JP2007017628A - 復号化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 帯域拡大技術を用いたオーディオデコーダに関し、帯域拡大のための符号化信号が不完全な場合でも、耳障りなノイズを発生させることなく再生ができるオーディオデコーダを提供する。
【解決手段】 オーディオデコーダ１０は、第１符号化信号を復号化し第１復号化信号を生成する第１復号化部１００、第２符号化信号を用いて第１復号化信号の周波数帯域を拡大する第２復号化部１０１、第２符号化信号が、第１復号化信号の周波数帯域を拡大するための符号として完全かどうかを検出し、完全でない場合、偽となるフラグを発生する検出部１０２、フラグが偽である場合、第１復号化信号を２倍のサンプリング周波数の信号に変換して出力するアップサンプリング部１０３、及びフラグが偽である場合はアップサンプリング部１０３の出力信号を出力し、フラグが真である場合は第２復号化部１０１の出力信号を出力する選択部１０４を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、帯域拡大技術を用いたオーディオデコーダ等の復号化装置に関し、特に、狭帯域の復号化信号の周波数帯域を拡大する為の符号化信号を用いてオーディオ信号を再生するオーディオデコーダに関する。また、本発明は、主には、ＭＰＥＧ規格ＡＡＣ（Advanced Audio Coding）＋ＳＢＲ(Spectral Band Replication)方式（ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−３）の符号化信号を再生するオーディオデコーダ等の復号化装置に関する。

現在、ＭＰＥＧ規格ＡＡＣ＋ＳＢＲ方式の符号化信号を再生するオーディオデコーダの開発が進められている。ＭＰＥＧ規格ＡＡＣ＋ＳＢＲ方式の圧縮信号は、例えば図９のように構成されている。即ち、１オーディオフレーム毎に、ＡＡＣ方式の符号化信号と、当該ＡＡＣ方式の符号化信号を再生して得られる復号化信号の周波数帯域を拡大するためのＳＢＲ符号化信号から構成されている。

ここで、例えばＡＡＣ方式の符号化信号が２４ＫＨｚのサンプリング周波数の信号を符号化した符号化信号である場合、当該符号化信号をＡＡＣ方式で復号化した場合、１オーディオフレーム毎に、１０２４点の２４ＫＨｚサンプリングのＰＣＭ（Pulse Code Modulation）信号が得られるが、ＳＢＲ符号化信号も用いて復号化した場合、２０４８点の４８ＫＨｚサンプリングのＰＣＭ信号が得られる。それが図９に示された状態である。

しかしながら、図１０に示すように、例えば電波状態が不良、ディスクに損傷がある等、特定のオーディオフレームにおいて、ＡＡＣ部の符号化信号は正常であるのに、ＳＢＲ部の符号化信号が不完全である場合がある。この場合、ＡＡＣ部のみが再生され、即ち１０２４点の２４ＫＨｚサンプリングのＰＣＭ信号が再生されることとなり、突然サンプリング周波数が変ってしまい、そのまま再生すると耳障りなノイズが発生することとなる。

また、次のオーディオフレームで再びＳＢＲ部の符号化信号が完全な状態に戻った場合、また突然サンプリング周波数が変ってしまい、そのまま再生すると耳障りなノイズが発生するという課題がある。このように、ＡＡＣ＋ＳＢＲ再生時に、ＳＢＲ部のデータにエラーが発生する場合、そのままＡＡＣ部分のみの復号化信号を出力すると、サンプリング周波数が突然変更するので著しく異音を発するという問題がある。

さらに、図１０に示すように、瞬間的に、ＤＡコンバータの種類をサンプリング周波数に応じて２４ＫＨｚ、４８ＫＨｚと瞬間的に変更できれば問題ないが、このような瞬間的なＤＡコンバータの変更は不可能である。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、ＡＡＣ＋ＳＢＲ方式の符号化信号において、ＳＢＲ部の符号化信号が不完全或いは、ＳＢＲ部の符号化信号が欠落している場合でも、耳障りなノイズを発生させることなく、復号化することができるオーディオデコーダ等の復号化装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本願の請求項１記載の復号化装置は、第１符号化信号と、当該第１符号化信号を復号化して得られる第１復号化信号の周波数帯域を拡大する為の信号を符号化して得られた第２符号化信号とからなる符号化信号を復号化する復号化装置であって、前記第１符号化信号を復号化し前記第１復号化信号を生成する第１復号化手段と、前記第２符号化信号を用いて前記第１復号化信号の周波数帯域を拡大する第２復号化手段と、前記第２符号化信号が、前記第１復号化信号の周波数帯域を拡大するための符号として完全かどうかを検出し、完全でない場合には、完全でないことを示す偽となるフラグを発生する検出手段とを備えることを特徴とする。

また、本願の請求項２記載の復号化装置は、さらに、前記フラグが偽である場合、前記第１復号化信号を２倍のサンプリング周波数の信号に変換して出力するアップサンプリング手段と、前記フラグが偽である場合は、前記アップサンプリング手段の出力信号を出力し、前記フラグが真である場合は、前記第２復号化手段の出力信号を出力する選択手段とを備えることを特徴とする。

これらの構成により、第２符号化信号が不完全な場合や、存在しない場合でも、出力信号のサンプリング周波数が変動しないので、耳障りなノイズを発生させないで済むことができる。

また、本願の請求項３記載の復号化装置の前記第２復号化手段は、前記第１復号化信号をＦ個の周波数帯域信号からなる第１周波数信号に変換する分析フィルタと、前記第１周波数信号と前記第２符号化信号とから、２×Ｆ個の周波数帯域信号からなる第２周波数信号を生成する帯域拡大手段と、前記第２周波数信号を時間軸信号に変換する合成フィルタとを有し、前記第２復号化手段は、前記フラグが偽である場合、前記帯域拡大手段を用いず、前記分析フィルタ及び前記合成フィルタを用いて、前記第１復号化信号を２倍のサンプリング周波数の信号に変換して出力することを特徴とする。

また、本願の請求項４記載の復号化装置は、さらに、前記フラグが真である場合は、前記帯域拡大手段の出力信号の一部或いは全部を前記合成フィルタに送出し、前記フラグが偽である場合は、前記分析フィルタの出力信号の一部或いは全部を前記合成フィルタに送出する選択手段を備えることを特徴とする。

これらの構成により、第２符号化信号が不完全な場合でも、完全な場合と同じフィルタを用いて周波数帯域を２倍にアップサンプリングするため、不完全な場合と完全な場合との切り変わり目がさらにスムーズに処理されることとなる。

また、本願の請求項５記載の復号化装置の前記帯域拡大手段は、前記フラグが偽である場合、前記合成フィルタの入力となる２×Ｆ個の周波数信号のうち、低域には、前記第１周波数信号の少なくとも一部を入力し、高域には、聴覚的に知覚されないことを意図した信号を入力して前記第２周波数信号を生成することを特徴とする。

この構成により、高域の周波数成分に聴覚的に余分な成分が生成されないこととなる。
また、本願の請求項６記載の復号化装置の前記帯域拡大手段は、前記フラグが偽である場合、前記合成フィルタの入力となる２×Ｆ個の周波数信号のうち、低域のＦ個には、前記第１周波数信号を入力し、高域のＦ個には、値が実質的に０である信号を入力して前記第２周波数信号を生成することを特徴とする。

この構成により、高域の周波数成分が完全にクリアされることとなる。
また、本願の請求項７記載の復号化装置において、前記第１符号化信号は、ＭＰＥＧ規格ＡＡＣ＋ＳＢＲ方式におけるＡＡＣ部の信号であり、前記第２符号化信号は、ＭＰＥＧ規格ＡＡＣ＋ＳＢＲ方式におけるＳＢＲ部の信号であり、前記検出手段は、ＭＰＥＧ規格ＡＡＣ＋ＳＢＲ方式におけるＳＢＲ部の符号化信号規則を用いて、前記第２符号化信号が前記第１復号化信号の周波数帯域を拡大するための符号として完全かどうかを検出することを特徴とする。

この構成により、ＭＰＥＧ規格ＡＡＣ＋ＳＢＲ方式において、前記同様の効果が得られる。

また、本願の請求項８記載の復号化装置の検出手段は、取得した符号化信号のビット数の総数が、前記第２符号化信号の符号を格納しているＦill_elementのサイズより大きい場合には、前記第２符号化信号を不正規な信号であると判断して、前記偽となるフラグを発生することを特徴とする。さらに、本願の請求項９記載の復号化装置の検出手段は、bs_headerが取得できない場合には、前記第２符号化信号を不正規な信号であると判断して、前記偽となるフラグを発生することを特徴とする。またさらに、本願の請求項１０記載の復号化装置の検出手段は、前記第２符号化信号が存在しない場合に、前記偽となるフラグを発生することを特徴とする。

これらの構成により、検出手段において、第２符号化信号の正規、又は不正規を的確に判断して、真となるフラグ又は偽となるフラグを発生することが可能となる。

尚、前記目的を達成するために、本発明は、復号化装置の特徴的な手段をステップとする復号化方法として実現したり、コンピュータに各ステップを実行させるためのプログラムとして実現することもできる。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通じて配信することができるのは言うまでもない。

本発明に係る復号化装置は、第２符号化信号が不完全な場合や、存在しない場合でも、出力信号のサンプリング周波数が変動しないので、耳障りなノイズを発生させないで済むことができる。

また、第２符号化信号が不完全な場合でも、完全な場合と同じフィルタを用いて周波数帯域を２倍にアップサンプリングするため、不完全な場合と完全な場合との切り変わり目がさらにスムーズに処理されることとなる。さらに、高域の周波数成分に聴覚的に余分な成分が生成されないこととなる。またさらに、高域の周波数成分が完全にクリアされることとなる。

そして、ＭＰＥＧ規格ＡＡＣ＋ＳＢＲ方式において、前記同様の効果が得られる。

以下、本発明に係る復号化装置であるオーディオデコーダの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１におけるオーディオデコーダ１０の構成を示す図である。

オーディオデコーダ１０は、図２に示すような第１符号化信号２０１と第２符号化信号２０２とからなる符号化信号２００を復号化する復号化装置であって、第１符号化信号２０１は、狭帯域のオーディオ信号をＭＰＥＧ規格ＡＡＣ方式で符号化した符号化信号であり、第２符号化信号２０２は、第１符号化信号２０１を復号化して得られる第１復号化信号の周波数帯域を拡大する為の信号を符号化して得られた符号化信号であり、ＭＰＥＧ規格ＡＡＣ＋ＳＢＲ方式におけるＳＢＲ部の符号化信号である。

そして、図１において、オーディオデコーダ１０は、第１符号化信号を復号化し第１復号化信号を生成する第１復号化部１００、第２符号化信号を用いて第１復号化信号の周波数帯域を拡大する第２復号化部１０１、第２符号化信号が、第１復号化信号の周波数帯域を拡大するための符号として完全かどうかを検出し、完全でない場合、偽となるフラグを発生する検出部１０２、フラグが偽である場合、第１復号化信号を２倍のサンプリング周波数の信号に変換して出力するアップサンプリング部１０３、及びフラグが偽である場合はアップサンプリング部１０３の出力信号を出力し、フラグが真である場合は第２復号化部１０１の出力信号を出力する選択部１０４を備える。

以上のように構成されたオーディオデコーダ１０の動作について以下説明する。
まず、第１復号化部１００において、第１符号化信号と第２符号化信号とからなる符号化信号のうち、第１符号化信号を復号化し第１復号化信号を生成する。ここで符号化信号は、図２に示すように構成されている。即ち、１オーディオフレーム毎に、ＡＡＣ方式の第１符号化信号２０１と、当該ＡＡＣ方式の第１符号化信号２０１を再生して得られる復号化信号の周波数帯域を拡大するためのＳＢＲ方式の第２符号化信号２０２から構成されている。従って、第１復号化部１００は、ＡＡＣ方式の復号化規格に則って第１符号化信号２０１を復号化し第１復号化信号を生成する。

次に、本実施の形態１に係るオーディオデコーダ１０の検出部１０２における第２符号化信号のエラー検出法を下記の（１）〜（３）に例示する。オーディオデコーダ１０の検出部１０２は、第２符号化信号が、第１復号化信号の周波数帯域を拡大するための符号として完全かどうかを検出し、完全でない場合、偽となるフラグを発生する。

ここで、検出する方法としては、ＭＰＥＧ規格ＡＡＣ＋ＳＢＲ方式のＳＢＲ部の符号化規則（ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−３のおけるＳＢＲ部のビットストリームシンタックス規則）に則って第２符号化信号が完全かどうかを検出する。

本実施の形態１においては、（１）必ずしも、直接的にビットストリームシンタックス規則違反を検出するだけでなく、例えば、ビットストリームシンタックス規則に則ってビットストリームを取得していく際、取得した信号のビット数の総数を検出し、それが不適切に大きな値でないかどうかを調べるというような方法でもよい。即ち、取得した信号のビット数の総数が、ＳＢＲ部の符号を格納しているＦill_elementのサイズより大きくなったら不正規な信号であると判断しフラグを偽とする、という方法でもよい。ここで、Ｆill_elementとは、ＭＰＥＧ規格ＡＡＣ方式で定められたものであり、所定の情報を格納するために設けられた情報格納用ボックスのことである。

また、（２）ビットストリームシンタックス規則に違反はしていなくても、bs_headerが取得できないことをもって、第２符号化信号が不完全である、としてもよい。このbs_headerには、１オーディオフレーム毎のＡＡＣ符号化信号とＳＢＲ符号化信号の領域等のＳＢＲ部を処理するための補助情報が含まれている。そして、bs_header_Ｆlagは、bs_headerの有無を示すフラグであり、ＭＰＥＧ規格ＡＡＣ＋ＳＢＲ方式のＳＢＲ部の符号化規則においては、このフラグか「１」の場合においてのみ、bs_headerが存在する。

従って、例えば、デジタル放送でＡＡＣ＋ＳＢＲ方式が用いられているような場合で、放送中の番組の受信チャネルを切り替えた直後に、フラグが「１」の状態のbs_header_Ｆlagが取得できないためにbs_headerが取得できない、というようなケースや、あるいは、蓄積されたＡＡＣ＋ＳＢＲ信号の途中の再生位置から再生を行った際に、フラグが「１」の状態のbs_header_Ｆlagが取得できない、というようなケースのときに限る。

尚、単に通常のＡＡＣ＋ＳＢＲの再生が連続的に行われている時にbs_header_Ｆlagが取得できないということをもって、フラグを偽としてはならない。なぜならば、フラグが「１」の状態のbs_header_Ｆlagとは、ＡＡＣ＋ＳＢＲ規格で定められた、ＳＢＲ部のヘッダ情報の存在を示すフラグであり、必ずしも全てのオーディオフレームに存在しなくてもよいように規格化されているものであり、放送中の番組の受信チャネルを切り替え時や、蓄積されたＡＡＣ＋ＳＢＲ信号の途中の再生位置から再生を行った際などは正しく取得できない可能性があるが、通常の連続再生中の場合は、最も最近に取得したフラグが「１」の状態のbs_header_Ｆlagによって導かれたＳＢＲ部のヘッダ情報に基づいて再生することが規格化されているからである。

また、検出部１０２は、（３）そもそも、ＳＢＲ部の符号化信号が存在しないことをもってフラグに偽を設定してもよい。通常ＳＢＲ部が存在しない場合、単なるＡＡＣストリームと判断して、ＡＡＣ再生を行えば良いわけであるが、例えば、現在実用化放送の準備段階にある所謂１Ｓｅｇ放送では、音声方式として、２４ＫＨｚのＡＡＣ、４８ＫＨｚのＡＡＣ、ＡＡＣ部が２４ＫＨｚでＳＢＲ部によって４８ＫＨｚ再生となるＡＡＣ＋ＳＢＲ、の３種類が運用される予定である。その場合、２４ＫＨｚのＡＡＣ以外は、出力のＰＣＭが４８ＫＨｚとなるので、２４ＫＨｚのＡＡＣの場合も、出力のＰＣＭが４８ＫＨｚとなるようにすれば、受信機として、４８ＫＨｚのＤＡ変換処理のみを準備すればよいことなり、受信機を安価に構成することができる。この場合、２４ＫＨｚのＡＡＣが入力された場合、ＳＢＲ部がないことをもって、前記フラグに偽を設定すれば、本願の作用によって、４８ＫＨｚのＰＣＭ信号が生成されることになり、面倒なＤＡ変換処理のモード変更を行わないですむ。整理すると以下のようなことである。

・２４ＫＨｚのＡＡＣの場合、フラグに偽を設定する。
・ＡＡＣ部が２４ＫＨｚでＳＢＲ部によって４８ＫＨｚ再生となるＡＡＣ＋ＳＢＲの場合、ＳＢＲ部のエラーの有無によって、フラグに真或いは偽を設定する。
・４８ＫＨｚのＡＡＣの場合は、本願の対象外である（つまり通常通りＡＡＣ再生を行う）。

尚、上記のように、符号化信号を解析して、ＳＢＲ部がないことを検出するまでもなく、２４ＫＨｚのＡＡＣであることが、別途手段で検出できる場合（例えば、放送データの管理情報などによって検出できる場合）は、それをもって前記フラグに偽を設定すればよいことはいうまでもない。

そして、本実施の形態１のオーディオデコーダ１０の第２復号化部１０１は、フラグが真の場合には、第２符号信号を用いて、第１復号化信号の周波数帯域を拡大する。この方法は、ＭＰＥＧ規格ＡＡＣ＋ＳＢＲ方式に沿って行えばよい。

一方、フラグが偽の場合は、アップサンプリング部１０３において、第１復号化信号を２倍のサンプリング周波数の信号に変換する。この方法は、従来から知られているどのような方法でもよい。

そして、選択部１０４において、フラグが偽である場合はアップサンプリング部１０３の出力信号を出力し、フラグが真である場合は第２復号化部１０１の出力信号を出力する。

図３は、本実施の形態１に係るオーディオデコーダ１０の選択部１０４からの出力信号の参考図を示す。

本図のように、ＳＢＲ部にエラーが発生し、検出部１０２においてエラー検出された場合には、アップサンプリング部１０３においてＡＡＣ部のサンプリング周波数を、例えば直線補完を用いて２点間の周波数の平均値を算出して、１０２４点のＰＣＭを２倍の２０４８点のＰＣＭにアップサンプリングする。このため、再生時においてサンプリング周波数が変更してノイズが発生することを適切に防止することが可能となる。

上記のように、本実施の形態１に係るオーディオデコーダ１０は、検出部１０２において、第２符号化信号が、第１復号化信号の周波数帯域を拡大するための符号として完全かどうかを検出し、完全でない場合、偽となるフラグを発生する。また、アップサンプリング部１０３は、フラグが偽である場合、第１復号化信号を２倍のサンプリング周波数の信号に変換して出力し、選択部１０４は、フラグが偽である場合はアップサンプリング部１０３の出力信号を出力し、フラグが真である場合は第２復号化部１０１の出力信号を出力する。

このため、本発明に係るオーディオデコーダ１０においては、第２符号化信号が不完全な場合や、存在しない場合でも、出力信号のサンプリング周波数が変動しないので、耳障りなノイズを発生させないで済むこととなる。

（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２に係るオーディオデコーダについて図面を参照しながら説明する。

図４は、本実施の形態２におけるオーディオデコーダ４０の構成を示す図である。オーディオデコーダ４０は、第１符号化信号を復号化し第１復号化信号を生成する第１復号化部４００、第２符号化信号を用いて第１復号化信号の周波数帯域を拡大する第２復号化部４０１、及び第２符号化信号が、第１復号化信号の周波数帯域を拡大するための符号として完全かどうかを検出し、完全でない場合、偽となるフラグを発生する検出部４０４を備えている。

そして、本実施の形態２に係るオーディオデコーダ４０において、第２復号化部４０１は、第１復号化信号をＦ個の周波数帯域信号からなる第１周波数信号に変換する分析フィルタ４０３、第１周波数信号と第２符号化信号とから、２×Ｆ個の周波数帯域信号からなる第２周波数信号を生成する帯域拡大部４０４、２×Ｆ個の周波数帯域信号からなる周波数信号を時間軸信号に変換する合成フィルタ４０５、フラグが真である場合は、帯域拡大部４０４の出力信号の一部或いは全部を合成フィルタ４０５に送出し、フラグが偽である場合は、分析フィルタ４０３の出力信号の一部或いは全部を合成フィルタ４０５に送出する選択部４０６を内蔵している。

次に、以上のように構成された本実施の形態２のオーディオデコーダ４０の動作について以下説明する。

まず、第１復号化部４００において、第１符号化信号と第２符号化信号とからなる符号化信号のうち、第１符号化信号を復号化し第１復号化信号を生成する。この方法は実施の形態１で述べたのと同様でよい。

次に、検出部４０２において、第２符号化信号が、第１復号化信号の周波数帯域を拡大するための符号として完全かどうかを検出し、完全でない場合、偽となるフラグを発生する。この方法も実施の形態１で述べたのと同様でよい。

次に、第２復号化部４０１に内蔵の分析フィルタ４０３は、第１復号化信号をＦ個の周波数帯域信号からなる第１周波数信号に変換する。ＡＡＣ＋ＳＢＲ方式ではＦは３２であり、ポリフェイズフィルタの手法で３２帯域の周波数帯域信号からなる周波数信号に変換するが、必ずしも本願の趣旨からはその必要はない。即ち、帯域の数は３２でなく、４や１６や６４などでもよいし、ポリフェイズフィルタでなくＱＭＦ（Quadrature Mirror Ｆilter）などを用いてもよい。

次に、フラグが真の場合は、第２復号化部４０１に内蔵の帯域拡大部４０４は、第２符号信号を用いて、Ｆ個の周波数帯域信号からなる第１周波数信号から、２×Ｆ個の周波数帯域信号からなる第２周波数信号を生成する。この方法は、ＭＰＥＧ規格ＡＡＣ＋ＳＢＲ方式に沿って行えばよい。フラグが真の場合は、さらに選択部４０６は、２×Ｆ個の周波数帯域信号からなる第２周波数信号を合成フィルタ４０５に送出する。

合成フィルタ４０５では、そのようにして受け取った第２周波数信号を時間軸信号に変換する。ＡＡＣ＋ＳＢＲ方式では、ポリフェイズフィルタの手法で６４帯域の周波数帯域信号からなる周波数信号を時間軸に変換するが、必ずしも本願の趣旨からはその必要はない。即ち、帯域の数は６４でなく、８や３２や１２８などでもよいし、ポリフェイズフィルタでなくＱＭＦ等を用いてもよい。勿論、分析フィルタで用いた手法と合成フィルタで用いる手法とは相互に整合したものでなければならないことは言うまでもない。

このような、フラグが真の場合の信号の流れを整理した図が図５である。即ち、入力された第１復号化信号は、分析フィルタ４０３でＦ帯域の周波数信号に変換され、その後、帯域拡大部４０４で２×Ｆ帯域の周波数信号に拡大され、合成フィルタ４０５で時間信号に変化される。

一方、フラグが偽の場合は、選択部４０６は、Ｆ個の周波数帯域信号からなる第１周波数信号を合成フィルタ４０５に送出し、合成フィルタ４０５では、そのようにして受け取った周波数信号を時間軸信号に変換するがその方法を示した図が図６である。即ち、分析フィルタ４０３からの出力であるＦ帯域の周波数信号は、合成フィルタ４０５への低域の周波数信号となり、高域の周波数信号は例えば０が埋められる。そのようにして構成された２×Ｆ帯域の周波数信号は合成フィルタ４０５で時間信号に変化される。ここでは、高域の周波数信号に０を埋めることを述べたが、必ずしもそうでなくてもよく、例えば、完全に０でないまでも、聴覚に激しくは知覚されない程度の信号を挿入するようにしてもよい。

図７は、本実施の形態２に係るオーディオデコーダ４０の第２復号化部４０１における処理の説明図を示す。

図７（ａ）は、図５のフラグが真の場合の復号化方法に対応し、入力された２４ＫＨｚの第１復号化信号は、分析フィルタ４０３でＦ帯域の周波数信号に変換され、その後、帯域拡大部４０４でＳＢＲ符号化信号を用いて２×Ｆ帯域の周波数信号に拡大され、合成フィルタ４０５で時間信号に変化され、４８ＫＨｚのＰＣＭとして出力される。

一方、図７（ｂ）は、図６のフラグが偽の場合の復号化方法に対応し、入力された２４ＫＨｚの第１復号化信号は、分析フィルタ４０３からの出力であるＦ帯域の周波数信号は、帯域拡大部４０４における処理を行わずに、合成フィルタ４０５への低域の周波数信号となり、高域の周波数信号は例えば０が埋められる。そのようにして構成された４８ＫＨｚの周波数信号は合成フィルタ４０５で時間信号に変化される。

図８は、本実施の形態２に係るオーディオデコーダ４０の第２復号化部４０１の動作手順を示すフローチャートである。

この図８は、図７（ａ）及び（ｂ）に対応した処理であり、最初に、第１復号化部４００で第１符号化信号であるＡＡＣ部の復号化処理を行われ（Ｓ８０１）、分析フィルタ４０３でＦ帯域の周波数信号に変換される（Ｓ８０２）。そして、検出部４０２でＳＢＲ部のエラー検出が行ない場合には（Ｓ８０３でＮｏ）、帯域拡大部４０４でＳＢＲ符号化信号に基づき２×Ｆ帯域の周波数信号に高域拡大され（Ｓ８０４）、合成フィルタ４０５で時間信号に変化され、４８ＫＨｚのＰＣＭとして出力される（Ｓ８０５）。

一方、検出部４０２でＳＢＲ部のエラーが検出された場合には（Ｓ８０３でＹｅｓ）、分析フィルタ４０３後の信号の高域部の生成処理が行われ、合成フィルタ４０５で時間信号に変化され、４８ＫＨｚのＰＣＭとして出力される（Ｓ８０５）。このため、異音なくＳＢＲ部のエラー部分を通過して、ノイズの発生を抑えることが可能となる。尚、Ｓ８０３における処理は検出部４０２において付与されるフラグに基づいて選択部４０６において行われることとなる。

上記のように、本実施の形態２に係るオーディオデコーダ４０の第２復号化部４０１は、第１復号化信号をＦ個の周波数帯域信号からなる第１周波数信号に変換する分析フィルタ４０３と、第１周波数信号と第２符号化信号とから、２×Ｆ個の周波数帯域信号からなる第２周波数信号を生成する帯域拡大部４０４と、２×Ｆ個の周波数帯域信号からなる周波数信号を時間軸信号に変換する合成フィルタ４０５と、フラグが真である場合は、帯域拡大部４０４の出力信号の一部或いは全部を合成フィルタ４０５に送出し、フラグが偽である場合は、分析フィルタ４０３の出力信号の一部或いは全部を合成フィルタ４０５に送出する選択部４０６とを備える。

このため、第２符号化信号が不完全な場合や、存在しない場合でも、出力信号のサンプリング周波数が変動しないので、耳障りなノイズを発生させないで済むこととなる。しかも、第２符号化信号が不完全な場合でも、完全な場合と同じフィルタを用いて周波数帯域を２倍にアップサンプリングすることが出来るので、第２符号化信号が不完全な場合と完全な場合との切り変わり目がさらにスムーズに処理することが可能となる。

さらに、帯域拡大部４０４において、高域の周波数成分にＡＡＣ部が生成する信号を２倍にするために、高域の周波数成分に聴覚的に余分な成分が生成されないこととなる。

またさらに、高域の周波数成分に０を埋めることにより、高域の周波数成分が完全にクリアにされ、ノイズの発生を低減できる。

尚、上述の各実施の形態に係るオーディオデコーダにおいては、サンプリング周波数の変更に応じて、ＤＡコンバータの種類を瞬間的に変更させることなく、出力信号のサンプリング信号の周波数を適切に変更することが可能となる。

本発明に係るオーディオデコーダは、例えば、ＡＡＣ＋ＳＢＲ方式が採用されたデジタル受信機や、オーディオ再生機器に応用できる。

本実施の形態１におけるオーディオデコーダの構成を示す図 入力の符号化信号の構成を示す図 本実施の形態１に係るオーディオデコーダの選択部からの出力信号の参考図 本実施の形態２におけるオーディオデコーダの構成を示す図 フラグが真である場合の周波数信号の流れを示す図 フラグが偽である場合の周波数信号の流れを示す図 本実施の形態２に係るオーディオデコーダの第２復号化部における処理の説明図 本実施の形態２に係るオーディオデコーダの第２復号化部の動作手順を示すフローチャート ＡＡＣ＋ＳＢＲの符号化信号の構成と復号化される時間軸信号を示した図 ＡＡＣ＋ＳＢＲの符号化信号においてＳＢＲ部が不完全に復号化される時間軸信号を示した図

符号の説明

１０，４０ オーディオデコーダ
１００，４００ 第１復号化部
１０１，４０１ 第２復号化部
１０２，４０２ 検出部
１０３ アップサンプリング部
１０４，４０６ 選択部
２００ 符号化信号
２０１ 第１符号化信号
２０２ 第２符号化信号
４０３ 分析フィルタ
４０４ 帯域拡大部
４０５ 合成フィルタ

Claims (16)

1. 第１符号化信号と、当該第１符号化信号を復号化して得られる第１復号化信号の周波数帯域を拡大する為の信号を符号化して得られた第２符号化信号とからなる符号化信号を復号化する復号化装置であって、
   前記第１符号化信号を復号化し前記第１復号化信号を生成する第１復号化手段と、
   前記第２符号化信号を用いて前記第１復号化信号の周波数帯域を拡大する第２復号化手段と、
   前記第２符号化信号が、前記第１復号化信号の周波数帯域を拡大するための符号として完全かどうかを検出し、完全でない場合には、完全でないことを示す偽となるフラグを発生する検出手段とを備える
   ことを特徴とする復号化装置。
2. 前記復号化装置は、さらに、
   前記フラグが偽である場合、前記第１復号化信号を２倍のサンプリング周波数の信号に変換して出力するアップサンプリング手段と、
   前記フラグが偽である場合は、前記アップサンプリング手段の出力信号を出力し、前記フラグが真である場合は、前記第２復号化手段の出力信号を出力する選択手段とを備える
   ことを特徴とする請求項１記載の復号化装置。
3. 前記第２復号化手段は、
   前記第１復号化信号をＦ個の周波数帯域信号からなる第１周波数信号に変換する分析フィルタと、
   前記第１周波数信号と前記第２符号化信号とから、２×Ｆ個の周波数帯域信号からなる第２周波数信号を生成する帯域拡大手段と、
   前記第２周波数信号を時間軸信号に変換する合成フィルタとを有し、
   前記第２復号化手段は、前記フラグが偽である場合、前記帯域拡大手段を用いず、前記分析フィルタ及び前記合成フィルタを用いて、前記第１復号化信号を２倍のサンプリング周波数の信号に変換して出力する
   ことを特徴とする請求項１記載の復号化装置。
4. 前記復号化装置は、さらに、
   前記フラグが真である場合は、前記帯域拡大手段の出力信号の一部或いは全部を前記合成フィルタに送出し、前記フラグが偽である場合は、前記分析フィルタの出力信号の一部或いは全部を前記合成フィルタに送出する選択手段を備える
   ことを特徴とする請求項３記載の復号化装置。
5. 前記帯域拡大手段は、前記フラグが偽である場合、前記合成フィルタの入力となる２×Ｆ個の周波数信号のうち、低域には、前記第１周波数信号の少なくとも一部を入力し、高域には、聴覚的に知覚されないことを意図した信号を入力して前記第２周波数信号を生成する
   ことを特徴とする請求項３記載の復号化装置。
6. 前記帯域拡大手段は、前記フラグが偽である場合、前記合成フィルタの入力となる２×Ｆ個の周波数信号のうち、低域のＦ個には、前記第１周波数信号を入力し、高域のＦ個には、値が実質的に０である信号を入力して前記第２周波数信号を生成する
   ことを特徴とする請求項３記載の復号化装置。
7. 前記第１符号化信号は、ＭＰＥＧ規格ＡＡＣ＋ＳＢＲ方式におけるＡＡＣ部の信号であり、前記第２符号化信号は、ＭＰＥＧ規格ＡＡＣ＋ＳＢＲ方式におけるＳＢＲ部の信号であり、
   前記検出手段は、ＭＰＥＧ規格ＡＡＣ＋ＳＢＲ方式におけるＳＢＲ部の符号化信号規則を用いて、前記第２符号化信号が前記第１復号化信号の周波数帯域を拡大するための符号として完全かどうかを検出する
   ことを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の復号化装置。
8. 前記検出手段は、取得した符号化信号のビット数の総数が、前記第２符号化信号の符号を格納しているＦill_elementのサイズより大きい場合には、前記第２符号化信号を不正規な信号であると判断して、前記偽となるフラグを発生する
   ことを特徴とする請求項７記載の復号化装置。
9. 前記検出手段は、bs_headerが取得できない場合には、前記第２符号化信号を不正規な信号であると判断して、前記偽となるフラグを発生する
   ことを特徴とする請求項７記載の復号化装置。
10. 前記検出手段は、前記第２符号化信号が存在しない場合に、前記偽となるフラグを発生する
    ことを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の復号化装置。
11. 第１符号化信号と、当該第１符号化信号を復号化して得られる第１復号化信号の周波数帯域を拡大する為の信号を符号化して得られた第２符号化信号とからなる符号化信号を復号化する復号化装置に用いる復号化方法であって、
    前記第１符号化信号を復号化し前記第１復号化信号を生成する第１復号化ステップと、
    前記第２符号化信号を用いて前記第１復号化信号の周波数帯域を拡大する第２復号化ステップと、
    前記第２符号化信号が、前記第１復号化信号の周波数帯域を拡大するための符号として完全かどうかを検出し、完全でない場合には、完全でないことを示す偽となるフラグを発生する検出ステップとを含む
    ことを特徴とする復号化方法。
12. 前記復号化方法は、さらに、
    前記フラグが偽である場合、前記第１復号化信号を２倍のサンプリング周波数の信号に変換して出力するアップサンプリングステップと、
    前記フラグが偽である場合は、前記アップサンプリングステップにおける出力信号を出力し、前記フラグが真である場合は、前記第２復号化ステップにおける出力信号を出力する選択ステップとを含む
    ことを特徴とする請求項１１記載の復号化方法。
13. 前記復号化装置は、
    前記第１復号化信号をＦ個の周波数帯域信号からなる第１周波数信号に変換する分析フィルタと、
    前記第２周波数信号を時間軸信号に変換する合成フィルタと備え、
    前記第２復号化ステップには、
    前記第１周波数信号と前記第２符号化信号とから、２×Ｆ個の周波数帯域信号からなる第２周波数信号を生成する帯域拡大ステップが含まれ、
    前記第２復号化ステップにおいては、前記フラグが偽である場合、前記帯域拡大ステップを用いず、前記分析フィルタ及び前記合成フィルタを用いて、前記第１復号化信号を２倍のサンプリング周波数の信号に変換して出力する
    ことを特徴とする請求項１１記載の復号化方法。
14. 第１符号化信号と、当該第１符号化信号を復号化して得られる第１復号化信号の周波数帯域を拡大する為の信号を符号化して得られた第２符号化信号とからなる符号化信号を復号化する復号化装置に用いるプログラムであって、
    前記第１符号化信号を復号化し前記第１復号化信号を生成する第１復号化ステップと、
    前記第２符号化信号を用いて前記第１復号化信号の周波数帯域を拡大する第２復号化ステップと、
    前記第２符号化信号が、前記第１復号化信号の周波数帯域を拡大するための符号として完全かどうかを検出し、完全でない場合には、完全でないことを示す偽となるフラグを発生する検出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。
15. 前記プログラムは、さらに、
    前記フラグが偽である場合、前記第１復号化信号を２倍のサンプリング周波数の信号に変換して出力するアップサンプリングステップと、
    前記フラグが偽である場合は、前記アップサンプリングステップにおける出力信号を出力し、前記フラグが真である場合は、前記第２復号化ステップにおける出力信号を出力する選択ステップとをコンピュータに実行させる
    ことを特徴とする請求項１４記載のプログラム。
16. 前記復号化装置は、
    前記第１復号化信号をＦ個の周波数帯域信号からなる第１周波数信号に変換する分析フィルタと、
    前記第２周波数信号を時間軸信号に変換する合成フィルタと備え、
    前記第２復号化ステップには、
    前記第１周波数信号と前記第２符号化信号とから、２×Ｆ個の周波数帯域信号からなる第２周波数信号を生成する帯域拡大ステップが含まれ、
    前記第２復号化ステップにおいては、前記フラグが偽である場合、前記帯域拡大ステップを用いず、前記分析フィルタ及び前記合成フィルタを用いて、前記第１復号化信号を２倍のサンプリング周波数の信号に変換して出力する
    ことを特徴とする請求項１４記載のプログラム。

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