JP2013081229A - 変換領域ログコンパンディングを使用する信号処理のための方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】オーディオ信号のスペクトル領域表現または時間領域表現に対してログコンパンディングを適用して、エンコードされたオーディオ信号を提供することによる、オーディオ信号処理のための方法および装置の提供。
【解決手段】エンコードされたオーディオ信号は、受信次第デコードされる。それぞれが係数を有する特定の周波数帯域にオーディオ信号を分離することにより、オーディオ信号の周波数領域表現または時間領域表現が計算される。異なる圧縮比によるログコンパンディングが、各係数に対して実行されて、エンコードされた信号が提供される。エンコードされた信号を受信次第、逆ログコンパンディング、および、時間周波数または時間スケールの再構成が実行されて、オーディオ信号が提供される。
【選択図】図４Ａ

Description

合衆国法典第３５部第１１９条に基づく優先権の主張

特許に対する本出願は、２００８年９月２６日に出願され、“変換領域ログコンパンディング”と題する、仮出願第６１／１００，６４５号（代理人ドケット第０８２８５５Ｐ１号）と、２００８年９月２９日に出願され、“変換領域ログコンパンディング”と題する、仮出願第６１／１０１，０７０号（代理人ドケット第０８２８５５Ｐ２号）とに対する優先権を主張する。上記の出願のそれぞれは、本出願の譲受人に譲渡され、参照により明白にここに組み込まれている。

分野

本開示は、一般に、通信に関連し、より詳細には、スペクトル領域ログコンパンディングを使用する信号圧縮に関連する。

背景

デジタル技術による、音声および音楽のようなオーディオの送信は、特に、長距離電話、ボイスオーバインターネットプロトコル（ＶｏＩＰ）のようなパケット交換電話、および、セルラ電話のようなデジタル無線電話において、普及している。そのような普及は、送信チャネルによって音声通信を転送するために使用される情報量を低減させる一方で、再構成されるスピーチの、知覚される品質を維持することに関心をもたらしている。例えば、利用可能なワイヤレスシステム帯域幅を最大限に利用することが望まれる。システム帯域幅を効率的に使用する１つの方法は、信号圧縮技術を用いることである。スピーチ信号を搬送するワイヤレスシステムに対して、スピーチ圧縮（すなわち、“スピーチコーディング”）技術が、この目的のために一般に用いられている。ここで記述する技術は、ヘルスケアおよびフィットネスの用途のための生体信号のような、他の信号に対して適用できる。

人間のスピーチ発生のモデルに関連するパラメータを抽出することにより、スピーチを圧縮するように構成されているデバイスは、“音声コーダ”、“ボコーダ”、“オーディオコーダ”、“スピーチコーダ”、または、“コーデック”と呼ばれることが多い。コーデックは一般に、エンコーダおよびデコーダを備える。エンコーダは通常、入力スピーチ信号（オーディオ情報を表すデジタル信号）を、“フレーム”と呼ばれる時間のセグメントに分割し、各フレームを分析して、いくつかの関連するパラメータを抽出し、パラメータをエンコードされたフレームに量子化する。エンコードされたフレームは、送信チャネル（すなわち、ワイヤードまたはワイヤレスのネットワーク接続）によって、デコーダを含む受信機に送信される。デコーダは、エンコードされたフレームを受信および処理し、それらを逆量子化してパラメータを生成させ、逆量子化されたパラメータを使用して、スピーチフレームを再現する。

従来のオーディオ／スピーチ圧縮方法は、著しい圧縮を達成する一方で高レベルの品質を維持するために、複雑な音響心理学モデルに依拠する。ＭＰＥＧ−１オーディオレイヤ３（ＭＰ３）およびアドバンストオーディオコーディング（ＡＡＣ）スキームのような、従来のオーディオ圧縮方法は、通常、人間の聴覚システムに関する情報に依拠する音響心理学モデルに基づいている。これらのスキームは、著しい圧縮（例えば、原信号のおおよそ１／１０のビットレート）を達成する一方で、元の、圧縮されていないコンテンツの品質レベルに近い、再現品質のレベルを維持することができる。しかしながら、これらの大きな圧縮比を達成するとはいえ、これらの方法は、複雑であり、高電力を消費する圧縮／非圧縮回路、著しい待ち時間の犠牲を払うようになり、一般に、低電力、少ない待ち時間のアプリケーション／デバイスに十分に適していない。現代のデバイスにおける帯域幅の増加により、重い圧縮に対する要求は、複雑さの低いエンコーディング／デコーディングスキームと引き換えで緩和できる。

ハンズフリーの動作を有するワイヤレスヘッドセットが、移動体電話において、ますます普通のことになっている。人体近傍ネットワーク（ＢＡＮ）という状況における、短距離無線技術に対する傾向は、より低い電力消費とともにより高いデータレートを提供することである。ＢＡＮ無線に対する進化傾向は、わずか数ミリワット（ｍＷ）の電力消費を使用して、数メガビット／秒のスループットを達成できる低電力無線を伴う。着用できるデバイスに対するＢＡＮの状況において、バッテリー寿命を増加させ、要素を減らし、コストを低減させることが望まれる。

会話形サービスの状況において、３ＧネットワークにおけるＡＭＲ−ＷＢおよびＥＶＲＣ−ＷＢのような広帯域コーデックの展開では、ＢＡＮにおいて、音声品質を向上させ、電力を低減させる必要性が存在する。同様に、オーディオストリーミングサービスに対して、ユーザ体験を損なわないように、ワイヤラインの品質をワイヤレスヘッドフォンに対して維持する必要性が存在する。

したがって、上述の欠点のうちの１つ以上に対処することが望まれる。

概要

１つ以上の観点の基本的な理解を提供するために、以下の記述は、そのような観点の簡略化した概要を与える。この概要は、考えられるすべての観点の広範な概観ではなく、すべての観点の主なまたは重要な要素を識別するようにも、いくつかのまたはすべての観点の範囲を詳細に描写するようにも向けられていない。その唯一の目的は、後に与えられるより詳細な説明に対するプレリュードとして、簡略化した形態で１つ以上の観点のいくつかの概念を与えることである。

本開示の１つの観点において、エンコードするための方法を開示する。方法は、データ信号を受信することと、データ信号の変換を実行して、少なくとも２つの係数を提供することと、少なくとも２つの係数のログコンパンディングを実行して、圧縮されたデータ信号を提供することとを含む。

本開示の別の観点において、デコードするための方法を開示する。方法は、圧縮されたデータ信号を受信することと、圧縮データ信号の逆ログコンパンディングにより伸張を実行して、少なくとも２つの係数を取得することと、少なくとも２つの係数に対して逆変換を実行して、データ信号を提供することとを含む。

本開示のさらに別の観点において、エンコードする装置を開示する。装置は、データ信号を受信するように構成されている受信機と、データ信号を分解して、少なくとも２つの係数を提供するように構成されている変換回路と、少なくとも２つの係数をエンコードして、圧縮されたデータ信号を提供するように構成されているログコンパンディング回路とを備える。

本開示のさらなる観点において、デコードする装置を開示する。装置は、圧縮されたデータ信号を受信するように構成されている受信機と、圧縮データ信号をデコードして、少なくとも２つの係数を取得するように構成されている逆ログコンパンディング回路と、少なくとも２つの係数からデータ信号を再構成するように構成されている逆変換回路とを備える。

本開示のさらなる観点において、エンコードする装置を開示する。装置は、データ信号を受信する手段と、データ信号の変換を実行して、少なくとも２つの係数を提供する手段と、少なくとも２つの係数のログコンパンディングを実行して、圧縮されたデータ信号を提供する手段とを備える。

本開示のさらなる観点において、デコードする装置を開示する。装置は、圧縮されたデータ信号を受信する手段と、圧縮データ信号をデコードすることにより逆ログコンパンディングを実行して、少なくとも２つの係数を取得する手段と、少なくとも２つの係数に対して逆変換を実行して、データ信号を提供する手段とを備える。

本開示のさらなる観点において、エンコードするコンピュータプログラムプロダクトを開示する。コンピュータプログラムプロダクトは、データ信号を受信し、データ信号の変換を実行して、少なくとも２つの係数を提供し、少なくとも２つの係数のログコンパンディングを実行して、圧縮されたデータ信号を提供するように実行可能な命令を含むコンピュータ読み取り可能媒体を備える。

本開示のさらなる観点において、デコードするコンピュータプログラムプロダクトを開示する。コンピュータプログラムプロダクトは、圧縮されたデータ信号を受信し、圧縮データ信号をデコードすることにより逆ログコンパンディングを実行して、少なくとも２つの係数を取得し、少なくとも２つの係数に対して逆変換を実行して、データ信号を提供するように実行可能な命令を含むコンピュータ読み取り可能媒体を備える。

本開示のさらなる観点において、ヘッドセットを開示する。ヘッドセットは、圧縮されたデータ信号を受信するように構成されている受信機と、圧縮データ信号をデコードして、少なくとも２つの係数を取得するように構成されている逆ログコンパンディング回路と、少なくとも２つの係数からデータ信号を再構成するように構成されている逆変換回路と、再構成されたデータ信号に基づいて、オーディオ出力を提供するように構成されているトランスデューサとを備える。

本開示のさらなる観点において、検知デバイスを開示する。検知デバイスは、データ信号を検出するように構成されているセンサーと、データ信号を分解して、少なくとも２つの係数を提供するように構成されている変換回路と、少なくとも２つの係数をエンコードして、圧縮されたデータ信号を提供するように構成されているログコンパンディング回路と、圧縮データ信号を送信するように構成されている送信機とを備える。

本開示のさらなる観点において、ハンドセットを開示する。ハンドセットは、オーディオ信号を検出するように構成されているトランスデューサと、オーディオ信号を分解して、少なくとも２つの係数を提供するように構成されている変換回路と、少なくとも２つの係数をエンコードして、圧縮されたオーディオ信号を提供するように構成されているログコンパンディング回路と、圧縮オーディオ信号を送信するように構成されているアンテナとを備える。本開示のさらなる観点において、ウォッチを開示する。ウォッチは、圧縮されたデータ信号を受信するように構成されている受信機と、圧縮データ信号をデコードして、少なくとも２つの係数を取得するように構成されている逆ログコンパンディング回路と、少なくとも２つの係数からデータ信号を再構成するように構成されている逆変換回路と、再構成されたデータ信号に基づいて、表示を提供するように構成されているユーザインターフェースとを備える。

先のおよび関連する目的を達成するために、１つ以上の観点は、以下で十分に記述し、特に特許請求の範囲において示す特徴を備えている。以下の記述および添付図面は、１つ以上の観点のいくつかの例示的な特徴を詳細に示す。これらの特徴は、さまざまな実施形態の原理を用いてもよいさまざまな方法のうちのほんのいくつかを表すにすぎず、本記述は、このようなすべての観点およびそれらの均等物を含むように向けられている。

同じ指定が同じ要素を表し、開示した観点を図示し、開示した観点を限定しないように提供される添付図面とともに、開示した観点を以下で記述する。
図１は、ワイヤレスネットワークの例を図示する図である。 図２は、ここで開示したさまざまな観点にしたがって構成されている信号圧縮システムを図示するブロック図である。 図３Ａは、本開示のさまざまな観点にしたがった、第１の離散コサイン変換（ＤＣＴ）係数の例示的な確率分布のプロットである。 図３Ｂは、本開示のさまざまな観点にしたがった、第２の離散コサイン変換（ＤＣＴ）係数の例示的な確率分布のプロットである。 図３Ｃは、本開示のさまざまな観点にしたがった、第６の離散コサイン変換（ＤＣＴ）係数の例示的な確率分布のプロットである。 図４Ａは、本開示の観点にしたがって実行されるエンコーディング機能を説明するフロー図である。 図４Ｂは、本開示の観点にしたがって実行されるデコーディング機能を説明するフロー図である。 図５は、本開示の観点にしたがって、ワイヤレスネットワーク中でスピーチ／オーディオ信号の処理を容易にするシステムを図示するブロック図である。 図６は、本開示の観点にしたがった、ワイヤレスのオーディオ／スピーチのデコーディングの向上を容易にする受信機を図示するブロック図である。 図７は、本開示の観点にしたがった、スピーチ／オーディオ信号の圧縮を容易にする送信機を図示するブロック図である。 図８は、本開示の観点にしたがって構成されているエンコーディング装置を図示するブロック図である。 図９は、本開示の観点にしたがって構成されているデコーディング装置を図示するブロック図である。

詳細な説明

添付図面を参照して、さまざまな観点を以下でより十分に記述する。しかしながら、ここで開示した観点は、多くの異なる形態で具現でき、本開示全体を通して与えられる、何らかの特定の構造または機能に限定されるものとして解釈すべきでない。むしろ、これらの観点は、本開示が完全かつ徹底的であり、本開示の範囲を当業者に十分に伝えるように提供される。ここで開示したいくつかの観点が、独自に実現されようと、他の何らかの観点と組み合わされようと、ここでの教示に基づいて、本開示の範囲が、そのような観点をカバーするように向けられていることを当業者は理解するはずである。例えば、ここで示した任意の数の観点を使用して、装置を実現してもよく、方法を実施してもよい。さらに、ここで示したさまざまな観点に加えて、または、それらの観点以外に、他の構造、機能、または、構造および機能を使用して実施されるような、装置または方法をカバーするように、本開示の範囲は向けられている。ここで開示した任意の観点を、請求項の１つ以上の要素により具現してもよいことを理解すべきである。

圧縮効率と比較して低電力が重要な、高品質のスピーチおよびオーディオのソリューションの新規なクラスに対する必要性が存在する。

本開示全体を通して与えられる１つ以上の観点をサポートするのに適した短距離通信ネットワークの例を、図１中で図示する。ネットワーク１００は、任意の適切な無線技術またはワイヤレスプロトコルを使用して通信する、さまざまなワイヤレスノードとともに示されている。一例として、ワイヤレスノードは、超広帯域（ＵＷＢ）技術をサポートするように構成されていてもよい。代わりに、ワイヤレスノードは、いくつかを挙げてみると、ブルートゥース（登録商標）またはＩＥＥＥ８０２．１１のような、さまざまなワイヤレスプロトコルをサポートするように構成されていてもよい。

ネットワーク１００は、他のワイヤレスノードと通信するコンピュータ１０２とともに示されている。この例において、コンピュータ１０２は、デジタルカメラ１０４からデジタル写真を受け取り、印刷するために文書をプリンタ１０６に送り、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）１０８上のｅメールと同期をとり、音楽ファイルをデジタルオーディオプレイヤー（例えば、ＭＰ３プレイヤー）１１０に、バックアップデータおよびファイルを移動記憶デバイス１１２に転送し、ワイヤレスハブ１１４を介してリモートネットワーク（例えば、インターネット）と通信してもよい。ネットワーク１００はまた、着用可能な、または、人体に植え込まれる、多数の移動ノードおよびコンパクトノードを含んでいてもよい。一例として、人間が、コンピュータ１０２から、ストリーミングされたオーディオを受信するヘッドセット１１６（例えば、ヘッドフォン、イヤホンなど）、コンピュータ１０２により設定されるウォッチ１１８、および／または、重要な身体パラメータを監視するセンサー１２０（例えば、バイオメトリックセンサー、心拍数モニター、歩数計、および、ＥＫＧデバイスなど）を身につけていてもよい。

短距離通信をサポートするネットワークとして示されているが、本開示全体を通して与えられる観点はまた、一例として、いくつかを挙げてみると、最適化エボリューションデータ（ＥＶ−ＤＯ）、ウルトラモバイルブロードバンド（ＵＭＢ）、コード分割多元接続（ＣＤＭＡ）２０００、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、または、広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）を含む、任意の適切なワイヤレスプロトコルをサポートするワイドエリアネットワーク中での通信をサポートするように構成されていてもよい。代わりに、ワイヤレスノードは、ケーブルモデム、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、光ファイバ、イーサネット（登録商標）、ホームＲＦ、または、他の任意の適切なワイヤードアクセスプロトコルを使用して、ワイヤード通信をサポートするように構成されていてもよい。

いくつかの観点において、ワイヤレスデバイスは、インパルスベースのワイヤレス通信リンクによって通信してもよい。例えば、インパルスベースのワイヤレス通信リンクは、（例えば、数ナノ秒またはより短い長さの）比較的短い長さと、比較的幅の広い帯域幅とを有する、超広帯域パルスを利用してもよい。いくつかの観点において、超広帯域パルスは、おおよそ２０％またはより大きい大きさの比帯域を有し、および／または、おおよそ５００ＭＨｚまたはより大きい大きさの帯域幅を有していてもよい。

ここでの教示は、さまざまな装置（例えば、デバイス）に組み込まれてもよい（例えば、それらの内部で実現されるか、または、それらによって実行されてもよい）。例えば、ここで教示される１つ以上の観点は、電話機（例えば、セルラ電話機）、パーソナルデータアシスタント（“ＰＤＡ”）、エンターテイメントデバイス（例えば、音楽またはビデオデバイス）、ヘッドセット（例えば、ヘッドフォン、イヤホンなど）、マイクロフォン、医療検知デバイス（例えば、バイオメトリックセンサー、心拍数モニター、歩数計、ＥＫＧデバイス、スマートバンデージなど）、ユーザＩ／Ｏデバイス（例えば、ウォッチ、リモート制御、光スイッチ、キーボード、マウスなど）、環境検知デバイス（例えば、タイヤ圧力モニター）、医療または環境検知デバイスからデータを受け取るモニター、コンピュータ、ポイントオブセールデバイス、エンターテイメントデバイス、補聴器、セットトップボックス、または、他の任意の適切なデバイスに組み込まれていてもよい。

これらのデバイスは、異なる、電力およびデータ要求を有するかもしれない。いくつかの観点において、ここでの教示は、（例えば、インパルスベースのシグナリングスキームおよび低デューティーサイクルモードの使用により）低電力アプリケーションにおける使用に適合していてもよく、（例えば、高帯域幅パルスの使用により）比較的高いデータレートを含むさまざまなデータレートをサポートしてもよい。

さまざまな観点または特徴が、多数のデバイス、コンポーネント、および、これらに類似するものを含んでいてもよいシステムの点で、与えられるであろう。さまざまなシステムは、付加的なデバイス、コンポーネント、モジュールなどを含んでいてもよく、および／または、図に関して記述される、デバイス、コンポーネント、モジュールなどのすべてを含んでいなくてもよいことを理解および認識すべきである。これらのアプローチの組み合わせを使用してもよい。当業者が容易に認識するように、変換領域ログコンパンディングを使用して信号圧縮を現在実現している、他の任意の装置、システム、方法、プロセス、デバイス、または、プロダクトに、ここで記述した観点を適用してもよい。

ここで開示した観点は、人間の耳が、時間領域中のドロップアウトの隠蔽よりも、周波数領域中のドロップアウトの隠蔽に感度が低いという事実を利用する。したがって、ここで開示した観点は、とりわけ、オーディオ、超広帯域スピーチ、高帯域スピーチ、および、狭帯域スピーチを含む、幅広い範囲の信号について、等しく適切に適用する。

開示の観点は、スペクトル領域ログコンパンディング（圧縮および伸張）を利用し、広帯域スピーチおよびオーディオに対してトランスペアレントな品質を達成するオーディオ／スピーチ圧縮へのチャネル誤差ソリューションに、低い複雑さ、少ない待ち時間、および、頑強性を提供する。ここで開示した観点は、従来のデコーダよりも電力および領域を必要としない、シフトおよび加算のような、ハードウェアフレンドリな演算により実現できる。

ここで開示した観点は、信号の周波数領域表現上でログコンパンディングを適用することにより、信号圧縮にアプローチする。本開示の観点は、信号の周波数領域表現を最初に計算することにより、これらの概念を組み合せる。変換は、何らかの音響心理学のマスキングの適用を考慮する方法で、元データを表そうという目標により、１つのベースから別のベースへデータを投影する。通常、これは、例えば、ＭＰ３エンコーダの場合のように、変換の使用により、信号を特定の周波数帯域（ここでは、区別なく、“ビン”とも呼ばれる）に分離することにより実施される。

オーディオ／スピーチ信号のスペクトル領域表現を計算すると、本開示の観点は、各スペクトル係数に対して異なる圧縮比でログコンパンディングを実行する。オーディオ／スピーチのエネルギーは、上部の周波数帯域中に存在しないことから、それらの帯域における、非常に少ないビットの割振りにより、良好な品質を維持できる。それゆえに、結果として生じる、サンプル当たりのビットの平均数は、低減させることができ、オーディオ／スピーチの品質によりスケーラブルである。さらに、信号は、スペクトル領域中でエンコードされることから、バースト性のチャネル誤差がある場合、それらは、時間における単純なドロップアウトの代わりに、時間周波数平面中の周波数帯域に影響を及ぼす。これらの誤差は、人間の耳にとって、それほど不快ではなく、単純なスペクトル領域補間にかけられるとき、効果的に隠蔽できる。

時間周波数領域に加えて、時間スケール領域中で変換を実行することにより、本発明を実現してもよいことが認識されるであろう。そのような時間スケール変換の例は、ウェーブレットである。

これから図２を参照すると、ここで開示したさまざまな観点にしたがって構成されている信号圧縮システム２００が示されている。システム２００は、エンコーダ２１０とデコーダ２２０とを含む。エンコーダ２１０は、時間周波数分解ブロック２１２と、複数のコンパンダー２１４と、パケット化器２１６とを含む。デコーダ２２０は、非パケット化器２２２と、複数の逆コンパンダー２２４と、逆変換ブロック２２６とを含む。

１つの観点にしたがうと、時間周波数分解ブロック２１２は、離散コサイン変換（ＤＣＴ）アルゴリズムを使用して、それぞれがスペクトルＤＣＴ係数を有する、複数の周波数帯域に、入力信号ｓ（ｎ）を無相関化する。ＤＣＴアルゴリズムは、複数の周波数帯域またはビンに信号を無相関化する。例えば、８ポイントＤＣＴ変換を実行してもよいが、ポイント数を変えてもよい。各スペクトル係数の統計的分布は、より高い増幅係数と比較して、より低い増幅係数に対してはるかに高い確率を有する、本質的にラプラシアンであることに注目すべきである。上部のスペクトルＤＣＴ係数に対して、係数の分散は著しく減少することにも注目すべきである。第１、第２、および、第６のＤＣＴ係数の例示的な確率分布を、それぞれ、図３Ａないし図３Ｃ中で示す。図３Ａないし図３Ｃ中の例示的な分布から理解できるように、より高いＤＣＴ係数に対して、より少ないビットを割り振ってもよい。ＤＣＴアルゴリズムに関して、観点を記述しているが、信号を複数の周波数帯域に無相関化する任意の変換を使用して、同様の結果を達成してもよいことに注目すべきである。

本開示の１つの観点にしたがうと、信号のエネルギーを均等に分割された周波数帯域に分類するために、ＤＣＴの使用を比較してもよい。例えば、３２／４８ｋＨｚでサンプリングされたデータに対して、８ポイントＤＣＴからの係数は、連続する２／３ｋＨｚ周波数帯域ないし１６／２４ｋＨｚ周波数帯域における、エネルギーの量をおおよそ表すことができる。人間の聴覚が、１６ｋＨｚを超える周波数で感度が低くなるという、音響心理学のモデリングから、そのことは知られている。

μ−ｌａｗ／Ａ−ｌａｗアルゴリズムのようなログコンパンディングは、ラプラス／指数分布を有する信号に対して効率的な圧縮ツールであり、幅広いダイナミックレンジを有するにもかかわらず、ラプラス分布に似ている分布を有する、スピーチのような信号に対して適切に機能する。ログコンパンディングにおいては、より粗い量子化が、より大きいサンプル値に対して使用され、次第により精細になる量子化が、より小さいサンプル値に対して使用される。この特性は、例えば、はるかに低いビットレート（例えば、サンプル当たり８ビット）における、スピーチの明瞭な送信を考慮するＧ．７１１仕様のような、電話通信圧縮アルゴリズム中で首尾よく活用されている。Ｇ．７１１ログコンパンディング（圧縮および伸張）仕様は、国際電気通信連合（ＩＴＵ−Ｔ）勧告Ｇ．７１１（１９８８年１１月）--音声周波数のパルスコード変調（ＰＣＭ）中で、および、Ｇ．７１１．Ｃ、Ｇ．７１１エンコーディング／デコーディング機能中で説明されており、それらの全体がここに組み込まれている。

μ−ｌａｗコンパンディングスキームおよびＡ−ｌａｗコンパンディングスキームの、２つのＧ．７１１ログコンパンディングスキームが存在する。μ−ｌａｗコンパンディングスキームおよびＡ−ｌａｗコンパンディングスキームの両方は、パルスコード変調（ＰＣＭ）方式である。すなわち、アナログ信号がサンプリングされて、サンプリングされた各信号の振幅が量子化され、すなわち、デジタル値が割り当てられる。μ−ｌａｗおよびＡ−ｌａｗのコンパンディングスキームの両方は、サンプリングされた信号の対数曲線の線形近似により、サンプリングされた信号を量子化する。

μ−ｌａｗおよびＡ−ｌａｗのコンパンディングスキームの両方は、対数曲線に対して作用する。それゆえに、対数曲線はセグメントに分割され、連続する各セグメントは、前のセグメントの２倍の長さである。μ−ｌａｗおよびＡ−ｌａｗのコンパンディングスキームは、異なるように線形近似を計算することから、μ−ｌａｗおよびＡ−ｌａｗのコンパンディングスキームは、異なるセグメント長を有する。Ｇ．７１１仕様を使用するログコンパンディングに関して観点を記述しているが、低ビットレートで、スピーチの明瞭な送信を可能にする、任意のログコンパンディング仕様を使用して、同様の目標を達成してもよいことに注目すべきである。

図２を再度参照すると、１つの観点にしたがって、−１と１との間の値に対して作用するログコンパンディングが、複数のログコンパンダー２１４により、ＤＣＴ係数に対して適用される。各ログコンパンダーは、μ定数（μ₁ないしμ_n）のような、異なるコンパンディングパラメータを使用する。ログコンパンディングは、０のまわりに、より大きい量子化ステップを、サンプル値が増えるにつれて、より小さい量子化ステップを、効果的に割り振る。スピーチ／オーディオ信号は、（図３Ａないし３Ｃから理解できるように）上部の周波数帯域中で、より鋭いことから、より少ないビットを、それらの帯域中に割り振ることができる一方で、良好な品質を維持できる。例えば、第１、第２、および、第３の係数は、それぞれ、４分の１、２分の１、２分の１にスケールダウンされてもよく、それは、複数のログコンパンダー２１４に対して、適正なデータ範囲を保証する。１つの観点にしたがって、１より大きい大きさを有するＤＣＴ係数値に関してクリッピングが実行される。

デコーダ２２０は、上述のバリエーションに応じて、信号を圧縮するために実行された、コンパンディングおよびＤＣＴ変換を逆にする。受信信号が、非パケット化器２２２により非パケット化された後、最初の３つの係数が、それぞれ、４倍、２倍、２倍にスケールアップされ、逆ログコンパンディングが、逆コンパンダー２２４中で実行される。逆ＤＣＴ変換が、逆変換ブロック２２６中で実行されて、再構成された時間周波数信号が取得される。

これから図４Ａおよび図４Ｂを参照すると、ここで開示した観点にしたがって実行される機能のフロー図が示されている。エンコーダ中で実行される機能の例は、図４Ａのエンコーディングプロセス４００Ａ中で示されている。ステップ４１０においてデータ信号を受信すると、ステップ４２０において、信号の時間周波数分解を達成するために、変換が実行される。ステップ４３０において、μ定数のような、異なるコンパンディングパラメータによるログコンパンディングが実行されて、ステップ４４０において、圧縮されたデータ信号が、出力される。

デコーダ中で実行される機能の例は、図４Ｂのデコーディングプロセス４００Ｂ中で示されている。ステップ４５０において、圧縮されたデータ信号を受信すると、ステップ４６０において、逆ログコンパンディングが実行される。ステップ４７０において、逆変換が実行されて、ステップ４８０において、データ信号が出力される。

図５を参照すると、さまざまな観点にしたがって、ワイヤレスネットワーク中でスピーチ／オーディオ信号の処理を容易にするシステム５００が図示されている。

システム５００は、例えば、エンコーダ５１０とデコーダ５４０とを含んでいてもよい。エンコーダ５１０は、例えば、基地局内に少なくとも部分的に存在することができる。システム５００は、機能ブロックを含むように表されており、機能ブロックは、プロセッサ、ソフトウェア、または、これらの組み合わせ（例えば、ファームウェア）により実現される機能を表す機能ブロックとすることができることを理解すべきである。エンコーダ５１０は、一緒に作動できる電気コンポーネント５２０、５３０の論理グループ分けを含む。デコーダ５４０はまた、一緒に作動できる電気コンポーネント５５０、５６０の論理グループ分けを含む。

例えば、論理グループ分け５２０、５３０は、受信したスピーチ／オーディオ信号に対して変換を実行する手段５２０を含むことができる。手段５２０は、スピーチオーディオ信号の時間周波数分解を実行して、複数の周波数帯域にするように機能する。さらに、論理グループ分け５２０、５３０は、ログコンパンディングを実行する手段５３０を含むことができ、手段５３０は、各周波数帯域に対する各スペクトル係数に対して、異なる圧縮比を適用することにより、信号を圧縮するように機能する。さらに、論理グループ分け５２０、５３０は、電気コンポーネント５２０、５３０に関係付けられている機能を実行するための命令を保持する（示していない）メモリを含むことができる。

さらに、論理グループ分け５５０、５６０は、逆ログコンパンディングを実行する手段５５０と、逆変換手段５６０とを含むことができる。逆ログコンパンディングを実行する手段５５０は、逆圧縮比を適用することにより、信号をデコードするように機能し、逆変換手段５６０は、信号の時間周波数分解を逆にする、時間周波数再構成回路として機能する。

図６は、ワイヤレスのオーディオ／スピーチのデコーディングの向上を容易にする受信機６００の説明図である。受信機６００は、例えば、（示していない）受信アンテナから信号を受け取り、受け取った信号に対して通常の動作を実行し（例えば、フィルタリングし、増幅し、ダウンコンバートするなど）、調整された信号をデジタル化して、サンプルを取得する。受信機６００は、復調器６０４を含むことができ、復調器６０４は、受け取ったシンボルを復調して、チャネル推定のために、それらをプロセッサ６０６に提供できる。プロセッサ６０６は、受信機６００により受信された情報を分析するのに専用のプロセッサ、受信機６００の１つ以上のコンポーネントを制御するプロセッサ、および／または、受信機６００により受信された情報を分析し、かつ、受信機６００の１つ以上のコンポーネントを制御するプロセッサとすることができる。

受信機６００は、さらに、メモリ６０８を備えることができ、メモリ６０８は、プロセッサ６０６に動作可能に結合されており、送信すべきデータ、受信データ、利用可能なチャネルに関する情報、分析された信号および／または干渉強度に関係付けられているデータ、割り当てられているチャネル、電力、レート、または、これらに類似するものに関連する情報、ならびに、チャネルを推定し、チャネルによって通信するための、他の適切な情報を記憶してもよい。（例えば、性能ベースで、容量ベースで、など）チャネルを推定すること、および／または利用することに関係付けられたプロトコルおよび／またはアルゴリズムをメモリ６０８は付加的に記憶できる。さらに、メモリ６０８は、実行可能なコードおよび／または命令を記憶してもよい。例えば、メモリ６０８は、受信したスピーチ／オーディオ信号を復元するための命令を記憶してもよい。さらに、メモリ６０８は、逆エンコーディング比を適用することにより、逆ログコンパンディングを実行して、信号をデコードするための命令と、逆変換を実行して、信号の時間周波数分解を逆にするための命令とを記憶してもよい。

ここで記述したデータ記憶装置（例えば、メモリ６０８）は、揮発性メモリまたは不揮発性メモリのいずれかとすることができ、あるいは揮発性および不揮発性メモリの両方を含むことができる理解される。実例として、これに限定されないが、不揮発性メモリは、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラム可能ＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、電気的にプログラム可能ＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的に消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、またはフラッシュメモリを含むことができる。揮発性メモリは、外部キャッシュメモリとして動作するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含むことができる。実例として、これに限定されないが、ＲＡＭは多くの形態で利用でき、例えば同期ＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、同期ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、倍速データレートＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ）、エンハンストＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ）、シンクリンクＤＲＡＭ（ＳＬＤＲＡＭ）、およびダイレクトラムバスＲＡＭ（ＤＲＲＡＭ）がある。本主題のシステムおよび方法のメモリ６０８は、これらに限定されず、これらおよび他の任意の適当なタイプのメモリを具備するように意図されている。

プロセッサ６０６はさらに、デコーダ６１０に動作可能に結合されており、デコーダ６１０において、逆ログコンパンディングブロック６１２が、逆圧縮比を適用することにより、逆ログコンパンディングを実行して、信号をデコードしてもよく、逆変換ブロック６１８（例えば、時間周波数再構成回路）が、逆変換を実行して、信号の時間周波数分解を逆にしてもよい。逆ログコンパンディングブロック６１２および／または逆変換ブロック６１８は、時間周波数の再構成された信号を取得するために、図２ないし５に関して上述した観点を含んでいてもよい。プロセッサ６０６から分離しているものとして描写しているが、逆ログコンパンディングブロック６１２および／または逆変換ブロック６１８は、プロセッサ６０６または（示していない）多数のプロセッサの一部であってもよいことを理解すべきである。出力ブロック６２０は、プロセッサ６０６からの出力を提供する。

図７は、ここで開示した観点にしたがって、スピーチ／オーディオ信号の圧縮を容易にする、例示的な送信機システム７００の説明図である。システム７００は、（示していない）複数の送信アンテナを通して（示していない）１つ以上の移動デバイスに送信する送信機７２４を備えている。送信機への入力は、図６に関して上述したプロセッサと同様のものとすることができるプロセッサ７１４により分析してもよい。プロセッサ７１４は、メモリ７１６に結合されており、メモリ７１６は、（示していない）移動デバイスまたは（示していない）異なる基地局に送信されるデータあるいは移動デバイスまたは異なる基地局から受信したデータに関連した情報、および／または、ここで示したさまざまな動作および機能を実行することに関連した、他の任意の適切な情報を記憶する。

プロセッサ７１４はさらに、エンコーダ７１８に結合されており、エンコーダ７１８において、変換ブロック７２０は、受信したスピーチ／オーディオ信号の時間周波数分解を実行でき、ログコンパンディングブロック７２２は、各周波数帯域に対する各スペクトル係数に対して異なる圧縮比を適用することにより、ログコンパンディングを実行して、信号をエンコードできる。変換ブロック７２０および／またはログコンパンディングブロック７２２は、図２ないし図５に関して上述した観点を含んでいてもよい。送信すべき情報を変調器７２６に提供してもよい。変調器７２６は、送信機７２４により、（示していない）アンテナを通して（示していない）移動デバイスに送信するために、情報を多重化できる。プロセッサ７１４から分離しているものとして描写しているが、変換ブロック７２０および／またはログコンパンディングブロック７２２は、プロセッサ７１４または（示していない）多数のプロセッサの一部であってもよいことを理解すべきである。

図６に関して記述した受信機および図７に関して記述した送信機システムは、単一のデバイス（例えば、移動デバイス）中で組み合わされていてもよく、または、他のデバイス（例えば、イヤホンまたは重要な身体機能を監視するセンサー）の、分離した部分であってもよいことに注目すべきである。

図８は、時間周波数分解およびログコンパンディングを使用して、データ信号をエンコードするように動作可能なさまざまなモジュールを有するワイヤレス通信デバイスのための、データ信号をエンコードするエンコーディング装置８００を図示する。データ信号受信機８０２が、データ信号を受信するために使用される。時間−周波数分解器８０４が、データ信号の時間周波数分解を実行して、少なくとも２つのスペクトル係数を提供するように構成されている。ログコンパンダー８０６が、少なくとも２つのスペクトル係数のログコンパンディングを実行して、圧縮されたデータ信号を提供するように構成されている。

図９は、逆ログコンパンディングおよび逆時間周波数分解を使用して、データ信号をデコードするように動作可能なさまざまなモジュールを有するワイヤレス通信デバイスのための、データ信号をデコードするデコーディング装置９００を図示する。圧縮信号受信機９０２が、圧縮された信号を受信するために使用される。逆ログコンパンダー９０４が、圧縮データ信号をデコードすることにより、逆ログコンパンディングを実行して、少なくとも２つのスペクトル係数を取得するように構成されている。時間周波数分解器９０６が、少なくとも２つのスペクトル係数に対して逆時間周波数分解を実行して、データ信号を提供するように構成されている。

ここで記述した技術は、ＣＤＭＡシステムや、ＴＤＭＡシステムや、ＦＤＭＡシステムや、ＯＦＤＭＡシステムや、ＳＣ−ＦＤＭＡシステムや、他のシステムのような、さまざまなワイヤレス通信システムに対して使用してもよい。用語“システム”および“ネットワーク”は、区別なく使用されることが多い。ＣＤＭＡシステムは、ユニバーサル地上無線アクセス（ＵＴＲＡ）や、ｃｄｍａ２０００などのような無線技術を実現できる。ＵＴＲＡは、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）と、ＣＤＭＡの他の変形体とを含む。さらに、ｃｄｍａ２０００は、ＩＳ−２０００、ＩＳ−９５およびＩＳ−８５６の標準規格をカバーする。ＴＤＭＡシステムは、移動体通信用グローバルシステム（ＧＳＭ（登録商標））のような無線技術を実現できる。ＯＦＤＭＡシステムは、進化型ＵＴＲＡ（Ｅ−ＵＴＲＡ）や、ウルトラモバイルブロードバンド（ＵＭＢ）や、ＩＥＥＥ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）や、ＩＥＥＥ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）や、ＩＥＥＥ８０２．２０や、フラッシュ−ＯＦＤＭ（登録商標）などのような無線技術を実現できる。ＵＴＲＡおよびＥ−ＵＴＲＡは、ユニバーサル移動体電気通信システム（ＵＭＴＳ）の一部である。３ＧＰＰロングタームエボリューション（ＬＴＥ）は、Ｅ−ＵＴＲＡを使用するＵＭＴＳのリリースであり、Ｅ−ＵＴＲＡは、ダウンリンク上でＯＦＤＭＡを用い、アップリンク上でＳＣ−ＦＤＭＡを用いる。ＵＴＲＡ、Ｅ−ＵＴＲＡ、ＵＭＴＳ、ＬＴＥ、および、ＧＳＭは、“第３世代パートナーシップ・プロジェクト”（３ＧＰＰ）と名付けられた組織からの文書で説明されている。さらに、ｃｄｍａ２０００およびＵＭＢは、“第３世代パートナーシップ・プロジェクト２”（３ＧＰＰ２）と名付けられた組織からの文書で説明されている。さらに、そのようなワイヤレス通信システムは、対になっていない、認可されていないスペクトルを使用することが多いピアツーピア（例えば、モバイル対モバイル）アドホックネットワークシステム、８０２．ｘｘワイヤレスＬＡＮまたはＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）、および、他の任意の、短距離または長距離のワイヤレス通信技術を付加的に含んでいてもよい。

１つ以上の観点において、記述した機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの任意の組み合わせ中で実現してもよい。ソフトウェアにおいて実現する場合、コンピュータ読み取り可能媒体上に、１つ以上の命令またはコードとして、機能を記憶させてもよく、または機能を送信してもよい。コンピュータ読み取り可能媒体は、コンピュータ記憶媒体と、ある場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を容易にする何らかの媒体を含む通信媒体との両方を含む。記憶媒体は、コンピュータによりアクセスできる任意の利用可能な媒体であってもよい。一例として、限定ではないが、そのようなコンピュータ読み取り可能媒体は，ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭまたは他の光学ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置または他の磁気記憶デバイス、あるいは、命令またはデータ構造の形態で所望のプログラムコードを搬送または記憶するために使用でき、そして、コンピュータによりアクセスできる他の任意の媒体を備えることができる。さらに、いくつかの接続は、コンピュータ読み取り可能媒体と呼ばれる。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア線、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、あるいは、赤外線、無線、およびマイクロ波のようなワイヤレス技術を使用して、ウェブサイト、サーバまたは他のリモート情報源から送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア線、ＤＳＬ、あるいは、赤外線、無線、およびマイクロ波のようなワイヤレス技術は、媒体の定義に含まれる。ここで使用されるディスク（Ｄｉｓｋおよびｄｉｓｃ）は、コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザーディスク（登録商標）、光ディスク、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク、およびブルーレイディスクを含み、ディスク（ｄｉｓｋ）は通常、磁気的にデータを再生し、一方、ディスク（ｄｉｓｃ）は、レーザにより光学的にデータを再生する。上述の組み合わせもまた、コンピュータ読み取り可能媒体の範囲内に含まれるべきである。

ここで記述したコンポーネントは、さまざまな方法で実現してもよい。例えば、装置は、例えば、１つ以上の集積回路（例えば、ＡＳＩＣ）により実現される機能を表してもよい、一連の相互関係のある機能ブロックとして表されてもよく、または、ここで教示される他の何らかの方法で実現されてもよい。ここで記述するとき、集積回路は、プロセッサ、ソフトウェア、他のコンポーネント、または、これらのいくつかの組み合わせを含んでいてもよい。そのような装置は、さまざまな図に関して上述した機能のうちの１つ以上を実行してもよい、１つ以上のモジュールを含んでいてもよい。

先に注目したように、いくつかの観点において、これらのコンポーネントは、適切なプロセッサコンポーネントにより実現してもよい。これらのプロセッサコンポーネントは、いくつかの観点において、少なくとも部分的に、ここで教示した構造を使用して、実現されてもよい。いくつかの観点において、プロセッサは、これらのコンポーネントのうちの１つ以上の機能の一部またはすべてを実現するように適合されていてもよい。

先に注目したように、装置は、１つ以上の集積回路を備えていてもよい。例えば、いくつかの観点において、単一の集積回路が、説明されているコンポーネントのうちの１つ以上の機能を実現してもよく、一方、他の観点において、１つより多い集積回路が、説明されているコンポーネントのうちの１つ以上の機能を実現してもよい。

さらに、ここで記述したコンポーネントおよび機能は、任意の適切な手段を使用して実現してもよい。そのような手段は、少なくとも部分的に、ここで教示した、対応する構造を使用して、実現されてもよい。例えば、上述したコンポーネントは、“ＡＳＩＣ”中で実現してもよく、また、同様に指定された“手段”機能に対応してもよい。したがって、いくつかの観点において、そのような手段のうちの１つ以上は、プロセッサコンポーネント、集積回路、または、ここで教示した他の適切な構造、のうちの１つ以上を使用して実現してもよい。

さらに、“第１の”、“第２の”などのような呼称を使用する、ここでの要素に対する何らかの参照は、一般に、それらの要素の量または順序を限定しない。むしろ、これらの呼称は、２つ以上の要素または要素の実例を区別する便利な方法として、ここで使用されている。したがって、第１および第２の要素に対する参照は、２つの要素だけが、そこで用いられること、または、第１の要素が、何らかの方法で、第２の要素に先行しなければならないことを意味するものではない。さらに、特に述べない限り、１組の要素は、１つ以上の要素から構成されていてもよい。さらに、詳細な説明または特許請求の範囲中で使用される、用語の形態“Ａ、Ｂ、または、Ｃのうちの少なくとも１つ”は、“ＡまたはＢまたはＣ、あるいは、これらのいくつかの組み合わせ”を意味する。

当業者は、さまざまな異なる技術および技法のいずれかを使用して、情報および信号を表してもよいことを理解するであろう。例えば、先の説明全体を通して参照されている、データ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、および、チップを、電圧、電流、電磁波、磁界または磁気の粒子、光学界または光の粒子、あるいはこれらの何らかの組み合わせにより、表してもよい。

電子ハードウェア（例えば、ソースコーディングまたは他の何らかの技術を使用して設計されてもよい、デジタル構成、アナログ構成、あるいは、２つの組み合わせ）、（便宜上、“ソフトウェア”または“ソフトウェアモジュール”として、ここでは呼ばれている）命令を組み込んでいる、さまざまな形態のプログラムまたは設計コード、あるいは、両方の組み合わせとして、ここで開示した観点に関して記述したさまざまな実例となる論理ブロック、モジュール、プロセッサ、手段、回路、および、アルゴリズムステップを実現してもよいことを、当業者はさらに理解するであろう。ハードウェアおよびソフトウェアのこの互換性を明瞭に説明するために、さまざまな実例となるコンポーネント、ブロック、モジュール、回路、およびステップをそれらの機能の点から一般的に上述した。このような機能がハードウェアまたはソフトウェアとして実現されるかどうかは、特定の用途およびシステム全体に課される設計制約によって決まる。それぞれの特定の用途に対してさまざまな方法で、当業者は記述した機能を実現するかもしれないが、このような実現決定は、ここで開示した観点の範囲から逸脱を生じさせるものとして解釈すべきではない。

ここで開示した観点に関連して記述したさまざまな実例となる論理ブロック、モジュールおよび回路は、集積回路（“ＩＣ”）、アクセス端末、または、アクセスポイント内で実現してもよい。ＩＣは、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ），フィールドプログラム可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または他のプログラム可能論理デバイス、ディスクリートゲートまたはトランジスタ論理、ディスクリートハードウェアコンポーネント、電気コンポーネント、光コンポーネント、機械式コンポーネント、あるいはここで記述した機能を実行するために設計されたそれらの任意の組み合わせを含んでいてもよく、ＩＣの内部に、ＩＣの外部に、またはその両方に存在するコードまたは命令を実行してもよい。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよいが、代替として、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、制御装置、マイクロ制御装置、または状態遷移機械であってもよい。プロセッサはまた、計算デバイスの組み合わせ、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアに関連した１つ以上のマイクロプロセッサ、または他の任意のこのような構成として実現してもよい。

開示したプロセスにおける、ステップの特定の順序またはヒエラルキーは、例示的なアプローチの一例であることが理解される。デザイン嗜好に基づいて、プロセスにおける、ステップの特定の順序またはヒエラルキーは、ここで開示した観点の範囲内にとどまりながら並べ替えてもよいことが理解される。方法の請求項は、サンプルの順序におけるさまざまなステップの要素を示し、示した、特定の順序またはヒエラルキーに限定するように向けられていない。

ここで開示した観点に関して記述した方法またはアルゴリズムのステップを、ハードウェア中で直接、プロセッサにより実行されるソフトウェアモジュール中で、またはその２つの組み合わせ中で具現してもよい。（例えば、実行可能な命令および関連データを含む）ソフトウェアモジュールおよび他のデータは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ，または技術的に知られている他の任意の形態のコンピュータ読み取り可能記憶媒体中に存在してもよい。プロセッサが記憶媒体から情報（例えば、コード）を読み取ることができ、記憶媒体に情報を書き込むことができるように、例示的な記憶媒体は、例えば、（ここでば、便宜上、“プロセッサ”と呼ばれている）コンピュータ／プロセッサのような機械に結合されている。例示的な記憶媒体は、プロセッサと一体化されていてもよい。プロセッサおよび記憶媒体は、ＡＳＩＣ中に存在してもよい。ＡＳＩＣはユーザ機器中に存在してもよい。代わりに、プロセッサおよび記憶媒体は、ユーザ機器中にディスクリートコンポーネントとして存在してもよい。さらに、いくつかの観点において、任意の適切なコンピュータプログラムプロダクトは、ここで開示した観点のうちの１つ以上に関する（例えば、少なくとも１つのコンピュータにより実行可能な）コードを含むコンピュータ読み取り可能媒体を備えていてもよい。いくつかの観点において、コンピュータプログラムプロダクトは、実装材料を備えていてもよい。

いかなる当業者であっても、本開示の全部の範囲を十分に理解できるように、記述をこれまでに提供している。ここで開示したさまざまな構成に対する修正が当業者に容易に明らかとなるであろう。したがって、特許請求の範囲は、ここで記述した開示のさまざまな観点に限定されるように意図されていないが、特許請求の範囲の言語に矛盾しない全範囲に一致すべきであり、単一の要素に対する参照は、特にそう述べられていない限り、“１つおよびただ１つ”を意味するように意図されておらず、むしろ“１以上”を意味するように意図されている。さらに、特許請求の範囲中で使用される、語句“ａ、ｂ、および、ｃのうちの少なくとも１つ”は、ａ、ｂ、または、ｃ、あるいは、これらの任意の組み合せに向けられる請求項として解釈すべきである。特に述べられていない限り、用語“いくつか”または“少なくとも１つ”は、１つ以上の要素を指す。当業者に知られている、または後に知られるようになる、本開示全体を通して記述したさまざまな観点の要素に対するすべての構造的および機能的な均等物は、明白に、参照によりここに組み込まれ、特許請求の範囲により包含されるように意図されている。さらに、ここで開示したものは、そのような開示が特許請求の範囲中で明示的に記載されているかどうかにかかわらず、公開専用のものであるように意図されていない。要素が、語句“手段”を使用して明白に記載されていない限り、または方法の請求項のケースにおいて、要素が、語句“ステップ”を使用して記載されていない限り、請求項の要素は、合衆国法典第３５部１１２条第６項のもとで解釈すべきでない。

先の開示は、実例となる観点および／または観点を論じているが、特許請求の範囲により規定される、記述した観点および／または観点の範囲から逸脱することなく、さまざまな変更および修正を実施できることに注目すべきである。さらに、記述した観点および／または観点の要素は、単数で記述または請求されているかもしれないが、単数への制限が明示的に述べられていない限り、複数が考えられる。さらに、特に述べていない限り、何らかの観点および／または観点のすべてまたは一部を、他の何らかの観点および／または観点のすべてまたは一部とともに利用してもよい。

先の開示は、実例となる観点および／または観点を論じているが、特許請求の範囲により規定される、記述した観点および／または観点の範囲から逸脱することなく、さまざまな変更および修正を実施できることに注目すべきである。さらに、記述した観点および／または観点の要素は、単数で記述または請求されているかもしれないが、単数への制限が明示的に述べられていない限り、複数が考えられる。さらに、特に述べていない限り、何らかの観点および／または観点のすべてまたは一部を、他の何らかの観点および／または観点のすべてまたは一部とともに利用してもよい。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］エンコードするための方法において、
前記方法は、
データ信号を受信することと、
前記データ信号の変換を実行して、少なくとも２つの係数を提供することと、
前記少なくとも２つの係数のログコンパンディングを実行して、圧縮されたデータ信号を提供することとを含む方法。
［２］前記変換は、時間周波数分解と、時間スケール分解とのうちの１つである上記［１］記載の方法。
［３］前記変換は、離散コサイン変換（ＤＣＴ）変換である上記［１］記載の方法。
［４］前記変換は、修正離散コサイン変換（ＭＤＣＴ）変換である上記［１］記載の方法。
［５］各係数は、スペクトル係数である上記［１］記載の方法。
［６］前記ログコンパンディングは、少なくとも２つのコンパンディングパラメータを使用して、前記少なくとも２つの係数をエンコードすることを含む上記［１］記載の方法。
［７］前記少なくとも２つのコンパンディングパラメータは、同じ値を有する上記［６］記載の方法。
［８］前記データ信号は、オーディオ信号と、スピーチ信号と、生体信号とのうちの１つである上記［１］記載の方法。
［９］デコードするための方法において、
前記方法は、
圧縮されたデータ信号を受信することと、
前記圧縮データ信号をデコードすることにより逆ログコンパンディングを実行して、少なくとも２つの係数を取得することと、
前記少なくとも２つの係数に対して逆変換を実行して、データ信号を提供することとを含む方法。
［１０］前記逆変換は、逆時間周波数分解と、逆時間スケール分解とのうちの１つである上記［９］記載の方法。
［１１］前記逆変換は、逆離散コサイン変換（ＤＣＴ）変換である上記［９］記載の方法。
［１２］前記逆変換は、逆修正離散コサイン変換（ＭＤＣＴ）変換である上記［９］記載の方法。
［１３］各係数は、スペクトル係数である上記［９］記載の方法。
［１４］前記逆ログコンパンディングは、少なくとも２つのコンパンディングパラメータを使用して、前記圧縮データ信号をデコードすることにより実行される上記［９］記載の方法。
［１５］前記コンパンディングパラメータは、同じ値を有する上記［１４］記載の方法。
［１６］前記データ信号は、オーディオ信号と、スピーチ信号と、生体信号とのうちの１つである上記［９］記載の方法。
［１７］エンコードする装置において、
前記装置は、
データ信号を受信するように構成されている受信機と、
前記データ信号を分解して、少なくとも２つの係数を提供するように構成されている変換回路と、
前記少なくとも２つの係数をエンコードして、圧縮されたデータ信号を提供するように構成されているログコンパンディング回路とを具備する装置。
［１８］前記変換は、時間周波数分解と、時間スケール分解とのうちの１つである上記［１７］記載の装置。
［１９］前記変換は、ＤＣＴ変換である上記［１７］記載の装置。
［２０］前記変換は、修正ＤＣＴ（ＭＤＣＴ）変換である上記［１７］記載の装置。
［２１］各係数は、スペクトル係数である上記［１７］記載の装置。
［２２］前記ログコンパンディング回路は、異なるコンパンディングパラメータを使用して、各係数をエンコードする上記［１７］記載の装置。
［２３］前記異なるコンパンディングパラメータは、同じ値を有する上記［２２］記載の装置。
［２４］前記データ信号は、オーディオ信号と、スピーチ信号とのうちの１つである上記［１７］記載の装置。
［２５］デコードする装置において、
前記装置は、
圧縮されたデータ信号を受信するように構成されている受信機と、
前記圧縮データ信号をデコードして、少なくとも２つの係数を取得するように構成されている逆ログコンパンディング回路と、
前記少なくとも２つの係数からデータ信号を再構成するように構成されている逆変換回路とを具備する装置。
［２６］前記逆変換回路は、逆時間周波数分解と、逆時間スケール分解とのうちの１つである上記［２５］記載の装置。
［２７］前記逆変換回路は、逆ＤＣＴ変換である上記［２５］記載の装置。
［２８］前記逆変換回路は、逆修正ＤＣＴ（ＭＤＣＴ）変換である上記［２５］記載の装置。
［２９］各係数は、スペクトル係数である上記［２５］記載の装置。
［３０］前記逆ログコンパンディング回路は、少なくとも２つのコンパンディングパラメータを使用して、前記圧縮データ信号をデコードする上記［２５］記載の装置。
［３１］前記コンパンディングパラメータは、同じ値を有する上記［３０］記載の装置。
［３２］前記データ信号は、オーディオ信号と、スピーチ信号とのうちの１つである上記［２５］記載の装置。
［３３］エンコードする装置において、
前記装置は、
データ信号を受信する手段と、
前記データ信号の変換を実行して、少なくとも２つの係数を提供する手段と、
前記少なくとも２つの係数のログコンパンディングを実行して、圧縮されたデータ信号を提供する手段とを具備する装置。
［３４］前記変換は、時間周波数分解と、時間スケール分解とのうちの１つである上記［３３］記載の装置。
［３５］前記変換は、ＤＣＴ変換である上記［３３］記載の装置。
［３６］前記変換は、修正ＤＣＴ（ＭＤＣＴ）変換である上記［３３］記載の装置。
［３７］各係数は、スペクトル係数である上記［３３］記載の装置。
［３８］前記ログコンパンディングは、少なくとも２つのコンパンディングパラメータを使用して、各係数をエンコードすることにより実行される上記［３３］記載の装置。
［３９］前記コンパンディングパラメータは、同じ値を有する上記［３８］記載の装置。
［４０］前記データ信号は、オーディオ信号と、スピーチ信号とのうちの１つである上記［３３］記載の装置。
［４１］デコードする装置において、
前記装置は、
圧縮されたデータ信号を受信する手段と、
前記圧縮データ信号をデコードすることにより逆ログコンパンディングを実行して、少なくとも２つの係数を取得する手段と、
前記少なくとも２つの係数に対して逆変換を実行して、データ信号を提供する手段とを具備する装置。
［４２］前記逆変換は、逆時間周波数分解と、逆時間スケール分解とのうちの１つである上記［４１］記載の装置。
［４３］前記逆変換は、逆ＤＣＴ変換である上記［４１］記載の装置。
［４４］前記逆変換は、逆修正ＤＣＴ（ＭＤＣＴ）変換である上記［４１］記載の装置。
［４５］各係数は、スペクトル係数である上記［４１］記載の装置。
［４６］前記逆ログコンパンディングは、少なくとも２つのコンパンディングパラメータを使用して、前記圧縮データ信号をデコードすることにより実行される上記［４１］記載の装置。
［４７］前記コンパンディングパラメータは、同じ値を有する上記［４６］記載の装置。
［４８］前記データ信号は、オーディオ信号と、スピーチ信号と、生体信号とのうちの１つである上記［４１］記載の装置。
［４９］エンコードするコンピュータプログラムプロダクトにおいて、
データ信号を受信し、
前記データ信号の変換を実行して、少なくとも２つの係数を提供し、
前記少なくとも２つの係数のログコンパンディングを実行して、圧縮されたデータ信号を提供するように実行可能な命令によりエンコードされているコンピュータ読み取り可能媒体を具備するコンピュータプログラムプロダクト。
［５０］デコードするコンピュータプログラムプロダクトにおいて、
圧縮されたデータ信号を受信し、
前記圧縮データ信号をデコードすることにより逆ログコンパンディングを実行して、少なくとも２つの係数を取得し、
前記少なくとも２つの係数に対して逆変換を実行して、データ信号を提供するように実行可能な命令によりエンコードされているコンピュータ読み取り可能媒体を具備するコンピュータプログラムプロダクト。
［５１］ヘッドセットにおいて、
圧縮されたデータ信号を受信するように構成されている受信機と、
前記圧縮データ信号をデコードして、少なくとも２つの係数を取得するように構成されている逆ログコンパンディング回路と、
前記少なくとも２つの係数からデータ信号を再構成するように構成されている逆変換回路と、
前記再構成されたデータ信号に基づいて、オーディオ出力を提供するように構成されているトランスデューサとを具備するヘッドセット。
［５２］検知デバイスにおいて、
データ信号を検出するように構成されているセンサーと、
前記データ信号を分解して、少なくとも２つの係数を提供するように構成されている変換回路と、
前記少なくとも２つの係数をエンコードして、圧縮されたデータ信号を提供するように構成されているログコンパンディング回路と、
前記圧縮データ信号を送信するように構成されている送信機とを具備する検知デバイス。
［５３］ハンドセットにおいて、
オーディオ信号を検出するように構成されているトランスデューサと、
前記オーディオ信号を分解して、少なくとも２つの係数を提供するように構成されている変換回路と、
前記少なくとも２つの係数をエンコードして、圧縮されたオーディオ信号を提供するように構成されているログコンパンディング回路と、
前記圧縮オーディオ信号を送信するように構成されているアンテナとを具備するハンドセット。
［５４］ウォッチにおいて、
圧縮されたデータ信号を受信するように構成されている受信機と、
前記圧縮データ信号をデコードして、少なくとも２つの係数を取得するように構成されている逆ログコンパンディング回路と、
前記少なくとも２つの係数からデータ信号を再構成するように構成されている逆変換回路と、
前記再構成されたデータ信号に基づいて、表示を提供するように構成されているユーザインターフェースとを具備するウォッチ。

Claims (54)

1. エンコードするための方法において、
   前記方法は、
   データ信号を受信することと、
   前記データ信号の変換を実行して、少なくとも２つの係数を提供することと、
   前記少なくとも２つの係数のログコンパンディングを実行して、圧縮されたデータ信号を提供することとを含む方法。
2. 前記変換は、時間周波数分解と、時間スケール分解とのうちの１つである請求項１記載の方法。
3. 前記変換は、離散コサイン変換（ＤＣＴ）変換である請求項１記載の方法。
4. 前記変換は、修正離散コサイン変換（ＭＤＣＴ）変換である請求項１記載の方法。
5. 各係数は、スペクトル係数である請求項１記載の方法。
6. 前記ログコンパンディングは、少なくとも２つのコンパンディングパラメータを使用して、前記少なくとも２つの係数をエンコードすることを含む請求項１記載の方法。
7. 前記少なくとも２つのコンパンディングパラメータは、同じ値を有する請求項６記載の方法。
8. 前記データ信号は、オーディオ信号と、スピーチ信号と、生体信号とのうちの１つである請求項１記載の方法。
9. デコードするための方法において、
   前記方法は、
   圧縮されたデータ信号を受信することと、
   前記圧縮データ信号をデコードすることにより逆ログコンパンディングを実行して、少なくとも２つの係数を取得することと、
   前記少なくとも２つの係数に対して逆変換を実行して、データ信号を提供することとを含む方法。
10. 前記逆変換は、逆時間周波数分解と、逆時間スケール分解とのうちの１つである請求項９記載の方法。
11. 前記逆変換は、逆離散コサイン変換（ＤＣＴ）変換である請求項９記載の方法。
12. 前記逆変換は、逆修正離散コサイン変換（ＭＤＣＴ）変換である請求項９記載の方法。
13. 各係数は、スペクトル係数である請求項９記載の方法。
14. 前記逆ログコンパンディングは、少なくとも２つのコンパンディングパラメータを使用して、前記圧縮データ信号をデコードすることにより実行される請求項９記載の方法。
15. 前記コンパンディングパラメータは、同じ値を有する請求項１４記載の方法。
16. 前記データ信号は、オーディオ信号と、スピーチ信号と、生体信号とのうちの１つである請求項９記載の方法。
17. エンコードする装置において、
    前記装置は、
    データ信号を受信するように構成されている受信機と、
    前記データ信号を分解して、少なくとも２つの係数を提供するように構成されている変換回路と、
    前記少なくとも２つの係数をエンコードして、圧縮されたデータ信号を提供するように構成されているログコンパンディング回路とを具備する装置。
18. 前記変換は、時間周波数分解と、時間スケール分解とのうちの１つである請求項１７記載の装置。
19. 前記変換は、ＤＣＴ変換である請求項１７記載の装置。
20. 前記変換は、修正ＤＣＴ（ＭＤＣＴ）変換である請求項１７記載の装置。
21. 各係数は、スペクトル係数である請求項１７記載の装置。
22. 前記ログコンパンディング回路は、異なるコンパンディングパラメータを使用して、各係数をエンコードする請求項１７記載の装置。
23. 前記異なるコンパンディングパラメータは、同じ値を有する請求項２２記載の装置。
24. 前記データ信号は、オーディオ信号と、スピーチ信号とのうちの１つである請求項１７記載の装置。
25. デコードする装置において、
    前記装置は、
    圧縮されたデータ信号を受信するように構成されている受信機と、
    前記圧縮データ信号をデコードして、少なくとも２つの係数を取得するように構成されている逆ログコンパンディング回路と、
    前記少なくとも２つの係数からデータ信号を再構成するように構成されている逆変換回路とを具備する装置。
26. 前記逆変換回路は、逆時間周波数分解と、逆時間スケール分解とのうちの１つである請求項２５記載の装置。
27. 前記逆変換回路は、逆ＤＣＴ変換である請求項２５記載の装置。
28. 前記逆変換回路は、逆修正ＤＣＴ（ＭＤＣＴ）変換である請求項２５記載の装置。
29. 各係数は、スペクトル係数である請求項２５記載の装置。
30. 前記逆ログコンパンディング回路は、少なくとも２つのコンパンディングパラメータを使用して、前記圧縮データ信号をデコードする請求項２５記載の装置。
31. 前記コンパンディングパラメータは、同じ値を有する請求項３０記載の装置。
32. 前記データ信号は、オーディオ信号と、スピーチ信号とのうちの１つである請求項２５記載の装置。
33. エンコードする装置において、
    前記装置は、
    データ信号を受信する手段と、
    前記データ信号の変換を実行して、少なくとも２つの係数を提供する手段と、
    前記少なくとも２つの係数のログコンパンディングを実行して、圧縮されたデータ信号を提供する手段とを具備する装置。
34. 前記変換は、時間周波数分解と、時間スケール分解とのうちの１つである請求項３３記載の装置。
35. 前記変換は、ＤＣＴ変換である請求項３３記載の装置。
36. 前記変換は、修正ＤＣＴ（ＭＤＣＴ）変換である請求項３３記載の装置。
37. 各係数は、スペクトル係数である請求項３３記載の装置。
38. 前記ログコンパンディングは、少なくとも２つのコンパンディングパラメータを使用して、各係数をエンコードすることにより実行される請求項３３記載の装置。
39. 前記コンパンディングパラメータは、同じ値を有する請求項３８記載の装置。
40. 前記データ信号は、オーディオ信号と、スピーチ信号とのうちの１つである請求項３３記載の装置。
41. デコードする装置において、
    前記装置は、
    圧縮されたデータ信号を受信する手段と、
    前記圧縮データ信号をデコードすることにより逆ログコンパンディングを実行して、少なくとも２つの係数を取得する手段と、
    前記少なくとも２つの係数に対して逆変換を実行して、データ信号を提供する手段とを具備する装置。
42. 前記逆変換は、逆時間周波数分解と、逆時間スケール分解とのうちの１つである請求項４１記載の装置。
43. 前記逆変換は、逆ＤＣＴ変換である請求項４１記載の装置。
44. 前記逆変換は、逆修正ＤＣＴ（ＭＤＣＴ）変換である請求項４１記載の装置。
45. 各係数は、スペクトル係数である請求項４１記載の装置。
46. 前記逆ログコンパンディングは、少なくとも２つのコンパンディングパラメータを使用して、前記圧縮データ信号をデコードすることにより実行される請求項４１記載の装置。
47. 前記コンパンディングパラメータは、同じ値を有する請求項４６記載の装置。
48. 前記データ信号は、オーディオ信号と、スピーチ信号と、生体信号とのうちの１つである請求項４１記載の装置。
49. エンコードするコンピュータプログラムプロダクトにおいて、
    データ信号を受信し、
    前記データ信号の変換を実行して、少なくとも２つの係数を提供し、
    前記少なくとも２つの係数のログコンパンディングを実行して、圧縮されたデータ信号を提供するように実行可能な命令によりエンコードされているコンピュータ読み取り可能媒体を具備するコンピュータプログラムプロダクト。
50. デコードするコンピュータプログラムプロダクトにおいて、
    圧縮されたデータ信号を受信し、
    前記圧縮データ信号をデコードすることにより逆ログコンパンディングを実行して、少なくとも２つの係数を取得し、
    前記少なくとも２つの係数に対して逆変換を実行して、データ信号を提供するように実行可能な命令によりエンコードされているコンピュータ読み取り可能媒体を具備するコンピュータプログラムプロダクト。
51. ヘッドセットにおいて、
    圧縮されたデータ信号を受信するように構成されている受信機と、
    前記圧縮データ信号をデコードして、少なくとも２つの係数を取得するように構成されている逆ログコンパンディング回路と、
    前記少なくとも２つの係数からデータ信号を再構成するように構成されている逆変換回路と、
    前記再構成されたデータ信号に基づいて、オーディオ出力を提供するように構成されているトランスデューサとを具備するヘッドセット。
52. 検知デバイスにおいて、
    データ信号を検出するように構成されているセンサーと、
    前記データ信号を分解して、少なくとも２つの係数を提供するように構成されている変換回路と、
    前記少なくとも２つの係数をエンコードして、圧縮されたデータ信号を提供するように構成されているログコンパンディング回路と、
    前記圧縮データ信号を送信するように構成されている送信機とを具備する検知デバイス。
53. ハンドセットにおいて、
    オーディオ信号を検出するように構成されているトランスデューサと、
    前記オーディオ信号を分解して、少なくとも２つの係数を提供するように構成されている変換回路と、
    前記少なくとも２つの係数をエンコードして、圧縮されたオーディオ信号を提供するように構成されているログコンパンディング回路と、
    前記圧縮オーディオ信号を送信するように構成されているアンテナとを具備するハンドセット。
54. ウォッチにおいて、
    圧縮されたデータ信号を受信するように構成されている受信機と、
    前記圧縮データ信号をデコードして、少なくとも２つの係数を取得するように構成されている逆ログコンパンディング回路と、
    前記少なくとも２つの係数からデータ信号を再構成するように構成されている逆変換回路と、
    前記再構成されたデータ信号に基づいて、表示を提供するように構成されているユーザインターフェースとを具備するウォッチ。

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