JPH11220401A - 情報復号装置および方法、並びに提供媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一部の帯域だけが符号化された符号列を復号
するとき、音質の劣化を抑制する。 【解決手段】 符号列分解回路１は、入力された符号列
から正規化係数情報、量子化精度情報、および信号周波
数成分を抽出して、信号成分復号化回路２に供給すると
ともに、符号列から最大バンド情報を抽出してスイッチ
３−１乃至３−３に出力する。信号成分復号化回路２
は、入力された信号周波数成分を正規化係数情報および
量子化精度情報に基づいて、４つの周波数帯域の信号周
波数成分を復元する。帯域制限回路４−１乃至４−３
は、入力された信号周波数成分から情報符号化装置の帯
域分割フィルタ特性が重なる領域の信号を制限する。逆
スペクトル変換回路５−１乃至５−４は、逆スペクトル
変換処理を実行する。帯域合成フィルタ６は、帯域の信
号から音響波形信号を合成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報復号装置およ
び方法、並びに提供媒体に関し、特に、音響波形信号の
一部の周波数帯域の信号だけが符号化された符号列を復
号するとき、エリアシング成分を消去し、耳障りな音の
出力を抑制するようにした情報復号装置および方法、並
びに提供媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、オーディオ或いは音声等の信
号の高能率符号化の手法および装置には種々あるが、例
えば、時間軸上の信号を所定の時間単位でフレーム化
し、このフレーム毎の時間軸上の信号を周波数軸上の信
号に変換（スペクトル変換）して複数の周波数領域に分
割し、各帯域毎に符号化する変換符号化方式や、時間軸
上のオーディオ信号等をフレーム化しないで、複数の周
波数帯域に分割して符号化するいわゆる帯域分割符号化
（サブバンドコーディング：SBC）方式等を挙げること
ができる。また、上述の帯域分割符号化と変換符号化と
を組み合わせた高能率符号化の手法および装置も考えら
れており、この場合には、例えば、上記帯域分割符号化
方式で帯域分割が行われた後、各帯域毎の信号が周波数
軸上の信号にスペクトル変換され、スペクトル変換され
た各帯域毎に符号化が施される。

【０００３】上述した帯域分割符号化方式に使用される
帯域分割用フィルタとしては、例えば、ポリフェーズク
ワドラチュアフィルタ（PQF）があり、これは「ポリフ
ェーズ・クワドラチュア・フィルターズ −新しい帯域
分割符号化技術」("Polyphase Quadrature filters -A
new subband coding technique", Joseph H. Rothweile
r ICASSP 83, BOSTON)に述べられている。このPQFは、
信号を等しい幅の複数の帯域に分割する際に一度に分割
でき、このフィルタにおいては、上記分割した帯域を後
に合成する際にいわゆるエリアシングが発生しないこと
が特徴となっている。

【０００４】また、上述したスペクトル変換としては、
例えば、入力オーディオ信号を所定の単位時間でフレー
ム化し、各フレーム毎に離散フーリエ変換（DFT）、離
散コサイン変換（DCT）、又はモディファイド離散コサ
イン変換（MDCT）等を行うことで時間軸を周波数軸に変
換するようなスペクトル変換がある。なお、上記MDCTに
ついては、文献「時間領域エリアシング・キャンセルを
基礎とするフィルタ・バンク設計を用いたサブバンド／
変換符号化」("Subband/Transform Coding Using Filte
r Bank Designs Based on Time Domain Aliasing Cance
llation," J.P.Princen A.B.Bradley, Univ. of Surre
y Royal Melbourne Inst. of Tech. ICASSP 1987)に述
べられている。

【０００５】このように、フィルタやスペクトル変換に
よって、帯域毎に分割された信号を量子化することによ
り、量子化雑音が発生する帯域を制御することが可能と
なり、いわゆるマスキング効果などの性質を利用して聴
覚的により高能率な符号化を行うことができる。また、
ここで量子化を行う前に、例えば、各帯域毎に信号成分
の絶対値の最大値で正規化を行うようにすれば、さらに
高能率な符号化を行うことができる。

【０００６】ここで、周波数帯域に分割された各周波数
成分（以下、スペクトル成分と呼ぶ）を量子化する場合
の周波数分割幅としては、例えば人間の聴覚特性を考慮
した帯域幅を用いることが多い。すなわち、一般に、高
周波数ほど帯域幅が広くなるような臨界帯域（クリティ
カルバンド）と呼ばれている帯域幅で、オーディオ信号
を複数の帯域（例えば、２５バンド）に分割することが
ある。これらの各帯域毎のデータを符号化する際には、
各帯域毎に所定のビット配分、或いは、各帯域毎に適応
的なビット割り当て（ビットアロケーション）による符
号化が行われる。例えば、上記したMDCT処理により得ら
れた係数データをビットアロケーションによって符号化
する際には、上記各フレーム毎のMDCT処理により得られ
る各帯域毎のMDCT係数データに対して、適応的な割当て
ビット数で符号化が行われることになる。

【０００７】上記ビット配分手法としては、次の２つの
手法が知られている。

【０００８】例えば、文献「音声信号の適応変換符号
化」（"Adaptive Transform Coding of Speech Signal
s", R.Zelinski, P.Noll, IEEE Transactions of Accou
stics,Speech, and Signal Processing, vol.ASSP-25,
No.4, August 1977 ）では、各帯域毎の信号の大きさを
もとに、ビット割り当てを行っている。この方式では、
量子化雑音スペクトルが平坦となり、雑音のエネルギが
最小となるが、聴感覚的にはマスキング効果が利用され
ていないために、実際の聴感上の雑音感は最適ではな
い。

【０００９】また、例えば文献「臨界帯域符号化器 −
聴覚システムの知覚要求に関するディジタル符号
化」（"The critical band coder --digital encoding
of the perceptual requirements of the auditory sys
tem", M.A.Kransner MIT, ICASSP 1980）では、聴覚マ
スキングを利用することで、各帯域毎に必要な信号対雑
音比を得て固定的なビット割り当てを行う手法が述べら
れている。しかし、この手法では、サイン波入力で特性
を測定する場合でも、ビット割り当てが固定的であるた
めに特性値がそれほど良い値とはならない。

【００１０】これらの問題を解決するために、ビット割
り当てに使用できる全ビットを、上記各帯域或いは各帯
域をさらに小分割したブロック毎にあらかじめ定められ
た固定の割り当てパターン分と、各ブロック内の信号の
大きさに依存したビット配分を行う分とに分割して使用
すると共に、その分割比を入力信号に関係する信号に依
存させ、例えば信号のスペクトル分布が滑らかなときほ
ど上記固定のビット割り当てパターン分への分割比率を
大きくするような高能率符号化装置が提案されている。

【００１１】この方法によれば、例えばサイン波入力の
ように特定のスペクトル成分にエネルギが集中する場合
には、そのスペクトル成分を含むブロックに対して多く
のビットを割り当てるようにすることによって、全体の
信号対雑音特性を著しく改善することができる。一般
に、急峻なスペクトル分布をもつ信号に対する人間の聴
覚は、極めて敏感であるため、このような方法を用いる
ことで信号対雑音特性を改善することは、単に測定上の
数値を向上させるばかりでなく、聴感上の音質を改善す
るのに有効である。

【００１２】なお、ビット割り当ての方法にはこの他に
も数多くの方式が提案されており、さらに聴覚に関する
モデルが精緻化され、符号化装置の能力が向上すれば聴
覚的にみてより高能率な符号化が可能になる。

【００１３】ここで、時間領域のディジタルオーディオ
信号のような波形要素（サンプルデータ）からなる波形
信号をスペクトル変換する方法として、上述したDFTやD
CTを使用した場合には、例えば、Ｍ個のサンプルデータ
毎にブロックを構成し、このブロック毎にDFTやDCTのス
ペクトル変換を施すことになる。このようなブロックに
対してスペクトル変換を行うと、Ｍ個の独立な実数デー
タ（DFT係数データ或いはDCT係数データ）が得られるこ
とになる。このようにして得られたＭ個の実数データ
は、その後、量子化して符号化され、符号化データとさ
れる。

【００１４】この符号化データを復号化して再生波形信
号を再現する場合、上記符号化データを復号化して逆量
子化し、得られた実数データに対して、符号化時のブロ
ックに対応するブロック毎に逆DFTや逆DCTによる逆スペ
クトル変換を施して波形要素信号を生成し、この波形要
素信号からなるブロックを接続して波形信号を再現す
る。

【００１５】このようにして生成した再生波形信号に
は、ブロックの接続の際の接続歪みが残り、聴感上好ま
しくないものとなる。そこで、上述したブロック間の接
続歪みを軽減することを目的として、実際の符号化の際
には、DFTやDCTを使用したスペクトル変換を行うに際
し、両隣のブロックでそれぞれＭ１個ずつのサンプルデ
ータをオーバーラップさせてスペクトル変換を施すよう
にしている。

【００１６】しかし、このように両隣のブロックでそれ
ぞれＭ１個ずつのサンプルデータをオーバーラップさせ
てスペクトル変換を行った場合、平均して（Ｍ−Ｍ１）
個のサンプルデータに対してＭ個の実数データが得られ
ることになり、実際にスペクトル変換に用いた元のサン
プルデータの数よりも、スペクトル変換により得られた
実数データの個数の方が増加することになる。この実数
データは、その後量子化して符号化されることになるた
め、このように、元のサンプルデータの数に対してスペ
クトル変換によって得られる実数データの個数が増加す
ることは、符号化効率上好ましくない。

【００１７】これに対し、同じくディジタルオーディオ
信号等のサンプルデータからなる波形信号をスペクトル
変換する方法として、前述したMDCTを使用した場合は、
ブロック間の接続歪みを軽減するために、両隣のブロッ
クでそれぞれＭ個ずつのサンプルデータをオーバーラッ
プさせた２Ｍ個のサンプルデータを用いてスペクトル変
換を行い、独立したＭ個の実数データ（MDCT係数デー
タ）を得るようにしている。このため、このMDCTのスペ
クトル変換では、平均してＭ個のサンプルデータに対し
てＭ個の実数データが得られることになり、前述したDF
TやDCTを使用したスペクトル変換の場合よりも効率の良
い符号化を行うことが可能となる。

【００１８】なお、上述のMDCTのスペクトル変換によっ
て得られた実数データを量子化し、符号化した符号化デ
ータを復号化して再生波形信号を生成する場合には、こ
の符号化データを復号化して逆量子化し、得られた実数
データに対して逆MDCTによる逆スペクトル変換を施して
ブロック内の波形要素を取得し、このブロック内の波形
要素を互いに干渉させながら加え合わせることにより、
波形信号を再構成することになる。

【００１９】図６は、音響波形信号を符号化する従来の
符号化装置の構成例を示すブロック図である。入力端子
から入力された波形信号は、上述したポリフェーズ・ク
ワドラチュア・フィルタなどが適用される帯域分割フィ
ルタ３１によって、例えば、４つの帯域に分割される。
帯域分割フィルタ３１によって４つの帯域に分割された
各帯域の信号は、対応するスペクトル変換回路３２−１
乃至３２−４にそれぞれ送られる。スペクトル変換回路
３２−１乃至３２−４に入力された各帯域の信号は、ス
ペクトル変換回路３２−１乃至３２−４により対応する
信号周波数成分に変換された後、量子化精度決定回路３
３および正規化／量子化回路３４にそれぞれ供給され
る。そして、正規化／量子化回路３４において、量子化
精度決定回路３３によって求められた量子化精度情報を
用いて、正規化および量子化が行われる。

【００２０】正規化／量子化回路３４は、正規化を行っ
たときの正規化係数からなる正規化係数情報と符号化さ
れた信号周波数成分を、符号列生成回路３５に供給す
る。符号列生成回路３５は、量子化精度決定回路３３か
ら入力された量子化精度情報と、正規化／量子化回路３
４から入力された正規化係数情報および符号化された信
号周波数成分から符号列を生成して出力される。

【００２１】図７は、図６の情報符号化装置によって生
成された符号列を復号し、音響信号を生成して出力する
情報復号装置の具体的な構成例を示すブロック図であ
る。

【００２２】符号列分解回路４１は、入力された符号列
（図６に示した情報符号化装置が生成した符号列）から
図６の正規化／量子化回路３４から出力された正規化係
数情報に対応する情報および信号周波数成分に対応する
成分と、量子化精度決定回路３３から出力された量子化
精度情報に対応する情報を抽出し、信号成分復号化回路
４２に出力する。

【００２３】信号成分復号化回路４２は、これらの情報
および成分から、図６のスペクトル変換回路３２−１乃
至３２−４よりそれぞれ出力された各信号周波数成分を
復元した後、対応する逆スペクトル変換回路４３−１乃
至４３−４にそれぞれ供給する。逆スペクトル変換回路
４３−１乃至４３−４は、それぞれスペクトル変換回路
３２−１乃至３２−４に対応する逆スペクトル変換処理
を行い、得られた帯域信号を、図６の帯域分割フィルタ
３１に対応する帯域合成フィルタ４４に供給する。この
帯域合成フィルタ４４としては、例えば、逆ポリフェー
ズクワドラチュアフィルタ(IPQF)を用いることができ
る。帯域合成フィルタ４４は、逆スペクトル変換回路４
３−１乃至４３−４より供給された４つの帯域の信号か
ら音響波形信号を生成して出力する。

【００２４】次に、図８を参照して、図６に示した情報
符号化装置において行われる符号化の方法について説明
する。

【００２５】図８に示す各スペクトル信号成分ＥＳは、
図６のスペクトル変換回路３２−１乃至３２−４によっ
て入力音響波形信号が所定の時間フレーム毎に合計６４
個のスペクトル信号成分ＥＳに変換されて得られたもの
である。これら６４個のスペクトル信号成分ＥＳは、５
つの所定の帯域（帯域ｂ１乃至ｂ５）毎にグループ（こ
こでは符号化ユニットと呼ぶことにする）にまとめられ
て、正規化／量子化回路３４によって正規化および量子
化が行われる。ここでは各符号化ユニットの帯域幅は低
域側で狭く、高域側で広く設定されており、聴覚の性質
に合った量子化雑音の発生が制御できる。なお、図８で
は、MDCT処理によって得たスペクトル信号（周波数成
分）の絶対値のレベルをｄＢ値に変換したものを示して
おり、また、各符号化ユニット毎の正規化係数値も示し
ている。

【００２６】このように情報を符号化する図６の情報符
号化装置において、所望の帯域だけを符号化する、例え
ばスペクトル変換回路３２−１だけを使用し、その他の
スペクトル変換回路３２−２乃至３２−４を使用しない
ようにすることにより、符号化装置の規模を小さくする
ことが可能となる。また、全帯域を符号化する場合に用
いる情報領域の全てを所望の帯域を符号化する際に用い
れば、所望の帯域の音質を向上させることができる。

【００２７】図９は、最も低い帯域のみをスペクトル変
換することにより、ハードウェア規模を小さくするよう
にした情報符号化装置の具体的な構成例を示すブロック
図である。ここでは、最も低い帯域のみをスペクトル変
換するようにしたが、勿論、その他の任意の帯域だけを
スペクトル変換するようにすることも可能である。

【００２８】図９において、図５に示した情報符号化装
置と同じ構成回路には、同じ番号を付しているので、そ
の説明は適宜、省略する。この情報符号化装置において
は、帯域分割フィルタ３１により４つの帯域に分割され
たうちの最も低い帯域の信号周波数成分のみをスペクト
ル変換回路３２−１に送り、他の信号周波数成分はスペ
クトル変換しないため使用しないようにする。スペクト
ル変換回路３２−１は、入力された最も低い所定の帯域
の信号を信号周波数成分にスペクトル変換し、量子化精
度決定回路３３および正規化／量子化回路３４にそれぞ
れ供給する。そして、正規化／量子化回路３４は、量子
化精度決定回路３３によって求めた量子化精度情報を用
いて、正規化および量子化を行う。

【００２９】なお、図９には１つのスペクトル変換回路
３２−１のみを使用する場合の例を示したが、２つまた
は３つのスペクトル変換回路を使用した情報符号化装置
も同様に実現することができる。

【００３０】図６または図９に示した情報符号化装置に
よって生成される符号列の例を図１０に示す。この符号
列の符号化ユニットの情報Ｕ１乃至Ｕ５は、量子化精度
情報、正規化係数情報、および正規化および量子化され
た信号成分情報ＳＣ１乃至ＳＣ８から構成されている。
これらの符号列が例えば光磁気ディスク等の記録媒体に
記録されることになる。ここで、符号化ユニットの情報
Ｕ１は、対応する符号化ユニットの量子化精度が２ビッ
トであり、この符号化ユニットに８つのスペクトル信号
成分が含まれることを示している。また、例えば符号化
ユニットの情報Ｕ４のように、量子化精度情報が０であ
る場合には、その符号化ユニットにおいて実際には符号
化が行われないことを示している。

【００３１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図６または
図９に示した情報符号化装置を用いて符号化された符号
列を、図７に示した情報復号装置を用いて復号した場
合、復号された出力音響信号に帯域分割フィルタ３１の
フィルタ特性により生成されたエリアシング成分が打ち
消されずに含まれてしまい、音質が劣化する場合がある
課題があった。

【００３２】この課題について、具体例を挙げて説明す
る。図１１は、帯域分割フィルタ３１として、４分割の
ポリフェーズクワドラチュアフィルタを用いた場合の周
波数特性を示している。横軸は周波数を示しており、横
軸の目盛られた６kHz、１２kHzおよび１８kHzは、サン
プリング周波数が４８kHzである場合の分割周波数を示
している。分割周波数を中心として所定の幅の周波数領
域でフィルタの特性に重なりが生じ、その領域の信号は
フィルタのカットオフの特性に応じた振幅の大きさで、
エリアシング成分として、分割周波数を中心に対称の周
波数の信号としてフィルタの出力に含まれることにな
る。分割周波数６kHzの付近では、５kHz乃至７kHzがフ
ィルタ特性が重なる領域となる。

【００３３】図１２は、６kHzの分割周波数付近に信号
成分が存在する場合の折り返し成分（エリアシング成
分）の様子を示すものである。、上述したフィルタ特性
が重なる領域内の６kHzを越える周波数信号成分である
原信号Ａに対応するエリアシング成分Ｂが６kHz以下の
周波数帯域に現れている。このエリアシング成分Ｂは、
復号の際に、原信号Ａにより打ち消される。

【００３４】また、同様に６kHz以下のフィルタ特性が
重なる領域内に原信号が存在した場合、６kHzを越えた
周波数にエリアシング成分が現れるが、このエリアシン
グ成分は、復号の際に、原信号により打ち消される。

【００３５】ところが、図９に示した情報符号化装置が
生成した符号列を図７に示した情報復号装置により復号
した場合、６kHz以上の周波数成分（原信号Ａ）が存在
しないので、帯域合成フィルタ４４において６kHz以下
のエリアシング成分を打ち消すことができない。また、
６kHz以下の原信号によるエリアシング成分を打ち消す
ための信号が６kHz以上の信号成分として現れてしまう
ことになる。

【００３６】このようにして生じた信号は、原信号の周
波数信号成分に依存して出力音響信号に現れるため、復
調した音響信号を聞いた場合、非常に耳障りな音として
聞こえてしまうことになる。

【００３７】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、複数の周波数帯域に分割された波形信号
の一部の周波数帯域だけを符号化した信号からフィルタ
特性の重なる領域の信号を削除することにより、音質劣
化を抑制して復号することができるようにするものであ
る。

【００３８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の情報復
号装置は、符号列から分割情報を抽出する抽出手段と、
抽出手段が抽出した情報から周波数信号成分を復元する
復元手段と、復元手段が復元した周波数信号成分から、
抽出手段が抽出した分割情報に基づいて、所定の帯域に
存在する信号成分を制限する制限手段と、復元手段が復
元した周波数信号成分を逆スペクトル変換し、波形要素
信号を生成する逆変換手段と、逆変換手段が生成した前
記波形要素信号を合成し、波形信号を生成する合成手段
とを備えることを特徴とする。

【００３９】請求項７に記載の情報復号方法は、符号列
から分割情報を抽出する抽出ステップと、抽出ステップ
で抽出した情報から周波数信号成分を復元する復元ステ
ップと、復元ステップで復元した周波数信号成分から、
抽出ステップで抽出した分割情報に基づいて、所定の帯
域に存在する信号成分を制限する制限ステップと、復元
ステップで復元した周波数信号成分を逆スペクトル変換
し、波形要素信号を生成する逆変換ステップと、逆変換
ステップで生成した波形要素信号を合成し、波形信号を
生成する合成ステップとを備えることを特徴とする。

【００４０】請求項８に記載の提供媒体は、符号列から
分割情報を抽出する抽出ステップと、抽出ステップで抽
出した情報から周波数信号成分を復元する復元ステップ
と、復元ステップで復元した周波数信号成分から、抽出
ステップで抽出した分割情報に基づいて、所定の帯域に
存在する信号成分を制限する制限ステップと、復元ステ
ップで復元した周波数信号成分を逆スペクトル変換し、
波形要素信号を生成する逆変換ステップと、逆変換ステ
ップで生成した波形要素信号を合成し、波形信号を生成
する合成ステップとを備えるコンピュータプログラムを
提供することを特徴とする。

【００４１】請求項１に記載の情報復号装置において
は、抽出手段が、符号列から分割情報を抽出し、復元手
段が、抽出手段が抽出した情報から周波数信号成分を復
元し、制限手段が、復元手段が復元した周波数信号成分
から、抽出手段が抽出した分割情報に基づいて、所定の
帯域に存在する信号成分を制限し、逆変換手段が、復元
手段が復元した周波数信号成分を逆スペクトル変換して
波形要素信号を生成し、合成手段が、逆変換手段が生成
した前記波形要素信号を合成し、波形信号を生成する。

【００４２】請求項７に記載の情報復号方法、および請
求項８に記載の提供媒体においては、抽出ステップで、
符号列から分割情報を抽出し、復元ステップで、抽出ス
テップで抽出した情報から周波数信号成分を復元し、制
限ステップで、復元ステップで復元した周波数信号成分
から、抽出ステップで抽出した分割情報に基づいて、所
定の帯域に存在する信号成分を制限し、逆変換ステップ
で、復元ステップで復元した周波数信号成分を逆スペク
トル変換して波形要素信号を生成し、合成ステップで、
逆変換ステップで生成した前記波形要素信号を合成して
波形信号を生成する。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
するが、特許請求の範囲に記載の発明の各手段と以下の
実施の形態との対応関係を明らかにするために、各手段
の後の括弧内に、対応する実施の形態（但し一例）を付
加して本発明の特徴を記述すると、次のようになる。

【００４４】すなわち、請求項１に記載の情報復号装置
は、符号列から分割情報を抽出する抽出手段（例えば、
図２の符号列分解回路１）と、抽出手段が抽出した情報
から周波数信号成分を復元する復元手段（例えば、図２
の信号成分復号回路２）と、復元手段が復元した周波数
信号成分から、抽出手段が抽出した分割情報に基づい
て、所定の帯域に存在する信号成分を制限する制限手段
（例えば、図２の帯域制限回路４−１）と、復元手段が
復元した周波数信号成分を逆スペクトル変換し、波形要
素信号を生成する逆変換手段（例えば、図２の逆スペク
トル変換回路５−１）と、逆変換手段が生成した前記波
形要素信号を合成し、波形信号を生成する合成手段（例
えば、図２の帯域合成回路６）とを備えることを特徴と
する。

【００４５】但し勿論この記載は、各手段を記載したも
のに限定することを意味するものではない。

【００４６】本発明を適用した情報復号装置について説
明する前に、この情報復号装置が復号する符号列につい
て、図１を参照して説明する。この符号列は、図６また
は図９に示した情報符号化装置が生成する符号列と同様
に、入力信号のうちの一部の周波数帯域の信号が符号化
され、他の周波数領域の信号の値が０とされている符号
列であり、ヘッダと符号化ユニット情報Ｕ１乃至Ｕ５か
ら構成される。ヘッダには、最大バンド情報が含まれて
おり、これは、分割された各周波数帯域に順番に割り当
てられた番号のうちの最大値（すなわち、分割数）を示
す情報である。符号化ユニット情報Ｕ１乃至Ｕ５は、図
１０に示した符号列と同様であるのでその説明は省略す
る。

【００４７】本発明を適用した情報復号装置の一実施の
形態の構成について、図２を参照して説明する。符号列
分解回路１は、入力された符号列から正規化係数情報、
量子化精度情報、および信号周波数成分を抽出して、信
号成分復号化回路２に供給するとともに、入力された符
号列から最大バンド情報を抽出してスイッチ３−１乃至
３−３に出力するようになされている。

【００４８】信号成分復号化回路２は、入力された信号
周波数成分を正規化係数情報および量子化精度情報に基
づいて、４つの周波数帯域の信号周波数成分を復元し、
最も低い周波数帯域の信号周波数成分をスイッチ３−１
に出力し、２番目に低い周波数帯域の信号周波数成分を
スイッチ３−２に出力し、３番目に低い周波数帯域の信
号周波数成分をスイッチ３−３に出力し、最も高い周波
数帯域の信号周波数成分を逆スペクトル変換回路５−４
に出力するようになされている。

【００４９】スイッチ３−１乃至３−３は、入力された
信号周波数成分の出力先を最大バンド情報に基づいて、
対応する帯域制限回路４−１乃至４−３、逆スペクトル
変換回路５−１乃至５−３、またはオフのいずれかに切
り換えるようになされている。例えば、最大バンド情報
が最も低い周波数帯域を示している場合、スイッチ３−
１は、信号周波数成分の出力先を帯域制限回路４−１に
切り換え、スイッチ３−２，３−３はオフされる。最大
バンド情報が２番目に低い周波数帯域を示している場
合、スイッチ３−２は、信号周波数成分の出力先を帯域
制限回路４−２に切り換え、スイッチ３−１は、信号周
波数成分の出力先を逆スペクトル変換回路４−１に切り
換える。スイッチ３−３−はオフされる。最大バンド情
報が３番目に低い周波数帯域を示している場合、スイッ
チ３−３は、信号周波数成分の出力先を帯域制限回路４
−３に切り換え、スイッチ３−１，３−２は、それぞれ
信号周波数成分の出力先を逆スペクトル変換回路５−
１，５−２に切り換える。最大バンド情報が最も高い周
波数帯域を示している場合、スイッチ３−１乃至３−３
は、それぞれ信号周波数成分の出力先を逆スペクトル変
換回路５−１乃至５−３に切り換える。

【００５０】帯域制限回路４−１乃至４−３は、入力さ
れた信号周波数成分から帯域分割フィルタ３１（図６）
のフィルタ特性が重なる領域の信号を制限し（信号の値
を０または０に近い値とし）、対応する逆スペクトル変
換回路５−１乃至５−３に出力するようになされてい
る。

【００５１】逆スペクトル変換回路５−１乃至５−４
は、スペクトル変換回路３２−１乃至３２−４（図９）
に対応する逆スペクトル変換処理を実行し、得られた波
形要素信号を、帯域分割フィルタ３１に対応する帯域合
成フィルタ６に出力する。帯域合成フィルタ６は、逆ス
ペクトル変換回路５−１乃至５−４から供給された４つ
の帯域の信号から音響波形信号を合成して出力するよう
になされている。

【００５２】次に、この情報復号装置の動作について、
図３のフローチャートを参照して説明する。ステップＳ
１において、符号列分解回路１は、入力された符号列か
ら正規化係数情報、量子化精度情報、および信号周波数
成分を抽出して、信号成分復号化回路２に供給するとと
もに、入力された符号列から最大バンド情報を抽出して
スイッチ３−１乃至３−３に出力する。

【００５３】ステップＳ２において、信号成分復号化回
路２は、入力された信号周波数成分を正規化係数情報お
よび量子化精度情報に基づいて、４つの周波数帯域の信
号周波数成分に復元し、最も低い周波数帯域の信号周波
数成分をスイッチ３−１に出力し、２番目に低い周波数
帯域の信号周波数成分をスイッチ３−２に出力し、３番
目に低い周波数帯域の信号周波数成分をスイッチ３−３
に出力し、最も低い周波数帯域の信号周波数成分を逆ス
ペクトル変換器５−４に出力する。

【００５４】ステップＳ３において、スイッチ３−１乃
至３−３は、入力された信号周波数成分の出力先を、最
大バンド情報に基づいて、対応する帯域制限回路４−１
乃至４−３、逆スペクトル変換回路５−１乃至５−３、
またはオフのいずれかに切り換える。

【００５５】ステップＳ４において、帯域制限回路４−
１乃至４−３のうちのステップＳ３で信号周波数成分を
入力されたものは、信号周波数成分から情報符号化装置
の帯域分割フィルタ３１のフィルタ特性が重なる帯域の
信号を制限し（信号の値を０または０に近い値とし）、
対応する逆スペクトル変換回路５−１乃至５−３に出力
する。例えば、最大バンド情報が最も低い周波数帯域を
示しており、帯域制限回路４−１に図４(A)に示される
信号周波数成分が入力された場合、帯域制限回路４−１
は、図４(B)に示すように、分割周波数６kHz付近のフィ
ルタ特性が重なる帯域（５kHz乃至７kHz）に存在する信
号周波数成分の値を０に制限する。なお、図４において
横軸は周波数を表し、縦軸は信号周波数のレベルを表し
ている。

【００５６】ステップＳ５において、逆スペクトル変換
回路５−１乃至５−４は、情報符号化装置のスペクトル
変換回路３２−１乃至３２−４に対応する逆スペクトル
変換処理を実行し、得られた帯域信号を情報符号化装置
の帯域分割フィルタ３１に対応する帯域合成フィルタ６
に出力する。

【００５７】ステップＳ６において、帯域合成フィルタ
６は、逆スペクトル変換回路５−１乃至５−４から供給
された４つの帯域の信号（波形要素信号）から音響波形
信号を合成して出力する。

【００５８】ただし、ステップＳ３において、入力され
た最大バンド情報が最も高い周波数帯を示している場
合、スイッチ３−１乃至３−３は、信号周波数の出力先
を対応する逆スペクトル変換回路５−１乃至５−３に切
り換える。したがって、ステップＳ４の処理は実行され
ない。

【００５９】図５は、本発明を適用した情報復号装置の
他の実施の形態の構成例を示すブロック図である。この
情報復号装置においては、図２に示した情報復号装置か
らスイッチ３−１乃至３−３、および帯域制限回路４−
１乃至４−３を省略し、帯域合成フィルタ６の後にスイ
ッチ１１、および帯域制限回路１２を設けている。スイ
ッチ１１は、符号列分解回路１から入力される最大バン
ド情報に対応し、出力先を切り換える。その他の構成お
よび動作は、図２に示した情報復号装置と同様であるの
で、その説明は省略する。

【００６０】図２に示した情報復号装置と図５に示した
情報復号装置を比較すると、図２に示した情報復号装置
においては、帯域制限回路４−１乃至４−３が、情報符
号化装置の帯域分割フィルタ３１の特性が重なる領域の
信号周波数成分の値を０にする処理だけであるために、
処理量としては無視できるほど少なく、急俊な帯域制限
特性を得ることができる。一方、図５に示した情報復号
装置においては、帯域制限回路１２が時間軸で帯域制限
処理を実行することになるため、急俊な帯域制限特性を
得るために、次数の高いフィルタを用いなければなら
ず、更にフィルタ処理による時間の遅れを生じるという
違いがある。

【００６１】以上のように、帯域分割フィルタの特性が
重複する領域の信号周波数成分の値を０にして帯域制限
することにより、エリアシング成分を発生させず、耳障
りな音の発生を抑えることができる。

【００６２】本実施の形態においては、最も低い周波数
の帯域を含む１または複数の帯域について復号化を行う
ようにしたが、中域の帯域だけを復号化するようにする
ことも可能である。その場合、その帯域の上端と下端に
ついて、帯域を制限する必要がある。

【００６３】また、本発明の情報復号装置は、例えば、
MPEG(Moving Picture Experts Group)2 AAC(Advanced A
udio Coding)等の方式を用いるDVD(digital versatile
disc)やPerfecTV（商標）等に応用することができる。

【００６４】上記各処理を行うコンピュータプログラム
は、磁気ディスク、CD-ROM等の情報記録媒体よりなる提
供媒体のほか、インターネット、デジタル衛星などのネ
ットワーク提供媒体を介してユーザに提供することがで
きる。

【００６５】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の情報復
号装置、請求項７に記載の情報復号方法、および請求項
８に記載の提供媒体によれば、符号列から抽出した分割
情報に基づいて、所定の周波数領域に存在する信号成分
を制限するようにしたので、エリアシング成分を発生さ
せず、耳障りな音の発生を抑えることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した情報復号装置が復号する符号
列を説明する図である。

【図２】本発明を適用した情報復号装置の一実施の形態
の構成を示すブロック図である。

【図３】図２の情報復号装置の情報復号処理を説明する
フローチャートである。

【図４】図２の帯域制限回路４−１の処理を説明する図
である。

【図５】本発明を適用した情報復号装置の他の実施の形
態の構成を示すブロック図である。

【図６】従来の情報符号化装置の構成の一例を示すブロ
ック図である。

【図７】従来の情報復号装置の構成の一例を示すブロッ
ク図である。

【図８】フレーム内の各符号化ユニットの一例を示す図
である。

【図９】従来の情報符号化装置の他の構成の一例を示す
ブロック図である。

【図１０】従来の情報符号化装置によって符号化された
符号列を示す図である。

【図１１】図９の帯域分割フィルタ３１の特性を示す図
である。

【図１２】信号のエリアシング成分を説明する図であ
る。

【符号の説明】

１ 符号列分解回路， ２ 信号成分復号化回路， ３
スイッチ， ４ 帯域制限回路， ５ 逆スペクトル
変換回路， ６ 帯域合成フィルタ， １１スイッチ，
１２ 帯域制限回路， ３１ 帯域分割フィルタ，
３２ スペクトル変換回路， ３３ 量子化精度決定回
路， ３４ 正規化／量子化回路，３５ 符号列生成回
路， ４１ 符号列分解回路， ４２ 信号成分復号化
回路， ４３ 逆スペクトル変換回路， ４４ 帯域合
成フィルタ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の周波数帯域に分割された情報のう
   ちの少なくとも１つの前記周波数帯域の情報が符号化さ
   れた符号列を復号する情報復号装置において、 前記符号列から分割情報を抽出する抽出手段と、 前記抽出手段が抽出した情報から周波数信号成分を復元
   する復元手段と、 前記復元手段が復元した前記周波数信号成分から、前記
   抽出手段が抽出した分割情報に基づいて、所定の帯域に
   存在する信号成分の値を制限する制限手段と、 前記復元手段が復元した前記周波数信号成分を逆スペク
   トル変換し、波形要素信号を生成する逆変換手段と、 前記逆変換手段が生成した前記波形要素信号を合成し、
   波形信号を生成する合成手段とを備えることを特徴とす
   る情報復号装置。
2. 【請求項２】 前記逆変換手段は、逆モディファイド離
   散コサイン変換を用いて逆スペクトル変換を実行するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の情報復号装置。
3. 【請求項３】 前記合成手段は、逆ポリフェーズクワド
   ラチュアフィルタであることを特徴とする請求項１に記
   載の情報復号装置。
4. 【請求項４】 前記制限手段は、符号化されている周波
   数帯域の信号成分のうちの符号化されていない周波数帯
   域に接する帯域に存在する信号成分の値を０、または０
   に近い値とすることを特徴とする請求項１に記載の情報
   復号装置。
5. 【請求項５】 前記制限手段は、前記合成手段が前記波
   形信号を生成する前に、前記所定の帯域に存在する前記
   信号成分を制限することを特徴とする請求項４に記載の
   情報復号装置。
6. 【請求項６】 前記制限手段は、前記合成手段が前記波
   形信号を生成した後、前記所定の帯域に存在する前記信
   号成分を制限することを特徴とする請求項４に記載の情
   報復号装置。
7. 【請求項７】 複数の周波数帯域に分割された情報のう
   ちの少なくとも１つの前記周波数帯域の情報が符号化さ
   れた符号列を復号する情報復号方法において、 前記符号列から分割情報を抽出する抽出ステップと、 前記抽出ステップで抽出した情報から周波数信号成分を
   復元する復元ステップと、 前記復元ステップで復元した前記周波数信号成分から、
   前記抽出ステップで抽出した分割情報に基づいて、所定
   の帯域に存在する信号成分を制限する制限ステップと、 前記復元ステップで復元した前記周波数信号成分を逆ス
   ペクトル変換し、波形要素信号を生成する逆変換ステッ
   プと、 前記逆変換ステップで生成した前記波形要素信号を合成
   し、波形信号を生成する合成ステップとを備えることを
   特徴とする情報復号方法。
8. 【請求項８】 複数の周波数帯域に分割された情報のう
   ちの少なくとも１つの前記周波数帯域の情報が符号化さ
   れた符号列を復号する情報復号装置に使用するコンピュ
   ータプログラムを提供する提供媒体において、 前記符号列から分割情報を抽出する抽出ステップと、 前記抽出ステップで抽出した情報から周波数信号成分を
   復元する復元ステップと、 前記復元ステップで復元した前記周波数信号成分から、
   前記抽出ステップで抽出した分割情報に基づいて、所定
   の帯域に存在する信号成分を制限する制限ステップと、 前記復元ステップで復元した前記周波数信号成分を逆ス
   ペクトル変換し、波形要素信号を生成する逆変換ステッ
   プと、 前記逆変換ステップで生成した前記波形要素信号を合成
   し、波形信号を生成する合成ステップとを備えるコンピ
   ュータプログラムを提供することを特徴とする提供媒
   体。