JP2005530206A - 合成されたスペクトル成分に適合するようにデコードされた信号の特性を使用するオーディオコーディングシステム - Google Patents

Abstract

オーディオ符号化システムにおける受信機は、オーディオ信号を表す周波数サブバンド信号を搬送する信号を受信する。オーディオ信号の１つ以上の特性を評価するためにサブバンド信号が検査される。スペクトル成分が合成され評価された特性を有する。合成されたスペクトル成分はサブバンド信号と統合され合成フィルタバンクへ渡されて出力信号が発生する。１実施の形態において、評価される特性は一時形状であり、ノイズ様のスペクトル成分が合成されて一時性形状のオーディオ信号を有する。

Description

本発明に一般に、オーディオコーディングシステムに関し、より明確には、オーディオコーディングシステムから得られるオーディオ信号の知覚品質の改良に関する。

オーディオコーディングシステムはオーディオ信号を伝達又は記憶に適するコーディングされた信号にコーディングし、次にコーディングされた信号を受信又は回復してデコードし、再生するためにオリジナルのオーディオ信号を得るものである。知覚オーディオコーディングシステムはオーディオ信号をオリジナルのオーディオ信号より低い情報容量を有するコーディングされた信号にコーディングし、次にコーディングされた信号をデコードしてオリジナルのオーディオ信号から知覚的に区別がつかない出力を提供することを試みる。知覚オーディオコーディングシステムに関する１つの例は２００１年８月２０日に「デジタルオーディオ圧縮（ＡＣ−３）基準のリビジョンＡ」のタイトルで発行されたAdvanced Television Systems Committee（ＡＴＳＣ）Ａ／５２Ａドキュメントに説明されており、それはドルビーデジタルと呼ばれている。別の例は,Ｊ.ＡＥＳ,ｖｏｌ．４５、Ｎｏ．１０、１９９７年１０月、７８９−８１４頁にＢｏｓｉ他の「ＩＳＯ／ＴＥＣ
ＭＰＥＧ−２ Advanced Audio Coding」で説明され,それはAdvanced Audio Coding（ＡＡＣ）と呼ばれる。

これらの２つのコーディングシステムでは、他の多くの知覚コーディングシステムと同様に、スプリットバンド送信機がオーディオ信号に分析フィルタバンクを適用して、グループに、あるいは周波数帯に配置されるスペクトル成分を得、このスペクトル成分を心理音響の原則に従ってコーディングしてコーディングされた信号を生成する。帯域幅は通常異なり、通常、いわゆる人間の聴覚器の臨界バンド幅に等しい。補足的なスプリットバンド受信機はコーディングされた信号を受信しデコードしてスペクトル成分を回復し、デコードされたスペクトル成分に分析フィルタバンクを適用してオリジナルのオーディオ信号の複製を得る。

知覚コーディングシステムを使用することで音質の主観的又は知覚基準を保持することができると共に、オーディオ信号の情報容量を減少させることができるので、オーディオ信号のコーディングされたものをより少ないバンド幅しか使用せずに通信チャネルを介して運ぶことができ、あるいは、記録メディアにそのより少ないスペースを使用して記憶させることができる。情報容量はスペクトル成分を量子化することによって減少する。量子化は量子化信号に雑音を入れるが、知覚オーディオコーディングシステムは量子化雑音の振幅を制御する試みにおいて一般に心理音響モデルを使用するので、それは信号のスペクトル成分によってマスクされ、または聞こえないようにされる。

伝統的な知覚のコーディング技術は、中ビットレート乃至高ビットレートを有するコーディングされた信号を移送又は記録することが可能なオーディオコーディングシステムにおいてかなり良く働くが、コーディングされた信号が低ビットレートに抑制されるとき、非常に良い音質を提供しない。超低ビットレートで高品質の信号を提供する試みにおける知覚コーディング技術に関連して他の技術が使用されてきた。

「HF Regeneration （高周波再生成）」（ＨＦＲ）と呼ばれる１つの技術がトルーマン他によって２００２年３月２８日に出願された米国特許出願No.10／113，858、発明の名称「高周波再生成のための広帯域周波数移動」に説明されている。この特許の全内容は参照のためにここに取り入れられる。ＨＦＲを使用するオーディオコーディングシステムにおいて、送信機はコーディングされた信号から高周波成分を排除し、受信機がその欠けている高周波成分のために雑音のような代わりの成分を再生成又は合成する。受信機の出力で提供される結果としての信号は一般に、送信機入力において提供されたオリジナルの信号と知覚的に同一ではないが、洗練された再生成技術は、低ビットレートで可能である知覚されるはるかに高い品質を有するオリジナルの入力信号のかなり良い近似である出力信号を提供することができる。このような関係においては、高品質（高い品質）は通常、広帯域幅と知覚された雑音の低レベルを意味する。

「スペクトルホールフィリング（Spectral Hole Filling）」（ＳＨＦ）と呼ばれる別の合成技術はトルーマン他によって２００２年６月１７日に出願された米国特許出願No.10/174,493、発明の名称「スペクトルホールフィリングを用いる改良型オーディオコーディングシステム」で説明されている。この特許の全内容は参照のためにここに取り入れられる。この技術によると、送信機は、スペクトル成分のバンドがコーディングされた信号から省略されるように、入力信号のスペクトル成分を量子化しコーディングする。欠けているスペクトル成分のバンドはスペクトル孔と呼ばれる。受信機は、スペクトル孔をふさぐためにスペクトル成分を合成する。ＳＨＦ技術は一般にオリジナルの入力信号と知覚的に同一である出力信号を提供しないが、それは低ビットレートのコーディングされた信号で作動するのように抑制されたシステムにおいて出力信号の知覚される品質を改良することができる。

ＨＦＲとＳＨＦのような技術は多くの状況において利点を提供することができるが、それらすべての状況で良好には動作しない。急速に変化する振幅を有するオーディオ信号が、解析フィルタバンク及び解析フィルタバンクを実行するためにブロック変換を使用するシステムによってコーディングされるとき、特に厄介な１つの状況が生じる。この状況において、可聴騒音のような成分は、変換ブロックに対応する時間に渡り不鮮明になる。

時間不鮮明雑音の可聴効果を減少させるのに使用することができる１つの技術は、入力信号がかなり不変でないインタバルの間の分析と合成変換のブロック長を減少させることである。この技術は、中ビットレートないし高ビットレートのコーディングされた信号を伝え、または記録することができるオーディオコーディングシステムで良好に動作するが、より低いビットレートのシステムではさほど良好には動作しない。なぜならば、より短いブロックを使用することが変換によって達成されるコーディング利得を減少させるからである。

別の技術では、合成変換を適用する前に振幅の急激な変化が除去又は低減されるように、送信機は入力信号を変更する。受信機は合成変換の適用の後に変更の効果を逆にする。あいにく、この技術は入力信号の本当のスペクトル特性をあいまいにし、その結果、有効知覚コーディングに必要な情報を歪め、そして、送信機は伝達された信号の一部を使用して受信機が前記変更の効果を逆にする必要があるパラメータを伝えなければならないからである。

一時性雑音波形成形として知られている第３技術では、送信機は、分析フィルタバンクから得たスペクトル成分に予測フィルタを適用し、伝達された信号の予測誤差と予測フィルタ係数を伝え、そして、受信機はスペクトル成分を回復するために予測誤差に逆予測フィルタを適用する。この技術は低ビットレートシステムにおいては望ましくない。なぜならば、その信号オーバヘッドが予測フィルタ係数を伝える必要があるからである。

本発明の目的は、低ビットレートオーディオコーディングシステムで使用することができ、そのようなシステムによって生成されるオーディオ信号の知覚品質を向上する技術を提供することである。

本発明によると、コーディングされた音響情報は、該コーディングされた音響情報を受け取ってオーディオ信号のすべてのスペクトル内容ではなく、いくつかのスペクトル内容を表すサブバンド信号を得、そのサブバンド信号を調べてオーディオ信号の特性を得、オーディオ信号の特性を有する合成スペクトル成分を生成し、この合成スペクトル成分をサブバンド信号と統合して１セットの変更サブバンド信号を生成し、この１セットの変更サブバンド信号に分析フィルタバンクを適用することにより音響情報を生成することによって処理される。

本発明の様々な特徴と好ましい実施の形態は以下の議論と添付図面を参照することによりより良く理解されるであろう。以下の議論及び図面の内容は例示として詳しく説明されるが、本発明の範囲を制限するものと理解されるべきでない。

発明の実施するための最良の形態

Ａ．概要
本発明の様々な局面をさまざまな信号処理法及び装置（図１及び２に示す装置を含む）に組み入れることができる。いくつかの局面は、受信機だけでなされる処理によって実行されうる。他の局面は受信機と送信機の両方で実行される協力的な処理を必要とする。本発明のこれらの様々な局面を実行するのに使用されてもよいプロセスの説明は、これらのプロセスを実行するのに使用されてもよい典型的な装置の概要に従って、以下になされる。

図１はスプリットバンドオーディオ送信機の１実施例を図示するものであり、分析フィルタバンク１２はオーディオ信号を表す音響情報を径路１１から受信し、それに応答して、オーディオ信号のスペクトル内容を表す周波数サブバンド信号を提供する。それぞれのサブバンド信号はエンコーダ１４に渡され、エンコーダはサブバンド信号のコーディングされた表示を生成して該コーディングされた表示をフォーマッタ１６に渡す。フォーマッタ１６はそのコーディングされた表示を組み立てて伝達又は記憶に適する出力信号にし、この出力信号を径路１７に渡す。

図２はスプリットバンドオーディオ受信機の１例を図示するものであり、ディフォーマッタ２２は、オーディオ信号のスペクトル内容を表す周波数サブバンド信号のコーディングされた表示を伝える入力信号を径路２１から受け取る。ディフォーマッタ２２は入力信号からコーディングされた表示を得て、それをデコーダ２４に渡す。デコーダ２４はコーディングされた表示を周波数サブバンド信号にデコードする。解析器２５はサブバンド信号を調べてサブバンド信号が表すオーディオ信号の１つ以上の特性を得る。特性の指示は成分合成器２６に渡され、成分合成器２６は特性に対応適合するプロセスを使用することで合成スペクトル成分を生成する。インテグレータ２７は、デコーダ２４によって提供されるサブバンド信号を成分合成器２６によって生成される合成スペクトル成分と統合することによって、１セットの変更サブバンド信号を生成する。変更サブバンド信号セットに応答して、合成フィルタバンク２８はオーディオ信号を表す音響情報を径路２９に生成する。図で示される特定の実施例では、解析器２５と成分合成器２６のいずれも、ディフォーマッタ２２によって入力信号から得られるいかなる制御情報に対応して処理を適合させることはない。他の実施例では、解析器２５及び／又は成分合成器２６は入力信号から得られる制御情報に応答することができる。

図１と２に示す装置においては、３つの周波数サブバンドのためのフィルタバンクが示されている。典型的な実施においてずっと多くのサブバンドを使用することができるが、説明を明快にするために、３つだけが示される。本発明において、どんな特定の数も重要でない。

分析フィルタバンクと合成フィルタバンクは離散フーリエ変換又は離散コサイン変換（ＤＣＴ）を含む本質的にどんなブロック変換で実行されてもよい。上で論じた送信機と受信機のような送信機と受信機を有する１つのオーディオコーディングシステムにおいて、分析フィルタバンク１２と合成フィルタバンク２８は、ICASSP1987 Conf. Proc．、１９８７年５月、pp．2161−64，Princen他による「Subband/Transform Coding Using Filter Bank Designs Based on Time Domain Aliasing Cancellation（タイムドメインエリアシング解消に基づくフィルタバンク設計を用いるサブバンド／変換コーディング）」において説明されるTime-Domain Aliasing Cancellation（ＴＤＡＣ）変換として知られている変更ＤＣＴによって実行される。

ブロック変換によって実行される分析フィルタバンクは入力信号のブロック又はインタバルを信号のそのインタバルのスペクトル内容を表す１セットの変換係数に変換する。１つ以上の隣接する変換係数のグループは、そのグループ内の係数の数に等しいバンド幅を有する特定の周波数サブバンド内のスペクトル内容を表す。用語「サブバンド信号」は１つ以上の隣接する変換係数のグループを意味し、用語「スペクトル成分」は変換係数を意味する。

この開示で使用される用語「エンコーダ」と「コーディング」は、オーディオ信号自体よりもより小さい情報容量を有するコーディングされた情報を備えるオーディオ信号を表すのに用いることができる情報処理装置と方法を示す。用語「デコーダ」と「デコード（あるいはデコーディング）」はオーディオ信号をコーディングされた表示から取り戻すのに使用することができる情報処理装置と方法を示す。低減された情報容量に属す２つの例は、前記したドルビーデジタルと、ＡＡＣコーディング標準規格とコンパチブルなビットストリームを処理するのに必要であるコーディングである。いかなる特定のタイプのコーディング又はデコードも本発明に重要でない。

Ｂ．受信機
本発明の様々な局面を送信機からのどんな特別な処理又は情報も必要としない受信機において実行することができる。これらの局面を最初に説明する。

１．信号特性の分析
本発明は超低ビットレートのコーディングされた信号を持つオーディオ信号を表すコーディングシステムで使用されてもよい。超低ビットレートシステムのコーディングされた情報はオーディオ信号のスペクトル成分の部分だけを表すサブバンド信号を通常伝える。解析器２５はこれらのサブバンド信号を調べてサブバンド信号によって表されるオーディオ信号の部分の１つ以上の特性を得る。１つ以上の特性の表示は、成分合成器２６に渡され、合成スペクトル成分の生成に使用される。使用することができる特性のいくつかの例を以下に説明する。

ａ）振幅
多くのコーディングシステムによって生成されるコーディングされた情報は何らかの必要なビット長に量子化されたスペクトル成分、または量子化解像度を表す。量子化された成分の最下位ビット（ＬＳＢ）によって表されるレベルよりも小さい大きさを有する小さなスペクトル成分をコーディングされた情報から省略することができ、あるいは代わりに、量子化値がゼロまたはゼロとみなされる何らかの表示形態で表わすことができる。コーディングされた情報によって運ばれる量子化されたスペクトル成分のＬＳＢに対応するレベルは、コーディングされた情報から省略される小さいスペクトル成分の大きさの上限であると考慮されうる。

成分合成器２６はこのレベルを使用して、欠けているスペクトル成分を取り替えるために合成されるいかなるコンポーネントの振幅も制限することができる。

ｂ）スペクトル形状
コーディングされた情報によって運ばれるサブバンド信号のスペクトル形状はサブバンド信号自体から直ちに利用可能である。しかしながら、周波数領域でサブバンド信号にフィルタを適用することによって、スペクトル形状に関する他の情報を引き出すことができる。フィルタは予測フィルタ、ローパスフィルタ、または望まれる本質的にはいかなる他のタイプのフィルタであってもよい。

スペクトル形状かフィルタ出力の指示は適宜成分合成器２６に渡される。必要ならば、どのフィルタが使用されるべきかの指示もまた渡されるべきである。

ｃ）マスキング
サブバンド信号のスペクトル成分の心理音響のマスキング効果を見積もるために知覚モデルを適用してもよい。これらのマスキング効果が周波数によって異なるので、１周波数における第１スペクトル成分によって提供されるマスキングは、第１スペクトル成分が別の周波数における第２スペクトル成分と同じ振幅を有するときでも、第２スペクトル成分によって提供されるものと必ずしも同じレベルのマスキングを提供する必要はない。

見積もられたマスキング効果の指示は成分合成器２６に渡され、成分合成器２６は、合成された成分の見積もられたマスキング効果がサブバンド信号のスペクトル成分の見積もられたマスキング効果と望ましい関係を有するように、スペクトル成分の合成を制御する。

ｄ）色調
サブバンド信号の色調をさまざまな方法で評価することができる。１つの方法は、スペクトルの平坦性（Spectral Flatness Measure）の計算であり、この平坦性は、サブバンド信号サンプルの算術平均をサブバンド信号サンプルの幾何平均で除すことによって得られる正規化された商である。サブバンド信号内のスペクトル成分の配置又は分布を分析することによってもまた色調を評価することができる。例えば、いくつかの大きいスペクトル成分がはるかに小さい成分の長いインタバルによって分離されるならば、サブバンド信号はむしろ雑音であるよりも色調であると考えられる。別の方法はサブバンド信号に予測フィルタを適用して予測利得を決定することである。大きい予測利得は信号がより色調であることを示す傾向がある。

色調の指示が成分合成器２６に通過されるので、成分合成器２６は、合成スペクトル成分が適切なレベルの色調を有するように合成を制御する。これは、トーンのような合成成分と雑音のような合成成分の重み付け組合せを行って色調の必要なレベルを達成することによってなされる。

ｅ）一時性形状
サブバンド信号によって表される信号の一時性形状はサブバンド信号から直接見積ることができる。一時性形状見積器の１実施のための技術的基礎は式１によって表される線形システムに関して説明される。

y(t)=h(t)・x(t) （１）
ここで、y(t)は見積もられる一時性形状を有する信号、
h(t)は信号y(t)の一時性形状、
ドット記号（・）はかけ算を表し、
x(t)は信号y(t)の一時的に平坦な信号である。

この式１は次の式２として書くことができる。

Y[k]=H[k]*X[k] （２）
ここで、Y[k]は信号y(t)の周波数領域表示、
H[k]はh(t)の周波数領域表示、
星印（*）は畳み込みを表し、
X[k]は信号x(t)の周波数領域表示である。

周波数領域表示Y[k]はデコーダ２４によって得たサブバンド信号の１つ以上に対応している。解析器２５は、Y[k]とX[k]の自動回帰移動平均（ＡＲＭＡ）モデルから得られる１セットの方程式を解くことによって、一時性形状h（t）の周波数領域表示H[k]の見積りを得ることができる。ＡＲＭＡモデルの使用に関する補助情報は、ニューヨークマクミラン出版社１９８８年刊行のProakisおよびManolakisによる「デジタル信号処理：原則、アルゴリズム及び応用（Digital Signal Processing：Principles, Algorithms and Applications）」（特に８１８−８２１頁参照）から得ることができる。

周波数領域表示Y[k]は変換係数のブロックとして構成される。変換係数のそれぞれのブロックは信号y(t)の短い時間のスペクトルを表す。周波数領域表示X[k]もまたブロックとして構成される。周波数領域表示X[k]内の係数のそれぞれのブロックは、広義において静止（不変）であると仮定される一時的に平坦な信号ｘ(t)のサンプルの１ブロックを表す。X[k]表示の各ブロック内の係数もまた個別に分配されると仮定される。これらの仮定の下に、信号はＡＲＭＡモデルによって以下に式３として表される。

ここで、ＬはＡＲＭＡモデルの自己回帰の部分の長さ、
ＱはＡＲＭＡモデルの移動平均部分の長さ、
式３はY[k]の自動相関を解くことによってａ１とｂｑに関して以下の式４として解かれる。

ここで、Ｅ｛｝は期待値関数でる。

式４を以下の式５に書き直すことができる。

ここで、Ｒ_ＹＹ[n]はＹ[n]の自動相関を表し、
Ｒ_ＹＹ[k]は、Ｙ[k]と、X[k]の相互相関を表す。

Ｈ[ｋ]によって表される線形システムが単なる自己回帰であるとさらに仮定するならば、式５の右辺の第２項を無視することができ、式５を以下の式６と書くことができる。

これはＬ個の係数ａｉを得るために解く１セットのＬ次線形方程式を表す。

この式を用いて、周波数領域法を使用する一時性形状見積器の１実地についてここで説明することが可能となる。この実施において、一時性形状見積器は１個以上のサブバンド信号ｙ(ｔ)の周波数領域表示Ｙ[ｋ]を受け取って、−Ｌ＜ｍ＜Ｌの場合の自動相関シーケンスＲ_ＹＹ[n]を計算する。これらの値は係数ａｉ（これらの係数は以下で式７に示す線形全極フィルタＦＲの極を表す）を得るために解く１セットの１次方程式を確立するために使用される。

このフィルタを雑音のような信号などの任意の一時的に平坦な信号の周波数領域表示に適用して、信号ｙ(ｔ)の一時性形状に実質的に等しい一時性形状を有する周波数領域表示を得ることができる。

フィルタＦＲの極に関する記述が成分合成器２６に渡され、成分合成器２６はそのフィルタを使用して、必要な一時性形状を有する信号を表す合成スペクトル成分を生成することができる。

２．合成成分の生成
成分合成器２６はさまざまな方法で合成スペクトル成分を生成することができる。２つの方法を以下に説明する。多重方法は使用することとしてもよい。例えば、サブバンド信号から得られる特性に対応して、又は、周波数に関する関数として異なる方法を選定してもよい。

第１の方法は雑音のような信号を生成する。例えば、本質的にはさまざまな時間領域法と周波数領域法のいずれも、雑音のような信号を生成することに使用することができる。

第２の方法は、１個以上の周波数サブバンドからスペクトル成分を複製するスペクトル移動又はスペクトル複製と呼ばれる周波数領域法を使用する。よい低い周波数スペクトル成分は通常、より高い周波数に複製される。なぜならば、より高い周波数成分がしばしば何らかの方法でより低い周波数成分に関連するからである。しかしながら、原則として、スペクトル成分をより高い又はより低い周波数へコピーすることができる。望まれるならば、移された成分に雑音を加え又は混合することとしてもよく、また、振幅を望まれるように変更してもよい。望ましくは、必要に応じて調整することで、合成成分の位相の不連続性を排除または少なくとも減少することができる。

合成成分がサブバンド信号から得られる１つ以上の特性を有するようにスペクトル成分の合成は解析器２５から受け取る情報によって制御される。

３．信号成分の統合
さまざまな方法により、合成スペクトル成分をサブバンドの信号のスペクトル成分と統合することができる。１つの方法は、対応する周波数を表す各合成成分とサブバンド成分を結合することによって合成成分をディザの形態として使用する。別の方法は、サブバンド信号に存在する選択されたスペクトル成分の代わりに１つ以上の合成成分を用いる。さらに別の方法は合成成分をサブバンド信号成分に合併してサブバンド信号に存在していないスペクトル成分を表す。これら方法と他の方法を様々な組合せで使用することとしてもよい。

Ｃ．送信機
上で説明された本発明の局面を送信機を必要とせずに、受信機において実行することができる。送信機は、本発明の機能なしでサブバンド信号を受信しデコードするために受信機が必要とすることを超えるいかなる制御情報を提供するものである。追加制御情報が提供されるならば、本発明のこれらの局面を高めることができる。１つの例が以下で論じられる。

一時性波形成形が合成成分に適用される度合いはコーディングされた情報で提供される制御情報によって適合される。これをすることができる１つの方法は以下の式８で示されるパラメータの使用である。

β＝０のとき、フィルタはどんな一時性波形成形も与えない。β＝１のとき、フィルタは、合成成分の一時性形状とサブバンド信号の一時性形状の相関関係が最大であるように一時性波形成形を提供する。βがその他の値のとき、一時性波形成形の中間的レベルを提供する。

１実施において、受信機がβを８つの値のうちの１つに設定することができるように送信機は制御情報を与える。

送信機は、受信機が望まれるいかなる方法の成分合成プロセスを適合させるために使用することができる他の制御情報を与えることができる。

Ｄ．実施
本発明の様々な局面は、汎用コンピュータ装置又は汎用コンピュータ装置のコンポーネントと同様なコンポーネントに結合されたデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）サーキットリーなどのより専門化したコンポーネントを含むその他の装置におけるソフトウェアを含むさまざまな方法で実行されうる。図３は、本発明の様々な局面を送信機か受信機において実行することに使用することができる装置７０のブロックダイヤグラムである。ＤＳＰ７２はコンピュータリソースを提供する。ＲＡＭ７３は信号処理のためにＤＳＰ７２によって使用されるシステムランダムアクセスメモリである（ＲＡＭ）。ＲＯＭ７４は、装置７０を操作して本発明の様々な局面を実行するのに必要であるプログラムを格納するための読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）などの何らかの形態のストレージを表す。入出力制御装置７５は、通信チャネル７６、７７を通して信号を送受するためのインタフェースサーキットリーを表す。アナログオーディオ信号を受信及び／又は送信することが望まれるならば、アナログディジタル変換器とディジタルアナログ変換器を入出力制御装置７５に含むこととしてもよい。図示の実施の形態では、すべての主要なシステムコンポーネントはバス７１に接続されているが（このバスは１つ以上の物理的なバスとしてもよい）、バスアーキテクチュアは本発明を実行するのに必要でない。

汎用コンピュータ装置で実行される実施の形態において、装置のインターフェースを成すキーボード、マウス、ディスプレイのような追加コンポーネントと、磁気テープやディスクまたは光学メディアなどの記憶メディアを有するストレージデバイスを制御する追加コンポーネントを含むこととしてもよい。オペレーティングシステムのための命令プログラム、ユーティリティソフトウェア、応用ソフトウェアを記録するのに記憶メディアを使用でき、記憶メディアは、本発明の様々な局面を実行するプログラムの実施の形態を含むことができる。

本発明の様々な局面を実行するのに必要である機能は、離散論理コンポーネント、１つ以上のＡＳＩＣ及び／又はプログラム被制御プロセッサを含み、さまざまな方法で実行されるコンポーネントによって実行されうる。これらのコンポーネントが実行される方法は本発明にとって重要ではない。

ベースバンド経路や変調通信経路などの超音速から紫外線周波数を含むスペクトルを介して多くのマシンにより読み込み可能なメディア、または、磁気テープ、磁気ディスク、および光学ディスクを含む本質的にいかなる磁気または光学録音技術使用して情報を運ぶメディアを含む記憶メディアによって本発明の実装ソフトウェアを運ぶことができる。様々な局面はまた、ＡＳＩＣ、汎用集積回路、ＲＯＭかＲＡＭの様々な態様に具体化されるプログラムによって制御されるマイクロプロセッサ、その他の技術といった処理サーキットリーにより、コンピュータシステム７０の様々なコンポーネントにおいて実行されうる。

オーディオコーディングシステムの送信機の概略ブロックダイヤグラムである。 オーディオコーディングシステムの受信機の概略ブロックダイヤグラムである。 本発明の様々な局面を実行するのに使用することができる装置の概略ブロックダイヤグラムである。

Claims (30)

1. コーディングした音響情報を処理する方法であって、
   コーディングされた音響情報を受け取って、オーディオ信号のすべてのスペクトル内容ではなく、いくつかのスペクトル内容を表すサブバンド信号を前記音響情報から得、
   前記サブバンド信号を調べて前記オーディオ信号の特性を得、
   前記オーディオ信号の前記特性を有する合成スペクトル成分を生成し、
   前記合成スペクトル成分を前記サブバンド信号と統合して１セットの変更サブバンド信号を生成し、
   前記１セットの変更サブバンド信号に分析フィルタバンクを適用することによって前記音響情報を生成する、
   ことを含んでなる方法。
2. 請求項１の方法であって、前記特性は一時性形状であり、方法は、スペクトル成分を生成しかつ該生成されたスペクトル成分を前記一時性形状の周波数領域表示に畳み込むことによって前記合成スペクトル成分を生成して前記一時性形状を得る方法。
3. 請求項１の方法であって、前記サブバンド信号の少なくともいくつかの成分の自己相関関数を計算することによって前記一時性形状を得る方法。
4. 請求項１の方法は、前記特性は一時性形状であり、方法は、スペクトル成分を生成しかつ該生成されたスペクトル成分の少なくともいくつかにフィルタを適用することによって前記合成スペクトル成分を生成して前記一時性形状を得る方法。
5. 請求項４の方法であって、前記コーディングされた情報から制御情報を得て、該制御情報に応答してフィルタを適合させる方法。
6. 請求項１の方法であって、前記合成スペクトル成分を前記サブバンド信号の成分に合併することによって前記１セットの変更サブバンド信号を生成する方法。
7. 請求項１の方法であって、前記合成スペクトル成分を前記サブバンド信号のそれぞれの成分に結合することによって前記１セットの変更サブバンド信号を生成する方法。
8. 請求項１の方法であって、前記サブバンド信号のそれぞれの成分に代えて前記合成スペクトル成分を用いることによって前記１セットの変更サブバンド信号を生成する方法。
9. 請求項１の方法であって、
   スペクトルの第１部分における１個以上のサブバンド信号の成分を調べることによって前記オーディオ信号の前記特性を得、
   スペクトルの前記第１部分の前記サブバンド信号の１つ以上の成分をスペクトルの第２部分にコピーして前記合成サブバンド信号を形成しかつ前記合成サブバンド信号が前記オーディオ信号の前記特性を有するように前記コピーされた成分を変更することによって前記合成スペクトル成分を生成し、
   前記合成サブバンド信号を前記サブバンド信号に結合することによって、前記合成スペクトル成分を前記サブバンド信号と統合する、
   方法。
10. 請求項１の方法であって、前記特性は、振幅、スペクトル形状、精神音響マスキング効果、色調、および一時性形状のセットのうちのいずれか１つである方法。
11. 装置で読み込み可能であり、コーディングされた音響情報を処理する方法を実行するために前記装置で実行可能な命令プログラムを伝えるメディアであって、前記方法は以下の行為を実行するステップを含んでなるメディア、
    前記コーディングされた音響情報を受け取って、オーディオ信号のすべてのスペクトル内容ではなく、いくつかのスペクトル内容を表すサブバンド信号を前記コーディングされた音響情報から得、
    前記サブバンド信号を調べて前記オーディオ信号の特性を得、
    前記オーディオ信号の特性を有する合成スペクトル成分を生成し、
    前記合成スペクトル成分を前記サブバンド信号と統合して１セットの変更サブバンド信号を生成し、
    前記１セットの変更サブバンド信号に分析フィルタバンクを適用することによって前記音響情報を生成する。
12. 請求項１１のメディアであって、前記特性は一時性形状であり、前記方法は、合成スペクトル成分を生成して該生成されたスペクトル成分を前記一時性形状の周波数領域表示に畳み込むことによって前記合成スペクトル成分を生成して、前記一時性形状を得るメディア。
13. 請求項１１のメディアであって、前記方法は、サブバンド信号の少なくともいくつかの成分の自己相関関数を計算することによって前記一時性形状を得るメディア。
14. 請求項１１のメディアであって、前記特性は一時性形状であり、前記方法は、スペクトル成分を生成して該生成されたスペクトル成分の少なくともいくつかにフィルタを適用することによって前記合成スペクトル成分を生成して前記一時性形状を得るメディア。
15. 請求項１４のメディアであって、前記方法は前記コーディングされた情報から制御情報を得て、該制御情報に応答して前記フィルタを適合させるメディア。
16. 請求項１１のメディアであって、信号方法が、合成スペクトル成分をサブバンド成分に合併することによって、変更されたサブバンド信号のセットを生成するメディア。
17. 請求項１１のメディアであって、前記方法は、前記合成スペクトル成分を前記サブバンド信号のそれぞれの成分に結合することによって前記１セットの変更サブバンド信号を生成するメディア。
18. 請求項１１のメディアであって、前記方法は、前記サブバンド信号のそれぞれの成分に代えて前記合成されたスペクトル成分を用いることによって前記１セットの変更サブバンド信号を生成するメディア。
19. 請求項１１のメディアであって、前記方法は、
    スペクトルの第１部分の１つ以上のサブバンド信号の成分を調べることによって前記オーディオ信号の前記特性を得、
    スペクトルの前記第１部分の前記サブバンド信号の１つ以上の成分をスペクトルの第２部分にコピーして合成サブバンド信号を形成しかつ該合成サブバンド信号が前記オーディオ信号の前記特性を有するように前記コピーされた成分を変更することによって、前記合成スペクトル成分を生成し、
    前記合成サブバンド信号を前記サブバンド信号に結合することによって前記合成スペクトル成分を前記サブバンド信号と統合するメディア。
20. 請求項１１のメディアであって、前記特性は、振幅、スペクトル形状、精神音響マスキング効果、色調、および一時性形状のセットのうちのいずれか１つであるメディア。
21. コーディングした音響情報を処理する装置であって、
    前記コーディングされた音響情報を受け取る入力端子と、メモリと、前記入力端子と前記メモリに結合された処理サーキットリーを含んでなり、
    前記処理サーキットリーは、
    前記コーディングされた音響情報を受け取って、オーディオ信号のすべてのスペクトル内容ではなく、いくつかのスペクトル内容を表すサブバンド信号を前記コーディングされた音響情報から得、
    前記サブバンド信号を調べて前記オーディオ信号の特性を得、
    前記オーディオ信号の前記特性を有する合成スペクトル成分を生成し、
    前記合成スペクトル成分をサブバンド信号と統合して、１セットの変更サブバンド信号を生成し、
    前記１セットの変更サブバンド信号に分析フィルタバンクを適用することによって音響情報を生成する、
    装置。
22. 請求項２１の装置であって、前記特性は一時性形状であり、前記処理サーキットリーは、合成スペクトル成分を生成し該生成されたスペクトル成分を前記一時性形状の周波数領域表示に畳み込むことによって前記合成スペクトル成分を生成して前記一時性形状を得る装置。
23. 請求項２１の装置であって、前記処理サーキットリーは、前記サブバンド信号の少なくともいくつかの成分の自己相関関数を計算することによって前記一時性形状を得る装置。
24. 請求項２１の装置であって、前記特性は一時性形状であり、前記処理サーキットリーは、合成スペクトル成分を生成し該生成されたスペクトル成分の少なくともいくつかにフィルタを適用することによって前記合成スペクトル成分を生成して、前記一時性形状を得る装置。
25. 請求項２４の装置であって、前記処理サーキットリーは、前記コーディングされた情報から制御情報を得、該制御情報に応答して前記フィルタを適合させる装置。
26. 請求項２１の装置であって、前記処理サーキットリーは、前記合成スペクトル成分を前記サブバンド信号の成分に合併することによって前記１セットの変更サブバンド信号を生成する装置。
27. 請求項２１の装置であって、前記処理サーキットリーは、前記合成スペクトル成分を前記サブバンド信号のそれぞれの成分に結合することによって前記１セットの変更サブバンド信号を生成する装置。
28. 請求項２１の装置であって、前記処理サーキットリーは前記サブバンド信号のそれぞれの成分に代えて前記合成されたスペクトル成分を用いることによって前記１セットの変更サブバンド信号を生成するように設けられている装置。
29. 請求項２１の装置であって、前記処理サーキットリーは、
    スペクトルの第１部分における１個以上のサブバンド信号の成分を調べることによって前記オーディオ信号の前記特性を得、
    スペクトルの前記第１部分の前記サブバンド信号の１つ以上の成分をスペクトルの第２部分にコピーして前記合成サブバンド信号を形成しかつ前記合成サブバンド信号が前記オーディオ信号の前記特性を有するように前記コピーされた成分を変更することによって前記合成スペクトル成分を生成し、
    前記合成サブバンド信号を前記サブバンド信号に結合することによって、前記合成スペクトル成分を前記サブバンド信号と統合する、
    装置。
30. 請求項２１の装置であって、前記特性は、振幅、スペクトル形状、精神音響マスキング効果、色調、および一時性形状のうちの１いずれか１つである装置。

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