JP2005057591A

JP2005057591A - オーディオ信号符号化装置及びオーディオ信号復号化装置

Info

Publication number: JP2005057591A
Application number: JP2003287854A
Authority: JP
Inventors: Yasuhito Watanabe; 泰仁渡邊
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-08-06
Filing date: 2003-08-06
Publication date: 2005-03-03

Abstract

【課題】オーディオ信号の圧縮効率を向上することができるオーディオ信号符号化装置を提供すること。
【解決手段】オーディオ信号符号化装置１０は、時間領域のオーディオ信号である時間領域信号を周波数領域のオーディオ信号である周波数領域信号に互いに異なる所定の変換方法で変換可能な変換器１１及び変換器１２と、時間領域信号の特性に基づいて複数の変換方法から特定の変換方法を選択する変換選択器１３と、変換選択器１３によって選択された変換方法で変換器１１又は変換器１２によって変換された周波数領域信号を符号化する符号化器１４とを備え、符号化器１４は、符号化した周波数領域信号と、変換選択器１３によって選択された変換方法の情報との双方を含む信号を生成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、オーディオ信号を符号化するオーディオ信号符号化装置及び符号化されたオーディオ信号を復号化するオーディオ信号復号化装置に関する。

従来、オーディオ信号を符号化するオーディオ信号符号化装置として、時間領域のオーディオ信号を周波数領域のオーディオ信号に変換した後、変換した周波数領域のオーディオ信号に対してエントロピー符号化や知覚符号化などの符号化を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特表２００２−５３２７６５号公報（第１４−１５頁、第２図）

しかしながら、上述した従来のオーディオ信号符号化装置においては、オーディオ信号の特性に関わらず、時間領域のオーディオ信号を周波数領域のオーディオ信号に変換する変換方法が常に同じであるので、オーディオ信号の特性によっては圧縮効率が低い場合があるという問題が有った。

そこで、本発明は、オーディオ信号の圧縮効率を向上することができるオーディオ信号符号化装置を提供すること及びこのオーディオ信号符号化装置によって符号化されたオーディオ信号を復号化することができる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。

上述した課題を解決するために、本発明のオーディオ信号符号化装置は、時間領域のオーディオ信号である時間領域信号を周波数領域の前記オーディオ信号である周波数領域信号に複数の変換方法で変換可能な時間周波数変換手段と、前記時間領域信号の特性に基づいて前記複数の変換方法から特定の変換方法を選択する変換方法選択手段と、前記変換方法選択手段によって選択された前記変換方法で前記時間周波数変換手段によって変換された前記周波数領域信号を符号化する信号符号化手段と、前記信号符号化手段によって符号化された前記周波数領域信号及び前記変換方法選択手段によって選択された前記変換方法の情報の双方を含む信号を生成する信号生成手段とを備えた構成を有している。

この構成により、本発明のオーディオ信号符号化装置は、時間領域のオーディオ信号の特性に基づいて変換方法を選択し、選択した変換方法で時間領域のオーディオ信号から変換された周波数領域のオーディオ信号を符号化するので、オーディオ信号の圧縮効率を向上することができる。

また、本発明のオーディオ信号符号化装置は、時間領域のオーディオ信号を複数の変換方法で変換して周波数領域の前記オーディオ信号である周波数領域信号を複数生成する周波数領域信号生成手段と、前記周波数領域信号生成手段によって生成された複数の前記周波数領域信号の特性に基づいて前記複数の変換方法から特定の変換方法を選択する変換方法選択手段と、前記変換方法選択手段によって選択された前記変換方法で前記周波数領域信号生成手段によって生成された前記周波数領域信号を符号化する信号符号化手段と、前記信号符号化手段によって符号化された前記周波数領域信号及び前記変換方法選択手段によって選択された前記変換方法の情報の双方を含む信号を生成する信号生成手段とを備えた構成を有している。

この構成により、本発明のオーディオ信号符号化装置は、時間領域のオーディオ信号から変換された周波数領域のオーディオ信号の特性に基づいて変換方法を選択し、選択した変換方法で時間領域のオーディオ信号から変換された周波数領域のオーディオ信号を符号化するので、オーディオ信号の圧縮効率を向上することができる。

また、本発明のオーディオ信号符号化装置は、前記信号符号化手段は、前記変換方法選択手段によって選択された前記変換方法に応じた方法で前記周波数領域信号を符号化する構成を有している。

この構成により、本発明のオーディオ信号符号化装置は、周波数領域のオーディオ信号を符号化するときに、周波数領域のオーディオ信号を時間領域のオーディオ信号から変換した変換方法に応じた方法で符号化するので、周波数領域信号を符号化する方法が常に同じである場合と比較して、オーディオ信号の圧縮効率を向上することができる。

また、本発明のオーディオ信号復号化装置は、符号化された周波数領域のオーディオ信号である符号化周波数領域信号及び変換方法の情報の双方を含む信号に含まれる前記符号化周波数領域信号を復号化する信号復号化手段と、前記信号から前記変換方法を取得する変換方法取得手段と、前記信号復号化手段によって復号化された前記符号化周波数領域信号に前記変換方法取得手段によって取得された前記変換方法の逆変換を行って時間領域の前記オーディオ信号を生成する時間領域信号生成手段とを備えた構成を有している。

この構成により、本発明のオーディオ信号復号化装置は、オーディオ信号符号化装置によって符号化されたオーディオ信号を復号化することができる。

また、本発明のオーディオ信号復号化装置は、前記信号復号化手段は、前記変換方法取得手段によって取得された前記変換方法に応じた方法で前記符号化周波数領域信号を復号化する構成を有している。

以上に説明したように、本発明によれば、オーディオ信号の圧縮効率を向上することができるオーディオ信号符号化装置を提供すること及びこのオーディオ信号符号化装置によって符号化されたオーディオ信号を復号化することができるオーディオ信号復号化装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

（第１の実施の形態）
まず、第１の実施の形態に係るオーディオ信号符号化装置の構成について説明する。

図１に示すように、本実施の形態に係るオーディオ信号符号化装置１０は、時間領域のオーディオ信号である時間領域信号を周波数領域のオーディオ信号である周波数領域信号に所定の変換方法で変換する変換器１１と、変換器１１の変換方法とは異なる所定の変換方法で時間領域信号を周波数領域信号に変換する変換器１２とを備えている。即ち、変換器１１及び変換器１２は、複数の変換方法で時間領域信号を周波数領域信号に変換可能な時間周波数変換手段を構成している。

また、オーディオ信号符号化装置１０は、外部から入力された時間領域信号の周波数特性や相関などの特性に基づいて変換器１１の変換方法及び変換器１２の変換方法から特定の変換方法を選択する変換方法選択手段としての変換選択器１３と、周波数領域信号を符号化する符号化器１４とを備えている。

なお、変換器１１及び変換器１２の変換方法としては、例えばＭＤＣＴ（ＭｏｄｉｆｉｅｄＤｉｓｃｒｅｔｅＣｏｓｉｎｅＴｒａｎｓｆｏｒｍ）変換、ヒルベルト変換、アダマール変換、ウェーブレット変換などの各種の変換方法がある。

また、変換選択器１３は、変換方法を選択したとき、変換器１１及び変換器１２のうち、選択した変換方法で時間領域信号を周波数領域信号に変換する変換器のみに時間領域信号を転送するようになっている。そして、符号化器１４は、変換器１１及び変換器１２によって変換された周波数領域信号を符号化するようになっている。即ち、符号化器１４は、変換選択器１３によって選択された変換方法で変換器１１又は変換器１２によって変換された周波数領域信号を符号化する信号符号化手段を構成している。

また、変換選択器１３は、変換方法を選択したとき、選択した変換方法の情報を符号化器１４に入力するようになっている。そして、符号化器１４は、符号化した周波数領域信号と、変換選択器１３から入力された変換方法の情報との双方を含む信号を生成し、生成した信号をビットストリームとして外部、例えばインターネットなどに出力するようになっている。即ち、符号化器１４は、符号化した周波数領域信号と、変換選択器１３によって選択された変換方法の情報との双方を含む信号を生成する信号生成手段を構成している。

次に、オーディオ信号符号化装置１０の動作について説明する。

外部から変換選択器１３に時間領域信号が入力されると、変換選択器１３は、外部から入力された時間領域信号の特性に基づいて変換器１１の変換方法及び変換器１２の変換方法から特定の変換方法を選択し、変換器１１及び変換器１２のうち、選択した変換方法で時間領域信号を周波数領域信号に変換する変換器のみに時間領域信号を転送する。

また、変換選択器１３は、変換器１１の変換方法及び変換器１２の変換方法から特定の変換方法を選択したとき、選択した変換方法の情報を符号化器１４に入力する。

次いで、変換器１１及び変換器１２のうち、変換選択器１３から時間領域信号が転送された変換器は、変換選択器１３から転送された時間領域信号を所定の変換方法で周波数領域信号に変換し、変換した周波数領域信号を符号化器１４に入力する。

そして、符号化器１４は、変換器１１又は変換器１２から入力された周波数領域信号を符号化して、符号化した周波数領域信号と、変換選択器１３から入力された変換方法の情報との双方を含む信号を生成し、生成した信号をビットストリームとして外部に出力する。

以上に説明したように、オーディオ信号符号化装置１０は、例えば、オーディオ信号が音声及び音楽の何れの信号であるのかといったことや、オーディオ信号が音楽の信号であるときにはどのような種類の音楽の信号であるのかといったことなどで異なる時間領域信号の特性に基づいて変換方法を選択し、選択した変換方法で時間領域信号から変換された周波数領域信号を符号化するので、時間領域信号を周波数領域信号に変換する変換方法が常に同じである場合と比較して、オーディオ信号の圧縮効率を向上することができる。

なお、オーディオ信号符号化装置１０は、変換器１１及び変換器１２という２つの変換器を備えているが、例えばオーディオ信号符号化装置１０自身の大きさなどに応じて、３つ以上の変換器を備えていても良い。

また、オーディオ信号符号化装置１０は、変換方法の情報を符号化せずに外部に出力するようになっているが、変換方法の情報を符号化して外部に出力するようになっていても良い。

（第２の実施の形態）
まず、第２の実施の形態に係るオーディオ信号符号化装置の構成について説明する。なお、第２の実施の形態に係るオーディオ信号符号化装置の構成のうち、第１の実施の形態に係るオーディオ信号符号化装置１０（図１参照。）の構成と同様な構成については、オーディオ信号符号化装置１０の構成と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図２に示すように、本実施の形態に係るオーディオ信号符号化装置２０の構成は、周波数領域信号を符号化する符号化器２１及び符号化器２２を、符号化器１４（図１参照。）に代えてオーディオ信号符号化装置１０（図１参照。）が備えた構成と同様である。

なお、変換選択器１３は、変換方法を選択したとき、変換器１１及び変換器１２のうち、選択した変換方法で時間領域信号を周波数領域信号に変換する変換器のみに時間領域信号を転送するようになっている。そして、符号化器２１は、変換器１１によって変換された周波数領域信号を符号化するようになっており、符号化器２２は、変換器１２によって変換された周波数領域信号を符号化するようになっている。即ち、符号化器２１は、変換選択器１３によって選択された変換方法で変換器１１によって変換された周波数領域信号を、変換選択器１３によって選択された変換方法に応じた方法で符号化する信号符号化手段を構成している。また、符号化器２２は、変換選択器１３によって選択された変換方法で変換器１２によって変換された周波数領域信号を、変換選択器１３によって選択された変換方法に応じた方法で符号化する信号符号化手段を構成している。

また、変換選択器１３は、変換方法を選択したとき、選択した変換方法の情報を符号化器２１及び符号化器２２に入力するようになっている。そして、符号化器２１及び符号化器２２は、符号化した周波数領域信号と、変換選択器１３から入力された変換方法の情報との双方を含む信号を生成し、生成した信号をビットストリームとして外部に出力するようになっている。即ち、符号化器２１及び符号化器２２は、符号化した周波数領域信号と、変換選択器１３によって選択された変換方法の情報との双方を含む信号を生成する信号生成手段を構成している。

次に、オーディオ信号符号化装置２０の動作について説明する。

また、変換選択器１３は、変換器１１の変換方法及び変換器１２の変換方法から特定の変換方法を選択したとき、選択した変換方法の情報を符号化器２１及び符号化器２２に入力する。

次いで、変換器１１及び変換器１２のうち、変換選択器１３から時間領域信号が転送された変換器は、変換選択器１３から転送された時間領域信号を所定の変換方法で周波数領域信号に変換し、変換した周波数領域信号を符号化器２１又は符号化器２２に入力する。

そして、符号化器２１及び符号化器２２のうち、変換器１１又は変換器１２から周波数領域信号が入力された符号化器は、変換器１１又は変換器１２から入力された周波数領域信号を符号化して、符号化した周波数領域信号と、変換選択器１３から入力された変換方法の情報との双方を含む信号を生成し、生成した信号をビットストリームとして外部に出力する。

以上に説明したように、オーディオ信号符号化装置２０は、例えば、オーディオ信号が音声及び音楽の何れの信号であるのかといったことや、オーディオ信号が音楽の信号であるときにはどのような種類の音楽の信号であるのかといったことなどで異なる時間領域信号の特性に基づいて変換方法を選択し、選択した変換方法で時間領域信号から変換された周波数領域信号を符号化するので、時間領域信号を周波数領域信号に変換する変換方法が常に同じである場合と比較して、オーディオ信号の圧縮効率を向上することができる。

また、オーディオ信号符号化装置２０は、周波数領域信号を符号化するときに、周波数領域信号を時間領域信号から変換した変換方法に応じた最適な方法で符号化するので、周波数領域信号を符号化する方法が常に同じである場合と比較して、オーディオ信号の圧縮効率を向上することができる。

なお、オーディオ信号符号化装置２０は、変換器１１及び変換器１２という２つの変換器を備えているが、例えばオーディオ信号符号化装置２０自身の大きさなどに応じて、３つ以上の変換器を備えていても良い。

また、オーディオ信号符号化装置２０は、変換方法の情報を符号化せずに外部に出力するようになっているが、変換方法の情報を符号化して外部に出力するようになっていても良い。

（第３の実施の形態）
まず、第３の実施の形態に係るオーディオ信号符号化装置の構成について説明する。

図３に示すように、本実施の形態に係るオーディオ信号符号化装置３０は、外部から入力された時間領域信号を周波数領域信号に所定の変換方法で変換する変換器３１と、外部から入力された時間領域信号を周波数領域信号に変換器３１の変換方法とは異なる所定の変換方法で変換する変換器３２とを備えている。即ち、変換器３１及び変換器３２は、複数の変換方法で時間領域信号を周波数領域信号に変換可能な時間周波数変換手段を構成している。

また、オーディオ信号符号化装置３０は、外部から入力された時間領域信号の周波数特性や相関などの特性に基づいて変換器３１の変換方法及び変換器３２の変換方法から特定の変換方法を選択する変換方法選択手段としての変換選択器３３と、周波数領域信号を符号化する符号化器３４とを備えている。

なお、変換器３１及び変換器３２の変換方法としては、例えばＭＤＣＴ変換、ヒルベルト変換、アダマール変換、ウェーブレット変換などの各種の変換方法がある。

また、変換選択器３３は、変換方法を選択したとき、変換器３１及び変換器３２のうち、選択した変換方法で時間領域信号を周波数領域信号に変換する変換器によって変換された周波数領域信号のみを符号化器３４に転送するようになっている。そして、符号化器３４は、変換選択器３３によって転送された周波数領域信号を符号化するようになっている。即ち、符号化器３４は、変換選択器３３によって選択された変換方法で変換器３１又は変換器３２によって変換された周波数領域信号を符号化する信号符号化手段を構成している。

また、変換選択器３３は、変換方法を選択したとき、選択した変換方法の情報を符号化器３４に入力するようになっている。そして、符号化器３４は、符号化した周波数領域信号と、変換選択器３３から入力された変換方法の情報との双方を含む信号を生成し、生成した信号をビットストリームとして外部、例えばインターネットなどに出力するようになっている。即ち、符号化器３４は、符号化した周波数領域信号と、変換選択器３３によって選択された変換方法の情報との双方を含む信号を生成する信号生成手段を構成している。

次に、オーディオ信号符号化装置３０の動作について説明する。

外部から変換器３１、変換器３２及び変換選択器３３に時間領域信号が入力されると、変換器３１及び変換器３２は、外部から入力された時間領域信号を所定の変換方法で周波数領域信号に変換し、変換した周波数領域信号を変換選択器３３に入力する。

次いで、変換選択器３３は、外部から入力された時間領域信号の特性に基づいて変換器３１の変換方法及び変換器３２の変換方法から特定の変換方法を選択し、変換器３１及び変換器３２のうち、選択した変換方法で時間領域信号を周波数領域信号に変換する変換器によって変換された周波数領域信号のみを符号化器３４に転送する。

また、変換選択器３３は、変換器３１の変換方法及び変換器３２の変換方法から特定の変換方法を選択したとき、選択した変換方法の情報を符号化器３４に入力する。

そして、符号化器３４は、変換選択器３３から入力された周波数領域信号を符号化して、符号化した周波数領域信号と、変換選択器３３から入力された変換方法の情報との双方を含む信号を生成し、生成した信号をビットストリームとして外部に出力する。

以上に説明したように、オーディオ信号符号化装置３０は、例えば、オーディオ信号が音声及び音楽の何れの信号であるのかといったことや、オーディオ信号が音楽の信号であるときにはどのような種類の音楽の信号であるのかといったことなどで異なる時間領域信号の特性に基づいて変換方法を選択し、選択した変換方法で時間領域信号から変換された周波数領域信号を符号化するので、時間領域信号を周波数領域信号に変換する変換方法が常に同じである場合と比較して、オーディオ信号の圧縮効率を向上することができる。

なお、オーディオ信号符号化装置３０は、変換器３１及び変換器３２という２つの変換器を備えているが、例えばオーディオ信号符号化装置３０自身の大きさなどに応じて、３つ以上の変換器を備えていても良い。

また、オーディオ信号符号化装置３０は、変換方法の情報を符号化せずに外部に出力するようになっているが、変換方法の情報を符号化して外部に出力するようになっていても良い。

（第４の実施の形態）
まず、第４の実施の形態に係るオーディオ信号符号化装置の構成について説明する。なお、第４の実施の形態に係るオーディオ信号符号化装置の構成のうち、第３の実施の形態に係るオーディオ信号符号化装置３０（図３参照。）の構成と同様な構成については、オーディオ信号符号化装置３０の構成と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図４に示すように、本実施の形態に係るオーディオ信号符号化装置４０の構成は、外部から入力された時間領域信号の周波数特性や相関などの特性に基づいて変換器３１の変換方法及び変換器３２の変換方法から特定の変換方法を選択する変換方法選択手段としての変換選択器４１と、周波数領域信号を符号化する符号化器４２及び符号化器４３とを、変換選択器３３（図３参照。）及び符号化器３４（図３参照。）に代えてオーディオ信号符号化装置３０（図３参照。）が備えた構成と同様である。

なお、符号化器４２及び符号化器４３は、それぞれ変換器３１及び変換器３２に対応している。

また、変換選択器４１は、変換方法を選択したとき、変換器３１及び変換器３２のうち、選択した変換方法で時間領域信号を周波数領域信号に変換する変換器によって変換された周波数領域信号のみを、符号化器４２及び符号化器４３のうち、選択した変換方法で時間領域信号を周波数領域信号に変換する変換器に対応した符号化器のみに転送するようになっている。そして、符号化器４２及び符号化器４３は、変換選択器４１によって転送された周波数領域信号を符号化するようになっている。即ち、符号化器４２及び符号化器４３は、変換選択器４１によって選択された変換方法で変換器３１又は変換器３２によって変換された周波数領域信号を符号化する信号符号化手段を構成している。

また、変換選択器４１は、変換方法を選択したとき、選択した変換方法の情報を符号化器４２及び符号化器４３に入力するようになっている。そして、符号化器４２及び符号化器４３は、符号化した周波数領域信号と、変換選択器４１から入力された変換方法の情報との双方を含む信号を生成し、生成した信号をビットストリームとして外部、例えばインターネットなどに出力するようになっている。即ち、符号化器４２及び符号化器４３は、符号化した周波数領域信号と、変換選択器４１によって選択された変換方法の情報との双方を含む信号を生成する信号生成手段を構成している。

次に、オーディオ信号符号化装置４０の動作について説明する。

外部から変換器３１、変換器３２及び変換選択器４１に時間領域信号が入力されると、変換器３１及び変換器３２は、外部から入力された時間領域信号を所定の変換方法で周波数領域信号に変換し、変換した周波数領域信号を変換選択器４１に入力する。

次いで、変換選択器４１は、外部から入力された時間領域信号の特性に基づいて変換器３１の変換方法及び変換器３２の変換方法から特定の変換方法を選択し、変換器３１及び変換器３２のうち、選択した変換方法で時間領域信号を周波数領域信号に変換する変換器によって変換された周波数領域信号のみを、符号化器４２及び符号化器４３のうち、選択した変換方法で時間領域信号を周波数領域信号に変換する変換器に対応した符号化器のみに転送する。例えば、変換選択器４１は、変換器３１の変換方法を選択したとき、変換器３１によって変換された周波数領域信号のみを符号化器４２のみに転送し、変換器３２の変換方法を選択したとき、変換器３２によって変換された周波数領域信号のみを符号化器４３のみに転送する。

また、変換選択器４１は、変換器３１の変換方法及び変換器３２の変換方法から特定の変換方法を選択したとき、選択した変換方法の情報を符号化器４２及び符号化器４３に入力する。

そして、符号化器４２及び符号化器４３のうち、変換選択器４１から周波数領域信号が転送された符号化器は、変換選択器４１から入力された周波数領域信号を符号化して、符号化した周波数領域信号と、変換選択器４１から入力された変換方法の情報との双方を含む信号を生成し、生成した信号をビットストリームとして外部に出力する。

以上に説明したように、オーディオ信号符号化装置４０は、例えば、オーディオ信号が音声及び音楽の何れの信号であるのかといったことや、オーディオ信号が音楽の信号であるときにはどのような種類の音楽の信号であるのかといったことなどで異なる時間領域信号の特性に基づいて変換方法を選択し、選択した変換方法で時間領域信号から変換された周波数領域信号を符号化するので、時間領域信号を周波数領域信号に変換する変換方法が常に同じである場合と比較して、オーディオ信号の圧縮効率を向上することができる。

また、オーディオ信号符号化装置４０は、周波数領域信号を符号化するときに、周波数領域信号を時間領域信号から変換した変換方法に応じた最適な方法で符号化するので、周波数領域信号を符号化する方法が常に同じである場合と比較して、オーディオ信号の圧縮効率を向上することができる。

なお、オーディオ信号符号化装置４０は、変換器３１及び変換器３２という２つの変換器を備えているが、例えばオーディオ信号符号化装置４０自身の大きさなどに応じて、３つ以上の変換器を備えていても良い。同様に、オーディオ信号符号化装置４０は、符号化器４２及び符号化器４３という２つの符号化器を備えているが、例えばオーディオ信号符号化装置４０自身の大きさなどに応じて、３つ以上の符号化器を備えていても良い。

また、オーディオ信号符号化装置４０は、変換方法の情報を符号化せずに外部に出力するようになっているが、変換方法の情報を符号化して外部に出力するようになっていても良い。

（第５の実施の形態）
まず、第５の実施の形態に係るオーディオ信号符号化装置の構成について説明する。

図５に示すように、本実施の形態に係るオーディオ信号符号化装置５０は、外部から入力された時間領域信号を周波数領域信号に所定の変換方法で変換する変換器５１と、外部から入力された時間領域信号を周波数領域信号に変換器５１の変換方法とは異なる所定の変換方法で変換する変換器５２とを備えている。即ち、変換器５１及び変換器５２は、時間領域信号を複数の変換方法で変換して周波数領域信号を複数生成する周波数領域信号生成手段を構成している。

また、オーディオ信号符号化装置５０は、変換器５１及び変換器５２によって生成された複数の周波数領域信号の周波数特性や相関などの特性に基づいて変換器５１の変換方法及び変換器５２の変換方法から特定の変換方法を選択する変換方法選択手段としての変換選択器５３と、周波数領域信号を符号化する符号化器５４とを備えている。

なお、変換器５１及び変換器５２の変換方法としては、例えばＭＤＣＴ変換、ヒルベルト変換、アダマール変換、ウェーブレット変換などの各種の変換方法がある。

また、変換選択器５３は、変換方法を選択したとき、変換器５１及び変換器５２のうち、選択した変換方法で時間領域信号を周波数領域信号に変換する変換器によって変換された周波数領域信号のみを符号化器５４に転送するようになっている。そして、符号化器５４は、変換選択器５３によって転送された周波数領域信号を符号化するようになっている。即ち、符号化器５４は、変換選択器５３によって選択された変換方法で変換器５１又は変換器５２によって変換された周波数領域信号を符号化する信号符号化手段を構成している。

また、変換選択器５３は、変換方法を選択したとき、選択した変換方法の情報を符号化器５４に入力するようになっている。そして、符号化器５４は、符号化した周波数領域信号と、変換選択器５３から入力された変換方法の情報との双方を含む信号を生成し、生成した信号をビットストリームとして外部、例えばインターネットなどに出力するようになっている。即ち、符号化器５４は、符号化した周波数領域信号と、変換選択器５３によって選択された変換方法の情報との双方を含む信号を生成する信号生成手段を構成している。

次に、オーディオ信号符号化装置５０の動作について説明する。

外部から変換器５１及び変換器５２に時間領域信号が入力されると、変換器５１及び変換器５２は、外部から入力された時間領域信号を所定の変換方法で周波数領域信号に変換し、変換した周波数領域信号を変換選択器５３に入力する。

次いで、変換選択器５３は、変換器５１及び変換器５２から入力された周波数領域信号の特性に基づいて変換器５１の変換方法及び変換器５２の変換方法から特定の変換方法を選択し、変換器５１及び変換器５２のうち、選択した変換方法で時間領域信号を周波数領域信号に変換する変換器によって変換された周波数領域信号のみを符号化器５４に転送する。

また、変換選択器５３は、変換器５１の変換方法及び変換器５２の変換方法から特定の変換方法を選択したとき、選択した変換方法の情報を符号化器５４に入力する。

そして、符号化器５４は、変換選択器５３から入力された周波数領域信号を符号化して、符号化した周波数領域信号と、変換選択器５３から入力された変換方法の情報との双方を含む信号を生成し、生成した信号をビットストリームとして外部に出力する。

以上に説明したように、オーディオ信号符号化装置５０は、時間領域信号から変換された周波数領域信号の特性に基づいて符号化に最適な変換方法を選択し、選択した変換方法で時間領域信号から変換された周波数領域信号を符号化するので、時間領域信号を周波数領域信号に変換する変換方法が常に同じである場合と比較して、オーディオ信号の圧縮効率を向上することができる。

なお、オーディオ信号符号化装置５０は、変換器５１及び変換器５２という２つの変換器を備えているが、例えばオーディオ信号符号化装置５０自身の大きさなどに応じて、３つ以上の変換器を備えていても良い。

また、オーディオ信号符号化装置５０は、変換方法の情報を符号化せずに外部に出力するようになっているが、変換方法の情報を符号化して外部に出力するようになっていても良い。

（第６の実施の形態）
まず、第６の実施の形態に係るオーディオ信号符号化装置の構成について説明する。なお、第６の実施の形態に係るオーディオ信号符号化装置の構成のうち、第５の実施の形態に係るオーディオ信号符号化装置５０（図５参照。）の構成と同様な構成については、オーディオ信号符号化装置５０の構成と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図６に示すように、本実施の形態に係るオーディオ信号符号化装置６０の構成は、変換器５１及び変換器５２によって生成された複数の周波数領域信号の周波数特性や相関などの特性に基づいて変換器５１の変換方法及び変換器５２の変換方法から特定の変換方法を選択する変換方法選択手段としての変換選択器６１と、周波数領域信号を符号化する符号化器６２及び符号化器６３とを、変換選択器５３（図５参照。）及び符号化器５４（図５参照。）に代えてオーディオ信号符号化装置５０（図５参照。）が備えた構成と同様である。

なお、符号化器６２及び符号化器６３は、それぞれ変換器５１及び変換器５２に対応している。

また、変換選択器６１は、変換方法を選択したとき、変換器５１及び変換器５２のうち、選択した変換方法で時間領域信号を周波数領域信号に変換する変換器によって変換された周波数領域信号のみを、符号化器６２及び符号化器６３のうち、選択した変換方法で時間領域信号を周波数領域信号に変換する変換器に対応した符号化器のみに転送するようになっている。そして、符号化器６２及び符号化器６３は、変換選択器６１によって転送された周波数領域信号を符号化するようになっている。即ち、符号化器６２及び符号化器６３は、変換選択器６１によって選択された変換方法で変換器５１又は変換器５２によって変換された周波数領域信号を符号化する信号符号化手段を構成している。

また、変換選択器６１は、変換方法を選択したとき、選択した変換方法の情報を符号化器６２及び符号化器６３に入力するようになっている。そして、符号化器６２及び符号化器６３は、符号化した周波数領域信号と、変換選択器６１から入力された変換方法の情報との双方を含む信号を生成し、生成した信号をビットストリームとして外部、例えばインターネットなどに出力するようになっている。即ち、符号化器６２及び符号化器６３は、符号化した周波数領域信号と、変換選択器６１によって選択された変換方法の情報との双方を含む信号を生成する信号生成手段を構成している。

次に、オーディオ信号符号化装置６０の動作について説明する。

外部から変換器５１及び変換器５２に時間領域信号が入力されると、変換器５１及び変換器５２は、外部から入力された時間領域信号を所定の変換方法で周波数領域信号に変換し、変換した周波数領域信号を変換選択器６１に入力する。

次いで、変換選択器６１は、変換器５１及び変換器５２から入力された周波数領域信号の特性に基づいて変換器５１の変換方法及び変換器５２の変換方法から特定の変換方法を選択し、変換器５１及び変換器５２のうち、選択した変換方法で時間領域信号を周波数領域信号に変換する変換器によって変換された周波数領域信号のみを、符号化器６２及び符号化器６３のうち、選択した変換方法で時間領域信号を周波数領域信号に変換する変換器に対応した符号化器のみに転送する。例えば、変換選択器６１は、変換器５１の変換方法を選択したとき、変換器５１によって変換された周波数領域信号のみを符号化器６２のみに転送し、変換器５２の変換方法を選択したとき、変換器５２によって変換された周波数領域信号のみを符号化器６３のみに転送する。

また、変換選択器６１は、変換器５１の変換方法及び変換器５２の変換方法から特定の変換方法を選択したとき、選択した変換方法の情報を符号化器６２及び符号化器６３に入力する。

そして、符号化器６２及び符号化器６３のうち、変換選択器６１から周波数領域信号が転送された符号化器は、変換選択器６１から入力された周波数領域信号を符号化して、符号化した周波数領域信号と、変換選択器６１から入力された変換方法の情報との双方を含む信号を生成し、生成した信号をビットストリームとして外部に出力する。

以上に説明したように、オーディオ信号符号化装置６０は、時間領域信号から変換された周波数領域信号の特性に基づいて符号化に最適な変換方法を選択し、選択した変換方法で時間領域信号から変換された周波数領域信号を符号化するので、時間領域信号を周波数領域信号に変換する変換方法が常に同じである場合と比較して、オーディオ信号の圧縮効率を向上することができる。

また、オーディオ信号符号化装置６０は、周波数領域信号を符号化するときに、周波数領域信号を時間領域信号から変換した変換方法に応じた最適な方法で符号化するので、周波数領域信号を符号化する方法が常に同じである場合と比較して、オーディオ信号の圧縮効率を向上することができる。

なお、オーディオ信号符号化装置６０は、変換器５１及び変換器５２という２つの変換器を備えているが、例えばオーディオ信号符号化装置６０自身の大きさなどに応じて、３つ以上の変換器を備えていても良い。同様に、オーディオ信号符号化装置６０は、符号化器６２及び符号化器６３という２つの符号化器を備えているが、例えばオーディオ信号符号化装置６０自身の大きさなどに応じて、３つ以上の符号化器を備えていても良い。

また、オーディオ信号符号化装置６０は、変換方法の情報を符号化せずに外部に出力するようになっているが、変換方法の情報を符号化して外部に出力するようになっていても良い。

（第７の実施の形態）
まず、第７の実施の形態に係るオーディオ信号復号化装置の構成について説明する。

図７に示すように、本実施の形態に係るオーディオ信号復号化装置７０は、符号化された周波数領域信号である符号化周波数領域信号と、変換方法の情報との双方を含む信号が外部からビットストリームとして入力されてビットストリームに含まれる符号化周波数領域信号を復号化する信号復号化手段としての復号化器７１を備えている。ここで、復号化器７１は、外部から入力されたビットストリームに含まれる符号化周波数領域信号を復号化したとき、復号化した符号化周波数領域信号、即ち、周波数領域信号と、外部から入力されたビットストリームに含まれる変換方法の情報とを出力するようになっている。

また、オーディオ信号復号化装置７０は、復号化器７１によって出力された変換方法の情報に基づいて変換方法を取得する変換方法取得手段としての変換取得器７２と、周波数領域信号に所定の変換方法の逆変換を行って時間領域信号を生成する逆変換器７３及び逆変換器７４とを備えている。ここで、逆変換器７３及び逆変換器７４は、互いに異なる方法で逆変換を行うように設定されている。

なお、逆変換器７３及び逆変換器７４で行われる逆変換の方法としては、例えばＭＤＣＴ変換の逆変換、ヒルベルト変換の逆変換、アダマール変換の逆変換、ウェーブレット変換の逆変換などの各種の方法がある。

また、変換取得器７２は、変換方法を取得したとき、逆変換器７３及び逆変換器７４のうち、取得した変換方法の逆変換を行う逆変換器のみに、復号化器７１によって出力された周波数領域信号を転送するようになっている。そして、逆変換器７３及び逆変換器７４は、変換取得器７２によって転送された周波数領域信号に所定の変換方法の逆変換を行って時間領域信号を生成し、生成した時間領域信号を外部に出力するようになっている。即ち、逆変換器７３及び逆変換器７４は、復号化器７１によって復号化された符号化周波数領域信号である周波数領域信号に変換取得器７２によって取得された変換方法の逆変換を行って時間領域信号を生成する時間領域信号生成手段を構成している。

次に、オーディオ信号復号化装置７０の動作について説明する。

符号化周波数領域信号と、変換方法の情報との双方を含む信号が外部からビットストリームとして復号化器７１に入力されると、復号化器７１は、外部から入力されたビットストリームに含まれる符号化周波数領域信号を復号化し、復号化した周波数領域信号と、外部から入力されたビットストリームに含まれる変換方法の情報とを出力する。

次いで、変換取得器７２は、復号化器７１によって出力された変換方法の情報に基づいて変換方法を取得し、逆変換器７３及び逆変換器７４のうち、取得した変換方法の逆変換を行う逆変換器のみに、復号化器７１によって出力された周波数領域信号を転送する。

そして、逆変換器７３及び逆変換器７４のうち、変換取得器７２によって周波数領域信号が転送された逆変換器は、変換取得器７２によって転送された周波数領域信号に所定の変換方法の逆変換を行って時間領域信号を生成し、生成した時間領域信号を外部に出力する。

以上に説明したように、オーディオ信号復号化装置７０は、図１から図６までに示すオーディオ信号符号化装置１０、２０、３０、４０、５０、６０によって符号化されたオーディオ信号を復号化することができる。

なお、オーディオ信号復号化装置７０は、逆変換器７３及び逆変換器７４という２つの逆変換器を備えているが、例えばオーディオ信号復号化装置７０自身の大きさなどに応じて、３つ以上の逆変換器を備えていても良い。

また、オーディオ信号復号化装置７０は、外部から入力された変換方法の情報を復号化せずに利用するようになっているが、外部から入力された変換方法の情報が符号化されている場合には変換方法の情報を復号化して利用するようになっていても良い。

（第８の実施の形態）
まず、第８の実施の形態に係るオーディオ信号復号化装置の構成について説明する。なお、第８の実施の形態に係るオーディオ信号復号化装置の構成のうち、第７の実施の形態に係るオーディオ信号復号化装置７０（図７参照。）の構成と同様な構成については、オーディオ信号復号化装置７０の構成と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図８に示すように、本実施の形態に係るオーディオ信号復号化装置８０の構成は、符号化された周波数領域信号である符号化周波数領域信号及び変換方法の情報の双方を含む信号が外部からビットストリームとして入力されてビットストリームに含まれる変換方法の情報に基づいて変換方法を取得する変換方法取得手段としての変換取得器８１と、符号化周波数領域信号を復号化する復号化器８２及び復号化器８３とを、復号化器７１（図７参照。）に代えてオーディオ信号復号化装置７０（図７参照。）が備えた構成と同様である。

なお、復号化器８２及び復号化器８３は、それぞれ逆変換器７３及び逆変換器７４に対応している。

また、変換取得器８１は、変換方法を取得したとき、復号化器８２及び復号化器８３のうち、取得した変換方法の逆変換を行う逆変換器に対応した復号化器のみにビットストリームを転送するようになっている。そして、復号化器８２及び復号化器８３は、変換取得器８１によって転送されたビットストリームに含まれる符号化周波数領域信号を復号化し、復号化した符号化周波数領域信号、即ち、周波数領域信号と、変換取得器８１によって転送されたビットストリームに含まれる変換方法の情報とを変換取得器７２に向けて出力するようになっている。即ち、復号化器８２及び復号化器８３は、ビットストリームに含まれる符号化周波数領域信号を、変換取得器８１によって取得された変換方法に応じた方法で復号化する信号復号化手段を構成している。

次に、オーディオ信号復号化装置８０の動作について説明する。

符号化周波数領域信号と、変換方法の情報との双方を含む信号が外部からビットストリームとして変換取得器８１に入力されると、変換取得器８１は、外部から入力されたビットストリームに含まれる変換方法の情報に基づいて変換方法を取得し、復号化器８２及び復号化器８３のうち、取得した変換方法の逆変換を行う逆変換器に対応した復号化器のみにビットストリームを転送する。

そして、復号化器８２及び復号化器８３のうち、変換取得器８１によってビットストリームが転送された復号化器は、変換取得器８１によって転送されたビットストリームに含まれる符号化周波数領域信号を復号化し、復号化した周波数領域信号と、外部から入力されたビットストリームに含まれる変換方法の情報とを変換取得器７２に向けて出力する。

次いで、変換取得器７２は、復号化器８２又は復号化器８３によって出力された変換方法の情報に基づいて変換方法を取得し、逆変換器７３及び逆変換器７４のうち、取得した変換方法の逆変換を行う逆変換器のみに、復号化器８２又は復号化器８３によって出力された周波数領域信号を転送する。

以上に説明したように、オーディオ信号復号化装置８０は、図１から図６までに示すオーディオ信号符号化装置１０、２０、３０、４０、５０、６０によって符号化されたオーディオ信号を復号化することができる。

なお、オーディオ信号復号化装置８０は、逆変換器７３及び逆変換器７４という２つの逆変換器を備えているが、例えばオーディオ信号復号化装置８０自身の大きさなどに応じて、３つ以上の逆変換器を備えていても良い。同様に、オーディオ信号復号化装置８０は、復号化器８２及び復号化器８３という２つの復号化器を備えているが、例えばオーディオ信号復号化装置８０自身の大きさなどに応じて、３つ以上の復号化器を備えていても良い。

また、オーディオ信号復号化装置８０は、外部から入力された変換方法の情報を復号化せずに利用するようになっているが、外部から入力された変換方法の情報が符号化されている場合には変換方法の情報を復号化して利用するようになっていても良い。

以上のように、本発明に係るオーディオ信号符号化装置は、オーディオ信号の圧縮効率を向上することが必要なオーディオ信号符号化装置等として有用である。

本発明の第１の形態に係るオーディオ信号符号化装置のブロック図本発明の第２の形態に係るオーディオ信号符号化装置のブロック図本発明の第３の形態に係るオーディオ信号符号化装置のブロック図本発明の第４の形態に係るオーディオ信号符号化装置のブロック図本発明の第５の形態に係るオーディオ信号符号化装置のブロック図本発明の第６の形態に係るオーディオ信号符号化装置のブロック図本発明の第７の形態に係るオーディオ信号復号化装置のブロック図本発明の第８の形態に係るオーディオ信号復号化装置のブロック図

符号の説明

１０オーディオ信号符号化装置
１１、１２変換器（時間周波数変換手段）
１３変換選択器（変換方法選択手段）
１４符号化器（信号符号化手段、信号生成手段）
２０オーディオ信号符号化装置
２１、２２符号化器（信号符号化手段、信号生成手段）
３０オーディオ信号符号化装置
３１、３２変換器（時間周波数変換手段）
３３変換選択器（変換方法選択手段）
３４符号化器（信号符号化手段、信号生成手段）
４０オーディオ信号符号化装置
４１変換選択器（変換方法選択手段）
４２、４３符号化器（信号符号化手段、信号生成手段）
５０オーディオ信号符号化装置
５１、５２変換器（周波数領域信号生成手段）
５３変換選択器（変換方法選択手段）
５４符号化器（信号符号化手段、信号生成手段）
６０オーディオ信号符号化装置
６１変換選択器（変換方法選択手段）
６２、６３符号化器（信号符号化手段、信号生成手段）
７０オーディオ信号復号化装置
７１復号化器（信号復号化手段）
７２変換取得器（変換方法取得手段）
７３、７４逆変換器（時間領域信号生成手段）
８０オーディオ信号復号化装置
８１変換取得器（変換方法取得手段）
８２、８３復号化器（信号復号化手段）

Claims

時間領域のオーディオ信号である時間領域信号を周波数領域の前記オーディオ信号である周波数領域信号に複数の変換方法で変換可能な時間周波数変換手段と、前記時間領域信号の特性に基づいて前記複数の変換方法から特定の変換方法を選択する変換方法選択手段と、前記変換方法選択手段によって選択された前記変換方法で前記時間周波数変換手段によって変換された前記周波数領域信号を符号化する信号符号化手段と、前記信号符号化手段によって符号化された前記周波数領域信号及び前記変換方法選択手段によって選択された前記変換方法の情報の双方を含む信号を生成する信号生成手段とを備えたことを特徴とするオーディオ信号符号化装置。
時間領域のオーディオ信号を複数の変換方法で変換して周波数領域の前記オーディオ信号である周波数領域信号を複数生成する周波数領域信号生成手段と、前記周波数領域信号生成手段によって生成された複数の前記周波数領域信号の特性に基づいて前記複数の変換方法から特定の変換方法を選択する変換方法選択手段と、前記変換方法選択手段によって選択された前記変換方法で前記周波数領域信号生成手段によって生成された前記周波数領域信号を符号化する信号符号化手段と、前記信号符号化手段によって符号化された前記周波数領域信号及び前記変換方法選択手段によって選択された前記変換方法の情報の双方を含む信号を生成する信号生成手段とを備えたことを特徴とするオーディオ信号符号化装置。
前記信号符号化手段は、前記変換方法選択手段によって選択された前記変換方法に応じた方法で前記周波数領域信号を符号化することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のオーディオ信号符号化装置。
符号化された周波数領域のオーディオ信号である符号化周波数領域信号及び変換方法の情報の双方を含む信号に含まれる前記符号化周波数領域信号を復号化する信号復号化手段と、前記信号から前記変換方法を取得する変換方法取得手段と、前記信号復号化手段によって復号化された前記符号化周波数領域信号に前記変換方法取得手段によって取得された前記変換方法の逆変換を行って時間領域の前記オーディオ信号を生成する時間領域信号生成手段とを備えたことを特徴とするオーディオ信号復号化装置。
前記信号復号化手段は、前記変換方法取得手段によって取得された前記変換方法に応じた方法で前記符号化周波数領域信号を復号化することを特徴とする請求項４に記載のオーディオ信号復号化装置。