JP2000330599A

JP2000330599A - 信号処理方法及び装置、並びに情報提供媒体

Info

Publication number: JP2000330599A
Application number: JP11142516A
Authority: JP
Inventors: Kiyouya Tsutsui; 京弥筒井
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-05-21
Filing date: 1999-05-21
Publication date: 2000-11-30
Also published as: EP1054400A3; EP1054400A2; US6519558B1

Abstract

(57)【要約】【課題】元の音の高さよりも高い音を再生する場合
に、少ない演算量の処理で十分に高い所望の音を得られ
るようにし、復号装置のコストの上昇をも抑える。【解決手段】符号化データを復号再生する復号装置で
あり、復号後の再生信号のピッチを設定する制御部１３
９と、設定したピッチに応じて符号化データの低域側の
みを復号する部分復号部１３３とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、符号化された信号
を復号してピッチ変換する信号処理方法及び装置、その
復号とピッチ変換を実現するプログラムを提供する情報
提供媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、パルスコード変調（ＰＣＭ）
されて記録等された音響信号を、当該ＰＣＭ時のサンプ
リング間隔とは異なる間隔で再サンプリングすることに
より、音程（音の高さ）を変化させる技術が知られてい
る。例えば、元の信号の各サンプル値間の値を補間しな
がら、同一単位時間内に２倍のレートで得られた２倍の
個数のサンプル値を、元のサンプリングレートで得られ
たサンプル値として再生することによって、１オクター
ブ低い音を再生することができる。また逆に、元の信号
のサンプル数を半分に間引く再サンプリングにより得ら
れた各サンプルを、元のレートで再生することによっ
て、１オクターブ高い音を再生することができる。ただ
し、元の音よりも高い音を再生する場合（ピッチを上げ
る場合）は、いわゆるエイリアシングが発生するため、
再サンプリングを行う前の信号を例えば低域通過フィル
タに通すことが必要となる。なお、上述の例では、再サ
ンプリング後のサンプルの一部は元のサンプルと一致し
ているが、これは必ずしも必要ではなく、一般には、値
を補間しながら、任意のレートで再サンプリングを行う
ことによって、音程を任意に変化させること（すなわち
ピッチ制御）が可能となる。

【０００３】一方、オーディオや音等の信号について、
聴感上、殆ど品質を劣化させずにそのデータ量を圧縮す
る高能率符号化の手法が知られている。上記オーディオ
信号等の高能率符号化の手法には種々あるが、その高能
率符号化の手法としては、例えば、時間軸上のオーディ
オ信号を所定時間単位でブロック化し、このブロック毎
の時間軸の信号を周波数軸上の信号に変換（スペクトル
変換）して複数の周波数帯域に分割し、各帯域毎に符号
化するブロック化周波数帯域分割方式であるいわゆる変
換符号化や、時間軸上のオーディオ信号をブロック化し
ないで、複数の周波数帯域に分割して符号化する非ブロ
ック化周波数帯域分割方式であるいわゆる帯域分割符号
化（サブ・バンド・コーディング：ＳＢＣ）等を挙げる
ことができる。

【０００４】ここで、上述した帯域分割符号化において
用いられる帯域分割用フィルタとしては、例えばいわゆ
るＱＭＦ（Quadrature Mirror filter）などのフィルタ
があり、このＱＭＦのフィルタは、文献「ディジタル・
コーディング・オブ・スピーチ・イン・サブバンズ」("
Digital coding of speech in subbands" R.E.Crochie
re, Bell Syst.Tech. J., Vol.55,No.8 1976) に述べら
れている。このＱＭＦのフィルタは、等バンド幅に分割
した２つの帯域を後に合成したときに、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。すなわ
ち、このＱＭＦによれば、帯域分割時に半分のレートに
間引かれた信号に発生する折り返し成分（エリアシン
グ）が、帯域合成時に発生する折り返し成分と互いにキ
ャンセルする性質があり、このため、十分な精度で各帯
域の信号が符号化されていれば、当該符号化によって生
じる損失を殆ど無くすことが可能となる。

【０００５】また、文献「ポリフェイズ・クァドラチュ
ア・フィルターズ −新しい帯域分割符号化技術」("Po
lyphase Quadrature filters -A new subband coding t
echnique", Joseph H. Rothweiler, ICASSP 83, BOSTO
N) には、等バンド幅のフィルタ分割手法であるＰＱＦ
（Polyphase Quadrature filters）について述べられて
いる。このＰＱＦは、信号を等バンド幅の複数の帯域に
分割する際に一度に分割でき、また、それら各帯域の信
号を後に合成したときに、エリアシングが発生しないこ
とが特徴となっている。すなわち、このＰＱＦによれ
ば、各帯域幅に応じたレートに間引かれた信号と隣接帯
域との間で発生する折り返し成分が、帯域合成時に隣接
帯域との間で発生する折り返し成分と互いにキャンセル
する性質があり、このため、十分な精度で各帯域の信号
が符号化されていれば、当該符号化によって生じる損失
を殆ど無くすことが可能となる。

【０００６】さらに、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単位時間（フレ
ーム）でブロック化し、当該ブロック毎に離散フーリエ
変換（Discrete Fourier Transform:ＤＦＴ）、離散コ
サイン変換（ Discrete CosineTransform：ＤＣＴ）、
モディファイド離散コサイン変換（変形離散コサイン変
換：Modified Discrete Cosine Transform：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 Filter Bank Desig
ns Based on Time Domain Aliasing Cancellation," J.
P.PrincenA.B.Bradley, Univ. of Surrey Royal Melbou
rne Inst. of Tech. ICASSP 1987)に述べられている。

【０００７】また、波形信号をスペクトル変換する方法
として上述のＤＦＴやＤＣＴを使用した場合、例えばＭ
個のサンプルデータからなる時間ブロックで変換（以
下、このブロックを変換ブロックと呼ぶ）を行うと、Ｍ
個の独立な実数データが得られる。ここで変換ブロック
間の接続歪みを軽減するために、通常は、両隣の変換ブ
ロック間でそれぞれＭ１個のサンプルデータをオーバー
ラップさせるので、これらＤＦＴやＤＣＴでは、平均化
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ようになり、したがって、これらＭ
個の実数データが、その後量子化及び符号化されること
になる。

【０００８】これに対して、スペクトル変換の方法とし
て上述のＭＤＣＴを使用した場合には、両隣の変換ブロ
ック間でそれぞれＭ個ずつのサンプルデータをオーバー
ラップさせた２Ｍ個のサンプルから、独立なＭ個の実数
データが得られる。すなわち、ＭＤＣＴを使用した場合
には、平均化して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、これらＭ個の実数データが、その
後量子化及び符号化されることになる。復号化装置にお
いては、このようにしてＭＤＣＴを用いて得られた符号
から、各ブロックにおいて逆変換を施して得た波形要素
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ができる。

【０００９】ここで、一般に、上記スペクトル変換のた
めの変換ブロックを長くすると、周波数分解能が高ま
り、特定のスペクトル信号成分にエネルギが集中するこ
とが起きる。したがって、両隣の変換ブロック間でそれ
ぞれ半分ずつサンプルデータをオーバーラップさせた長
い変換ブロック長でスペクトル変換を行い、しかも得ら
れたスペクトル信号成分の個数が、元の時間軸のサンプ
ルデータの個数に対して増加しない上記ＭＤＣＴを使用
するようにすれば、ＤＦＴやＤＣＴを使用した場合より
も効率の良い符号化を行うことが可能となる。また、隣
接する変換ブロック同士で十分長いオーバーラップを持
たせるようにすれば、波形信号の変換ブロック間の接続
歪みを軽減することもできる。ただし、変換のための変
換ブロックを長くするということは、変換のための作業
領域がより多く必要になるということでもあるため、再
生手段等の小型化を図る上での障害となり、特に半導体
の集積度を上げることが困難な時点で長い変換ブロック
を採用することはコストの増加につながるので注意が必
要となる。

【００１０】上述したように、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成分を量子化するこ
とにより、量子化雑音が発生する帯域を制御することが
でき、したがって、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可
能となる。

【００１１】ここで、上記マスキング効果とは、大きな
音が小さな音を聴覚的に隠蔽してしまう現象を指し、こ
の効果を利用すると、発生した量子化雑音を元の信号音
自身で聴覚的に隠蔽してしまうことができ、圧縮しても
元の信号と聴覚的に殆ど変わらない音質を実現すること
ができる。ただし、マスキング効果を効果的に利用する
ためには、量子化雑音の発生の仕方を、時間と周波数領
域で制御しなければならない。例えば、信号レベルが小
さい状態の後に急激に信号レベルが大きくなるアタック
部分を含む信号をブロック化して符号化及び復号化する
ようにした場合、当該アタック部分を含む信号のブロッ
クを符号化及び復号化することによって発生する量子化
雑音は、上記アタック部分の前の小レベル信号部分にも
現れることになる。このとき、例えば上記アタック部分
の前の小レベル信号部分の時間長が短い場合には、当該
アタック部分によるマスキング効果によって聴感的に遮
蔽されることになる。しかし、例えばブロック内におい
て上記アタック部分の前の小レベル信号部分が数ｍｓｅ
ｃ以上も続いていたとすると、上記アタック部分による
マスキング効果が及ぶ範囲を越えることになり、聴感的
に遮蔽されなくなってしまい、いわゆるプリエコーとし
て知られる聞き苦しい音質劣化を引き起こすことにな
る。このような場合は、スペクトル信号に変換するブロ
ック長を、そのブロック内の信号の性質に応じて切り替
えることで、上記プリエコーの発生を防止するような手
法が用いられることがある。なお、この場合、量子化を
行う前に、各帯域毎に、例えばその帯域における信号成
分の絶対値の最大値で各サンプルデータの正規化を行な
うようにすれば、さらに高能率な符号化を行なうことが
できる。

【００１２】また、例えばオーディオ信号を周波数帯域
分割して得た各信号成分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
用いることが好ましい。すなわち、一般に高域ほど帯域
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（例えば
２５バント）の帯域に分割することが好ましい。また、
この時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ＭＤＣＴ処理されて得られた係数デ
ータを上記ビットアロケーションによって符号化する際
には、上記各変換ブロック毎の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。ビット
割当手法としては、次の２手法が知られている。

【００１３】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 and P.Noll, IEEE Transactions of Ac
coustics, 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、ビット割当を行っている。この方式では、
量子化雑音スペクトルが平坦となり、雑音エネルギ最小
となるが、聴感覚的にはマスキング効果が利用されてい
ないために実際の雑音感は最適ではない。

【００１４】また、例えば文献「臨界帯域符号化器 −
聴覚システムの知覚の要求に関するディジタル符号化」
（"The critical band coder --digital encoding of
theperceptual requirements of the auditory syste
m", 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当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、ビット割当が固定的であるために特性値が
それほど良い値とならない。

【００１５】これらの問題を解決するために、ビット割
当に使用できる全ビットを、各小ブロック毎にあらかじ
め定められた固定ビット割当パターン分と、各ブロック
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
使用するようにし、そのときの分割比を入力信号に関係
する信号に依存させ、前記信号のスペクトルのパターン
が滑らかなほど前記固定ビット割当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方法が提案されて
いる。

【００１６】この方法によれば、サイン波入力のよう
に、特定のスペクトル信号成分にエネルギが集中する場
合にはそのスペクトル信号成分を含むブロックに多くの
ビットを割り当てる事により、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
ル信号成分をもつ信号に対して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事により、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、音質を改善するのに有効で
ある。

【００１７】ビット割り当ての方法にはこの他にも数多
くの方法が提案されており、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あがれば聴覚的にみ
てより高能率な符号化が可能になる。

【００１８】これらの方法においては、計算によって求
められた信号対雑音特性をなるべく忠実に実現するよう
な実数のビット割り当て基準値を求め、それを近似する
整数値を割り当てビット数とすることが一般的である。

【００１９】実際の符号列を構成するにあたっては、先
ず、正規化及び量子化が行われる帯域毎に、量子化精度
情報と正規化係数情報を所定のビット数で符号化し、次
に、正規化及び量子化されたスペクトル信号成分を符号
化すれば良い。また、ＩＳＯ標準（ＩＳＯ／ＩＥＣ１
１１７２−３：１９９３（Ｅ）,１９９３）では、帯域
によって量子化精度情報を表すビット数が異なるように
設定された高能率符号化方式が記述されており、ここで
は高域になるにしたがって、量子化精度情報を表すビッ
ト数が小さくなるように規格化されている。

【００２０】さらに、量子化精度情報を直接符号化する
代わりに、復号化装置において例えば正規化係数情報か
ら量子化精度情報を決定する方法も知られているが、こ
の方法では、規格を設定した時点で正規化係数情報と量
子化精度情報の関係が決まってしまうので、将来的にさ
らに高度な聴覚モデルに基づいた量子化精度の制御を導
入することができなくなる。また、実現する圧縮率に幅
がある場合には圧縮率毎に正規化係数情報と量子化精度
情報との関係を定める必要が出てくる。

【００２１】また、例えば、文献「最小冗長コードの構
成のための方法」（"A Method forConstruction of Min
imum Redundancy Codes" D.A.Huffman:,Proc.I.R.E., 4
0,p.1098 (1952)）のように、可変長符号を用いて符号
化することによって、量子化されたスペクトル信号成分
をより効率的に符号化する方法も知られている。

【００２２】さらに、本件出願人による国際公開番号WO
94/28633の国際出願の明細書及び図面には、スペクトル
信号成分から聴感上特に重要なトーン性の成分を分離し
て、他のスペクトル信号成分とは別に符号化する方法が
提案されており、これにより、オーディオ信号等を聴感
上の劣化を殆ど生じさせずに高い圧縮率で効率的に符号
化することが可能になっている。

【００２３】なお、上述した各符号化手法は、複数のチ
ャネルから構成される音響信号の各チャネルに対しても
適用することが可能である。例えば、左側のスピーカに
対応するＬチャネル、右側のスピーカに対応するＲチャ
ネルのそれぞれに適用することによってステレオのオー
ディオ信号に対する効率の良い符号化が可能となる。ま
た、Ｌチャネル、Ｒチャネルそれぞれの信号を加えるこ
とによって得られた（Ｌ＋Ｒ）／２の信号に対して適用
しても良い。さらに、同じ２チャネルの信号でも、（Ｌ
＋Ｒ）／２の信号と（Ｌ−Ｒ）／２の信号に対して上述
の方法を用いて効率の良い符号化を行うようにしても良
い。またさらに、本件出願人は、特願平９−８１２０８
号の明細書及び図面において、ステレオ感は低域側の信
号によって支配的な影響を受けることに注目し、（Ｌ−
Ｒ）／２の信号の帯域を（Ｌ＋Ｒ）／２の信号の帯域よ
りも狭くする方法を提案している。この手法を用いる
と、聴感上のステレオ感を保ちながら、より少ないビッ
ト数で効率的な符号化を行うことが可能となる。

【００２４】このように、符号化効率を高める手法は次
々と開発されており、新たに開発された手法を組み込ん
だ規格を採用することによって、より長時間の記録が可
能になったり、同じ記録時間であれば、より音質の高い
オーディオ信号を記録することが可能になる。

【００２５】また、時系列のオーディオ信号を符号化す
る際の時間・周波数領域上へのマッピングの方法として
は、前述した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も考えられている。この場合に
は、例えば、上記帯域分割符号化で帯域分割を行った
後、該各帯域毎の信号を周波数軸上の信号にスペクトル
変換し、このスペクトル変換された各帯域毎に符号化が
施される。

【００２６】このように、一旦、帯域分割フィルタで分
割してからＭＤＣＴ等でスペクトル信号に変換すること
のメリットととしては、以下のような点を挙げることが
できる。

【００２７】先ず、変換ブロック長などを帯域毎に最適
なものに設定できるため、量子化雑音の時間／周波数領
域上での発生を、聴感上、最適に制御することができ、
音質の向上を図ることができる。

【００２８】次に、ＭＤＣＴ等のスペクトル変換は、一
般に高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform：ＦＦ
Ｔ）等の高速演算手法を利用して処理が行われる場合が
多いが、こうした高速演算手法を実現するためには、ブ
ロック長に比例した大きさのメモリ領域が必要になる。
しかしながら、一旦、帯域分割をしてから各帯域毎に帯
域幅に比例して間引いた信号にスペクトル変換を行うこ
とにより、同じ周波数分解能を得るためのスペクトル変
換のサンプル数を少なくすることができるため、スペク
トル変換のために必要なメモリ領域を小さくすることが
できる。

【００２９】さらに、例えば符号化された信号を復号す
る場合において、高音質である必要ないが、できるだけ
小さいハードウェア規模の復号器で再生したい場合に
は、低域側の信号データのみを処理することで目的を達
成することができ、便利である。

【００３０】このように、帯域分割フィルタとＭＤＣＴ
等のスペクトル変換を組み合わせてスペクトル信号に変
換する方法を用いた圧縮方式は、比較的小規模なハード
ウェア上で実現することができるので、例えば、携帯録
音機用の圧縮方式としては大変好都合である。ただし、
帯域分割フィルタを実現するためには多数の積和演算が
必要となるため、演算処理量という意味では増加する。

【００３１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うに符号化された信号を復号して再生信号を得る場合に
おいて、例えばゲーム機や編集機器、その他各種の機器
の用途として、例えば符号化信号を復号化しつつピッチ
変換をも行って再生することが要求される場合がある。

【００３２】しかしながら、実際に符号化された元のオ
ーディオ信号よりも、例えば１オクターブ高い音を再生
しようとすると、全帯域の符号化信号を２倍の速度で復
号しなければならず、また、例えば２オクターブ高い音
を再生しようとすると、全帯域の符号化信号を４倍の速
度で復号しなければならなくなる。したがって、このよ
うなピッチ変換の手法を用いた場合、元の音の高さより
も高い音を得るためには、復号装置の処理速度及び処理
量を、音の高さに応じて十分に高く設計する必要があ
り、その結果、復号装置のコストが高くなってしまうと
いう問題があった。

【００３３】そこで、本発明はこのような状況に鑑みて
なされたものであり、符号化されているオーディオ信号
を復号するとともに、ピッチ変換を行って再生すること
を可能とし、また、元の音の高さよりも高い音を再生す
る場合に、少ない演算量の処理で十分に高い所望の音を
得ることができ、さらに復号装置のコストの上昇をも抑
えることが可能な、信号処理方法及び装置、並びに情報
提供媒体を提供することを目的とする。

【００３４】

【課題を解決するための手段】本発明の情報処理方法
は、符号化信号を復号再生する信号処理方法であり、復
号後の再生信号のピッチを設定し、上記設定したピッチ
に応じて上記符号化信号の低域側のみを復号し、上記復
号後の再生信号を上記設定したピッチに基づいてピッチ
変換することにより、上述した課題を解決する。

【００３５】また、本発明の情報処理方法は、復号後の
再生信号のピッチを設定し、上記設定したピッチに応じ
て上記符号化信号の高域側に０値を挿入して復号し、上
記設定したピッチに応じたピッチの再生信号を生成する
ことにより、上述した課題を解決する。

【００３６】本発明の情報処理装置は、符号化信号を復
号再生する信号処理装置であり、復号後の再生信号のピ
ッチを設定する設定手段と、上記設定したピッチに応じ
て上記符号化信号の低域側のみを復号する復号手段と、
上記復号後の再生信号を上記設定したピッチに基づいて
ピッチ変換するピッチ変換手段とを有することにより、
上述した課題を解決する。

【００３７】また、本発明の情報処理装置は、復号後の
再生信号のピッチを設定するピッチ設定手段と、上記設
定したピッチに応じて上記符号化信号の高域側に０値を
挿入して復号する復号手段と、上記設定したピッチに応
じたピッチの再生信号を生成する再生信号生成手段とを
有することにより、上述した課題を解決する。

【００３８】ここで、上記符号化信号が信号を帯域分割
してから符号化したものであるとき、上記復号の際に
は、上記分割された各帯域のうち上記設定したピッチに
応じた低域側の帯域のみを復号し、一方、上記符号化信
号が信号を周波数成分に変換してから符号化したもので
あるとき、上記復号の際には、上記変換された各周波数
成分のうち上記設定したピッチに応じた低域側の周波数
成分のみを復号する。また、本発明の情報処理方法及び
装置では、上記設定したピッチに基づいてピッチ変換し
たディジタルの再生信号を、上記設定したピッチに応じ
たクロックにてアナログの再生信号に変換する。さら
に、上記ピッチ変換の際には、上記復号後の再生信号の
低域側のみを、上記設定したピッチに基づいてサンプリ
ング変換したり、上記復号後の再生信号の高域側に０値
を挿入して、上記設定したピッチに基づいたサンプリン
グ変換を行うことができる。

【００３９】本発明の情報提供媒体は、符号化信号を復
号再生するプログラムを提供する情報提供媒体であり、
復号後の再生信号のピッチを設定する工程と、上記設定
したピッチに応じて符号化信号の低域側のみを復号する
工程と、上記復号後の再生信号を上記設定したピッチに
基づいてピッチ変換する工程とを少なくとも有するプロ
グラムを提供することにより、上述した課題を解決す
る。

【００４０】また、本発明の情報提供媒体は、復号後の
再生信号のピッチを設定する工程と、上記設定したピッ
チに応じて符号化信号の高域側に０値を挿入して復号す
る工程と、上記設定したピッチに応じたピッチの再生信
号を生成する工程とを少なくとも有するプログラムを提
供することにより、上述した課題を解決する。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施例に
ついて、図面を参照にしながら説明する。

【００４２】本発明の情報処理方法及び装置は、例えば
ゲーム機や編集機器、その他各種の機器の用途として、
符号化信号を復号しつつピッチ変換をも行って再生する
ような場合に好適なものであるが、先ず、上記符号化信
号の復号及びピッチ変換の説明に先立ち、本発明の情報
処理方法及び装置が扱う符号化信号の生成のための構成
について説明する。なお、以下に説明する各構成要素
は、ハードウェア的に構成しても、またソフトウェア的
に構成してもよい。

【００４３】本発明実施の形態では、符号化信号の生成
の際に、前述したような高能率符号化技術を採用してい
る。上記高能率符号化技術の一例として、例えばオーデ
ィオＰＣＭ信号等の入力ディジタル信号を、帯域分割符
号化（ＳＢＣ）、適応変換符号化（ＡＴＣ）及び適応ビ
ット割当ての各技術を用いて高能率符号化する技術につ
いて、図１から図５を参照しながら説明する。

【００４４】図１には、オーディオＰＣＭ信号（音響波
形信号）を符号化する符号化装置の全体構成を示す。こ
の図１に示す符号化装置では、入力されたオーディオＰ
ＣＭ信号（音響波形信号）１００を変換部１０１によっ
て信号周波数成分１０２に変換し、得られた各周波数成
分１０２を信号成分符号化部１０３によって符号化し、
その後、符号列生成部１０５において、上記信号成分符
号化部１０３にて生成された符号化信号１０４から符号
列１０６を生成する。

【００４５】図２には、上記変換部１０１の構成例を示
す。この図２に示す変換部１０１では、入力信号１００
を帯域分割フィルタ１０７によって複数の帯域（図２の
例では４つの帯域）に分割し、得られた各帯域の信号１
０８，１０９，１１０，１１１をＭＤＣＴ等を用いた順
スペクトル変換部１１２，１１３，１１４，１１５によ
りスペクトル信号成分１１６，１１７，１１８，１１９
に変換する。なお、上記入力信号１００は、上記図１の
オーディオＰＣＭ信号（音響波形信号）に対応し、ま
た、上記スペクトル信号成分１１６〜１１９は上記図１
の信号周波数成分１０２に対応している。この図２に示
す構成を有する変換部１０１では、上記４つの帯域に分
割された信号１０８〜１１１の帯域幅が入力信号１００
の帯域幅の１／４となっており、該入力信号１００が１
／４に間引かれている。もちろん、当該変換部１０１と
しては、この具体例以外にも多数考えられ、例えば、入
力信号を直接、ＭＤＣＴによってスペクトル信号に変換
するものでも良いし、ＭＤＣＴではなく、ＤＦＴやＤＣ
Ｔによって変換するものであっても良い。なお、本実施
の形態では、例えば０〜２４ＫＨｚのオーディオ信号の
帯域を上記帯域分割フィルタ１０７によって０〜６ＫＨ
ｚ、６ＫＨｚ〜１２ＫＨｚ、１２ＫＨｚ〜１８ＫＨｚ、
１８ＫＨｚ〜２４ＫＨｚの４つの帯域に分割している。

【００４６】図３には、図１の信号成分符号化部１０３
の構成例を示す。この図３に示す信号成分符号化部１０
３では、各信号成分１０２を正規化部１２０によって所
定の帯域毎に正規化すると共に、量子化精度決定部１２
２にて上記信号成分１０２から量子化精度情報１２３を
計算し、当該量子化精度情報１２３に基づいて、上記正
規化部１２０からの正規化されたスペクトル係数データ
１２１を量子化部１２４が量子化する。なお、上記信号
成分１０２は上記図１の信号周波数成分１０２に対応
し、また、前記図１の符号化信号１０４には、図３の量
子化部１２４からの量子化された信号成分１２５に加え
て上記正規化の際の正規化係数情報と上記量子化精度情
報１２３も含まれている。

【００４７】なお、上述した符号化装置の図１に示した
変換部１０１によって得られるスペクトル信号は、例え
ば図４に示すようなものとなる。この図４に示す各スペ
クトル成分は、ＭＤＣＴによるスペクトル成分の絶対値
のレベルを〔ｄＢ〕に変換して示したものである。この
符号化装置においては、入力信号を所定の変換ブロック
毎に６４個のスペクトル信号に変換しており、それを図
中〔１〕から〔８〕にて示す８つの帯域（以下、これを
符号化ユニットと呼ぶ）にまとめて正規化及び量子化し
ている。また、量子化精度を周波数成分の分布の仕方に
よって符号化ユニット毎に変化させるようにすれば、音
質の劣化を最小限に抑えた聴覚的に効率の良い符号化が
可能となる。

【００４８】図５には、図１の符号列生成部１０５にて
生成した符号列の構成例を示す。この図５に示す符号列
は、各変換ブロック（時間ブロック）のスペクトル信号
を復元するためのデータがそれぞれ、所定のビット数で
構成されるフレームに対応して符号化されている。各フ
レームの先頭（ヘッダ部）には、先ず同期信号および符
号化されている符号化ユニット数等の制御データを一定
のビット数で符号化した情報が配置され、次に各符号化
ユニットの量子化精度情報と正規化係数情報をそれぞれ
低域側の符号化ユニットから順に符号化した情報が、最
後に各符号化ユニット毎に上述の正規化係数情報および
量子化精度情報に基づいて正規化および量子化されたス
ペクトル係数データを低域側から順に符号化した情報が
配置されている。これら変換ブロック（時間ブロック）
のスペクトル信号を復元するために実際に必要なビット
数は、上記符号化されている符号化ユニットの数、およ
び各符号化ユニットの量子化精度情報が示す量子化ビッ
ト数によって決まり、その量は各フレーム毎に異なって
いても良い。

【００４９】なお、以上述べたような符号化の手法に対
して、さらに符号化効率を高めることも可能である。

【００５０】例えば、量子化されたスペクトル信号のう
ち、出現頻度の高いものに対しては比較的短い符号長を
割り当て、出現頻度の低いものに対しては比較的長い符
号長を割り当てる、いわゆる可変長符号化技術を用いる
ことによって、符号化効率を高めることができる。

【００５１】また例えば、入力信号を符号化する際の上
記所定の変換ブロック、すなわちスペクトル変換のため
の時間ブロック長を長くとるようにすれば、量子化精度
情報や正規化係数情報といったサブ情報の量を１ブロッ
ク当たりで相対的に削減でき、また、周波数分解能も上
がるので、周波数軸上での量子化精度をより細やかに制
御できるようになり、符号化効率を高めることが可能と
なる。

【００５２】さらにまた、例えば本件出願人による国際
公開番号WO94/28633の国際特許出願の明細書及び図面に
て提案しているように、スペクトル信号成分から聴感上
特に重要なトーン性の成分、すなわち特定の周波数周辺
にエネルギーが集中している信号成分を分離して、他の
スペクトル信号成分とは別に符号化する方法を適用すれ
ば、オーディオ信号等を聴感上の劣化を殆ど生じさせず
に高い圧縮率で効率的に符号化することが可能になる。

【００５３】次に、上述したような符号化装置によって
生成された符号列を復号しつつ、ピッチ変換をも行って
再生する、本発明の情報処理方法及び装置の一実施の形
態について、以下に説明する。

【００５４】上記符号列を復号しつつ、例えば音の高さ
を高くする方向にシフトさせて再生するピッチ変換（高
域側へのピッチ変換）処理の一例として、例えば４８Ｋ
Ｈｚでサンプリングされた信号を２オクターブ（すなわ
ち４倍）以上高いピッチに変換して再生することを考え
る。また、前述したように、符号化時には、０〜２４Ｋ
Ｈｚのオーディオ信号の帯域が０〜６ＫＨｚ、６ＫＨｚ
〜１２ＫＨｚ、１２ＫＨｚ〜１８ＫＨｚ、１８ＫＨｚ〜
２４ＫＨｚの４つの帯域に分割されているとする。

【００５５】ここで、上記４つの帯域のうち、例えば元
のオーディオ信号の６ＫＨｚ以上の帯域の信号成分は、
上記２オクターブ（４倍）のピッチ変換によって２４Ｋ
Ｈｚ以上の帯域の信号成分に変換されることになる。し
かしながら、通常、人間の耳では知覚することができな
い２０ＫＨｚ以上の帯域の信号（個人差があるため本実
施の形態では２４ＫＨｚ以上とする）については、特に
再生しなくても聴感上の音質劣化として感じられない。
すなわち、上記２オクターブ（４倍）のピッチ変換を行
った場合、元のオーディオ信号の６ＫＨｚ以上の帯域の
信号成分については再生する必要が無いと考えられる。
また、高い音にピッチ変換した信号を４８ＫＨｚでサン
プリングし直す場合には、エイリアシングの影響を防ぐ
ために、２４ＫＨｚ以上の信号成分を予め除去しておく
必要がある。したがって、高い音にピッチ変換する場合
には、このように高域側の信号の復号再生を予め省略し
ても、実際に音質低下を招くことはない。

【００５６】また、同様の理由から、例えば４８ＫＨｚ
でサンプリングされた信号を１オクターブ（すなわち２
倍）以上高いピッチに変換して再生することを考えた場
合は、上記４つの帯域のうち元のオーディオ信号の１２
ＫＨｚ以上の帯域の信号成分が上記１オクターブ（２
倍）のピッチ変換によって２４ＫＨｚ以上の帯域の信号
成分に変換されることになるため、元のオーディオ信号
の１２ＫＨｚ以上の帯域の信号成分については再生する
必要が無い。なお、この場合も、ピッチ変換した信号を
４８ＫＨｚでサンプリングし直す場合には、エイリアシ
ングの影響を防ぐために、２４ＫＨｚ以上の信号成分を
予め除去しておく必要がある。

【００５７】そこで、本発明の第１の実施の形態の復号
装置では、符号列を復号しつつ例えば音の高さを高くす
る方向にピッチ変換（高域側にピッチ変換）して再生を
行う場合に、元のオーディオ信号の低域側の部分のみを
復号することによって、比較的小規模なハードウェアを
用いて高速にピッチ変換された信号の再生を実現するよ
うにしている。

【００５８】図６には、本発明の第１の実施の形態の復
号装置（オーディオ信号復号再生装置）の構成例を示
す。この第１の実施の形態の復号装置は、メモリ１３１
に蓄積された、符号化されたオーディオ信号を、必要に
応じてピッチ変換しながら再生するものである。

【００５９】この図６において、入力信号１３０は、前
述したように４８ＫＨｚでサンプリングされたオーディ
オＰＣＭ信号を符号化装置により圧縮符号化して生成さ
れた図５の符号列（符号化データ）であり、この入力信
号１３０はメモリ１３１に一旦蓄積される。

【００６０】当該メモリ１３１は、例えば半導体メモリ
によって構成されており、制御部１３９からの制御信号
１４０により、自由な速度で読み書きを行うことがで
き、また、同じ信号部分のデータを繰り返し出力するこ
とも、さらに、蓄積した符号化データの一部のみを読み
出すことも可能となっている。このメモリ１３１から読
み出された符号化データ１３２は、部分復号部１３３に
送られる。

【００６１】部分復号部１３３は、ユーザにより指定さ
れるピッチ選択信号に応じて制御部１３９が生成した制
御信号１４０に基づいて、前記図５の符号列から所望の
低域部分の符号化データのみを取り出して、その低域部
分の符号化データのみを復号する。ここで、上記所望の
低域部分の符号化データとは、前述したように４８ＫＨ
ｚでサンプリングされている信号を、例えば２オクター
ブ（４倍）高いピッチに変換して再生する場合には、元
のオーディオ信号の６ＫＨｚ以下の帯域の符号化データ
であり、また、１オクターブ（２倍）高いピッチに変換
して再生する場合には、元のオーディオ信号の１２ＫＨ
ｚ以下の帯域の符号化データである。当該部分復号部１
３３では、上述したように所望の低域部分の符号化デー
タのみを取り出して、その低域部分の符号化データのみ
を復号するようにしているため、全帯域の符号化データ
を復号してピッチ変換を行う場合に比較して、少ない処
理量で高速に復号処理を行うことが可能となっている。
なお、以上の説明では、メモリ１３１から全帯域の符号
列を読み出し、その全体域の符号列から部分復号部１３
３が所望の低域部分の符号化データのみを取り出して復
号する例を説明したが、メモリ１３１から符号列を読み
出す際に所望の低域部分の符号化データのみを読み出し
て部分復号部１３３に送るようにしてもよい。また、こ
こでは高域ピッチ変換を行う場合の処理を説明したが、
高域にピッチ変換を行わない場合の部分復号部１３３
は、全帯域の符号化データを復号することになる。当該
部分復号部１３３での復号処理は、ピッチ変換に応じた
スピードで処理が行われ、例えば２オクターブ高域にシ
フトする場合は４倍のスピードで、１オクターブ高域に
シフトする場合は２倍のスピードで処理が行われる。こ
うして処理されたオーディオデータ１３６は、Ｄ／Ａ
（ディジタル／アナログ）変換部１３７に送られる。

【００６２】Ｄ／Ａ変換部１３７では、上記部分復号部
１３３にて、ピッチ変換に応じたスピードで復号された
オーディオデータ１３６をアナログオーディオ信号１３
８に変換する。なお、本実施の形態のように、ピッチ変
換後のデータを直接Ｄ／Ａ変換する場合、当該Ｄ／Ａ変
換で使用するクロックには、そのピッチに応じた速度を
使用する。例えば、４８ＫＨｚでサンプリングされてい
た元のオーディオ信号に対して、1オクターブ高いピッ
チに変換して再生する場合には、９６ＫＨｚのサンプリ
ング周波数に相当するクロックでＤ／Ａ変換を施すこと
になる。

【００６３】図７には、上述したピッチ変換を行う場合
に、制御部１３９による全体の制御の流れを示す。

【００６４】この図７において、先ず、制御部１３９
は、ステップＳ１において、ピッチ変換が２オクターブ
以上高域へのピッチ変換（ピッチシフト）か否か判断
し、２オクターブ以上高域へのピッチ変換であると判断
した場合はステップＳ４の処理へ、２オクターブ以上高
域へのピッチ変換でないと判断した場合はステップＳ２
の処理へ進む。

【００６５】ステップＳ４の処理に進んだ場合の制御部
１３９は、メモリ１３１、部分復号部１３３、Ｄ／Ａ変
換部１３７に対して、２オクターブ以上高域へのピッチ
変換に必要な処理を行わせる。すなわち、制御部１３９
は、メモリ１３１と部分復号部１３３を制御して前述し
た４つの分割帯域のうちの低域側１バンド（最低域の１
バンド）の符号化データのみをピッチ変換に応じた４倍
以上のスピードで復号させ、２オクターブ以上高くなっ
た音に対して、Ｄ／Ａ変換部１３７を制御して２オクタ
ーブ以上高いピッチに対応するクロックでＤ／Ａ変換を
行わせる。

【００６６】また、ステップＳ２の処理に進んだ場合の
制御部１３９は、ピッチ変換が１オクターブ以上高域へ
のピッチ変換（ピッチシフト）か否か判断し、１オクタ
ーブ以上高域へのピッチ変換であると判断した場合はス
テップＳ５の処理へ、１オクターブ以上高域へのピッチ
変換でないと判断した場合はステップＳ３の処理へ進
む。

【００６７】ステップＳ５の処理に進んだ場合の制御部
１３９は、メモリ１３１、部分復号部１３３、Ｄ／Ａ変
換部１３７に対して、１オクターブ以上高域へのピッチ
変換に必要な処理を行わせる。すなわち、制御部１３９
は、メモリ１３１と部分復号部１３３を制御して低域側
２バンドの符号化データをピッチ変換に応じた２倍以上
のスピードで復号、１オクターブ以上高くなった音に対
してＤ／Ａ変換部１３７を制御して１オクターブ以上高
いピッチに対応するクロックでＤ／Ａ変換を行わせる。

【００６８】一方、ステップＳ３の処理に進んだ場合
の制御部１３９は、メモリ１３１、部分復号部１３３、
Ｄ／Ａ変換部１３７に対して、全帯域の符号化データを
復号するのに必要な処理を行わせる。すなわち、制御部
１３９は、メモリ１３１と部分復号部１３３を制御して
全帯域の符号化データをピッチ変換に応じたスピードで
復号させ、Ｄ／Ａ変換部１３７を制御してピッチ変換に
対応するクロックでＤ／Ａ変換を行わせる。

【００６９】次に、図８には、図６の部分復号部１３３
の具体的な構成及び制御部１３９を示す。

【００７０】この図８において、符号列分解部１４１で
は、供給された符号列１３２（図６の符号化データ１３
２に対応する）から、各信号成分の符号と正規化係数情
報と量子化精度情報とを抽出する。すなわち、上述した
ようにピッチ変換を行う場合、符号列分解部１４１で
は、制御部１３９からの制御信号１４０に基づいて、前
記図５の符号列からピッチ変換に応じた所望の信号成分
の符号と正規化係数情報と量子化精度情報を抽出する。
当該符号列分解部１４１から出力された信号１４２は、
信号成分復号化部１４３に送られる。

【００７１】信号成分復号化部１４３では、上記信号１
４２から各信号成分１４４を復元する。すなわち、上述
したようにピッチ変換を行う場合、当該信号成分復号化
部１４３では、制御部１３９からの制御信号１４０に基
づいて、上記符号列分解部１４１から供給された信号成
分の符号を、逆量子化及び逆正規化する。当該信号成分
復号化部１４３での逆量子化及び逆正規化により復元さ
れた信号成分１４４は、逆変換部１４５に送られる。

【００７２】逆変換部１４５では、上記信号成分復号化
部１４３からの信号成分１４４を逆スペクトル変換し、
さらに帯域合成して、音響波形信号１４６を再現する。
なお、この音響波形信号１４６は、図６の時系列オーデ
ィオデータ１３６に相当する。

【００７３】図９には、上記図８の信号成分復号化部１
４３の具体的構成例を示す。

【００７４】この図９において、逆量子化部１５１は、
制御部１３９からの制御信号１４０に基づき、図８の符
号列分解部１４１から供給された信号１５０の内、信号
成分の符号を前記量子化精度情報を用いて逆量子化す
る。すなわち、上述したようにピッチ変換を行う場合、
符号列分解部１４１にてピッチ変換に応じて抽出された
所望の帯域の信号成分の符号を、同じくピッチ変換に応
じて抽出された所望の帯域の量子化精度情報を用いて逆
量子化する。当該逆量子化後の信号１５２は、逆正規化
部１５３に送られる。なお、図９の信号１５０は図８の
信号１４２に対応する。

【００７５】逆正規化部１５３では、制御部１３９から
の制御信号１４０に基づき、上記逆量子化後の信号１５
２を前記正規化係数情報を用いて逆正規化し、信号成分
１５４を出力する。すなわち、上述したようにピッチ変
換を行う場合、上記逆量子化部１５１にて逆量子化され
た信号１５２を、符号列分解部１４１にてピッチ変換に
応じて抽出された所望の帯域の正規化精度情報を用いて
逆正規化する。なお、図９の信号１５４は図８の信号１
４４に対応する。

【００７６】このように、図９の構成において、ピッチ
変換を行う場合には、少ない処理量で高速に復号処理を
行うことが可能となっている。

【００７７】図１０には、上記図８の逆変換部１４５の
具体的構成例を示す。

【００７８】この図１０において、逆スペクトル変換部
１６４，１６５，１６６，１６７では、制御部１３９か
らの制御信号１４０に基づいて、それぞれ供給された入
力信号１６０，１６１，１６２，１６３に逆スペクトル
変換を施して各帯域の信号１６８，１６９，１７０，１
７１を復元する。すなわち、上述したようにピッチ変換
を行う場合、ピッチ変換に応じた所望の帯域のみ逆スペ
クトル変換を行う。例えば、２オクターブ高域へのピッ
チ変換を行う場合には、最低域の１バンドに対応する逆
スペクトル変換を行い、１オクターブ高域へのピッチ変
換を行う場合には、低域側２バンドに対応する逆スペク
トル変換を行う。なお、入力信号１６０，１６１，１６
２，１６３は、図８の信号１４２に対応する。

【００７９】帯域合成フィルタ１７２では、制御部１３
９からの制御信号１４０に基づいて、逆スペクトル変換
部１６４〜１６７から供給された帯域の信号を合成し、
その合成後の信号１７３を出力する。すなわち、上述し
たようにピッチ変換を行う場合、ピッチ変換に応じて逆
スペクトル変換された後の各帯域の信号を合成する。例
えば、２オクターブ高域へのピッチ変換を行う場合に
は、最低域の１バンドの逆スペクトル変換後の帯域の信
号を出力し、また、１オクターブ高域へのピッチ変換を
行う場合には、低域側２バンドの逆スペクトル変換後の
帯域の信号を合成して出力する。なお、信号１７３は、
図８の信号１４４に対応する。

【００８０】このように、図１０の構成において、ピッ
チ変換を行う場合には、少ない処理量で高速に復号処理
を行うことが可能となっている。すなわち、逆スペクト
ル変換の処理は、一般に膨大な信号処理量となるが、本
実施の形態のようにピッチ変換の際に、低域側の信号の
みを逆スペクトル変換することで処理量を減らすことが
できる。このことは帯域合成フィルタに関しても同様で
ある。

【００８１】上述した第１の実施の形態によれば、ピッ
チ変換を高域側にシフトすると、その高域側へのシフト
に反比例するように復号再生すべき信号の帯域が狭くな
るため、非常に高い音へのピッチ変換を行う場合に非常
に効果的である。なお、元の音の高さよりも低い方向に
ピッチを変換する場合には、復号の処理速度上問題ない
ため、全ての帯域を使用する。

【００８２】次に、図１１には、符号化装置により生成
された符号列を復号しつつピッチ変換をも行う、ピッチ
変換機能を備えた本発明の第２の実施の形態の復号装置
（オーディオ信号復号再生装置）の構成例を示す。この
第２の実施の形態の復号装置は、メモリ１８１に蓄積さ
れた、符号化されたオーディオ信号を、必要に応じてピ
ッチ変換しながら再生するものである。

【００８３】この図１１において、入力信号１８０は、
前述した４８ＫＨｚでサンプリングされたオーディオＰ
ＣＭ信号を符号化装置により圧縮符号化して生成された
図５の符号列（符号化データ）であり、この入力信号１
８０はメモリ１８１に一旦蓄積される。

【００８４】当該メモリ１８１は、例えば半導体メモリ
によって構成されており、第１の実施の形態と同様の制
御部１８９からの制御信号１９０により、自由な速度で
読み書きを行うことができ、また、同じ信号部分のデー
タを繰り返し出力することも可能となっている。ここ
で、メモリ１８１からの読み出し速度は、ユーザにより
指定されるピッチ選択信号に応じて制御部１３９が生成
した制御信号１４０に基づいて制御される。例えば、１
オクターブ高い方向にピッチを上げる場合には、通常の
再生時の２倍の速度で読み出し、２オクターブ高い方向
にピッチを上げる場合には、通常の再生時の４倍の速度
で読み出す。逆に、例えば、１オクターブ低い方向にピ
ッチを下げる場合には、通常の再生時の１／２の速度で
の読み出しが行われ、２オクターブ低い方向にピッチを
下げる場合には、通常の再生時の１／４の速度での読み
出しが行われる。

【００８５】復号部１８３は、制御部１８９からの制御
信号１９０（ピッチ選択信号）に基づいて、メモリ１８
１から供給された符号列を復号する。例えば、音の高さ
を高域側にシフトするピッチ変換を行う場合は、前記図
５の符号列のうち所望の低域部分の符号化データ以外を
０データとし、その低域部分の符号化データ及びそれ以
外の０データを用いて復号を行う。ここで、上記所望の
低域部分の符号化データとは、前述の第１の実施の形態
と同様の帯域である。当該復号部１８３では、実質的に
所望の低域部分の符号化データのみ復号すれば良く、上
記低域部分以外の０データの復号は不要となるため、全
帯域の符号化データを復号してピッチ変換を行う場合に
比較して、少ない処理量で高速に復号処理を行うことが
可能となっている。なお、ここではピッチ変換を行う場
合の処理を説明したが、ピッチ変換を行わない場合や、
音を低くする方向にシフトするピッチ変換を行う場合
は、復号部１８３にて全帯域の符号化データを復号する
ことになる。当該復号部１８３の構成は、基本的に図８
〜図１０と同じである。当該復号部１８３での復号処理
により得られた復号データ（時系列のオーディオデータ
１８４）は、サンプリング変換部１８５に送られる。

【００８６】サンプリング変換部１８５では、上述のよ
うにしてピッチを変えて復号された時系列信号を、後述
する方法により、元のサンプリング周波数、この例では
４８ＫＨｚで再サンプリングする。このサンプリング変
換部１８５にて再サンプリングされたオーディオデータ
１８６は、Ｄ／Ａ変換部１８７に送られる。

【００８７】Ｄ／Ａ変換部１８７では、上記サンプリン
グ変換部１８５にて再サンプリングされたオーディオデ
ータ１８６をアナログオーディオ信号１８８に変換す
る。このように、当該第２の実施の形態では、サンプリ
ング変換部１８５にて再サンプリングを行うことによ
り、Ｄ／Ａ変換部１８７のクロックは、元のオーディオ
信号のサンプリング周波数である４８ＫＨｚに相当する
一定のクロックを用いることができる。

【００８８】次に、図１２には、図１１のサンプリング
変換部１８５の構成例を示す。

【００８９】この図１１において、入力信号１８４は、
低域通過フィルタ１９１に入力する。当該低域通過フィ
ルタ１９１は、制御部１８９からの制御信号１９０に基
づいて、入力信号１８４を低域通過フィルタリングす
る。なお、入力信号１８４は図１の信号１８４と対応す
る。

【００９０】ここで、例えば図１３に示すように、音の
高さを高域側に１オクターブ高くする方向にシフトする
ようなピッチ変換、すなわち復号再生速度を２倍にする
と、その復号再生信号の帯域は２倍に広がることにな
る。これを元のサンプリング周波数、この例では４８Ｋ
Ｈｚのサンプリング周波数にて再サンプリングすると、
２４ＫＨｚ以上の帯域にシフトした信号がエリアシング
信号として、２４ＫＨｚ以下の帯域に折り返されること
になる。したがって、低域通過フィルタ１９１では、制
御部１８９からの制御信号１９０に基づいて、ピッチを
高域側にシフトする場合、図１３に示すように、上記入
力信号１８４の２４ＫＨｚ以下の帯域のみを通過させる
（２４ＫＨｚ以上の帯域の通過を制限する）ようにして
いる。この場合の制御信号１９０は、低域通過フィルタ
のフィルタ係数を、その低域通過特性に合うように選択
制御するものとなる。なお、ピッチを変えない場合、或
いは、音の高さを下げる方向にピッチ変換する場合に
は、オーディオ信号の帯域が狭くなることになるので、
低域通過フィルタ１９１による帯域制限は必要ない。こ
の低域通過フィルタ１９１からの信号１９２は、選択部
１９３に送られる。

【００９１】選択部１９３には、低域通過フィルタ１９
１からの信号１９２と入力信号１８４とが供給され、制
御部１８９からの制御信号１９０に基づいて、低域通過
フィルタ１９１からの信号１９２と入力信号１８４の何
れかを選択する。すなわち、音の高さを高域側にシフト
するピッチ変換を行う場合には低域通過フィルタ１９１
からの信号１９２を選択し、ピッチ変換を行わない場合
と低域側にシフトするピッチ変換を行う場合は入力信号
１８４を選択する。この選択部１９３からの信号１９４
は、再サンプリング部１９５に送られる。

【００９２】なお、上述の説明では、サンプリング変換
部１８５において、エリアシングを無くすために低域通
過フィルタを使用しているが、前述した復号部１８３の
場合と同様の考え方として、所望の低域部分以外に０デ
ータを詰める（又は、低域側のみを処理し、高域側は処
理しない）ようにすれば、低域通過フィルタを通さなく
てもエリアシングを発生させずに済むことになる。

【００９３】再サンプリング部１９５では、図１４を用
いて説明する方法により、再サンプリングを行い、元の
４８ＫＨｚのサンプリング周波数のオーディオＰＣＭデ
ータ１９６を得る。なお、オーディオＰＣＭデータ１９
６は、図１１の信号１８６と対応する。

【００９４】図１４は、再サンプリングの方法を説明す
るための図であり、図中の信号波形上の黒丸で表された
点は、図１１の復号部１８３の出力信号（ＰＣＭ信号）
１８４のサンプリング位置であり、図中の白丸で表され
た点は元の４８ＫＨｚでサンプリングされた場合のサン
プリング位置である。一般に、標本化周波数定理（Samp
ling Theorem）の名前でよく知られているように、連続
関数ｆ(t)の帯域がサンプリング周波数の半分に制限さ
れている場合、ｆ(t)は、間隔Ｔ毎にサンプリングされ
たサンプルから、下記式のように一意的に復元すること
が可能である。

【００９５】

【数１】

【００９６】但し、この式において、sincＴ(t)＝sin
(πt/Ｔ)／(πt/Ｔ)であり、incＴ(0)＝１とする。

【００９７】そこで、図１４に示されるように、例え
ば、点Ｂの白丸のサンプル値は、信号波形の黒丸のサン
プル点とsincＴ(t)のサンプル点の畳み込みを計算する
ことによって得ることが可能となる。但し、sincＴ(t)
はその両端で十分小さな値をとるので、必要な計算精度
に応じて定めた有限の積和項で打ち切るようにすれば良
い。

【００９８】上述したように、第２の実施の形態によれ
ば、復号処理の速度は速くなるが、高い音へシフトする
ピッチ変換時に不要となる高域側のデータを０データと
することで、全帯域を復号する場合よりも処理量を減ら
すことができ、復号時の負担を軽減することが可能であ
る。したがって、ハードウェア規模の増大とコストアッ
プを招くことなく、高い音へシフトするピッチ変換を実
現できる。

【００９９】なお、ここまでの説明では、符号化データ
として、帯域分割フィルタによって帯域分割した後、ス
ペクトル信号に変換して符号化したものを例に挙げてい
るが、例えば、ＰＣＭ信号を直接、ＭＤＣＴ等の変換に
よってスペクトル信号に変換した後、符号化した符号化
データであっても、本発明に係るピッチ変換を適用する
ことができる。この場合も、高い音にシフトするピッチ
変換を行う場合には、低域側の信号だけを復号するよう
にすれば、処理量を減らすことができる。

【０１００】さらに、上述した各実施の形態では、帯域
分割数を４つとした例を挙げているが、例えば６、８、
１０、１２、・・・等の分割数であっても本発明を適用
できる。また、分割された４つの帯域の低域側の３帯域
を用いて上述したピッチ変換の処理を行うこともでき
る。

【０１０１】次に、図１５には、上述した各実施の形態
の符号化装置及び復号化装置が適用される一具体例とし
ての圧縮データ記録及び／又は再生装置の概略構成を示
す。

【０１０２】図１５に示す圧縮データ記録及び／又は再
生装置において、先ず記録媒体としては、スピンドルモ
ータ（Ｍ）５１により回転駆動される光磁気ディスク１
が用いられる。光磁気ディスク１に対するデータの記録
時には、例えば光学ヘッド（Ｈ）５３によりレーザ光を
照射した状態で記録データに応じた変調磁界を磁気ヘッ
ド５４により印加することによって、いわゆる磁界変調
記録を行い、光磁気ディスク１の記録トラックに沿って
データを記録する。また再生時には、光磁気ディスク１
の記録トラックを光学ヘッド５３によりレーザ光でトレ
ースして磁気光学的に再生を行う。

【０１０３】光学ヘッド（Ｈ）５３は、例えば、レーザ
ダイオード等のレーザ光源、コリメータレンズ、対物レ
ンズ、偏光ビームスプリッタ、シリンドリカルレンズ等
の光学部品及び所定パターンの受光部を有するフォトデ
ィテクタ等から構成されている。この光学ヘッド５３
は、光磁気ディスク１を介して上記磁気ヘッド５４と対
向する位置に設けられている。光磁気デイスク１にデー
タを記録するときには、後述する記録系の磁気ヘッド駆
動回路６６により磁気ヘッド５４を駆動して記録データ
に応じた変調磁界を印加すると共に、光学ヘッド５３に
より光磁気ディスク１の目的トラックにレーザ光を照射
することによって、磁界変調方式により熱磁気記録を行
う。またこの光学ヘッド５３は、目的トラックに照射し
たレーザ光の反射光を検出し、例えばいわゆる非点収差
法によりフォーカスエラーを検出し、例えばいわゆるプ
ツシユプル法によりトラッキングエラーを検出する。光
磁気ディスク１からデータを再生するとき、光学ヘツド
５３は上記フォーカスエラーやトラッキングエラーを検
出すると同時に、レーザ光の目的トラックからの反射光
の偏光角（カー回転角）の違いを検出して再生信号を生
成する。

【０１０４】光学ヘッド５３の出力は、ＲＦ回路５５に
供給される。このＲＦ回路５５は、光学ヘッド５３の出
力から上記フォーカスエラー信号やトラッキングエラー
信号を抽出してサーボ制御回路５６に供給するととも
に、再生信号を２値化して後述する再生系の復調器７１
に供給する。

【０１０５】サーボ制御回路５６は、例えばフォーカス
サーボ制御回路やトラッキングサーボ制御回路、スピン
ドルモータサーボ制御回路、スレッドサーボ制御回路等
から構成される。上記フォーカスサーボ制御回路は、上
記フォーカスエラー信号がゼロになるように、光学ヘッ
ド５３の光学系のフォーカス制御を行う。また上記トラ
ッキングサーボ制御回路は、上記トラッキングエラー信
号がゼロになるように光学ヘッド５３の光学系のトラッ
キング制御を行う。さらに上記スピンドルモータサーボ
制御回路は、光磁気ディスク１を所定の回転速度（例え
ば一定線速度）で回転駆動するようにスピンドルモータ
５１を制御する。また、上記スレッドサーボ制御回路
は、システムコントローラ５７により指定される光磁気
ディスク１の目的トラック位置に光学ヘッド５３及び磁
気ヘッド５４を移動させる。このような各種制御動作を
行うサーボ制御回路５６は、該サーボ制御回路５６によ
り制御される各部の動作状態を示す情報をシステムコン
トローラ５７に送る。

【０１０６】システムコントローラ５７にはキー入力操
作部５８や表示部(ディスプレイ)５９が接続されてい
る。このシステムコントローラ５７は、キー入力操作部
５８による操作入力情報により操作入力情報により記録
系及び再生系の制御を行う。またシステムコントローラ
５７は、光磁気ディスク１の記録トラックからヘツダー
タイムやサブコードのＱデータ等により再生されるセク
タ単位のアドレス情報に基づいて、光学ヘッド５３及び
磁気ヘッド５４がトレースしている上記記録トラック上
の記録位置や再生位置を管理する。さらにシステムコン
トローラ５７は、本圧縮データ記録再生装置のデータ圧
縮率と上記記録トラック上の再生位置情報とに基づいて
表示部（ディスプレイ）５９に再生時間を表示させる制
御を行う。また、システムコントローラ６７は、前述し
た制御部１３９，１８９の機能も担当する。

【０１０７】この再生時間表示は、光磁気ディスク１の
記録トラックからいわゆるヘッダータイムやいわゆるサ
ブコードＱデータ等により再生されるセクタ単位のアド
レス情報（絶対時間情報）に対し、データ圧縮率の逆数
（例えば１／４圧縮のときには４）を乗算することによ
り、実際の時間情報を求め、これを表示部（ディスプレ
イ）５９に表示させるものである。なお、記録時におい
ても、例えば光磁気ディスク等の記録トラックに予め絶
対時間情報が記録されている（プリフォーマットされて
いる）場合に、このプリフォーマットされた絶対時間情
報を読み取ってデータ圧縮率の逆数を乗算することによ
り、現在位置を実際の記録時間で表示させることも可能
である。

【０１０８】次にこのディスク記録再生装置の記録系に
おいて、入力端子６０からのアナログオーディオ入力信
号Ａinがローパスフイルタ（ＬＰＦ）６１を介してＡ／
Ｄ変換器６２に供給され、このＡ／Ｄ変換器６２は上記
アナログオーディオ入力信号Ａinを量子化する。Ａ／Ｄ
変換器６２から得られたディジタルオーディオ信号は、
ＡＴＣ（Adaptive Transform Coding）符号化器６３に
供給される。また、入力端子６７からのディジタルオー
ディオ入力信号Ｄinがディジタル入力インターフェース
回路（ディジタル入力）６８を介してＡＴＣ符号化器６
３に供給される。ＡＴＣ符号化器６３は、前記図１に示
したものであり、上記入力信号Ａinを上記Ａ／Ｄ変換器
６２により量子化した所定転送速度のディジタルオーデ
ィオＰＣＭデータについて、所定のデータ圧縮率に応じ
たビット圧縮（データ圧縮）処理を行うものであり、Ａ
ＴＣ符号化器６３から出力される圧縮データ（ＡＴＣデ
ータ）は、メモリ６４に供給される。例えばデータ圧縮
率が１／８の場合について説明すると、ここでのデータ
転送速度は、上記標準のＣＤ−ＤＡのフオーマットのデ
ータ転送速度（７５セクタ／秒）の１／８（9.375セク
タ／秒）に低減されている。

【０１０９】次に、メモリ６４は、データの書き込み及
び読み出しがシステムコントローラ５７により制御さ
れ、ＡＴＣ符号化６３から供給されるＡＴＣデータを一
時的に記憶しておき、必要に応じてディスク上に記録す
るためのバッファメモリとして用いられている。すなわ
ち、例えばデータ圧縮率が１／８の場合において、ＡＴ
Ｃ符号化器６３から供給される圧縮オーディオデータ
は、そのデータ転送速度が、標準的なＣＤ−ＤＡフォー
マットのデータ転送速度（７５セクタ／秒）の１／８、
すなわち９.３７５セクタ／秒に低減されており、この
圧縮データがメモリ６４に連続的に書き込まれる。この
圧縮データ（ＡＴＣデータ）は、前述したように８セク
タにつき１セクタの記録を行えば足りるが、このような
８セクタおきの記録は事実上不可能に近いため、後述す
るようなセクタ連続の記録を行うようにしている。この
記録は、休止期間を介して、所定の複数セクタ（例えば
３２セクタ＋数セクタ）から成るクラスタを記録単位と
して、標準的なＣＤ−ＤＡフォーマットと同じデータ転
送速度（７５セクタ／秒）でバースト的に行われる。

【０１１０】すなわちメモリ６４においては、上記ビッ
ト圧縮レートに応じた９．３７５（＝７５／８）セクタ
／秒の低い転送速度で連続的に書き込まれたデータ圧縮
率１／８のＡＴＣオーディオデータが、記録データとし
て上記７５セクタ／秒の転送速度でバースト的に読み出
される。この読み出されて記録されるデータについて、
記録休止期間を含む全体的なデータ転送速度は、上記
９．３７５セクタ／秒の低い速度となっているが、バー
スト的に行われる記録動作の時間内での瞬時的なデータ
転送速度は上記標準的な７５セクタ／秒となっている。
従って、ディスク回転速度が標準的なＣＤ−ＤＡフォー
マットと同じ速度（一定線速度）のとき、該ＣＤ−ＤＡ
フォーマットと同じ記録密度、記憶パターンの記録が行
われることになる。

【０１１１】メモリ６４から上記７５セクタ／秒の（瞬
時的な）転送速度でバースト的に読み出されたＡＴＣオ
ーディオデータすなわち記録データは、変調器６５に供
給される。ここで、メモリ６４から変調器６５に供給さ
れるデータ列において、１回の記録で連続記録される単
位は、複数セクタ（例えば３２セクタ）から成るクラス
タ及び該クラスタの前後位置に配されたクラスタ接続用
の数セクタとしている。このクラスタ接続用セクタは、
変調器６５でのインターリーブ長より長く設定してお
り、インターリーブされても他のクラスタのデータに影
響を与えないようにしている。

【０１１２】変調器６５は、メモリ６４から上述したよ
うにバースト的に供給される記録データについて、エラ
ー訂正のための符号化処理（パリテイ付加及びインター
リーブ処理）やＥＦＭ符号化処理などを施す。この変調
器６５による符号化処理の施された記録データが磁気ヘ
ッド駆動回路６６に供給される。この磁気ヘッド駆動回
路６６は、磁気ヘッド５４が接続されており、上記記録
データに応じた変調磁界を光磁気ディスク１に印加する
ように磁気ヘッド５４を駆動する。

【０１１３】また、システムコントローラ５７は、メモ
リ６４に対する上述の如きメモリ制御を行うとともに、
このメモリ制御によりメモリ６４からバースト的に読み
出される上記記録データを光磁気ディスク１の記録トラ
ックに連続的に記録するように記録位置の制御を行う。
この記録位置の制御は、システムコントローラ５７によ
りメモリ６４からバースト的に読み出される上記記録デ
ータの記録位置を管理して、光磁気ディスク１の記録ト
ラック上の記録位置を指定する制御信号をサーボ制御回
路５６に供給することによって行われる。

【０１１４】次に再生系について説明する。この再生系
は、上述の記録系により光磁気ディスク１の記録トラッ
ク上に連続的に記録された記録データを再生するための
ものであり、光学ヘッド５３によって光磁気ディスク１
の記録トラックをレーザ光でトレースすることにより得
られる再生出力がＲＦ回路５５により２値化されて供給
される復調器７１を備えている。この時光磁気ディスク
のみではなく、いわゆるコンパクトディスク（ＣＤ：Co
mpact Disc、商標）と同じ再生専用光ディスクの読み出
しも行なうことができる。

【０１１５】復調器７１は、上述の記録系における変調
器６５に対応するものであって、ＲＦ回路５５により２
値化された再生出力について、エラー訂正のための上述
の如き復号化処理やＥＦＭ復号化処理などの処理を行
い、上述のデータ圧縮率１／８のＡＴＣオーディオデー
タを、正規の転送速度よりも早い７５セクタ／秒の転送
速度で再生する。この復調器７１により得られる再生デ
ータは、前記図６のメモリ１３１，図１１のメモリ１８
１であるメモリ７２に供給される。

【０１１６】メモリ７２は、データの書き込み及び読み
出しがシステムコントローラ５７により制御され、復調
器７１から７５セクタ／秒の転送速度で供給される再生
データがその７５セクタ／秒の転送速度でバースト的に
書き込まれる。また、このメモリ７２は、上記７５セク
タ／秒の転送速度でバースト的に書き込まれた上記再生
データがデータ圧縮率１／８に対応する９．３７５セク
タ／秒の転送速度で連続的に読み出される。

【０１１７】システムコントローラ５７は、再生データ
をメモリ７２に７５セクタ／秒の転送速度で書き込むと
ともに、メモリ７２から上記再生データを上記９．３７
５セクタ／秒の転送速度で連続的に読み出すようなメモ
リ制御を行う。また、システムコントローラ５７は、メ
モリ７２に対する上述の如きメモリ制御を行うととも
に、このメモリ制御によりメモリ７２からバースト的に
書き込まれる上記再生データを光磁気ディスク１の記録
トラックから連続的に再生するように再生位置の制御を
行う。この再生位置の制御は、システムコントローラ５
７によりメモリ７２からバースト的に読み出される上記
再生データの再生位置を管理して、光磁気ディスク１も
しくは光ディスク１の記録トラック上の再生位置を指定
する制御信号をサーボ制御回路５６に供給することによ
って行われる。

【０１１８】メモリ７２から９．３７５セクタ／秒の転
送速度で連続的に読み出された再生データとして得られ
るＡＴＣオーディオデータは、前述した図６或いは図１
１の復号部１３３，１８３であるＡＴＣ復号器７３に供
給される。このＡＴＣ復号器７３は、上記記録系のＡＴ
Ｃ符号化器６３に対応するもので、例えばＡＴＣデータ
を８倍にデータ伸張（ビット伸張）することで１６ビッ
トのディジタルオーディオデータを再生する。このＡＴ
Ｃ復号器７３からのディジタルオーディオデータは、図
１１のサンプリング変換部１８５である変換器７４に供
給される。

【０１１９】当該変換器７４にてピッチ変換或いはサン
プリング変換された信号は、前記図６，図１１のＤ／Ａ
変換器１３７，１９７であるＤ／Ａ変換器７４に供給さ
れる。

【０１２０】Ｄ／Ａ変換器７４は、ＡＴＣ復号器７３か
ら供給されるディジタルオーディオデータをアナログ信
号に変換して、アナログオーディオ出力信号Ａoutを形
成する。このＤ／Ａ変換器７４により得られるアナログ
オーディオ信号Ａoutは、ローパスフイルタ７５を介し
て出力端子７６から出力される。

【０１２１】なお、ピッチ変換を行う場合には、システ
ムコントローラ５７の制御により、そのピッチ変換に応
じたスピードで復号、再生が行われる。

【０１２２】次に、図１６には、上述した各実施の形態
の符号化装置及び復号化装置が適用される他の具体例と
してのパーソナルコンピュータの概略構成を示す。

【０１２３】すなわち、この図１６のパーソナルコンピ
ュータは、前述した実施の形態の機能をアプリケーショ
ンプログラムによるソフトウェアにて実現するものであ
る。

【０１２４】この図１６において、ＭＰＵ（マイクロプ
ロセッサユニット）２０３は、ＲＡＭ２０２に展開され
たアプリケーションプログラムにより、前述した各実施
の形態のピッチ変換処理を行う。ＲＯＭ２０１は、当該
パーソナルコンピュータの初期設定値等を保存する。

【０１２５】ハードディスクドライブ２１４のハードデ
ィスクには、上記アプリケーションプログラムが格納さ
れ、このハードディスクに記録されたアプリケーション
プログラムがハードディスクコントローラ２１３を介し
てＲＡＭ２０２上に格納される。上記アプリケーション
プログラムは、ディスクドライブ２０６に装填されたＣ
Ｄ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等に記録されており、これ
らディスクを再生してハードディスクに格納される。な
お、アプリケーションプログラムは、モデム２１０を介
してサーバからダウンロードすることも可能であり、ま
た、通信ポート２１１及び通信ポートコントローラ２１
１を介して外部から供給することも可能である。

【０１２６】ＥＮＣ／ＤＥＣボード２１５は、前述した
実施の形態の符号化と復号を行う。なお、ＭＰＵ２０３
にて符号化と復号化をリアルタイムで行うことができる
場合には当該ボード２１５は不要である。

【０１２７】オーディオ処理ボード２１６は、前述した
実施の形態のピッチ変換或いはサンプリング変換を行
う。なお、ＭＰＵ２０３にてピッチ変換或いはサンプリ
ング変換をリアルタイムで行うことができる場合には当
該ボード２１５は不要である。

【０１２８】Ａ／Ｄ・Ｄ／Ａ部２１７は、オーディオ信
号のＡ／Ｄ変換とＤ／Ａ変換を行う。Ｄ／Ａ変換された
オーディオ信号はオーディオ出力端子２１９から出力さ
れ、また、オーディオ入力端子２１８から入力されたオ
ーディオ信号はＡ／Ｄ変換される。

【０１２９】その他、ディスプレイ２０４、マウス・キ
ーボード２０８は、通常のパーソナルコンピュータに付
属するものであり、ディスプレイ２０４はディスプレイ
コントローラ２０５によりコントロールされ、マウス・
キーボード２０８からの操作信号はインターフェイス
（Ｉ／Ｆ）部２０９を介して取り込まれる。

【０１３０】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の情報処理方法及び装置によれば、復号後の再生信号
のピッチを設定し、そのピッチに応じて符号化信号の低
域側のみを復号し、復号後の再生信号をピッチ変換する
ことにより、符号化されている例えばオーディオ信号を
復号するとともに、ピッチ変換を行って再生することを
可能とし、また、元の音の高さよりも高い音を再生する
場合に、少ない演算量の処理で十分に高い所望の音を得
ることができ、さらに復号装置のコストの上昇をも抑え
ることが可能となる。

【０１３１】また、本発明の情報処理方法及び装置によ
れば、復号後の再生信号のピッチを設定し、その応じて
符号化信号の高域側に０値を挿入して復号して、ピッチ
変換した再生信号を生成することにより、符号化されて
いる例えばオーディオ信号を復号するとともに、ピッチ
変換を行って再生することを可能とし、また、元の音の
高さよりも高い音を再生する場合に、少ない演算量の処
理で十分に高い所望の音を得ることができ、さらに復号
装置のコストの上昇をも抑えることが可能となる。

【０１３２】ここで、本発明の情報処理方法及び装置に
よれば、符号化信号が信号を帯域分割してから符号化し
たものである場合に、分割された各帯域のうち設定した
ピッチに応じた低域側の帯域のみを復号するようにした
り、また、符号化信号が信号を周波数成分に変換してか
ら符号化したものである場合に、変換された各周波数成
分のうち設定したピッチに応じた低域側の周波数成分の
みを復号するようにすることで、容易にピッチ変換後の
音を生成することができる。また、本発明の情報処理方
法及び装置によれば、ピッチ変換したディジタルの再生
信号を、そのピッチに応じたクロックにてアナログの再
生信号に変換することで、ピッチ変換後のアナログ信号
を得ることができる。さらに、本発明の情報処理方法及
び装置によれば、ピッチ変換の際に、復号後の再生信号
の低域側のみを、設定したピッチに基づいてサンプリン
グ変換したり、復号後の再生信号の高域側に０値を挿入
して、設定したピッチに基づいたサンプリング変換を行
うことで、エリアシングが発生しないピッチ変換後の音
を生成することができる。

【０１３３】本発明の情報提供媒体によれば、復号後の
再生信号のピッチを設定する工程と、そのピッチに応じ
て符号化信号の低域側のみを復号する工程と、復号後の
再生信号を設定したピッチに基づいてピッチ変換する工
程とを少なくとも有するプログラムを提供することによ
り、符号化されている例えばオーディオ信号を復号する
とともに、ピッチ変換を行って再生することが可能とな
り、また、元の音の高さよりも高い音を再生する場合
に、少ない演算量の処理で十分に高い所望の音を得るこ
とができ、さらに復号装置のコストの上昇をも抑えるこ
とが可能となる。

【０１３４】また、本発明の情報提供媒体によれば、復
号後の再生信号のピッチを設定する工程と、そのピッチ
に応じて符号化信号の高域側に０値を挿入して復号する
工程と、設定したピッチに応じたピッチの再生信号を生
成する工程とを少なくとも有するプログラムを提供する
ことにより、符号化されている例えばオーディオ信号を
復号するとともに、ピッチ変換を行って再生することが
可能となり、また、元の音の高さよりも高い音を再生す
る場合に、少ない演算量の処理で十分に高い所望の音を
得ることができ、さらに復号装置のコストの上昇をも抑
えることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関わる符号化装置の概略構成を示すブ
ロック回路図である。

【図２】符号化装置の変換部の構成例を示すブロック回
路図である。

【図３】符号化装置の信号成分符号化部の構成例を示す
ブロック回路図である。

【図４】符号化ユニットの説明に用いる図である。

【図５】符号列の構成を説明するための図である。

【図６】本発明の第１の実施の形態のピッチ変換機能を
有する復号装置の概略構成を示すブロック回路図であ
る。

【図７】本発明実施の形態の復号装置におけるピッチ変
換を伴う復号再生の基本的な流れを示すフローチャート
である。

【図８】第１の実施の形態の復号装置における部分復号
部の概略構成を示すブロック回路図である。

【図９】部分復号部の信号成分復号化部の構成例を示す
ブロック回路図である。

【図１０】部分復号部の逆変換部の構成例を示すブロッ
ク回路図である。

【図１１】本発明の第２の実施の形態のピッチ変換機能
を有する復号装置の概略構成を示すブロック回路図であ
る。

【図１２】第２の実施の形態の復号装置のサンプリング
変換部の構成例を示すブロック回路図である。

【図１３】第２の実施の形態の復号装置の低域通過フィ
ルタの説明に用いる図である。

【図１４】第２の実施の形態の復号装置のサンプリング
変換部における再サンプリングの説明に用いる図であ
る。

【図１５】本発明実施の形態の符号化装置及び復号装置
が適用される一具体例としての圧縮データ記録再生装置
の構成を示すブロック回路図である。

【図１６】本発明実施の形態の符号化装置及び復号装置
が適用される他の具体例としてのパーソナルコンピュー
タの構成を示すブロック回路図である。

【符号の説明】

１３１，１８１メモリ、１３３部分復号部、１
３７，１８７Ｄ／Ａ変換部、１３９，１８９制御
部、１８３復号部、１８５サンプリング変換
部、１９１低域通過フィルタ、１９３選択部、
１９５再サンプリング部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】符号化信号を復号再生する信号処理方法
において、復号後の再生信号のピッチを設定し、上記設定したピッチに応じて上記符号化信号の低域側の
みを復号し、上記復号後の再生信号を上記設定したピッチに基づいて
ピッチ変換することを特徴とする信号処理方法。
【請求項２】上記符号化信号は少なくとも信号を帯域
分割してから符号化したものであり、上記復号の際には、上記分割された各帯域のうち上記設
定したピッチに応じた低域側の帯域のみを復号すること
を特徴とする請求項１記載の信号処理方法。
【請求項３】上記符号化信号は少なくとも信号を周波
数成分に変換してから符号化したものであり、上記復号の際には、上記変換された各周波数成分のうち
上記設定したピッチに応じた低域側の周波数成分のみを
復号することを特徴とする請求項１記載の信号処理方
法。
【請求項４】上記設定したピッチに基づいてピッチ変
換したディジタルの再生信号を、上記設定したピッチに
応じたクロックにてアナログの再生信号に変換すること
を特徴とする請求項１記載の信号処理方法。
【請求項５】上記ピッチ変換の際には、上記復号後の
再生信号の低域側のみを、上記設定したピッチに基づい
てサンプリング変換することを特徴とする請求項１記載
の信号処理方法。
【請求項６】上記ピッチ変換の際には、上記復号後の
再生信号の高域側に０値を挿入して、上記設定したピッ
チに基づいたサンプリング変換を行うことを特徴とする
請求項１記載の信号処理方法。
【請求項７】符号化信号を復号再生する信号処理方法
において、復号後の再生信号のピッチを設定し、上記設定したピッチに応じて上記符号化信号の高域側に
０値を挿入して復号し、上記設定したピッチに応じたピッチの再生信号を生成す
ることを特徴とする信号処理方法。
【請求項８】符号化信号を復号再生する信号処理装置
において、復号後の再生信号のピッチを設定する設定手段と、上記設定したピッチに応じて上記符号化信号の低域側の
みを復号する復号手段と、上記復号後の再生信号を上記設定したピッチに基づいて
ピッチ変換するピッチ変換手段とを有することを特徴と
する信号処理装置。
【請求項９】上記符号化信号は少なくとも信号を帯域
分割してから符号化したものであり、上記復号手段は、上記分割された各帯域のうち上記設定
したピッチに応じた低域側の帯域のみを復号することを
特徴とする請求項８記載の信号処理装置。
【請求項１０】上記符号化信号は少なくとも信号を周
波数成分に変換してから符号化したものであり、上記復号手段は、上記変換された各周波数成分のうち上
記設定したピッチに応じた低域側の周波数成分のみを復
号することを特徴とする請求項８記載の信号処理装置。
【請求項１１】上記設定したピッチに基づいてピッチ
変換したディジタルの再生信号を、上記設定したピッチ
に応じたクロックにてアナログの再生信号に変換するデ
ィジタル／アナログ変換手段を有することを特徴とする
請求項８記載の信号処理装置。
【請求項１２】上記ピッチ変換手段は、上記復号後の
再生信号の低域側のみを、上記設定したピッチに基づい
てサンプリング変換するサンプリング変換手段を有する
ことを特徴とする請求項８記載の信号処理装置。
【請求項１３】上記ピッチ変換手段は、上記復号後の
再生信号の高域側に０値を挿入して、上記設定したピッ
チに基づいたサンプリング変換を行うサンプリング変換
手段を有することを特徴とする請求項８記載の信号処理
装置。
【請求項１４】符号化信号を復号再生する信号処理装
置において、復号後の再生信号のピッチを設定するピッチ設定手段
と、上記設定したピッチに応じて上記符号化信号の高域側に
０値を挿入して復号する復号手段と、上記設定したピッチに応じたピッチの再生信号を生成す
る再生信号生成手段とを有することを特徴とする信号処
理装置。
【請求項１５】符号化信号を復号再生するプログラム
を提供する情報提供媒体において、復号後の再生信号のピッチを設定する工程と、上記設定したピッチに応じて符号化信号の低域側のみを
復号する工程と、上記復号後の再生信号を上記設定したピッチに基づいて
ピッチ変換する工程とを少なくとも有するプログラムを
提供することを特徴とする情報提供媒体。
【請求項１６】符号化信号を復号再生するプログラム
を提供する情報提供媒体において、復号後の再生信号のピッチを設定する工程と、上記設定したピッチに応じて符号化信号の高域側に０値
を挿入して復号する工程と、上記設定したピッチに応じたピッチの再生信号を生成す
る工程とを少なくとも有するプログラムを提供すること
を特徴とする情報提供媒体。