JP2003108197A

JP2003108197A - オーディオ信号復号化装置およびオーディオ信号符号化装置

Info

Publication number: JP2003108197A
Application number: JP2002201986A
Authority: JP
Inventors: Mineo Tsushima; 峰生津島; Takeshi Norimatsu; 武志則松; Naoya Tanaka; 直也田中; Kosuke Nishio; 孝祐西尾
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-07-13
Filing date: 2002-07-10
Publication date: 2003-04-11

Abstract

(57)【要約】【課題】少ない情報量で、広帯域な周波数スペクトル
情報を復号化できるオーディオ信号符号化装置およびオ
ーディオ信号復号化装置を提供する。【解決手段】復号化装置１００は、入力されるオーデ
ィオ符号化列から周波数スペクトル情報を生成する復号
化装置であって、入力された前記符号化列を復号化し
て、オーディオ信号を表す低域周波数スペクトル情報を
生成する核復号化部１０２と、前記低域周波数スペクト
ル情報に基づいて、前記符号化列によって表されていな
い周波数帯域に、前記低域周波数スペクトル情報が示す
調波構造を周波数軸上で延長したものに等しい調波構造
を示す拡張周波数スペクトル情報を生成する拡張復号化
部１０４とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、音声信号や音楽信
号などのオーディオ信号に対して、直交変換等の手法を
用いて、時間領域から周波数領域に変換した信号を、よ
り少ない符号化列で符号化することで情報圧縮する符号
化装置と、符号化列を入力として情報を伸長する復号化
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】オーディオ信号の符号化方法、および、
復号化方法は現在までに非常に多くの方式が開発されて
いる。特に昨今では、それらの中でもＩＳＯ／ＩＥＣで
国際標準化されたＩＳ１３８１８−７が認知され、高音
質と高効率な符号化方法として、評価されている。この
符号化方式はＡＡＣと呼ばれている。近年、前記ＡＡＣ
がＭＰＥＧ４と呼ばれる標準化にも採用され、前記ＩＳ
１３８１８−７に対して、いくつかの拡張機能を具備し
たＭＰＥＧ４−ＡＡＣと呼ばれる方式が策定されてい
る。符号化過程の一例として、INFORMATIVE PARTにその
記述がある。

【０００３】ここで図１７を用いて、従来の符号化方法
を用いたオーディオ符号化装置について説明する。図１
７は、従来の符号化装置３００の構成を示すブロック図
である。この符号化装置３００は、スペクトル増幅部３
０１、スペクトル量子化部３０２、ハフマン符号化部３
０３、符号化列転送部３０４を含んで構成される。アナ
ログオーディオ信号を所定の周波数でサンプリングする
ことによって得られた時間軸上のオーディオ離散信号列
は、一定時間間隔で一定サンプル数ずつに切り出され、
図示しない時間周波数変換部を経て、周波数軸上のデー
タに変換された後、符号化装置３００の入力信号として
スペクトル増幅部３０１に与えられる。スペクトル増幅
部３０１は、あらかじめ決められた帯域ごとにある１つ
のゲインをもって、前記帯域に含まれるスペクトルを増
幅する。スペクトル量子化部３０２は、前出の増幅され
たスペクトルを決められた変換式で量子化をおこなう。
ＡＡＣ方式の場合は、浮動小数で表現されている周波数
スペクトル情報を整数値に丸めをおこなうことで量子化
をおこなっている。ハフマン符号化部３０３は、前記量
子化されたスペクトル情報を何個かずつまとめてハフマ
ン符号化した上、スペクトル増幅部３０１における前記
所定帯域ごとのゲインおよび量子化の変換式を特定する
情報などをハフマン符号化し、その符号を符号化転送部
３０４に送る。ハフマン符号化された符号化列は、符号
化列転送部３０４から伝送路または記録媒体などを介し
て復号化装置に転送され、復号化装置によって時間軸上
のオーディオ信号に再生される。従来の符号化装置はこ
のようにして動作する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の符号化装置
３００では、情報量の圧縮能力がハフマン符号化部３０
３などの性能に委ねられており、高い圧縮率、つまり、
少ない情報量で符号化をおこなう際には、前記スペクト
ル増幅部３０１で十分にゲインを小さくし、前記スペク
トル量子化部３０２で得られる量子化スペクトル列が前
記ハフマン符号化部３０３で少ない情報量となるように
符号化する必要がある。しかしながら、このように構成
される符号化装置３００では、少ない情報量で符号化を
おこなった場合、再生される音声および音楽の周波数帯
域が狭くなり、聴感上、こもった感じが否めず、十分な
音質が確保できないという問題が生じる。本発明は、こ
のような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、
少ない情報量で、広帯域な周波数スペクトル情報を復号
化できるオーディオ信号符号化装置およびオーディオ信
号復号化装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る復号化装置
は、入力されるオーディオ符号化列から周波数スペクト
ル情報を生成する復号化装置であって、入力された前記
符号化列を復号化して、オーディオ信号を表す第１周波
数スペクトル情報を生成する核復号化手段と、前記第１
周波数スペクトル情報に基づいて、前記符号化列によっ
て表されていない周波数帯域に、前記第１周波数スペク
トル情報が示す調波構造を周波数軸上で延長したものに
等しい調波構造を示す第２周波数スペクトル情報を生成
する拡張復号化手段とを備えることを特徴とする。

【０００６】また、本発明に係る復号化装置は、入力さ
れるオーディオ符号化列から、周波数スペクトル情報を
生成する復号化装置であって、入力された前記符号化列
から、オーディオ信号を表す第１周波数スペクトル情報
を復号化する核復号化手段と、入力された前記符号化列
から、前記第１周波数スペクトル情報の周波数軸の延長
上の帯域においてオーディオ信号を表す周波数スペクト
ル情報が示す振幅に関する情報を復号化する拡張復号化
手段と、前記振幅に関する情報に基づいて、前記符号化
列によって表されていない周波数帯域に、前記第１周波
数スペクトル情報が示す調波構造を周波数軸上で延長し
たものに等しい調波構造を示す第２周波数スペクトル情
報を生成する調波生成手段とを備えることを特徴とす
る。

【０００７】さらに、本発明に係る復号化装置は、入力
されるオーディオ符号化列から周波数スペクトル情報を
生成する復号化装置であって、入力された前記符号化列
を復号化して、ポリフェーズフィルターバンクの出力で
ある、周波数帯域ごとに同一周波数帯域に属する周波数
スペクトル情報の時間変化を表したオーディオ時間周波
数信号である第１周波数スペクトル情報を生成する核復
号化手段と、前記第１周波数スペクトル情報の帯域成分
である前記時間周波数信号に基づいて、前記符号化列に
よって表されていない周波数帯域に、前記第１周波数ス
ペクトル情報が有する時間的周期性を示す、当該周波数
帯域の時間周波数信号である第２周波数スペクトル情報
を生成する拡張復号化手段とを備えることを特徴とす
る。

【０００８】また、本発明に係る符号化装置は、オーデ
ィオ信号の周波数スペクトル情報から符号化列を生成す
る符号化装置であって、入力された前記周波数スペクト
ル情報を符号化して、オーディオ符号化列を生成する核
符号化手段と、入力された前記周波数スペクトル情報か
ら、前記核符号化手段で符号化されなかった周波数帯域
の周波数スペクトル情報について、当該周波数スペクト
ル情報の振幅に関する情報を符号化する拡張符号化手段
とを備えることを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下、本発明の
実施の形態における復号化装置および符号化装置につい
て、図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の実
施の形態１に係る復号化装置１００の構成を示すブロッ
ク図である。この復号化装置１００は、従来の符号化装
置３００によって符号化された符号化列を入力とし、こ
の符号化列から、この符号化列が表している帯域よりも
広帯域な周波数スペクトル情報を復元する復号化装置で
あって、核復号化部１０２、スペクトル加算部１０３お
よび拡張復号化部１０４を備える。拡張復号化部１０４
は、周期検出部１０５および調波生成部１０６を備え
る。核復号化部１０２は、入力符号化列に表されている
低域周波数スペクトル情報を復号化する。スペクトル加
算部１０３は、核復号化部１０２から出力される低域の
周波数スペクトル情報と、拡張復号化部１０４から出力
される高域の拡張スペクトル情報とを周波数軸上で加算
して、出力周波数スペクトル情報を生成する。拡張復号
化部１０４は、核復号化部１０２から出力される低域の
周波数スペクトル情報の調波構造を解析して、低域の周
波数スペクトル情報の調波周期を検出し、検出された調
波周期をもつ拡張スペクトル情報を高域に生成する。

【００１０】核復号化部１０２は、上記のように生成さ
れた入力符号化列を復号化する。入力符号化列には、バ
ンドごとに量子化された周波数スペクトル情報の振幅情
報、前記各周波数スペクトル情報の位相情報および各バ
ンドの平均振幅に相当する係数（バンドゲイン）などが
表されている。核復号化部１０２は、入力符号化列を復
号化（逆ハフマン符号化）し、その結果得られたバンド
ごとの振幅情報に、当該バンドの係数（バンドゲイン）
を用いて演算し、各周波数スペクトル情報に位相情報を
付加して周波数スペクトル情報を復元する。核復号化部
１０２による復号化で得られた周波数スペクトル情報
は、スペクトル加算部１０３と拡張復号化部１０４とへ
入力される。

【００１１】以下では、本復号化装置１００に入力され
る符号化列が、例えばＩＳＯ／ＩＥＣの１３８１８−７
（ＭＰＥＧ２−ＡＡＣ）方式の符号化列である場合を一
例として説明する。符号化装置３００において、所定の
サンプリング周波数（例えば、４４．１ｋＨｚ）でサン
プリングして得られたオーディオ離散信号は、一定時間
間隔で一定サンプル数（以下、「フレーム」という）ず
つ切り出される。各フレームにおいて、切り出されたサ
ンプルは時間周波数変換によって時間軸上の離散信号か
ら周波数スペクトル情報に変換される。時間周波数変換
には、一般に、ＭＤＣＴ（ＭｏｄｉｆｉｅｄＤｉｓｃ
ｒｅｔｅＣｏｓｉｎｅＴｒａｎｓｆｏｒｍ：変形離
散余弦変換）などの手法が用いられ、１フレーム１２
８、２５６、５１２、１０２４または２０４８サンプル
ごとの時間間隔で変換が行われる。時間周波数変換とし
てＭＤＣＴ変換を用いる場合には、時間軸上の離散信号
のサンプル数と、変換後の周波数スペクトル情報のサン
プル数とを同一に扱うことができる。さらに、変換結果
の周波数スペクトル情報は、各フレームにおいて、複数
の周波数スペクトル情報を含む所定の帯域ごとに、１つ
のバンドにグルーピングされ、バンドごとに増幅および
量子化された後、ハフマン符号化されることによって生
成される。

【００１２】核復号化部１０２による復号化で得られた
周波数スペクトル情報からは、これを周波数時間変換、
例えば、ＩＭＤＣＴ（ＩｎｖｅｒｓｅＭｏｄｉｆｉｅ
ｄＤｉｓｃｒｅｔｅＣｏｓｉｎｅＴｒａｎｓｆｏｒ
ｍ：逆変形離散余弦変換）することによって、時間軸上
のオーディオ離散信号を得ることができる。すなわち、
核復号化部１０２によって復元される周波数スペクトル
情報は、ＭＰＥＧ２−ＡＡＣの復号化の過程に記載され
ているＭＤＣＴ係数である。すでに説明したように、核
復号化部１０２で得られる周波数スペクトル情報は、従
来の復号化装置によって得られる周波数スペクトル情報
と同様の帯域で、主として低域のオーディオ信号を表し
ている。以下では説明を簡単にするために、一例とし
て、本来、符号化装置３００に入力される離散オーディ
オ信号が、サンプリング周波数４４.１ｋＨｚ（すなわ
ち、再生周波数帯域２２．０５ｋＨｚを有する）でサン
プリングされ、１０２４サンプルずつ切り出された離散
オーディオ信号であるのに対し、核復号化部１０２によ
って得られる周波数スペクトル情報が、再生周波数帯域
が低域１１．０２５ｋＨｚ、５１２サンプルである（す
なわち、高域５１２サンプルがカットされている）場合
について説明する。

【００１３】拡張復号化部１０４は、入力された低域周
波数スペクトル情報を解析して調波構造を抽出し、核復
号化部１０２によって復元されたスペクトルの延長上の
高域（例えば、１１．０２５〜２２.０５ｋＨｚ）にお
いて調波を表す拡張スペクトル情報を生成する。なお、
拡張復号化部１０４によって高域に生成される拡張スペ
クトル情報は、必ずしも５１２サンプルでなくてもよ
い。拡張復号化部１０４に備えられる周期検出部１０５
は、核復号化部１０２によって復号化された低域周波数
スペクトル情報に含まれる調波構造の周期を検出する。
調波生成部１０６は、周期検出部１０５によって検出さ
れた周期を有する調波が低域周波数スペクトル情報の調
波成分と連続性を保つよう位相を調整し、高域周波数ス
ペクトル情報を生成する。以下では、図２を用いて、拡
張復号化部１０４の動作について、さらに詳細に説明す
る。図２は、オーディオ周波数スペクトル情報の低域に
おける調波構造を模式的に示す図である。同図におい
て、横軸に周波数、縦軸に周波数スペクトル情報の値を
示す。一般に、オーディオ信号を周波数スペクトルで見
ると、多くの音源において、ある基本周波数成分の倍
音、３倍音、４倍音のように整数倍の周波数成分に周波
数スペクトルの振幅の局所的なピークが観測されるもの
が多い。図のように、周波数スペクトル情報の局所的な
ピークは、一定周波数間隔（すなわち、調波周期）Ｔご
とに観測される。このような性質に基づいて、低い周波
数成分において観測された周波数スペクトル情報のピー
ク間隔が、高域でも繰り返されるものと仮定し、拡張復
号化部１０４では拡張スペクトル情報を生成する。

【００１４】まず、拡張復号化部１０４は、核復号化部
１０２の出力である低域周波数スペクトル情報から、式
１などを用いて調波周期Ｔを算出する。式１は、周波数
スペクトル情報sp(j)の周期性を求める計算式である。
式１において、sp(j)は、周波数jにおける周波数スペク
トル情報の値であり、算出されるCor[i]は、i番目の自
己相関値である。これにおいて、序数i、jは、ともに整
数で、０≦j≦５１１、１≦i≦５１１である。

【数１】

【００１５】式１において、自己相関関数Cor[i]が大き
い値を取るときのiが、周波数スペクトル情報sp(j)の調
波周期Ｔを与える。すなわち、上記の例では、自己相関
関数Cor[i]は、ｊ番目の周波数スペクトル情報sp(j)
と、(ｊ−ｉ)番目の周波数スペクトル情報sp(j−ｉ)と
の積を、０≦j≦５１１の範囲で整数ｊを変化させて合
計した値である。これにおいて、ある整数ｉについて相
関関数Cor[i]が大きい値をとった場合、周波数スペクト
ル情報sp(j)は、ｉ個の周波数スペクトル情報の間隔を
もって周期性を有する。この序数iは、自己相関関数Cor
[i]が最大値をとるときのiだけでなく、複数の値を採用
してもよい。例えば、拡張復号化部１０４が基本音の異
なる調波を何種類か高域に生成する場合には、自己相関
関数Cor[i]が大きい値を取るような複数のiを用いても
よい。周期検出部１０５は、式１から低域周波数スペク
トル情報に含まれる調波周期Ｔを検出する。

【００１６】次に、調波生成部１０６は、高域に生成す
る拡張スペクトル情報が、調波周期Ｔの波形のどの位相
成分からスタートするかを決定する。図３は、図１に示
された復号化装置１００の出力周波数スペクトル情報を
模式的に示す図である。調波生成部１０６は、図３に示
すように、核復号化部１０２で復号化された低域周波数
スペクトル情報の最後の局所的なピークと、拡張復号化
部１０４で生成される拡張スペクトル情報の最初の局所
的なピークとの間隔Ｔ４が調波周期Ｔに等しくなるよう
に、拡張スペクトル情報のオフセットoffsetを設定す
る。さらに、調波生成部１０６は、このように算出され
た調波周期Ｔをもつ低域周波数スペクトル情報を、所定
のゲインで増幅し、前述のオフセットoffsetを設定し
て、拡張スペクトル情報を高域に生成する。スペクトル
加算部１０３は、核復号化部１０２によって復号化され
た低域の周波数スペクトル情報と、拡張復号化部１０４
によって生成された高域の拡張スペクトル情報とを周波
数軸上で加算して、図３に示すような広帯域の出力周波
数スペクトル情報を生成する。

【００１７】このように構成された本実施の形態１の復
号化装置１００によれば、帯域の狭い符号化列を入力し
ているにもかかわらず、符号化列に表された帯域内で、
オーディオ信号には比較的一般的な性質である調波構造
を抽出して、高域に拡張スペクトル情報を追加的に復元
するので、聴覚的に比較的自然で、より広帯域な再生音
を得ることができる。

【００１８】なお、上記実施の形態１では、本復号化装
置１００に入力される符号化列が、ＭＰＥＧ−２ＡＡ
Ｃによって符号化されたものである場合について説明し
たが、復号化装置１００に入力される符号化列は、ＭＰ
ＥＧ２−ＡＡＣ方式に従って符号化されたものに限ら
ず、他のオーディオ符号化方式に従って符号化されたも
のでも構わない。

【００１９】なお、上記実施の形態１では、自己相関関
数を用いて低域周波数スペクトル情報の調波周期Ｔを算
出したが、本発明はこれに限定されず、他の方法を用い
て低域周波数スペクトル情報の調波構造を抽出するとし
てもよい。図４は、図１の核復号化部１０２によって復
号化される低域周波数スペクトル情報から調波構造を抽
出する他の方法を示す図である。例えば、周波数スペク
トル情報のエネルギーを考えた場合、そのエネルギー分
布が調波周期Ｔにおいて、ある関数で表現できると仮定
する。ここでは、余弦関数に類するものであるとする。
余弦関数の場合は、最大値が「１」、最小値が「０」の
波形であるが、ここでは図４に示すように最大値が
「Ａ」で最小値が「Ｂ」であるような関数f(C)＝（A−
B）cosC +B を用いる。前記関数関数f(C)において、
「Ｃ」は調波周期Ｔに相当する角周波数である。係数Ａ
と係数Ｂとの比は、核復号化部１０２で復号化した低域
周波数スペクトル情報において、前記調波周期Ｔの波形
の谷ｂ（ピークと隣接ピークの中間）に相当する振幅値
から「Ｂ」を、山（ピーク）に相当する振幅値から
「Ａ」を抽出することにより算出することが可能であ
る。図５は、図４に示した調波構造抽出方法を用いて生
成される拡張スペクトル情報を模式的に示す図である。
図のように、拡張復号化部１０４は、低域周波数スペク
トル情報のエネルギー分布を表す余弦関数f(C)＝（A−
B）cosC +B を決定すると、高域に、当該余弦関数f(C)
で表される周波数スペクトル情報を所定のゲインで増幅
した上、実施の形態１と同様に、オフセットを設定して
拡張スペクトル情報を生成する。この場合、１つの調波
周期Ｔの間の低域周波数スペクトル情報を、そのまま高
域に繰り返しコピーしてもよいし、それを所定のゲイン
で増幅して用いてもよい。また、調波周期Ｔごとにゲイ
ンを変化させて増幅して用いてもよい。

【００２０】なお、上記実施の形態１においては、サン
プリング周波数４４．１ｋＨｚでサンプリングされたア
ナログオーディオ信号から各１０２４サンプルを切り出
し、一括して時間周波数変換し、量子化および符号化し
て得られる符号化列のうち、低域５１２サンプル分の符
号化列が復号化装置１００に入力されるとしたが、本発
明はこれに限定されず、サンプリング周波数、切り出し
サンプル数、一括して時間周波数変換されるサンプル数
など、いずれも他の値であってもよい。また、ここで
は、復号化装置１００に入力される符号化列を低域５１
２サンプルとして説明したが、本発明はサンプル数およ
び伝送帯域のいずれにおいても、この例に限定されな
い。入力符号化列で表される帯域は、低域から高域にか
けて連続した帯域である必要はなく、飛び飛びの帯域で
あってもよい。また、入力符号化列で表されるサンプル
数は、５１２サンプルである必要はなく、もっと多くて
も少なくてもよい。

【００２１】（実施の形態２）実施の形態２において
は、符号化装置においてあらかじめ周波数スペクトル情
報の調波構造を解析し、解析結果である、調波構造を示
すパラメータを符号化ビットストリーム内の従来の復号
化装置ではオーディオ信号と認識されない領域に格納し
て伝送する。図６は、実施の形態２に係る符号化装置７
００の構成を示すブロック図である。符号化装置７００
は、スペクトル増幅部３０１、スペクトル量子化部３０
２、調波構造解析部７０１、ハフマン符号化部７０２お
よび符号化列転送部７０３を備える。符号化装置７００
において、スペクトル増幅部３０１およびスペクトル量
子化部３０２については、従来の符号化装置３００と同
様であり、すでに説明しているので、以下の説明を省略
する。調波構造解析部７０１は、スペクトル増幅部３０
１によってバンドごとに増幅された周波数スペクトル情
報を解析し、高域における周波数スペクトル情報の調波
構造を抽出する。抽出される調波構造は、高域における
各バンドのバンドゲインg1,g2,g3であり、調波構造解析
部７０１は、抽出した調波構造をパラメータで表してハ
フマン符号化部７０２に出力する。

【００２２】ここで、調波構造解析部７０１による調波
構造の抽出方法のうち、高域における各バンドのバンド
ゲインg1,g2,g3は、スペクトル増幅部３０１が高域まで
バンドの周波数スペクトル情報を増幅する場合にはスペ
クトル増幅部３０１による高域のバンドゲインをそのま
ま用いてもよいし、スペクトル増幅部３０１が高域のバ
ンドについては処理を行わない場合には、低域のバンド
におけるバンドゲインをそのまま、またはバンドゲイン
に係数をかけて用いてもよい。また、低域のいくつかの
バンドにおけるバンドゲインの平均値を求めて、高域に
おける各バンドのバンドゲインg1,g2,g3としてもよい。
ハフマン符号化部７０２は、スペクトル量子化部３０２
から入力された量子化後の低域周波数スペクトル情報の
振幅情報、位相情報および各バンドのバンドゲインをハ
フマン符号化するとともに、調波構造解析部７０１から
入力された前記パラメータを符号化して符号化列転送部
７０３に出力する。符号化列転送部７０３は、ハフマン
符号化部３０３から入力された符号化列を、規格で定め
られた転送用符号化ビットストリームのフォーマットに
変換して転送する。具体的には、符号化列転送部７０３
は、スペクトル量子化部３０２からの低域周波数スペク
トル情報をハフマン符号化して得られる符号化列を、符
号化ビットストリームにおいてオーディオ符号化列が格
納される領域に格納し、さらに、符号化ビットストリー
ムにおいて従来の復号化装置１００にはオーディオ符号
化列と認識されない領域またはその領域のデータに対す
る復号化装置の処理が規定されていない領域に、調波構
造解析部７０１からのパラメータをハフマン符号化して
得られる符号化列を格納し、符号化ビットストリームと
して伝送路または記録媒体に出力する。

【００２３】図７は、図６に示した符号化装置７００の
符号化列転送部７０３によって出力される符号化ビット
ストリームを示す図である。図７のストリーム１に示す
ように、符号化ビットストリームが、１フレームを復号
化するための１フレームデータ（１）〜１フレームデー
タ（３）からなるとき、符号化列転送部７０３は、スト
リーム２に示すように、それぞれの１フレームデータの
一部（点線部）を調波構造解析部７０１の解析結果を格
納するために配分しておき、符号化ビットストリームを
構成する。ＭＰＥＧ−２ＡＡＣ方式の場合、符号化ビ
ットストリーム２の点線部が規格書記載のraw_data_blo
ck( )におけるfill_element( )に相当する。ＭＰＥＧ−
２ＡＡＣの復号化装置では、通常、fill_element( )
は読み飛ばされる領域であるため、符号化装置７００に
よる符号化ビットストリームをＭＰＥＧ−２ＡＡＣの
復号化装置で復号化しても、再生音に影響を与えず、問
題なくオーディオ信号を再生することが可能である。一
方、本実施の形態２に係る復号化装置の拡張復号化部が
符号化ビットストリームにあるfill_element( )を読み
出して復号化することにより、広帯域なオーディオ再生
が可能になる。

【００２４】なお、ここでは符号化ビットストリームと
してＭＰＥＧ−２ＡＡＣの場合を述べたが、ＭＰＥＧ
−４ＡＡＣの場合も、ＭＰＥＧ−２ＡＡＣと同様で
ある。また、ＩＳＯ／ＩＥＣ１１１７２−３（ＭＰＥ
Ｇ−１ＬＡＹＥＲ３方式）の場合は、ancillary_data
( )に拡張復号化部が復号化するストリームを符号化す
ることでMPEG-2 AACと同様の効果が期待できる。MPEG-
2 LAYER3の場合も同様である。このようにして、符号
化列を構成することで、通常の核復号化部のみを復号化
として持つ方法においても問題なく再生音を得ることが
でき、かつ、拡張復号化部を有する復号化装置において
は、広帯域な再生音を得ることができる。

【００２５】図８は、実施の形態２に係る復号化装置８
００の構成を示すブロック図である。この復号化装置２
００は、核復号化部１０２、拡張復号化部８０１および
スペクトル加算部１０３を備える。さらに、拡張復号化
部８０１は、復号化部８０２および調波生成部８０３を
備える。復号化装置８００が、実施の形態１の復号化装
置１００と異なる点は、拡張復号化部８０１への入力が
周波数スペクトル情報ではなく、符号化列であることで
ある。構成においても、実施の形態１と異なる点は、拡
張復号化部８０１のみであるので、以下では、拡張復号
化部８０１の動作についてだけ説明する。拡張復号化部
８０１に入力される符号化列には、図６に示した調波構
造解析部７０１によって解析された調波構造を示すパラ
メータが、核復号化部１０２によってオーディオ符号化
列と認識されない領域に格納されている。復号化装置８
００の図示しない前段には、入力される符号化列の前記
領域から、調波構造を示すパラメータを抽出する処理部
が設けられており、拡張復号化部８０１の復号化部８０
２は、この処理部によって抽出されたパラメータを復号
化する。調波生成部８０３は、復号化部８０２によって
復号化されたパラメータに基づいて、各フレームの高域
に、調波構造をもつ拡張スペクトル情報を生成する。

【００２６】図９は、図８に示した調波生成部８０３に
よって生成される拡張スペクトル情報の一例を示す図で
ある。なお、図９において示されている各波形は、アナ
ログではなくデジタル波形である。以下の波形図におい
ても同様である。図９では、復号化部８０２が復号化す
るバンドの数がバンド１、バンド２およびバンド３から
なる３個であり、それぞれのバンドの平均振幅（バンド
ゲイン）の値がg1,g2,g3である場合を示している。ここ
では、拡張スペクトル情報の調波周期Ｔは、あらかじめ
定めた一定値をとるものとし、位相は実施の形態１と同
様にして決定するものとする。このように、本実施の形
態２の復号化装置８００によれば、拡張復号化部８０１
が符号化装置７００から取得したバンドゲインに従って
拡張スペクトル情報を高域に追加的に生成することによ
って、より原音に近い高域スペクトルを生成することが
できるので、少ない情報量の入力符号化列から、より自
然で、より広帯域な再生音を得ることができる。

【００２７】なお、本実施の形態２の符号化装置７００
および復号化装置８００では、符号化装置７００が各フ
レームの高域における各バンドのバンドゲインのみを調
波構造を表すパラメータとして復号化装置８００に転送
したが、本発明はこれに限定されず、併せて、高域にお
ける周波数スペクトル情報の調波周期Ｔおよびオフセッ
トoffsetなどをパラメータとして転送してもよい。この
場合、調波構造解析部７０１による調波周期Ｔおよびオ
フセットoffsetの検出方法は、実施の形態１で説明した
拡張復号化部１０４による方法と同様である。

【００２８】また、ここでは高域におけるバンドの数を
「３」としたが、本発明はこれに限定されず、高域にお
けるバンドの数はいくつでもよい。また、高域における
バンドの区切りは、ＭＰＥＧ−２ＡＡＣなどの規格に
一致するものである必要はなく、符号化装置７００と復
号化装置８００との間で適当な数に定めておけばよい。

【００２９】（実施の形態３）図１０は、実施の形態３
に係る復号化装置１１００の構成を示すブロック図であ
る。この復号化装置１１００は、核復号化部１０２、ス
ペクトル加算部１０３および拡張復号化部１１０１から
構成される。拡張復号化部１１０１は、周期検出部１０
５、復号化部１１０２および調波生成部１１０３を備え
る。実施の形態３は、実施の形態１および実施の形態２
と拡張復号化部１１０１への入力が周波数スペクトル情
報と符号化列とである点が異なる。従って、以下では拡
張復号化部１１０１の動作について述べる。

【００３０】拡張復号化部１１０１に入力される符号化
列は、核復号化部１０２で復号化される周波数帯域（低
域）の周波数スペクトル情報を複数づつまとめたバンド
の平均振幅に相当する係数（バンドゲイン）である。こ
の符号化列を復号化装置１１００に出力するのは従来の
符号化装置３００であってよい。拡張復号化部１１０１
の復号化部１１０２は、入力される符号化列を復号化し
て、低域における各バンドのバンドゲインを読み出し、
そのうちの適当なバンドゲインを選択するか、または高
域における各バンドに対応するバンドゲインを計算す
る。例えば、低域において調波構造を示す局所的ピーク
が属するバンドのバンドゲインを選択し、高域の各バン
ドの平均振幅とする。または、低域の周波数帯域を高域
に対応させた、より大きい新たなバンドに区切り、調波
構造を示す局所的ピークが属するバンドのバンドゲイン
を、高域に対応させた新たなバンド内で平均し、高域の
各バンドの平均振幅とするなどである。拡張復号化部１
１０１に入力される周波数スペクトル情報は、核復号化
部１０２で復号化された周波数スペクトル情報であり、
周期検出部１０５では、この周波数スペクトル情報から
調波構造（調波周期T）を抽出する。調波構造の抽出は
実施の形態１で述べた手法と同様である。調波生成部１
１０３では、周期検出部１０５で検出された調波周期T
を有し、復号化部１１０２から得たバンドゲインを高域
における各バンドの平均振幅とした、調波構造を有する
拡張スペクトル情報を出力する。

【００３１】このように、本実施の形態３の復号化装置
１１００では、符号化列から得た低域バンドのバンドゲ
インに基づいて拡張スペクトル情報を生成するので、符
号化されない高域周波数スペクトル情報におけるバンド
ゲインを検出するための新たな構成を符号化装置内に設
ける必要がなく、なおかつ、少ない情報量の符号化列か
ら広帯域で、より自然な再生音を得ることができる。

【００３２】なお、上記実施の形態３では、拡張復号化
部１１０１が入力される符号化列から、複数の周波数情
報を１つのバンドとして扱い、そのバンドに対する平均
振幅に相当する係数であるバンドゲインを読み出すとし
たが、必ずしも拡張復号化部１１０１において読み出す
必要はなく、復号化装置１１００の前段に、入力符号化
列からバンドゲインを抽出する処理部を設けておいても
よい。

【００３３】また、上記実施の形態３においては、符号
化列から得た低域のバンドゲインを高域における各バン
ドの平均振幅としたが、本発明はこれに限定されず、実
施の形態２のように、符号化装置７００によって生成さ
れた符号化列から、直接、高域のバンドゲインを取得す
るようにしてもよい。

【００３４】なお、上記実施の形態３においては、拡張
復号化部１１０１は、低域周波数スペクトル情報から調
波構造を抽出し、符号化列から得た低域のバンドゲイン
を高域における各バンドの平均振幅とした、拡張スペク
トル情報を生成したが、本発明はこれに限定されず、上
記と同じ低域周波数スペクトル情報および符号化列を入
力として、低域と同様の拡張スペクトル情報を生成する
としてもよい。この場合、周期検出部１０５は不要であ
る。

【００３５】具体的には、拡張復号化部１１０１に入力
される符号化列から得られる情報は、核復号化部１０２
で復号化される周波数帯域（低域）の周波数スペクトル
情報を複数づつまとめたバンドの平均振幅（バンドゲイ
ン）に相当する係数g(j)である。周波数スペクトル情報
は、核復号化部１０２で復号化された周波数スペクトル
情報sp(j)である。調波生成部１１０３では、この周波
数スペクトル情報sp(j)から、式３で示される正規化さ
れた周波数スペクトル情報nor_sp(i)を作成する。正規
化された周波数スペクトル情報とは、複数の周波数スペ
クトル情報 sp(j)をまとめて１つのバンドを構成し、バ
ンド内の周波数スペクトル情報の位相と、相対的な振幅
値を保持したものであり、バンド内の周波数スペクトル
のエネルギーを「１」にしたものである。

【数２】

【００３６】式２において、sp(i)はi番目の周波数スペ
クトル情報の値であり、ng(j)はバンドｊにおける周波
数スペクトル情報のエネルギーであり、正規化係数であ
る。また、nor_sp(i)が正規化された周波数情報であ
る。復号化部１１０２で符号化列を復号化して得られた
バンドの平均振幅に相当する値がg(j)であるとすると、
拡張復号化部１１０１の出力である拡張スペクトル情報
ex_sp(i+ex_offset)は、式４で表される。

【数３】

【００３７】式４において、ex_offsetは、周波数スペ
クトル情報と拡張スペクトル情報との周波数のずれを示
す値（整数値）である。例えば、周波数スペクトル情報
が５１２本からなる周波数スペクトル情報の場合、ex_o
ffsetとして固定的に「５１２」を選出すれば、最大５
１２本の拡張スペクトル情報が高域に生成できる。さら
に、低域の周波数スペクトル情報と拡張スペクトル情報
とを周波数軸上で加算して１０２４本の出力周波数スペ
クトル情報を得ることができる。ex_offsetは固定値で
あってもいいし、可変であっても構わない。なお、上記
の例では、拡張復号化部１１０１に入力される符号化列
から得られる情報が、低域周波数スペクトル情報を複数
づつまとめたバンドの平均振幅（バンドゲイン）に相当
する係数g(j)であるとしたが、この場合も、入力される
符号化列から、高域の各バンドに対応するバンドゲイン
g(j)を取得するとしてもよい。また、上記例のように低
域の各バンドに対応するバンドゲインg(j)を用いる場
合、低域のバンドゲインg(j)をそのまま高域の各バンド
に適用せず、所定の係数をかけて調整した後、高域の各
バンドに対するバンドゲインとして用いるようにしても
よい。また、ここでは、正規化された周波数スペクトル
情報nor_sp(i) を低域周波数スペクトル情報から求めた
が、本発明はこの例に限定されず、例えば、高域におけ
る周期的ピークとなる周波数スペクトル情報の間を、バ
ンド内の周波数スペクトル情報の平均エネルギーがg(j)
となるような周波数スペクトル情報をランダムに発生さ
せて補間し、拡張スペクトル情報を生成するとしてもよ
い。

【００３８】このように構成された復号化装置１１００
によれば、符号化列から得られたバンドゲインと、核復
号化部１０２によって復号化された周波数スペクトル情
報とを用いて、低域と同様の周波数スペクトル情報を高
域に生成することができるので、少ない情報量の符号化
列から、より広帯域な再生音を得ることができる。

【００３９】（実施の形態４）図１１は、ポリフェーズ
フィルターバンクのフィルターから出力された時間周波
数信号を復号化する実施の形態４に係る復号化装置１２
００の構成を示すブロック図である。実施の形態４の復
号化装置１２００は、ポリフェーズフィルターバンクな
どのフィルターから出力された時間周波数信号を用いて
離散オーディオ信号の復号化を行う点で、上記実施の形
態１〜３と異なる。復号化装置１２００は、核復号化部
１２０１、スペクトル加算部１２０２および拡張復号化
部１２０３を備える。さらに、拡張復号化部１２０３
は、復号化部１２０４および調波生成部１２０５を備え
る。また、本実施の形態４の復号化装置１２００に対し
て前記符号化ビットストリームを出力する符号化装置に
は、図６に示した符号化装置７００の調波構造解析部７
０１に相当する新たな構成、例えば周期性解析部を要す
る。本実施の形態４の周期性解析部では、高域バンドの
時間周波数信号から、高域バンドのスペクトル値の時間
変化における周期性を解析して、高域バンドのバンドゲ
イン情報g、周期情報 Tおよび位相情報offsetを抽出
し、符号化ビットストリーム内において規格に従えば従
来の復号化装置では読み飛ばされる領域に、抽出した前
記スペクトル値の時間変化における周期性を示す各情報
を符号化して格納する。また、実施の形態４の符号化装
置では、ポリフェーズフィルターバンクなどのフィルタ
ー出力を符号化する点が図６に示した符号化装置７００
と異なる。

【００４０】上記のように構成される復号化装置１２０
０において、核復号化部１２０１は、入力される符号化
ビットストリームから、ポリフェーズフィルターバンク
のフィルター出力である、低域の時間周波数信号を復号
化する。拡張復号化部１２０３は、入力符号化列から、
高域各バンドの時間周波数信号のスペクトル値の時間変
化における周期性を表すパラメータを復号化し、復号化
されたパラメータに従って、高域にスペクトル値の時間
変化における周期性を有する拡張時間周波数信号を生成
する。復号化部１２０４は、拡張復号化部１２０３に入
力される符号化ビットストリームにおいて、すでに説明
したように、核復号化部１２０１には読み飛ばされる領
域から高域の各周波数バンド（以下、「バンド」とい
う）に対応するパラメータであるバンドゲイン情報g、
周期情報 T、位相情報offsetを抽出して復号化する。調
波生成部１２０５は、復号化された前記スペクトル値の
時間変化における周期性を表す各パラメータに基づい
て、高域に拡張時間周波数信号を生成する。スペクトル
加算部１２０２は、核復号化部１２０１と拡張復号化部
１２０３とからそれぞれ入力される低域の時間周波数信
号と高域の拡張時間周波数信号とを加算して、出力時間
周波数信号を生成する。このように生成された出力時間
周波数信号は、高域に拡張時間周波数信号が補完された
広帯域時間周波数信号であり、さらに、当該復号化装置
１２００の後段に設けられたポリフェーズフィルターバ
ンク逆変換部によって、時間軸上の離散オーディオ信号
に変換される。

【００４１】一般にオーディオ信号の符号化において
は、次のような手法が用いられている。入力される離
散オーディオ信号を時間領域の信号のまま、様々なフィ
ルター処理を用いて、そのパラメータを量子化し符号化
する。ＭＤＣＴ変換のように、フレーム単位で、時間
領域の信号を周波数スペクトルに一括直交変換して、そ
の周波数スペクトルを量子化して符号化する。ポリフ
ェーズフィルターバンクを用いて複数のバンドに信号を
分割し、各々のバンドに対して、そのバンドの周波数ス
ペクトルの時間変化を示す信号を、量子化して符号化す
るなどである。ポリフェーズフィルターバンクは当業者
には公知であるので、以下では図１２を用いて簡単に説
明する。

【００４２】図１２は、時間軸上の離散オーディオ信号
と時間周波数変換後の周波数スペクトル情報とを示す図
である。図１２（ａ）は、時間軸上の離散オーディオ信
号を示す図である。図１２（ａ）は、横軸に時間経過を
示し、縦軸にオーディオ信号の強度を示している。図１
２（ｂ）は、時間軸上の離散オーディオ信号を、ＭＤＣ
Ｔを用いて一括周波数変換して得られる周波数スペクト
ルを示す図である。図１２（ｂ）は、横軸に周波数変化
を示し、縦軸に周波数スペクトル情報の振幅（スペクト
ル値）を示している。図１２（ｃ）は、時間軸上の離散
オーディオ信号からポリフェーズフィルターバンクを用
いて得られる、複数のバンドの周波数スペクトル時間変
化を示す図である。図１２（ｃ）は、横軸に時間経過を
示し、縦軸に周波数スペクトル情報の振幅（スペクトル
値）を示している。図１２（ｂ）に示す周波数スペクト
ルは、図１２（ａ）に示した時間軸上の離散オーディオ
信号からフレーム時間毎に、１フレーム分のサンプル、
例えば１０２４サンプルを切り出し、切り出されたサン
プル、例えば１０２４サンプルを一括直交変換して得ら
れる。従って、図１２（ｂ）に示す周波数スペクトルの
波形は、例えば、１０２４サンプルの周波数スペクトル
情報の各スペクトル値を、周波数‐振幅平面にプロット
し、その各点を結んで得られる。

【００４３】これに対し、図１２（ｃ）に示した時間周
波数信号を得るには、１フレーム時間を（Ｍ＋１）分割
し（ただし、Ｍは自然数）、分割された１／（Ｍ＋１）
フレーム時間毎に、図１２（ａ）に示した時間軸上の離
散オーディオ信号から例えば１０２４／（Ｍ＋１）サン
プルを切り出す。次いで、切り出された１０２４／（Ｍ
＋１）サンプルを直交変換、例えばＭＤＣＴする。従っ
て、１フレーム時間に（Ｍ＋１）個の周波数スペクトル
が得られる。この（Ｍ＋１）個の周波数スペクトルのそ
れぞれは、図１２（ｂ）に示した周波数スペクトルと同
様、サンプリング周波数の半分の周波数を最大周波数と
する再生周波数帯域を表している。図１２（ｃ）に示し
た時間周波数信号は、さらに、得られた（Ｍ＋１）個の
各周波数スペクトルから、同一周波数の周波数スペクト
ル情報を抽出し、抽出された各周波数スペクトル情報
を、時間‐振幅平面にプロットし、その各点を結んで得
られる。従って、この場合、１フレームにつき、（Ｍ＋
１）個の時間周波数信号が得られる。この時間周波数信
号のそれぞれの波形は、各バンドのスペクトルの時間変
化を示している。従って、例えば、入力符号化列に含ま
れている周波数スペクトル情報の高域がカットされてい
る場合、同図のように、高域におけるバンドＭでは周波
数スペクトルの波形が現れず、一定値「０」を示してい
る。このような時間周波数信号がポリフェーズフィルタ
ーバンクからの出力信号である。

【００４４】上記のように生成された時間周波数信号を
表す符号化列は、復号化装置１２００の核復号化部１２
０１へと入力され、その符号化列に含まれている周波数
スペクトル情報に基づいてオーディオ信号が復号化され
る。前述したように、ポリフェーズフィルターバンクか
らの出力信号を、時間軸上のオーディオ離散信号に変換
するのも容易である。ここで、例えば、サンプリング周
波数４４.１ｋＨｚでサンプリングされた離散オーディ
オ信号を符号化して得られる周波数スペクトル情報のう
ち、核復号化部１２０１に入力される符号化列には、周
波数帯域０〜１１.０２５ｋＨｚまでの低域におけるバ
ンド０からバンドＫの時間周波数信号で表される周波数
スペクトル情報が含まれているものとする。

【００４５】拡張復号化部１２０３は、入力された符号
化ビットストリームの前記領域から、高域時間周波数信
号のスペクトル値の時間変化における周期性を表すパラ
メータを抽出し、抽出された前記パラメータに基づい
て、１１.０２５ｋＨｚ以上の高域のバンドを表す拡張
時間周波数信号を生成する。図１３は、図１１に示した
調波生成部１２０５によって生成される高域の時間周波
数信号を示す図である。拡張復号化部１２０３において
復号化部１２０４では、符号化列に含まれるスペクトル
値の時間変化における周期性を表すパラメータ、例え
ば、周期性に相当する周期情報Ｔ、ゲインに相当するゲ
イン情報gおよび時間周波数信号波形のオフセット情報o
ffsetを符号化ビットストリームから抽出し、復号化す
る。ここでは簡単に説明するために、復号化部１２０４
によって抽出される前述のパラメータT,g,offsetが、高
域における各バンドにつき１組の場合について述べる。
調波生成部１２０５は、例えば、図１３に示したバンド
Ｍに対応する時間周波数信号のように、高域における各
バンドにつき、周期 T、振幅g および位相offsetの余弦
関数g*cos(T*t/2π＋offset)で表される拡張時間周波数
信号を生成する。ここでは、

【００４６】このように、上記実施の形態４の復号化装
置１２００によれば、ポリフェーズフィルターバンクの
フィルター出力を用いて高域バンドに対応する拡張時間
周波数信号を生成するので、入力されるオーディオ符号
化列の情報量が少ないにもかかわらず、広帯域で音質に
優れ、かつ、原音の急峻な変化にも追従したオーディオ
信号を再生することができる。

【００４７】なお、ここでは、高域における各バンドの
拡張時間周波数信号を、余弦関数を用いて生成するとし
たが、本発明はこれに限定されず、他の関数を用いても
よい。また、復号化部１２０４によって抽出される周期
情報、ゲイン情報およびオフセット情報などは、必ずし
も１組でなくてもよく、１つのバンドに複数あってもよ
い。例えば、１つのバンドの時間周波数信号を生成する
場合に、あらかじめ定めた時間的区間において、異なる
組の周期性情報T、ゲイン情報gおよび位相情報offsetが
表すスペクトル値の時間変化における周期性をもった時
間周波数信号を生成するとしてもよい。

【００４８】なお、上記実施の形態４において拡張復号
化部１２０３は、高域バンドの時間周波数信号のスペク
トル値の時間変化における周期性を示すパラメータT,g,
offsetを入力符号化列から得るとしたが、本発明はこれ
に限定されず、スペクトル値の時間変化における周期性
を示すパラメータT,g,offsetの全部または一部を核復号
化部１２０１による復号化結果である低域バンドの時間
周波数信号から抽出するとしてもよい。以下では、周期
信号Ｔを、核復号化部１２０１による復号化結果である
低域時間周波数情報から得る場合について説明する。図
１４は、ポリフェーズフィルターバンクのフィルター出
力を用いた実施の形態４に係る他の復号化装置１５００
の構成を示すブロック図である。復号化装置１５００
は、核復号化部１２０１、スペクトル加算部１２０２お
よび拡張復号化部１５０１を備える。さらに、拡張復号
化部１５０１は、復号化部１２０４、周期検出部１５０
２および調波生成部１５０３を備える。拡張復号化部１
５０１は、入力符号化列から、高域における各バンドの
ゲイン情報gを取得し、核復号化部１２０１の出力であ
る低域時間周波数情報から、低域における各バンドの周
期Tp および位相offsetpを取得して、高域における各バ
ンドの拡張時間周波数信号を生成する。周期検出部１５
０２は、低域バンドの時間周波数信号から、実施の形態
１の周期検出部１０５と同様の方法を用いて、その周期
Tp および位相offsetpを検出する。調波生成部１５０３
は、周期検出部１５０２によって検出された周期Tp お
よび位相offsetpを用いて、高域バンドの時間周波数信
号を生成する。

【００４９】図１５は、低域バンドの時間周波数信号お
よび調波生成部１５０３によって生成される高域バンド
の拡張時間周波数信号の一例を示す図である。図１５に
おいて、バンド０からバンドＫまでの低域時間周波数信
号は、図１２（ｃ）および図１３に示した時間周波数信
号と同じである。調波生成部１５０３は、バンドＫより
大きい周波数帯域のバンド、例えばバンドＭの時間周波
数信号を、バンド０からバンドＫまでの適当なバンド、
例えばバンドＰの時間周波数信号を用いて生成する。こ
のようなバンドＰとして、例えば、あるフレームの低域
において、時間周波数信号の単位時間あたりの平均振幅
の大きいバンドが一定周波数間隔で現れる場合、その周
波数間隔で出現するバンドのうち、バンドＭに最も近い
１つが選択される。また、当該バンドＰの時間周波数信
号を用いて拡張時間周波数信号が生成されるバンドＭと
して、バンドＰから前述の周波数間隔だけ隔たった高域
に選択される。調波生成部１５０３は、周期検出部１５
０２によって検出された低域バンドＰの時間周波数信号
における周期性Tpを、所定の係数αでα倍して調整し、
周期α*Tpを有する時間周波数信号を、当該バンドＰの
時間周波数信号のオフセットoffsetpの位置を先頭とし
てバンドＭに生成する。さらに、調波生成部１５０３
は、振幅をゲインgによって調整してバンドＭの時間周
波数信号を生成する。ここで、α＝１とした場合は、単
なる転置であり、バンドＰの信号のoffsetpの位置を先
頭として、バンドＭにコピーしたものとなる。バンドＰ
およびバンドＭの時間周波数信号の長さがＬのとき、バ
ンドＭには長さα＊Ｌの時間周波数信号がコピーされる
が、バンドＭにおいて図中破線で示す先頭からoffsetp
までの部分の信号が不足することになる。このため、バ
ンドＭにおけるoffsetp分の信号は、バンドＰの信号が
周期的に繰り返されていることを前提として、バンドＰ
の先頭からoffsetp位置までの信号をコピーするなどし
て補間する。

【００５０】以上のように、符号化および復号化の過程
でポリフェーズフィルターバンクなどのフィルター出力
を用いた場合でも、各帯域の信号は一定の周期で強弱を
繰り返すという性質を利用することにより、実施の形態
１〜３の符号化および復号化方法を応用し、低域成分か
ら高域成分を復元することで、復号化装置において広帯
域なオーディオ信号を再生することができる。このよう
にして構成された復号化装置では、広帯域な再生音を、
少ない情報量の符号化列から得ることができる。

【００５１】なお、核復号化部１０２によって復号化さ
れる信号は、容易に受聴可能な時間軸上のオーディオ離
散信号列でもよいし、周波数スペクトルでもよいし、ポ
リフェーズフィルターバンクからのフィルター出力でも
よい。いずれも変換またはフィルター処理によって相互
に変換できる。

【００５２】図１６は、本発明の符号化装置、復号化装
置および本発明の復号化装置を備えた携帯電話機の外観
を示す図である。同図において、ＰＣカード１６００に
は、本発明の符号化装置および復号化装置をハードウエ
アとして実現した場合の回路基板である、オーディオ信
号の符号化および復号化専用のＬＳＩなどが組み込まれ
ている。このＰＣカード１６００を、ＳＴＢまたは汎用
のパーソナルコンピュータ１６０３の図示しないカード
スロットに挿入し、オーディオ信号の符号化および復号
化を行うことにより、従来に比べて、より広帯域なオー
ディオ信号を再生することができる。

【００５３】ＣＤ１６０１には、本発明の符号化装置お
よび復号化装置をソフトウェアとして実現した場合の符
号化プログラムおよび復号化プログラムが格納されてお
り、このＣＤ１６０１をパーソナルコンピュータ１６０
３のＣＤドライブ１６０２にセットし、これによって起
動されるプログラムに従ってオーディオ信号の符号化お
よび復号化を行うことにより、従来に比べて、より広帯
域なオーディオ信号を再生することができる。

【００５４】携帯電話機１６０４には、本発明の復号化
装置をハードウエアとして実現した場合のオーディオ信
号復号化専用のＬＳＩが組み込まれている。この携帯電
話機１６０４で本発明の符号化装置によって符号化され
たオーディオ信号を受信する場合は、低ビットレートの
伝送路であっても比較的少ないデータ量で符号化ビット
ストリームを伝送することができ、受信したオーディオ
信号をこの携帯電話機１６０４で再生することにより、
従来の復号化装置を備えた携帯電話機よりも、より広帯
域で自然なオーディオ信号を再生することができる。

【００５５】なお、本発明に係る符号化装置は、ＢＳお
よびＣＳを含む衛星放送の放送局に備えられるオーディ
オ符号化装置として、またインターネットなどの通信ネ
ットワークを介してコンテンツを配信するコンテンツ配
信サーバのオーディオ符号化装置として、さらに、汎用
のコンピュータによって実行されるオーディオ信号符号
化用のプログラムとして有用である。

【００５６】また、本発明に係る復号化装置は、家庭の
ＳＴＢに備えられるオーディオ復号化装置としてだけで
なく、オーディオ信号を再生する携帯電話機として、汎
用のコンピュータによって実行されるオーディオ信号復
号化用のプログラムとして、またＳＴＢまたは汎用のコ
ンピュータに備えられるオーディオ信号復号化用の専用
の回路基板、ＬＳＩなどとして、さらにＳＴＢまたは汎
用のコンピュータに挿入されるＩＣカードとして有用で
ある。

【００５７】

【発明の効果】本発明に係る復号化装置は、入力される
オーディオ符号化列から周波数スペクトル情報を生成す
る復号化装置であって、入力された前記符号化列を復号
化して、オーディオ信号を表す第１周波数スペクトル情
報を生成する核復号化手段と、前記第１周波数スペクト
ル情報に基づいて、前記符号化列によって表されていな
い周波数帯域に、前記第１周波数スペクトル情報が示す
調波構造を周波数軸上で延長したものに等しい調波構造
を示す第２周波数スペクトル情報を生成する拡張復号化
手段とを備えることを特徴とする。本発明に係る復号化
装置では、入力されるオーディオ符号化列から、当該符
号化列によって表されていない周波数帯域に、前記第１
周波数スペクトル情報が示す調波構造をもった第２周波
数スペクトル情報を生成する。したがって、本発明に係
る復号化装置は、低いビットレートの伝送路を介して、
データ量の削減された帯域の狭いオーディオ符号化列を
受信した場合であっても、広帯域なオーディオ符号化列
を提供することが可能となる。また、本来、オーディオ
信号が有している調波構造に基づいて、低域の第１周波
数スペクトル情報から高域の第２周波数スペクトル情報
を生成するので、聴覚的にいって、より自然な音質の広
帯域オーディオ信号を再生することができるという効果
がある。

【００５８】また、本発明に係る復号化装置は、入力さ
れるオーディオ符号化列から、周波数スペクトル情報を
生成する復号化装置であって、入力された前記符号化列
から、オーディオ信号を表す第１周波数スペクトル情報
を復号化する核復号化手段と、入力された前記符号化列
から、前記第１周波数スペクトル情報の周波数軸の延長
上の帯域においてオーディオ信号を表す周波数スペクト
ル情報が示す振幅に関する情報を復号化する拡張復号化
手段と、前記振幅に関する情報に基づいて、前記符号化
列によって表されていない周波数帯域に、前記第１周波
数スペクトル情報が示す調波構造を周波数軸上で延長し
たものに等しい調波構造を示す第２周波数スペクトル情
報を生成する調波生成手段とを備えることを特徴とす
る。本発明に係る復号化装置では、符号化装置におい
て、核符号化手段によって符号化こそされない周波数帯
域ではあるが、その周波数帯域のオーディオ信号そのも
のである周波数スペクトル情報を解析して得られた、振
幅に関する情報を入力符号化列の一部として取得し、前
記振幅に関する情報に基づいて、前記第１周波数スペク
トル情報が示す調波構造をもった第２周波数スペクトル
情報を生成する。したがって、より原音に近い、調波構
造をもった第２周波数スペクトル情報を高域に生成する
ことができるので、聴覚的にいって、さらに自然な音質
で、かつ、広帯域なオーディオ信号を再生することがで
きるという効果がある。

【００５９】さらに、本発明に係る復号化装置は、入力
されるオーディオ符号化列から周波数スペクトル情報を
生成する復号化装置であって、入力された前記符号化列
を復号化して、ポリフェーズフィルターバンクの出力で
ある、周波数帯域ごとに同一周波数帯域に属する周波数
スペクトル情報の時間変化を表したオーディオ時間周波
数信号である第１周波数スペクトル情報を生成する核復
号化手段と、前記第１周波数スペクトル情報の帯域成分
である前記時間周波数信号に基づいて、前記符号化列に
よって表されていない周波数帯域に、前記第１周波数ス
ペクトル情報が有する時間的周期性を示す、当該周波数
帯域の時間周波数信号である第２周波数スペクトル情報
を生成する拡張復号化手段とを備えることを特徴とす
る。したがって、本発明に係る復号化装置では、原音の
急峻な変化や振動に対応したオーディオ信号を再生する
ことができるとともに、広帯域なオーディオ信号を再生
することができるという効果がある。

【００６０】また、本発明に係る符号化装置は、オーデ
ィオ信号の周波数スペクトル情報から符号化列を生成す
る符号化装置であって、入力された前記周波数スペクト
ル情報を符号化して、オーディオ符号化列を生成する核
符号化手段と、入力された前記周波数スペクトル情報か
ら、前記核符号化手段で符号化されなかった周波数帯域
の周波数スペクトル情報について、当該周波数スペクト
ル情報の振幅に関する情報を符号化する拡張符号化手段
とを備えることを特徴とする。本発明に係る符号化装置
によれば、高域周波数成分は、その微細構造を符号化せ
ず、主に平均振幅の情報だけを符号化しているので、高
域周波数成分が符号化ビットストリームで占有する情報
量を極小化することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る復号化装置の構成
を示すブロック図である。

【図２】オーディオ周波数スペクトル情報の低域におけ
る調波構造を模式的に示す図である。

【図３】図１に示された復号化装置の出力周波数スペク
トル情報を模式的に示す図である。

【図４】図１の核復号化部によって復号化される低域周
波数スペクトル情報から調波構造を抽出する他の方法を
示す図である。

【図５】図４に示した調波構造抽出方法を用いて生成さ
れる拡張スペクトル情報を模式的に示す図である。

【図６】実施の形態２に係る符号化装置の構成を示すブ
ロック図である。

【図７】図６に示した符号化装置の符号化列転送部によ
って出力される符号化ビットストリームを示す図であ
る。

【図８】実施の形態２に係る復号化装置の構成を示すブ
ロック図である。

【図９】図８に示した調波生成部によって生成される拡
張スペクトル情報の一例を示す図である。

【図１０】実施の形態３に係る復号化装置の構成を示す
ブロック図である。

【図１１】ポリフェーズフィルターバンクのフィルター
から出力された時間周波数信号を復号化する実施の形態
４に係る復号化装置１２００の構成を示すブロック図で
ある。

【図１２】（ａ）は、時間軸上の離散オーディオ信号を
示す図である。（ｂ）は、時間軸上の離散オーディオ信
号を、ＭＤＣＴを用いて一括周波数変換して得られる周
波数スペクトルを示す図である。（ｃ）は、時間軸上の
離散オーディオ信号からポリフェーズフィルターバンク
を用いて得られる、複数のバンドの周波数スペクトル時
間変化を示す図である。

【図１３】図１１に示した調波生成部によって生成され
る高域の時間周波数信号を示す図である。

【図１４】ポリフェーズフィルターバンクのフィルター
出力を用いた実施の形態４に係る他の復号化装置の構成
を示すブロック図である。

【図１５】低域バンドの時間周波数信号および調波生成
部によって生成される高域バンドの拡張時間周波数信号
の一例を示す図である。

【図１６】本発明の符号化装置、復号化装置および本発
明の復号化装置を備えた携帯電話機の外観を示す図であ
る。

【図１７】従来の符号化装置の構成を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

１００復号化装置１０２核復号化部１０３スペクトル加算部１０４拡張復号化部１０５周期検出部１０６調波生成部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田中直也大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者西尾孝祐大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5D045 DA20 5J064 AA02 BA09 BA16 BC02 BC08 BC11 BC15 BC16 BC27 BD02 BD04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力されるオーディオ符号化列から周波
数スペクトル情報を生成する復号化装置であって、入力された前記符号化列を復号化して、オーディオ信号
を表す第１周波数スペクトル情報を生成する核復号化手
段と、前記第１周波数スペクトル情報に基づいて、前記符号化
列によって表されていない周波数帯域に、前記第１周波
数スペクトル情報が示す調波構造を周波数軸上で延長し
たものに等しい調波構造を示す第２周波数スペクトル情
報を生成する拡張復号化手段とを備えることを特徴とす
る復号化装置。
【請求項２】前記拡張復号化手段は、前記第１周波数スペクトル情報が示す調波構造の周期を
解析する調波構造解析部と、前記解析の結果、前記第１周波数スペクトル情報におい
て検出された周期を有する、調波構造を示す第２周波数
スペクトル情報を生成する調波生成部とを備えることを
特徴とする請求項１記載の復号化装置。
【請求項３】前記調波構造解析部は、調波構造の前記
周期を、前記第１周波数スペクトル情報の自己相関関数
を用いて検出することを特徴とする請求項２記載の復号
化装置。
【請求項４】前記調波生成部は、低域の周波数スペク
トル情報である前記第１周波数スペクトル情報の周波数
軸の延長上の高域に、所定の振幅を有する前記第２周波
数スペクトル情報を生成することを特徴とする請求項２
記載の復号化装置。
【請求項５】前記調波構造解析部は、さらに、前記第
１周波数スペクトル情報が示す調波構造を表現する調波
波形と、前記第２周波数スペクトル情報が示す調波構造
を前記第１周波数スペクトル情報が示す調波構造に連続
させるための前記第２周波数スペクトル情報の位相のず
れである調波オフセットとを検出し、前記調波生成部は、前記第１周波数スペクトル情報にお
いて検出された前記周期、調波波形および調波オフセッ
トで表現される前記第２周波数スペクトル情報を生成す
ることを特徴とする請求項２記載の復号化装置。
【請求項６】前記調波構造解析部は、前記第１周波数
スペクトル情報における１つのピークから隣接するピー
クまでの周波数幅から前記周期を検出し、前記調波構造
の１周期の振幅変化の形状から前記調波波形を検出し、
前記第１周波数スペクトル情報において前記調波構造を
示す最も周波数の高いピークと検出された前記周期とか
ら、前記調波オフセットを検出することを特徴とする請
求項５記載の復号化装置。
【請求項７】前記調波構造解析部は、前記第１周波数
スペクトル情報の１つのピークから隣接するピークまで
の周波数間隔における前記第１周波数スペクトル情報の
振幅変化を示す前記調波波形を関数で近似することによ
り調波波形を検出することを特徴とする請求項６記載の
復号化装置。
【請求項８】前記調波構造解析部は、前記調波波形を
余弦関数で近似することにより調波波形を検出すること
を特徴とする請求項７記載の復号化装置。
【請求項９】入力されるオーディオ符号化列から、周
波数スペクトル情報を生成する復号化装置であって、入力された前記符号化列から、オーディオ信号を表す第
１周波数スペクトル情報を復号化する核復号化手段と、入力された前記符号化列から、前記第１周波数スペクト
ル情報の周波数軸の延長上の帯域においてオーディオ信
号を表す周波数スペクトル情報が示す振幅に関する情報
を復号化する拡張復号化手段と、前記振幅に関する情報に基づいて、前記符号化列によっ
て表されていない周波数帯域に、前記第１周波数スペク
トル情報が示す調波構造を周波数軸上で延長したものに
等しい調波構造を示す第２周波数スペクトル情報を生成
する調波生成手段とを備えることを特徴とする復号化装
置。
【請求項１０】前記振幅に関する情報は、入力された
前記符号化列に表されていない、前記第１周波数スペク
トル情報の延長上の高域の周波数スペクトル情報につい
て、複数の周波数スペクトル情報を１つのバンドとし
て、前記バンド内の周波数スペクトル情報の平均エネル
ギーを表すバンドゲイン情報であって、前記調波生成手段は、前記バンド内の前記第２周波数ス
ペクトル情報の平均エネルギーが、前記バンドゲイン情
報に示される平均エネルギーと一致するように第２周波
数スペクトル情報を生成することを特徴とする請求項９
記載の復号化装置。
【請求項１１】前記調波生成手段は、所定の周期を有
する前記第２周波数スペクトル情報を生成することを特
徴とする請求項１０記載の復号化装置。
【請求項１２】前記復号化装置は、さらに、前記第１周波数スペクトル情報の調波構造を解析し、前
記調波構造を表すパラメータを出力する調波構造解析手
段を備え、前記調波生成手段は、前記振幅に関する情報と前記パラ
メータとに基づいて、前記第２周波数スペクトル情報を
生成することを特徴とする請求項１０記載の復号化装
置。
【請求項１３】前記調波構造解析手段は、前記複数の
第１周波数スペクトル情報のピークの周期性を表すパラ
メータを出力し、前記調波生成手段は、前記周期性を表すパラメータに基
づいて、前記バンド内の平均エネルギーが、前記バンド
ゲイン情報に示される平均エネルギーと一致し、かつ、
前記第１周波数スペクトル情報が示す調波構造を周波数
軸上で延長したものに等しい調波構造を有する第２周波
数スペクトル情報を生成することを特徴とする請求項１
２記載の復号化装置。
【請求項１４】前記復号化装置は、さらに、前記第１周波数スペクトル情報の調波構造を解析し、前
記調波構造を表すパラメータを出力する調波構造解析手
段を備え、前記調波生成手段は、前記振幅に関する情報と前記パラ
メータとに基づいて、前記第２周波数スペクトル情報を
生成することを特徴とする請求項９記載の復号化装置。
【請求項１５】入力されるオーディオ符号化列から周
波数スペクトル情報を生成する復号化装置であって、入力された前記符号化列を復号化して、ポリフェーズフ
ィルターバンクの出力である、周波数帯域ごとに同一周
波数帯域に属する周波数スペクトル情報の時間変化を表
したオーディオ時間周波数信号である第１周波数スペク
トル情報を生成する核復号化手段と、前記第１周波数スペクトル情報の帯域成分である前記時
間周波数信号に基づいて、前記符号化列によって表され
ていない周波数帯域に、前記第１周波数スペクトル情報
が有する時間的周期性を示す、当該周波数帯域の時間周
波数信号である第２周波数スペクトル情報を生成する拡
張復号化手段とを備えることを特徴とする復号化装置。
【請求項１６】前記拡張復号化手段は、前記第１周波数スペクトル情報の前記時間周波数信号が
示す時間的周期性を解析する周期性解析部と、前記解析の結果、前記第１周波数スペクトル情報におい
て検出された時間的周期性を有する、前記第２周波数ス
ペクトル情報を生成する調波生成部とを備えることを特
徴とする請求項１５記載の復号化装置。
【請求項１７】前記周期性解析部は、前記第１周波数
スペクトル情報において、平均振幅の大きい前記時間周
波数信号が一定周波数間隔で出現する場合に、当該時間
周波数信号の１つを選択して前記時間的周期性を解析
し、前記調波生成部は、前記第１周波数スペクトル情報によ
って表されていない高域の周波数帯域であって、選択さ
れた前記時間周波数信号が表している周波数帯域から、
周波数軸上で前記一定周波数間隔で延長上に相当する周
波数帯域に、前記時間的周期性を有する時間周波数信号
である前記第２周波数スペクトル情報を生成することを
特徴とする請求項１６記載の復号化装置。
【請求項１８】前記調波生成部は、前記周期性解析部
によって選択された前記時間周波数信号を、選択された
前記時間周波数信号が表している周波数帯域から、周波
数軸上で前記一定周波数間隔で延長上に相当する高域の
前記周波数帯域にコピーすることによって前記第２周波
数スペクトル情報を生成することを特徴とする請求項１
７記載の復号化装置。
【請求項１９】オーディオ信号の周波数スペクトル情
報から符号化列を生成する符号化装置であって、入力された前記周波数スペクトル情報を符号化して、オ
ーディオ符号化列を生成する核符号化手段と、入力された前記周波数スペクトル情報から、前記核符号
化手段で符号化されなかった周波数帯域の周波数スペク
トル情報について、当該周波数スペクトル情報の振幅に
関する情報を符号化する拡張符号化手段とを備えること
を特徴とする符号化装置。
【請求項２０】前記拡張符号化手段は、前記核符号化
手段で符号化しなかった周波数帯域の周波数スペクトル
情報について、複数の周波数スペクトル情報を１つのバ
ンドとして、バンド内の周波数スペクトル情報が示す振
幅を示すバンドゲイン情報を符号化することを特徴とす
る請求項１９記載の符号化装置。
【請求項２１】前記拡張符号化手段は、前記バンドゲ
イン情報として、前記バンド内の周波数スペクトル情報
が示す平均エネルギーに相当する情報を符号化すること
を特徴とする請求項２０記載の符号化装置。
【請求項２２】前記符号化装置は、さらに、前記核符号化手段によって符号化された前記第１周波数
スペクトル情報を、所定の符号化列ビットストリーム内
のオーディオ信号を格納すべきデータ領域に格納し、前
記拡張符号化手段によって符号化された前記振幅に関す
る情報を、前記符号化列ビットストリーム内において復
号化装置が当該データ領域に格納されているデータを読
み取ったとしても読み取ったデータに対する復号化装置
での処理が定められていないデータ領域に格納し、当該
符号化列ビットストリームを出力するストリーム生成部
を備えることを特徴とする請求項１９記載の符号化装
置。
【請求項２３】入力されるオーディオ符号化列から周
波数スペクトル情報を生成する復号化方法であって、入力された前記符号化列を復号化して、オーディオ信号
を表す第１周波数スペクトル情報を生成する核復号化ス
テップと、前記第１周波数スペクトル情報に基づいて、前記符号化
列によって表されていない周波数帯域に、前記第１周波
数スペクトル情報が示す調波構造を周波数軸上で延長し
たものに等しい調波構造を示す第２周波数スペクトル情
報を生成する拡張復号化ステップとを含むことを特徴と
する復号化方法。
【請求項２４】入力されるオーディオ符号化列から、
オーディオ信号を表す第１周波数スペクトル情報を復号
化する核復号化ステップと、入力された前記符号化列から、前記第１周波数スペクト
ル情報の周波数軸の延長上の帯域においてオーディオ信
号を表す周波数スペクトル情報が示す振幅に関する情報
を復号化する拡張復号化ステップと、前記第１周波数スペクトル情報の調波構造を解析し、前
記調波構造を表すパラメータを出力する調波構造解析ス
テップ前記振幅に関する情報と前記パラメータとに基づ
いて、前記符号化列によって表されていない周波数帯域
に、前記第１周波数スペクトル情報が示す調波構造を周
波数軸上で延長したものに等しい調波構造を示す第２周
波数スペクトル情報を生成する調波生成ステップとを含
むことを特徴とする復号化方法。
【請求項２５】入力されるオーディオ符号化列から周
波数スペクトル情報を生成する復号化方法であって、入力された前記符号化列を復号化して、ポリフェーズフ
ィルターバンクの出力である、周波数帯域ごとに同一周
波数帯域に属する周波数スペクトル情報の時間変化を表
したオーディオ時間周波数信号である第１周波数スペク
トル情報を生成する核復号化ステップと、前記第１周波数スペクトル情報の帯域成分である前記時
間周波数信号に基づいて、前記符号化列によって表され
ていない周波数帯域に、前記第１周波数スペクトル情報
が有する時間的周期性を示す、当該周波数帯域の時間周
波数信号である第２周波数スペクトル情報を生成する拡
張復号化ステップとを含むことを特徴とする復号化方
法。
【請求項２６】オーディオ信号の周波数スペクトル情
報から符号化列を生成する符号化方法であって、入力された前記周波数スペクトル情報を符号化して、オ
ーディオ符号化列を生成する核符号化ステップと、入力された前記周波数スペクトル情報から、前記核符号
化ステップで符号化されなかった周波数帯域の周波数ス
ペクトル情報について、当該周波数スペクトル情報の振
幅に関する情報を符号化する拡張符号化ステップとを含
むことを特徴とする符号化方法。
【請求項２７】入力されるオーディオ符号化列から周
波数スペクトル情報を生成する復号化装置のためのプロ
グラムであって、入力された前記符号化列を復号化して、オーディオ信号
を表す第１周波数スペクトル情報を生成する核復号化ス
テップと、前記第１周波数スペクトル情報に基づいて、前記符号化
列によって表されていない周波数帯域に、前記第１周波
数スペクトル情報が示す調波構造を周波数軸上で延長し
たものに等しい調波構造を示す第２周波数スペクトル情
報を生成する拡張復号化ステップとをコンピュータに実
行させるためのプログラム。
【請求項２８】入力されるオーディオ符号化列から周
波数スペクトル情報を生成する復号化装置のためのプロ
グラムであって、入力された前記符号化列を復号化して、ポリフェーズフ
ィルターバンクの出力である、周波数帯域ごとに同一周
波数帯域に属する周波数スペクトル情報の時間変化を表
したオーディオ時間周波数信号である第１周波数スペク
トル情報を生成する核復号化ステップと、前記第１周波数スペクトル情報の帯域成分である前記時
間周波数信号に基づいて、前記符号化列によって表され
ていない周波数帯域に、前記第１周波数スペクトル情報
が有する時間的周期性を示す、当該周波数帯域の時間周
波数信号である第２周波数スペクトル情報を生成する拡
張復号化ステップとをコンピュータに実行させるための
プログラム。
【請求項２９】オーディオ信号の周波数スペクトル情
報から符号化列を生成する符号化装置のためのプログラ
ムであって、入力された前記周波数スペクトル情報を符号化して、オ
ーディオ符号化列を生成する核符号化ステップと、入力された前記周波数スペクトル情報から、前記核符号
化ステップで符号化されなかった周波数帯域の周波数ス
ペクトル情報について、当該周波数スペクトル情報の振
幅に関する情報を符号化する拡張符号化ステップとをコ
ンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項３０】入力されるオーディオ符号化列から周
波数スペクトル情報を生成する復号化装置のためのプロ
グラムを記録した記録媒体であって、入力された前記符号化列を復号化して、オーディオ信号
を表す第１周波数スペクトル情報を生成する核復号化ス
テップと、前記第１周波数スペクトル情報に基づいて、前記符号化
列によって表されていない周波数帯域に、前記第１周波
数スペクトル情報が示す調波構造を周波数軸上で延長し
たものに等しい調波構造を示す第２周波数スペクトル情
報を生成する拡張復号化ステップとをコンピュータに実
行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み
取り可能な記録媒体。
【請求項３１】オーディオ信号の周波数スペクトル情
報から符号化列を生成する符号化装置のためのプログラ
ムを記録した記録媒体であって、入力された前記周波数スペクトル情報を符号化して、オ
ーディオ符号化列を生成する核符号化ステップと、入力された前記周波数スペクトル情報から、前記核符号
化ステップで符号化されなかった周波数帯域の周波数ス
ペクトル情報について、当該周波数スペクトル情報の振
幅に関する情報を符号化する拡張符号化ステップとをコ
ンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコ
ンピュータ読み取り可能な記録媒体。