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技術 ステレオ信号符号化装置、ステレオ信号復号化装置、ステレオ信号符号化方法、ステレオ信号復号化方法、プログラム及び記録媒体

出願人 日本電信電話株式会社
発明者 森岳至大室仲日和崎祐介片岡章俊
出願日 2005年9月16日 (15年2ヶ月経過) 出願番号 2005-270808
公開日 2007年3月29日 (13年7ヶ月経過) 公開番号 2007-079483
状態 特許登録済
技術分野 音声の分析・合成 ステレオ方式
主要キーワード 選択差 パワー加算 定数係数 境界周波数 差分パワー 周波数計 移動間隔 ガウス窓
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (20)

課題

ノイズの発生を抑制し、また、モノラル信号通信端末との相互接続を高い符号化信号品質で行なうことができるステレオ信号の符号化/復号化を行う。

解決手段

MSステレオ方式において、左右チャンネルの2つの入力信号から和信号を生成し、この和信号を符号化して、モノラル信号符号化列を生成して出力する。また、左右チャンネルの信号の相関性類似性)に基づいて差信号を符号化するステレオ化領域を求め、このステレオ化領域で差信号を符号化してステレオ信号符号化列を出力する。左右チャンネルの信号の再構成においては、ステレオ化領域ではモノラル/ステレオ信号復号化処理がされた差信号および和信号に基づき、また、ステレオ化領域以外の領域ではモノラル信号復号化処理がされた和信号に基づいて、左右チャンネルの信号を再構成する。

概要

背景

近年、テレビ会議インターネット上での多地点音声会議の普及に伴い、さらに高品質音声通信への要求が高まってきており、音声通信での臨場感を増すためにステレオ音声通信が求められている。また、通信内容議事録として記録しておく用途など蓄積を目的とした利用では、ステレオ音声をできるだけ少ない情報量で記録できることが求められている。さらに、通信システムの変更へのコストを考慮し、モノラル音声通信を行なう従来端末との相互接続性も求められている。

ステレオ音声通信を実現するためのステレオ音声を符号化する手法として、MS(Middle/Side)ステレオ方式が広く用いられている。この方式では、ステレオ信号における左右チャンネル周波数領域信号L(f)、R(f)(fは周波数)を符号化する代わりに、式(1)で表される周波数領域和信号M(f)および式(2)で表される周波数領域差信号S(f)を符号化する。なお、M(f)およびS(f)をMSステレオ信号と云うことにする。
M(f)=const1×(L(f)+R(f))……(1)
S(f)=const1×(L(f)−R(f))……(2)

このMSステレオ信号から左右チャンネルの周波数領域信号への復元は、式(3)および式(4)に従って復元する。ただし、Md(f)、Sd(f)は、それぞれM(f)、S(f)を符号化し、さらに復号化した周波数領域和信号および周波数領域差信号を表し、Ld(f)、Rd(f)は、Md(f)、Sd(f)から再構成した左右チャンネルの周波数領域信号を表す。なお、モノラル端末との通信時には、周波数領域和信号のみを送受信することになる。
Ld(f)=const2×(Md(f)+Sd(f))……(3)
Rd(f)=const2×(Md(f)−Sd(f))……(4)

各式(1)〜(4)におけるconst1およびconst2は、MSステレオ方式において、原信号である左右チャンネルの信号と復元された左右チャンネルの信号との関係を調整するための定数係数である。一般的には、2×const1×const2=1の関係があり、例えば、(const1,const2)=(1/2,1)、(const1,const2)=(1,1/2)、(const1,const2)=(Sqrt(1/2),Sqrt(1/2))などである(但し、Sqrt(・)は平方根を表す。)。この明細書では、一例として(const1,const2)=(1/2,1)とする。

概要

ノイズの発生を抑制し、また、モノラル信号通信端末との相互接続を高い符号化信号品質で行なうことができるステレオ信号の符号化/復号化を行う。 MSステレオ方式において、左右チャンネルの2つの入力信号から和信号を生成し、この和信号を符号化して、モノラル信号符号化列を生成して出力する。また、左右チャンネルの信号の相関性類似性)に基づいて差信号を符号化するステレオ化領域を求め、このステレオ化領域で差信号を符号化してステレオ信号符号化列を出力する。左右チャンネルの信号の再構成においては、ステレオ化領域ではモノラル/ステレオ信号復号化処理がされた差信号および和信号に基づき、また、ステレオ化領域以外の領域ではモノラル信号復号化処理がされた和信号に基づいて、左右チャンネルの信号を再構成する。

目的

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、MSステレオ方式において、左右チャンネルの信号の相関性(類似性)が高い場合や低い場合においても、原信号との相関が低いノイズの発生を抑制し、また、モノラル信号通信端末との相互接続を高い符号化信号品質で行なうことができるステレオ信号符号化装置ステレオ信号復号化装置、ステレオ信号符号化方法、ステレオ信号復号化方法プログラム及び記録媒体を提供することが目的である。

効果

実績

技術文献被引用数
3件
牽制数
0件

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請求項1

左右チャンネルの2つの入力信号から和信号を生成して出力する和信号生成手段と、上記和信号を符号化して、モノラル信号符号化列を出力する符号化手段と、左右チャンネルの2つの入力信号の相関性に基づいて、2つの入力信号の差信号を符号化する領域(以下、「ステレオ化領域」という。)を規定するステレオパラメータスイッチを求め、また、ステレオ化領域で当該差信号を符号化したステレオ信号符号化列を求め、ステレオパラメータスイッチおよびステレオ信号符号化列を出力するステレオ化手段とを備えたことを特徴とするステレオ信号符号化装置

請求項2

上記ステレオ化手段が、周波数領域における左右チャンネルの2つの入力信号の相関性を表す周波数領域信号類似比と閾値との大小関係に基づき、ステレオ化領域を規定するステレオパラメータスイッチを求め、また、ステレオ化領域で上記差信号を符号化したステレオ信号符号化列を求め、ステレオパラメータスイッチおよびステレオ信号符号化列を出力するものであることを特徴とする請求項1に記載のステレオ信号符号化装置。

請求項3

上記ステレオ化手段が、上記周波数領域信号類似比と閾値との大小を周波数領域の最低周波数から順に比較し、初めて大小関係が逆転したときの周波数をステレオパラメータスイッチとして求め、周波数領域の最低周波数からステレオパラメータスイッチまでの領域をステレオ化領域として、このステレオ化領域で上記差信号を符号化したステレオ信号符号化列を求め、ステレオパラメータスイッチおよびステレオ信号符号化列を出力するものであることを特徴とする請求項2に記載のステレオ信号符号化装置。

請求項4

上記ステレオ化手段が、周波数領域における左右チャンネルの2つの入力信号の相関性を表す周波数領域信号類似比と閾値αとの大小関係、および、左右チャンネルの2つの信号がMSステレオ方式によって復元された2つの復元信号符号化歪を表す符号化歪距離と閾値βとの大小関係に基づき、ステレオ化領域を規定するステレオパラメータスイッチを求め、また、ステレオ化領域で上記差信号を符号化したステレオ信号符号化列を求め、ステレオパラメータスイッチおよびステレオ信号符号化列を出力するものであることを特徴とする請求項1に記載のステレオ信号符号化装置。

請求項5

上記ステレオ化手段が、周波数領域信号類似比と閾値αとの大小を周波数領域の最低周波数から順に比較し、初めて大小関係が逆転したときの周波数を周波数f1とし、また、符号化歪距離と閾値βとの大小を周波数領域の最低周波数から周波数f1までの間において順に比較し、初めて大小関係が逆転したときの周波数を周波数f2とし、周波数f1および周波数f2をステレオパラメータスイッチとして求め、周波数f2から周波数f1までの領域をステレオ化領域として、このステレオ化領域で上記差信号を符号化したステレオ信号符号化列を求め、ステレオパラメータスイッチおよびステレオ信号符号化列を出力するものであることを特徴とする請求項4に記載のステレオ信号符号化装置。

請求項6

請求項1ないし請求項5のいずれかに記載のステレオ信号符号化装置によって得られたモノラル信号符号化列、ステレオ信号符号化列およびステレオパラメータスイッチを用いて、左右チャンネルの2つの信号を出力するステレオ信号復号化装置であり、上記モノラル信号符号化列を復号化して、符号化和信号を出力する復号化和信号生成手段と、上記ステレオパラメータスイッチによって規定されるステレオ化領域において、上記ステレオ信号符号化列を復号化して、復号化差信号を出力する復号化差信号生成手段と、上記ステレオパラメータスイッチによって規定されるステレオ化領域においては、上記復号化和信号および上記復号化差信号を加算したものを、当該ステレオ化領域を除く領域においては、上記復号化和信号を、左右一方のチャンネルの信号として求め、また、上記ステレオパラメータスイッチによって規定されるステレオ化領域においては、上記復号化和信号から上記復号化差信号を減算したものを、当該ステレオ化領域を除く領域においては、上記復号化和信号を、左右他方のチャンネルの信号として求め、これらを左右チャンネルの2つの信号として出力する左右チャンネル信号出力手段とを備えたことを特徴とするステレオ信号復号化装置。

請求項7

和信号生成手段が、左右チャンネルの2つの入力信号から和信号を生成して出力する和信号生成ステップと、符号化手段が、上記和信号を符号化して、モノラル信号符号化列を出力する符号化ステップと、ステレオ化手段が、左右チャンネルの2つの入力信号の相関性に基づいて、2つの入力信号の差信号を符号化する領域(以下、「ステレオ化領域」という。)を規定するステレオパラメータスイッチを求め、また、ステレオ化領域で当該差信号を符号化したステレオ信号符号化列を求め、ステレオパラメータスイッチおよびステレオ信号符号化列を出力するステレオ化ステップとを有することを特徴とするステレオ信号符号化方法

請求項8

請求項7に記載のステレオ信号符号化方法によって得られたモノラル信号符号化列、ステレオ信号符号化列およびステレオパラメータスイッチを用いて、左右チャンネルの2つの信号を出力するステレオ信号復号化方法であり、復号化和信号生成手段が、上記モノラル信号符号化列を復号化して、符号化和信号を出力する復号化和信号生成ステップと、復号化差信号生成手段が、上記ステレオパラメータスイッチによって規定されるステレオ化領域において、上記ステレオ信号符号化列を復号化して、復号化差信号を出力する復号化差信号生成ステップと、左右チャンネル信号出力手段が、上記ステレオパラメータスイッチによって規定されるステレオ化領域においては、上記復号化和信号および上記復号化差信号を加算したものを、当該ステレオ化領域を除く領域においては、上記復号化和信号を、左右一方のチャンネルの信号として求め、また、上記ステレオパラメータスイッチによって規定されるステレオ化領域においては、上記復号化和信号から上記復号化差信号を減算したものを、当該ステレオ化領域を除く領域においては、上記復号化和信号を、左右他方のチャンネルの信号として求め、これらを左右チャンネルの2つの信号として出力する左右チャンネル信号出力ステップとを有することを特徴とするステレオ信号復号化方法。

請求項9

請求項1ないし請求項5のいずれかに記載されたステレオ信号符号化装置としてコンピュータを機能させるためのステレオ信号符号化プログラム

請求項10

請求項6に記載されたステレオ信号復号化装置としてコンピュータを機能させるためのステレオ信号復号化プログラム

請求項11

請求項9に記載のステレオ信号符号化プログラムを記録した、コンピュータによって読み取り可能なプログラム記録媒体

請求項12

請求項10に記載のステレオ信号復号化プログラムを記録した、コンピュータによって読み取り可能なプログラム記録媒体。

技術分野

0001

本発明は、ステレオ信号符号化方法ステレオ信号符号化装置、ステレオ信号符号化方法、ステレオ信号復号化方法プログラムおよび記録媒体に関する。

背景技術

0002

近年、テレビ会議インターネット上での多地点音声会議の普及に伴い、さらに高品質音声通信への要求が高まってきており、音声通信での臨場感を増すためにステレオ音声通信が求められている。また、通信内容議事録として記録しておく用途など蓄積を目的とした利用では、ステレオ音声をできるだけ少ない情報量で記録できることが求められている。さらに、通信システムの変更へのコストを考慮し、モノラル音声通信を行なう従来端末との相互接続性も求められている。

0003

ステレオ音声通信を実現するためのステレオ音声を符号化する手法として、MS(Middle/Side)ステレオ方式が広く用いられている。この方式では、ステレオ信号における左右チャンネル周波数領域信号L(f)、R(f)(fは周波数)を符号化する代わりに、式(1)で表される周波数領域和信号M(f)および式(2)で表される周波数領域差信号S(f)を符号化する。なお、M(f)およびS(f)をMSステレオ信号と云うことにする。
M(f)=const1×(L(f)+R(f))……(1)
S(f)=const1×(L(f)−R(f))……(2)

0004

このMSステレオ信号から左右チャンネルの周波数領域信号への復元は、式(3)および式(4)に従って復元する。ただし、Md(f)、Sd(f)は、それぞれM(f)、S(f)を符号化し、さらに復号化した周波数領域和信号および周波数領域差信号を表し、Ld(f)、Rd(f)は、Md(f)、Sd(f)から再構成した左右チャンネルの周波数領域信号を表す。なお、モノラル端末との通信時には、周波数領域和信号のみを送受信することになる。
Ld(f)=const2×(Md(f)+Sd(f))……(3)
Rd(f)=const2×(Md(f)−Sd(f))……(4)

0005

各式(1)〜(4)におけるconst1およびconst2は、MSステレオ方式において、原信号である左右チャンネルの信号と復元された左右チャンネルの信号との関係を調整するための定数係数である。一般的には、2×const1×const2=1の関係があり、例えば、(const1,const2)=(1/2,1)、(const1,const2)=(1,1/2)、(const1,const2)=(Sqrt(1/2),Sqrt(1/2))などである(但し、Sqrt(・)は平方根を表す。)。この明細書では、一例として(const1,const2)=(1/2,1)とする。

発明が解決しようとする課題

0006

以上のようにステレオ信号をM(f)およびS(f)に変換することによって、ステレオ信号の左右信号相関が高い場合にはS(f)のダイナミックレンジがM(f)に比べ小さくなるため、符号化情報量をM(f)により多く配分して符号化することで、両チャンネルを別々に符号化する場合に比べて符号化効率を改善することができる。

0007

しかし、この方法では、左右チャンネルの相関が低い場合にはS(f)を符号化するための情報が足りず符号化歪が多くなってしまうので、定位がふらつく、ノイズが発生してしまうなどの問題があった。

0008

また、参考文献1において、ステレオ信号を和信号と差信号に変換し、それぞれの信号を一括ベクトル量子化する際に、和信号と差信号の類似度を計算し、上記類似度に応じたベクトル量子化の重み付けを変更することで和信号と差信号の符号化ビット配分適応的に制御する手法が開示されている。
(参考文献1) 特許第3335605号公報

0009

しかし、参考文献1の方法では、左右チャンネルの信号(ステレオ信号)が似通ったものである場合(つまり、左右チャンネルの相関が高い場合である。)、ベクトル量子化の和信号への重み付けが大きくなり、量子化をほぼ和信号のみに注目して行なってしまうため、差信号を符号化した符号化差信号は、原信号である差信号と相関が低く、非常にSN比の低い信号となる。そのため、左右チャンネルの信号への復元において、符号化された和信号および差信号を復号化して再構成した左右チャンネルの信号に、原信号である左右のステレオ信号との相関が低いノイズが発生してしまう場合があった。また左右のステレオ信号が片チャンネルに偏っている場合(つまり、左右チャンネルの相関が低い場合である。)、差信号の重み付けが大きくなり、和信号の歪が大きくなるため、モノラル信号通信を行う従来端末と通信を行なうと符号化信号品質劣化してしまう場合があった。つまり、参考文献1に開示される手法においても、MSステレオ方式であることに起因する問題を完全に払拭できていなかった。

0010

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、MSステレオ方式において、左右チャンネルの信号の相関性類似性)が高い場合や低い場合においても、原信号との相関が低いノイズの発生を抑制し、また、モノラル信号通信端末との相互接続を高い符号化信号品質で行なうことができるステレオ信号符号化装置、ステレオ信号復号化装置、ステレオ信号符号化方法、ステレオ信号復号化方法、プログラム及び記録媒体を提供することが目的である。

課題を解決するための手段

0011

上記課題を解決するために、本発明では、次のようにして左右チャンネルの信号の符号化を行う。即ち、左右チャンネルの2つの入力信号から和信号を生成し、この和信号を符号化して、モノラル信号符号化列を生成して出力する。また、左右チャンネルの2つの入力信号の相関性に基づいて、2つの入力信号の差信号を符号化する領域(以下、「ステレオ化領域」という。)を規定するステレオパラメータスイッチを求め、また、ステレオ化領域で当該差信号を符号化したステレオ信号符号化列を求め、ステレオパラメータスイッチおよびステレオ信号符号化列を出力する。
このように、左右チャンネルの2つの入力信号の相関性に基づいて、両信号の差信号を符号化するステレオ化領域を規定するステレオパラメータスイッチを求めて、このステレオ化領域で両信号の差信号を符号化する。つまり、上記相関性に応じて、符号化される差信号の領域が定まるのである。

0012

また、周波数領域における左右チャンネルの2つの入力信号の相関性を表す周波数領域信号類似比と閾値との大小関係に基づいて、ステレオ化領域を規定するステレオパラメータスイッチを求めてもよい。
このように、ステレオパラメータスイッチを、周波数領域における左右チャンネルの2つの入力信号の相関性を表す周波数領域信号類似比と閾値との大小関係から求めることで、ステレオ信号の性質・品質に係わるステレオ化領域を周波数領域で定められる。

0013

また、上記の周波数領域信号類似比と閾値との大小を周波数領域の最低周波数から順に比較し、初めて大小関係が逆転したときの周波数をステレオパラメータスイッチとして求め、周波数領域の最低周波数からステレオパラメータスイッチまでの領域をステレオ化領域としてもよい。
このように、ステレオ定位感への影響が大きい周波数領域の低域部をステレオ化領域として差信号の符号化を行うようにすることで、定位がふらつくなどの現象を低減できる。

0014

さらに、周波数領域における左右チャンネルの2つの入力信号の相関性を表す周波数領域信号類似比と閾値αとの大小関係、および、左右チャンネルの2つの信号がMSステレオ方式によって復元された2つの復元信号の符号化歪を表す符号化歪距離と閾値βとの大小関係に基づいて、ステレオ化領域を規定するステレオパラメータスイッチを求めるとしてもよい。
このように、符号化歪距離も用いることで、符号化歪が大きい領域については周波数領域における左右チャンネルの2つの入力信号を用いて符号化歪を補正することが可能になる。

0015

また、周波数領域信号類似比と閾値αとの大小を周波数領域の最低周波数から順に比較し、初めて大小関係が逆転したときの周波数を周波数f1とし、また、符号化歪距離と閾値βとの大小を周波数領域の最低周波数から周波数f1までの間において順に比較し、初めて大小関係が逆転したときの周波数を周波数f2とし、周波数f1および周波数f2をステレオパラメータスイッチとして求め、周波数f2から周波数f1までの領域をステレオ化領域としてもよい。
このように、ステレオの定位感への影響が大きい周波数領域の低域部をステレオ化領域として差信号の符号化を行うようにするとともに、ステレオ化領域のうち符号化歪が大きい領域については周波数領域における左右チャンネルの2つの入力信号を用いて符号化歪を補正することが可能となる。

0016

また、上記課題を解決するために、本発明では、次のようにして復号化して、上記のモノラル信号符号化列、ステレオ信号符号化列およびステレオパラメータスイッチから、左右チャンネルの2つの信号を出力する。即ち、モノラル信号符号化列を復号化して符号化和信号を生成し、また、ステレオパラメータスイッチによって規定されるステレオ化領域において、ステレオ信号符号化列を復号化して、復号化差信号を生成する。そして、ステレオパラメータスイッチによって規定されるステレオ化領域においては、復号化和信号および復号化差信号を加算したものを、ステレオ化領域を除く領域においては、復号化和信号を、左右一方のチャンネルの信号として求め、また、ステレオパラメータスイッチによって規定されるステレオ化領域においては、復号化和信号から復号化差信号を減算したものを、ステレオ化領域を除く領域においては、復号化和信号を、左右他方のチャンネルの信号として求め、これらを左右チャンネルの2つの信号として出力するとする。
このように、ステレオ化領域ではモノラル/ステレオ信号復号化処理がされた差信号および和信号に基づき、また、ステレオ化領域以外の領域ではモノラル信号復号化処理がされた和信号に基づいて、左右チャンネルの信号が再構成される。

0017

また、上記の符号化を実現するステレオ信号符号化装置や上記の復号化を実現するステレオ信号復号化装置をコンピュータ上で機能させるステレオ信号符号化プログラムやステレオ信号復号化プログラムによって、コンピュータをステレオ信号符号化装置やステレオ信号復号化装置として作動処理させることができる。そして、このようなプログラムを記録した、コンピュータによって読み取り可能なプログラム記録媒体によって、他のコンピュータをステレオ信号符号化装置やステレオ信号復号化装置として機能させることや、プログラムを流通させることなどが可能になる。

発明の効果

0018

この発明によれば、MSステレオ方式において、左右チャンネルの2つの入力信号から和信号を生成し、この和信号を符号化して、モノラル信号符号化列を生成して出力する。また、全ての領域で左右チャンネルの信号の差信号を符号化するのではなく、左右チャンネルの信号の相関性(類似性)に基づいて差信号を符号化するステレオ化領域を求め、このステレオ化領域で差信号を符号化してステレオ信号符号列を出力する。そして、左右チャンネルの信号の再構成においては、ステレオ化領域ではモノラル/ステレオ信号復号化処理がされた差信号および和信号に基づき、また、ステレオ化領域以外の領域ではモノラル信号復号化処理がされた和信号に基づいて、左右チャンネルの信号が再構成される。従って、MSステレオ方式においても、原信号との相関が低いノイズの発生を抑制し、また、モノラル信号通信端末との相互接続を高い符号化信号品質で行なうことができる。

発明を実施するための最良の形態

0019

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
本発明の最良の実施形態の一つは、コンピュータに本発明のステレオ信号符号化/復号化プログラムを実行させることによって、コンピュータをステレオ信号符号化装置、ステレオ信号復号化装置として機能させる形態である。なお、下記の実施形態ではステレオ信号として音声を例としているが、およそ左右独立の信号であればよく、ステレオ信号の種類に格別の限定はない。

0020

《第1実施形態》
まず、本発明の第1実施形態を、図1図14を参照しながら説明する。

0021

図1は、第1実施形態に係わるステレオ信号符号化装置(A)のハードウェア構成を例示した構成ブロック図である。図2は、第1実施形態に係わるステレオ信号復号化装置(b)のハードウェア構成を例示した構成ブロック図である。

0022

<ステレオ信号符号化装置>
図1に例示するように、ステレオ信号符号化装置(A)は、マイクロフォンなどが接続可能な入力部(11)、スピーカなどが接続可能な出力部(12)、ステレオ信号符号化装置(A)外部に通信可能な通信装置(例えばモデム)が接続可能な通信部(13)、DSP〔Digital Signal Processor〕(14)〔キャッシュメモリなどを備えていてもよい。〕、メモリであるRAM(Random Access Memory)(15)、ROM(Read Only Memory)(16)やハードディスクなどである外部記憶装置(17)並びにこれらの入力部(11)、出力部(12)、通信部(13)、MPU(14)、RAM(15)、ROM(16)、外部記憶装置(17)間のデータのやり取りが可能なように接続するバス(18)などを備えている。また必要に応じて、ステレオ信号符号化装置(A)に、CD−ROMなどの記録媒体を読み書きできる装置(ドライブ)などを設けるとしてもよい。

0023

ステレオ信号符号化装置(A)の外部記憶装置(17)には、ステレオ信号符号化処理を可能にするためのプログラムおよびこのプログラムの処理において必要となるデータなどが保存記憶されている。また、これらのプログラムの処理によって得られるデータなどは、RAM(15)などに適宜に保存記憶される。

0024

より具体的には、外部記憶装置(17)には、左右チャンネルの入力音声信号から和信号を生成するためのプログラム、和信号を符号化するためのプログラム、符号化された和信号を復号するためのプログラム、左右チャンネルの入力音声信号をバッファして出力するためのプログラム、時間領域の信号を周波数領域の信号に変換するためのプログラム、周波数領域に変換された信号を用いて帯域別に所定の判定を行い、この判定結果に基づいた帯域の(周波数領域における)差信号を符号化するためのプログラムが保存記憶されている。その他、これらのプログラムに基づく処理を制御するための制御プログラムも適宜に保存しておく。

0025

第1実施形態に係るステレオ信号符号化装置(A)では、外部記憶装置(17)に記憶された各プログラムとこの各プログラムの処理に必要なデータが必要に応じてRAM(15)に読み込まれて、DSP(14)で解釈実行・処理される。その結果、DSP(14)が所定の機能(和信号生成部、符号化部、復号化部、データ遅延部、周波数変換部、帯域別ステレオ化置換係数符号化部、制御部)を実現することで、ステレオ信号符号化処理が実現される。

0026

<ステレオ信号復号化装置>
図2に例示するように、ステレオ信号復号化装置(B)は、マイクロフォンなどが接続可能な入力部(21)、スピーカなどが接続可能な出力部(22)、ステレオ信号復号化装置(B)外部に通信可能な通信装置(例えばモデム)が接続可能な通信部(23)、DSP〔Digital Signal Processor〕(24)〔キャッシュメモリなどを備えていてもよい。〕、メモリであるRAM(Random Access Memory)(25)、ROM(Read Only Memory)(26)やハードディスクなどである外部記憶装置(27)並びにこれらの入力部(21)、出力部(22)、通信部(23)、MPU(24)、RAM(25)、ROM(26)、外部記憶装置(27)間のデータのやり取りが可能なように接続するバス(28)などを備えている。また必要に応じて、ステレオ信号復号化装置(B)に、CD−ROMなどの記録媒体を読み書きできる装置(ドライブ)などを設けるとしてもよい。

0027

ステレオ信号復号化装置(B)の外部記憶装置(27)には、ステレオ信号復号化処理を可能にするためのプログラムおよびこのプログラムの処理において必要となるデータなどが保存記憶されている。また、これらのプログラムの処理によって得られるデータなどは、RAM(25)などに適宜に保存記憶される。

0028

より具体的には、外部記憶装置(27)には、符号化された和信号を復号するためのプログラム、時間領域の信号を周波数領域の信号に変換するためのプログラム、符号化された差信号を復号化するためのプログラム、復号化された和信号および復号化された差信号から(周波数領域における)左右チャンネルの信号を再構成するためのプログラム、周波数領域の信号を時間領域の信号に変換するためのプログラムが保存記憶されている。その他、これらのプログラムに基づく処理を制御するための制御プログラムも適宜に保存しておく。

0029

第1実施形態に係るステレオ信号復号化装置(B)では、外部記憶装置(27)に記憶された各プログラムとこの各プログラムの処理に必要なデータが必要に応じてRAM(25)に読み込まれて、DSP(24)で解釈実行・処理される。その結果、DSP(24)が所定の機能(復号化部、周波数変換部、帯域別ステレオ化置換係数復号化部、係数ステレオ化部、周波数逆変換部、制御部)を実現することで、ステレオ信号復号化処理が実現される。

0030

<ステレオ信号符号化/復号化処理>
続いて、図3図14を参照しながら、第1実施形態におけるステレオ信号符号化処理およびステレオ信号復号化処理について叙述的に説明する。まず、ステレオ信号符号化処理から説明する(図3など参照。)。

0031

[ステレオ信号符号化処理]
図示しない2つのマイクロフォンによって得られた左右チャンネルの収音信号は、例えば16kHzのサンプリングレートサンプリングされた離散信号に変換される。以下、この離散信号を単に入力音声信号ということにする。左右チャンネルの収音信号から其々に相当する入力音声信号へのA/D変換などを実行するために必要となる構成要素(手段)は、いずれも公知技術の常套手段によって達成されるから、説明および図示を略する。また、「音声」とは、人間の声や音楽など音一般を意味する。

0032

そして、図示しない音響信号切出手段が、入力音声信号から、時間軸方向に一定時間幅で始点を移動させながら、所定時間長の入力音声信号をフレームとして切り出す。各フレームの切り出しは、入力音声信号に公知の窓関数(例えば、ハミング窓ガウス窓サイン窓)を適用すればよい。窓関数の適用によるフレームの切り出しは公知の常套手段によって達成されるから、説明および図示を省略する。また、第1実施形態においては、始点の移動間隔フレーム幅はそれぞれ一定とするが、適宜に変更することも可能である。このようにして切り出された各フレームの入力音声信号xi(t[i])〔iはフレーム番号とする。t[i]は番号iのフレームの離散信号における各サンプル点を表す。〕が、音響信号切出手段によって出力される。

0033

また、第1実施形態においては、マイクロフォンによって得られた収音信号から音響信号切出手段によってフレームが出力されるまでの処理は、マイクロフォンによる収音をしながら、時々刻々と、離散信号化、切出しの各処理を行うものとする。なお、マイクロフォンによって得られた収音信号を離散信号化して外部記憶装置(17)に保存記憶しておき、この保存記憶された離散信号(入力音声信号)に対して切出しの処理を行うものとしてもよく、適宜に設定変更可能である。

0034

後述するステレオ信号符号化処理およびステレオ信号復号化処理は、フレーム単位で実行されるから、ここでは、任意の或るフレームに着目して説明をすることとする。また、左右チャンネルにおける入力音声信号のフレームを区別するために、左チャンネル入力音声信号のフレームをL(t)、右チャンネル入力音声信号のフレームをR(t)とする。tはフレーム(例えば10ms〜20ms程度とする。)中の時間を表すインデックス(t=0,・・・,N−1:Nはフレームサイズ)である。

0035

まず、和信号生成部(101)が、図示しない音響信号切出手段によって出力されたL(t)およびR(t)を入力として、式(5)に従って和信号M(t)を生成し、和信号M(t)を出力する(ステップS1)。和信号生成部(101)によって出力された和信号M(t)は、G.722符号化部(102)の入力となる。なお、既述のとおり、MSステレオにおける定数係数は、(const1,const2)=(1/2,1)とする。
M(t)=1/2×(L(t)+R(t))……(5)

0036

次に、ITU−T(International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector:国際電気通信連合電気通信標準化部門)で標準化された音声符号化方式であるG.722を実行処理するG.722符号化部(102)が、入力された和信号M(t)をフレーム単位でG.722によって符号化し、この得られた符号列をモノラル信号符号化列として出力する(ステップS2)。
モノラル信号符号化列は、例えば、外部記憶装置(17)や適宜の蓄積メディア(1000)に保存記憶される。あるいは、モノラル信号符号化列は、モデムなどを経由して通信ネットワークNW(1000)に送信される。また、G.722符号化部(102)によって出力されたモノラル信号符号化列は、G.722復号化部(103)の入力となる。

0037

次に、G.722によって符号化された信号を復号化可能なG.722復号化部(103)が、入力されたモノラル信号符号化列をフレーム単位で復号化し、復号音声データとして出力する(ステップS3)。G.722復号化部(103)によって出力された復号音声データは、周波数変換部(104)の入力となる。

0038

なお、第1実施形態においては、L(t)およびR(t)は16kHzサンプリングされた離散信号とし、和信号M(t)をG.722によって符号化するなどとして説明しているが、他の符号化方式および当該符号化方式が対応するサンプリングレートの入力でも同様に実施可能である。

0039

次に、周波数変換部(104)が、入力された復号音声データを周波数変換し、これによって得られた周波数係数モノラル符号化音係数Md(f)として出力する(ステップS4)。周波数変換としてはDFT離散フーリエ変換)、DCT(離散コサイン変換)、MDCT(変形離散コサイン変換)などを用いることができるが、第1実施形態ではDCTを使った場合について説明する。周波数変換部(104)によって出力されたモノラル符号化音係数Md(f)は、帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)の入力となる。

0040

(ステップS5)
次に、データ遅延部(105a)は、左チャンネルの入力音声信号を、和信号M(t)の符号化遅延分だけRAM(15)にバッファリングし、これを遅延音声データとして出力する。同様に、データ遅延部(105b)は、右チャンネルの入力音声信号を、和信号M(t)の符号化遅延分だけRAM(15)にバッファリングし、これを遅延音声データとして出力する。データ遅延部(105a)(105b)によって出力された遅延音声データはそれぞれ、周波数変換部(106a)(106b)の入力となる。

0041

第1実施形態においては、遅延量はG.722の遅延量と等しい22サンプルであるが、他の符号化方式を用いる場合には当該符号化の符号化遅延分だけ入力音響信号のフレームをバッファリングして出力する。
また、第1実施形態においては、符号化によって符号化遅延の発生するG.722符号化方式を用いているが、G.722符号化部(102)に相当する符号化部およびG.722復号化部(103)に相当する復号化部において符号化遅延の発生しない符号化方式を適用する場合には、データ遅延部(105a)(105b)を構成要素としないことができる。

0042

(ステップS6)
次いで、周波数変換部(106a)が、左チャンネルの遅延音声データを、周波数変換部(104)で用いた周波数変換と同じ方法で周波数変換を行い、左チャンネル係数L(f)(f=0,・・・,N−1:fは周波数を示す。)として出力する。同様に、周波数変換部(106b)が、右チャンネルの遅延音声データを、周波数変換部(104)で用いた周波数変換と同じ方法で周波数変換を行い、右チャンネル係数R(f)(f=0,・・・,N−1:fは周波数を示す。)として出力する。周波数変換部(106a)(106b)によって出力された左チャンネル係数L(f)および右チャンネル係数R(f)はそれぞれ、帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)の入力となる。

0043

なお、データ遅延部(105a)(105b)を構成要素としない場合には、上記のL(t)およびR(t)がそれぞれ、周波数変換部(106a)(106b)の入力となる(図4参照)。

0044

次に、帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)が、入力されたモノラル符号化音係数Md(f)、左チャンネル係数L(f)、右チャンネル係数R(f)を用いて、差信号を生成する帯域を規定するステレオパラメータスイッチおよびこの差信号を符号化したステレオ化置換係数符号列を計算し、これらを出力する。図5図7に、帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)の詳細な機能ブロック図を3つ例示して、以下に説明を加える。なお、各図において同様の機能には同じ符号を当てて重複説明を略する。

0045

〔帯域別ステレオ化置換係数符号化部〕
((例1−図5参照))
(ステップS71a)
パワー計算部(201a)は、入力された左チャンネル係数L(f)に対し、周波数fごとの係数のパワー(係数を2乗した値)L2(f)を計算して、これを出力する。同様に、パワー計算部(201b)は、入力された右チャンネル係数R(f)に対し、周波数fごとの係数のパワー(係数を2乗した値)R2(f)を計算して、これを出力する。得られたパワーL2(f)およびパワーR2(f)は、差信号係数送信判定部(203)の入力となる。

0046

(ステップS72a)
差分パワー計算部(202a)は、周波数fごとに左チャンネル係数L(f)およびモノラル符号化音係数Md(f)から、係数の差分パワー(L(f)−Md(f))2を計算して、これを出力する。同様に、差分パワー計算部(202b)は、周波数fごとに右チャンネル係数R(f)とモノラル符号化音係数Md(f)から、係数の差分パワー(R(f)−Md(f))2を計算して、これを出力する。得られた差分パワー(L(f)−Md(f))2および(R(f)−Md(f))2は、差信号係数送信判定部(203)の入力となる。

0047

次に、差信号係数送信判定部(203)は、入力されたL2(f)、R2(f)、(L(f)−Md(f))2、(R(f)−Md(f))2を用いて、式(6)から符号化音左右信号類似比S1(f)を求める(ステップS73a)。ただし、Max(a,b)はa,bの絶対値が大きい方の値を表す。

0048

((例2−図6参照))
または、次のようにして符号化音左右信号類似比S1(f)を求めてもよい。パワー計算部(201)が、モノラル符号化音係数Md(f)を入力としてパワーMd(f)2を計算し、これを出力する(ステップS71b)。差分パワー計算部(202)が、左右チャンネル係数L(f)、R(f)を入力として、差分パワー(L(f)−R(f))2を計算し、これを出力する(ステップS72b)。差信号係数送信判定部(203)は、パワーMd(f)2,差分パワー(L(f)−R(f))2を入力として、式(7)に従い、符号化音左右信号類似比S1(f)を求める(ステップS73b)。

0049

((例3−図7参照))
あるいは、次のようにして符号化音左右信号類似比S1(f)を求めてもよい。パワー計算部(201)が、モノラル符号化音係数Md(f)を入力としてパワーMd(f)2を計算し、これを出力する(ステップS71c)。次に、パワー加算部(207)が、式(8)に従い、周波数fに関するパワーMd(f)2の和を計算し、これを出力する(ステップS72c)。また、差分パワー計算部(202)が、左右チャンネル係数L(f)、R(f)を入力として、差分パワー(L(f)−R(f))2を計算し、これを出力する(ステップS72b)。

0050

差信号係数送信判定部(203)は、パワーMd(f)2の和,差分パワー(L(f)−R(f))2を入力として、式(9)に従い、符号化音左右信号類似比S1(f)を求める(ステップS73c)。

0051

要するに、符号化音左右信号類似比S1(f)は、左右チャンネル信号の相関性(類似性)を信号のパワー比として計算できれば良く、格別の限定はない。

0052

(ステップS74)
符号化音左右信号類似比S1(f)に対し、最も低域を示す周波数f=0から順に、閾値K1(f)と比較を行ない、初めてS1(f)<K1(f)となる周波数fを探索し、この周波数fをステレオパラメータスイッチfstとして出力する。

0053

または、最も低域を示す周波数f=0から順に、閾値K2(f)と比較を行ない、初めてS1(f)>K2(f)となる周波数fを探索し、この周波数fをステレオパラメータスイッチfminとして出力し、次にf=fminから順に、閾値K1(f)と比較を行ない、初めてS1(f)<K1(f)となる周波数fを探索し、この周波数fをステレオパラメータスイッチfstとして出力しても良い。もしくは、この方法にてステレオパラメータスイッチを探索後、fminは出力せずfstのみ出力する構成としても良い。

0054

このステレオパラメータスイッチ(fst、fmin)は、例えば、外部記憶装置(17)や適宜の蓄積メディア(1000)に保存記憶される。あるいは、ステレオパラメータスイッチ(fst、fmin)は、モデムなどを経由して通信ネットワークNW(1000)に送信される。また、ステレオパラメータスイッチ(fst、fmin)は、係数選択部(204)の入力となる。

0055

ここで、閾値K1(f)、K2(f)は、周波数fごとに定まる値であり、低域(周波数fの値が小さい帯域)で小さい値とし、周波数fが大きくなるにしたがって値を大きく設定しても良い。

0056

このように閾値を設定することで、周波数領域全体ではなく、ステレオの定位感への影響が大きい低域部(f=0〜fstまたはf=fmin〜fst)についてMSステレオ方式によるステレオ信号符号化を行なうことから、符号化情報量を削減することができる(ステレオの定位感への影響が小さい高域部については、和信号M(t)のモノラル信号符号化列で代用される。)。もちろん、閾値K1(f)、K2(f)を周波数によらず一定値K1、K2としてもよい。

0057

(ステップS75)
係数選択部(204)は、ステレオパラメータスイッチfst、左チャンネル係数L(f)、右チャンネル係数R(f)を入力とし、左チャンネル係数L(f)、右チャンネル係数R(f)のうち、f=0〜fstまでの周波数に対応する選択左チャンネル係数Ls(f)、選択右チャンネル係数Rs(f)を選択して出力する。
あるいは、係数選択部(204)は、ステレオパラメータスイッチとしてfmin、fstが入力された場合には、f=fmin〜fstまでの周波数に対応する選択左チャンネル係数Ls(f)、選択右チャンネル係数Rs(f)を選択して出力する。
選択左チャンネル係数Ls(f)、選択右チャンネル係数Rs(f)は、差信号生成部(205)の入力となる。

0058

(ステップS76)
次に、差信号生成部(205)は、入力された選択左チャンネル係数Ls(f)および選択右チャンネル係数Rs(f)を用いて、式(10)に従い、周波数ごとに両係数の差を計算し、差信号係数D(f)を出力する。差信号係数D(f)は、係数別差信号符号化部(206)の入力となる。
D(f)=1/2×(Ls(f)−Rs(f))……(10)

0059

(ステップS77)
次に、係数別差信号符号化部(206)は、入力された差信号係数D(f)を符号化し、得られた符号列をステレオ化置換係数符号列として出力する。ここでは差信号係数D(f)の係数それぞれに対し対数logの値を計算し、このlogの値を均一幅で量子化することにより符号化して、ステレオ化置換係数符号列として出力する。なお、差信号係数D(f)を、スカラー量子化やベクトル量子化などにより符号化してもよい。
このステレオ化置換係数符号列は、例えば、外部記憶装置(17)や適宜の蓄積メディア(1000)に保存記憶される。あるいは、ステレオ化置換係数符号列は、モデムなどを経由して通信ネットワークNW(1000)に送信される。

0060

[ステレオ信号復号化処理]
ステレオ信号復号化装置(B)の外部記憶装置(27)には、ステレオ信号符号化装置(A)で得られたモノラル信号符号化列、ステレオパラメータスイッチ、ステレオ化置換係数符号列が記憶されているとする。これらモノラル信号符号化列、ステレオパラメータスイッチ、ステレオ化置換係数符号列は、通信ネットワーク(1000)を経由してステレオ信号符号化装置(A)から受信したものでもよいし、あるいは、ステレオ信号復号化装置(B)のドライブなどによって、モノラル信号符号化列、ステレオパラメータスイッチ、ステレオ化置換係数符号列が記憶された蓄積メディア(1000)から読み込まれたものでもよい。
これらモノラル信号符号化列、ステレオパラメータスイッチ、ステレオ化置換係数符号列が外部記憶装置(27)から適宜に読み出されてステレオ信号復号化処理が行われる(図8など参照。)。

0061

まず、G.722復号化部(301)が、モノラル信号符号化列を入力として、モノラル信号符号化列をフレーム単位で復号化し、復号音声データを出力する(ステップS8)。復号音声データは、周波数変換部(302)の入力となる。

0062

次に、周波数変換部(302)は、ステレオ信号符号化装置(A)の周波数変換部(104)と同様の変換方式によって、入力された復号音声データを周波数変換し、得られた周波数係数をモノラル符号化音係数Md(f)として出力する(ステップS9)。モノラル符号化音係数Md(f)は、係数ステレオ化部(304)の入力となる。

0063

(ステップS10)
帯域別ステレオ化置換係数復号化部(303)は、ステレオ化置換係数符号列およびステレオパラメータスイッチfstを入力として、ステレオ化置換係数符号列を周波数帯域がf=0〜fstで復号化し、差信号係数Ddec(f)として出力する。なお、ステレオパラメータスイッチとしてfminおよびfstを用いた場合、帯域別ステレオ化置換係数復号化部(303)は、ステレオ化置換係数符号列を周波数帯域がf=fmin〜fstで復号化し、差信号係数Ddec(f)として出力する。差信号係数Ddec(f)は、係数ステレオ化部(304)の入力となる。

0064

次に、係数ステレオ化部(304)が、モノラル符号化音係数Md(f)、差信号係数Ddec(f)、ステレオパラメータスイッチを入力として、左チャンネル信号および右チャンネル信号周波数領域係数を再構成し、再構成左チャンネル係数Ldec(f)、再構成右チャンネル係数Rdec(f)として出力する(ステップS11)。係数ステレオ化部(304)の詳細な機能ブロック図を図9に示す。

0065

〔係数ステレオ化部〕
係数加算部(401a)は、モノラル符号化音係数Md(f)、差信号係数Ddec(f)、およびステレオパラメータスイッチfstを入力とし、式(11)および式(12)に従って再構成左チャンネル係数Ldec(f)を求めて出力する(ステップS111)。
Ldec(f)=Md(f)+Ddec(f) (0≦f≦fst)……(11)
Ldec(f)=Md(f) (fst<f<N)……(12)

0066

係数加算部(401b)は、モノラル符号化音係数Md(f)、差信号係数Ddec(f)、およびステレオパラメータスイッチfstを入力とし、式(13)および式(14)に従って再構成右チャンネル係数Rdec(f)を求めて出力する(ステップS112)。
Rdec(f)=Md(f)−Ddec(f) (0≦f≦fst)……(13)
Rdec(f)=Md(f) (fst<f<N)……(14)

0067

なお、ステレオパラメータスイッチとしてfminおよびfstを用いる場合には、係数加算部(401a)は、モノラル符号化音係数Md(f)、差信号係数Ddec(f)、およびステレオパラメータスイッチfstを入力とし、式(15)〜式(17)に従って再構成左チャンネル係数Ldec(f)を求めて出力する。
Ldec(f)=Md(f) (0≦f<fmin)……(15)
Ldec(f)=Md(f)+Ddec(f) (fmin≦f≦fst)…(16)
Ldec(f)=Md(f) (fst<f<N)……(17)

0068

また同じく、ステレオパラメータスイッチとしてfminおよびfstを用いる場合には、係数加算部(401b)は、モノラル符号化音係数Md(f)、差信号係数Ddec(f)、およびステレオパラメータスイッチfstを入力とし、式(18)〜式(20)に従って再構成右チャンネル係数Rdec(f)を求めて出力する。
Rdec(f)=Md(f) (0≦f<fmin)……(18)
Rdec(f)=Md(f)−Ddec(f) (fmin≦f≦fst)…(19)
Rdec(f)=Md(f) (fst<f<N)……(20)

0069

(ステップS12)
図8の説明に戻る。周波数逆変換部(305a)は、再構成左チャンネル係数Ldec(f)(0≦f<N)を入力として、周波数変換部(302)に対応する周波数逆変換を計算して、フレーム単位の左チャンネル出力音声信号を出力する。同様に、周波数逆変換部(305b)は、再構成右チャンネル係数Rdec(f)(0≦f<N)を入力として、周波数変換部(302)に対応する周波数逆変換を計算して、フレーム単位の右チャンネル出力音声信号を出力する。

0070

《変形第1実施形態−1》
次に、第1実施形態の変形形態その1(変形第1実施形態−1)について図15図20を参照して説明する。
この変形第1実施形態−1は、第1実施形態における帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)で説明した例2および例3に係わる部分での変形実施形態である。主な差異は、帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)の処理に先立ち差信号を生成しておくことにある。従って、第1実施形態と同様の構成・機能などについては同じ符号を当てるなどして重複説明を略し、上記例2の場合を例にとって両実施形態の差異部分を説明することとする。
なお、変形第1実施形態−1のステレオ信号符号化装置の外部記憶装置には、左右チャンネルの入力音声信号から差信号を生成するためのプログラムも記憶されており、このプログラムは、DSPで解釈・実行されて差信号生成部が実現することになっている。

0071

変形第1実施形態−1では、上記ステップS5の処理に続き、差信号生成部(108)が、左チャンネルの遅延音声データおよび右チャンネルの遅延音声データを入力として、両信号の差信号D(t)を生成して出力する(ステップS6x)。この差信号D(t)は、周波数変換部(106)の入力となる。

0072

次に、周波数変換部(106)は、周波数変換部(104)と同様の変換方式によって、入力された差信号D(t)を周波数変換し、得られた周波数係数を原差信号係数Ds(f)として出力する(ステップS6y)。この原差信号係数Ds(f)が、第1実施形態における左右チャンネル係数L(f)、R(f)の差L(f)−R(f)に相当する。
この原差信号係数Ds(f)が、帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)の入力となる。より具体的には、原差信号係数Ds(f)は、第1実施形態の差分パワー計算部(202)および後述の差信号選択部(208)の入力となる(第1実施形態におけるステップS75の処理は不要である。)。

0073

差分パワー計算部(202)は、原差信号係数Ds(f)を入力として差分パワーDs(f)2を算出する(ステップS72bx)。この差分パワーDs(f)2が、第1実施形態における差分パワー(L(f)−R(f))2に相当する。

0074

差信号選択部(208)は、第1実施形態におけるステップS74の処理で得られたステレオパラメータスイッチfst、原差信号係数Ds(f)を入力とし、原差信号係数Ds(f)のうち、f=0〜fstまでの周波数に対応する原差信号係数Ds(f)に1/2を乗じたものを原差信号係数D(f)として出力する(ステップS76x)。ここで乗じる1/2は既述の定数係数である。なお、この定数係数は、例えばステップS6yの処理で乗じるようにしてもよい。

0075

ここでは、第1実施形態における例2を例にとって説明したが、例3の場合でも同様の処理となる。つまり、第1実施形態におけるステップS72cの処理が追加となる。

0076

《変形第1実施形態−2》
次に、第1実施形態の変形形態その2(変形第1実施形態−2)について図21および図22を参照して説明する。
この変形第1実施形態−2は、変形第1実施形態−1の変形実施形態である。主な差異は、変形第1実施形態−1では、符号化遅延分の遅延音声データから差信号を生成したが、変形第1実施形態−2では、差信号を符号化遅延分だけバッファリングして、これを周波数変換することにある。従って、第1実施形態ないし変形第1実施形態−1と同様の構成・機能などについては同じ符号を当てるなどして重複説明を略し、両実施形態の差異部分を説明することとする。

0077

変形第1実施形態−1では、差信号生成部(108c)が、図示しない音響信号切出手段によって出力されたL(t)およびR(t)を入力として、式(21)に従って差信号D(t)を生成し、差信号D(t)を出力する(ステップS5v)。差信号生成部(108c)によって出力された差信号D(t)は、データ遅延部(105c)の入力となる。なお、既述のとおり、MSステレオにおける定数係数は、(const1,const2)=(1/2,1)とする。
D(t)=1/2×(L(t)−R(t))……(21)

0078

ステップS5vの処理に続き、データ遅延部(105c)が、差信号D(t)を、和信号M(t)の符号化遅延分だけRAM(15)にバッファリングし、これを遅延差信号データとして出力する(ステップS6w)。データ遅延部(105c)によって出力された遅延差信号データはそれぞれ、周波数変換部(106)の入力となる。

0079

なお、上記のG.722符号化部(102)に相当する符号化部およびG.722復号化部(103)に相当する復号化部において符号化遅延の発生しない符号化方式を適用する場合には、データ遅延部(105c)を構成要素としないことができることなどは、上記各実施形態と同様である。

0080

次に、周波数変換部(106)は、上記周波数変換部(104)と同様の変換方式によって、入力された遅延差信号データを周波数変換し、得られた周波数係数を原差信号係数Ds(f)として出力する(ステップS6z)。この原差信号係数Ds(f)が、第1実施形態における左右チャンネル係数L(f)、R(f)の差L(f)−R(f)に相当する。

0081

なお、変形第1実施形態−2における帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)の処理は、変形第1実施形態−1の場合と同様である。

0082

《第2実施形態》
次に、本発明の第2実施形態について図23および図24を参照して説明する。
第2実施形態は、第1実施形態におけるステレオ信号復号化装置(B)の変形実施形態である。従って、第1実施形態と同様の構成・機能などについては同じ符号を当てるなどして重複説明を略する。

0083

図23に、第2実施形態におけるステレオ信号復号化装置(B1)の機能ブロック図を示す。第2実施形態におけるステレオ信号復号化装置(B1)の構成をとることにより周波数変換、周波数逆変換の回数を減らすことができ、演算量を削減することが可能となる。

0084

図2に例示するように、ステレオ信号復号化装置(B1)のハードウェア構成は、第1実施形態におけるステレオ信号復号化装置(B)と同様である。ステレオ信号復号化装置(B1)の外部記憶装置(27)には、符号化された和信号を復号するためのプログラム、符号化された差信号を復号化するためのプログラム、復号化された和信号および復号化された差信号から(時間領域における)左右チャンネルの信号を得るためのプログラム、周波数領域の信号を時間領域の信号に変換するためのプログラムが保存記憶されている。その他、これらのプログラムに基づく処理を制御するための制御プログラムも適宜に保存しておく。

0085

第2実施形態に係るステレオ信号復号化装置(B1)では、外部記憶装置(27)に記憶された各プログラムとこの各プログラムの処理に必要なデータが必要に応じてRAM(25)に読み込まれて、DSP(24)で解釈実行・処理される。その結果、DSP(24)が所定の機能(復号化部、帯域別ステレオ化置換係数復号化部、周波数逆変換部、和差信号復号部、制御部)を実現することで、ステレオ信号復号化処理が実現される。

0086

まず、G.722復号化部(901)が、モノラル信号符号化列を入力として、モノラル信号符号化列をフレーム単位で復号化し、モノラル信号復号音声Mdec(t)(0≦t<N)として出力する(ステップS21)。モノラル信号復号音声Mdec(t)は、和差信号復号部(904a)(904b)の入力となる。

0087

(ステップS22)
帯域別ステレオ化置換係数復号化部(902)は、ステレオ化置換係数符号列とステレオパラメータスイッチfstを入力として、ステレオ化置換係数符号列を周波数帯域がf=0〜fstで復号化し、差信号係数Ddec(f)として出力する。なお、帯域別ステレオ化置換係数復号化部(902)は、周波数帯域がf=fst+1〜N−1に関しては、Ddec(f)=0として出力する。また、ステレオパラメータスイッチとしてfminおよびfstを用いた場合、帯域別ステレオ化置換係数復号化部(902)は、ステレオ化置換係数符号列を周波数帯域がf=fmin〜fstで復号化し、差信号係数Ddec(f)として出力する。ただし、帯域別ステレオ化置換係数復号化部(902)は、周波数帯域がf=0〜fmin−1、f=fst+1〜N−1に関してはDdec(f)=0として出力する。差信号係数Ddec(f)は、周波数逆変換部(903)の入力となる。

0088

次に、周波数逆変換部(903)は、差信号係数Ddec(f)(0≦f<N)を入力として、第1実施形態におけるステレオ信号符号化装置(A)の周波数変換部(104)と同様の変換方式により周波数逆変換を行い、差信号復号音声Ddec(t)(0≦t<N)として出力する(ステップS23)。差信号復号音声Ddec(t)は、和差信号復号部(904a)(904b)の入力となる。

0089

(ステップS24)
次に、和差信号復号部(904a)は、モノラル信号復号音声Mdec(t)および差信号復号音声Ddec(t)を入力として、式(22)に従い、左チャンネル出力音声Ldec(t)を求めて出力する。同様に、和差信号復号部(904b)は、モノラル信号復号音声Mdec(t)および差信号復号音声Ddec(t)を入力として、式(23)に従い、右チャンネル出力音声Rdec(t)を求めて出力する。
Ldec(t)=Mdec(t)+Ddec(t)……(22)
Rdec(t)=Mdec(t)−Ddec(t)……(23)

0090

《第3実施形態》
次に、本発明の第3実施形態について図25図36を参照して説明する。
第3実施形態において、第1実施形態ないし第2実施形態と同様の構成・機能については、同じ符号を当てるなどして重複説明を略する。

0091

第3実施形態におけるステレオ信号符号化装置(A2)およびステレオ信号復号化装置(B2)のハードウェア構成例は、第1実施形態におけるステレオ信号符号化装置(A)およびステレオ信号復号化装置(B)と同様である。また、第3実施形態におけるステレオ信号符号化装置(A2)は、帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)において、ステレオパラメータスイッチおよびステレオ化置換係数符号を算出する際に、モノラル信号のパワーや左右チャンネル信号の差分パワーなどを用いて、左右チャンネル信号のMSステレオ符号列を和信号のモノラル信号符号化列で代用できる帯域の境界周波数を探索することに加え、モノラル信号のパワーや左右チャンネル信号とMSステレオ符号化における左右チャンネル信号との差分パワーなどを用いることで、符号化歪が大きい帯域の境界周波数を探索する点で、第1実施形態におけるステレオ信号符号化装置(A)と異なっている。

0092

第3実施形態におけるステレオ信号符号化装置(A2)の帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)の詳細な機能ブロック図を3つ例示して、図25図27に示す。なお、この3例の説明では、共通する処理については同じ符号を当てるなどして説明を略し、差異について説明を加えることにする。

0093

((例1−図27図31参照))
(ステップS700a)
まず、パワー計算部(501a)は、入力された左チャンネル係数L(f)に対し、周波数係数ごとの係数のパワーL2(f)を計算し出力する。同様に、パワー計算部(501b)は、入力された右チャンネル係数R(f)に対し、周波数係数ごとの係数のパワーR2(f)を計算し出力する。パワーL2(f)およびパワーR2(f)は、差信号係数送信判定部(508)の入力となる。

0094

(ステップS701a)
次に、差分パワー計算部(502a)は、入力された左チャンネル係数L(f)およびモノラル符号化音係数Md(f)を用いて、周波数係数ごとの係数の差分パワー(L(f)−Md(f))2を計算して出力する。同様に、差分パワー計算部(502b)は、入力された右チャンネル係数R(f)およびモノラル符号化音係数Md(f)を用いて、周波数係数ごとの係数の差分パワー(R(f)−Md(f))2を計算して出力する。差分パワー(L(f)−Md(f))2および差分パワー(R(f)−Md(f))2は、差信号係数送信判定部(508)の入力となる。

0095

次に、差信号生成部(503)は、左チャンネル係数L(f)および右チャンネル係数R(f)を入力として、係数ごとに式(24)を計算し、差信号係数D(f)を出力する(ステップS702)。差信号係数D(f)は、係数別差信号符号化部(504)の入力となる。
D(f)=1/2×(L(f)−R(f))……(24)

0096

次に、係数別差信号符号化部(504)は、入力された差信号係数D(f)を符号化して、得られた符号列を係数別差信号符号列として出力する(ステップS703)。ここでは差信号係数D(f)の係数それぞれに対して対数logの値を計算し、この値を均一幅で量子化することによって符号化し、係数別差信号符号列として出力する。なお、差信号係数D(f)を、スカラー量子化やベクトル量子化などによって符号化してもよい。係数別差信号符号列は、係数別差信号復号化部(505)および差信号係数選択部(510)の入力となる。

0097

次に、係数別差信号復号化部(505)は、入力された係数別差信号符号列を復号化して、復号差信号Sd(f)を出力する(ステップS704)。

0098

(ステップS705)
次いで、MS復号部(506a)は、モノラル符号化音係数Md(f)および復号差信号Sd(f)を入力として、式(25)に従い、MSステレオ方式における左チャンネル信号の復号化信号係数Ld(f)を計算して、これを出力する。同様に、MS復号部(506b)は、モノラル符号化音係数Md(f)および復号差信号Sd(f)を入力として、式(26)に従い、MSステレオ方式における右チャンネル信号の復号化信号係数Rd(f)を計算して、これを出力する。復号化信号係数Ld(f)、Rd(f)は、それぞれ差分パワー計算部(507a)(507b)の入力となる。
Ld(f)=Md(f)+Sd(f)……(25)
Rd(f)=Md(f)−Sd(f)……(26)

0099

なお、図25(〜図27)中のMS復号部(506a)の入力における2つの「+」の記号は、「+」の符号で与えられるモノラル符号化音係数Md(f)および「+」の符号で与えられる復号差信号Sd(f)を加算して復号化信号係数Ld(f)を算出することを表す。また、図25(〜図27)中のMS復号部(506b)の入力における「+」「−」の記号は、「+」の符号で与えられるモノラル符号化音係数Md(f)と「−」の符号で与えられる復号差信号Sd(f)を加算して復号化信号係数Rd(f)を算出することを表す。

0100

(ステップS706)
次に、差分パワー計算部(507a)は、入力された左チャンネル係数L(f)、復号化信号係数Ld(f)を用いて、周波数係数ごとの係数の差分パワー(L(f)−Ld(f))2を計算して出力する。同様に、差分パワー計算部(507b)は、入力された右チャンネル係数R(f)、復号化信号係数Rd(f)を用いて、周波数係数ごとの係数の差分パワー(R(f)−Rd(f))2を計算して出力する。差分パワー(L(f)−Ld(f))2および差分パワー(R(f)−Rd(f))2は、差信号係数送信判定部(508)の入力となる。

0101

次に、差信号係数送信判定部(508)は、入力されたパワーL2(f)、パワーR2(f)、差分パワー(L(f)−Md(f))2、差分パワー(R(f)−Md(f))2、差分パワー(L(f)−Ld(f))2、差分パワー(R(f)−Rd(f))2を用いて、以下に示す処理を行ない、ステレオパラメータスイッチを出力する。

0102

まず、差信号係数送信判定部(508)は、第1実施形態における差信号係数送信判定部(203)で説明した処理と同様に、式(27)から符号化音左右信号類似比S1(f)を求める(ステップS707a)。

0103

次に、差信号係数送信判定部(508)は、符号化音左右信号類似比S1(f)に対し、最も低域を示す周波数f=0から順に、閾値K1(f)と比較を行ない、初めてS1(f)<K1(f)となる周波数f(=f1)を探索する(ステップS708)。

0104

次いで、差信号係数送信判定部(508)は、式(28)から符号化歪距離S2(f)を求める(ステップS709)。

0105

次に、差信号係数送信判定部(508)は、符号化歪距離S2(f)に対し、最も低域を示す周波数f=0から順にステップS708で得られたf1まで、閾値K2(f)と比較を行ない、初めてS2(f)<K2(f)となるf(=f2)を探索する(ステップS710)。閾値K2(f)も閾値K1(f)と同様に低域(周波数fの値が小さい帯域である。)で小さい値を取り、周波数fが大きくなるにしたがって閾値K2(f)の値を大きく設定すると、ステレオの定位感への影響が大きい低域部でのステレオ信号符号化音を改善するような指定をすることになって効果が高い。

0106

差信号係数送信判定部(508)は、ステップS708およびステップS710で算出したf1およびf2の値の組をステレオパラメータスイッチとして出力する(ステップS711)。

0107

((例2−図26図32参照))
第3実施形態の例2では、第1実施形態における例2と同様にして、符号化音左右信号類似比S1(f)を求めてもよい。パワー計算部(501)が、モノラル符号化音係数Md(f)を入力としてパワーMd(f)2を計算し、これを出力する(ステップS700b)。差分パワー計算部(502)が、左右チャンネル係数L(f)、R(f)を入力として、差分パワー(L(f)−R(f))2を計算し、これを出力する(ステップS701b)。ステップS702〜S706は、上記例1と同様である。そして、差信号係数送信判定部(508)は、式(29)に従い、符号化音左右信号類似比S1(f)を求める(ステップS707b)。ステップS708〜S711は、上記例1と同様である。

0108

((例3−図27図33参照))
第3実施形態の例3では、第1実施形態における例3と同様にして、符号化音左右信号類似比S1(f)を求めてもよい。パワー計算部(501)が、モノラル符号化音係数Md(f)を入力としてパワーMd(f)2を計算し、これを出力する(ステップS700c)。次に、パワー加算部(513)が、式(30)に従い、周波数fに関するパワーMd(f)2の和を計算し、これを出力する(ステップS701c)。また、上記例2と同様にして差分パワー計算部(502)が、左右チャンネル係数L(f)、R(f)を入力として、差分パワー(L(f)−R(f))2を計算し、これを出力する(ステップS701b)。ステップS702〜S706は、上記例1と同様である。

0109

そして、差信号係数送信判定部(203)は、式(31)に従い、符号化音左右信号類似比S1(f)を求める(ステップS707c)。ステップS708〜S711は、上記例1と同様である。

0110

(ステップS712)
ステップS711に続いて、係数別信号符号化部(509a)は、左チャンネル係数L(f)を係数ごとにμlaw(ITU−TによってG.711として標準化されている符号化方式)によって符号化し、左チャンネル係数符号として出力する。同様に、係数別信号符号化部(509b)は、右チャンネル係数R(f)を係数ごとにμlawによって符号化し、右チャンネル係数符号として出力する。なお、第3実施形態ではμlawで符号化するとして説明したが、他の符号化方式により符号化してもよい。左チャンネル係数符号および右チャンネル係数符号は、左右信号係数選択部(511)の入力となる。

0111

次に、差信号係数選択部(510)は、ステレオパラメータスイッチと係数別差信号符号列を入力として、係数別差信号符号列から周波数f=f2+1〜f1の帯域の符号を選択抽出し、これを選択差信号係数符号として出力する(ステップS713)。選択差信号係数符号は、係数列生成部(512)の入力となる。

0112

左右信号係数選択部(511)は、ステレオパラメータスイッチ、左チャンネル係数符号、右チャンネル係数符号を入力として、周波数f=0〜f2までの帯域の左チャンネル係数符号および右チャンネル係数符号を選択抽出し、この選択抽出された左チャンネル係数符号および右チャンネル係数符号を結合して、これを選択左右チャンネル係数符号として出力する(ステップS714)。ここで、「符号の結合」とは、例えば、選択抽出された左チャンネル係数符号をx、選択抽出された右チャンネル係数符号をyと表すと、これらの符号の結合はx||yで表される。より具体的に例示説明すれば、x=01110100、y=11101100とすると、x||y=0111010011101100となる。選択左右チャンネル係数符号は、係数列生成部(512)の入力となる。

0113

次に、係数列生成部(512)は、選択左右チャンネル係数符号と選択差信号係数符号を入力として、それぞれの符号を結合した符号列を生成し、これをステレオ化置換係数符号列として出力する(ステップS715)。ここで、「符号の結合」とは、例えば、選択左右チャンネル係数符号をw(=x||y)、選択差信号係数符号をzと表すと、これらの符号の結合はw||z(=x||y||z)で表される。より具体的に例示説明すれば、w=0111010011101100、z=01100010とすると、w||z=011101001110110001100010となる。

0114

第3実施形態におけるステレオ信号復号化装置(B2)の機能ブロック図を図28に示す。

0115

まず、G.722復号化部(601)、周波数変換部(602)における処理は、第1実施形態におけるG.722復号化部(301)、周波数変換部(302)と同じである(ステップS8、ステップS9)。

0116

帯域別ステレオ化置換係数復号化部(603)は、ステレオ化置換係数符号列およびステレオパラメータスイッチを入力として、ステレオ化置換係数符号列から選択差信号係数列、左チャンネル信号係数列および右チャンネル信号係数列を復号し、これらを出力する(ステップS30)。帯域別ステレオ化置換係数符号化部(603)の詳細な機能ブロック図を図29に示す。

0117

まず、係数列分離部(701)は、ステレオ化置換係数符号列およびステレオパラメータスイッチを入力として、ステレオパラメータスイッチから取り出したf1、f2によって指定される帯域の選択差信号係数符号、左チャンネル係数符号および右チャンネル係数符号をステレオ化置換係数符号列から分離抽出し、これらを出力する(ステップS301)。選択差信号係数符号は、係数別差信号復号化部(702)の入力となる。左チャンネル係数符号は、係数別信号復号化部(703a)の入力となる。右チャンネル係数符号は、係数別信号復号化部(703b)の入力となる。

0118

次に、係数別差信号復号化部(702)は、入力された選択差信号係数符号およびステレオパラメータスイッチを用いて、選択差信号係数符号を復号化し、選択差信号係数列として出力する(ステップS302)。選択差信号係数列は、係数ステレオ化部(604)の入力となる。

0119

(ステップS303)
係数別信号復号化部(703a)は、入力された左チャンネル係数符号およびステレオパラメータスイッチを用いて、左チャンネル係数符号を復号化し、左チャンネル信号係数列として出力する。同様に、係数別信号復号化部(703b)は、入力された右チャンネル係数列符号およびステレオパラメータスイッチを用いて、右チャンネル係数列符号を復号化し、右チャンネル信号係数列として出力する。左チャンネル信号係数列および右チャンネル信号係数列は、係数ステレオ化部(604)の入力となる。

0120

図28の説明に戻る。係数ステレオ化部(604)は、モノラル符号化音係数Md(f)、選択差信号係数列Ddec(f)、左チャンネル信号係数列Ld(f)、右チャンネル信号係数列Rd(f)、ステレオパラメータスイッチを入力として、モノラル符号化音係数Md(f)をステレオ左右チャンネル係数に変換し、再構成左チャンネル係数、再構成右チャンネル係数として出力する(ステップS31)。図30に係数ステレオ化部(604)の詳細な機能ブロック図を示す。

0121

(ステップS311)
係数加算部(801a)は、モノラル符号化音係数Md(f)、差信号係数列Ddec(f)およびステレオパラメータスイッチを入力として、ステレオパラメータスイッチから取り出したf1、f2を用いて、式(32)および式(33)に従い、MS左チャンネル係数Ldec1(f)を求めて出力する。
Ldec1(f)=Md(f)+Ddec(f) (f2+1≦f<f1)…(32)
Ldec1(f)=Md(f) (f1≦f<N)……(33)

0122

同様に、係数加算部(801b)は、モノラル符号化音係数Md(f)、差信号係数列Ddec(f)およびステレオパラメータスイッチを入力として、ステレオパラメータスイッチから取り出したf1、f2を用いて、式(34)および式(35)に従い、MS右チャンネル係数Rdec1(f)を求めて出力する。
Rdec1(f)=Md(f)−Ddec(f) (f2+1≦f<f1)…(34)
Rdec1(f)=Md(f) (f1≦f<N)……(35)

0123

(ステップS312)
次に、係数入替部(802a)は、MS左チャンネル係数Ldec1(f)、左チャンネル信号係数列Ld(f)、ステレオパラメータスイッチを入力として、ステレオパラメータスイッチから取り出したf2を用いて、式(36)および式(37)に従い、再構成左チャンネル係数Ldecout(f)を求めて出力する。
Ldecout(f)=Ld(f) (0≦f<f2)……(36)
Ldecout(f)=Ldec1(f) (f2+1≦f<N)……(37)

0124

同様に、係数入替部(802b)は、MS右チャンネル係数Rdec1(f)、右チャンネル信号係数列Rd(f)、ステレオパラメータスイッチを入力として、ステレオパラメータスイッチから取り出したf2を用いて、式(38)および式(39)に従い、再構成右チャンネル係数Rdecout(f)を求めて出力する。
Rdecout(f)=Rd(f) (0≦f<f2)……(38)
Rdecout(f)=Rdec1(f) (f2+1≦f<N)……(39)

0125

再び図28の説明に戻る。
周波数逆変換部(605a)は、再構成左チャンネル係数Ldecout(f)(0≦f<N)を入力として、周波数計算部(602)に対応する逆変換を計算して、フレーム単位の左チャンネル出力音声信号を出力する。同様に、周波数逆変換部(605b)は、再構成右チャンネル係数Rdecout(f)(0≦f<N)を入力として、周波数計算部(602)に対応する逆変換を計算して、フレーム単位の右チャンネル出力音声信号を出力する(ステップS32)。

0126

《第4実施形態》
上記の第各実施形態では、ステレオ信号符号化処理において、和信号を符号化したモノラル信号符号化列を出力していた。また、ステレオ信号復号化処理において、モノラル信号符号化列を復号して、さらに周波数変換してモノラル符号化音係数Md(f)を得ていた。第4実施形態は、この処理部分の変形実施形態である。第4実施形態の要点は、ステレオ信号符号化処理において、モノラル符号化音係数Md(f)を出力し、ステレオ信号復号化処理において、ステレオ信号符号化処理において出力されたモノラル符号化音係数Md(f)を係数ステレオ化部の入力とすることにある。

0127

第4実施形態の具体的な機能構成を、第1実施形態を変形する場合を例にとって図37図40に示す。また、第1実施形態の場合と同じ機能・処理などについては重複説明を略する。

0128

第1実施形態のステレオ信号符号化処理では、G.722符号化部(102)によって符号化されて生成したモノラル信号符号化列が通信ネットワークNWあるいは蓄積メディア(1000)に出力されたが、第4実施形態のステレオ信号符号化処理では、周波数変換部(14)によって生成されたモノラル符号化音係数Md(f)が、通信ネットワークNWあるいは蓄積メディア(1000)に出力される(ステップS2d、ステップS4d)。

0129

また、第1実施形態のステレオ信号復号化処理では、通信ネットワークNWあるいは蓄積メディア(1000)から得たモノラル信号符号化列を、G.722復号化部(301)で復号化し、さらに周波数変換部(302)で周波数変換してモノラル符号化音係数Md(f)を生成し、このモノラル符号化音係数Md(f)を係数ステレオ化部(304)の入力としていた。しかし、第4実施形態のステレオ信号復号化処理では、上記の第4実施形態のステレオ信号符号化処理で出力されたモノラル符号化音係数Md(f)をそのまま係数ステレオ化部(304)の入力とするのである(第1実施形態のステップS8、S9が不要となる。)。
以上の説明は、第1実施形態を変形する場合を例にしたが、第3実施形態を変形する場合でも同様である。

0130

《第5実施形態》
上記の第各実施形態では、モノラル信号符号化列をG.722復号化部によって復号化したものが周波数変換部の入力となっていた。しかし、和信号M(t)を周波数変換部に入力する構成とすることも可能である。このような場合の実施形態の一例を、上記第1実施形態を変形する場合として図41および図42を参照して説明する。なお、第1実施形態の場合と同じ機能・処理などについては重複説明を略する。

0131

第5実施形態では、第1実施形態のG.722符号化部(102)に替わり、符号化遅延の発生しない符号化方式を用いて符号化処理を行う符号化部(102d)を用いるとする。なお、符号化部(102d)は、G.722のような符号化遅延の発生する符号化方式を用いた符号化処理を行うものとしてもよい。符号化部(102d)は、ステップS1で生成された和信号M(t)をフレーム単位で符号化し、この得られた符号列をモノラル信号符号化列として出力する(ステップS2)。

0132

第1実施形態では、モノラル信号符号化列をG.722復号化部(103)によって復号化したものが周波数変換部(104)の入力となっていた。第5実施形態では、G.722復号化部(103)の処理を行わず(つまり、上記ステップS3の処理が不要である。)、ステップS1で生成された和信号M(t)が周波数変換部(104)の入力となる。

0133

次に、周波数変換部(104)は、入力された和信号M(t)を周波数変換し、これによって得られた周波数係数をモノラル符号化音係数Md(f)として出力する(ステップS4x)。周波数変換は、第1実施形態と同様である。

0134

なお、第5実施形態では、第1実施形態におけるデータ遅延部(105a)(105b)の処理を行わないので、上記ステップS5の処理は不要である。つまり、周波数変換部(106a)(106b)は、図示しない音響信号切出手段によって出力されたL(t)およびR(t)を入力として、これらを周波数変換する処理を行う。

0135

ここで説明したように、ステップS1で生成された和信号M(t)を周波数変換部(104)の入力とすることは、第1実施形態以外の上記各実施形態でも適用可能である。

0136

本発明であるステレオ信号符号化装置・方法、ステレオ信号復号化装置・方法は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。また、上記実施形態において説明した処理は、記載の順に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されるとしてもよい。

0137

また、上記実施形態において説明したステレオ信号符号化装置、ステレオ信号復号化装置における処理機能をコンピュータによって実現する場合、ステレオ信号符号化装置、ステレオ信号復号化装置が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。そして、このプログラムをコンピュータで実行することにより、上記ステレオ信号符号化装置、ステレオ信号復号化装置における処理機能がコンピュータ上で実現される。

0138

この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置光ディスク光磁気記録媒体半導体メモリ等どのようなものでもよい。具体的には、例えば、磁気記録装置として、ハードディスク装置フレキシブルディスク磁気テープ等を、光ディスクとして、DVD(Digital Versatile Disc)、DVD−RAM(Random Access Memory)、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)、CD−R(Recordable)/RW(ReWritable)等を、光磁気記録媒体として、MO(Magneto-Optical disc)等を、半導体メモリとしてEEP−ROM(Electronically Erasable and Programmable-Read Only Memory)等を用いることができる。

0139

また、このプログラムの流通は、例えば、そのプログラムを記録したDVD、CD−ROM等の可搬型記録媒体販売譲渡貸与等することによって行う。さらに、このプログラムをサーバコンピュータ記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することにより、このプログラムを流通させる構成としてもよい。

0140

このようなプログラムを実行するコンピュータは、例えば、まず、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、一旦、自己の記憶装置に格納する。そして、処理の実行時、このコンピュータは、自己の記録媒体に格納されたプログラムを読み取り、読み取ったプログラムに従った処理を実行する。また、このプログラムの別の実行形態として、コンピュータが可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することとしてもよく、さらに、このコンピュータにサーバコンピュータからプログラムが転送されるたびに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することとしてもよい。また、サーバコンピュータから、このコンピュータへのプログラムの転送は行わず、その実行指示と結果取得のみによって処理機能を実現する、いわゆるASP(Application Service Provider)型のサービスによって、上述の処理を実行する構成としてもよい。なお、本形態におけるプログラムには、電子計算機による処理の用に供する情報であってプログラムに準ずるもの(コンピュータに対する直接の指令ではないがコンピュータの処理を規定する性質を有するデータ等)を含むものとする。

0141

また、この形態では、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させることにより、ステレオ信号符号化装置、ステレオ信号復号化装置を構成することとしたが、これらの処理内容の少なくとも一部をハードウェア的に実現することとしてもよい。

0142

本発明は、IPネットワークによるパケット音声通信システムや音声蓄積システムなどに適用して好適である。

図面の簡単な説明

0143

ステレオ信号符号化装置(A)のハードウェア構成を例示した構成ブロック図。
ステレオ信号復号化装置(B)のハードウェア構成を例示した構成ブロック図。
ステレオ信号符号化装置(A)の機能構成を例示した機能ブロック図。
データ遅延部を構成要素としないステレオ信号符号化装置(A)の機能構成を例示した機能ブロック図。
ステレオ信号符号化装置(A)の帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)の詳細な機能ブロック図(例1)。
ステレオ信号符号化装置(A)の帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)の詳細な機能ブロック図(例2)。
ステレオ信号符号化装置(A)の帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)の詳細な機能ブロック図(例3)。
ステレオ信号復号化装置(B)の機能構成を例示した機能ブロック図。
ステレオ信号復号化装置(B)の係数ステレオ化部(304)の詳細な機能ブロック図。
ステレオ信号符号化装置(A)における処理フローを示す図。
ステレオ信号符号化装置(A)の帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)における詳細な処理フローを示す図(例1)。
ステレオ信号符号化装置(A)の帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)における詳細な処理フローを示す図(例2)。
ステレオ信号符号化装置(A)の帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)における詳細な処理フローを示す図(例3)。
ステレオ信号復号化装置(B)における処理フローを示す図。
変形第1実施形態−1におけるステレオ信号符号化装置の機能構成を例示した機能ブロック図。
変形第1実施形態−1におけるステレオ信号符号化装置の帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)の詳細な機能ブロック図(例2に相当)。
変形第1実施形態−1におけるステレオ信号符号化装置の帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)の詳細な機能ブロック図(例3に相当)。
変形第1実施形態−1におけるステレオ信号符号化装置における処理フローを示す図。
変形第1実施形態−1におけるステレオ信号符号化装置の帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)における詳細な処理フローを示す図(例2に相当)。
変形第1実施形態−1におけるステレオ信号符号化装置の帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)における詳細な処理フローを示す図(例3に相当)。
変形第1実施形態−2におけるステレオ信号符号化装置の機能構成を例示した機能ブロック図。
変形第1実施形態−2におけるステレオ信号符号化装置における処理フローを示す図。
ステレオ信号復号化装置(B1)の機能構成を例示した機能ブロック図。
ステレオ信号復号化装置(B1)における処理フローを示す図。
ステレオ信号符号化装置(A2)の帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)の詳細な機能ブロック図(例1)。
ステレオ信号符号化装置(A2)の帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)の詳細な機能ブロック図(例2)。
ステレオ信号符号化装置(A2)の帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)の詳細な機能ブロック図(例3)。
ステレオ信号復号化装置(B2)の機能構成を例示した機能ブロック図。
ステレオ信号復号化装置(B2)の帯域別ステレオ化置換係数復号化部(603)の詳細な機能ブロック図。
ステレオ信号復号化装置(B2)の係数ステレオ化部(604)の詳細な機能ブロック図。
ステレオ信号符号化装置(A2)の帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)における詳細な処理フローを示す図(例1)。
ステレオ信号符号化装置(A2)の帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)における詳細な処理フローを示す図(例2)。
ステレオ信号符号化装置(A2)の帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)における詳細な処理フローを示す図(例3)。
ステレオ信号復号化装置(B2)における処理フローを示す図。
ステレオ信号復号化装置(B2)の帯域別ステレオ化置換係数復号化部(603)における詳細な処理フローを示す図。
ステレオ信号復号化装置(B2)の係数ステレオ化部(604)における詳細な処理フローを示す図。
第4実施形態におけるステレオ信号符号化装置の機能構成を例示した機能ブロック図。
第4実施形態におけるステレオ信号符号化装置における処理フローを示す図。
第4実施形態におけるステレオ信号復号化装置の機能構成を例示した機能ブロック図。
第4実施形態におけるステレオ信号復号化装置における処理フローを示す図。
第5実施形態におけるステレオ信号符号化装置の機能構成を例示した機能ブロック図。
第5実施形態におけるステレオ信号符号化装置における処理フローを示す図。

符号の説明

0144

Aステレオ信号符号化装置
A2 ステレオ信号符号化装置
Bステレオ信号復号化装置
B1 ステレオ信号復号化装置
B2 ステレオ信号復号化装置
101和信号生成部
102 G.722符号化部
102d 符号化部
103 G.722復号化部
104周波数変換部
105aデータ遅延部
105b データ遅延部
105c データ遅延部
106 周波数変換部
106a 周波数変換部
106b 周波数変換部
107帯域別ステレオ化置換係数符号化部
108差信号生成部
108c 差信号生成部
201aパワー計算部
201b パワー計算部
202a差分パワー計算部
202b 差分パワー計算部
203 差信号係数送信判定部
204 係数選択部
205 差信号生成部
206 係数別差信号符号化部
207パワー加算部
208 差信号選択部
301 G.722復号化部
302 周波数変換部
303 帯域別ステレオ化置換係数復号化部
304 係数ステレオ化部
305a周波数逆変換部
305b 周波数逆変換部
401a 係数加算部
401b 係数加算部
501a パワー計算部
501b パワー計算部
502a 差分パワー計算部
502b 差分パワー計算部
503 差信号生成部
504 係数別差信号符号化部
505 係数別差信号復号化部
506a MS復号部
506b MS復号部
507a 差分パワー計算部
507b 差分パワー計算部
508 差信号係数送信判定部
509a 係数別信号符号化部
509b 係数別信号符号化部
510 差信号係数選択部
511左右信号係数選択部
512係数列生成部
601 G.722復号化部
602 周波数変換部
603 帯域別ステレオ化置換係数復号化部
604 係数ステレオ化部
605a 周波数逆変換部
605b 周波数逆変換部
701 係数列分離部
702 係数別差信号復号化部
703a 係数別信号復号化部
703b 係数別信号復号化部
801a 係数加算部
801b 係数加算部
802a 係数入替部
802b 係数入替部
901 G.722復号化部
902 帯域別ステレオ化置換係数復号化部
903 周波数逆変換部
904 和差信号復号部

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