＶコンテンツを伝送するシステムなどに利用できる。また、インターネット上でやりとりされる電子データとして、オーディオ信号を伝送するシステムにおいても利用できる。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成18年1月31日(2006.1.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のチャンネルそれぞれの原音信号を、前記原音信号の全体的な特徴を表す混入信号情報と、個々の原音信号間の関係に基づく特徴量を表す補助情報とに符号化するオーディオ信号符号化装置であって、
前記原音信号を混入して得た混入信号を符号化することによって前記混入信号情報を生成する混入信号符号化手段と、
前記原音信号に基づいて前記特徴量を算出すると共に、各チャンネルの音声のリスナーからみた再生位置を示すチャンネル情報が与えられると、与えられたチャンネル情報によって示される各再生位置の配置の関係に応じて異なる符号化方法を決定し、前記決定された符号化方法を用いて前記算出された特徴量を符号化することによって前記補助情報を生成する補助情報生成手段と
を備えることを特徴とするオーディオ信号符号化装置。
【請求項２】
前記補助情報生成手段は、異なる量子化精度が得られる量子化点を定義する複数のテーブルを予め記憶しており、前記特徴量を、前記複数のテーブルのうちの前記チャンネル情報によって示される各再生位置の配置の関係に応じた一つによって定義される量子化点に量子化することによって符号化する
ことを特徴とする請求項１に記載のオーディオ信号符号化装置。
【請求項３】
前記補助情報生成手段は、前記原音信号間のレベル差及び位相差の少なくとも一方を算出して前記特徴量とする
ことを特徴とする請求項１に記載のオーディオ信号符号化装置。
【請求項４】
前記補助情報生成手段は、前記原音信号間のレベル差及び位相差の両方を算出し、前記算出されたレベル差及び位相差に基づいて、リスナーが知覚すると推定される音像の方向を算出して前記特徴量とする
ことを特徴とする請求項３に記載のオーディオ信号符号化装置。
【請求項５】
前記補助情報生成手段は、リスナーの正面方向から左右対称に設けられる量子化点を定義する第１のテーブルと、リスナーの左方向から前後非対称に設けられる量子化点を定義する第２のテーブルとを予め記憶しており、前記チャンネル情報がリスナーの左前方と右前方とを示す場合には、前記特徴量を前記第１のテーブルによって定義される量子化点に量子化することによって符号化し、前記チャンネル情報がリスナーの左前方と左後方とを示す場合には、前記特徴量を前記第２のテーブルによって定義される量子化点に量子化することによって符号化する
ことを特徴とする請求項３に記載のオーディオ信号符号化装置。
【請求項６】
前記補助情報生成手段は、前記原音信号間の類似度を算出して前記特徴量とする
ことを特徴とする請求項１に記載のオーディオ信号符号化装置。
【請求項７】
前記補助情報生成手段は、前記原音信号間の相互相関値、又はその絶対値を、前記類似度として算出する
ことを特徴とする請求項６に記載のオーディオ信号符号化装置。
【請求項８】
前記補助情報生成手段は、前記算出された類似度に基づいて、リスナーが知覚すると推定される音像の拡がり感及び距離感の少なくとも一方を算出して前記特徴量とする
ことを特徴とする請求項６に記載のオーディオ信号符号化装置。
【請求項９】
複数のチャンネルそれぞれの原音信号の全体的な特徴を表す混入信号情報と、個々の原音信号間の関係に基づく特徴量を表す補助情報とを、前記複数のチャンネルそれぞれの再生信号に復号化するオーディオ信号復号化装置であって、
各チャンネルの音声のリスナーからみた再生位置を示すチャンネル情報が与えられると、与えられたチャンネル情報によって示される各再生位置の配置の関係に応じて異なる復号化方法を決定する復号化方式切り替え手段と、
前記決定された復号化方法を用いて前記補助情報を前記特徴量に復号化する信号間情報復号手段と、
前記混入信号情報と前記復号化された特徴量とを用いて、前記複数のチャンネルそれぞれの再生信号を生成する信号合成手段と
を備えることを特徴とするオーディオ信号復号化装置。
【請求項１０】
前記補助情報は、前記特徴量を、異なる量子化精度が得られる量子化点を定義する複数のテーブルのうち前記チャンネル情報によって示される各再生位置の配置の関係に応じた一つによって定義される量子化点に量子化することによって符号化されており、
前記信号間情報復号手段は、前記複数のテーブルを予め記憶しており、前記複数のテーブルのうちの前記チャンネル情報によって示される各再生位置の配置の関係に応じた一つを用いて、前記補助情報を前記特徴量に復号化する
ことを特徴とする請求項９に記載のオーディオ信号復号化装置。
【請求項１１】
前記特徴量は、前記原音信号間のレベル差、位相差、及び、リスナーが知覚すると推定される音像の方向の少なくとも一つを表し、
前記信号間情報復号手段は、リスナーの正面方向から左右対称に設けられる量子化点を定義する第１のテーブルと、リスナーの左方向から前後非対称に設けられる量子化点を定義する第２のテーブルとを予め記憶しており、前記チャンネル情報がリスナーの左前方と右前方とを示す場合には、前記第１のテーブルを用いて前記補助情報を前記特徴量に復号化し、前記チャンネル情報がリスナーの左前方と左後方とを示す場合には、前記第２のテーブルを用いて前記補助情報を前記特徴量に復号化する
ことを特徴とする請求項１０に記載のオーディオ信号復号化装置。
【請求項１２】
前記特徴量は、前記原音信号間のレベル差、位相差、類似性、及び、リスナーが知覚すると推定される音像の方向、拡がり感、並びに距離感の少なくとも一つを表す
ことを特徴とする請求項９に記載のオーディオ信号復号化装置。
【請求項１３】
前記信号合成手段は、前記特徴量が、前記原音信号間のレベル差、位相差、及び類似性の少なくとも一つを表す場合に、前記混入信号情報によって表される音声信号に前記特徴量に応じたレベル差、位相差、及び類似性を与えることによって、前記再生信号を生成する
ことを特徴とする請求項１２に記載のオーディオ信号復号化装置。
【請求項１４】
複数のチャンネルそれぞれの原音信号を、前記原音信号の全体的な特徴を表す混入信号情報と、個々の原音信号間の関係に基づく特徴量を表す補助情報とに符号化するオーディオ信号符号化方法であって、
前記原音信号を混入して得た混入信号を符号化することによって前記混入信号情報を生成する混入信号符号化ステップと、
前記原音信号に基づいて前記特徴量を算出すると共に、各チャンネルの音声のリスナーからみた再生位置を示すチャンネル情報が与えられると、与えられたチャンネル情報によって示される各再生位置の配置の関係に応じて異なる符号化方法を決定し、前記決定された符号化方法を用いて前記算出された特徴量を符号化することによって前記補助情報を生成する補助情報生成ステップと
を含むことを特徴とするオーディオ信号符号化方法。
【請求項１５】
複数のチャンネルそれぞれの原音信号の全体的な特徴を表す混入信号情報と、個々の原音信号間の関係に基づく特徴量を表す補助情報とを、前記複数のチャンネルそれぞれの再生信号に復号化するオーディオ信号復号化方法であって、
各チャンネルの音声のリスナーからみた再生位置を示すチャンネル情報が与えられると、与えられたチャンネル情報によって示される各再生位置の配置の関係に応じて異なる復号化方法を決定する復号化方式切り替えステップと、
前記決定された復号化方法を用いて前記補助情報を前記特徴量に復号化する信号間情報復号ステップと、
前記混入信号情報と前記復号化された特徴量とを用いて、前記複数のチャンネルそれぞれの再生信号を生成する信号合成ステップと
を含むことを特徴とするオーディオ信号復号化方法。
【請求項１６】
複数のチャンネルそれぞれの原音信号を、前記原音信号の全体的な特徴を表す混入信号情報と、個々の原音信号間の関係に基づく特徴量を表す補助情報とに符号化するための、コンピュータ実行可能なプログラムであって、
前記原音信号を混入して得た混入信号を符号化することによって前記混入信号情報を生成する混入信号符号化ステップと、
前記原音信号に基づいて前記特徴量を算出すると共に、各チャンネルの音声のリスナーからみた再生位置を示すチャンネル情報が与えられると、与えられたチャンネル情報によって示される各再生位置の配置の関係に応じて異なる符号化方法を決定し、前記決定された符号化方法を用いて前記算出された特徴量を符号化することによって前記補助情報を生成する補助情報生成ステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１７】
複数のチャンネルそれぞれの原音信号の全体的な特徴を表す混入信号情報と、個々の原音信号間の関係に基づく特徴量を表す補助情報とを、前記複数のチャンネルそれぞれの再生信号に復号化するためのコンピュータ実行可能なプログラムであって、
各チャンネルの音声のリスナーからみた再生位置を示すチャンネル情報が与えられると、与えられたチャンネル情報によって示される各再生位置の配置の関係に応じて異なる復号化方法を決定する復号化方式切り替えステップと、
前記決定された復号化方法を用いて前記補助情報を前記特徴量に復号化する信号間情報復号ステップと、
前記混入信号情報と前記復号化された特徴量とを用いて、前記複数のチャンネルそれぞれの再生信号を生成する信号合成ステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１８】
請求項１６及び請求項１７の少なくとも一方に記載のプログラムを格納していることを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーディオ信号の符号化装置、復号化装置、方法、および、プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のオーディオ信号符号化方法、および、復号化方法としては、公知なものとしてISO/IECの国際標準方式、通称MPEG方式などが挙げられる。現在、幅広い応用を持ち、低ビットレート時でも高音質な符号化方式として、ISO/IEC  １３８１８−７、通称MPEG2  AAC（Advanced  Audio  Coding）などがあげられる。本方式の拡張規格も複数規格化が現在なされている。
【０００３】
その一つとして、空間音響情報(Spatial Cue Information)もしくは、聴覚的音響情報(Binaural Cue)と呼ばれる情報を利用する技術がある。このような技術の例としては、ISO国際標準規格であるMPEG-4 Audio (ISO/IEC 14496-3)において定められたパラメトリックステレオ(Parametric Stereo)方式がある。また、別の例として、米国公開特許US2003/0035553 “Backwards-compatible Perceptual Coding of Spatial Cues”において開示される方式がある。（非特許文献１参照）。また、別の方式も提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２等参照）。
【非特許文献１】ISO/IEC 14496-3:2001 AMD2 "Parametric Coding for High Quality Audio"
【特許文献１】米国公開特許US2003/0035553 "Backwards-compatible Perceptual Coding of Spatial Cues"
【特許文献２】米国公開特許US2003/0219130 "Coherence-based Audio Coding and Synthesis"
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のオーディオ信号符号化方法、および、復号化方法では、例えば背景技術に記載のAACなどでは、マルチチャンネルの信号を符号化する際に、チャンネル間の相関を十分に生かしきれていないため、低ビットレート化することが困難であった。チャンネル間の相関を用いて符号化を実施する場合においても、人間の音源の方向知覚の特性や、拡がり感に関する特徴をもちいることで得られる符号化効率の向上などの効果を、十分に量子化と符号化に活かしきれていないという課題があった。
【０００５】
また従来の方法では、マルチチャンネルの信号を符号化したものを復号化する際に、２つのスピーカやヘッドホンなどで再生する場合において、一度、すべてのチャンネルを復号化し、その後、ダウンミクスなどの方法を用いて、前記２つのスピーカやヘッドホンで再生すべきオーディオ信号を加算により生成しなければならなかった。このことは２つのスピーカやヘッドホンで再生する場合に、多くの計算量や計算用のバッファを要し、ひいては、それを実装するDSPなどの計算手段の消費電力やコストを高める原因となった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するものであって、マルチチャンネルの信号を符号化する際の符号化効率を向上するオーディオ信号符号化装置、その装置から得られた符号を復号化するオーディオ信号復号化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】
【０００７】
本発明のオーディオ信号符号化装置は、複数のチャンネルそれぞれの原音信号を、前記原音信号の全体的な特徴を表す混入信号情報と、個々の原音信号間の関係に基づく特徴量を表す補助情報とに符号化するオーディオ信号符号化装置であって、前記原音信号を混入して得た混入信号を符号化することによって前記混入信号情報を生成する混入信号符号化手段と、前記原音信号に基づいて前記特徴量を算出すると共に、各チャンネルの音声のリスナーからみた再生位置を示すチャンネル情報が与えられると、与えられたチャンネル情報によって示される各再生位置の配置の関係に応じて異なる符号化方法を決定し、前記決定された符号化方法を用いて前記算出された特徴量を符号化することによって前記補助情報を生成する補助情報生成手段とを備える。
【０００８】
また、前記補助情報生成手段は、異なる量子化精度が得られる量子化点を定義する複数のテーブルを予め記憶しており、前記特徴量を、前記複数のテーブルのうちの前記チャンネル情報によって示される各再生位置の配置の関係に応じた一つによって定義される量子化点に量子化することによって符号化してもよい。
【０００９】
また、前記補助情報生成手段は、前記原音信号間のレベル差及び位相差の少なくとも一方を算出して前記特徴量としてもよく、さらに、前記算出されたレベル差及び位相差に基づいて、リスナーが知覚すると推定される音像の方向を算出して前記特徴量としてもよい。
【００１０】
また、前記補助情報生成手段は、リスナーの正面方向から左右対称に設けられる量子化点を定義する第１のテーブルと、リスナーの左方向から前後非対称に設けられる量子化点を定義する第２のテーブルとを予め記憶しており、前記チャンネル情報がリスナーの左前方と右前方とを示す場合には、前記特徴量を前記第１のテーブルによって定義される量子化点に量子化することによって符号化し、前記チャンネル情報がリスナーの左前方と左後方とを示す場合には、前記特徴量を前記第２のテーブルによって定義される量子化点に量子化することによって符号化してもよい。
【００１１】
また、前記補助情報生成手段は、前記原音信号間の類似度を算出して前記特徴量としてもよく、また、前記原音信号間の相互相関値、又はその絶対値を、前記類似度として算出してもよく、さらに、前記算出された類似度に基づいて、リスナーが知覚すると推定される音像の拡がり感及び距離感の少なくとも一方を算出して前記特徴量としてもよい。
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明のオーディオ信号復号化装置は、複数のチャンネルそれぞれの原音信号の全体的な特徴を表す混入信号情報と、個々の原音信号間の関係に基づく特徴量を表す補助情報とを、前記複数のチャンネルそれぞれの再生信号に復号化するオーディオ信号復号化装置であって、各チャンネルの音声のリスナーからみた再生位置を示すチャンネル情報が与えられると、与えられたチャンネル情報によって示される各再生位置の配置の関係に応じて異なる復号化方法を決定する復号化方式切り替え手段と、前記決定された復号化方法を用いて前記補助情報を前記特徴量に復号化する信号間情報復号手段と、前記混入信号情報と前記復号化された特徴量とを用いて、前記複数のチャンネルそれぞれの再生信号を生成する信号合成手段とを備える。
【００１３】
また、前記補助情報は、前記特徴量を、異なる量子化精度が得られる量子化点を定義する複数のテーブルのうち前記チャンネル情報によって示される各再生位置の配置の関係に応じた一つによって定義される量子化点に量子化することによって符号化されており、前記信号間情報復号手段は、前記複数のテーブルを予め記憶しており、前記複数のテーブルのうちの前記チャンネル情報によって示される各再生位置の配置の関係に応じた一つを用いて、前記補助情報を前記特徴量に復号化してもよい。
【００１４】
また、前記特徴量は、前記原音信号間のレベル差、位相差、及び、リスナーが知覚すると推定される音像の方向の少なくとも一つを表し、前記信号間情報復号手段は、リスナーの正面方向から左右対称に設けられる量子化点を定義する第１のテーブルと、リスナーの左方向から前後非対称に設けられる量子化点を定義する第２のテーブルとを予め記憶しており、前記チャンネル情報がリスナーの左前方と右前方とを示す場合には、前記第１のテーブルを用いて前記補助情報を前記特徴量に復号化し、前記チャンネル情報がリスナーの左前方と左後方とを示す場合には、前記第２のテーブルを用いて前記補助情報を前記特徴量に復号化してもよい。
【００１５】
また、前記特徴量は、前記原音信号間のレベル差、位相差、類似性、及び、リスナーが知覚すると推定される音像の方向、拡がり感、並びに距離感の少なくとも一つを表すとしてもよい。
【００１６】
また、前記信号合成手段は、前記特徴量が、前記原音信号間のレベル差、位相差、及び類似性の少なくとも一つを表す場合に、前記混入信号情報によって表される音声信号に前記特徴量に応じたレベル差、位相差、及び類似性を与えることによって、前記再生信号を生成してもよい。
【００１７】
また、本発明は、このようなオーディオ信号符号化装置及びオーディオ信号復号化装置として実現できるだけでなく、このような装置が備える特徴的な手段によって実行される処理をステップとする方法として実現することも、また、それらのステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現することもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体やインターネット等の伝送媒体を介して配信できることはいうまでもない。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のオーディオ信号符号化装置及び復号化装置によれば、原音信号を混入して得られる混入信号から原音信号を近似する再生信号を分離するための補助情報を生成する際に、人間の音源の方向知覚の特性、拡がり感、及び距離感に関する特徴をもちいることによって、聴感上、違和感がない程度に信号の分離を達成でき、かつ非常に小さな補助情報を生成することが可能となる。
【００１９】
また、マルチチャンネルの原音信号から、前記混入信号として、左右２チャンネルのダウンミクス信号を得るように構成すれば、２チャンネル信号の再生系を有するスピーカやヘッドホンでの再生においては、補助情報を処理することなく、前記ダウンミクス信号を復号するだけで、低演算量で高音質なステレオ再生が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
（オーディオ信号符号化装置）
図１は、本発明のオーディオ信号符号化装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。このオーディオ信号符号化装置は、外部から与えられる第１入力信号２０１及び第２入力信号２０２を符号化して、混入信号情報２０６を得ると共に、外部から与えられるチャンネル情報２０７によって示される各チャンネルの音声の再生位置の配置の関係に応じて異なる符号化方法を用いて補助情報２０５を得る装置であり、混入信号符号化部２０３及び補助情報生成部２０４からなる。
【００２２】
混入信号情報２０６及び補助情報２０５は、後述するオーディオ信号復号化装置によって、第１入力信号２０１及び第２入力信号２０２それぞれを近似する信号に復号される情報であり、チャンネル情報２０７は、復号されるそれぞれの信号がリスナーから見てどの方向から再生されるかを表す情報である。
【００２３】
図２は、信号再生用の音源とリスナーとの間の位置関係の一例を示す図である。この例は、５チャンネル再生を行う場合に各チャンネルの音源となるスピーカそれぞれのリスナーから見た配置方向を示している。例えば、フロントＬチャンネルスピーカ及びフロントＲチャンネルスピーカが、リスナーの正面からそれぞれ左右３０°の方向に配置されることが示されている。この２つのスピーカは、ステレオ再生にも用いられる。
【００２４】
チャンネル情報２０７は、例えば、フロントＬチャンネルスピーカ及びフロントＲチャンネルスピーカから再生されるべき音声を符号化することを、具体的に、リスナーの正面を０°として反時計回りに＋３０°（フロントＬチャンネルスピーカ）及び−３０°（フロントＲチャンネルスピーカ）といった音源の配置角度によって表す。また、実用的には３０°といった細かな角度情報ではなく、各チャンネルの音源の配置角度を予め定めた上で、単にフロントＬチャンネル、フロントＲチャンネルといったチャンネル名によって同じことを表すこともできる。
【００２５】
チャンネル情報２０７は、どのチャンネルの音声を符号化するかを知っている外部の装置から適切に、本オーディオ信号符号化装置に与えられる。
【００２６】
一つの典型例として、第１入力信号２０１及び第２入力信号２０２としてステレオの原音信号が与えられ、そこからモノラルの混入信号と補助情報とを生成する場合には、フロントＬチャンネル及びフロントＲチャンネルを示すチャンネル情報２０７が与えられる。
【００２７】
別の典型例として、５チャンネルの原音信号から左右２チャンネルの混入信号を生成する際に、第１入力信号２０１及び第２入力信号２０２としてそれぞれフロントＬチャンネル及びリアＬチャンネルの信号を与えられ、そこから左チャンネルの混入信号と補助情報とを生成する場合には、フロントＬチャンネル及びリアＬチャンネルを示すチャンネル情報２０７が与えられる。
【００２８】
再び図１を参照して、第１入力信号２０１、および、第２入力信号２０２は、混入信号符号化部２０３と補助情報生成部２０４へと入力される。混入信号符号化部２０３では、ある一定の予め定められた方法によって第１入力信号２０１、および、第２入力信号２０２を加算することによって混入信号を生成し、その混入信号を符号化して得られた混入信号情報２０６を出力する。この符号化には、適宜周知の技術を用いることができるが、一例としては、背景技術の項で述べたＡＡＣなどの方法を用いてもよい。
【００２９】
補助情報生成部２０４では、第１入力信号２０１、第２入力信号２０２、混入信号符号化部２０３で作られた混入信号、及び混入信号情報２０６から、チャンネル情報２０７を用いて補助情報２０５を生成する。
【００３０】
ここで、補助情報２０５は、混入信号から、混入前の原音信号である第１入力信号２０１及び第２入力信号２０２それぞれに聴感上できるだけ近い信号を分離するための情報である。補助情報２０５を用いて、混入信号から混入前の第１入力信号２０１と、第２入力信号２０２と完全に同じ信号を分離できてもよいし、聞いたところ差がないような程度の信号を分離できるのでもよい。聞いて差があったとしても、その補助情報が信号分離のための情報である限り、本発明の範疇に含まれる。
【００３１】
補助情報生成部２０４は、チャンネル情報２０７を用いることによって、聴感上違和感のない程度の信号を分離可能な補助情報を、少ない情報量で生成する。そのために、補助情報生成部２０４は、チャンネル情報２０７に応じて、補助情報を符号化する方法、具体的には符号化の量子化精度を切り替える。
【００３２】
以下、補助情報生成部２０４のいくつかの実施例について、詳細に説明する。
【００３３】
（実施例１）
実施例１に係る補助情報生成部について図３から図５を用いて説明する。
【００３４】
図３は、実施例１の補助情報生成部の機能的な構成を示すブロック図である。
【００３５】
実施例１の補助情報生成部は、第１入力信号２０１及び第２入力信号２０２から、チャンネル情報２０７に応じて異なる符号化がなされた補助情報２０５Ａを生成する部であり、信号間レベル差算出部３０３、信号間位相差算出部３０４、知覚方向推定部３０５、及び符号化部３０６からなる。
【００３６】
補助情報２０５Ａは、信号間レベル差算出部３０３で算出される信号間レベル差、信号間位相差算出部３０４で算出される信号間位相差、知覚方向推定部３０５で算出される知覚方向推定値のうちの少なくとも一つを量子化し符号化して得られる情報である。
【００３７】
第１入力信号２０１と、第２入力信号２０２とは、信号間レベル差算出部３０３、および、信号間位相差算出部３０４へ入力される。
【００３８】
信号間レベル差算出部３０３では、第１入力信号２０１と、第２入力信号２０２との信号のエネルギー差を算出する。エネルギー差を算出する場合において、信号を複数の周波数バンドに区切って、その各々について算出してもよいし、全帯域で１つ算出してもよい。また、算出する時間単位も特に限定しない。エネルギー差を表現する方法としても、オーディオ表現でよく用いられる指数関数値、たとえばｄBとして差を表現してもよいし、必ずしも限定しない。
【００３９】
信号間位相差算出部３０４では、第１入力信号２０１と第２入力信号２０２との信号間の相互相関を算出し、その相互相関値をもとに、その値が大きくなる位相差を算出する。このような位相差算出方法は、当該技術者には公知である。また、必ずしも相互相関値の最大値をあたえる位相を位相差にしなくてもいい。それは、相互相関はデジタル信号をもとに算出する場合、離散値であるがゆえに、位相差についても離散値で得られるからで、その解決手段としては、相互相関値の分布をもとに、補間により推定される位相差であってもよい。
【００４０】
信号間レベル差算出部３０３から出力として得られる信号間レベル差、信号間位相差算出部３０４から出力として得られる信号間位相差、およびチャンネル情報２０７は、知覚方向推定部３０５へ入力される。
【００４１】
知覚方向推定部３０５は、前記チャンネル情報２０７と、信号間レベル差算出部３０３から出力として得られる信号間レベル差、信号間位相差算出部３０４から出力として得られる信号間位相差から、リスナーが知覚する音像の方向を推定する。
【００４２】
一般に，２個のスピーカから音響信号を提示した際にリスナーが知覚する方向は，２個のスピーカの配置と，２ｃｈ信号のレベル差および位相差で決定されることが知られている（「空間音響」，イェンス ブラウエルト，森本政之，後藤敏幸 編著，鹿島出版会（1986），あるいは，"Spatial Hearing: The Psychophysics of Human Sound Localization", revised edition, MIT Press, 1997）。知覚方向推定部３０５は、例えばこの知見に基づいて、リスナーによる音像の知覚方向を推定し、その推定結果を表す知覚方向推定値を符号化部３０６へ出力する。
【００４３】
符号化部３０６は、信号間レベル差、信号間位相差、及び知覚方向推定値のうちの少なくとも一つを、前述のチャンネル情報２０７と知覚方向推定値に応じて異なる精度で量子化し、さらに符号化を実施して得た補助情報２０５Ａを出力する。
【００４４】
従来、リスナーの知覚弁別特性について、次のことが知られている。一般に、リスナーの知覚弁別特性は正面方向に対して左右対称であり、正面方向の知覚弁別特性が敏感で、フロントＬチャンネル方向（もしくはフロントＲチャンネル方向）に向かうにしたがって、鈍感になる傾向がある。また一般に、リスナーの知覚弁別特性は正面方向から反時計回りに背面方向まで前後非対称であり、正面方向の知覚弁別特性が敏感で、バックチャンネルに向かうにしたがって、鈍感になる傾向がある。
【００４５】
符号化部３０６は、このことを考慮して、知覚方向推定部３０５から得られた知覚方向推定値が、知覚弁別特性が敏感な方向を示す場合には信号間レベル差、信号間位相差、及び知覚方向推定値を細かく量子化し、逆に、知覚弁別特性が鈍感な方向を示す場合には敏感な方向を示す場合にくらべて、荒く量子化する。
【００４６】
つまり、符号化部３０６は、チャンネル情報２０７が、フロントＬチャンネルとＲチャンネルを示す場合は、知覚方向に関して左右方向に対称な量子化を実施し、フロントＬチャンネルとバックＬチャンネルを示す場合は、知覚方向に関して前後方向に非対称な量子化を実施する。
【００４７】
このような量子化精度の切り替えを行うために、符号化部３０６は、一例として、入力値を量子化値へ変換する複数のテーブルを予め保持しておき、その中からチャンネル情報２０７に応じた一つを用いる。
【００４８】
図４は、符号化部３０６に予め保持される、知覚方向推定値の量子化に用いられるテーブルの一例を模式的に表す図である。何れのテーブルも知覚方向推定値の量子化点の一例を表しており、（Ａ）はフロントＬチャンネル及びフロントＲチャンネル用の一例であり、（Ｂ）はリアＬチャンネル及びフロントＬチャンネル用の一例である。
【００４９】
符号化部３０６は、チャンネル情報２０７がフロントＬチャンネル及びフロントＲチャンネルを示す場合、図４（Ａ）のテーブルに基づいて、知覚方向推定値を、知覚弁別特性が比較的敏感な正面方向の近傍では細かく量子化し、知覚弁別特性が比較的鈍感な左右方向に向かうにつれて荒く量子化する。
【００５０】
また、チャンネル情報２０７がリアＬチャンネル及びフロントＬチャンネルを示す場合、図４（Ｂ）のテーブルに基づいて、知覚方向推定値を、知覚弁別特性が比較的敏感な正面方向の近傍では細かく量子化し、知覚弁別特性が比較的鈍感な背面方向に向かうにつれて荒く量子化する。
【００５１】
図５は、信号間レベル差及び信号間位相差の量子化に用いられるテーブルの一例を模式的に表す図である。何れのテーブルも所定の正規化がなされた信号間レベル差及び信号間位相差の量子化点の一例を表しており、（Ａ）はフロントＬチャンネル及びフロントＲチャンネル用のテーブルの一例であり、（Ｂ）はリアＬチャンネル及びフロントＬチャンネル用のテーブルの一例である。
【００５２】
符号化部３０６は、チャンネル情報２０７がフロントＬチャンネル及びフロントＲチャンネルを示す場合、図５（Ａ）のテーブルに基づいて、知覚方向推定値が知覚弁別特性の比較的敏感な正面方向の近傍を示す場合には、信号間レベル差及び信号間位相差を細かく量子化し、知覚方向推定値が知覚弁別特性の比較的鈍感な左右方向に向かうにつれて、信号間レベル差及び信号間位相差を荒く量子化する。
【００５３】
また、チャンネル情報２０７がリアＬチャンネル及びフロントＬチャンネルを示す場合、図５（Ｂ）のテーブルに基づいて、知覚方向推定値が知覚弁別特性の比較的敏感な正面方向の近傍を示す場合には、信号間レベル差及び信号間位相差を細かく量子化し、知覚方向推定値が知覚弁別特性の比較的鈍感な背面方向に向かうにつれて、信号間レベル差及び信号間位相差を荒く量子化する。
【００５４】
なお、図４及び図５のテーブルは何れも、本発明の特徴であるチャンネル情報２０７に応じて符号化方法を切り替えるための構成の一具体例を示したものであり、量子化点の分布を図示される内容に限定することを意図していない。チャンネル情報２０７が、リアＬチャンネル及びリアＲチャンネルを示す場合など、リスナーの知覚弁別特性を反映した量子化点の他の分布を表すテーブルを用いる場合も本発明に含まれる。
【００５５】
このテーブルを切り替える構成の他に、例えば量子化の関数や、符号化の手続きそのものを切り替えることによって、チャンネル情報２０７に応じた符号化方法の切り替えを実現することも考えられる。
【００５６】
以上説明したように、符号化部３０６は、チャンネル情報２０７と知覚方向推定部３０５から得られる知覚方向推定値とにもとづいて、リスナーの音像の知覚方向に関する弁別能力が反映された量子化精度（つまり、正面方向には細かく、左右から背面方向に向かうにつれて荒くなる量子化精度）を決定し、信号間レベル差、信号間位相差、及び知覚方向推定値のうちの少なくとも一つを量子化し符号化する。
【００５７】
これにより、量子化精度を切り替えない場合に比べてより少ない情報量で表された補助情報を得ることが可能となる。
量子化精度の決定においては、音源が静止している場合の聴覚心理モデルに基づいて量子化テーブルや、量子化の関数を作成し量子化を実施してもよいし、実際の音源において、音像が移動することを考慮して、その音像の移動スピードや、量子化対象としている周波数帯域の特性に応じて、量子化精度を変えてもよい。特に時間分解能を適応的に変えることで、音源が静止している場合のモデルにあてはめて量子化し符号化することが可能となる。
【００５８】
このように構成された符号化方法を用いれば、人間の音の知覚方向の特性に基づいた符号化を実施でき、効率よく符号化を実施できる。
【００５９】
（実施例２）
実施例２に係る補助情報生成部について図６および図７を用いて説明する。
【００６０】
図６は、実施例２の補助情報生成部の機能的な構成を示すブロック図である。
【００６１】
実施例２の補助情報生成部は、第１入力信号２０１及び第２入力信号２０２から、チャンネル情報２０７に応じて符号化された補助情報２０５Ｂを生成する部であり、信号間相関度算出部４０１、拡がり感推定部４０２、及び符号化部４０３からなる。
【００６２】
ここで、補助情報２０５Ｂは、信号間相関度算出部４０１で算出される信号間相関度、信号間類似度、拡がり感推定部４０２で算出される拡がり感推定値のうちの少なくとも一つを量子化し符号化して得られる情報である。
【００６３】
第１入力信号２０１と、第２入力信号２０２とは、信号間相関度算出部４０１へ入力される。
【００６４】
信号間相関度算出部４０１では、第１入力信号２０１と、第２入力信号２０２との信号の相互相関値と各々の入力信号をもとに信号間の類似度（コヒーレンス）を、例えば次に示す式１
（式１）
2006004048.tif 000012
などに従って算出する。
【００６５】
τは、両耳間の位相ずれを補正するための項であり、当業者には公知である。
【００６６】
類似度を算出する場合において、信号を複数の周波数バンドに区切って、その各々について算出してもよいし、全帯域で１つ算出してもよい。また、算出する時間単位も特に限定しない。
【００６７】
信号間相関度算出部４０１から出力として得られる信号間の類似度、およびチャンネル情報２０７は、拡がり感推定部４０２へ入力される。
【００６８】
拡がり感推定部４０２は、前記チャンネル情報２０７と、信号間相関度算出部４０１から出力として得られる信号間の類似度から、リスナーが知覚する音像の拡がりの程度を推定する。ここでは、リスナーが知覚する音像の拡がりの程度は、心理量としての大きさや小ささを適宜数値化して表現されるものとする。
【００６９】
一般に，音の拡がり感は，リスナーの両耳に入力される音響信号の音圧レベルと両耳間相関度で説明できることが知られている（特許第３１９５４９１号および特許第３２１４２５５号）。ここで，両耳間相関度（DICC）とチャンネル間相関度（ICCC）は、次の式２で表される関係にある。
【００７０】
（式２）  DICC = ICCC * Ｃlr
ここで，ＣlrはＨlとＨrの相関度であり，Ｈlはスピーカなどの音源からリスナーの左耳までの伝達関数，Ｈrはスピーカなどの音源からリスナーの右耳までの伝達関数である。ここで，リスニングルームなどのようにスピーカ配置が左右対称である場合Ｃlrは１とみなせるので，音像の拡がり感は信号間相関度と音圧レベルで予測することができる。拡がり感推定部４０２は、例えばこの知見に基づいて、リスナーが感じる音の拡がり感を推定し、その推定結果を表す拡がり感推定値を符号化部４０３へ出力する。
【００７１】
符号化部４０３は、信号間相関度、信号間類似度、及び拡がり感推定値のうちの少なくとも一つを、前述のチャンネル情報２０７に応じて異なる精度で量子化し、さらに符号化して得た補助情報２０５Ｂを出力する。
【００７２】
従来、両耳間相関度が同じでも，リスナーに到来する直接音の方向がリスナーの正面ではない場合は，直接音が正面から到来する場合と比較して拡がり感が減少することが知られている（"Relation between Auditory Source Width in Various Sound Fields and Degree of Interaural Cross-Correlation", M. Morimoto, K. Iida, and Y. Furue, Applied Acoustics, 38 (1993) 291-301）。
【００７３】
これは、音声の再生が、フロントＬチャンネルとフロントＲチャンネルから行われる場合に比べて、フロントＬチャンネルとバックＬチャンネルから行われる場合には、再生音の拡がり感に対するリスナーの弁別能力が劣ることを意味している。
【００７４】
符号化部４０３は、このことを考慮して、チャンネル情報２０７が、フロントＬチャンネル及びフロントＲチャンネルを示す場合と、フロントＬチャンネル及びバックＬチャンネルを示す場合とで、異なる精度で量子化を実施する。
【００７５】
このような量子化精度の切り替えを行うために、符号化部４０３は、一例として、入力値を量子化値へ変換する複数のテーブルを予め保持しておき、その中からチャンネル情報２０７に応じた一つを用いる。
【００７６】
図７は、符号化部４０３に予め保持される、信号間相関度、信号間類似度、及び拡がり感推定値の量子化に用いられるテーブルの一例を模式的に表す図である。何れのテーブルも、所定の正規化がなされた信号間相関度、類似度、拡がり感推定値の量子化点の一例を表しており、（Ａ）はフロントＬチャンネル及びフロントＲチャンネル用の一例であり、（Ｂ）はリアＬチャンネル及びフロントＬチャンネル用の一例である。
【００７７】
符号化部４０３は、チャンネル情報２０７がフロントＬチャンネル及びフロントＲチャンネルを示す場合、図７（Ａ）のテーブルに基づいて、信号間相関度、信号間類似度、及び拡がり感推定値を、比較的細かく量子化し、チャンネル情報２０７がリアＬチャンネル及びフロントＬチャンネルを示す場合、図７（Ｂ）のテーブルに基づいて、信号間相関度、信号間類似度、及び拡がり感推定値を、比較的荒く量子化する。
【００７８】
以上説明したように、符号化部４０３は、チャンネル情報２０７に基づいて、リスナーの拡がり感に対する弁別能力が反映された量子化精度（つまり、正面方向には細かく、左右から背面方向へ向かうにつれて荒くなる量子化精度）を決定し、決定された量子化精度で信号間相関度、信号間類似度、及び拡がり感推定値のうちの少なくとも一つを量子化し符号化する。
【００７９】
このように構成された符号化方法を用いれば、人間の音像の拡がり感の特性に基づいた符号化を実施でき、効率よく符号化を実施できる。
【００８０】
（実施例３）
実施例３に係る補助情報生成部について図８を用いて説明する。
【００８１】
図８は、実施例３に係る補助情報生成部の機能的な構成を示すブロック図である。
【００８２】
実施例３の補助情報生成部は、第１入力信号２０１、第２入力信号２０２から、チャンネル情報２０７に応じて符号化された補助情報２０５Ｃを生成する部であり、信号間相関度算出部４０１、距離感推定部５０２、及び符号化部５０３からなる。
【００８３】
ここで、補助情報２０５Ｃは、信号間相関度算出部４０１で算出される信号間相関度、信号間類似度、距離感推定部５０２で算出される距離感推定値のうちの少なくとも一つを量子化し符号化して得られる情報である。
【００８４】
第１入力信号２０１と、第２入力信号２０２とは、信号間相関度算出部４０１へ入力される。
【００８５】
信号間相関度算出部４０１では、第１入力信号２０１と、第２入力信号２０２との信号の相互相関値と各々の入力信号をもとに信号間の類似度（コヒーレンス）を前述した式１などに従って算出する。
【００８６】
類似度を算出する場合において、信号を複数の周波数バンドに区切って、その各々について算出してもよいし、全帯域で１つ算出してもよい。また、算出する時間単位も特に限定しない。
【００８７】
信号間相関度算出部４０１から出力として得られる信号間の類似度、およびチャンネル情報２０７は、距離感推定部５０２へ入力される。
【００８８】
距離感推定部５０２は、前記チャンネル情報２０７と、信号間相関度算出部４０１から出力として得られる信号間の類似度から、リスナーが知覚する音像の距離感の程度を推定する。ここでは、リスナーが知覚する音像の距離感の程度は、心理量として感じられる遠さや近さを適宜数値化して表現されるものとする。
【００８９】
従来、リスナーが知覚する音像の距離感と、前述した式１によって算出される信号間相関度算出部４０１からの出力値（類似度）の正負の符号との間に関係があることが知られている。このことは、「２チャンネル音響信号の相関係数と音像の質：日本音響学会誌  ３９巻４号（１９８３）」（黒住幸一ら）に記載されている。距離感推定部５０２は、例えばこの知見に基づいて、リスナーが知覚する音像の距離感を推定し、その推定結果を表す距離感推定値を符号化部５０３へ出力する。
【００９０】
符号化部５０３は、信号間相関度、信号間類似度、及び距離感推定値のうちの少なくとも一つを、前述のチャンネル情報２０７に応じて異なる精度で量子化し、さらに符号化して得た補助情報２０５Ｃを出力する。
【００９１】
再生音の距離感に関しても、音声の再生が、フロントＬチャンネルとフロントＲチャンネルから行われる場合と、フロントＬチャンネルとバックＬチャンネルから行われる場合とで、リスナーの弁別能力が異なることが予想される。
【００９２】
符号化部５０３は、このことを考慮して、チャンネル情報２０７が、フロントＬチャンネル及びフロントＲチャンネルを示す場合と、フロントＬチャンネル及びバックＬチャンネルを示す場合とで、異なる量子化を実施する。
【００９３】
このような量子化精度の切り替えを行うために、符号化部５０３は、一例として、入力値を量子化値へ変換する複数のテーブルを予め保持しておき、その中からチャンネル情報２０７に応じた一つを用いる。このようなテーブルには、図７で説明したテーブルと同様のテーブルが使えるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００９４】
以上説明したように、符号化部５０３は、チャンネル情報２０７に基づいて、リスナーが感じる音像までの距離感に関する弁別能力が反映された量子化精度（つまり、正面方向には細かく、左右から背面方向に向かうにつれて荒くなる量子化精度）を決定し、決定された量子化精度で、信号間相関度、信号間類似度、及び距離感推定値のうちの少なくとも一つを量子化し符号化する。
【００９５】
このように構成された符号化方法を用いれば、人間の音像の距離感の特性に基づいた符号化を実施でき、効率よく符号化を実施できる。
【００９６】
（実施例４）
実施例４のオーディオ信号符号化装置は、実施例１と実施例２、および実施例３のオーディオ信号符号化装置を組み合わせて構成されるものである。
【００９７】
実施例４のオーディオ信号符号化装置は、図３、図６、および図８に示される構成の全てを兼ね備え、２つの入力信号から信号間レベル差、信号間位相差、信号間相関度（類似度）を算出し、チャンネル情報に基づいて、知覚方向および拡がり感、および距離感を推定し、チャンネル情報に応じて、量子化方法や量子化テーブルを切り替えて、符号化を実施する。
【００９８】
なお、実施例４では、実施例１から実施例３のうち、いずれかの２つを組み合わせてもよい。
【００９９】
（オーディオ復号化装置）
図９は、本発明のオーディオ信号復号化装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。このオーディオ信号復号化装置は、前述のオーディオ信号符号化装置によって生成される混入信号情報２０６、補助情報２０５、及びチャンネル情報２０７から、原音信号を近似する第１出力信号１０５及び第２出力信号１０６を復号する装置であり、混入信号復号化部１０２及び信号分離処理部１０３からなる。
【０１００】
本発明は、オーディオ信号符号化装置からオーディオ信号復号化装置へ、混入信号情報２０６、補助情報２０５、及びチャンネル情報２０７を移送する具体的な方法を限定しないが、一例としては、混入信号情報２０６、補助情報２０５、及びチャンネル情報２０７が、一つの放送ストリームに多重化されて送信され、オーディオ信号復号化装置は、その放送ストリームを受信して多重分離することによって、混入信号情報２０６、補助情報２０５、及びチャンネル情報２０７を得るとしてもよい。
【０１０１】
また、例えば、混入信号情報２０６、補助情報２０５、及びチャンネル情報２０７が、記録媒体に蓄積されており、オーディオ信号復号化装置は、その記録媒体から、混入信号情報２０６、補助情報２０５、及びチャンネル情報２０７を読み出すとしてもよい。
【０１０２】
なお、チャンネル情報２０７については、オーディオ信号符号化装置とオーディオ信号復号化装置の間でその規定値や規定の順番を予め取り決めておくことによって、伝送を省略することも考えられる。
【０１０３】
混入信号復号化部１０２は、符号化データの形式で表される混入信号情報２０６を、オーディオ信号の形式へと復号し、復号されたオーディオ信号を信号分離処理部１０３へ出力する。混入信号復号化部１０２は、前述のオーディオ信号符号化装置における混入信号符号化部２０３の逆変換を行うものであり、例えば、混入信号符号化部２０３が混入信号情報２０６をＡＡＣに従って生成する場合には、混入信号復号化部１０２もまたＡＡＣに定められる逆変換を行って前記オーディオ信号を得る。前記オーディオ信号の形式は、時間軸上の信号形式、周波数軸上の信号形式、及び時間と周波数の両軸で表現される形式などから選択されるものとし、本発明ではその形式を限定しない。
【０１０４】
信号分離処理部１０３は、混入信号復号化部１０２から出力されるオーディオ信号から、補助情報２０５及びチャンネル情報２０７に基づいて、第１出力信号１０５と第２出力信号１０６とを生成し、出力する。
【０１０５】
以下、信号分離処理部１０３の詳細について説明する。
【０１０６】
図１０は、この実施例に係る信号分離処理部１０３の機能的な構成を示すブロック図である。
【０１０７】
信号分離処理部１０３は、チャンネル情報２０７に応じて異なる復号化方法を用いて補助情報２０５を復号化し、その復号結果を用いて第１出力信号１０５及び第２出力信号１０６を生成する部であり、復号化方法切り替え部７０５、信号間情報復号部７０６、及び信号合成部７０７からなる。
【０１０８】
復号化方法切り替え部７０５は、チャンネル情報２０７を入力されると、そのチャンネル情報２０７に基づいて、信号間情報復号部７０６に対して復号化方法の切り替えを指示する。
【０１０９】
信号間情報復号部７０６は、復号化方法切り替え部７０５からの指示に従って切り替えた復号化方法を用いて、補助情報７０２を信号間情報に復号化する。この信号間情報は、実施例１から実施例３で説明した、信号間レベル差、信号間位相差、信号間相関度などである。信号間情報復号部７０６は、オーディオ信号符号化装置における符号化部と同様に、量子化点を表すテーブルを切り替えることによって復号化方法を切り替えることができる。他にも、例えば量子化の逆関数や、復号化の手続きそのものを切り替えることによって復号化方法を切り替えてもよい。
【０１１０】
信号合成部７０７は、混入信号復号化部７０４の出力信号であるオーディオ信号から、前記信号間情報によって表される信号間レベル差、信号間位相差、及び信号間相関度を持った第１出力信号１０５と第２出力信号１０６とを生成する。この生成には、前記オーディオ信号を複製して得た２つの信号に、前記信号間レベル差の半分をそれぞれ逆方向に与え、前記信号間位相差の半分をそれぞれ逆方向に与え、さらに、レベル差及び位相差を付与後の２つの信号を前記信号間相関度に応じて混入する、といった周知の方法を適宜用いればよい。
【０１１１】
このように構成された復号化方法を用いれば、チャンネル情報を反映した効率のよい復号化方法が達成でき、高音質な複数信号を得ることが可能となる。
【０１１２】
また、この復号化方法は、１チャンネルのオーディオ信号を２チャンネルのオーディオ信号にすることだけでなく、ｎチャンネルのオーディオ信号を、ｎより多いチャンネルのオーディオ信号に生成することに用いることが可能である。たとえば、２チャンネルのオーディオ信号から６チャンネルのオーディオ信号を得る場合や、１チャンネルのオーディオ信号から６チャンネルのオーディオ信号を得る場合などでも有効である。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
また、本発明のオーディオ信号復号化装置、オーディオ信号符号化装置、及びそれらの方法は、オーディオ符号化されたビットストリームを伝送するシステム、例えば、放送コンテンツの伝送システム、ＤＶＤやＳＤカードなどの蓄積媒体に音声情報を記録、再生するシステム、携帯電話に代表される通信機器にＡＶコンテンツを伝送するシステムなどに利用できる。また、インターネット上でやりとりされる電子データとして、オーディオ信号を伝送するシステムにおいても利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係るオーディオ信号符号化装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、チャンネル情報が示すリスナーと音源の位置関係の一例を表す図である。
【図３】図３は、補助情報生成部の構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図４】図４（Ａ）及び（Ｂ）は、知覚方向推定値の量子化に用いられるテーブルの一例を模式的に表す図である。
【図５】図５（Ａ）及び（Ｂ）は、信号間レベル差及び信号間位相差の量子化に用いられるテーブルの一例を模式的に表す図である。
【図６】図６は、補助情報生成部の構成の他の一例を示す機能ブロック図である。
【図７】図７は、信号間相関度、信号間類似度、及び拡がり感推定値の量子化に用いられるテーブルの一例を模式的に表す図である。
【図８】図８は、補助情報生成部の構成のさらに他の一例を示す機能ブロック図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態に係るオーディオ信号復号化装置の全体構成の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、信号分離処理部の構成の一例を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１０２    混入信号復号化部
１０３    信号分離処理部
１０５    第１出力信号
１０６    第２出力信号
２０１    第１入力信号
２０２    第２入力信号
２０３    混入信号符号化部
２０４    補助情報生成部
２０５    補助情報
２０６    混入信号情報
２０７    チャンネル情報
３０３    信号間レベル差算出部
３０４    信号間位相差算出部
３０５    知覚方向推定部
３０６    符号化部
４０１    信号間相関度算出部
４０２    拡がり感推定部
４０３    符号化部
５０２    距離感推定部
５０３    符号化部
７０２    補助情報
７０４    混入信号復号化部
７０５    復号化方法切り替え部
７０６    信号間情報復号部
７０７    信号合成部
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2006004048.tif 000013
【図２】
2006004048.tif 000014
【図３】
2006004048.tif 000015
【図４】
2006004048.tif 000016
【図５】
2006004048.tif 000017
【図６】
2006004048.tif 000018
【図７】
2006004048.tif 000019
【図８】
2006004048.tif 000020
【図９】
2006004048.tif 000021
【図１０】
2006004048.tif 000022
【国際調査報告】
2006004048.tif 000023
2006004048.tif 000024
2006004048.tif 000025
2006004048.tif 000026