JP5893153B2 - 符号化方法、符号化装置、プログラム、および記録媒体 - Google Patents
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Description
本発明は、音響信号の符号化技術に関する。特に、音響信号に由来するサンプル列を利得で除算して得られる系列の符号化技術に関する。
低ビット(例えば10kbit/s〜20kbit/s程度)の音声信号や音響信号の符号化方法として、DFT(離散フーリエ変換)やMDCT(変形離散コサイン変換)などの直交変換係数に対する適応符号化が知られている。例えば非特許文献1の標準規格技術であるAMR-WB+(Extended Adaptive Multi-Rate Wideband)は、TCX(transform coded excitation:変換符号化励振)符号化モードを持つ。TCX符号化においては、フレームごとに与えられた総ビット数での符号化が行えるように、周波数領域の音響信号系列をパワースペクトル包絡係数列によって正規化して得られる係数列について、係数列中の各係数を利得で除算して得られる系列を所定のビット数で符号化できるように利得を決定する。
<符号化装置1000>
従来のTCX符号化のための符号化装置1000の構成例を図1に示す。以下、図1の各部について説明する。
従来のTCX符号化のための符号化装置1000の構成例を図1に示す。以下、図1の各部について説明する。
<周波数領域変換部1001>
周波数領域変換部1001は、所定の時間区間であるフレーム単位で、入力された時間領域の音声音響ディジタル信号(以下、入力音響信号)を周波数領域のN点のMDCT係数列X(1),・・・,X(N)に変換して出力する。ただし、Nは正整数である。
周波数領域変換部1001は、所定の時間区間であるフレーム単位で、入力された時間領域の音声音響ディジタル信号(以下、入力音響信号)を周波数領域のN点のMDCT係数列X(1),・・・,X(N)に変換して出力する。ただし、Nは正整数である。
<パワースペクトル包絡係数列計算部1002>
パワースペクトル包絡係数列計算部1002は、フレーム単位で入力音響信号に対する線形予測分析を行って線形予測係数を求め、その線形予測係数を用いてN点の入力音響信号のパワースペクトル包絡係数列W(1),・・・,W(N)を得て出力する。また、線形予測係数は例えば従来的な符号化技術によって符号化されて予測係数符号が復号側へ伝送される。
パワースペクトル包絡係数列計算部1002は、フレーム単位で入力音響信号に対する線形予測分析を行って線形予測係数を求め、その線形予測係数を用いてN点の入力音響信号のパワースペクトル包絡係数列W(1),・・・,W(N)を得て出力する。また、線形予測係数は例えば従来的な符号化技術によって符号化されて予測係数符号が復号側へ伝送される。
<重み付け包絡正規化部1003>
重み付け包絡正規化部1003は、パワースペクトル包絡係数列計算部1002が得たパワースペクトル包絡係数列W(1),・・・,W(N)を用いて、周波数領域変換部1001が得たMDCT係数列の各係数X(1),・・・,X(N)を正規化し、重み付け正規化MDCT係数列XN(1),・・・,XN(N)を出力する。ここでは聴覚的に歪が小さくなるような量子化の実現のために、重み付け包絡正規化部1003は、パワースペクトル包絡を鈍らせた重み付けパワースペクトル包絡係数列を用いて、フレーム単位でMDCT係数列の各係数を正規化する。この結果、重み付け正規化MDCT係数列XN(1),・・・,XN(N)は、入力されたMDCT係数列X(1),・・・,X(N)ほどの大きな振幅の傾きや振幅の凹凸を持たないが、入力音響信号のパワースペクトル包絡係数列と類似の大小関係を有するもの、すなわち、低い周波数に対応する係数側の領域にやや大きな振幅を持ち、ピッチ周期に起因する微細構造をもつもの、となる。
重み付け包絡正規化部1003は、パワースペクトル包絡係数列計算部1002が得たパワースペクトル包絡係数列W(1),・・・,W(N)を用いて、周波数領域変換部1001が得たMDCT係数列の各係数X(1),・・・,X(N)を正規化し、重み付け正規化MDCT係数列XN(1),・・・,XN(N)を出力する。ここでは聴覚的に歪が小さくなるような量子化の実現のために、重み付け包絡正規化部1003は、パワースペクトル包絡を鈍らせた重み付けパワースペクトル包絡係数列を用いて、フレーム単位でMDCT係数列の各係数を正規化する。この結果、重み付け正規化MDCT係数列XN(1),・・・,XN(N)は、入力されたMDCT係数列X(1),・・・,X(N)ほどの大きな振幅の傾きや振幅の凹凸を持たないが、入力音響信号のパワースペクトル包絡係数列と類似の大小関係を有するもの、すなわち、低い周波数に対応する係数側の領域にやや大きな振幅を持ち、ピッチ周期に起因する微細構造をもつもの、となる。
<利得調整符号化部1100>
利得調整符号化部1100は、入力された重み付け正規化MDCT係数列XN(1),・・・,XN(N)の各係数を利得(グローバルゲイン)gで割り算し、その結果を量子化した整数値による系列である量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)を符号化して得られる整数信号符号のビット数が、予め配分されたビット数である配分ビット数B以下、かつ、なるべく大きな値、となるような利得gに対応する利得符号と、整数信号符号と、を出力する。
利得調整符号化部1100は、入力された重み付け正規化MDCT係数列XN(1),・・・,XN(N)の各係数を利得(グローバルゲイン)gで割り算し、その結果を量子化した整数値による系列である量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)を符号化して得られる整数信号符号のビット数が、予め配分されたビット数である配分ビット数B以下、かつ、なるべく大きな値、となるような利得gに対応する利得符号と、整数信号符号と、を出力する。
利得調整符号化部1100は、初期化部1104、周波数領域系列量子化部1105、可変長符号化部1106、判定部1107、利得下限設定部1108、第1分岐部1109、第1利得更新部1110、利得拡大部1111、利得上限設定部1112、第2分岐部1113、第2利得更新部1114、利得縮小部1115、切り捨て部1116、利得符号化部1117、により構成される。
<初期化部1104>
初期化部1104は、利得gの初期値を設定する。利得の初期値は、重み付け正規化MDCT係数列XN(1),・・・,XN(N)のエネルギーと可変長符号化部1106が出力する符号に予め配分されたビット数などから決めることができる。以下、可変長符号化部1106が出力する符号に予め配分されたビット数を配分ビット数Bと呼ぶ。また、初期化部1104は、利得の更新回数の初期値として0を設定する。
初期化部1104は、利得gの初期値を設定する。利得の初期値は、重み付け正規化MDCT係数列XN(1),・・・,XN(N)のエネルギーと可変長符号化部1106が出力する符号に予め配分されたビット数などから決めることができる。以下、可変長符号化部1106が出力する符号に予め配分されたビット数を配分ビット数Bと呼ぶ。また、初期化部1104は、利得の更新回数の初期値として0を設定する。
<周波数領域系列量子化部1105>
周波数領域系列量子化部1105は、重み付け正規化MDCT係数列XN(1),・・・,XN (N)の各係数を利得gで割り算して得られる値を量子化して、整数値による系列である量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)を得て出力する。
周波数領域系列量子化部1105は、重み付け正規化MDCT係数列XN(1),・・・,XN (N)の各係数を利得gで割り算して得られる値を量子化して、整数値による系列である量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)を得て出力する。
<可変長符号化部1106>
可変長符号化部1106は、入力された量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)を可変長符号化して符号を得て出力する。この符号を整数信号符号と呼ぶ。この可変長符号化には、例えば、量子化正規化済係数系列中の複数の係数を纏めて符号化する方法を用いる。また、可変長符号化部1106は、可変長符号化で得た整数信号符号のビット数を計測する。以下では、このビット数を消費ビット数cと呼ぶ。
可変長符号化部1106は、入力された量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)を可変長符号化して符号を得て出力する。この符号を整数信号符号と呼ぶ。この可変長符号化には、例えば、量子化正規化済係数系列中の複数の係数を纏めて符号化する方法を用いる。また、可変長符号化部1106は、可変長符号化で得た整数信号符号のビット数を計測する。以下では、このビット数を消費ビット数cと呼ぶ。
<判定部1107>
判定部1107は、利得の更新回数が予め定めた回数の場合、または可変長符号化部1106が計測した消費ビット数cが配分ビット数Bである場合は、利得、整数信号符号、消費ビット数cを出力する。
利得の更新回数が予め定めた回数未満である場合は、可変長符号化部1106が計測した消費ビット数cが配分ビット数Bより多い場合には利得下限設定部1108が、可変長符号化部1106が計測した消費ビット数cが配分ビット数Bより少ない場合には利得上限設定部1112が、次の処理を行うように制御する。
判定部1107は、利得の更新回数が予め定めた回数の場合、または可変長符号化部1106が計測した消費ビット数cが配分ビット数Bである場合は、利得、整数信号符号、消費ビット数cを出力する。
利得の更新回数が予め定めた回数未満である場合は、可変長符号化部1106が計測した消費ビット数cが配分ビット数Bより多い場合には利得下限設定部1108が、可変長符号化部1106が計測した消費ビット数cが配分ビット数Bより少ない場合には利得上限設定部1112が、次の処理を行うように制御する。
<利得下限設定部1108>
利得下限設定部1108は、今回の利得gの値を利得の下限値gminとして設定する(gmin←g)。この利得の下限値gminは、少なくとも利得の値はこれ以上であるべきことを意味する。
利得下限設定部1108は、今回の利得gの値を利得の下限値gminとして設定する(gmin←g)。この利得の下限値gminは、少なくとも利得の値はこれ以上であるべきことを意味する。
<第1分岐部1109>
次に第1分岐部1109は、利得の上限値gmaxが既に設定されている場合には第1利得更新部1110が、そうでない場合には利得拡大部1111が、次の処理を行うように制御する。また、第1分岐部1109は、利得の更新回数に1を加算する。
次に第1分岐部1109は、利得の上限値gmaxが既に設定されている場合には第1利得更新部1110が、そうでない場合には利得拡大部1111が、次の処理を行うように制御する。また、第1分岐部1109は、利得の更新回数に1を加算する。
<第1利得更新部1110>
第1利得更新部1110は、例えば、今回の利得gの値と利得の上限値gmaxの平均値を新たに利得gの値として設定する(g←(g+gmax)/2)。これは、最適な利得の値は、今回の利得gの値と利得の上限値gmaxとの間に存在するからである。今回の利得gの値は利得の下限値gminとして設定されているので、利得の上限値gmaxと利得の下限値gminの平均値を新たに利得gの値として設定するとも言える(g←(gmax+gmin)/2)。新たに設定された利得gは周波数領域系列量子化部1105に入力される。
第1利得更新部1110は、例えば、今回の利得gの値と利得の上限値gmaxの平均値を新たに利得gの値として設定する(g←(g+gmax)/2)。これは、最適な利得の値は、今回の利得gの値と利得の上限値gmaxとの間に存在するからである。今回の利得gの値は利得の下限値gminとして設定されているので、利得の上限値gmaxと利得の下限値gminの平均値を新たに利得gの値として設定するとも言える(g←(gmax+gmin)/2)。新たに設定された利得gは周波数領域系列量子化部1105に入力される。
<利得拡大部1111>
利得拡大部1111は、今回の利得gの値より大きな値を新たな利得gの値として設定する。例えば、今回の利得gの値に予め定めた正値である利得変更量Δgを加算したものを新たな利得gの値として設定する(g←g+Δg)。また例えば、利得の上限値gmaxが設定されずに、消費ビット数cが配分ビット数Bより多い状態が複数回続いている場合には、予め定めた値より大きな値を利得変更量Δgとして用いる。新たに設定された利得gは周波数領域系列量子化部1105に入力される。
利得拡大部1111は、今回の利得gの値より大きな値を新たな利得gの値として設定する。例えば、今回の利得gの値に予め定めた正値である利得変更量Δgを加算したものを新たな利得gの値として設定する(g←g+Δg)。また例えば、利得の上限値gmaxが設定されずに、消費ビット数cが配分ビット数Bより多い状態が複数回続いている場合には、予め定めた値より大きな値を利得変更量Δgとして用いる。新たに設定された利得gは周波数領域系列量子化部1105に入力される。
<利得上限設定部1112>
利得上限設定部1112は、今回の利得gの値を利得の上限値gmaxと設定する(gmax←g)。この利得の上限値gmaxは、少なくとも利得の値はこれ以下であるべきことを意味する。
利得上限設定部1112は、今回の利得gの値を利得の上限値gmaxと設定する(gmax←g)。この利得の上限値gmaxは、少なくとも利得の値はこれ以下であるべきことを意味する。
<第2分岐部1113>
次に第2分岐部1113は、利得の下限値gminが既に設定されている場合には第2利得更新部1114が、そうでない場合には利得縮小部1115が、次の処理を行うように制御する。また、第2分岐部1113は、利得の更新回数に1を加算する。
次に第2分岐部1113は、利得の下限値gminが既に設定されている場合には第2利得更新部1114が、そうでない場合には利得縮小部1115が、次の処理を行うように制御する。また、第2分岐部1113は、利得の更新回数に1を加算する。
<第2利得更新部1114>
第2利得更新部1114は、例えば、今回の利得gの値と利得の下限値gminの平均値を新たな利得gの値として設定する(g←(g+gmin)/2)。これは、最適な利得の値は、今回の利得gの値と利得の下限値gminとの間に存在するからである。今回の利得gの値は利得の上限値gmaxとして設定されているので、利得の上限値gmaxと利得の下限値gminの平均値を新たに利得gの値として設定するとも言える(g←(gmax+gmin)/2)。新たに設定された利得gは周波数領域系列量子化部1105に入力される。
第2利得更新部1114は、例えば、今回の利得gの値と利得の下限値gminの平均値を新たな利得gの値として設定する(g←(g+gmin)/2)。これは、最適な利得の値は、今回の利得gの値と利得の下限値gminとの間に存在するからである。今回の利得gの値は利得の上限値gmaxとして設定されているので、利得の上限値gmaxと利得の下限値gminの平均値を新たに利得gの値として設定するとも言える(g←(gmax+gmin)/2)。新たに設定された利得gは周波数領域系列量子化部1105に入力される。
<利得縮小部1115>
利得縮小部1115は、今回の利得gの値より小さな値を新たな利得gの値として設定する。例えば、今回の利得gの値から予め定めた正値である利得変更量Δgを減算したものを新たな利得gの値として設定する(g←g−Δg)。また例えば、利得の下限値gminが設定されずに、消費ビット数cが配分ビット数Bより少ない状態が複数回続いている場合には、予め定めた値より大きな値を利得変更量Δgとして用いる。新たに設定された利得gは周波数領域系列量子化部1105に入力される。
利得縮小部1115は、今回の利得gの値より小さな値を新たな利得gの値として設定する。例えば、今回の利得gの値から予め定めた正値である利得変更量Δgを減算したものを新たな利得gの値として設定する(g←g−Δg)。また例えば、利得の下限値gminが設定されずに、消費ビット数cが配分ビット数Bより少ない状態が複数回続いている場合には、予め定めた値より大きな値を利得変更量Δgとして用いる。新たに設定された利得gは周波数領域系列量子化部1105に入力される。
<切り捨て部1116>
切り捨て部1116は、判定部1107が出力した消費ビット数cが配分ビット数Bより多い場合には、判定部1107が出力した整数信号符号のうち、消費ビット数cが配分ビット数Bを上回る分だけの符号を、高い周波数側の量子化正規化済係数に対応する符号から取り除いたものを、新たな整数信号符号として出力する。例えば切り捨て部1116は、消費ビット数cの配分ビット数Bに対する上回り分c−Bに対応する高い周波数側の量子化正規化済係数に対応する符号を整数信号符号から取り除くことで得られる、残りの符号を、新たな整数信号符号として出力する。一方、判定部1107が出力した消費ビット数cが配分ビット数Bより多くない場合には、切り捨て部1116は、判定部1107が出力した整数信号符号を出力する。
切り捨て部1116は、判定部1107が出力した消費ビット数cが配分ビット数Bより多い場合には、判定部1107が出力した整数信号符号のうち、消費ビット数cが配分ビット数Bを上回る分だけの符号を、高い周波数側の量子化正規化済係数に対応する符号から取り除いたものを、新たな整数信号符号として出力する。例えば切り捨て部1116は、消費ビット数cの配分ビット数Bに対する上回り分c−Bに対応する高い周波数側の量子化正規化済係数に対応する符号を整数信号符号から取り除くことで得られる、残りの符号を、新たな整数信号符号として出力する。一方、判定部1107が出力した消費ビット数cが配分ビット数Bより多くない場合には、切り捨て部1116は、判定部1107が出力した整数信号符号を出力する。
<利得符号化部1117>
利得符号化部1117は、判定部1107が出力した利得を所定のビット数で符号化して利得符号を得て出力する。
利得符号化部1117は、判定部1107が出力した利得を所定のビット数で符号化して利得符号を得て出力する。
一方、整数信号を効率良く可変長符号化する方法として、特許文献1に記載された周期性を利用した符号化方法がある。この方法では、量子化正規化済係数系列を、基本周波数に対応するサンプルを含む一つまたは連続する複数のサンプルおよび、基本周波数の整数倍に対応するサンプルを含む一つまたは連続する複数のサンプルが集まるように並べ替え、並べ替え後のサンプル列を可変長符号化して整数信号符号を得る。これにより、隣接するサンプルの振幅の変化が少なくなり、可変長符号化の効率を高めることが可能となっている。
また、特許文献1には、周期性を利用した符号化方法である並べ替え後のサンプル列を可変長符号化して整数信号符号を得る方法と、周期性を利用しない符号化方法である並べ替え前のサンプル列を可変長符号化して整数信号符号を得る方法とのうち、整数信号符号のビット数が少なくなる方法、または、整数信号符号のビット数が少なくなると期待される方法、を選択して整数信号符号を得る方法も記載されている。これにより、同じ符号化歪のもとでのビット数が少ない整数信号符号を得ることが可能となっている。
3rd Generation Partnership Project(3GPP), Technical Specification (TS) 26.290, "Extended Adaptive Multi-Rate - Wideband (AMR-WB+) codec; Transcoding functions", Version 10.0.0 (2011-03)
特許文献1に記載された従来の技術では、周期性を利用した符号化方法または周期性を利用しない符号化方法の何れを用いて整数信号符号を得る場合であっても、可変長符号化を行なう前に利得を決定している。このため、同じ歪のもとで整数信号符号のビット数を少なくすることはできるが、与えられたビット数以内に符号量を保つという条件の下で、可変長符号化によるビット削減、と、できるだけ小さい利得値を使うことで量子化歪を低減することとを両立させることは考慮されていない。
可変長符号化による歪を低減するためには、特許文献1に記載された従来の技術に、非特許文献1に記載された従来の技術を組み合わせる必要がある。
しかし、この組み合わせた方法では、周期性を利用した符号化方法と、周期性を利用しない符号化方法と、のそれぞれにおいて上記の利得調整符号化部の処理を行う必要があり、演算処理量が非常に多くなるという問題がある。
しかし、この組み合わせた方法では、周期性を利用した符号化方法と、周期性を利用しない符号化方法と、のそれぞれにおいて上記の利得調整符号化部の処理を行う必要があり、演算処理量が非常に多くなるという問題がある。
上記の課題を解決するために、本発明では、周期性を利用した符号化方法でサンプル列を可変長符号化して整数信号符号を得る方法と、周期性を利用しない符号化方法でサンプル列を可変長符号化して整数信号符号を得る方法とのうち、整数信号符号のビット数が少なくなると期待される方法についてのみ利得調整符号化部の処理を実行し、整数信号符号のビット数が少なくなると期待されない方法については整数信号符号のビット数が少なくなると期待される方法の利得調整符号化部の処理で得られた利得を利用する。
本発明によれば、与えられたビット数以内に符号量を保つという条件の下で、できるだけ小さい利得値を使うことで量子化歪を低減することと、可変長符号化により得られる整数信号符号のビット数を少なくすることと、を少ない演算処理量で両立させることが可能となる。
図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、重複する構成要素には同じ参照符号を当てて重複説明を省略する。
[第1実施形態]
<符号化装置100>
図2および図3を参照して第1実施形態の符号化装置100が行う符号化処理を説明する。
<符号化装置100>
図2および図3を参照して第1実施形態の符号化装置100が行う符号化処理を説明する。
<周波数領域変換部1001>
周波数領域変換部1001は、所定の時間区間であるフレーム単位で、入力された時間領域の音響ディジタル信号(以下、入力音響信号)を周波数領域のN点のMDCT係数列X(1),・・・,X(N)に変換して出力する。ただし、Nは正整数である。
周波数領域変換部1001は、所定の時間区間であるフレーム単位で、入力された時間領域の音響ディジタル信号(以下、入力音響信号)を周波数領域のN点のMDCT係数列X(1),・・・,X(N)に変換して出力する。ただし、Nは正整数である。
<パワースペクトル包絡係数列計算部1002>
パワースペクトル包絡係数列計算部1002は、フレーム単位で入力音響信号に対する線形予測分析を行って線形予測係数を求め、その線形予測係数を用いてN点の入力音響信号のパワースペクトル包絡係数列W(1),・・・,W(N)を得て出力する。N点のパワースペクトル包絡係数列の各係数W(1),・・・,W(N)は、線形予測係数を周波数領域に変換して得ることができる。例えば、全極型モデルであるp次自己回帰過程により(ただしpは正整数)、時刻tでの入力音響信号x(t)は、p時点まで遡った過去の自分自身の値x(t-1),・・・,x(t-p)と予測残差e(t)と線形予測係数α1,・・・,αpによって式(1)で表される。このとき、パワースペクトル包絡係数列の各係数W(n)[1≦n≦N]は式(2)で表される。exp(・)はネイピア数を底とする指数関数、jは虚数単位、σ2は予測残差エネルギーである。
パワースペクトル包絡係数列計算部1002は、フレーム単位で入力音響信号に対する線形予測分析を行って線形予測係数を求め、その線形予測係数を用いてN点の入力音響信号のパワースペクトル包絡係数列W(1),・・・,W(N)を得て出力する。N点のパワースペクトル包絡係数列の各係数W(1),・・・,W(N)は、線形予測係数を周波数領域に変換して得ることができる。例えば、全極型モデルであるp次自己回帰過程により(ただしpは正整数)、時刻tでの入力音響信号x(t)は、p時点まで遡った過去の自分自身の値x(t-1),・・・,x(t-p)と予測残差e(t)と線形予測係数α1,・・・,αpによって式(1)で表される。このとき、パワースペクトル包絡係数列の各係数W(n)[1≦n≦N]は式(2)で表される。exp(・)はネイピア数を底とする指数関数、jは虚数単位、σ2は予測残差エネルギーである。
なお、パワースペクトル包絡係数列計算部1002が線形予測係数を求めるのではなく、符号化装置100内の図示しない他の手段が線形予測係数を求めてもよい。また、復号装置でも符号化装置100で得られた値と同じ値を得る必要があるため、量子化された線形予測係数および/またはパワースペクトル包絡係数列が利用される。以後の説明において、特に断りが無い限り、「線形予測係数」ないし「パワースペクトル包絡係数列」は量子化された線形予測係数ないしパワースペクトル包絡係数列を意味する。また、線形予測係数は例えば従来的な符号化技術によって符号化されて予測係数符号が復号側へ伝送される。従来的な符号化技術とは、例えば、線形予測係数そのものに対応する符号を予測係数符号とする符号化技術、線形予測係数をLSPパラメータに変換してLSPパラメータに対応する符号を予測係数符号とする符号化技術、線形予測係数をPARCOR係数に変換してPARCOR係数に対応する符号を予測係数符号とする符号化技術、などである。
<重み付け包絡正規化部1003>
重み付け包絡正規化部1003は、パワースペクトル包絡係数列計算部1002が得たパワースペクトル包絡係数列W(1),・・・,W(N)を用いて、周波数領域変換部1001が得たMDCT係数列の各係数X(1),・・・,X(N)を正規化し、重み付け正規化MDCT係数列XN(1),・・・,XN(N)を出力する。ここでは聴覚的に歪が小さくなるような量子化の実現のために、重み付け包絡正規化部1003は、パワースペクトル包絡を鈍らせた重み付けパワースペクトル包絡係数列を用いて、フレーム単位でMDCT係数列の各係数を正規化する。この結果、重み付け正規化MDCT係数列XN(1),・・・,XN(N)は、入力されたMDCT係数列X(1),・・・,X(N)ほどの大きな振幅の傾きや振幅の凹凸を持たないが、入力音響信号のパワースペクトル包絡係数列と類似の大小関係を有するもの、すなわち、低い周波数に対応する係数側の領域にやや大きな振幅を持ち、ピッチ周期に起因する微細構造をもつもの、となる。
重み付け包絡正規化部1003は、パワースペクトル包絡係数列計算部1002が得たパワースペクトル包絡係数列W(1),・・・,W(N)を用いて、周波数領域変換部1001が得たMDCT係数列の各係数X(1),・・・,X(N)を正規化し、重み付け正規化MDCT係数列XN(1),・・・,XN(N)を出力する。ここでは聴覚的に歪が小さくなるような量子化の実現のために、重み付け包絡正規化部1003は、パワースペクトル包絡を鈍らせた重み付けパワースペクトル包絡係数列を用いて、フレーム単位でMDCT係数列の各係数を正規化する。この結果、重み付け正規化MDCT係数列XN(1),・・・,XN(N)は、入力されたMDCT係数列X(1),・・・,X(N)ほどの大きな振幅の傾きや振幅の凹凸を持たないが、入力音響信号のパワースペクトル包絡係数列と類似の大小関係を有するもの、すなわち、低い周波数に対応する係数側の領域にやや大きな振幅を持ち、ピッチ周期に起因する微細構造をもつもの、となる。
[重み付け包絡正規化処理の具体例]
ここでは、重み付け包絡正規化処理の具体例として二つの例を示すが、本発明ではこれらの例に限定されるものではない。
<例1>
重み付け包絡正規化部1003は、MDCT係数列の各係数X(1),・・・,X(N)を当該各係数に対応するパワースペクトル包絡係数列の各係数W(1),・・・,W(N)の補正値Wγ(1),・・・,Wγ(N)で除算することによって、重み付け正規化MDCT係数列の各係数X(1)/Wγ(1),・・・,X(N)/Wγ(N)を得る処理を行う。補正値Wγ(n)[1≦n≦N]は式(3)で与えられる。但し、γは1以下の正の定数であり、パワースペクトル係数を鈍らせる定数である。
ここでは、重み付け包絡正規化処理の具体例として二つの例を示すが、本発明ではこれらの例に限定されるものではない。
<例1>
重み付け包絡正規化部1003は、MDCT係数列の各係数X(1),・・・,X(N)を当該各係数に対応するパワースペクトル包絡係数列の各係数W(1),・・・,W(N)の補正値Wγ(1),・・・,Wγ(N)で除算することによって、重み付け正規化MDCT係数列の各係数X(1)/Wγ(1),・・・,X(N)/Wγ(N)を得る処理を行う。補正値Wγ(n)[1≦n≦N]は式(3)で与えられる。但し、γは1以下の正の定数であり、パワースペクトル係数を鈍らせる定数である。
<例2>
重み付け包絡正規化部1003は、MDCT係数列の各係数X(1),・・・,X(N)を当該各係数に対応するパワースペクトル包絡係数列の各係数W(1),・・・,W(N)のβ乗(0<β<1)の値W(1)β,・・・,W(N)βで除算することによって、重み付け正規化MDCT係数列の各係数X(1)/W(1)β,・・・,X(N)/W(N)βを得る処理を行う。
重み付け包絡正規化部1003は、MDCT係数列の各係数X(1),・・・,X(N)を当該各係数に対応するパワースペクトル包絡係数列の各係数W(1),・・・,W(N)のβ乗(0<β<1)の値W(1)β,・・・,W(N)βで除算することによって、重み付け正規化MDCT係数列の各係数X(1)/W(1)β,・・・,X(N)/W(N)βを得る処理を行う。
この結果、フレーム単位の重み付け正規化MDCT係数列が得られるが、重み付け正規化MDCT係数列は入力されたMDCT係数列ほどの大きな振幅の傾きや振幅の凹凸を持たないが、入力されたMDCT係数列のパワースペクトル包絡と類似の大小関係を有するもの、すなわち、低い周波数に対応する係数側の領域にやや大きな振幅を持ち、ピッチ周期に起因する微細構造をもつもの、となる。
なお、重み付け包絡正規化処理に対応する逆処理、つまり、重み付け正規化MDCT係数列からMDCT係数列を復元する処理が復号側にて行われるため、パワースペクトル包絡係数列から重み付けパワースペクトル包絡係数列を算出する方法を符号化側と復号側で共通の設定にしておくことが必要である。
<並べ替え部110>
重み付け包絡正規化部1003で得られたフレーム単位の重み付け正規化MDCT係数列は並べ替え部110への入力となるが、並べ替え部110への入力は重み付け包絡正規化部1003で得られた重み付け正規化MDCT係数列に限定されない。このことを明示的に示すため、以下、並べ替え部110の入力を音響信号に由来する「周波数領域のサンプル列」あるいは単に「サンプル列」と呼称する。この実施形態では、重み付け包絡正規化部1003で得られた重み付け正規化MDCT係数列が「周波数領域のサンプル列」に相当し、この場合、周波数領域のサンプル列を構成するサンプルは重み付け正規化MDCT係数列に含まれる係数に相当する。
重み付け包絡正規化部1003で得られたフレーム単位の重み付け正規化MDCT係数列は並べ替え部110への入力となるが、並べ替え部110への入力は重み付け包絡正規化部1003で得られた重み付け正規化MDCT係数列に限定されない。このことを明示的に示すため、以下、並べ替え部110の入力を音響信号に由来する「周波数領域のサンプル列」あるいは単に「サンプル列」と呼称する。この実施形態では、重み付け包絡正規化部1003で得られた重み付け正規化MDCT係数列が「周波数領域のサンプル列」に相当し、この場合、周波数領域のサンプル列を構成するサンプルは重み付け正規化MDCT係数列に含まれる係数に相当する。
並べ替え部110は、フレームごとに、(1)周波数領域のサンプル列の全てのサンプルを含み、かつ、(2)サンプルの大きさを反映する指標が同等か同程度のサンプルが集まるように周波数領域のサンプル列に含まれる少なくとも一部のサンプルを並べ替えたもの、を並べ替え後のサンプル列として出力するか、または、入力されたサンプル列を並べ替え前のサンプル列として出力する。ここで「サンプルの大きさを反映する指標」とは、例えばサンプルの振幅の絶対値やパワー(自乗値)であるが、これらに限定されない。
[並べ替え処理の詳細]
この並べ替え処理の具体例を説明する。例えば、並べ替え部110は、(1)サンプル列の全てのサンプルを含み、かつ、(2)サンプル列のうちの音響信号の周期性または基本周波数に対応するサンプルを含む一つまたは連続する複数のサンプルおよび、サンプル列のうちの音響信号の周期性または基本周波数の整数倍に対応するサンプルを含む一つまたは連続する複数のサンプル、の全部または一部のサンプルが集まるようにサンプル列に含まれる少なくとも一部のサンプルを並べ替えたもの、を並べ替え後のサンプル列とする。つまり、音響信号の周期性または基本周波数に対応するサンプルを含む一つまたは連続する複数のサンプルおよび、当該音響信号の周期性または基本周波数の整数倍に対応するサンプルを含む一つまたは連続する複数のサンプルが集まるように、入力されたサンプル列に含まれる少なくとも一部のサンプルが並べ替えられる。
この並べ替え処理の具体例を説明する。例えば、並べ替え部110は、(1)サンプル列の全てのサンプルを含み、かつ、(2)サンプル列のうちの音響信号の周期性または基本周波数に対応するサンプルを含む一つまたは連続する複数のサンプルおよび、サンプル列のうちの音響信号の周期性または基本周波数の整数倍に対応するサンプルを含む一つまたは連続する複数のサンプル、の全部または一部のサンプルが集まるようにサンプル列に含まれる少なくとも一部のサンプルを並べ替えたもの、を並べ替え後のサンプル列とする。つまり、音響信号の周期性または基本周波数に対応するサンプルを含む一つまたは連続する複数のサンプルおよび、当該音響信号の周期性または基本周波数の整数倍に対応するサンプルを含む一つまたは連続する複数のサンプルが集まるように、入力されたサンプル列に含まれる少なくとも一部のサンプルが並べ替えられる。
この理由は、基本周波数や高調波(基本周波数の整数倍波)に対応するサンプルとそれらの近傍のサンプルの振幅の絶対値やパワーは、基本周波数と高調波を除く周波数領域に対応するサンプルの振幅の絶対値やパワーよりも大きいという音響信号、特に音声や楽音などに顕著な特徴に基づく。ここで、音声や楽音などの音響信号から抽出される音響信号の周期性の特徴量(例えばピッチ周期)は、基本周波数と等価なものであるから、音響信号の周期性の特徴量(例えばピッチ周期)やその整数倍に対応するサンプルとそれらの近傍のサンプルの振幅の絶対値やパワーは、周期性特徴量やその整数倍を除く周波数領域に対応するサンプルの振幅の絶対値やパワーよりも大きいという特徴も認められる。
そして、音響信号の周期性または基本周波数に対応するサンプルを含む一つまたは連続する複数のサンプルおよび、当該音響信号の周期性または基本周波数の整数倍に対応するサンプルを含む一つまたは連続する複数のサンプルは、低周波側に一まとまりになるように集められる。以下、音響信号の周期性または基本周波数に対応するサンプルと当該音響信号の周期性または基本周波数の整数倍に対応するサンプルとの間隔(以下、単に間隔という)を表す記号をTとする。
具体例として、並べ替え部110は、入力されたサンプル列から、間隔Tの整数倍に対応するサンプルF(nT)の前後のサンプルF(nT-1),F(nT+1)を含めた3個のサンプルF(nT-1),F(nT),F(nT+1)を選択する。F(j)は、周波数に対応するサンプルインデックスを表す番号jに対応するサンプルである。nは、1からnT+1が予め設定した対象サンプルの上限Nを超えない範囲の各整数とする。n=1は基本周波数に対応し、n>1は高調波に対応する。周波数に対応するサンプルインデックスを表す番号jの最大値をjmaxとする。nに応じて選択されたサンプルの集まりをサンプル群と呼称する。上限Nは、jmaxと一致させてもよいが、音声や楽音などの音響信号では高域におけるサンプルの指標は一般的に十分に小さいことが多いので、後述する符号化効率の向上のために大きい指標を有するサンプルを低周波側に集めるという観点から、Nはjmaxよりも小さい値であってもよい。例えば、Nはjmaxの半分程度の値であってもよい。上限Nに基づいて定まるnの最大値をnmaxとすると、入力されたサンプル列に含まれるサンプルのうち、最低の周波数から第1の所定の周波数nmax×T+1までの各周波数に対応するサンプルが並べ替えの対象となる。なお、記号×は乗算を表す。
並べ替え部110は、選択されたサンプルF(j)を、元の番号jの大小関係を保ったままサンプル列の先頭から順に配置してサンプル列Uを生成する。例えば、nが1から5までの各整数を表す場合、並べ替え部110は、第1のサンプル群F(T-1),F(T),F(T+1)、第2のサンプル群F(2T-1),F(2T),F(2T+1)、第3のサンプル群F(3T-1),F(3T),F(3T+1)、第4のサンプル群F(4T-1),F(4T),F(4T+1)、第5のサンプル群F(5T-1),F(5T),F(5T+1)をサンプル列の先頭から並べる。つまり、15個のサンプルF(T-1),F(T),F(T+1),F(2T-1),F(2T),F(2T+1),F(3T-1),F(3T),F(3T+1),F(4T-1),F(4T),F(4T+1),F(5T-1),F(5T),F(5T+1)がこの順番でサンプル列の先頭から並べられ、これら15個のサンプルがサンプル列Uを構成する。
さらに、並べ替え部110は、選択されなかったサンプルF(j)を、元の番号の大小関係を保ったままサンプル列Uの最後から順に配置する。選択されなかったサンプルF(j)は、サンプル列Uを構成するサンプル群の間に位置するサンプルであり、このような連続した一まとまりのサンプルをサンプルセットと呼称する。つまり、上述の例であれば、第1のサンプルセットF(1),…,F(T-2)、第2のサンプルセットF(T+2),…,F(2T-2)、第3のサンプルセットF(2T+2),…,F(3T-2)、第4のサンプルセットF(3T+2),…,F(4T-2)、第5のサンプルセットF(4T+2),…,F(5T-2)、第6のサンプルセットF(5T+2),…F(jmax)がサンプル列Uの最後から順に並べられ、これらのサンプルがサンプル列Vを構成する。
要するに、この例であれば、入力されたサンプル列F(j)(1≦j≦jmax)は、F(T-1),F(T),F(T+1),F(2T-1),F(2T),F(2T+1),F(3T-1),F(3T),F(3T+1),F(4T-1),F(4T),F(4T+1),F(5T-1),F(5T),F(5T+1),F(1),…,F(T-2),F(T+2),…,F(2T-2),F(2T+2),…,F(3T-2),F(3T+2),…,F(4T-2),F(4T+2),…,F(5T-2),F(5T+2),…F(jmax)に並べ替えられることになる(図8参照)。
なお、低周波数帯域では、音響信号の周期性や基本周波数に対応するサンプルやその整数倍のサンプル以外のサンプルでも、各サンプルは振幅やパワーが大きな値を持つことが多い。そこで、最低の周波数から所定の周波数fまでの各周波数に対応するサンプルの並べ替えを行わないようにしてもよい。例えば、所定の周波数fをnT+αとすれば、並べ替え前のサンプルF(1),…,F(nT+α)を並べ替えず、並べ替え前のF(nT+α+1)以降のサンプルを並べ替えの対象とする。αは0以上かつTよりもある程度小さい整数(例えばT/2を超えない整数)に予め設定されている。ここでnは2以上の整数であってもよい。あるいは、並べ替え前の最低周波数に対応するサンプルから連続するP個のサンプルF(1),…,F(P)を並べ替えないようにして、並べ替え前のF(P+1)以降のサンプルを並べ替えの対象としてもよい。この場合、所定の周波数fはPである。並べ替えの対象となるサンプルの集まりに対する並べ替えの基準は上述のとおりである。なお、第1の所定の周波数が設定されている場合、所定の周波数f(第2の所定の周波数)は第1の所定の周波数よりも小さい。
例えば、並べ替え前のサンプルF(1),…,F(T+1)を並べ替えず、並べ替え前のF(T+2)以降のサンプルを並べ替えの対象とする場合、上述の並べ替えの基準に従うと、入力されたサンプル列F(j)(1≦j≦jmax)は、F(1),…,F(T+1),F(2T-1),F(2T),F(2T+1),F(3T-1),F(3T),F(3T+1),F(4T-1),F(4T),F(4T+1),F(5T-1),F(5T),F(5T+1),F(T+2),…,F(2T-2),F(2T+2),…,F(3T-2),F(3T+2),…,F(4T-2),F(4T+2),…,F(5T-2),F(5T+2),…F(jmax)に並べ替えられることになる(図9参照)。
並べ替えの対象となる番号jの最大値を決定付ける上限Nあるいは第1の所定の周波数を全てのフレームに共通の値とせずに、フレーム毎に異なる上限Nあるいは第1の所定の周波数を設定してもよい。この場合、フレームごとに上限Nあるいは第1の所定の周波数を指定する情報を復号側へ送ればよい。また、並べ替えの対象となる番号jの最大値を指定するのではなく、並べ替えるサンプル群の個数を指定してもよく、この場合、サンプル群の個数をフレーム毎に設定して、サンプル群の個数を指定する情報を復号側へ送ってもよい。もちろん、並べ替えるサンプル群の個数を全てのフレームに共通としてもよい。また、第2の所定の周波数fについても、全てのフレームに共通の値とせずに、フレーム毎に異なる第2の所定の周波数fを設定してもよい。この場合、フレームごとに第2の所定の周波数を指定する情報を復号側へ送ればよい。
このように並べ替えられた後のサンプル列は、周波数を横軸とし、サンプルの指標を縦軸とした場合に、サンプルの指標の包絡線が周波数の増大に伴って下降傾向を示すことになる。この理由として、周波数領域のサンプル列は音響信号、特に音声信号や楽音信号の特徴として、一般的に高周波成分が少ないという事実が挙げられる。換言すれば、並べ替え部110は、サンプルの指標の包絡線が周波数の増大に伴って下降傾向を示すように入力されたサンプル列に含まれる少なくとも一部のサンプルを並べ替えると言ってもよい。なお、図8および図9では、サンプルの並べ替えによって低域側に、より大きな振幅を持つサンプルが偏ることを分かりやすく図示するため、周波数領域のサンプル列に含まれる全てのサンプルが正の値である場合の例を図示してある。実際には、周波数領域のサンプル列に含まれる各サンプルは正または負またはゼロの値である場合も多いが、このような場合であっても、上述の並べ替え処理あるいは後述の並べ替え処理を実行すればよい。
さらに、この実施形態では低域側に、周期性または基本周波数に対応するサンプルを含む一つまたは連続する複数のサンプルおよび、周期性または基本周波数の整数倍に対応するサンプルを含む一つまたは連続する複数のサンプルを集める並べ替えを行ったが、逆に高域側に、周期性または基本周波数に対応するサンプルを含む一つまたは連続する複数のサンプルおよび、周期性または基本周波数の整数倍に対応するサンプルを含む一つまたは連続する複数のサンプルを集める並べ替えを行ってもよい。この場合、サンプル列Uではサンプル群が逆順で並べられ、サンプル列Vではサンプルセットが逆順で並べられ、低域側にサンプル列Vが配置されサンプル列Vの後ろにサンプル列Uが配置される。つまり、上述の例であれば、低域側から、第6のサンプルセットF(5T+2),…F(jmax)、第5のサンプルセットF(4T+2),…,F(5T-2)、第4のサンプルセットF(3T+2),…,F(4T-2)、第3のサンプルセットF(2T+2),…,F(3T-2)、第2のサンプルセットF(T+2),…,F(2T-2)、第1のサンプルセットF(1),…,F(T-2)、第5のサンプル群F(5T-1),F(5T),F(5T+1)、第4のサンプル群F(4T-1),F(4T),F(4T+1)、第3のサンプル群F(3T-1),F(3T),F(3T+1)、第2のサンプル群F(2T-1),F(2T),F(2T+1)、第1のサンプル群F(T-1),F(T),F(T+1)の順番でサンプルが並べられる。
このように並べ替えられた後のサンプル列は、周波数を横軸とし、サンプルの指標を縦軸とした場合に、サンプルの指標の包絡線が周波数の増大に伴って増大傾向を示すことになる。換言すれば、並べ替え部110は、サンプルの指標の包絡線が周波数の増大に伴って増大傾向を示すように入力されたサンプル列に含まれる少なくとも一部のサンプルを並べ替えると言ってもよい。
このように並べ替えられた後のサンプル列は、周波数を横軸とし、サンプルの指標を縦軸とした場合に、サンプルの指標の包絡線が周波数の増大に伴って増大傾向を示すことになる。換言すれば、並べ替え部110は、サンプルの指標の包絡線が周波数の増大に伴って増大傾向を示すように入力されたサンプル列に含まれる少なくとも一部のサンプルを並べ替えると言ってもよい。
間隔Tは整数ではなく小数(たとえば5.0、5.25、5.5、5.75)であってもよい。この場合、例えば、nTを四捨五入した値をR(nT)として、F(R(nT-1)),F(R(nT)),F(R(nT+1))が選択されることになる。
[間隔Tの決定方法]
間隔Tは、入力されたサンプル列に応じて、つまりフレームごとに、値を設定することが好ましい。フレームごとに間隔Tを決定する方法として、例えば、サンプルの指標(絶対値や二乗値)の周期性を探索し、平均絶対値や平均二乗値の偏りが大きくなるように間隔Tを設定する方法を採用してもよい。
間隔Tは、入力されたサンプル列に応じて、つまりフレームごとに、値を設定することが好ましい。フレームごとに間隔Tを決定する方法として、例えば、サンプルの指標(絶対値や二乗値)の周期性を探索し、平均絶対値や平均二乗値の偏りが大きくなるように間隔Tを設定する方法を採用してもよい。
間隔Tの決定方法として種々考えられるが、ここでは間隔Tを決定する具体的手順の一例を説明する。Tを周波数領域の周期(間隔)の候補パラメータとし、Tに対応して選択されるサンプル群に含まれる全てのサンプルの指標を加算してE(T)を求める。ここではサンプルの指標を|F(j)|と表す。Tに対応して選択されるサンプル群に含まれる全てのサンプルの番号jの集合をMとすると、E(T)=Σj∈M|F(j)|である。上述の具体例であれば、E(T)=Σj∈M|F(j)|=F(T-1)+F(T)+F(T+1)+F(2T-1)+F(2T)+F(2T+1)+F(3T-1)+F(3T)+F(3T+1)+F(4T-1)+F(4T)+F(4T+1)+F(5T-1)+F(5T)+F(5T+1)である。他方、全てのサンプルの指標の和Dを求める。つまり、D=Σj=1 jmax|F(j)|である。そして、間隔Tの決定基準として、サンプルの平均絶対値振幅AVE_E=E(T)/card(M)と、サンプル列全体の平均絶対値振幅AVE_D=D/jmaxを求める。ここでcard(M)は集合Mの要素数(濃度)を表す。そして、AVE_Eが最大となるようなT_MAXを探し、さらにAVE_Eの最大値AVE_E_MAXがAVE_E_MAX>AVE_D×2を満足する場合に、周期性成分への集中が明確であると判断して、このときのT_MAXを間隔Tとする。
このような方法に限定されず、例えば、周波数領域の周期(間隔)Tを、符号化装置100内の図示しない別の手段によって求めた基本周波数や時間領域のピッチ周期を変換して求めてもよい。また、上述のような周期性を利用する間隔Tの決定に限らず、サンプル群を低域側に集める場合にはサンプル列Vの後半に、サンプル群を高域側に集める場合にはサンプル列Vの前半に、0の振幅を持つサンプルが長く続くように間隔Tを決定する方法を採用してもよい。
また、並べ替え部110では予め設定された複数のTの値のそれぞれに基づいてサンプル列の並べ替えを実施し、後述する各Tの値に対応する並べ替えの適切さを示す指標(すなわち、サンプル列の周期性の程度を示す指標、言い換えると、周期的にサンプル列の振幅が大きくなる程度を示す指標)を得て、並べ替えの適切さを示す指標が最も大きい間隔Tを選択するという方法を採用してもよい。さらには、全てのフレームについて間隔Tを予め定めた1つの値とすることも可能である。
[サンプル列の並べ替えを特定する補助情報]
並べ替え部110は、サンプル列の並べ替えを特定する補助情報(第1補助情報:周波数領域のサンプル列の周期を少なくとも含む並べ替えを特定する情報)、すなわち、音響信号の周期性を表す情報、または基本周波数を表す情報、または音響信号の周期性または基本周波数に対応するサンプルと音響信号の周期性または基本周波数の整数倍に対応するサンプルとの間隔Tを表す情報を出力する。例えば間隔Tをフレーム毎に決定する場合は、サンプル列の並べ替えを特定する補助情報もフレーム毎に出力されることになる。サンプル列の並べ替えを特定する補助情報は、周期性、基本周波数または間隔Tをフレーム毎に符号化して得られる。この符号化は固定長符号化であってもよいし、可変長符号化して平均符号量を削減してもよい。可変長符号化する場合は、前フレームの間隔Tと現フレームの間隔Tの差分を可変長符号化した情報を、間隔Tを表す情報としてもよい。同様に、前フレームの基本周波数と現フレームの基本周波数の差分を可変長符号化した情報を、基本周波数を表す情報としてもよい。なお、符号化装置100内の図示しない別の手段によって基本周波数を表す情報が得られている場合は、並べ替え部110ではなく、当該別の手段によって得られた基本周波数を表す情報をサンプル列の並べ替えを特定する補助情報として用いてもよい。また、nを複数の選択肢から選択可能な場合には、nの上限値あるいは上述の上限Nをサンプル列の並べ替えを特定する補助情報に含めてもよい。
並べ替え部110は、サンプル列の並べ替えを特定する補助情報(第1補助情報:周波数領域のサンプル列の周期を少なくとも含む並べ替えを特定する情報)、すなわち、音響信号の周期性を表す情報、または基本周波数を表す情報、または音響信号の周期性または基本周波数に対応するサンプルと音響信号の周期性または基本周波数の整数倍に対応するサンプルとの間隔Tを表す情報を出力する。例えば間隔Tをフレーム毎に決定する場合は、サンプル列の並べ替えを特定する補助情報もフレーム毎に出力されることになる。サンプル列の並べ替えを特定する補助情報は、周期性、基本周波数または間隔Tをフレーム毎に符号化して得られる。この符号化は固定長符号化であってもよいし、可変長符号化して平均符号量を削減してもよい。可変長符号化する場合は、前フレームの間隔Tと現フレームの間隔Tの差分を可変長符号化した情報を、間隔Tを表す情報としてもよい。同様に、前フレームの基本周波数と現フレームの基本周波数の差分を可変長符号化した情報を、基本周波数を表す情報としてもよい。なお、符号化装置100内の図示しない別の手段によって基本周波数を表す情報が得られている場合は、並べ替え部110ではなく、当該別の手段によって得られた基本周波数を表す情報をサンプル列の並べ替えを特定する補助情報として用いてもよい。また、nを複数の選択肢から選択可能な場合には、nの上限値あるいは上述の上限Nをサンプル列の並べ替えを特定する補助情報に含めてもよい。
[集めるサンプルの個数]
また、この実施形態では、各サンプル群に含まれるサンプルの個数が、周期性や基本周波数ないしその整数倍に対応するサンプル(以下、中心サンプルという)とその前後1サンプルの計3サンプルであるという固定された個数の例を示したが、サンプル群に含まれるサンプルの個数やサンプルインデックスを可変とする場合には、サンプル群に含まれるサンプルの個数とサンプルインデックスの組み合わせが異なる複数の選択肢の中から選択された一つを表す情報もサンプル列の並べ替えを特定する補助情報に含める。
例えば、選択肢として、
(1)中心サンプルのみ、F(nT)
(2)中心サンプルとその前後1サンプルの計3サンプル、F(nT-1),F(nT),F(nT+1)
(3)中心サンプルとその前2サンプルの計3サンプル、F(nT-2),F(nT-1),F(nT)
(4)中心サンプルとその前3サンプルの計4サンプル、F(nT-3),F(nT-2),F(nT-1),F(nT)
(5)中心サンプルとその後2サンプルの計3サンプル、F(nT),F(nT+1),F(nT+2)
(6)中心サンプルとその後3サンプルの計4サンプル、F(nT),F(nT+1),F(nT+2),F(nT+3)
が設定されている場合に、(4)が選択されたならば、この(4)が選択されたことを表す情報がサンプル列の並べ替えを特定する補助情報に含められる。この例であれば、選択された選択肢を表す情報として3ビットあれば十分である。
また、この実施形態では、各サンプル群に含まれるサンプルの個数が、周期性や基本周波数ないしその整数倍に対応するサンプル(以下、中心サンプルという)とその前後1サンプルの計3サンプルであるという固定された個数の例を示したが、サンプル群に含まれるサンプルの個数やサンプルインデックスを可変とする場合には、サンプル群に含まれるサンプルの個数とサンプルインデックスの組み合わせが異なる複数の選択肢の中から選択された一つを表す情報もサンプル列の並べ替えを特定する補助情報に含める。
例えば、選択肢として、
(1)中心サンプルのみ、F(nT)
(2)中心サンプルとその前後1サンプルの計3サンプル、F(nT-1),F(nT),F(nT+1)
(3)中心サンプルとその前2サンプルの計3サンプル、F(nT-2),F(nT-1),F(nT)
(4)中心サンプルとその前3サンプルの計4サンプル、F(nT-3),F(nT-2),F(nT-1),F(nT)
(5)中心サンプルとその後2サンプルの計3サンプル、F(nT),F(nT+1),F(nT+2)
(6)中心サンプルとその後3サンプルの計4サンプル、F(nT),F(nT+1),F(nT+2),F(nT+3)
が設定されている場合に、(4)が選択されたならば、この(4)が選択されたことを表す情報がサンプル列の並べ替えを特定する補助情報に含められる。この例であれば、選択された選択肢を表す情報として3ビットあれば十分である。
なお、このような選択肢の中からどれを選択すればよいか決める方法として、各選択肢に対応する並べ替えを実施し、後述する並べ替えの適切さを示す指標を得て、並べ替えの適切さを示す指標が最も大きい選択肢を選択するという方法を採用すればよい。この方法は、nを選択可能な場合にも妥当する。
なお、選択肢としては、例えば、間隔Tに関する選択肢、サンプル群に含まれるサンプルの個数とサンプルインデックスの組み合わせに関する選択肢、nに関する選択肢があり、これらの選択肢の全ての組み合わせから最適な組み合わせを選択してもよい。選択肢の全ての組み合わせについて後述する並べ替えの適切さを示す指標を得て、並べ替えの適切さを示す指標が最大の選択肢を選択すればよい。
並べ替えの適切さを示す指標としては、例えば、サンプルの大きさに対応する指標の低域への集中度や、周波数軸で最高周波数から低域側に向かってゼロの振幅を持つサンプルの連続数を用いる。具体的には、並べ替え後のサンプル列の振幅の絶対値の和を全体のサンプル列の低域側から1/4の領域について求め、その総和が大きければ大きいほど、好ましい並べ替えであることが想定されるので、例えば、この総和を並べ替えの適切さを示す指標とする。また、並べ替え後のサンプル列の最高周波数から低域側に向かってゼロの振幅を持つサンプルの連続数が大きければ大きいほど、サンプルの大きさに対応する指標が大きいサンプルが低域に集中していることを意味しており、これも好ましい並べ替えであることが想定されるので、例えば、この連続数を並べ替えの適切さを示す指標とする。
[出力するサンプル列の並べ替えの有無]
並べ替え部110は、上記の処理によって得られた並べ替え後のサンプル列に対応する並べ替えの適切さを示す指標が所定の閾値以上または所定の閾値より大きい場合、すなわちサンプル列の周期性の程度を示す指標が周期性が高いことに対応する場合には並べ替え後のサンプル列を出力し、上記以外の場合、すなわちサンプル列の周期性の程度を示す指標が周期性が低いことに対応する場合は並べ替え前のサンプル列を出力する。
並べ替え部110は、上記の処理によって得られた並べ替え後のサンプル列に対応する並べ替えの適切さを示す指標が所定の閾値以上または所定の閾値より大きい場合、すなわちサンプル列の周期性の程度を示す指標が周期性が高いことに対応する場合には並べ替え後のサンプル列を出力し、上記以外の場合、すなわちサンプル列の周期性の程度を示す指標が周期性が低いことに対応する場合は並べ替え前のサンプル列を出力する。
<利得調整符号化部120>
利得調整符号化部120には、並べ替え部110から出力されたサンプル列(並べ替え前のサンプル列または並べ替え後のサンプル列)XN’(1),・・・,XN’(N)が入力される。利得調整符号化部120は、入力されたサンプル列の各係数を利得(グローバルゲイン)gで割り算し、その結果を量子化した整数値による系列である量子化正規化済係数系列X Q (1),・・・,X Q (N)を符号化して得られる整数信号符号のビット数が、予め配分されたビット数である配分ビット数B(予め定められた配分符号量)以下、かつ、なるべく大きな値、となるような利得gに対応する利得符号と、整数信号符号と、量子化正規化済係数系列と、を出力する。
利得調整符号化部120には、並べ替え部110から出力されたサンプル列(並べ替え前のサンプル列または並べ替え後のサンプル列)XN’(1),・・・,XN’(N)が入力される。利得調整符号化部120は、入力されたサンプル列の各係数を利得(グローバルゲイン)gで割り算し、その結果を量子化した整数値による系列である量子化正規化済係数系列X Q (1),・・・,X Q (N)を符号化して得られる整数信号符号のビット数が、予め配分されたビット数である配分ビット数B(予め定められた配分符号量)以下、かつ、なるべく大きな値、となるような利得gに対応する利得符号と、整数信号符号と、量子化正規化済係数系列と、を出力する。
図3に例示するように、利得調整符号化部120は、例えば初期化部1204、周波数領域系列量子化部1205、可変長符号化部1206、判定部1207、利得下限設定部1208、第1分岐部1209、第1利得更新部1210、利得拡大部1211、利得上限設定部1212、第2分岐部1213、第2利得更新部1214、利得縮小部1215、切り捨て部1216、および利得符号化部1217、により構成される。
<初期化部1204>
初期化部1204は、利得gの初期値を設定する。利得の初期値は、サンプル列XN’(1),・・・,XN’(N)のエネルギーと可変長符号化部1206が出力する符号に予め配分されたビット数などから決めることができる。利得gの初期値は正値である。以下、可変長符号化部1206が出力する符号に予め配分されたビット数を配分ビット数Bと呼ぶ。また、初期化部1204は、利得の更新回数の初期値として0を設定する。
初期化部1204は、利得gの初期値を設定する。利得の初期値は、サンプル列XN’(1),・・・,XN’(N)のエネルギーと可変長符号化部1206が出力する符号に予め配分されたビット数などから決めることができる。利得gの初期値は正値である。以下、可変長符号化部1206が出力する符号に予め配分されたビット数を配分ビット数Bと呼ぶ。また、初期化部1204は、利得の更新回数の初期値として0を設定する。
<周波数領域系列量子化部1205>
周波数領域系列量子化部1205は、サンプル列XN’(1),・・・,XN’(N)のそれぞれを利得gで割り算して得られる値XN’(1)/g,・・・,XN’(N)/gを量子化して、整数値による系列である量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)を得て出力する。
周波数領域系列量子化部1205は、サンプル列XN’(1),・・・,XN’(N)のそれぞれを利得gで割り算して得られる値XN’(1)/g,・・・,XN’(N)/gを量子化して、整数値による系列である量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)を得て出力する。
<可変長符号化部1206>
可変長符号化部1206は、入力された量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)を可変長符号化して符号を得、得られた符号と量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)を出力する。この符号を整数信号符号と呼ぶ。この可変長符号化には、例えば、量子化正規化済係数系列中の複数の係数を纏めて符号化する方法を用いる。また、可変長符号化部1206は、可変長符号化で得た整数信号符号のビット数を計測する。以下では、このビット数を消費ビット数cと呼ぶ。
可変長符号化部1206は、入力された量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)を可変長符号化して符号を得、得られた符号と量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)を出力する。この符号を整数信号符号と呼ぶ。この可変長符号化には、例えば、量子化正規化済係数系列中の複数の係数を纏めて符号化する方法を用いる。また、可変長符号化部1206は、可変長符号化で得た整数信号符号のビット数を計測する。以下では、このビット数を消費ビット数cと呼ぶ。
<判定部1207>
判定部1207は、利得の更新回数が予め定めた回数の場合、または可変長符号化部1206が計測した消費ビット数cが配分ビット数Bである場合は、利得、整数信号符号、整数信号符号に対応する量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)、消費ビット数cを出力する。
利得の更新回数が予め定めた回数未満である場合は、可変長符号化部1206が計測した消費ビット数cが配分ビット数Bより多い場合には利得下限設定部1208が、可変長符号化部1206が計測した消費ビット数cが配分ビット数Bより少ない場合には利得上限設定部1212が、次の処理を行うように制御する。
判定部1207は、利得の更新回数が予め定めた回数の場合、または可変長符号化部1206が計測した消費ビット数cが配分ビット数Bである場合は、利得、整数信号符号、整数信号符号に対応する量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)、消費ビット数cを出力する。
利得の更新回数が予め定めた回数未満である場合は、可変長符号化部1206が計測した消費ビット数cが配分ビット数Bより多い場合には利得下限設定部1208が、可変長符号化部1206が計測した消費ビット数cが配分ビット数Bより少ない場合には利得上限設定部1212が、次の処理を行うように制御する。
<利得下限設定部1208>
利得下限設定部1208は、今回の利得gの値を利得の下限値gminとして設定する(gmin←g)。この利得の下限値gminは、少なくとも利得の値はこれ以上であるべきことを意味する。
利得下限設定部1208は、今回の利得gの値を利得の下限値gminとして設定する(gmin←g)。この利得の下限値gminは、少なくとも利得の値はこれ以上であるべきことを意味する。
<第1分岐部1209>
次に第1分岐部1209は、利得の上限値gmaxが既に設定されている場合には第1利得更新部1210が、そうでない場合には利得拡大部1211が、次の処理を行うように制御する。また、第1分岐部1209は、利得の更新回数に1を加算する。
次に第1分岐部1209は、利得の上限値gmaxが既に設定されている場合には第1利得更新部1210が、そうでない場合には利得拡大部1211が、次の処理を行うように制御する。また、第1分岐部1209は、利得の更新回数に1を加算する。
<第1利得更新部1210>
第1利得更新部1210は、例えば、今回の利得gの値と利得の上限値gmaxの平均値を新たに利得gの値として設定する(g←(g+gmax)/2)。これは、最適な利得の値は、今回の利得gの値と利得の上限値gmaxとの間に存在するからである。今回の利得gの値は利得の下限値gminとして設定されているので、利得の上限値gmaxと利得の下限値gminの平均値を新たに利得gの値として設定するとも言える(g←(gmax+gmin)/2)。新たに設定された利得gは周波数領域系列量子化部1205に入力される。
第1利得更新部1210は、例えば、今回の利得gの値と利得の上限値gmaxの平均値を新たに利得gの値として設定する(g←(g+gmax)/2)。これは、最適な利得の値は、今回の利得gの値と利得の上限値gmaxとの間に存在するからである。今回の利得gの値は利得の下限値gminとして設定されているので、利得の上限値gmaxと利得の下限値gminの平均値を新たに利得gの値として設定するとも言える(g←(gmax+gmin)/2)。新たに設定された利得gは周波数領域系列量子化部1205に入力される。
<利得拡大部1211>
利得拡大部1211は、今回の利得gの値より大きな値を新たな利得gの値として設定する。例えば、今回の利得gの値に予め定めた正値である利得変更量Δgを加算したものを新たな利得gの値として設定する(g←g+Δg)。また例えば、利得の上限値gmaxが設定されずに、消費ビット数cが配分ビット数Bより多い状態が複数回続いている場合には、予め定めた値より大きな値を利得変更量Δgとして用いる。新たに設定された利得gは周波数領域系列量子化部1205に入力される。
利得拡大部1211は、今回の利得gの値より大きな値を新たな利得gの値として設定する。例えば、今回の利得gの値に予め定めた正値である利得変更量Δgを加算したものを新たな利得gの値として設定する(g←g+Δg)。また例えば、利得の上限値gmaxが設定されずに、消費ビット数cが配分ビット数Bより多い状態が複数回続いている場合には、予め定めた値より大きな値を利得変更量Δgとして用いる。新たに設定された利得gは周波数領域系列量子化部1205に入力される。
<利得上限設定部1212>
利得上限設定部1212は、今回の利得gの値を利得の上限値gmaxと設定する(gmax←g)。この利得の上限値gmaxは、少なくとも利得の値はこれ以下であるべきことを意味する。
利得上限設定部1212は、今回の利得gの値を利得の上限値gmaxと設定する(gmax←g)。この利得の上限値gmaxは、少なくとも利得の値はこれ以下であるべきことを意味する。
<第2分岐部1213>
次に第2分岐部1213は、利得の下限値gminが既に設定されている場合には第2利得更新部1214が、そうでない場合には利得縮小部1215が、次の処理を行うように制御する。また、第2分岐部1213は、利得の更新回数に1を加算する。
次に第2分岐部1213は、利得の下限値gminが既に設定されている場合には第2利得更新部1214が、そうでない場合には利得縮小部1215が、次の処理を行うように制御する。また、第2分岐部1213は、利得の更新回数に1を加算する。
<第2利得更新部1214>
第2利得更新部1214は、例えば、今回の利得gの値と利得の下限値gminの平均値を新たな利得gの値として設定する(g←(g+gmin)/2)。これは、最適な利得の値は、今回の利得gの値と利得の下限値gminとの間に存在するからである。今回の利得gの値は利得の上限値gmaxとして設定されているので、利得の上限値gmaxと利得の下限値gminの平均値を新たに利得gの値として設定するとも言える(g←(gmax+gmin)/2)。新たに設定された利得gは周波数領域系列量子化部1205に入力される。
第2利得更新部1214は、例えば、今回の利得gの値と利得の下限値gminの平均値を新たな利得gの値として設定する(g←(g+gmin)/2)。これは、最適な利得の値は、今回の利得gの値と利得の下限値gminとの間に存在するからである。今回の利得gの値は利得の上限値gmaxとして設定されているので、利得の上限値gmaxと利得の下限値gminの平均値を新たに利得gの値として設定するとも言える(g←(gmax+gmin)/2)。新たに設定された利得gは周波数領域系列量子化部1205に入力される。
<利得縮小部1215>
利得縮小部1215は、今回の利得gの値より小さな値を新たな利得gの値として設定する。例えば、今回の利得gの値から予め定めた正値である利得変更量Δgを減算したものを新たな利得gの値として設定する(g←g−Δg)。また例えば、利得の下限値gminが設定されずに、消費ビット数cが配分ビット数Bより少ない状態が複数回続いている場合には、予め定めた値より大きな値を利得変更量Δgとして用いる。新たに設定された利得gは周波数領域系列量子化部1205に入力される。
利得縮小部1215は、今回の利得gの値より小さな値を新たな利得gの値として設定する。例えば、今回の利得gの値から予め定めた正値である利得変更量Δgを減算したものを新たな利得gの値として設定する(g←g−Δg)。また例えば、利得の下限値gminが設定されずに、消費ビット数cが配分ビット数Bより少ない状態が複数回続いている場合には、予め定めた値より大きな値を利得変更量Δgとして用いる。新たに設定された利得gは周波数領域系列量子化部1205に入力される。
<切り捨て部1216>
切り捨て部1216は、判定部1207が出力した消費ビット数cが配分ビット数Bより多い場合には、判定部1207が出力した整数信号符号のうち、消費ビット数cが配分ビット数Bを上回る分だけの符号を取り除いたものを、新たな整数信号符号(配分符号量以下の符号量を持つ整数信号符号)として出力する。例えば切り捨て部1216は、消費ビット数cの配分ビット数Bに対する上回り分c−Bに対応する高い周波数側の量子化正規化済係数に対応する符号を整数信号符号から取り除くことで得られる、残りの符号を、新たな整数信号符号として出力する。一方、判定部1207が出力した消費ビット数cが配分ビット数Bより多くない場合には、切り捨て部1216は、判定部1207が出力した整数信号符号を出力する。
切り捨て部1216は、判定部1207が出力した消費ビット数cが配分ビット数Bより多い場合には、判定部1207が出力した整数信号符号のうち、消費ビット数cが配分ビット数Bを上回る分だけの符号を取り除いたものを、新たな整数信号符号(配分符号量以下の符号量を持つ整数信号符号)として出力する。例えば切り捨て部1216は、消費ビット数cの配分ビット数Bに対する上回り分c−Bに対応する高い周波数側の量子化正規化済係数に対応する符号を整数信号符号から取り除くことで得られる、残りの符号を、新たな整数信号符号として出力する。一方、判定部1207が出力した消費ビット数cが配分ビット数Bより多くない場合には、切り捨て部1216は、判定部1207が出力した整数信号符号を出力する。
<利得符号化部1217>
利得符号化部1217は、判定部1207が出力した利得を所定のビット数で符号化して利得符号を得て出力する。
利得符号化部1217は、判定部1207が出力した利得を所定のビット数で符号化して利得符号を得て出力する。
なお、上述した利得調整符号化部120は一例であって、本発明を限定するものではない。すなわち、利得調整符号化部120は、入力されたサンプル列(並べ替え前のサンプル列または並べ替え後のサンプル列)の各係数を利得で割り算し、その結果を量子化した整数値による系列である量子化正規化済係数系列を符号化して得られる整数信号符号のビット数が、予め配分されたビット数である配分ビット数B以下、かつ、なるべく大きな値、となるような利得をループ処理によって探索し、それによって得られた利得gに対応する利得符号と、整数信号符号と、量子化正規化済係数系列と、を出力するのであれば、どのようなものであってもよい。言い換えると、このような利得符号と整数信号符号と量子化正規化済係数系列とをループ処理で(すなわち、利得の探索処理または利得の最適化処理に基づいて)求めるのであれば、利得調整符号化部120の構成に限定はない。例えば、利得に対応する整数信号符号のビット数(または推定ビット数)と配分ビット数Bとの差分に応じた更新量で利得が更新されてもよい。例えば、利得に対応する整数信号符号のビット数または推定ビット数(以下、消費ビット数)が配分ビット数Bよりも多く、なおかつ、利得の上限値が設定されていない場合に、サンプル列の一部または全てのサンプル数から、消費ビット数の配分ビット数に対する上回り分に対応する切り捨て符号に対応する量子化正規化済サンプルを量子化正規化済サンプル列から取り除いた残りのサンプル数、を減算して得られる値が大きいほど、利得の更新前の値から更新後の値への増分が大きくなるように利得の値が更新されてもよい。また、消費ビット数が配分ビット数Bよりも少なく、なおかつ、利得の下限値が設定されていない場合に、配分ビット数Bから消費ビット数を減算して得られる値が大きいほど、利得の更新前の値から更新後の値への減少分が大きくなるように利得の値が更新されてもよい。また「ループ処理」とは、所定の条件を満たすまで、所定の処理を1回以上実行する処理を意味する。ループ処理では、所定の処理が反復される場合もあれば、反復されない場合もある。
また、利得調整符号化部120に並べ替え前のサンプル列が入力される場合、利得調整符号化部120から出力される整数信号符号は「周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる整数信号符号」に相当する。利得調整符号化部120に並べ替え後のサンプル列が入力される場合、利得調整符号化部120から出力される整数信号符号は「周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる整数信号符号」に相当する。
すなわち、利得調整符号化部120は、「周期的に振幅が大きくなる程度を示す指標(周期性の程度を示す指標)」が所定の閾値以上または所定の閾値より大きい場合(すなわち、周期性の程度を示す指標が周期性が高いことに対応する場合)には、周波数領域のサンプル列の各サンプルを除算するための利得に対応する利得符号と、周波数領域のサンプル列の各サンプルを利得で除算して得られる整数値列(整数値サンプルによる列)を「周期性を利用した符号化方法」で符号化して得られる整数信号符号と、をループ処理により求める。それ以外の場合(すなわち、周期性の程度を示す指標が周期性が低いことに対応する場合)、利得調整符号化部120は、周波数領域のサンプル列の各サンプルを除算するための利得に対応する利得符号と、周波数領域のサンプル列の各サンプルを利得で除算して得られる整数値列を「周期性を利用しない符号化方法」で符号化して得られる整数信号符号と、をループ処理により求める。
<第2符号化部130>
図2に示すように、第2符号化部130は、逆並べ替え部131、第2可変長符号化部132、および第2切り捨て部133から構成される。
図2に示すように、第2符号化部130は、逆並べ替え部131、第2可変長符号化部132、および第2切り捨て部133から構成される。
<逆並べ替え部131>
逆並べ替え部131は、並べ替え部110が並べ替え前のサンプル列を出力した場合には、利得調整符号化部120が出力した量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)に対して、並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報に対応する並べ替えを施すことにより並べ替え後のサンプル列を生成して出力する。
逆並べ替え部131は、並べ替え部110が並べ替え後のサンプル列を出力した場合には、利得調整符号化部120が出力した量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)に対して、並べ替え部110が施した並べ替えと逆の並べ替えを施すことにより、並べ替え前のサンプル列を生成して出力する。なお、並べ替え部110が並べ替え後のサンプル列を出力した場合に、利得調整符号化部120が利得符号に対応する利得を出力し、逆並べ替え部131が、重み付け包絡正規化部1003が出力した重み付け正規化MDCT係数列の各サンプルを利得調整符号化部120が出力した利得で除算して得られるサンプル列を並べ替え前のサンプル列として生成して出力してもよい。
要は、逆並べ替え部131は、重み付け包絡正規化部1003が出力した重み付け正規化MDCT係数列の各サンプルを利得調整符号化部120が生成した利得で除算して得られるサンプルにより構成されるサンプル列を出力するものであり、そのサンプル列は利得調整符号化部120が出力したサンプル列との並べ替えの有無が逆であるということになる。
逆並べ替え部131は、並べ替え部110が並べ替え前のサンプル列を出力した場合には、利得調整符号化部120が出力した量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)に対して、並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報に対応する並べ替えを施すことにより並べ替え後のサンプル列を生成して出力する。
逆並べ替え部131は、並べ替え部110が並べ替え後のサンプル列を出力した場合には、利得調整符号化部120が出力した量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)に対して、並べ替え部110が施した並べ替えと逆の並べ替えを施すことにより、並べ替え前のサンプル列を生成して出力する。なお、並べ替え部110が並べ替え後のサンプル列を出力した場合に、利得調整符号化部120が利得符号に対応する利得を出力し、逆並べ替え部131が、重み付け包絡正規化部1003が出力した重み付け正規化MDCT係数列の各サンプルを利得調整符号化部120が出力した利得で除算して得られるサンプル列を並べ替え前のサンプル列として生成して出力してもよい。
要は、逆並べ替え部131は、重み付け包絡正規化部1003が出力した重み付け正規化MDCT係数列の各サンプルを利得調整符号化部120が生成した利得で除算して得られるサンプルにより構成されるサンプル列を出力するものであり、そのサンプル列は利得調整符号化部120が出力したサンプル列との並べ替えの有無が逆であるということになる。
<第2可変長符号化部132>
第2可変長符号化部132には、逆並べ替え部131が出力したサンプル列が入力される。第2可変長符号化部132は、逆並べ替え部131が出力したサンプル列を可変長符号化して符号を得て出力する。この符号を第2整数信号符号と呼ぶ。この可変長符号化には、例えば、サンプル列中の複数の係数を纏めて符号化する方法を用いる。また、第2可変長符号化部132は、可変長符号化で得た第2整数信号符号のビット数を計測する。以下では、このビット数を第2消費ビット数c2と呼ぶ。
第2可変長符号化部132には、逆並べ替え部131が出力したサンプル列が入力される。第2可変長符号化部132は、逆並べ替え部131が出力したサンプル列を可変長符号化して符号を得て出力する。この符号を第2整数信号符号と呼ぶ。この可変長符号化には、例えば、サンプル列中の複数の係数を纏めて符号化する方法を用いる。また、第2可変長符号化部132は、可変長符号化で得た第2整数信号符号のビット数を計測する。以下では、このビット数を第2消費ビット数c2と呼ぶ。
<第2切り捨て部133>
第2切り捨て部133は、第2消費ビット数c2が配分ビット数Bより多い場合には、入力された第2整数信号符号のうち、第2消費ビット数c2が配分ビット数Bを上回る分だけの符号を取り除いたものを、新たな第2整数信号符号(配分符号量以下の符号量を持つ第2整数信号符号)として出力する。例えば第2切り捨て部133は、第2消費ビット数c2の配分ビット数Bに対する上回り分c2−Bに対応する高い周波数側のサンプル列(逆並べ替え部131が出力したサンプル列)に対応する符号を第2整数信号符号から取り除くことで得られる、残りの符号を、新たな第2整数信号符号として出力する。一方、第2消費ビット数c2が配分ビット数Bより多くない場合には、第2切り捨て部133は、入力された第2整数信号符号を出力する。
第2切り捨て部133は、第2消費ビット数c2が配分ビット数Bより多い場合には、入力された第2整数信号符号のうち、第2消費ビット数c2が配分ビット数Bを上回る分だけの符号を取り除いたものを、新たな第2整数信号符号(配分符号量以下の符号量を持つ第2整数信号符号)として出力する。例えば第2切り捨て部133は、第2消費ビット数c2の配分ビット数Bに対する上回り分c2−Bに対応する高い周波数側のサンプル列(逆並べ替え部131が出力したサンプル列)に対応する符号を第2整数信号符号から取り除くことで得られる、残りの符号を、新たな第2整数信号符号として出力する。一方、第2消費ビット数c2が配分ビット数Bより多くない場合には、第2切り捨て部133は、入力された第2整数信号符号を出力する。
なお、並べ替え部110が並べ替え後のサンプル列を出力した場合、第2切り捨て部133が出力する第2整数信号符号は「周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる整数信号符号」に相当する。並べ替え部110が並べ替え前のサンプル列を出力した場合、第2切り捨て部133が出力する第2整数信号符号は「周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる整数信号符号」に相当する。すなわち、第2符号化部130は、「周期的に振幅が大きくなる程度を示す指標(周期性の程度を示す指標)」が所定の閾値以上または所定の閾値より大きい場合(すなわち、周期性の程度を示す指標が周期性が高いことに対応する場合)には、周波数領域のサンプル列の各サンプルを利得調整符号化部120で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値列を「周期性を利用しない符号化方法」で符号化して得られる第2整数信号符号を出力する。それ以外の場合(すなわち、周期性の程度を示す指標が周期性が低いことに対応する場合)、第2符号化部130は、周波数領域のサンプル列の各サンプルを利得調整符号化部120で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値列を「周期性を利用した符号化方法」で符号化して得られる第2整数信号符号を出力する。
<比較選択部140>
比較選択部140は、並べ替え後のサンプル列を可変長符号化対象とした場合と、並べ替え前のサンプル列を可変長符号化対象とした場合と、のうち、総符号量が少ないほうの符号を出力する。
比較選択部140は、並べ替え後のサンプル列を可変長符号化対象とした場合と、並べ替え前のサンプル列を可変長符号化対象とした場合と、のうち、総符号量が少ないほうの符号を出力する。
まず、並べ替え部110が並べ替え後のサンプル列を出力した場合、すなわち、並べ替え部110が生成した並べ替えの適切さを示す指標が所定の閾値以上または所定の閾値より大きい場合、の具体的な処理を説明する。
比較選択部140は、利得調整符号化部120が出力した整数信号符号の符号量と、並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報の符号量と、の合計をCAとして求める。また、比較選択部140は、第2符号化部130が出力した第2整数信号符号の符号量をCBとして求める。そして、比較選択部140は、CA>CBである場合には第2符号化部130が出力した第2整数信号符号と利得調整符号化部120が出力した利得符号とを出力し、そうでない場合には利得調整符号化部120が出力した整数信号符号と利得調整符号化部120が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力する。
ただしCA=CBである場合には、比較選択部140が、第2符号化部130が出力した第2整数信号符号と利得調整符号化部120が出力した利得符号とを出力してもよいし、利得調整符号化部120が出力した整数信号符号と利得調整符号化部120が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力してもよい。
比較選択部140は、利得調整符号化部120が出力した整数信号符号の符号量と、並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報の符号量と、の合計をCAとして求める。また、比較選択部140は、第2符号化部130が出力した第2整数信号符号の符号量をCBとして求める。そして、比較選択部140は、CA>CBである場合には第2符号化部130が出力した第2整数信号符号と利得調整符号化部120が出力した利得符号とを出力し、そうでない場合には利得調整符号化部120が出力した整数信号符号と利得調整符号化部120が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力する。
ただしCA=CBである場合には、比較選択部140が、第2符号化部130が出力した第2整数信号符号と利得調整符号化部120が出力した利得符号とを出力してもよいし、利得調整符号化部120が出力した整数信号符号と利得調整符号化部120が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力してもよい。
次に、並べ替え部110が並べ替え前のサンプル列を出力した場合、すなわち、並べ替え部110が生成した並べ替えの適切さを示す指標が所定の閾値未満または所定の閾値以下である場合、の具体的な処理を説明する。
比較選択部140は、利得調整符号化部120が出力した整数信号符号の符号量をCBとして求める。また、比較選択部140は、第2符号化部130が出力した第2整数信号符号の符号量と、並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報の符号量と、の合計をCAとして求める。そして、比較選択部140は、CA>CBである場合には利得調整符号化部120が出力した整数信号符号と利得調整符号化部120が出力した利得符号とを出力し、そうでない場合には第2符号化部130が出力した第2整数信号符号と利得調整符号化部120が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力する。
ただし、CA=CBである場合には、比較選択部140は、第2符号化部130が出力した第2整数信号符号と利得調整符号化部120が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力してもよいし、利得調整符号化部120が出力した整数信号符号と利得調整符号化部120が出力した利得符号とを出力してもよい。
比較選択部140は、利得調整符号化部120が出力した整数信号符号の符号量をCBとして求める。また、比較選択部140は、第2符号化部130が出力した第2整数信号符号の符号量と、並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報の符号量と、の合計をCAとして求める。そして、比較選択部140は、CA>CBである場合には利得調整符号化部120が出力した整数信号符号と利得調整符号化部120が出力した利得符号とを出力し、そうでない場合には第2符号化部130が出力した第2整数信号符号と利得調整符号化部120が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力する。
ただし、CA=CBである場合には、比較選択部140は、第2符号化部130が出力した第2整数信号符号と利得調整符号化部120が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力してもよいし、利得調整符号化部120が出力した整数信号符号と利得調整符号化部120が出力した利得符号とを出力してもよい。
なお、並べ替え部110が並べ替え後のサンプル列を出力した場合、および並べ替え部110が並べ替え前のサンプル列を出力した場合の何れの場合も、実際の総符号量には利得調整符号化部120が出力した利得符号の符号量も含まれる。しかしながら、並べ替え後のサンプル列を可変長符号化対象とした場合の利得符号の符号量と、並べ替え前のサンプル列を可変長符号化対象とした場合の利得符号の符号量と、は同一である。そのため、上記のCAやCBには利得符号の符号量は含めていない。もちろん、CAとCBのそれぞれに利得符号の符号量を含めてもよい。
比較選択部140から出力された符号(以下、サンプル符号)とパワースペクトル包絡係数列計算部1002から出力された予測係数符号とを含む符号列は、図示していない復号装置に入力される。復号装置は符号列を復号して音響信号を得る。以下に復号装置による符号列の復号方法を例示する。
復号装置は、フレームごとに、予測係数符号を復号してパワースペクトル包絡係数列の各係数W(1),・・・,W(N)を得る。また復号装置は、利得符号を復号して利得を得、整数信号符号または第2整数信号符号を復号して整数値による系列を得、得られた整数値による系列に利得を乗じてサンプル列XN”(1),・・・,XN”(N)(並べ替え前のサンプル列または並べ替え後のサンプル列)を得る。
サンプル符号がサンプル列の並べ替えを特定する補助情報を含まない場合、復号装置は、パワースペクトル包絡係数列W(1),・・・,W(N)を用いてサンプル列XN”(1),・・・,XN”(N)を逆正規化し、MDCT係数列X’(1),・・・,X’(N)を得る。逆正規化とは、重み付け包絡正規化部1003で行った正規化の逆処理を意味する。例えば、重み付け包絡正規化部1003で<例1>の正規化が行われるのであれば、復号装置は、XN”(1)×Wγ(1),・・・,XN”(N)×Wγ(N)をMDCT係数列X’(1),・・・,X’(N)とする。
一方、サンプル符号が上述の補助情報を含む場合、復号装置は、補助情報に対応する並べ替えとは逆の並べ替えをサンプル列XN”(1),・・・,XN”(N)に行い、それによって得られたサンプル列を逆正規化し、MDCT係数列X’(1),・・・,X’(N)を得る。
復号装置は、フレームごとに、MDCT係数列X’(1),・・・,X’(N)を時間領域に変換してフレーム単位の音響信号を得る。
サンプル符号がサンプル列の並べ替えを特定する補助情報を含まない場合、復号装置は、パワースペクトル包絡係数列W(1),・・・,W(N)を用いてサンプル列XN”(1),・・・,XN”(N)を逆正規化し、MDCT係数列X’(1),・・・,X’(N)を得る。逆正規化とは、重み付け包絡正規化部1003で行った正規化の逆処理を意味する。例えば、重み付け包絡正規化部1003で<例1>の正規化が行われるのであれば、復号装置は、XN”(1)×Wγ(1),・・・,XN”(N)×Wγ(N)をMDCT係数列X’(1),・・・,X’(N)とする。
一方、サンプル符号が上述の補助情報を含む場合、復号装置は、補助情報に対応する並べ替えとは逆の並べ替えをサンプル列XN”(1),・・・,XN”(N)に行い、それによって得られたサンプル列を逆正規化し、MDCT係数列X’(1),・・・,X’(N)を得る。
復号装置は、フレームごとに、MDCT係数列X’(1),・・・,X’(N)を時間領域に変換してフレーム単位の音響信号を得る。
[第1実施形態の変形例]
第1実施形態では実際の符号量を用いて符号の選択を行った。しかしながら、符号量の推定値を用いて符号の選択を行ってもよい。符号量の推定値を用いて符号の選択を行う例を第1実施形態の変形例として説明する。以下では、第1実施形態との差分のみを説明する。
第1実施形態では実際の符号量を用いて符号の選択を行った。しかしながら、符号量の推定値を用いて符号の選択を行ってもよい。符号量の推定値を用いて符号の選択を行う例を第1実施形態の変形例として説明する。以下では、第1実施形態との差分のみを説明する。
<符号化装置100’>
第1実施形態の変形例の符号化装置100’を図4に示す。
符号化装置100’は、利得調整符号化部120に代えて利得調整符号化・符号量推定部120’を備え、第2符号化部130に代えて第2符号量推定部130’を備え、比較選択部140に代えて比較選択符号化部140’を備える以外、符号化装置100と同一である。
第1実施形態の変形例の符号化装置100’を図4に示す。
符号化装置100’は、利得調整符号化部120に代えて利得調整符号化・符号量推定部120’を備え、第2符号化部130に代えて第2符号量推定部130’を備え、比較選択部140に代えて比較選択符号化部140’を備える以外、符号化装置100と同一である。
<利得調整符号化・符号量推定部120’>
第1実施形態の変形例の利得調整符号化・符号量推定部120’を図5に示す。
利得調整符号化・符号量推定部120’は、可変長符号化部1206に代えて可変長符号量推定部1206’を備え、判定部1207に代えて判定部1207’を備え、切り捨て部1216に代えて切り捨て部1216’を備える以外は、第1実施形態の利得調整符号化部120と同一である。
第1実施形態の変形例の利得調整符号化・符号量推定部120’を図5に示す。
利得調整符号化・符号量推定部120’は、可変長符号化部1206に代えて可変長符号量推定部1206’を備え、判定部1207に代えて判定部1207’を備え、切り捨て部1216に代えて切り捨て部1216’を備える以外は、第1実施形態の利得調整符号化部120と同一である。
<可変長符号量推定部1206’>
可変長符号量推定部1206’は、入力された量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)を可変長符号化して得られる整数信号符号の推定ビット数(符号量の推定値)を求め、当該推定ビット数と量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)とを出力する。第1実施形態の変形例では、可変長符号量推定部1206’で得られる整数信号符号の推定ビット数を消費ビット数cと呼ぶ。
可変長符号量推定部1206’は、入力された量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)を可変長符号化して得られる整数信号符号の推定ビット数(符号量の推定値)を求め、当該推定ビット数と量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)とを出力する。第1実施形態の変形例では、可変長符号量推定部1206’で得られる整数信号符号の推定ビット数を消費ビット数cと呼ぶ。
<判定部1207’>
判定部1207’は、利得の更新回数が予め定めた回数の場合、または可変長符号量推定部1206’が計測した消費ビット数cが配分ビット数Bである場合は、利得g、量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)を出力する。利得の更新回数が予め定めた回数未満である場合、判定部1207’は、可変長符号量推定部1206’が出力した消費ビット数cが配分ビット数Bより多い場合には利得下限設定部1208が、当該消費ビット数cが配分ビット数Bより少ない場合には利得上限設定部1212が、それぞれ第1実施形態で説明した処理を行うように制御する。ただし、第1実施形態の変形例では、比較選択符号化部140’が出力する符号に予め配分されたビット数を配分ビット数Bと呼ぶ。
判定部1207’は、利得の更新回数が予め定めた回数の場合、または可変長符号量推定部1206’が計測した消費ビット数cが配分ビット数Bである場合は、利得g、量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)を出力する。利得の更新回数が予め定めた回数未満である場合、判定部1207’は、可変長符号量推定部1206’が出力した消費ビット数cが配分ビット数Bより多い場合には利得下限設定部1208が、当該消費ビット数cが配分ビット数Bより少ない場合には利得上限設定部1212が、それぞれ第1実施形態で説明した処理を行うように制御する。ただし、第1実施形態の変形例では、比較選択符号化部140’が出力する符号に予め配分されたビット数を配分ビット数Bと呼ぶ。
<切り捨て部1216’>
切り捨て部1216’は、可変長符号量推定部1206’が出力した消費ビット数cが配分ビット数Bより多くない場合には、当該消費ビット数cを整数信号符号の符号量の推定値として出力し、当該消費ビット数cが配分ビット数Bより多い場合には、配分ビット数Bを整数信号符号の符号量の推定値として出力する。
切り捨て部1216’は、可変長符号量推定部1206’が出力した消費ビット数cが配分ビット数Bより多くない場合には、当該消費ビット数cを整数信号符号の符号量の推定値として出力し、当該消費ビット数cが配分ビット数Bより多い場合には、配分ビット数Bを整数信号符号の符号量の推定値として出力する。
<第2符号量推定部130’>
第2符号量推定部130’は、逆並べ替え部131’と第2可変長符号量推定部132’と第2切り捨て部133’とから構成される。
第2符号量推定部130’は、逆並べ替え部131’と第2可変長符号量推定部132’と第2切り捨て部133’とから構成される。
<逆並べ替え部131’>
逆並べ替え部131’は、並べ替え部110が並べ替え前のサンプル列を出力した場合には、利得調整符号化・符号量推定部120’が出力した量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)に対して、並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報に対応する並べ替えを施すことにより並べ替え後のサンプル列を生成して出力する。
逆並べ替え部131’は、並べ替え部110が並べ替え後のサンプル列を出力した場合には、利得調整符号化・符号量推定部120’が出力した量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)に対して、並べ替え部110が施した並べ替えと逆の並べ替えを施すことにより、並べ替え前のサンプル列を生成して出力する。なお、並べ替え部110が並べ替え後のサンプル列を出力した場合に、利得調整符号化・符号量推定部120’が利得符号に対応する利得を出力し、逆並べ替え部131が、重み付け包絡正規化部1003が出力した重み付け正規化MDCT係数列の各サンプルを利得調整符号化・符号量推定部120’が出力した利得で除算して得られるサンプル列を並べ替え前のサンプル列として生成して出力してもよい。
要は、逆並べ替え部131’は、重み付け包絡正規化部1003が出力した重み付け正規化MDCT係数列の各サンプルを利得調整符号化・符号量推定部120’が生成した利得で除算して得られるサンプルにより構成されるサンプル列を出力するものであり、そのサンプル列は利得調整符号化・符号量推定部120’が出力したサンプル列との並べ替えの有無が逆であるということになる。
逆並べ替え部131’は、並べ替え部110が並べ替え前のサンプル列を出力した場合には、利得調整符号化・符号量推定部120’が出力した量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)に対して、並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報に対応する並べ替えを施すことにより並べ替え後のサンプル列を生成して出力する。
逆並べ替え部131’は、並べ替え部110が並べ替え後のサンプル列を出力した場合には、利得調整符号化・符号量推定部120’が出力した量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)に対して、並べ替え部110が施した並べ替えと逆の並べ替えを施すことにより、並べ替え前のサンプル列を生成して出力する。なお、並べ替え部110が並べ替え後のサンプル列を出力した場合に、利得調整符号化・符号量推定部120’が利得符号に対応する利得を出力し、逆並べ替え部131が、重み付け包絡正規化部1003が出力した重み付け正規化MDCT係数列の各サンプルを利得調整符号化・符号量推定部120’が出力した利得で除算して得られるサンプル列を並べ替え前のサンプル列として生成して出力してもよい。
要は、逆並べ替え部131’は、重み付け包絡正規化部1003が出力した重み付け正規化MDCT係数列の各サンプルを利得調整符号化・符号量推定部120’が生成した利得で除算して得られるサンプルにより構成されるサンプル列を出力するものであり、そのサンプル列は利得調整符号化・符号量推定部120’が出力したサンプル列との並べ替えの有無が逆であるということになる。
<第2可変長符号量推定部132’>
第2可変長符号量推定部132’には、逆並べ替え部131’が出力したサンプル列が入力される。第2可変長符号量推定部132’は、逆並べ替え部131’が出力したサンプル列を可変長符号化して得られる整数信号符号の推定ビット数(符号量の推定値)を求め、当該推定ビット数を出力する。第1実施形態の変形例では、第2可変長符号量推定部132’で得られる整数信号符号の推定ビット数を第2消費ビット数c2と呼ぶ。
第2可変長符号量推定部132’には、逆並べ替え部131’が出力したサンプル列が入力される。第2可変長符号量推定部132’は、逆並べ替え部131’が出力したサンプル列を可変長符号化して得られる整数信号符号の推定ビット数(符号量の推定値)を求め、当該推定ビット数を出力する。第1実施形態の変形例では、第2可変長符号量推定部132’で得られる整数信号符号の推定ビット数を第2消費ビット数c2と呼ぶ。
<第2切り捨て部133’>
第2切り捨て部133’は、第2可変長符号量推定部132’が得た第2消費ビット数c2が配分ビット数Bより多くない場合には、第2可変長符号量推定部132’が得た第2消費ビット数c2を第2整数信号符号の符号量の推定値として出力し、第2可変長符号量推定部132’が得た第2消費ビット数c2が配分ビット数Bより多い場合には、配分ビット数Bを第2整数信号符号の符号量の推定値として出力する。
第2切り捨て部133’は、第2可変長符号量推定部132’が得た第2消費ビット数c2が配分ビット数Bより多くない場合には、第2可変長符号量推定部132’が得た第2消費ビット数c2を第2整数信号符号の符号量の推定値として出力し、第2可変長符号量推定部132’が得た第2消費ビット数c2が配分ビット数Bより多い場合には、配分ビット数Bを第2整数信号符号の符号量の推定値として出力する。
<比較選択符号化部140’>
比較選択符号化部140’は、並べ替え後のサンプル列を可変長符号化対象とした場合と、並べ替え前のサンプル列を可変長符号化対象とした場合と、のうち、総符号量の推定値が小さいほうの符号を出力する。
比較選択符号化部140’は、並べ替え後のサンプル列を可変長符号化対象とした場合と、並べ替え前のサンプル列を可変長符号化対象とした場合と、のうち、総符号量の推定値が小さいほうの符号を出力する。
まず、並べ替え部110が並べ替え後のサンプル列を出力した場合、すなわち、並べ替え部110が生成した並べ替えの適切さを示す指標が所定の閾値以上または所定の閾値より大きい場合、の具体的な処理を説明する。
比較選択符号化部140’は、利得調整符号化・符号量推定部120’が出力した整数信号符号の符号量の推定値(消費ビット数c)と、並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報の符号量と、の合計をCAとして求める。また、比較選択符号化部140’は、第2可変長符号量推定部132’が出力した第2整数信号符号の符号量の推定値(第2消費ビット数c2)をCBとして求める。そして、比較選択符号化部140’は、CA>CBである場合には、逆並べ替え部131’が生成したサンプル列、すなわち、周波数領域のサンプル列の各サンプルを利得調整符号化・符号量推定部120’で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値列、を可変長符号化して第2整数信号符号を得て、得られた第2整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部120’が出力した利得符号とを出力する。そうでない場合には、比較選択符号化部140’は、利得調整符号化・符号量推定部120’が生成したサンプル列(量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N))、すなわち、周波数領域のサンプル列を並べ替えて得られたサンプル列の各サンプルを利得調整符号化・符号量推定部120’で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値列、を可変長符号化して整数信号符号を得て、得られた整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部120’が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力する。
ただし、CA=CBである場合には、比較選択符号化部140’は、上述のように得た第2整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部120’が出力した利得符号とを出力してもよいし、上述のように得た整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部120’が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力してもよい。
比較選択符号化部140’は、利得調整符号化・符号量推定部120’が出力した整数信号符号の符号量の推定値(消費ビット数c)と、並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報の符号量と、の合計をCAとして求める。また、比較選択符号化部140’は、第2可変長符号量推定部132’が出力した第2整数信号符号の符号量の推定値(第2消費ビット数c2)をCBとして求める。そして、比較選択符号化部140’は、CA>CBである場合には、逆並べ替え部131’が生成したサンプル列、すなわち、周波数領域のサンプル列の各サンプルを利得調整符号化・符号量推定部120’で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値列、を可変長符号化して第2整数信号符号を得て、得られた第2整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部120’が出力した利得符号とを出力する。そうでない場合には、比較選択符号化部140’は、利得調整符号化・符号量推定部120’が生成したサンプル列(量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N))、すなわち、周波数領域のサンプル列を並べ替えて得られたサンプル列の各サンプルを利得調整符号化・符号量推定部120’で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値列、を可変長符号化して整数信号符号を得て、得られた整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部120’が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力する。
ただし、CA=CBである場合には、比較選択符号化部140’は、上述のように得た第2整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部120’が出力した利得符号とを出力してもよいし、上述のように得た整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部120’が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力してもよい。
次に、並べ替え部110が並べ替え前のサンプル列を出力した場合、すなわち、並べ替え部110が生成した並べ替えの適切さを示す指標が所定の閾値未満または所定の閾値以下である場合、の具体的な処理を説明する。
比較選択符号化部140’は、利得調整符号化・符号量推定部120’が出力した整数信号符号の符号量の推定値(消費ビット数c)をCBとして求める。また、比較選択符号化部140’は、第2可変長符号量推定部132’が出力した第2整数信号符号の符号量の推定値(第2消費ビット数c2)と、並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報の符号量と、の合計をCAとして求める。そして、比較選択符号化部140’は、CA>CBである場合には、利得調整符号化・符号量推定部120’が生成したサンプル列(量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N))、すなわち、周波数領域のサンプル列の各サンプルを利得調整符号化・符号量推定部120’で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値列、を可変長符号化して整数信号符号を得て、得られた整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部120’が出力した利得符号とを出力する。そうでない場合には、比較選択符号化部140’は、逆並べ替え部131’が生成したサンプル列、すなわち、周波数領域のサンプル列を並べ替えて得られたサンプル列の各サンプルを利得調整符号化・符号量推定部120’で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値列、を可変長符号化して第2整数信号符号を得て、得られた第2整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部120’が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力する。
ただし、CA=CBである場合には、比較選択符号化部140’は、上述のように得た第2整数信号符号と利得調整符号化部120が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力してもよいし、上述のように得た整数信号符号と利得調整符号化部120が出力した利得符号とを出力してもよい。
比較選択符号化部140’は、利得調整符号化・符号量推定部120’が出力した整数信号符号の符号量の推定値(消費ビット数c)をCBとして求める。また、比較選択符号化部140’は、第2可変長符号量推定部132’が出力した第2整数信号符号の符号量の推定値(第2消費ビット数c2)と、並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報の符号量と、の合計をCAとして求める。そして、比較選択符号化部140’は、CA>CBである場合には、利得調整符号化・符号量推定部120’が生成したサンプル列(量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N))、すなわち、周波数領域のサンプル列の各サンプルを利得調整符号化・符号量推定部120’で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値列、を可変長符号化して整数信号符号を得て、得られた整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部120’が出力した利得符号とを出力する。そうでない場合には、比較選択符号化部140’は、逆並べ替え部131’が生成したサンプル列、すなわち、周波数領域のサンプル列を並べ替えて得られたサンプル列の各サンプルを利得調整符号化・符号量推定部120’で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値列、を可変長符号化して第2整数信号符号を得て、得られた第2整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部120’が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力する。
ただし、CA=CBである場合には、比較選択符号化部140’は、上述のように得た第2整数信号符号と利得調整符号化部120が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力してもよいし、上述のように得た整数信号符号と利得調整符号化部120が出力した利得符号とを出力してもよい。
なお、実際の総符号量には利得調整符号化・符号量推定部120’が出力した利得符号の符号量も含まれる。しかしながら、並べ替え後のサンプル列を可変長符号化対象とした場合の利得符号の符号量と、並べ替え前のサンプル列を可変長符号化対象とした場合の利得符号の符号量と、は同一である。そのため、上記のCAやCBには利得符号の符号量は含めていない。もちろん、CAとCBのそれぞれに利得符号の符号量を含めてもよい。
また、比較選択符号化部140’は、可変長符号化して得られた整数信号符号のビット数が配分ビット数より多い場合には、可変長符号化して得られた整数信号符号のうち、ビット数が配分ビット数Bを上回る分の符号を取り除いたものを、整数信号符号として出力する。また同様に、比較選択符号化部140’は、可変長符号化して得られた第2整数信号符号のビット数が配分ビット数より多い場合には、可変長符号化して得られた第2整数信号符号のうち、ビット数が配分ビット数Bを上回る分の符号を取り除いたものを、第2整数信号符号として出力する。
[第2実施形態]
第1実施形態では実際の符号量を用いて符号の選択を行った。第2実施形態では符号化された情報量も考慮して符号の選択を行う。符号化された情報量は元々の情報量から符号化されなかった情報量を減算したものであるので、第2実施形態では符号化されなかった情報量も考慮した選択を行う例であるとも言える。さらに第2実施形態では、整数信号符号と第2整数信号符号の少なくとも何れかのビット数が配分ビット数Bより少ない場合に、その差分のビットを用いて何らかの情報の符号化を行ってもよい。差分のビットを用いて何らかの情報の符号化を行えば、配分ビット数B以下との条件のもとで従来技術よりも歪みが少ない符号化装置を実現することができる。また、差分のビットを用いた符号化を行わなければ、同じ歪みであれば従来技術よりも符号量が少ない符号化装置を実現することができる。以下では、第1実施形態との差分のみを説明する。
第1実施形態では実際の符号量を用いて符号の選択を行った。第2実施形態では符号化された情報量も考慮して符号の選択を行う。符号化された情報量は元々の情報量から符号化されなかった情報量を減算したものであるので、第2実施形態では符号化されなかった情報量も考慮した選択を行う例であるとも言える。さらに第2実施形態では、整数信号符号と第2整数信号符号の少なくとも何れかのビット数が配分ビット数Bより少ない場合に、その差分のビットを用いて何らかの情報の符号化を行ってもよい。差分のビットを用いて何らかの情報の符号化を行えば、配分ビット数B以下との条件のもとで従来技術よりも歪みが少ない符号化装置を実現することができる。また、差分のビットを用いた符号化を行わなければ、同じ歪みであれば従来技術よりも符号量が少ない符号化装置を実現することができる。以下では、第1実施形態との差分のみを説明する。
<符号化装置200>
第2実施形態の符号化装置200を図6に示す。
符号化装置200は、利得調整符号化部120に代えて利得調整符号化部220を備え、第2符号化部130に代えて第2符号化部230を備え、比較選択部140に代えて比較選択部240を備え、加えて追加符号化部250を備える以外は、第1実施形態の符号化装置100と同一である。なお、追加符号化部250を備えることは必須ではない。
第2実施形態の符号化装置200を図6に示す。
符号化装置200は、利得調整符号化部120に代えて利得調整符号化部220を備え、第2符号化部130に代えて第2符号化部230を備え、比較選択部140に代えて比較選択部240を備え、加えて追加符号化部250を備える以外は、第1実施形態の符号化装置100と同一である。なお、追加符号化部250を備えることは必須ではない。
<利得調整符号化部220>
図3に例示するように、第2実施形態の利得調整符号化部220は、切り捨て部1216に代えて切り捨て部2216を備える以外は、第1実施形態の利得調整符号化部120と同一である。
図3に例示するように、第2実施形態の利得調整符号化部220は、切り捨て部1216に代えて切り捨て部2216を備える以外は、第1実施形態の利得調整符号化部120と同一である。
<切り捨て部2216>
切り捨て部2216は、判定部1207が出力した消費ビット数cが配分ビット数Bより多い場合には、判定部1207が出力した整数信号符号から、消費ビット数cが配分ビット数Bを上回る分のビット数(すなわち、c−Bビット)の符号を取り除いたものを、新たな整数信号符号(配分符号量以下の符号量を持つ整数信号符号)として出力する。一方、判定部1207が出力した消費ビット数cが配分ビット数Bより多くない場合には、切り捨て部2216は、判定部1207が出力した整数信号符号を出力する。また切り捨て部2216は、切り捨て部2216が出力する整数信号符号に対応するサンプル(量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)のうち、切り捨て部2216で取り除かれなかった符号に対応するサンプル)の振幅の絶対値和も出力する。
切り捨て部2216は、判定部1207が出力した消費ビット数cが配分ビット数Bより多い場合には、判定部1207が出力した整数信号符号から、消費ビット数cが配分ビット数Bを上回る分のビット数(すなわち、c−Bビット)の符号を取り除いたものを、新たな整数信号符号(配分符号量以下の符号量を持つ整数信号符号)として出力する。一方、判定部1207が出力した消費ビット数cが配分ビット数Bより多くない場合には、切り捨て部2216は、判定部1207が出力した整数信号符号を出力する。また切り捨て部2216は、切り捨て部2216が出力する整数信号符号に対応するサンプル(量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)のうち、切り捨て部2216で取り除かれなかった符号に対応するサンプル)の振幅の絶対値和も出力する。
<第2符号化部230>
図6に例示するように、第2実施形態の第2符号化部230は、第2切り捨て部133に代えて第2切り捨て部233を備える以外は、第1実施形態の第2符号化部130と同一である。
図6に例示するように、第2実施形態の第2符号化部230は、第2切り捨て部133に代えて第2切り捨て部233を備える以外は、第1実施形態の第2符号化部130と同一である。
<第2切り捨て部233>
第2切り捨て部233は、第2可変長符号化部132が出力した第2消費ビット数c2が配分ビット数Bより多い場合には、第2可変長符号化部132が出力した第2整数信号符号から、第2消費ビット数c2が配分ビット数Bを上回る分のビット数(すなわち、c2−Bビット)の符号を取り除いたものを、新たな第2整数信号符号(配分符号量以下の符号量を持つ第2整数信号符号)として出力する。一方、第2消費ビット数c2が配分ビット数Bより多くない場合には、第2切り捨て部233は、第2可変長符号化部132が出力した第2整数信号符号を出力する。また第2切り捨て部233は、第2切り捨て部233が出力する第2整数信号符号に対応するサンプル(逆並べ替え部131が出力したサンプル列のうち、第2切り捨て部233で取り除かれなかった符号に対応するサンプル)の振幅の絶対値和も出力する。
第2切り捨て部233は、第2可変長符号化部132が出力した第2消費ビット数c2が配分ビット数Bより多い場合には、第2可変長符号化部132が出力した第2整数信号符号から、第2消費ビット数c2が配分ビット数Bを上回る分のビット数(すなわち、c2−Bビット)の符号を取り除いたものを、新たな第2整数信号符号(配分符号量以下の符号量を持つ第2整数信号符号)として出力する。一方、第2消費ビット数c2が配分ビット数Bより多くない場合には、第2切り捨て部233は、第2可変長符号化部132が出力した第2整数信号符号を出力する。また第2切り捨て部233は、第2切り捨て部233が出力する第2整数信号符号に対応するサンプル(逆並べ替え部131が出力したサンプル列のうち、第2切り捨て部233で取り除かれなかった符号に対応するサンプル)の振幅の絶対値和も出力する。
<比較選択部240>
比較選択部240は、並べ替え後のサンプル列を可変長符号化対象とした場合と、並べ替え前のサンプル列を可変長符号化対象とした場合と、のうち、追加符号化部250も含めた符号化装置全体としての符号化歪みが少ないと推測されるほうの符号を出力する。
比較選択部240は、並べ替え後のサンプル列を可変長符号化対象とした場合と、並べ替え前のサンプル列を可変長符号化対象とした場合と、のうち、追加符号化部250も含めた符号化装置全体としての符号化歪みが少ないと推測されるほうの符号を出力する。
まず、並べ替え部110が並べ替え後のサンプル列を出力した場合、すなわち、並べ替え部110が生成した並べ替えの適切さを示す指標が所定の閾値以上または所定の閾値より大きい場合、の具体的な処理を説明する。
比較選択部240は、利得調整符号化部220が出力した整数信号符号の符号量と、並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報の符号量と、の合計をCAとして求める。また、比較選択部240は、第2符号化部230が出力した第2整数信号符号の符号量をCBとして求める。そして、比較選択部240は、利得調整符号化部220が出力した絶対値和をFA、第2符号化部230が出力した絶対値和をFBとしたときの評価尺度G1=−FA×(B−CA)+FB×(B−CB)の値が0以上である場合には第2符号化部230が出力した第2整数信号符号と利得調整符号化部220が出力した利得符号とを出力し、評価尺度G1の値が負である場合には利得調整符号化部220が出力した整数信号符号と利得調整符号化部220が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力する。
ただし、評価尺度G1=0である場合には、比較選択部240は、第2符号化部230が出力した第2整数信号符号と利得調整符号化部220が出力した利得符号とを出力してもよいし、利得調整符号化部220が出力した整数信号符号と利得調整符号化部220が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力してもよい。
比較選択部240は、利得調整符号化部220が出力した整数信号符号の符号量と、並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報の符号量と、の合計をCAとして求める。また、比較選択部240は、第2符号化部230が出力した第2整数信号符号の符号量をCBとして求める。そして、比較選択部240は、利得調整符号化部220が出力した絶対値和をFA、第2符号化部230が出力した絶対値和をFBとしたときの評価尺度G1=−FA×(B−CA)+FB×(B−CB)の値が0以上である場合には第2符号化部230が出力した第2整数信号符号と利得調整符号化部220が出力した利得符号とを出力し、評価尺度G1の値が負である場合には利得調整符号化部220が出力した整数信号符号と利得調整符号化部220が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力する。
ただし、評価尺度G1=0である場合には、比較選択部240は、第2符号化部230が出力した第2整数信号符号と利得調整符号化部220が出力した利得符号とを出力してもよいし、利得調整符号化部220が出力した整数信号符号と利得調整符号化部220が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力してもよい。
次に、並べ替え部110が並べ替え前のサンプル列を出力した場合、すなわち、並べ替え部110が生成した並べ替えの適切さを示す指標が所定の閾値未満または所定の閾値以下である場合、の具体的な処理を説明する。
比較選択部240は、利得調整符号化部220が出力した整数信号符号の符号量をCBとして求める。また、比較選択部240は、第2符号化部230が出力した第2整数信号符号の符号量と、並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報の符号量と、の合計をCAとして求める。そして、比較選択部240は、第2符号化部230が出力した絶対値和をFA、利得調整符号化部220が出力した絶対値和をFBとしたときの評価尺度G1=−FA×(B−CA)+FB×(B−CB)の値が負である場合には第2符号化部230が出力した第2整数信号符号と利得調整符号化部220が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力し、評価尺度G1の値が0以上である場合には利得調整符号化部220が出力した整数信号符号と利得調整符号化部220が出力した利得符号とを出力する。
ただし、評価尺度G1=0である場合には、比較選択部240は、第2符号化部230が出力した第2整数信号符号と利得調整符号化部220が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力してもよいし、利得調整符号化部220が出力した整数信号符号と利得調整符号化部220が出力した利得符号とを出力してもよい。
比較選択部240は、利得調整符号化部220が出力した整数信号符号の符号量をCBとして求める。また、比較選択部240は、第2符号化部230が出力した第2整数信号符号の符号量と、並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報の符号量と、の合計をCAとして求める。そして、比較選択部240は、第2符号化部230が出力した絶対値和をFA、利得調整符号化部220が出力した絶対値和をFBとしたときの評価尺度G1=−FA×(B−CA)+FB×(B−CB)の値が負である場合には第2符号化部230が出力した第2整数信号符号と利得調整符号化部220が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力し、評価尺度G1の値が0以上である場合には利得調整符号化部220が出力した整数信号符号と利得調整符号化部220が出力した利得符号とを出力する。
ただし、評価尺度G1=0である場合には、比較選択部240は、第2符号化部230が出力した第2整数信号符号と利得調整符号化部220が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力してもよいし、利得調整符号化部220が出力した整数信号符号と利得調整符号化部220が出力した利得符号とを出力してもよい。
なお、実際には総符号量には利得調整符号化部220が出力した利得符号の符号量も含まれる。しかしながら、並べ替え後のサンプル列を可変長符号化対象とした場合の利得符号の符号量と、並べ替え前のサンプル列を可変長符号化対象とした場合の利得符号の符号量と、は同一である。そのため、上記のCAやCBには利得符号の符号量は含めていない。もちろん、CAとCBのそれぞれに利得符号の符号量を含めてもよい。
要は、評価尺度G1が負である場合には、並べ替え後のサンプル列を符号化対象としたほうが、符号化装置200全体としての符号化歪みが少ないと推測されるということになる。以下、その原理を説明する。
並び替えたときの符号量CAと並び替えないときの符号量CBを比較するときに、切り捨て部2216や第2切り捨て部233で符号化されずに取り除かれたサンプル数も考慮する。この場合、取り除かれずに符号化されたサンプル数が多く、符号量が少ないほうが好ましい。
まず、並べ替え後のサンプル列を符号化対象とした場合の残存ビット数(B−CA)を、整数信号符号または第2整数信号符号の符号化誤差や利得の補正を表す符号に割り当てることを考える。この場合、整数符号列または第2整数符号列の符号化歪みEAは、式(4)のように記述でき、式(5)のように近似できる。
EA=DA+FA×exp(−(B−CA)×δ) (4)
EA≒DA+FA×(1−(B−CA)×δ) (5)
ただし、DAは、並べ替え部110が出力した並べ替え後のサンプル列を利得で除算して得られる整数値列のうち、切り捨て部2216または第2切り捨て部233で取り除かれたサンプルの振幅の絶対値の和を表す。DBは、並べ替え部110が出力した並べ替え前のサンプル列を利得で除算して得られる整数値列のうち、切り捨て部2216または第2切り捨て部233で取り除かれたサンプルの振幅の絶対値の和を表す。δは予め定めた正の値である。
EA=DA+FA×exp(−(B−CA)×δ) (4)
EA≒DA+FA×(1−(B−CA)×δ) (5)
ただし、DAは、並べ替え部110が出力した並べ替え後のサンプル列を利得で除算して得られる整数値列のうち、切り捨て部2216または第2切り捨て部233で取り除かれたサンプルの振幅の絶対値の和を表す。DBは、並べ替え部110が出力した並べ替え前のサンプル列を利得で除算して得られる整数値列のうち、切り捨て部2216または第2切り捨て部233で取り除かれたサンプルの振幅の絶対値の和を表す。δは予め定めた正の値である。
次に、並べ替え前のサンプル列を符号化対象とした場合の残存ビット数(B−CB)を、整数信号符号または第2整数信号符号の符号化誤差や利得の補正を表す符号に割り当てることを考える。この場合、整数符号列または第2整数符号列の符号化歪みEBは、式(6)のように記述でき、式(7)のように近似できる。
EB=DB+FB×exp(−(B−CB)×δ) (6)
EB≒DB+FB×(1−(B−CB)×δ) (7)
EB=DB+FB×exp(−(B−CB)×δ) (6)
EB≒DB+FB×(1−(B−CB)×δ) (7)
EA−EB<0なら、並べ替え後のサンプル列を符号化対象とした場合のほうが、並べ替え前のサンプル列を符号化対象とした場合よりも、符号化装置200全体としての符号化歪みが小さいことがいえる。
ここで、サンプル列の並べ替えの前後にかかわらず、サンプル列を利得で除算して得られる整数値列の振幅の絶対値の総和は等しい。そのため以下が成立する。
DA+FA−DB−FB=0 (8)
DA+FA−DB−FB=0 (8)
式(5)(7)(8)を用いてEA−EBを変形すると以下のようになる。
DA+FA×(1−(B−CA)×δ)−DB+FB×(1−(B−CB)×δ)
=DA+FA−FA×(B−CA)×δ−DB−FB+FB×(B−CB)×δ
=δ×(−FA×(B−CA)+FB×(B−CB)) (9)
式(9)より、−FA×(B−CA)+FB×(B−CB)が負なら並べ替え後のサンプル列を符号化対象とするほうがよいことがわかる。
DA+FA×(1−(B−CA)×δ)−DB+FB×(1−(B−CB)×δ)
=DA+FA−FA×(B−CA)×δ−DB−FB+FB×(B−CB)×δ
=δ×(−FA×(B−CA)+FB×(B−CB)) (9)
式(9)より、−FA×(B−CA)+FB×(B−CB)が負なら並べ替え後のサンプル列を符号化対象とするほうがよいことがわかる。
<追加符号化部250>
追加符号化部250は、比較選択部240までの符号化誤差、すなわち、重み付け正規化MDCT係数列に含まれる情報のうち、比較選択部240が出力した符号に対応する利得や整数信号列(量子化正規化済係数系列中のサンプル列、または量子化正規化済係数系列に対して並べ替え部110が施した並べ替えと逆の並べ替えを施した系列中のサンプル列)に含まれない情報を符号化して符号を得て、得られた符号を追加符号として出力する。すなわち追加符号化部250は、重み付け正規化MDCT係数列に含まれる情報のうち、比較選択部240が出力した整数信号符号または第2整数信号符号および利得符号のいずれにも対応しない情報を符号化して得られる追加符号を出力する。
例えば、追加符号化部250は、比較選択部240までの符号化誤差によるサンプル列に含まれる1つまたは複数のサンプルを符号化して符号を得て、得られた符号を追加符号として出力する。ここで、比較選択部240までの符号化誤差によるサンプル列とは、重み付け正規化MDCT係数列の各サンプルの値から、当該サンプルに対応する整数信号列のサンプルに利得を乗算して得られる値を減算した値によるサンプル列である。
または、例えば、追加符号化部250は、重み付け正規化MDCT係数列各サンプルの値と、当該サンプルに対応する整数信号列中のサンプルに利得と利得補正値の加算値を乗算して得られる値によるサンプル列と、の誤差が最小となるような利得補正値に対応する符号を追加符号として出力する。
なお追加符号のビット数は、例えば、配分ビット数Bから、比較選択部240が出力した整数信号符号または第2整数信号符号のビット数を減じた値以下とする
追加符号化部250は、比較選択部240までの符号化誤差、すなわち、重み付け正規化MDCT係数列に含まれる情報のうち、比較選択部240が出力した符号に対応する利得や整数信号列(量子化正規化済係数系列中のサンプル列、または量子化正規化済係数系列に対して並べ替え部110が施した並べ替えと逆の並べ替えを施した系列中のサンプル列)に含まれない情報を符号化して符号を得て、得られた符号を追加符号として出力する。すなわち追加符号化部250は、重み付け正規化MDCT係数列に含まれる情報のうち、比較選択部240が出力した整数信号符号または第2整数信号符号および利得符号のいずれにも対応しない情報を符号化して得られる追加符号を出力する。
例えば、追加符号化部250は、比較選択部240までの符号化誤差によるサンプル列に含まれる1つまたは複数のサンプルを符号化して符号を得て、得られた符号を追加符号として出力する。ここで、比較選択部240までの符号化誤差によるサンプル列とは、重み付け正規化MDCT係数列の各サンプルの値から、当該サンプルに対応する整数信号列のサンプルに利得を乗算して得られる値を減算した値によるサンプル列である。
または、例えば、追加符号化部250は、重み付け正規化MDCT係数列各サンプルの値と、当該サンプルに対応する整数信号列中のサンプルに利得と利得補正値の加算値を乗算して得られる値によるサンプル列と、の誤差が最小となるような利得補正値に対応する符号を追加符号として出力する。
なお追加符号のビット数は、例えば、配分ビット数Bから、比較選択部240が出力した整数信号符号または第2整数信号符号のビット数を減じた値以下とする
[第2実施形態の変形例]
第2実施形態では実際の符号量を用いて符号の選択を行った。しかしながら、符号量の推定値を用いて符号の選択を行ってもよい。符号量の推定値を用いて符号の選択を行う例を第2実施形態の変形例として説明する。以下では、第1実施形態の変形例および第2実施形態との差分のみを説明する。
第2実施形態では実際の符号量を用いて符号の選択を行った。しかしながら、符号量の推定値を用いて符号の選択を行ってもよい。符号量の推定値を用いて符号の選択を行う例を第2実施形態の変形例として説明する。以下では、第1実施形態の変形例および第2実施形態との差分のみを説明する。
<符号化装置200’>
第2実施形態の変形例の符号化装置200’を図7に示す。
符号化装置200’は、利得調整符号化部220に代えて利得調整符号化・符号量推定部220’を備え、第2符号化部230に代えて第2符号量推定部230’を備え、比較選択符号化部240に代えて比較選択符号化部240’を備える以外、符号化装置200と同一である。
第2実施形態の変形例の符号化装置200’を図7に示す。
符号化装置200’は、利得調整符号化部220に代えて利得調整符号化・符号量推定部220’を備え、第2符号化部230に代えて第2符号量推定部230’を備え、比較選択符号化部240に代えて比較選択符号化部240’を備える以外、符号化装置200と同一である。
<利得調整符号化・符号量推定部220’>
図5に例示するように、第2実施形態の変形例の利得調整符号化・符号量推定部220’は、可変長符号化部1206に代えて可変長符号量推定部1206’を備え、判定部1207に代えて判定部1207’を備え、切り捨て部2216に代えて切り捨て部2216’を備える以外は、第2実施形態の利得調整符号化部220と同一である。
図5に例示するように、第2実施形態の変形例の利得調整符号化・符号量推定部220’は、可変長符号化部1206に代えて可変長符号量推定部1206’を備え、判定部1207に代えて判定部1207’を備え、切り捨て部2216に代えて切り捨て部2216’を備える以外は、第2実施形態の利得調整符号化部220と同一である。
<切り捨て部2216’>
切り捨て部2216’は、可変長符号量推定部1206’が出力した消費ビット数cが配分ビット数Bより多くない場合には、当該消費ビット数cを整数信号符号の符号量の推定値として出力し、当該消費ビット数cが配分ビット数Bより多い場合には、配分ビット数Bを整数信号符号の符号量の推定値として出力する。さらに切り捨て部2216’は、切り捨て部2216’が出力する整数信号符号の符号量の推定値に対応するサンプル(すなわち、当該整数信号符号に符号化されるサンプル)の振幅の絶対値和も出力する。
切り捨て部2216’は、可変長符号量推定部1206’が出力した消費ビット数cが配分ビット数Bより多くない場合には、当該消費ビット数cを整数信号符号の符号量の推定値として出力し、当該消費ビット数cが配分ビット数Bより多い場合には、配分ビット数Bを整数信号符号の符号量の推定値として出力する。さらに切り捨て部2216’は、切り捨て部2216’が出力する整数信号符号の符号量の推定値に対応するサンプル(すなわち、当該整数信号符号に符号化されるサンプル)の振幅の絶対値和も出力する。
<第2符号量推定部230’>
図7に例示するように、第2符号量推定部230’は、逆並べ替え部131’と第2可変長符号量推定部132’と第2切り捨て部233’とから構成される。
図7に例示するように、第2符号量推定部230’は、逆並べ替え部131’と第2可変長符号量推定部132’と第2切り捨て部233’とから構成される。
<第2切り捨て部233’>
第2切り捨て部233’は、第2可変長符号量推定部132’が得た第2消費ビット数c2が配分ビット数Bより多くない場合には、第2可変長符号量推定部132’が得た第2消費ビット数c2を第2整数信号符号の符号量の推定値として出力し、第2可変長符号量推定部132’が得た第2消費ビット数c2が配分ビット数Bより多い場合には、配分ビット数Bを第2整数信号符号の符号量の推定値として出力する。さらに第2切り捨て部233’は、第2切り捨て部233’が出力する整数信号符号の符号量の推定値に対応するサンプル(すなわち、当該整数信号符号に符号化されるサンプル)の振幅の絶対値和も出力する。
第2切り捨て部233’は、第2可変長符号量推定部132’が得た第2消費ビット数c2が配分ビット数Bより多くない場合には、第2可変長符号量推定部132’が得た第2消費ビット数c2を第2整数信号符号の符号量の推定値として出力し、第2可変長符号量推定部132’が得た第2消費ビット数c2が配分ビット数Bより多い場合には、配分ビット数Bを第2整数信号符号の符号量の推定値として出力する。さらに第2切り捨て部233’は、第2切り捨て部233’が出力する整数信号符号の符号量の推定値に対応するサンプル(すなわち、当該整数信号符号に符号化されるサンプル)の振幅の絶対値和も出力する。
<比較選択符号化部240’>
比較選択符号化部240’は、並べ替え後のサンプル列を可変長符号化対象とした場合と、並べ替え前のサンプル列を可変長符号化対象とした場合と、のうち、追加符号化部も含めた符号化装置200’全体としての符号化歪みが少ないと推測されるほうの符号を出力する。
比較選択符号化部240’は、並べ替え後のサンプル列を可変長符号化対象とした場合と、並べ替え前のサンプル列を可変長符号化対象とした場合と、のうち、追加符号化部も含めた符号化装置200’全体としての符号化歪みが少ないと推測されるほうの符号を出力する。
まず、並べ替え部110が並べ替え後のサンプル列を出力した場合、すなわち、並べ替え部110が生成した並べ替えの適切さを示す指標が所定の閾値以上または所定の閾値より大きい場合、の具体的な処理を説明する。
比較選択符号化部240’は、利得調整符号化・符号量推定部220’が出力した整数信号符号の符号量の推定値と、並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報の符号量と、の合計をCAとして求める。また、比較選択符号化部240’は、第2符号量推定部230’が出力した第2整数信号符号の符号量の推定値をCBとして求める。
そして、比較選択符号化部240’は、利得調整符号化・符号量推定部220’が出力した絶対値和をFA、第2符号量推定部230’が出力した絶対値和をFBとしたときの評価尺度G1=−FA×(B−CA)+FB×(B−CB)の値が0以上である場合には、逆並べ替え部131’が生成したサンプル列、すなわち、周波数領域のサンプル列の各サンプルを利得調整符号化・符号量推定部220’で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値列、を可変長符号化して第2整数信号符号を得て、得られた第2整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部220’が出力した利得符号とを出力する。評価尺度G1の値が負である場合には、比較選択符号化部240’は、利得調整符号化・符号量推定部220’が生成したサンプル列、すなわち、周波数領域のサンプル列を並べ替えて得られたサンプル列の各サンプルを利得調整符号化・符号量推定部220’で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値列、を可変長符号化して整数信号符号を得て、得られた整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部220’が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力する。
ただし、評価尺度G1=0である場合には、比較選択符号化部240’は、上述のように得られた第2整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部220’が出力した利得符号とを出力してもよいし、上述のように得られた整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部220’が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力してもよい。
比較選択符号化部240’は、利得調整符号化・符号量推定部220’が出力した整数信号符号の符号量の推定値と、並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報の符号量と、の合計をCAとして求める。また、比較選択符号化部240’は、第2符号量推定部230’が出力した第2整数信号符号の符号量の推定値をCBとして求める。
そして、比較選択符号化部240’は、利得調整符号化・符号量推定部220’が出力した絶対値和をFA、第2符号量推定部230’が出力した絶対値和をFBとしたときの評価尺度G1=−FA×(B−CA)+FB×(B−CB)の値が0以上である場合には、逆並べ替え部131’が生成したサンプル列、すなわち、周波数領域のサンプル列の各サンプルを利得調整符号化・符号量推定部220’で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値列、を可変長符号化して第2整数信号符号を得て、得られた第2整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部220’が出力した利得符号とを出力する。評価尺度G1の値が負である場合には、比較選択符号化部240’は、利得調整符号化・符号量推定部220’が生成したサンプル列、すなわち、周波数領域のサンプル列を並べ替えて得られたサンプル列の各サンプルを利得調整符号化・符号量推定部220’で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値列、を可変長符号化して整数信号符号を得て、得られた整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部220’が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力する。
ただし、評価尺度G1=0である場合には、比較選択符号化部240’は、上述のように得られた第2整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部220’が出力した利得符号とを出力してもよいし、上述のように得られた整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部220’が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力してもよい。
次に、並べ替え部110が並べ替え前のサンプル列を出力した場合、すなわち、並べ替え部110が生成した並べ替えの適切さを示す指標が所定の閾値未満または所定の閾値以下である場合、の具体的な処理を説明する。
比較選択符号化部240’は、利得調整符号化・符号量推定部220’が出力した整数信号符号の符号量の推定値をCBとして求める。また、比較選択符号化部240’は、第2符号量推定部230’が出力した第2整数信号符号の符号量の推定値と、並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報の符号量と、の合計をCAとして求める。そして、比較選択符号化部240’は、第2符号量推定部230’が出力した絶対値和をFA、利得調整符号化・符号量推定部220’が出力した絶対値和をFBとしたときの評価尺度G1=−FA×(B−CA)+FB×(B−CB)の値が負である場合には、逆並べ替え部131’が生成したサンプル列、すなわち、周波数領域のサンプル列を並べ替えて得られたサンプル列の各サンプルを利得調整符号化・符号量推定部220’で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値列、を可変長符号化して第2整数信号符号を得て、得られた第2整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部220’が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力する。評価尺度G1の値が0以上である場合には、比較選択符号化部240’は、利得調整符号化・符号量推定部220’が生成したサンプル列、すなわち、周波数領域のサンプル列を利得調整符号化・符号量推定部220’で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値列、を可変長符号化して整数信号符号を得て、得られた整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部220’が出力した利得符号とを出力する。
ただし、評価尺度G1=0である場合には、比較選択符号化部240’は、上述のように得られた第2整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部220’が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力してもよいし、上述のように得られた整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部220’が出力した利得符号とを出力してもよい。
比較選択符号化部240’は、利得調整符号化・符号量推定部220’が出力した整数信号符号の符号量の推定値をCBとして求める。また、比較選択符号化部240’は、第2符号量推定部230’が出力した第2整数信号符号の符号量の推定値と、並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報の符号量と、の合計をCAとして求める。そして、比較選択符号化部240’は、第2符号量推定部230’が出力した絶対値和をFA、利得調整符号化・符号量推定部220’が出力した絶対値和をFBとしたときの評価尺度G1=−FA×(B−CA)+FB×(B−CB)の値が負である場合には、逆並べ替え部131’が生成したサンプル列、すなわち、周波数領域のサンプル列を並べ替えて得られたサンプル列の各サンプルを利得調整符号化・符号量推定部220’で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値列、を可変長符号化して第2整数信号符号を得て、得られた第2整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部220’が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力する。評価尺度G1の値が0以上である場合には、比較選択符号化部240’は、利得調整符号化・符号量推定部220’が生成したサンプル列、すなわち、周波数領域のサンプル列を利得調整符号化・符号量推定部220’で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値列、を可変長符号化して整数信号符号を得て、得られた整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部220’が出力した利得符号とを出力する。
ただし、評価尺度G1=0である場合には、比較選択符号化部240’は、上述のように得られた第2整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部220’が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力してもよいし、上述のように得られた整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部220’が出力した利得符号とを出力してもよい。
なお、実際には総符号量には利得調整符号化・符号量推定部220’が出力した利得符号の符号量も含まれる。しかしながら、並べ替え後のサンプル列を可変長符号化対象とした場合の利得符号の符号量と、並べ替え前のサンプル列を可変長符号化対象とした場合の利得符号の符号量と、は同一である。そのため、上記のCAやCBには利得符号の符号量は含めていない。もちろん、CAとCBのそれぞれに利得符号の符号量を含めてもよい。
また、比較選択符号化部240’は、可変長符号化して得られた整数信号符号のビット数が配分ビット数より多い場合には、可変長符号化して得られた整数信号符号のうち、ビット数が配分ビット数Bを上回る分の符号を取り除いたものを、整数信号符号として出力する。
また同様に、比較選択符号化部240’は、可変長符号化して得られた第2整数信号符号のビット数が配分ビット数より多い場合には、可変長符号化して得られた第2整数信号符号のうち、ビット数が配分ビット数Bを上回る分の符号を取り除いたものを、第2整数信号符号として出力する。
また同様に、比較選択符号化部240’は、可変長符号化して得られた第2整数信号符号のビット数が配分ビット数より多い場合には、可変長符号化して得られた第2整数信号符号のうち、ビット数が配分ビット数Bを上回る分の符号を取り除いたものを、第2整数信号符号として出力する。
[第3実施形態]
第2実施形態と同様、第3実施形態でも符号化された情報量も考慮して符号の選択を行う。ただし、第3実施形態では第2実施形態と異なる評価尺度を用いて符号の選択を行う。以下では、第2実施形態との差分のみを説明する。
第2実施形態と同様、第3実施形態でも符号化された情報量も考慮して符号の選択を行う。ただし、第3実施形態では第2実施形態と異なる評価尺度を用いて符号の選択を行う。以下では、第2実施形態との差分のみを説明する。
図6に例示するように、第3実施形態の符号化装置300は、利得調整符号化部220に代えて利得調整符号化部320を備え、第2符号化部230に代えて第2符号化部330を備え、比較選択部240に代えて比較選択部340を備える以外は、第2実施形態の符号化装置200と同一である。
<利得調整符号化部320>
図3に例示するように、第3実施形態の利得調整符号化部320は、切り捨て部2216に代えて切り捨て部3216を備える以外は、第2実施形態の利得調整符号化部220と同一である。
図3に例示するように、第3実施形態の利得調整符号化部320は、切り捨て部2216に代えて切り捨て部3216を備える以外は、第2実施形態の利得調整符号化部220と同一である。
<切り捨て部3216>
切り捨て部3216は、判定部1207が出力した消費ビット数cが配分ビット数Bより多い場合には、判定部1207が出力した整数信号符号から、消費ビット数cが配分ビット数Bを上回る分のビット数(すなわち、c−Bビット)の符号を取り除いたものを、新たな整数信号符号(配分符号量以下の符号量を持つ整数信号符号)として出力する。一方、判定部1207が出力した消費ビット数cが配分ビット数Bより多くない場合には、切り捨て部3216は、判定部1207が出力した整数信号符号を出力する。また切り捨て部3216は、切り捨て部3216が取り除いた符号に対応するサンプルの振幅の絶対値和も出力する。
切り捨て部3216は、判定部1207が出力した消費ビット数cが配分ビット数Bより多い場合には、判定部1207が出力した整数信号符号から、消費ビット数cが配分ビット数Bを上回る分のビット数(すなわち、c−Bビット)の符号を取り除いたものを、新たな整数信号符号(配分符号量以下の符号量を持つ整数信号符号)として出力する。一方、判定部1207が出力した消費ビット数cが配分ビット数Bより多くない場合には、切り捨て部3216は、判定部1207が出力した整数信号符号を出力する。また切り捨て部3216は、切り捨て部3216が取り除いた符号に対応するサンプルの振幅の絶対値和も出力する。
<第2符号化部330>
図6に例示するように、第3実施形態の第2符号化部330は、第2切り捨て部233に代えて第2切り捨て部333を備える以外は、第2実施形態の第2符号化部230と同一である。
図6に例示するように、第3実施形態の第2符号化部330は、第2切り捨て部233に代えて第2切り捨て部333を備える以外は、第2実施形態の第2符号化部230と同一である。
<第2切り捨て部333>
第2切り捨て部333は、第2可変長符号化部132が出力した第2消費ビット数c2が配分ビット数Bより多い場合には、第2可変長符号化部132が出力した第2整数信号符号から、第2消費ビット数c2が配分ビット数Bを上回る分のビット数(すなわち、c2−Bビット)の符号を取り除いたものを、新たな第2整数信号符号(配分符号量以下の符号量を持つ第2整数信号符号)として出力する。一方、第2消費ビット数c2が配分ビット数Bより多くない場合には、第2切り捨て部333は、第2可変長符号化部132が出力した第2整数信号符号を出力する。また第2切り捨て部333は、第2切り捨て部333が取り除いた符号に対応するサンプルの振幅の絶対値和も出力する。
第2切り捨て部333は、第2可変長符号化部132が出力した第2消費ビット数c2が配分ビット数Bより多い場合には、第2可変長符号化部132が出力した第2整数信号符号から、第2消費ビット数c2が配分ビット数Bを上回る分のビット数(すなわち、c2−Bビット)の符号を取り除いたものを、新たな第2整数信号符号(配分符号量以下の符号量を持つ第2整数信号符号)として出力する。一方、第2消費ビット数c2が配分ビット数Bより多くない場合には、第2切り捨て部333は、第2可変長符号化部132が出力した第2整数信号符号を出力する。また第2切り捨て部333は、第2切り捨て部333が取り除いた符号に対応するサンプルの振幅の絶対値和も出力する。
<比較選択部340>
比較選択部340は、並べ替え後のサンプル列を可変長符号化対象とした場合と、並べ替え前のサンプル列を可変長符号化対象とした場合と、のうち、追加符号化部250も含めた符号化装置300全体としての符号化歪みが少ないと推測されるほうの符号を出力する。
比較選択部340は、並べ替え後のサンプル列を可変長符号化対象とした場合と、並べ替え前のサンプル列を可変長符号化対象とした場合と、のうち、追加符号化部250も含めた符号化装置300全体としての符号化歪みが少ないと推測されるほうの符号を出力する。
まず、並べ替え部110が並べ替え後のサンプル列を出力した場合、すなわち、並べ替え部110が生成した並べ替えの適切さを示す指標が所定の閾値以上または所定の閾値より大きい場合、の具体的な処理を説明する。
比較選択部340は、利得調整符号化部320が出力した整数信号符号の符号量と、並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報の符号量と、の合計をCAとして求める。また、比較選択部340は、第2符号化部330が出力した第2整数信号符号の符号量をCBとして求める。そして、比較選択部340は、切り捨て部3216が取り除いた符号に対応するサンプルの振幅の絶対値和をDA、第2切り捨て部333が取り除いた符号に対応するサンプルの振幅の絶対値和をDB、予め定めた正の値をγとしたときの評価尺度G2=DA−DB+γ(CB−CA)の値が0以上である場合には第2符号化部330が出力した第2整数信号符号と利得調整符号化部320が出力した利得符号とを出力し、評価尺度G2の値が負である場合には利得調整符号化部320が出力した整数信号符号と利得調整符号化部320が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力する。
ただし、評価尺度G2=0である場合には、比較選択部340は、第2符号化部330が出力した第2整数信号符号と利得調整符号化部320が出力した利得符号とを出力してもよいし、利得調整符号化部320が出力した整数信号符号と利得調整符号化部320が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力してもよい。
比較選択部340は、利得調整符号化部320が出力した整数信号符号の符号量と、並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報の符号量と、の合計をCAとして求める。また、比較選択部340は、第2符号化部330が出力した第2整数信号符号の符号量をCBとして求める。そして、比較選択部340は、切り捨て部3216が取り除いた符号に対応するサンプルの振幅の絶対値和をDA、第2切り捨て部333が取り除いた符号に対応するサンプルの振幅の絶対値和をDB、予め定めた正の値をγとしたときの評価尺度G2=DA−DB+γ(CB−CA)の値が0以上である場合には第2符号化部330が出力した第2整数信号符号と利得調整符号化部320が出力した利得符号とを出力し、評価尺度G2の値が負である場合には利得調整符号化部320が出力した整数信号符号と利得調整符号化部320が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力する。
ただし、評価尺度G2=0である場合には、比較選択部340は、第2符号化部330が出力した第2整数信号符号と利得調整符号化部320が出力した利得符号とを出力してもよいし、利得調整符号化部320が出力した整数信号符号と利得調整符号化部320が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力してもよい。
次に、並べ替え部110が並べ替え前のサンプル列を出力した場合、すなわち、並べ替え部110が生成した並べ替えの適切さを示す指標が所定の閾値未満または所定の閾値以下である場合、の具体的な処理を説明する。
比較選択部340は、利得調整符号化部320が出力した整数信号符号の符号量をCBとして求める。また、比較選択部340は、第2符号化部330が出力した第2整数信号符号の符号量と、並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報の符号量と、の合計をCAとして求める。そして、比較選択部340は、第2切り捨て部333が取り除いた符号に対応するサンプルの振幅の絶対値和をDA、切り捨て部3216が取り除いた符号に対応するサンプルの振幅の絶対値和をDB、予め定めた正の値をγとしたときの評価尺度G2=DA−DB+γ(CB−CA)の値が負である場合には第2符号化部330が出力した第2整数信号符号と利得調整符号化部320が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力し、評価尺度G2の値が0以上である場合には利得調整符号化部320が出力した整数信号符号と利得調整符号化部320が出力した利得符号とを出力する。
ただし、評価尺度G2=0である場合には、比較選択部340は、第2符号化部330が出力した第2整数信号符号と利得調整符号化部320が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力してもよいし、利得調整符号化部320が出力した整数信号符号と利得調整符号化部320が出力した利得符号とを出力してもよい。
比較選択部340は、利得調整符号化部320が出力した整数信号符号の符号量をCBとして求める。また、比較選択部340は、第2符号化部330が出力した第2整数信号符号の符号量と、並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報の符号量と、の合計をCAとして求める。そして、比較選択部340は、第2切り捨て部333が取り除いた符号に対応するサンプルの振幅の絶対値和をDA、切り捨て部3216が取り除いた符号に対応するサンプルの振幅の絶対値和をDB、予め定めた正の値をγとしたときの評価尺度G2=DA−DB+γ(CB−CA)の値が負である場合には第2符号化部330が出力した第2整数信号符号と利得調整符号化部320が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力し、評価尺度G2の値が0以上である場合には利得調整符号化部320が出力した整数信号符号と利得調整符号化部320が出力した利得符号とを出力する。
ただし、評価尺度G2=0である場合には、比較選択部340は、第2符号化部330が出力した第2整数信号符号と利得調整符号化部320が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力してもよいし、利得調整符号化部320が出力した整数信号符号と利得調整符号化部320が出力した利得符号とを出力してもよい。
なお、実際には総符号量には利得調整符号化部320が出力した利得符号の符号量も含まれる。しかしながら、並べ替え後のサンプル列を可変長符号化対象とした場合の利得符号の符号量と、並べ替え前のサンプル列を可変長符号化対象とした場合の利得符号の符号量と、は同一である。そのため、上記のCAやCBには利得符号の符号量は含めていない。もちろん、CAとCBのそれぞれに利得符号の符号量を含めてもよい。
要は、評価尺度G2が負である場合には、並べ替え後のサンプル列を符号化対象としたほうが、符号化装置300全体としての符号化歪みが少ないと推測されるということになる。なお評価尺度G2は、FA=FBとの仮定と式(5)(7)とによって、以下のように導出できる。
DA+FA×(1−(B−CA)×δ)−DB+FB×(1−(B−CB)×δ)
=DA−FA×(B−CA)×δ−DB+FB×(B−CB)×δ
=DA−DB−FA×(CB−CA)×δ
=DA−DB+γ(CB−CA) (10)
ただし、γ=FA×δである。なお、FA=FBとの仮定は、並べ替えをしてもしなくても同じ利得で除算したものを符号化するのだから可変長符号化で符号化される情報量は同じであろう、という仮定に基づく。
DA+FA×(1−(B−CA)×δ)−DB+FB×(1−(B−CB)×δ)
=DA−FA×(B−CA)×δ−DB+FB×(B−CB)×δ
=DA−DB−FA×(CB−CA)×δ
=DA−DB+γ(CB−CA) (10)
ただし、γ=FA×δである。なお、FA=FBとの仮定は、並べ替えをしてもしなくても同じ利得で除算したものを符号化するのだから可変長符号化で符号化される情報量は同じであろう、という仮定に基づく。
[第3実施形態の変形例]
第3実施形態では実際の符号量を用いて符号の選択を行った。しかしながら、符号量の推定値を用いて符号の選択を行ってもよい。符号量の推定値を用いて符号の選択を行う例を第3実施形態の変形例として説明する。以下では、第1実施形態の変形例および第3実施形態との差分のみを説明する。
第3実施形態では実際の符号量を用いて符号の選択を行った。しかしながら、符号量の推定値を用いて符号の選択を行ってもよい。符号量の推定値を用いて符号の選択を行う例を第3実施形態の変形例として説明する。以下では、第1実施形態の変形例および第3実施形態との差分のみを説明する。
<符号化装置300’>
図7に例示するように、第3実施形態の変形例の符号化装置300’は、利得調整符号化部320に代えて利得調整符号化・符号量推定部320’を備え、第2符号化部330に代えて第2符号量推定部330’を備え、比較選択符号化部340に代えて比較選択符号化部340’を備える以外、符号化装置300と同一である。
図7に例示するように、第3実施形態の変形例の符号化装置300’は、利得調整符号化部320に代えて利得調整符号化・符号量推定部320’を備え、第2符号化部330に代えて第2符号量推定部330’を備え、比較選択符号化部340に代えて比較選択符号化部340’を備える以外、符号化装置300と同一である。
<利得調整符号化・符号量推定部320’>
図5に例示するように、第3実施形態の変形例の利得調整符号化・符号量推定部320’は、可変長符号化部1206に代えて可変長符号量推定部1206’を備え、判定部1207に代えて判定部1207’を備え、切り捨て部3216に代えて切り捨て部3216’を備える以外は、第3実施形態の利得調整符号化部320と同一である。
図5に例示するように、第3実施形態の変形例の利得調整符号化・符号量推定部320’は、可変長符号化部1206に代えて可変長符号量推定部1206’を備え、判定部1207に代えて判定部1207’を備え、切り捨て部3216に代えて切り捨て部3216’を備える以外は、第3実施形態の利得調整符号化部320と同一である。
<切り捨て部3216’>
切り捨て部3216’は、可変長符号量推定部1206’が出力した消費ビット数cが配分ビット数Bより多くない場合には、当該消費ビット数cを整数信号符号の符号量の推定値として出力し、当該消費ビット数cが配分ビット数Bより多い場合には、配分ビット数Bを整数信号符号の符号量の推定値として出力する。さらに切り捨て部3216’は、可変長符号量推定部1206’が出力した消費ビット数cに対応するサンプル(すなわち、当該消費ビット数cの整数信号符号に符号化されるサンプル)から、切り捨て部3216’が出力する整数信号符号の符号量の推定値に対応するサンプル(すなわち、当該整数信号符号に符号化されるサンプル)、を取り除くことで得られるサンプルの振幅の絶対値和も出力する。
切り捨て部3216’は、可変長符号量推定部1206’が出力した消費ビット数cが配分ビット数Bより多くない場合には、当該消費ビット数cを整数信号符号の符号量の推定値として出力し、当該消費ビット数cが配分ビット数Bより多い場合には、配分ビット数Bを整数信号符号の符号量の推定値として出力する。さらに切り捨て部3216’は、可変長符号量推定部1206’が出力した消費ビット数cに対応するサンプル(すなわち、当該消費ビット数cの整数信号符号に符号化されるサンプル)から、切り捨て部3216’が出力する整数信号符号の符号量の推定値に対応するサンプル(すなわち、当該整数信号符号に符号化されるサンプル)、を取り除くことで得られるサンプルの振幅の絶対値和も出力する。
<第2符号量推定部330’>
図7に例示するように、第2符号量推定部330’は、逆並べ替え部131’と第2可変長符号量推定部132’と第2切り捨て部333’とから構成される。
図7に例示するように、第2符号量推定部330’は、逆並べ替え部131’と第2可変長符号量推定部132’と第2切り捨て部333’とから構成される。
<第2切り捨て部333’>
第2切り捨て部333’は、第2可変長符号量推定部132’が得た第2消費ビット数c2が配分ビット数Bより多くない場合には、第2可変長符号量推定部132’が得た第2消費ビット数c2を第2整数信号符号の符号量の推定値として出力し、第2可変長符号量推定部132’が得た第2消費ビット数c2が配分ビット数Bより多い場合には、配分ビット数Bを第2整数信号符号の符号量の推定値として出力する。さらに第2切り捨て部333’は、第2可変長符号量推定部132’が出力した第2消費ビット数c2に対応するサンプル(すなわち、当該第2消費ビット数c2の第2整数信号符号に符号化されるサンプル)から、第2切り捨て部333’が出力する第2整数信号符号の符号量の推定値に対応するサンプル(すなわち、当該第2整数信号符号に符号化されるサンプル)、を取り除くことで得られるサンプルの振幅の絶対値和も出力する。
第2切り捨て部333’は、第2可変長符号量推定部132’が得た第2消費ビット数c2が配分ビット数Bより多くない場合には、第2可変長符号量推定部132’が得た第2消費ビット数c2を第2整数信号符号の符号量の推定値として出力し、第2可変長符号量推定部132’が得た第2消費ビット数c2が配分ビット数Bより多い場合には、配分ビット数Bを第2整数信号符号の符号量の推定値として出力する。さらに第2切り捨て部333’は、第2可変長符号量推定部132’が出力した第2消費ビット数c2に対応するサンプル(すなわち、当該第2消費ビット数c2の第2整数信号符号に符号化されるサンプル)から、第2切り捨て部333’が出力する第2整数信号符号の符号量の推定値に対応するサンプル(すなわち、当該第2整数信号符号に符号化されるサンプル)、を取り除くことで得られるサンプルの振幅の絶対値和も出力する。
<比較選択符号化部340’>
比較選択符号化部340’は、並べ替え後のサンプル列を可変長符号化対象とした場合と、並べ替え前のサンプル列を可変長符号化対象とした場合と、のうち、追加符号化部250も含めた符号化装置300’全体としての符号化歪みが少ないと推測されるほうの符号を出力する。
比較選択符号化部340’は、並べ替え後のサンプル列を可変長符号化対象とした場合と、並べ替え前のサンプル列を可変長符号化対象とした場合と、のうち、追加符号化部250も含めた符号化装置300’全体としての符号化歪みが少ないと推測されるほうの符号を出力する。
まず、並べ替え部110が並べ替え後のサンプル列を出力した場合、すなわち、並べ替え部110が生成した並べ替えの適切さを示す指標が所定の閾値以上または所定の閾値より大きい場合、の具体的な処理を説明する。
比較選択符号化部340’は、利得調整符号化・符号量推定部320’が出力した整数信号符号の符号量の推定値と、並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報の符号量と、の合計をCAとして求める。また、比較選択符号化部340’は、第2符号量推定部330’が出力した第2整数信号符号の符号量の推定値をCBとして求める。そして、比較選択符号化部340’は、切り捨て部3216’が出力した絶対値和をDA、第2切り捨て部333’が出力した絶対値和をDB、予め定めた正の値をγとしたときの評価尺度G2=DA−DB+γ(CB−CA)の値が0以上である場合には、逆並べ替え部131’が生成したサンプル列、すなわち、周波数領域のサンプル列の各サンプルを利得調整符号化・符号量推定部320’で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値列、を可変長符号化して第2整数信号符号を得て、得られた第2整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部320’が出力した利得符号とを出力する。評価尺度G2の値が負である場合には、比較選択符号化部340’は、利得調整符号化・符号量推定部320’が生成したサンプル列、すなわち、周波数領域のサンプル列を並べ替えて得られたサンプル列の各サンプルを利得調整符号化・符号量推定部320’で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値列、を可変長符号化して整数信号符号を得て、得られた整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部320’が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力する。
ただし、評価尺度G2=0である場合には、比較選択符号化部340’は、上述のように得られた第2整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部320’が出力した利得符号とを出力してもよいし、上述のように得られた整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部320’が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力してもよい。
比較選択符号化部340’は、利得調整符号化・符号量推定部320’が出力した整数信号符号の符号量の推定値と、並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報の符号量と、の合計をCAとして求める。また、比較選択符号化部340’は、第2符号量推定部330’が出力した第2整数信号符号の符号量の推定値をCBとして求める。そして、比較選択符号化部340’は、切り捨て部3216’が出力した絶対値和をDA、第2切り捨て部333’が出力した絶対値和をDB、予め定めた正の値をγとしたときの評価尺度G2=DA−DB+γ(CB−CA)の値が0以上である場合には、逆並べ替え部131’が生成したサンプル列、すなわち、周波数領域のサンプル列の各サンプルを利得調整符号化・符号量推定部320’で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値列、を可変長符号化して第2整数信号符号を得て、得られた第2整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部320’が出力した利得符号とを出力する。評価尺度G2の値が負である場合には、比較選択符号化部340’は、利得調整符号化・符号量推定部320’が生成したサンプル列、すなわち、周波数領域のサンプル列を並べ替えて得られたサンプル列の各サンプルを利得調整符号化・符号量推定部320’で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値列、を可変長符号化して整数信号符号を得て、得られた整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部320’が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力する。
ただし、評価尺度G2=0である場合には、比較選択符号化部340’は、上述のように得られた第2整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部320’が出力した利得符号とを出力してもよいし、上述のように得られた整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部320’が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力してもよい。
次に、並べ替え部110が並べ替え前のサンプル列を出力した場合、すなわち、並べ替え部110が生成した並べ替えの適切さを示す指標が所定の閾値未満または所定の閾値以下である場合、の具体的な処理を説明する。
比較選択符号化部340’は、利得調整符号化・符号量推定部320’が出力した整数信号符号の符号量の推定値をCBとして求める。また、比較選択符号化部340’は、第2符号量推定部330’が出力した第2整数信号符号の符号量の推定値と、並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報の符号量と、の合計をCAとして求める。そして、比較選択符号化部340’は、第2切り捨て部333’が出力した絶対値和をDA、切り捨て部3216’が出力した絶対値和をDB、予め定めた正の値をγとしたときの評価尺度G2=DA−DB+γ(CB−CA)の値が負である場合には、逆並べ替え部131’が生成したサンプル列、すなわち、周波数領域のサンプル列を並べ替えて得られたサンプル列の各サンプルを利得調整符号化・符号量推定部320’で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値列、を可変長符号化して整数信号符号を得て、得られた整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部320’が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力する。評価尺度G2の値が0以上である場合には、比較選択符号化部340’は、利得調整符号化・符号量推定部320’が生成したサンプル列、すなわち、周波数領域のサンプル列の各サンプルを利得調整符号化・符号量推定部320’で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値列、を可変長符号化して第2整数信号符号を得て、得られた第2整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部320’が出力した利得符号とを出力する。
ただし、評価尺度G2=0である場合には、比較選択符号化部340’は、上述のように得られた第2整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部320’が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力してもよいし、上述のように得られた整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部320’が出力した利得符号とを出力してもよい。
比較選択符号化部340’は、利得調整符号化・符号量推定部320’が出力した整数信号符号の符号量の推定値をCBとして求める。また、比較選択符号化部340’は、第2符号量推定部330’が出力した第2整数信号符号の符号量の推定値と、並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報の符号量と、の合計をCAとして求める。そして、比較選択符号化部340’は、第2切り捨て部333’が出力した絶対値和をDA、切り捨て部3216’が出力した絶対値和をDB、予め定めた正の値をγとしたときの評価尺度G2=DA−DB+γ(CB−CA)の値が負である場合には、逆並べ替え部131’が生成したサンプル列、すなわち、周波数領域のサンプル列を並べ替えて得られたサンプル列の各サンプルを利得調整符号化・符号量推定部320’で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値列、を可変長符号化して整数信号符号を得て、得られた整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部320’が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力する。評価尺度G2の値が0以上である場合には、比較選択符号化部340’は、利得調整符号化・符号量推定部320’が生成したサンプル列、すなわち、周波数領域のサンプル列の各サンプルを利得調整符号化・符号量推定部320’で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値列、を可変長符号化して第2整数信号符号を得て、得られた第2整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部320’が出力した利得符号とを出力する。
ただし、評価尺度G2=0である場合には、比較選択符号化部340’は、上述のように得られた第2整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部320’が出力した利得符号と並べ替え部110が出力した並べ替えを特定する補助情報とを出力してもよいし、上述のように得られた整数信号符号と利得調整符号化・符号量推定部320’が出力した利得符号とを出力してもよい。
なお、実際には総符号量には利得調整符号化・符号量推定部320’が出力した利得符号の符号量も含まれる。しかしながら、並べ替え後のサンプル列を可変長符号化対象とした場合の利得符号の符号量と、並べ替え前のサンプル列を可変長符号化対象とした場合の利得符号の符号量と、は同一である。そのため、上記のCAやCBには利得符号の符号量は含めていない。もちろん、CAとCBのそれぞれに利得符号の符号量を含めてもよい。
また、比較選択符号化部340’は、可変長符号化して得られた整数信号符号のビット数が配分ビット数より多い場合には、可変長符号化して得られた整数信号符号のうち、ビット数が配分ビット数Bを上回る分の符号を取り除いたものを、整数信号符号として出力する。
また同様に、比較選択符号化部340’は、可変長符号化して得られた第2整数信号符号のビット数が配分ビット数より多い場合には、可変長符号化して得られた第2整数信号符号のうち、ビット数が配分ビット数Bを上回る分の符号を取り除いたものを、第2整数信号符号として出力する。
また同様に、比較選択符号化部340’は、可変長符号化して得られた第2整数信号符号のビット数が配分ビット数より多い場合には、可変長符号化して得られた第2整数信号符号のうち、ビット数が配分ビット数Bを上回る分の符号を取り除いたものを、第2整数信号符号として出力する。
[変形例等]
本発明は上述の実施の形態に限定されるものではない。例えば、第1実施形態およびその変形例において、CAおよびCBの少なくとも一方が、並べ替えを特定する補助情報の符号量を含まなくてもよい。また、第1実施形態およびその変形例において、CA>CBである場合に実行する処理をCA≧CBの場合に実行し、かつ、CA>CBでない場合に実行する処理をCA≧CBでない場合に実行してもよい。さらに、第2,3実施形態およびそれらの変形例において、評価尺度の値が負である場合に実行する処理を評価尺度の値が0以下である場合に実行し、かつ、評価尺度の値が0以上である場合に実行する処理を評価尺度の値が正である場合に実行してもよい。また、上記の各実施形態では、消費ビット数が配分ビット数より少ない場合には利得上限設定部の処理を行い、消費ビット数が配分ビット数と等しい場合に判定部が利得等を出力することとした。しかしながら、消費ビット数が配分ビット数より多くない場合に利得上限設定部の処理を行ってもよい。
本発明は上述の実施の形態に限定されるものではない。例えば、第1実施形態およびその変形例において、CAおよびCBの少なくとも一方が、並べ替えを特定する補助情報の符号量を含まなくてもよい。また、第1実施形態およびその変形例において、CA>CBである場合に実行する処理をCA≧CBの場合に実行し、かつ、CA>CBでない場合に実行する処理をCA≧CBでない場合に実行してもよい。さらに、第2,3実施形態およびそれらの変形例において、評価尺度の値が負である場合に実行する処理を評価尺度の値が0以下である場合に実行し、かつ、評価尺度の値が0以上である場合に実行する処理を評価尺度の値が正である場合に実行してもよい。また、上記の各実施形態では、消費ビット数が配分ビット数より少ない場合には利得上限設定部の処理を行い、消費ビット数が配分ビット数と等しい場合に判定部が利得等を出力することとした。しかしながら、消費ビット数が配分ビット数より多くない場合に利得上限設定部の処理を行ってもよい。
上述の実施形態における並べ替え部110および利得調整符号化部120の説明では、「周期性を利用した符号化方法」として、周波数領域のサンプル列を、周期性の特徴量やその整数倍に対応するサンプルとその近傍のサンプルが低周波側に一まとまりになるように周波数領域のサンプル列を並べ替えたサンプル列を利得で除算して符号化する例を説明した。例えば、これらを含む第1実施形態の符号化装置100は、結局は図10と等価な構成である。
図10に例示するように、並べ替え部110は、周期性分析部1101と並べ替え処理部1102とを含む。周期性分析部1101は、重みづけ包絡正規化部1003が出力した重み付け正規化MDCT係数列(「周波数領域のサンプル列」、あるいは単に「サンプル列」)を用い、周期性の程度を示す指標を算出する。並べ替え処理部1102は、周期性分析部1101が算出した周期性の程度を示す指標が所定の閾値よりも大きい場合(周期性が高いことに対応する場合)には、第1実施形態で説明した並べ替え部110によるサンプル列の並べ替え処理を行って得られたサンプル列を出力する。また、周期性の程度を示す指標が所定の閾値以下の場合(周期性が低いことに対応する場合)には、並べ替え前の、すなわち、重みづけ包絡正規化部1003が出力したサンプル列を出力する。
利得調整符号化部120は、周期性分析部1101が算出した周期性の程度を示す指標が所定の閾値よりも大きい場合(周期性が高いことに対応する場合)には、周期性を利用した符号化方法でサンプル列を符号化して得られた整数信号符号と利得符号とを出力し、周期性分析部1101が算出した周期性の程度を示す指標が所定の閾値以下の場合(周期性が低いことに対応する場合)には、周期性を利用しない符号化方法でサンプル列を符号化して得られた整数信号符号と利得符号とを出力する。
すなわち、並べ替え処理部1102と利得調整符号化部120とから構成される第1符号化部1200は、周期性の程度を示す指標が周期性が高いことに対応する場合には、周波数領域のサンプル列の各サンプルを除算するための利得に対応する利得符号と、周波数領域のサンプル列の各サンプルを利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる整数信号符号と、をループ処理により求める。また、第1符号化部1200は、周期性の程度を示す指標が周期性が低いことに対応する場合には、周波数領域のサンプル列の各サンプルを除算するための利得に対応する利得符号と、周波数領域のサンプル列の各サンプルを利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる整数信号符号と、をループ処理により求める。
逆並べ替え部131は、周期性分析部1101が算出した周期性の程度を示す指標が所定の閾値以下の場合(周期性が低いことに対応する場合)には、並べ替え部110で説明したサンプル列の並べ替え処理を行って得られたサンプル列を出力する。また、周期性の程度を示す指標が所定の閾値より大きい場合(周期性が高いことに対応する場合)には、逆並べ替え部131は、並べ替え前の、すなわち、重みづけ包絡正規化部1003が出力したサンプル列を出力する。すなわち、逆並べ替え部131と並べ替え処理部1102とは、出力されるサンプル列と周期性の程度を示す指標との関係が逆になる。
すなわち、逆並べ替え部131と第2可変長符号化部132と第2切り捨て部133とから構成される第2符号化部130は、周期性の程度を示す指標が周期性が低いことに対応する場合には、周波数領域のサンプル列の各サンプルを除算するための利得に対応する利得符号と、周波数領域のサンプル列の各サンプルを利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる整数信号符号と、をループ処理により求める。また、第2符号化部130は、周期性の程度を示す指標が周期性が高いことに対応する場合には、周波数領域のサンプル列の各サンプルを除算するための利得に対応する利得符号と、周波数領域のサンプル列の各サンプルを利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる整数信号符号と、をループ処理により求める。
つまり、第1符号化部1200と第2符号化部130とは、実行する符号化方法(周期性を利用した符号化方法、または、周期性を利用しない符号化方法)と周期性の程度を示す指標との関係が逆になる。
上述の例では、「周期性を利用した符号化方法」として、周波数領域のサンプル列を並べ替えたサンプル列を符号化する方法を例として説明したが、その他の周期性を利用した符号化方法を用いても良い。例えば、図11のような構成としても良い。
図11に例示する符号化装置400は、図10に例示した符号化装置100の第1符号化部1200が第1符号化部4200に置換され、第2符号化部130が第2符号化部430に置換されたものである。第1符号化部4200は利得調整符号化部420を備え、第2符号化部430は第2可変長符号化部432および第2切り捨て部133を備えるが、並べ替え処理部や逆並べ替え部を有しない。
図11の利得調整符号化部420の詳細構成を図12に例示する。利得調整符号化部420は、図3の利得調整符号化部120の可変長符号化部1206が可変長符号化部4206に置換されたものである。可変長符号化部4206は、並べ替えの適切さを示す指標が閾値より大きいとき(周期性の程度を示す指標が、周期性が高いことに対応するとき)には、周期性を利用した符号化を行い、そうでない場合には、図3の可変長符号化部1206と同じ処理を行う。
ここで例示する周期性を利用した符号化方法は、間隔Tに基づく符号化方法で、入力された周波数領域のサンプル列を、並べ替えを行うことなく符号化し、それによって得られた符号列を出力するものである。以下に、この周期性を利用した符号化方法を説明する。
可変長符号化部4206は、入力された周波数領域のサンプル列のうちの間隔Tに対応するサンプルを含む一つまたは連続する複数のサンプルおよび、周波数領域のサンプル列のうちの間隔Tの整数倍に対応するサンプルを含む一つまたは連続する複数のサンプル、の全部または一部のサンプルによるサンプル群Gr1と、周波数領域のサンプル列のうちのサンプル群Gr1に含まれないサンプルによるサンプル群Gr2と、を異なる基準に従って(区別して)符号化し、それによって得られた符号列を出力する。
[サンプル群Gr1,Gr2の具体例]
「周波数領域のサンプル列のうちの間隔Tに対応するサンプルを含む一つまたは連続する複数のサンプルおよび、周波数領域のサンプル列のうちの間隔Tの整数倍に対応するサンプルを含む一つまたは連続する複数のサンプル、の全部または一部のサンプル」の具体例は第1実施形態と同じであり、このようなサンプルによる群がサンプル群Gr1である。第1実施形態で説明したように、このようなサンプル群Gr1の設定方法には様々な選択肢がある。例えば、可変長符号化部4206に入力されたサンプル列のうち、間隔Tの整数倍に対応するサンプルF(nT)の前後のサンプルF(nT-1),F(nT+1)を含めた3個のサンプルF(nT-1),F(nT),F(nT+1)によるサンプル群の集合がサンプル群Gr1の例である。例えば、nが1から5までの各整数を表す場合、第1のサンプル群F(T-1),F(T),F(T+1)、第2のサンプル群F(2T-1),F(2T),F(2T+1)、第3のサンプル群F(3T-1),F(3T),F(3T+1)、第4のサンプル群F(4T-1),F(4T),F(4T+1)、第5のサンプル群F(5T-1),F(5T),F(5T+1)からなる群がサンプル群Gr1である。
「周波数領域のサンプル列のうちの間隔Tに対応するサンプルを含む一つまたは連続する複数のサンプルおよび、周波数領域のサンプル列のうちの間隔Tの整数倍に対応するサンプルを含む一つまたは連続する複数のサンプル、の全部または一部のサンプル」の具体例は第1実施形態と同じであり、このようなサンプルによる群がサンプル群Gr1である。第1実施形態で説明したように、このようなサンプル群Gr1の設定方法には様々な選択肢がある。例えば、可変長符号化部4206に入力されたサンプル列のうち、間隔Tの整数倍に対応するサンプルF(nT)の前後のサンプルF(nT-1),F(nT+1)を含めた3個のサンプルF(nT-1),F(nT),F(nT+1)によるサンプル群の集合がサンプル群Gr1の例である。例えば、nが1から5までの各整数を表す場合、第1のサンプル群F(T-1),F(T),F(T+1)、第2のサンプル群F(2T-1),F(2T),F(2T+1)、第3のサンプル群F(3T-1),F(3T),F(3T+1)、第4のサンプル群F(4T-1),F(4T),F(4T+1)、第5のサンプル群F(5T-1),F(5T),F(5T+1)からなる群がサンプル群Gr1である。
可変長符号化部4206に入力されたサンプル列のうちサンプル群Gr1に含まれないサンプルからなる群がサンプル群Gr2である。例えば、nが1から5までの各整数を表す場合、第1のサンプルセットF(1),…,F(T-2)、第2のサンプルセットF(T+2),…,F(2T-2)、第3のサンプルセットF(2T+2),…,F(3T-2)、第4のサンプルセットF(3T+2),…,F(4T-2)、第5のサンプルセットF(4T+2),…,F(5T-2)、第6のサンプルセットF(5T+2),…F(jmax)からなる群がサンプル群Gr2の例である。
その他、第1実施形態で例示したように、間隔Tが小数である場合、例えば、F(R(nT-1)),F(R(nT)),F(R(nT+1))によるサンプル群の集合がサンプル群Gr1であってもよい。ただし、R(nT)はnTを四捨五入した値である。また、サンプル群Gr1を構成する各サンプル群に含まれるサンプルの個数やサンプルインデックスを可変としてもよいし、サンプル群Gr1を構成する各サンプル群に含まれるサンプルの個数とサンプルインデックスの組み合わせが異なる複数の選択肢の中から選択された一つを表す情報が補助情報(第1補助情報)として出力されてもよい。
ここでの周期性を利用した符号化方法では、サンプル群Gr1,Gr2に含まれるサンプルの並び替えを行うことなく、サンプル群Gr1とサンプル群Gr2とを互いに異なる基準に従って符号化し、それによって得られた符号列を出力する。
サンプル群Gr1に含まれるサンプルはサンプル群Gr2に含まれるサンプルよりも平均的に振幅が大きい。このとき、例えば、サンプル群Gr1に含まれるサンプルの振幅の大きさまたはその推定値に対応する基準に従ってサンプル群Gr1に含まれるサンプルを可変長符号化し、サンプル群Gr2に含まれるサンプルの振幅の大きさまたはその推定値に対応する基準に従ってサンプル群Gr2に含まれるサンプルを可変長符号化する。このような構成とすることで、サンプル列に含まれる全てのサンプルを同じ基準に従って可変長符号化する場合よりも、サンプルの振幅の推定精度をあげることができるので、可変長符号の平均符号量を少なくすることできる。すなわち、サンプル群Gr1とサンプル群Gr2とを互いに異なる基準に従って符号化すれば、並び替え操作なしでも、サンプル列の符号量を少なくする効果が得られる。振幅の大きさの例は、振幅の絶対値、振幅のエネルギーなどである。
[ライス符号化の例]
可変長符号化として1サンプルごとのライス符号化を用いる例を説明する。
この場合、可変長符号化部4206は、サンプル群Gr1に含まれるサンプルの振幅の大きさまたはその推定値に対応するライスパラメータを用いてサンプル群Gr1に含まれるサンプルを1サンプルごとにライス符号化する。また、可変長符号化部4206は、サンプル群Gr2に含まれるサンプルの振幅の大きさまたはその推定値に対応するライスパラメータを用いてサンプル群Gr2に含まれるサンプルを1サンプルごとにライス符号化し、ライス符号化によって得られた符号列と、ライスパラメータを特定するための補助情報とを出力する。
可変長符号化として1サンプルごとのライス符号化を用いる例を説明する。
この場合、可変長符号化部4206は、サンプル群Gr1に含まれるサンプルの振幅の大きさまたはその推定値に対応するライスパラメータを用いてサンプル群Gr1に含まれるサンプルを1サンプルごとにライス符号化する。また、可変長符号化部4206は、サンプル群Gr2に含まれるサンプルの振幅の大きさまたはその推定値に対応するライスパラメータを用いてサンプル群Gr2に含まれるサンプルを1サンプルごとにライス符号化し、ライス符号化によって得られた符号列と、ライスパラメータを特定するための補助情報とを出力する。
例えば、可変長符号化部4206は、各フレームでサンプル群Gr1に含まれるサンプルの振幅の大きさの平均から、当該フレームでのサンプル群Gr1のライスパラメータを求める。例えば、可変長符号化部4206は、各フレームでサンプル群Gr2に含まれるサンプルの振幅の大きさの平均から、当該フレームでのサンプル群Gr2のライスパラメータを求める。ライスパラメータは0以上の整数である。可変長符号化部4206は、各フレームで、サンプル群Gr1のライスパラメータを用いてサンプル群Gr1に含まれるサンプルをライス符号化し、サンプル群Gr2のライスパラメータを用いてサンプル群Gr2に含まれるサンプルをライス符号化する。これによって平均符号量を削減できる。以下にこのことを詳細に説明する。
まず、サンプル群Gr1に含まれるサンプルを1サンプルごとにライス符号化する場合を例にとる。
サンプル群Gr1に含まれるサンプルX(k)を1サンプルごとにライス符号化して得られる符号は、サンプル群Gr1のライスパラメータsに対応する値でサンプルX(k)を除算して得られる商q(k)をアルファ符号化したprefix(k)と、その剰余を特定するsub(k)とを含む。すなわち、この例でのサンプルX(k)に対応する符号はprefix(k)とsub(k)とを含む。なお、ライス符号化対象となるサンプルX(k)は整数表現されたものである。
サンプル群Gr1に含まれるサンプルX(k)を1サンプルごとにライス符号化して得られる符号は、サンプル群Gr1のライスパラメータsに対応する値でサンプルX(k)を除算して得られる商q(k)をアルファ符号化したprefix(k)と、その剰余を特定するsub(k)とを含む。すなわち、この例でのサンプルX(k)に対応する符号はprefix(k)とsub(k)とを含む。なお、ライス符号化対象となるサンプルX(k)は整数表現されたものである。
以下にq(k)およびsub(k)の算出方法を例示する。
ライスパラメータs>0の場合、以下のように商q(k)が生成される。ただし、floor(χ)はχ以下の最大の整数である。
q(k)=floor(X(k)/2s-1) (for X(k)≧0) (B1)
q(k)=floor{(-X(k)-1)/2s-1} (for X(k)<0) (B2)
ライスパラメータs=0の場合、以下のように商q(k)が生成される。
q(k)=2×X(k) (for X(k)≧0) (B3)
q(k)=-2×X(k)-1 (for X(k)<0) (B4)
ライスパラメータs>0の場合、以下のようにsub(k)が生成される。
sub(k)=X(k)-2s−1×q(k)+2s-1 (for X(k)≧0) (B5)
sub(k)=(-X(k)-1)-2s-1×q(k) (for X(k)<0) (B6)
ライスパラメータs=0の場合、sub(k)はnullである(sub(k)=null)。
ライスパラメータs>0の場合、以下のように商q(k)が生成される。ただし、floor(χ)はχ以下の最大の整数である。
q(k)=floor(X(k)/2s-1) (for X(k)≧0) (B1)
q(k)=floor{(-X(k)-1)/2s-1} (for X(k)<0) (B2)
ライスパラメータs=0の場合、以下のように商q(k)が生成される。
q(k)=2×X(k) (for X(k)≧0) (B3)
q(k)=-2×X(k)-1 (for X(k)<0) (B4)
ライスパラメータs>0の場合、以下のようにsub(k)が生成される。
sub(k)=X(k)-2s−1×q(k)+2s-1 (for X(k)≧0) (B5)
sub(k)=(-X(k)-1)-2s-1×q(k) (for X(k)<0) (B6)
ライスパラメータs=0の場合、sub(k)はnullである(sub(k)=null)。
式(B1)〜(B4)を共通化して商q(k)を表現すると以下ようになる。ただし、|・|は・の絶対値を示す。
q(k)=floor{(2×|X(k)|-z)/2s} (z=0 or 1 or 2) (B7)
ライス符号化の場合、prefix(k)は商q(k)をアルファ符号化した符号であり、その符号量は、式(B7)を用いて以下のように表現できる。
floor{(2×|X(k)|-z)/2s}+1 (B8)
q(k)=floor{(2×|X(k)|-z)/2s} (z=0 or 1 or 2) (B7)
ライス符号化の場合、prefix(k)は商q(k)をアルファ符号化した符号であり、その符号量は、式(B7)を用いて以下のように表現できる。
floor{(2×|X(k)|-z)/2s}+1 (B8)
ライス符号化の場合、式(B5)(B6)の剰余を特定するsub(k)はsビットで表現される。よって、サンプル群Gr1に含まれるサンプルX(k)に対応する符号(prefix(k)およびsub(k))の総符号量C(s,X(k),Gr1)は、以下のようになる。
ここでfloor{(2×|X(k)|-z)/2s}=(2×|X(k)|-z)/2sと近似すると、式(B9)は以下のように近似できる。ただし、|Gr1|は、1フレームでのサンプル群Gr1に含まれるサンプルX(k)の個数を表す。
式(B10)のsについての偏微分結果を0にするsをs’と表現する。
s’=log2{ln2×(2×D/|Gr1|-z)} (B11)
D/|Gr1|がzよりも十分大きいならば、式(B11)は以下のように近似できる。
s’=log2{ln2×(2×D/|Gr1|)} (B12)
式(B12)で得られるs’は整数化されていないため、s’を整数に量子化した値をライスパラメータsとする。このライスパラメータsは、サンプル群Gr1に含まれるサンプルの振幅の大きさの平均D/|Gr1|に対応し(式(B12)参照)、サンプル群Gr1に含まれるサンプルX(k)に対応する符号の総符号量を最小化する。
s’=log2{ln2×(2×D/|Gr1|-z)} (B11)
D/|Gr1|がzよりも十分大きいならば、式(B11)は以下のように近似できる。
s’=log2{ln2×(2×D/|Gr1|)} (B12)
式(B12)で得られるs’は整数化されていないため、s’を整数に量子化した値をライスパラメータsとする。このライスパラメータsは、サンプル群Gr1に含まれるサンプルの振幅の大きさの平均D/|Gr1|に対応し(式(B12)参照)、サンプル群Gr1に含まれるサンプルX(k)に対応する符号の総符号量を最小化する。
以上のことは、サンプル群Gr2に含まれるサンプルをライス符号化する場合についても同様である。従って、各フレームで、サンプル群Gr1に含まれるサンプルの振幅の大きさの平均からサンプル群Gr1のためのライスパラメータを求め、サンプル群Gr2に含まれるサンプルの振幅の大きさの平均からサンプル群Gr2のためのライスパラメータを求め、サンプル群Gr1とサンプル群Gr2とを区別してライス符号化を行うことで、総符号量を最小化できる。
なお、近似された式(B10)による総符号量C(s,X(k),Gr1)の評価は、サンプルX(k)の振幅の大きさの変動が小さいほど適切なものとなる。そのため、特にサンプル群Gr1に含まれるサンプルの振幅の大きさがほぼ均等であり、なおかつ、サンプル群Gr2に含まれるサンプルの振幅の大きさがほぼ均等である場合に、より大きな符号量削減効果が得られる。
[ライスパラメータを特定するための補助情報の例1]
サンプル群Gr1に対応するライスパラメータとサンプル群Gr2に対応するライスパラメータとを区別して扱う場合、復号側では、サンプル群Gr1に対応するライスパラメータを特定するための補助情報(第3補助情報)と、サンプル群Gr2に対応するライスパラメータを特定するための補助情報(第4補助情報)とが必要となる。そのため、可変長符号化部4206は、サンプル列を1サンプルごとにライス符号化して得られた符号からなる符号列に加え、第3補助情報および第4補助情報を出力してもよい。
サンプル群Gr1に対応するライスパラメータとサンプル群Gr2に対応するライスパラメータとを区別して扱う場合、復号側では、サンプル群Gr1に対応するライスパラメータを特定するための補助情報(第3補助情報)と、サンプル群Gr2に対応するライスパラメータを特定するための補助情報(第4補助情報)とが必要となる。そのため、可変長符号化部4206は、サンプル列を1サンプルごとにライス符号化して得られた符号からなる符号列に加え、第3補助情報および第4補助情報を出力してもよい。
[ライスパラメータを特定するための補助情報の例2]
音響信号が符号化対象である場合、サンプル群Gr1に含まれるサンプルの振幅の大きさの平均はサンプル群Gr2に含まれるサンプルの振幅の大きさの平均よりも大きく、サンプル群Gr1に対応するライスパラメータがサンプル群Gr2に対応するライスパラメータよりも大きい。このことを利用してライスパラメータを特定するための補助情報の符号量を削減することもできる。
音響信号が符号化対象である場合、サンプル群Gr1に含まれるサンプルの振幅の大きさの平均はサンプル群Gr2に含まれるサンプルの振幅の大きさの平均よりも大きく、サンプル群Gr1に対応するライスパラメータがサンプル群Gr2に対応するライスパラメータよりも大きい。このことを利用してライスパラメータを特定するための補助情報の符号量を削減することもできる。
例えば、サンプル群Gr1に対応するライスパラメータがサンプル群Gr2に対応するライスパラメータよりも固定値(例えば1)だけ大きいと定める。すなわち、固定的に「サンプル群Gr1に対応するライスパラメータ=サンプル群Gr2に対応するライスパラメータ+固定値」の関係を満たすとする。この場合、可変長符号化部4206は、符号列に加え、第3補助情報または第4補助情報の何れか一方のみを出力すればよい。
[ライスパラメータを特定するための補助情報の例3]
単独でサンプル群Gr1に対応するライスパラメータを特定できる情報を第5補助情報とし、サンプル群Gr1に対応するライスパラメータとサンプル群Gr2に対応するライスパラメータとの差分を特定できる情報を第6補助情報としてもよい。逆に、単独でサンプル群Gr2に対応するライスパラメータを特定できる情報を第6補助情報とし、サンプル群Gr1に対応するライスパラメータとサンプル群Gr2に対応するライスパラメータとの差分を特定できる情報を第5補助情報としてもよい。なお、サンプル群Gr1に対応するライスパラメータがサンプル群Gr2に対応するライスパラメータよりも大きいことが分かっているため、サンプル群Gr1に対応するライスパラメータとサンプル群Gr2に対応するライスパラメータとの大小関係を表す補助情報(正負を表す情報など)は不要である。
単独でサンプル群Gr1に対応するライスパラメータを特定できる情報を第5補助情報とし、サンプル群Gr1に対応するライスパラメータとサンプル群Gr2に対応するライスパラメータとの差分を特定できる情報を第6補助情報としてもよい。逆に、単独でサンプル群Gr2に対応するライスパラメータを特定できる情報を第6補助情報とし、サンプル群Gr1に対応するライスパラメータとサンプル群Gr2に対応するライスパラメータとの差分を特定できる情報を第5補助情報としてもよい。なお、サンプル群Gr1に対応するライスパラメータがサンプル群Gr2に対応するライスパラメータよりも大きいことが分かっているため、サンプル群Gr1に対応するライスパラメータとサンプル群Gr2に対応するライスパラメータとの大小関係を表す補助情報(正負を表す情報など)は不要である。
[ライスパラメータを特定するための補助情報の例4]
フレーム全体に割り当てられる符号ビット数が定められている場合には、利得の値もかなり制約され、サンプルの振幅のとり得る範囲も大きく制約される。この場合、フレーム全体に割り当てられる符号ビット数からサンプルの振幅の大きさの平均を或る程度の精度で推定できる。可変長符号化部4206は、当該サンプルの振幅の大きさの平均の推定値から推定されるライスパラメータを用いてライス符号化を行ってもよい。
フレーム全体に割り当てられる符号ビット数が定められている場合には、利得の値もかなり制約され、サンプルの振幅のとり得る範囲も大きく制約される。この場合、フレーム全体に割り当てられる符号ビット数からサンプルの振幅の大きさの平均を或る程度の精度で推定できる。可変長符号化部4206は、当該サンプルの振幅の大きさの平均の推定値から推定されるライスパラメータを用いてライス符号化を行ってもよい。
例えば、可変長符号化部4206は、当該推定されるライスパラメータに正の第1差分値(例えば1)を加えたものをサンプル群Gr1に対応するライスパラメータとして用い、当該推定されるライスパラメータをサンプル群Gr2に対応するライスパラメータとして用いてもよい。あるいは、可変長符号化部4206は、当該推定されるライスパラメータをサンプル群Gr1に対応するライスパラメータとして用い、当該推定されるライスパラメータから正の第2差分値(例えば1)を減じたものをサンプル群Gr2に対応するライスパラメータとして用いてもよい。
これらの場合の可変長符号化部4206は、例えば、符号列に加え、第1差分値を特定するための補助情報(第7補助情報)または第2差分値を特定するための補助情報(第8補助情報)を出力すればよい。
[ライスパラメータを特定するための補助情報の例5]
サンプル群Gr1に含まれるサンプルの振幅の大きさが均等ではない場合や、サンプル群Gr2に含まれるサンプルの振幅の大きさが均等ではない場合であっても、サンプル列X(1)/W(1)β,・・・,X(N)/W(N)βの振幅の包絡情報をたよりに、符号量削減効果がより大きなライスパラメータを推定することもできる。たとえば、サンプルの振幅の大きさが高域ほど大きい場合には、サンプル群Gr1に含まれるサンプルのうち高域側のサンプルに対応するライスパラメータを固定的に増加させ、サンプル群Gr2に含まれるサンプルのうち高域側のサンプルに対応するライスパラメータを固定的に増加させることで、符号量をより削減できる。以下に具体例を示す。
ただし、s1およびs2は、[ライスパラメータを特定するための補助情報の例1〜4]で例示した、サンプル群Gr1およびGr2にそれぞれ対応するライスパラメータである。const.1からconst.10は、予め定められた正整数である。この例の場合、可変長符号化部4206は、符号列およびライスパラメータの例2,3で例示した補助情報に加え、包絡情報を特定する補助情報(第9補助情報)を出力すればよい。包絡情報が復号側に既知である場合には、可変長符号化部4206は、第7補助情報を出力しなくてもよい。
サンプル群Gr1に含まれるサンプルの振幅の大きさが均等ではない場合や、サンプル群Gr2に含まれるサンプルの振幅の大きさが均等ではない場合であっても、サンプル列X(1)/W(1)β,・・・,X(N)/W(N)βの振幅の包絡情報をたよりに、符号量削減効果がより大きなライスパラメータを推定することもできる。たとえば、サンプルの振幅の大きさが高域ほど大きい場合には、サンプル群Gr1に含まれるサンプルのうち高域側のサンプルに対応するライスパラメータを固定的に増加させ、サンプル群Gr2に含まれるサンプルのうち高域側のサンプルに対応するライスパラメータを固定的に増加させることで、符号量をより削減できる。以下に具体例を示す。
図11の第2可変長符号化部432は、図12の可変長符号化部4206とは、実行する符号化方法(周期性を利用した符号化方法、または、周期性を利用しない符号化方法)と周期性の程度を示す指標との関係が逆になったものである。すなわち、第2可変長符号化部432は、利得調整符号化部420が出力した量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)を入力とし、並べ替えの適切さを示す指標が閾値以下のとき(周期性の程度を示す指標が、周期性が低いことに対応するとき)には、当該量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)に対して周期性を利用した符号化を行い、そうでない場合には、当該量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)に対して図3の可変長符号化部1206と同じ処理を行う。ここで、第2可変長符号化部432における周期性を利用した符号化方法は、上述の可変長符号化部4206における周期性を利用した符号化方法と同じである。
同様に、第1実施形態の変形例における「周期性を利用した符号化方法」の代わりに、サンプル列を並べ替えない符号化方法を用いても良い。この場合の符号化装置400’の構成を図13に例示する。
図13に例示する符号化装置400’は、図10に例示した符号化装置100の第1符号化部1200が第1符号量推定部4200’に置換され、第2符号化部130が第2符号量推定部430’に置換されたものである。第1符号量推定部4200’は利得調整符号化・符号量推定部420’を備え、第2符号量推定部430’は第2可変長符号量推定部432’および第2切り捨て部133’を備えるが、並べ替え処理部や逆並べ替え部を有しない。
図13の利得調整符号化・符号量推定部420’の詳細構成を図14に示す。図14の可変長符号量推定部4206’は、並べ替えの適切さを示す指標が閾値より大きいとき(周期性の程度を示す指標が周期性が高いことに対応するとき)には、入力された周波数領域のサンプル列に対して周期性を利用した符号化を行ったときの符号量の推定値を求め、そうでない場合には、入力された周波数領域のサンプル列を符号化したときの符号量の推定値を求める。
周期性を利用した符号化方法として図14の可変長符号化部4206の周期性を利用した符号化方法を想定した場合の符号量については、例えば可変長符号化として1サンプルごとのライス符号化を用いる場合には、実際に可変長符号化せずとも、サンプル群Gr1に対して好ましいライスパラメータs1とサンプル群Gr2に対して好ましいライスパラメータs2とを計算し、サンプルの値が或る指数分布に従うと仮定することによって、ライスパラメータとサンプル数から総符号量を推定することができる。具体的には、式(B10)におけるDを、サンプル群Gr1に含まれるサンプルX(k)の値が指数分布に従うと仮定したときの推定値〜D1に置き換え、sをs1に置き換えて得られる〜C(s1,X(k),Gr1)を、サンプル群Gr1の符号量の推定値とすればよい。例えば、推定値〜D1は、上記の指数分布に従ったサンプルの値の期待値にサンプル群Gr1に含まれるサンプルX(k)の個数を乗じた値である。サンプル群Gr2の符号量の推定値も同様の方法で、式(B10)におけるGr1をGr2に置き換え、Dを、サンプル群Gr2に含まれるサンプルX(k)の値が指数分布に従うと仮定したときの推定値〜D2に置き換え、sをs2に置き換えて得られる推定値〜C(s2,X(k),Gr2)をサンプル群Gr2の符号量の推定値とすればよい。例えば、推定値〜D2は、上記の指数分布に従ったサンプルの値の期待値にサンプル群Gr2に含まれるサンプルX(k)の個数を乗じた値である。入力された周波数領域のサンプル列に対して周期性を利用した符号化を行ったときの符号量の推定値は、これらの符号量の推定値の和、〜C(s1,X(k),Gr1)+〜C(s2,X(k),Gr2)である。
また、入力された周波数領域のサンプル列を符号化したときの符号量の推定値については、入力された周波数領域のサンプル列をライス符号化したときの符号量の推定値を求める。例えば、式(B10)におけるサンプル群Gr1の代わりに入力された周波数領域のサンプル列全体(Gr)とし、Dを入力された周波数領域のサンプル列に含まれるサンプルX(k)の値が指数分布に従うと仮定したときの推定値〜Dに置き換え、サンプル列全体Grに対して好ましいライスパラメータをsとして得られる〜C(s,X(k),Gr)を符号量の推定値とすればよい。例えば、推定値〜Dは、上記の指数分布に従ったサンプルの値の期待値にサンプル列全体Grに含まれるサンプルX(k)の個数を乗じた値である。
第2可変長符号量推定部432’は、図14の可変長符号量推定部4206’とは、実行する符号化方法(周期性を利用した符号化方法、または、周期性を利用しない符号化方法)と周期性の程度を示す指標との関係を逆にした処理である。すなわち、第2可変長符号量推定部432’は、利得調整符号化・符号量推定部420’が出力した量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)を入力とし、並べ替えの適切さを示す指標が閾値以下のとき(周期性の程度を示す指標が、周期性が低いことに対応するとき)には、当該量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)に対して周期性を利用した符号化の符号量推定を行い、そうでない場合には、当該量子化正規化済係数系列XQ(1),・・・,XQ(N)に対して図5の可変長符号量推定1206’と同じ処理を行う。
上述の各種の処理は、記載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てもよい。その他、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ことはいうまでもない。
上述の構成をコンピュータによって実現する場合、各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。このプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。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の例は、非一時的な(non-transitory)記録媒体である。このような記録媒体の例は、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等である。
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を販売、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の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。
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。処理の実行時、このコンピュータは、自己の記録装置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。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。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。
上記実施形態では、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させて本装置の処理機能が実現されたが、これらの処理機能の少なくとも一部がハードウェアで実現されてもよい。
100,100’,200,200’,300,300’,400,400’ 符号化装置
Claims (20)
- 所定の時間区間ごとの音響信号に由来する周波数領域のサンプル列を得る周波数領域サンプル列生成ステップと、
上記周波数領域のサンプル列の周期性の程度を示す指標を算出する周期性分析ステップと、
上記指標が周期性が高いことに対応する場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを除算するための利得に対応する利得符号と、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる整数信号符号と、をループ処理により求め、
上記以外の場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを除算するための利得に対応する利得符号と、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる整数信号符号と、をループ処理により求める
第1符号化ステップと、
上記指標が周期性が高いことに対応する場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号化ステップで得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる第2整数信号符号を得て、
上記以外の場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号化ステップで得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる第2整数信号符号を得る
第2符号化ステップと、
上記第1符号化ステップで得られた整数信号符号の符号量が上記第2符号化ステップで得られた第2整数信号符号の符号量より大きい場合には、上記第2符号化ステップで得られた第2整数信号符号と上記利得符号とを出力し、
上記第1符号化ステップで得られた整数信号符号の符号量が上記第2符号化ステップで得られた第2整数信号符号の符号量より小さい場合には、上記第1符号化ステップで得られた整数信号符号と上記利得符号とを出力する
比較選択ステップと、
を有することを特徴とする符号化方法。 - 所定の時間区間ごとの音響信号に由来する周波数領域のサンプル列を得る周波数領域サンプル列生成ステップと、
上記周波数領域のサンプル列の周期性の程度を示す指標を算出する周期性分析ステップと、
上記指標が周期性が高いことに対応する場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを除算するための利得と、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる整数信号符号の符号量の推定値と、をループ処理により求め、
上記以外の場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを除算するための利得と、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる整数信号符号の符号量の推定値と、をループ処理により求める
第1符号量推定ステップと、
上記指標が周期性が高いことに対応する場合には、上記第1符号量推定ステップで得られた整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる第2整数信号符号の符号量の推定値を得て、
上記以外の場合には、上記第1符号量推定ステップで得られた整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる第2整数信号符号の符号量の推定値を得る
第2符号量推定ステップと、
上記指標が周期性が高いことに対応し、かつ、上記第1符号量推定ステップで得られた整数信号符号の符号量の推定値が上記第2符号量推定ステップで得られた第2整数信号符号の符号量の推定値より大きい場合には、上記第1符号量推定ステップで得られた整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる第2整数信号符号を出力し、
上記指標が周期性が高いことに対応し、かつ、上記第1符号量推定ステップで得られた整数信号符号の符号量の推定値が上記第2符号量推定ステップで得られた第2整数信号符号の符号量の推定値より小さい場合には、上記第1符号量推定ステップで得られた整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる整数信号符号を出力し、
上記指標が周期性が低いことに対応し、かつ、上記第1符号量推定ステップで得られた整数信号符号の符号量の推定値が上記第2符号量推定ステップで得られた第2整数信号符号の符号量の推定値より大きい場合には、上記第1符号量推定ステップで得られた整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる第2整数信号符号を出力し、
上記指標が周期性が低いことに対応し、かつ、上記第1符号量推定ステップで得られた整数信号符号の符号量の推定値が上記第2符号量推定ステップで得られた第2整数信号符号の符号量の推定値より小さい場合には、上記第1符号量推定ステップで得られた整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる整数信号符号を出力する
比較選択符号化ステップと、
を有することを特徴とする符号化方法。 - 所定の時間区間ごとの音響信号に由来する周波数領域のサンプル列を得る周波数領域サンプル列生成ステップと、
上記周波数領域のサンプル列の周期性の程度を示す指標を算出する周期性分析ステップと、
上記指標が周期性が高いことに対応する場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを除算するための利得と、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる整数信号符号の符号量の推定値と、をループ処理により求め、
上記以外の場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを除算するための利得と、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる整数信号符号の符号量の推定値と、をループ処理により求める
第1符号量推定ステップと、
上記指標が周期性が高いことに対応する場合には、上記第1符号量推定ステップで得られた整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる第2整数信号符号の符号量の推定値を得て、
上記以外の場合には、上記第1符号量推定ステップで得られた整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる第2整数信号符号の符号量の推定値を得る
第2符号量推定ステップと、
上記指標が周期性が高いことに対応し、かつ、上記第1符号量推定ステップで得られた整数信号符号の符号量の推定値に、前記音響信号の周期性を表す情報、ならびに、基本周波数を表す情報、ならびに、周期性または基本周波数に対応するサンプルと前記音響信号の周期性または基本周波数の整数倍に対応するサンプルとの間隔を表す情報、のうち少なくとも1つを含む補助情報の符号量を加えた値が上記第2符号量推定ステップで得られた第2整数信号符号の符号量の推定値より大きい場合には、上記第1符号量推定ステップで得られた整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる第2整数信号符号を出力し、
上記指標が周期性が高いことに対応し、かつ、上記第1符号量推定ステップで得られた整数信号符号の符号量の推定値に、前記補助情報の符号量を加えた値が上記第2符号量推定ステップで得られた第2整数信号符号の符号量の推定値より小さい場合には、上記第1符号量推定ステップで得られた整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる整数信号符号を出力し、
上記指標が周期性が低いことに対応し、かつ、上記第1符号量推定ステップで得られた整数信号符号の符号量の推定値が上記第2符号量推定ステップで得られた第2整数信号符号の符号量の推定値に、前記補助情報の符号量を加えた値より大きい場合には、上記第1符号量推定ステップで得られた整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる第2整数信号符号を出力し、
上記指標が周期性が低いことに対応し、かつ、上記第1符号量推定ステップで得られた整数信号符号の符号量の推定値が上記第2符号量推定ステップで得られた第2整数信号符号の符号量の推定値に、前記補助情報の符号量を加えた値より小さい場合には、上記第1符号量推定ステップで得られた整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる整数信号符号を出力する
比較選択符号化ステップと、
を有することを特徴とする符号化方法。 - 所定の時間区間ごとの音響信号に由来する周波数領域のサンプル列を得る周波数領域サンプル列生成ステップと、
上記周波数領域のサンプル列の周期性の程度を示す指標を算出する周期性分析ステップと、
上記指標が周期性が高いことに対応する場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを除算するための利得に対応する利得符号と、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して予め定められた配分符号量以下の符号量を持つ整数信号符号と、をループ処理により求め、
上記以外の場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを除算するための利得に対応する利得符号と、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して上記配分符号量以下の符号量を持つ整数信号符号と、をループ処理により求める
第1符号化ステップと、
上記指標が周期性が高いことに対応する場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号化ステップで得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して上記配分符号量以下の符号量を持つ第2整数信号符号を得て、
上記以外の場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号化ステップで得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して上記配分符号量以下の符号量を持つ第2整数信号符号を得る
第2符号化ステップと、
上記指標が周期性が高いことに対応し、かつ、上記配分符号量をBとし、上記第1符号化ステップで得られた整数信号符号を含む符号の符号量をCAとし、上記第2符号化ステップで得られた第2整数信号符号を含む符号の符号量をCBとし、上記整数信号符号に対応する整数値サンプルの振幅の絶対値和をFAとし、上記第2整数信号符号に対応する整数値サンプルの振幅の絶対値和をFBとしたときの評価尺度G1=−FA×(B−CA)+FB×(B−CB)が正である場合には、上記第2符号化ステップで得られた第2整数信号符号と上記利得符号とを出力し、
上記指標が周期性が高いことに対応し、かつ、上記評価尺度G1が負である場合には、上記第1符号化ステップで得られた整数信号符号と上記利得符号とを出力し、
上記指標が周期性が低いことに対応し、かつ、上記配分符号量をBとし、上記第1符号化ステップで得られた整数信号符号を含む符号の符号量をCBとし、上記第2符号化ステップで得られた第2整数信号符号を含む符号の符号量をCAとし、上記整数信号符号に対応する整数値サンプルの振幅の絶対値和をFBとし、上記第2整数信号符号に対応する整数値サンプルの振幅の絶対値和をFAとしたときの第2評価尺度G1=−FA×(B−CA)+FB×(B−CB)が負である場合には、上記第2符号化ステップで得られた第2整数信号符号と上記利得符号とを出力し、
上記指標が周期性が低いことに対応し、かつ、上記第2評価尺度G1が正である場合には、上記第1符号化ステップで得られた整数信号符号と上記利得符号とを出力する
比較選択ステップと、
を有することを特徴とする符号化方法。 - 所定の時間区間ごとの音響信号に由来する周波数領域のサンプル列を得る周波数領域サンプル列生成ステップと、
上記周波数領域のサンプル列の周期性の程度を示す指標を算出する周期性分析ステップと、
上記指標が周期性が高いことに対応する場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを除算するための利得に対応する利得符号と、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる符号から予め定められた配分符号量を上回る分だけの符号を取り除いて得られる整数信号符号と、をループ処理により求め、
上記以外の場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを除算するための利得に対応する利得符号と、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる符号から上記配分符号量を上回る分だけの符号を取り除いて得られる整数信号符号と、をループ処理により求める
第1符号化ステップと、
上記指標が周期性が高いことに対応する場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号化ステップで得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる符号から上記配分符号量を上回る分だけの符号を取り除いて得られる第2整数信号符号を得て、
上記以外の場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号化ステップで得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる符号から上記配分符号量を上回る分だけの符号を取り除いて得られる第2整数信号符号を得る
第2符号化ステップと、
上記指標が周期性が高いことに対応し、かつ、上記配分符号量をBとし、上記第1符号化ステップで得られた整数信号符号を含む符号の符号量をCAとし、上記第2符号化ステップで得られた第2整数信号符号を含む符号の符号量をCBとし、上記第1符号化ステップで取り除かれた上記配分符号量を上回る分だけの符号に対応する整数値サンプルの振幅の絶対値和をDAとし、上記第2符号化ステップで取り除かれた上記配分符号量を上回る分だけの符号に対応する整数値サンプルの振幅の絶対値和をDBとし、予め定めた正の値をγとしたときの評価尺度G2=DA−DB+γ(CB−CA)が正である場合には、上記第2符号化ステップで得られた第2整数信号符号と上記利得符号とを出力し、
上記指標が周期性が高いことに対応し、かつ、上記評価尺度G2が負である場合には、上記第1符号化ステップで得られた整数信号符号と上記利得符号とを出力し、
上記指標が周期性が低いことに対応し、かつ、上記配分符号量をBとし、上記第1符号化ステップで得られた整数信号符号を含む符号の符号量をCBとし、上記第2符号化ステップで得られた第2整数信号符号を含む符号の符号量をCAとし、上記第1符号化ステップで取り除かれた上記配分符号量を上回る分だけの符号に対応する整数値サンプルの振幅の絶対値和をDBとし、上記第2符号化ステップで取り除かれた上記配分符号量を上回る分だけの符号に対応する整数値サンプルの振幅の絶対値和をDAとし、予め定めた正の値をγとしたときの第2評価尺度G2=DA−DB+γ(CB−CA)が負である場合には、上記第2符号化ステップで得られた第2整数信号符号と上記利得符号とを出力し、
上記指標が周期性が低いことに対応し、かつ、上記第2評価尺度G2が正である場合には、上記第1符号化ステップで得られた整数信号符号と上記利得符号とを出力する
比較選択ステップと、
を有することを特徴とする符号化方法。 - 所定の時間区間ごとの音響信号に由来する周波数領域のサンプル列を得る周波数領域サンプル列生成ステップと、
上記周波数領域のサンプル列の周期性の程度を示す指標を算出する周期性分析ステップと、
上記指標が周期性が高いことに対応する場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを除算するための利得に対応する利得符号と、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる、予め定められた配分符号量以下の符号量を持つ整数信号符号の符号量の推定値と、をループ処理により求め、
上記以外の場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを除算するための利得に対応する利得符号と、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる、上記配分符号量以下の符号量を持つ整数信号符号の符号量の推定値と、をループ処理により求める
第1符号量推定ステップと、
上記指標が周期性が高いことに対応する場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号量推定ステップで得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる、上記配分符号量以下の符号量を持つ第2整数信号符号の符号量の推定値を得て、
上記以外の場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号量推定ステップで得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる、上記配分符号量以下の符号量を持つ第2整数信号符号の符号量の推定値を得る
第2符号量推定ステップと、
上記指標が周期性が高いことに対応し、かつ、上記配分符号量をBとし、上記第1符号量推定ステップで得られた整数信号符号の符号量の推定値から得られる値をCAとし、上記第2符号量推定ステップで得られた第2整数信号符号の符号量の推定値から得られる値をCBとし、上記整数信号符号に対応する整数値サンプルの振幅の絶対値和をFAとし、上記第2整数信号符号に対応する整数値サンプルの振幅の絶対値和をFBとしたときの評価尺度G1=−FA×(B−CA)+FB×(B−CB)が正である場合には、
上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号量推定ステップで得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる、上記配分符号量以下の符号量を持つ第2整数信号符号と、上記利得符号とを出力し、
上記指標が周期性が高いことに対応し、かつ、上記評価尺度G1が負である場合には、
上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号量推定ステップで得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる、上記配分符号量以下の符号量を持つ整数信号符号と、上記利得符号とを出力し、
上記指標が周期性が低いことに対応し、かつ、上記配分符号量をBとし、上記第1符号量推定ステップで得られた整数信号符号の符号量の推定値から得られる値をCBとし、上記第2符号量推定ステップで得られた第2整数信号符号の符号量の推定値から得られる値をCAとし、上記整数信号符号に対応する整数値サンプルの振幅の絶対値和をFBとし、上記第2整数信号符号に対応する整数値サンプルの振幅の絶対値和をFAとしたときの第2評価尺度G1=−FA×(B−CA)+FB×(B−CB)が負である場合には、
上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号量推定ステップで得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる、上記配分符号量以下の符号量を持つ第2整数信号符号と、上記利得符号とを出力し、
上記指標が周期性が低いことに対応し、かつ、上記第2評価尺度G1が正である場合には、
上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号量推定ステップで得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる、上記配分符号量以下の符号量を持つ整数信号符号と、上記利得符号とを出力する
比較選択ステップと、
を有することを特徴とする符号化方法。 - 所定の時間区間ごとの音響信号に由来する周波数領域のサンプル列を得る周波数領域サンプル列生成ステップと、
上記周波数領域のサンプル列の周期性の程度を示す指標を算出する周期性分析ステップと、
上記指標が周期性が高いことに対応する場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを除算するための利得に対応する利得符号と、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる符号から予め定められた配分符号量を上回る分だけの符号を取り除いて得られる整数信号符号の符号量の推定値と、をループ処理により求め、
上記以外の場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを除算するための利得に対応する利得符号と、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる符号から上記配分符号量を上回る分だけの符号を取り除いて得られる整数信号符号の符号量の推定値と、をループ処理により求める
第1符号量推定ステップと、
上記指標が周期性が高いことに対応する場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号量推定ステップで得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる符号から上記配分符号量を上回る分だけの符号を取り除いて得られる第2整数信号符号の符号量の推定値を得て、
上記以外の場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号量推定ステップで得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる符号から上記配分符号量を上回る分だけの符号を取り除いて得られる第2整数信号符号の符号量の推定値を得る
第2符号量推定ステップと、
上記指標が周期性が高いことに対応し、かつ、上記配分符号量をBとし、上記第1符号量推定ステップで得られた整数信号符号の符号量の推定値から得られる値をCAとし、上記第2符号量推定ステップで得られた第2整数信号符号の符号量の推定値から得られる値をCBとし、上記整数信号符号を得るために取り除かれる上記配分符号量を上回る分だけの符号に対応する整数値サンプルの振幅の絶対値和をDAとし、上記第2整数信号符号を得るために取り除かれる上記配分符号量を上回る分だけの符号に対応する整数値サンプルの振幅の絶対値和をDBとし、予め定めた正の値をγとしたときの評価尺度G2=DA−DB+γ(CB−CA)が正である場合には、
上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号量推定ステップで得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる符号から上記配分符号量を上回る分だけの符号を取り除いて得られる第2整数信号符号と、上記利得符号とを出力し、
上記指標が周期性が高いことに対応し、かつ、上記評価尺度G2が負である場合には、
上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号量推定ステップで得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる符号から上記配分符号量を上回る分だけの符号を取り除いて得られる整数信号符号と、上記利得符号とを出力し、
上記指標が周期性が低いことに対応し、かつ、上記配分符号量をBとし、上記第1符号量推定ステップで得られた整数信号符号の符号量の推定値から得られる値をCBとし、上記第2符号量推定ステップで得られた第2整数信号符号の符号量の推定値から得られる値をCAとし、上記整数信号符号を得るために取り除かれる上記配分符号量を上回る分だけの符号に対応する整数値サンプルの振幅の絶対値和をDBとし、上記第2整数信号符号を得るために取り除かれる上記配分符号量を上回る分だけの符号に対応する整数値サンプルの振幅の絶対値和をDAとし、予め定めた正の値をγとしたときの第2評価尺度G2=DA−DB+γ(CB−CA)が負である場合には、
上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号量推定ステップで得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる符号から上記配分符号量を上回る分だけの符号を取り除いて得られる第2整数信号符号と、上記利得符号とを出力し、
上記指標が周期性が低いことに対応し、かつ、上記第2評価尺度G2が正である場合には、
上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号量推定ステップで得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる符号から上記配分符号量を上回る分だけの符号を取り除いて得られる整数信号符号と、上記利得符号とを出力する
比較選択ステップと、
を有することを特徴とする符号化方法。 - 請求項1、4から7の何れかに記載の符号化方法であって、
上記周波数領域のサンプル列に含まれる情報のうち、上記比較選択ステップで出力された上記整数信号符号または上記第2整数信号符号および上記利得符号のいずれにも対応しない情報を符号化して得られる追加符号を出力する追加符号化ステップを含む
ことを特徴とする符号化方法。 - 請求項2または3に記載の符号化方法であって、
上記周波数領域のサンプル列に含まれる情報のうち、上記比較選択符号化ステップで出力された上記整数信号符号または上記第2整数信号符号のいずれにも対応しない情報を符号化して得られる追加符号を出力する追加符号化ステップを含む
ことを特徴とする符号化方法。 - 所定の時間区間ごとの音響信号に由来する周波数領域のサンプル列を得る周波数領域サンプル列生成部と、
上記周波数領域のサンプル列の周期性の程度を示す指標を算出する周期性分析部と、
上記指標が周期性が高いことに対応する場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを除算するための利得に対応する利得符号と、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる整数信号符号と、をループ処理により求め、
上記以外の場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを除算するための利得に対応する利得符号と、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる整数信号符号と、をループ処理により求める
第1符号化部と、
上記指標が周期性が高いことに対応する場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号化部で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる第2整数信号符号を得て、
上記以外の場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号化部で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる第2整数信号符号を得る
第2符号化部と、
上記第1符号化部で得られた整数信号符号の符号量が上記第2符号化部で得られた第2整数信号符号の符号量より大きい場合には、上記第2符号化部で得られた第2整数信号符号と上記利得符号とを出力し、
上記第1符号化部で得られた整数信号符号の符号量が上記第2符号化部で得られた第2整数信号符号の符号量より小さい場合には、上記第1符号化部で得られた整数信号符号と上記利得符号とを出力する
比較選択部と、
を有することを特徴とする符号化装置。 - 所定の時間区間ごとの音響信号に由来する周波数領域のサンプル列を得る周波数領域サンプル列生成部と、
上記周波数領域のサンプル列の周期性の程度を示す指標を算出する周期性分析部と、
上記指標が周期性が高いことに対応する場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを除算するための利得と、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる整数信号符号の符号量の推定値と、をループ処理により求め、
上記以外の場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを除算するための利得と、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる整数信号符号の符号量の推定値と、をループ処理により求める
第1符号量推定部と、
上記指標が周期性が高いことに対応する場合には、上記第1符号量推定部で得られた整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる第2整数信号符号の符号量の推定値を得て、
上記以外の場合には、上記第1符号量推定部で得られた整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる第2整数信号符号の符号量の推定値を得る
第2符号量推定部と、
上記指標が周期性が高いことに対応し、かつ、上記第1符号量推定部で得られた整数信号符号の符号量の推定値が上記第2符号量推定部で得られた第2整数信号符号の符号量の推定値より大きい場合には、上記第1符号量推定部で得られた整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる第2整数信号符号を出力し、
上記指標が周期性が高いことに対応し、かつ、上記第1符号量推定部で得られた整数信号符号の符号量の推定値が上記第2符号量推定部で得られた第2整数信号符号の符号量の推定値より小さい場合には、
上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号量推定部で得られた整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる整数信号符号を出力し、
上記指標が周期性が低いことに対応し、かつ、上記第1符号量推定部で得られた整数信号符号の符号量の推定値が上記第2符号量推定部で得られた第2整数信号符号の符号量の推定値より大きい場合には、上記第1符号量推定部で得られた整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる第2整数信号符号を出力し、
上記指標が周期性が低いことに対応し、かつ、上記第1符号量推定部で得られた整数信号符号の符号量の推定値が上記第2符号量推定部で得られた第2整数信号符号の符号量の推定値より小さい場合には、上記第1符号量推定部で得られた整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる整数信号符号を出力する
比較選択符号化部と、
を有することを特徴とする符号化装置。 - 所定の時間区間ごとの音響信号に由来する周波数領域のサンプル列を得る周波数領域サンプル列生成部と、
上記周波数領域のサンプル列の周期性の程度を示す指標を算出する周期性分析部と、
上記指標が周期性が高いことに対応する場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを除算するための利得と、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる整数信号符号の符号量の推定値と、をループ処理により求め、
上記以外の場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを除算するための利得と、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる整数信号符号の符号量の推定値と、をループ処理により求める
第1符号量推定部と、
上記指標が周期性が高いことに対応する場合には、上記第1符号量推定部で得られた整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる第2整数信号符号の符号量の推定値を得て、
上記以外の場合には、上記第1符号量推定部で得られた整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる第2整数信号符号の符号量の推定値を得る
第2符号量推定部と、
上記指標が周期性が高いことに対応し、かつ、上記第1符号量推定部で得られた整数信号符号の符号量の推定値に、前記音響信号の周期性を表す情報、ならびに、基本周波数を表す情報、ならびに、周期性または基本周波数に対応するサンプルと前記音響信号の周期性または基本周波数の整数倍に対応するサンプルとの間隔を表す情報、のうち少なくとも1つを含む補助情報の符号量を加えた値が上記第2符号量推定部で得られた第2整数信号符号の符号量の推定値より大きい場合には、上記第1符号量推定部で得られた整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる第2整数信号符号を出力し、
上記指標が周期性が高いことに対応し、かつ、上記第1符号量推定部で得られた整数信号符号の符号量の推定値に、前記補助情報の符号量を加えた値が上記第2符号量推定部で得られた第2整数信号符号の符号量の推定値より小さい場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号量推定部で得られた整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる整数信号符号を出力し、
上記指標が周期性が低いことに対応し、かつ、上記第1符号量推定部で得られた整数信号符号の符号量の推定値が上記第2符号量推定部で得られた第2整数信号符号の符号量の推定値に、前記補助情報の符号量を加えた値より大きい場合には、上記第1符号量推定部で得られた整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる第2整数信号符号を出力し、
上記指標が周期性が低いことに対応し、かつ、上記第1符号量推定部で得られた整数信号符号の符号量の推定値が上記第2符号量推定部で得られた第2整数信号符号の符号量の推定値に、前記補助情報の符号量を加えた値より小さい場合には、上記第1符号量推定部で得られた整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる整数信号符号を出力する
比較選択符号化部と、
を有することを特徴とする符号化装置。 - 所定の時間区間ごとの音響信号に由来する周波数領域のサンプル列を得る周波数領域サンプル列生成部と、
上記周波数領域のサンプル列の周期性の程度を示す指標を算出する周期性分析部と、
上記指標が周期性が高いことに対応する場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを除算するための利得に対応する利得符号と、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して予め定められた配分符号量以下の符号量を持つ整数信号符号と、をループ処理により求め、
上記以外の場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを除算するための利得に対応する利得符号と、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して上記配分符号量以下の符号量を持つ整数信号符号と、をループ処理により求める
第1符号化部と、
上記指標が周期性が高いことに対応する場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号化部で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して上記配分符号量以下の符号量を持つ第2整数信号符号を得て、
上記以外の場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号化部で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して上記配分符号量以下の符号量を持つ第2整数信号符号を得る
第2符号化部と、
上記指標が周期性が高いことに対応し、かつ、上記配分符号量をBとし、上記第1符号化部で得られた整数信号符号を含む符号の符号量をCAとし、上記第2符号化部で得られた第2整数信号符号を含む符号の符号量をCBとし、上記整数信号符号に対応する整数値サンプルの振幅の絶対値和をFAとし、上記第2整数信号符号に対応する整数値サンプルの振幅の絶対値和をFBとしたときの評価尺度G1=−FA×(B−CA)+FB×(B−CB)が正である場合には、上記第2符号化部で得られた第2整数信号符号と上記利得符号とを出力し、
上記指標が周期性が高いことに対応し、かつ、上記評価尺度G1が負である場合には、上記第1符号化部で得られた整数信号符号と上記利得符号とを出力し、
上記指標が周期性が低いことに対応し、かつ、上記配分符号量をBとし、上記第1符号化部で得られた整数信号符号を含む符号の符号量をCBとし、上記第2符号化部で得られた第2整数信号符号を含む符号の符号量をCAとし、上記整数信号符号に対応する整数値サンプルの振幅の絶対値和をFBとし、上記第2整数信号符号に対応する整数値サンプルの振幅の絶対値和をFAとしたときの第2評価尺度G1=−FA×(B−CA)+FB×(B−CB)が負である場合には、上記第2符号化部で得られた第2整数信号符号と上記利得符号とを出力し、
上記指標が周期性が低いことに対応し、かつ、上記第2評価尺度G1が正である場合には、上記第1符号化部で得られた整数信号符号と上記利得符号とを出力する
比較選択部と、
を有することを特徴とする符号化装置。 - 所定の時間区間ごとの音響信号に由来する周波数領域のサンプル列を得る周波数領域サンプル列生成部と、
上記周波数領域のサンプル列の周期性の程度を示す指標を算出する周期性分析部と、
上記指標が周期性が高いことに対応する場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを除算するための利得に対応する利得符号と、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる符号から予め定められた配分符号量を上回る分だけの符号を取り除いて得られる整数信号符号と、をループ処理により求め、
上記以外の場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを除算するための利得に対応する利得符号と、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる符号から上記配分符号量を上回る分だけの符号を取り除いて得られる整数信号符号と、をループ処理により求める
第1符号化部と、
上記指標が周期性が高いことに対応する場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号化部で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる符号から上記配分符号量を上回る分だけの符号を取り除いて得られる第2整数信号符号を得て、
上記以外の場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号化部で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる符号から上記配分符号量を上回る分だけの符号を取り除いて得られる第2整数信号符号を得る
第2符号化部と、
上記指標が周期性が高いことに対応し、かつ、上記配分符号量をBとし、上記第1符号化部で得られた整数信号符号を含む符号の符号量をCAとし、上記第2符号化部で得られた第2整数信号符号を含む符号の符号量をCBとし、上記第1符号化部で取り除かれた上記配分符号量を上回る分だけの符号に対応する整数値サンプルの振幅の絶対値和をDAとし、上記第2符号化部で取り除かれた上記配分符号量を上回る分だけの符号に対応する整数値サンプルの振幅の絶対値和をDBとし、予め定めた正の値をγとしたときの評価尺度G2=DA−DB+γ(CB−CA)が正である場合には、上記第2符号化部で得られた第2整数信号符号と上記利得符号とを出力し、
上記指標が周期性が高いことに対応し、かつ、上記評価尺度G2が負である場合には、上記第1符号化部で得られた整数信号符号と上記利得符号とを出力し、
上記指標が周期性が低いことに対応し、かつ、上記配分符号量をBとし、上記第1符号化部で得られた整数信号符号を含む符号の符号量をCBとし、上記第2符号化部で得られた第2整数信号符号を含む符号の符号量をCAとし、上記第1符号化部で取り除かれた上記配分符号量を上回る分だけの符号に対応する整数値サンプルの振幅の絶対値和をDBとし、上記第2符号化部で取り除かれた上記配分符号量を上回る分だけの符号に対応する整数値サンプルの振幅の絶対値和をDAとし、予め定めた正の値をγとしたときの第2評価尺度G2=DA−DB+γ(CB−CA)が負である場合には、上記第2符号化部で得られた第2整数信号符号と上記利得符号とを出力し、
上記指標が周期性が低いことに対応し、かつ、上記第2評価尺度G2が正である場合には、上記第1符号化部で得られた整数信号符号と上記利得符号とを出力する
比較選択部と、
を有することを特徴とする符号化装置。 - 所定の時間区間ごとの音響信号に由来する周波数領域のサンプル列を得る周波数領域サンプル列生成部と、
上記周波数領域のサンプル列の周期性の程度を示す指標を算出する周期性分析部と、
上記指標が周期性が高いことに対応する場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを除算するための利得に対応する利得符号と、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる、予め定められた配分符号量以下の符号量を持つ整数信号符号の符号量の推定値と、をループ処理により求め、
上記以外の場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを除算するための利得に対応する利得符号と、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる、上記配分符号量以下の符号量を持つ整数信号符号の符号量の推定値と、をループ処理により求める
第1符号量推定部と、
上記指標が周期性が高いことに対応する場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号量推定部で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる、上記配分符号量以下の符号量を持つ第2整数信号符号の符号量の推定値を得て、
上記以外の場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号量推定部で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる、上記配分符号量以下の符号量を持つ第2整数信号符号の符号量の推定値を得る
第2符号量推定部と、
上記指標が周期性が高いことに対応し、かつ、上記配分符号量をBとし、上記第1符号量推定部で得られた整数信号符号の符号量の推定値から得られる値をCAとし、上記第2符号量推定部で得られた第2整数信号符号の符号量の推定値から得られる値をCBとし、上記整数信号符号に対応する整数値サンプルの振幅の絶対値和をFAとし、上記第2整数信号符号に対応する整数値サンプルの振幅の絶対値和をFBとしたときの評価尺度G1=−FA×(B−CA)+FB×(B−CB)が正である場合には、
上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号量推定部で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる、上記配分符号量以下の符号量を持つ第2整数信号符号と、上記利得符号とを出力し、
上記指標が周期性が高いことに対応し、かつ、上記評価尺度G1が負である場合には、
上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号量推定部で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる、上記配分符号量以下の符号量を持つ整数信号符号と、上記利得符号とを出力し、
上記指標が周期性が低いことに対応し、かつ、上記配分符号量をBとし、上記第1符号量推定部で得られた整数信号符号の符号量の推定値から得られる値をCBとし、上記第2符号量推定部で得られた第2整数信号符号の符号量の推定値から得られる値をCAとし、上記整数信号符号に対応する整数値サンプルの振幅の絶対値和をFBとし、上記第2整数信号符号に対応する整数値サンプルの振幅の絶対値和をFAとしたときの第2評価尺度G1=−FA×(B−CA)+FB×(B−CB)が負である場合には、
上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号量推定部で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる、上記配分符号量以下の符号量を持つ第2整数信号符号と、上記利得符号とを出力し、
上記指標が周期性が低いことに対応し、かつ、上記第2評価尺度G1が正である場合には、
上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号量推定部で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる、上記配分符号量以下の符号量を持つ整数信号符号と、上記利得符号とを出力する
比較選択部と、
を有することを特徴とする符号化装置。 - 所定の時間区間ごとの音響信号に由来する周波数領域のサンプル列を得る周波数領域サンプル列生成部と、
上記周波数領域のサンプル列の周期性の程度を示す指標を算出する周期性分析部と、
上記指標が周期性が高いことに対応する場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを除算するための利得に対応する利得符号と、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる符号から予め定められた配分符号量を上回る分だけの符号を取り除いて得られる整数信号符号の符号量の推定値と、をループ処理により求め、
上記以外の場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを除算するための利得に対応する利得符号と、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる符号から上記配分符号量を上回る分だけの符号を取り除いて得られる整数信号符号の符号量の推定値と、をループ処理により求める
第1符号量推定部と、
上記指標が周期性が高いことに対応する場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号量推定部で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数サンプルによる値列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる符号から上記配分符号量を上回る分だけの符号を取り除いて得られる第2整数信号符号の符号量の推定値を得て、
上記以外の場合には、上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号量推定部で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる符号から上記配分符号量を上回る分だけの符号を取り除いて得られる第2整数信号符号の符号量の推定値を得る
第2符号量推定部と、
上記指標が周期性が高いことに対応し、かつ、上記配分符号量をBとし、上記第1符号量推定部で得られた整数信号符号の符号量の推定値から得られる値をCAとし、上記第2符号量推定部で得られた第2整数信号符号の符号量の推定値から得られる値をCBとし、上記整数信号符号を得るために取り除かれる上記配分符号量を上回る分だけの符号に対応する整数値サンプルの振幅の絶対値和をDAとし、上記第2整数信号符号を得るために取り除かれる上記配分符号量を上回る分だけの符号に対応する整数値サンプルの振幅の絶対値和をDBとし、予め定めた正の値をγとしたときの評価尺度G2=DA−DB+γ(CB−CA)が正である場合には、
上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号量推定部で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる符号から上記配分符号量を上回る分だけの符号を取り除いて得られる第2整数信号符号と、上記利得符号とを出力し、
上記指標が周期性が高いことに対応し、かつ、上記評価尺度G2が負である場合には、
上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号量推定部で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる符号から上記配分符号量を上回る分だけの符号を取り除いて得られる整数信号符号と、上記利得符号とを出力し、
上記指標が周期性が低いことに対応し、かつ、上記配分符号量をBとし、上記第1符号量推定部で得られた整数信号符号の符号量の推定値から得られる値をCBとし、上記第2符号量推定部で得られた第2整数信号符号の符号量の推定値から得られる値をCAとし、上記整数信号符号を得るために取り除かれる上記配分符号量を上回る分だけの符号に対応する整数値サンプルの振幅の絶対値和をDBとし、上記第2整数信号符号を得るために取り除かれる上記配分符号量を上回る分だけの符号に対応する整数値サンプルの振幅の絶対値和をDAとし、予め定めた正の値をγとしたときの第2評価尺度G2=DA−DB+γ(CB−CA)が負である場合には、
上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号量推定部で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用した符号化方法で符号化して得られる符号から上記配分符号量を上回る分だけの符号を取り除いて得られる第2整数信号符号と、上記利得符号とを出力し、
上記指標が周期性が低いことに対応し、かつ、上記第2評価尺度G2が正である場合には、
上記周波数領域のサンプル列の各サンプルを上記第1符号量推定部で得られた利得符号に対応する利得で除算して得られる整数値サンプルによる列を周期性を利用しない符号化方法で符号化して得られる符号から上記配分符号量を上回る分だけの符号を取り除いて得られる整数信号符号と、上記利得符号とを出力する
比較選択部と、
を有することを特徴とする符号化装置。 - 請求項10、13から16の何れかに記載の符号化装置であって、
上記周波数領域のサンプル列に含まれる情報のうち、上記比較選択部が出力した上記整数信号符号または上記第2整数信号符号および上記利得符号のいずれにも対応しない情報を符号化して得られる追加符号を出力する追加符号化部を含む
ことを特徴とする符号化装置。 - 請求項11または12に記載の符号化装置であって、
上記周波数領域のサンプル列に含まれる情報のうち、上記比較選択符号化部が出力した上記整数信号符号または上記第2整数信号符号のいずれにも対応しない情報を符号化して得られる追加符号を出力する追加符号化部を含む
ことを特徴とする符号化装置。 - 請求項1から9の何れかの符号化方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
- 請求項1から9の何れかの符号化方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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