JP2014010335A - オーディオ符号化装置、オーディオ符号化方法、オーディオ符号化用コンピュータプログラム、及びオーディオ復号装置 - Google Patents

Abstract

【課題】予測符号化における誤差を抑制させることが可能となるオーディオ符号化装置と、当該オーディオ符号化装置に対応するオーディオ復号装置を提供する。
【解決手段】オーディオ符号化装置１は、オーディオ信号の複数のチャネルに含まれる第１チャネル信号と第２チャネル信号との位相を示す第１の位相を算出する算出部１３を有する。更に、当該オーディオ符号化装置１は、第１チャネル信号と第２チャネル信号とを用いて複数のチャネルに含まれる第３チャネル信号を予測する第１の予測符号化または、第１チャネル信号を用いて第２チャネル信号を予測する第２の予測符号化の何れかを、第１の位相に基づいて行う予測符号化部１５を有する。オーディオ復号装置は、選択情報に基づいて、第１チャネル信号、第２チャネル信号ならびに第３チャネル信号をマトリクス変換するマトリクス変換部を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、オーディオ符号化装置、オーディオ符号化方法、オーディオ符号化用コンピュータプログラム、及びオーディオ復号装置に関する。

従来より、３チャネル以上のチャネルを有するマルチチャネルオーディオ信号のデータ量を圧縮するためのオーディオ信号の符号化方式が開発されている。そのような符号化方式の一つとして、Moving Picture Experts Group (MPEG)により標準化されたMPEG Surround方式が知られている。MPEG Surround方式では、例えば、符号化対象となる５．１チャネル(５．１ch)のオーディオ信号が時間周波数変換され、その時間周波数変換により得られた周波数信号がダウンミックスされることにより、一旦３チャネルの周波数信号が生成される。さらに、その３チャネルの周波数信号が再度ダウンミックスされることにより２チャネルのステレオ信号に対応する周波数信号が算出される。そしてステレオ信号に対応する周波数信号は、Advanced Audio Coding(AAC)符号化方式及びSpectral Band Replication(SBR)符号化方式により符号化される。その一方で、MPEG Surround方式では、５．１chの信号を３チャネルの信号へダウンミックスする際、及び３チャネルの信号を２チャネルの信号へダウンミックスする際、音の広がりまたは定位を表す空間情報が算出され、この空間情報が符号化される。このように、MPEG Surround方式では、マルチチャネルオーディオ信号をダウンミックスすることにより生成されたステレオ信号とデータ量の比較的少ない空間情報が符号化される。これにより、MPEG Surround方式では、マルチチャネルオーディオ信号に含まれる各チャネルの信号を独立に符号化するよりも高い圧縮効率が得られる。

MPEG Surround方式では、符号化情報量を削減するため、３チャネル周波数信号をステレオ周波数信号と２つの予測係数(channel prediction coefficient)に分けて符号化する。予測係数とは、３チャネル中の一つのチャネルの信号をその他の２つのチャネルの信号に基づいて予測符号化するための係数である。この予測係数は符号帳と称されるテーブルに複数格納されている。この符号帳は、使用ビット効率の向上の為に用いられるものである。符号化器と復号器で予め定められた共通の（あるいは共通の方法で作成する）符号帳を持つことで、少ないビット数でより重要な情報を送ることが出来る。復号時においては、上述の予測係数に基づいて３チャネル中の一つのチャネルの信号を再現する。この為、符号化時においては、符号帳から予測係数を選択する必要がある。

符号帳から予測係数を選択する方法は、予測符号化される前のチャネル信号と予測符号化された後のチャネル信号の差分で規定される誤差を、符号帳に格納されている全ての予測係数を用いて算出し、予測符号化における誤差が最小になる予測係数を選択する方法が開示されている。また、最小二乗法を用いた計算法により誤差が最小になる予測係数を算出する方法も開示されている。

特表２００８−５１７３３８号公報

上述の最小二乗法を用いた計算法では、少ない処理量で誤差が最小になる予測係数を算出することは出来るものの、最小二乗法の解が存在しない場合があり、この場合には予測係数を算出することは出来ない。更には、最小二乗法を用いた計算法は、符号帳に格納されている予測係数を用いることを前提としていない為、算出した予測係数が符号帳に格納されていない場合がある。この為、予測符号化においては、符号帳に格納されている全ての予測係数を用いて、予測符号化における誤差が最も小さくなる予測係数を選択することが一般的な手法とされている。

しかしながら、本発明者らの検証により、符号帳に格納されている複数の予測係数を用いても、３チャネル中の一つのチャネルの信号をその他の２つのチャネルの信号に基づいて適切に予測符号化することが出来ない場合（換言すると予測符号化における誤差が著しく大きくなる場合）が存在することが新たに見出された。

本発明は、従来の手法では適切に予測符号化が出来ない場合においても、予測符号化における誤差を抑制させることが可能となるオーディオ符号化装置と、当該オーディオ符号化装置に対応するオーディオ復号装置を提供することを目的とする。

本発明が開示するオーディオ符号化装置は、オーディオ信号の複数のチャネルに含まれる第１チャネル信号と第２チャネル信号との位相を示す第１の位相を算出する算出部を有する。更に、当該オーディオ符号化装置は、第１チャネル信号と第２チャネル信号とを用いて複数のチャネルに含まれる第３チャネル信号を予測する第１の予測符号化または、第１チャネル信号を用いて第２チャネル信号を予測する第２の予測符号化の何れかを、第１の位相に基づいて行う予測符号化部を有する。

また、本発明が開示するオーディオ復号装置は、オーディオ信号の複数のチャネルに含まれるチャネル信号をダウンミックスした符号化チャネル信号と、複数のチャネル間の強度差と類似度を含む符号化空間情報と、複数のチャネルに含まれる第１チャネル信号と第２チャネル信号とを用いて複数のチャネルに含まれる第３チャネル信号を予測する第１の予測符号化または、第１チャネル信号を用いて第２チャネル信号を予測する第２の予測符号化の何れかで予測符号化が行われたことを示す選択情報と、が多重化された入力信号を分離する分離部を有する。更に、当該オーディオ復号装置は、選択情報に基づいて第１チャネル信号、第２チャネル信号ならびに第３チャネル信号をマトリクス変換するマトリクス変換部を有する。

なお、本発明の目的及び利点は、請求項において特に指摘されたエレメント及び組み合わせにより実現され、かつ達成されるものである。また、上記の一般的な記述及び下記の詳細な記述の何れも、例示的かつ説明的なものであり、請求項のように、本発明を制限するものではないことを理解されたい。

本明細書に開示されるオーディオ符号化装置ならびにオーディオ復号装置では、予測符号化における誤差を抑制させることが可能となる。

一つの実施形態によるオーディオ符号化装置の機能ブロック図である。 予測係数に対する量子化テーブルの一例を示す図である。 （ａ）は、第１の予測符号化の概念図である。（ｂ）は、第２の予測符号化の概念図（その１）である。（ｃ）は、第２の予測符号化の概念図（その２）である。 類似度に対する量子化テーブルの一例を示す図である。 インデックスの差分値と類似度符号の関係を示すテーブルの一例を示す図である。 強度差に対する量子化テーブルの一例を示す図である。 符号化されたオーディオ信号が格納されたデータ形式の一例を示す図である。 オーディオ符号化処理の動作フローチャートである。 他の実施形態によるオーディオ符号化装置のブロック図である。 （ａ）は、マルチチャネルのオーディオ信号の原音と、従来の予測符号化を用いたオーディオ信号のパワー周波数特性（比較例）である。（ｂ）は、マルチチャネルのオーディオ信号の原音と、本発明の予測符号化を用いたオーディオ信号のパワー周波数特性である。 一つの実施形態によるオーディオ復号装置の機能ブロックを示す図である。 一つの実施形態によるオーディオ符号化復号システムの機能ブロックを示す図（その１）である。 一つの実施形態によるオーディオ符号化復号システムの機能ブロックを示す図（その２）である。

以下に、一つの実施形態によるオーディオ符号化装置、オーディオ符号化方法及びオーディオ符号化用コンピュータプログラム、ならびにオーディオ復号装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例は開示の技術を限定するものではない。

（実施例１）
図１は、一つの実施形態によるオーディオ符号化装置１の機能ブロックを示す図である。図１に示す様に、オーディオ符号化装置１は，時間周波数変換部１１、第１ダウンミックス部１２、算出部１３、第２ダウンミックス部１４、予測符号化部１５、チャネル信号符号化部１６、空間情報符号化部２０、多重化部２１を有する。また、チャネル信号符号化部１６は、ＳＢＲ符号化部１７と、周波数時間変換部１８と、ＡＡＣ符号化部１９を含んでいる。

オーディオ符号化装置１が有するこれらの各部は、それぞれ別個の回路として形成される。あるいはオーディオ符号化装置１が有するこれらの各部は、その各部に対応する回路が集積された一つの集積回路としてオーディオ符号化装置１に実装されてもよい。さらに、オーディオ符号化装置１が有するこれらの各部は、オーディオ符号化装置１が有するプロセッサ上で実行されるコンピュータプログラムにより実現される、機能モジュールであってもよい。

時間周波数変換部１１は、オーディオ符号化装置１に入力されたマルチチャネルオーディオ信号の時間領域の各チャネルの信号をそれぞれフレーム単位で時間周波数変換することにより、各チャネルの周波数信号に変換する。本実施形態では，時間周波数変換部１１は、次式のQuadrature Mirror Filter(QMF)フィルタバンクを用いて、各チャネルの信号を周波数信号に変換する。
（数１）

ここでnは時間を表す変数であり、１フレームのオーディオ信号を時間方向に１２８等分したときのn番目の時間を表す。なお，フレーム長は、例えば、１０〜８０msecの何れかとすることができる。またkは周波数帯域を表す変数であり、周波数信号が有する周波数帯域を６４等分したときのk番目の周波数帯域を表す。またQMF(k,n)は、時間n、周波数kの周波数信号を出力するためのＱＭＦである。時間周波数変換部１１は、QMF(k,n)を入力されたチャネルの1フレーム分のオーディオ信号に乗じることにより、そのチャネルの周波数信号を生成する。なお、時間周波数変換部１１は、高速フーリエ変換、離散コサイン変換、修正離散コサイン変換など、他の時間周波数変換処理を用いて、各チャネルの信号をそれぞれ周波数信号に変換してもよい。

時間周波数変換部１１は、フレーム単位で各チャネルの周波数信号を算出する度に、各チャネルの周波数信号を第１ダウンミックス部１２へ出力する。

第１ダウンミックス部１２は、各チャネルの周波数信号を受け取る度に、それら各チャネルの周波数信号をダウンミックスすることにより、左チャネル，中央チャネル及び右チャネルの周波数信号を生成する。例えば、第１ダウンミックス部１２は、次式に従って、以下の３個のチャネルの周波数信号を算出する。
（数２）

ここで、L_Re(k,n)は、左前方チャネルの周波数信号L(k,n)のうちの実部を表し、L_Im(k,n)は、左前方チャネルの周波数信号L(k,n)のうちの虚部を表す。またSL_Re(k,n)は、左後方チャネルの周波数信号SL(k,n)のうちの実部を表し、SL_Im(k,n)は、左後方チャネルの周波数信号SL(k,n)のうちの虚部を表す。そしてL_in(k,n)は、ダウンミックスにより生成される左チャネルの周波数信号である。なお、L_inRe(k,n)は、左チャネルの周波数信号のうちの実部を表し、L_inIm(k,n)は、左チャネルの周波数信号のうちの虚部を表す。

同様に、R_Re(k,n)は、右前方チャネルの周波数信号R(k,n)のうちの実部を表し、R_Im(k,n)は、右前方チャネルの周波数信号R(k,n)のうちの虚部を表す。またSR_Re(k,n)は、右後方チャネルの周波数信号SR(k,n)のうちの実部を表し、SR_Im(k,n)は、右後方チャネルの周波数信号SR(k,n)のうちの虚部を表す。そしてR_in(k,n)は、ダウンミックスにより生成される右チャネルの周波数信号である。なお、R_inRe(k,n)は、右チャネルの周波数信号のうちの実部を表し、R_inIm(k,n)は、右チャネルの周波数信号のうちの虚部を表す。

さらに、C_Re(k,n)は、中央チャネルの周波数信号C(k,n)のうちの実部を表し、C_Im(k,n)は、中央チャネルの周波数信号C(k,n)のうちの虚部を表す。またLFE_Re(k,n)は、重低音チャネルの周波数信号LFE(k,n)のうちの実部を表し、LFE_Im(k,n)は、重低音チャネルの周波数信号LFE(k,n)のうちの虚部を表す。そしてC_in(k,n)は、ダウンミックスにより生成される中央チャネルの周波数信号である。なお、C_inRe(k,n)は、中央チャネルの周波数信号C_in(k,n)のうちの実部を表し、C_inIm(k,n)は、中央チャネルの周波数信号C_in(k,n)のうちの虚部を表す。

また、第１ダウンミックス部１２は、ダウンミックスされる二つのチャネルの周波数信号間の空間情報として、音の定位を表す情報であるその周波数信号間の強度差と、音の広がりを表す情報となる当該周波数信号間の類似度を周波数帯域ごとに算出する。第１ダウンミックス部１２が算出するこれらの空間情報は、３チャネル空間情報の一例である。本実施形態では、第１ダウンミックス部12は、次式に従って左チャネルについての周波数帯域kの強度差CLD_L(k)と類似度ICC_L(k)を算出する。
（数３）

（数４）

ここで、Nは、１フレームに含まれる時間方向のサンプル点数であり、本実施形態では、Nは１２８である。また、e_L(k)は、左前方チャネルの周波数信号L(k,n)の自己相関値であり、e_SL(k)は、左後方チャネルの周波数信号SL(k,n)の自己相関値である。またe_LSL(k)は、左前方チャネルの周波数信号L(k,n)と左後方チャネルの周波数信号SL(k,n)との相互相関値である。

同様に、第１ダウンミックス部１２は、次式に従って右チャネルについての周波数帯域kの強度差CLD_R(k)と類似度ICC_R(k)を算出する。
（数５）

（数６）

ここで、e_R(k)は、右前方チャネルの周波数信号R(k,n)の自己相関値であり、e_SR(k)は、右後方チャネルの周波数信号SR(k,n)の自己相関値である。またe_RSR(k)は、右前方チャネルの周波数信号R(k,n)と右後方チャネルの周波数信号SR(k,n)との相互相関値である。

さらに、第１ダウンミックス部１２は、次式に従って中央チャネルについての周波数帯域kの強度差CLDc(k)を算出する。
（数７）

ここで、e_C(k)は、中央チャネルの周波数信号C(k,n)の自己相関値であり、e_LFE(k)は、重低音チャネルの周波数信号LFE(k,n)の自己相関値である。

第１ダウンミックス部１２は、３チャネルの周波数信号を生成した後、更に、左チャネルの周波数信号と中央チャネルの周波数信号をダウンミックスすることにより、ステレオ周波数信号のうちの左側周波数信号を生成する。第１ダウンミックス部１２は、右チャネルの周波数信号と中央チャネルの周波数信号をダウンミックスすることにより、ステレオ周波数信号のうちの右側周波数信号を生成する。第１ダウンミックス部１２は、例えば、次式に従ってステレオ周波数信号の左側周波数信号L₀(k,n)及び右側周波数信号R₀(k,n)を生成する。さらに第１ダウンミックス部１２は、例えば、符号帳に含まれる予測係数を選択する為に利用される中央チャネルの信号C₀(k,n)を次式に従って算出する。
（数８）

ここで、L_in(k,n)、R_in(k,n)、C_in(k,n)は、それぞれ、第１ダウンミックス部１２により生成された左チャネル、右チャネル及び中央チャネルの周波数信号である。左側周波数信号L₀(k,n)は、元のマルチチャネルオーディオ信号の左前方チャネル、左後方チャネル、中央チャネル及び重低音チャネルの周波数信号が合成されたものとなる。同様に、右側周波数信号R₀(k,n)は、元のマルチチャネルオーディオ信号の右前方チャネル、右後方チャネル、中央チャネル及び重低音チャネルの周波数信号が合成されたものとなる。

第１ダウンミックス部１２は、左側周波数信号L₀(k,n)、右側周波数信号R₀(k,n)、中央チャネルの信号C₀(k,n)を、算出部１３と第２ダウンミックス部１４へ出力する。また、第１ダウンミックス部１２は、空間情報となる強度差CLD_L(k)、CLD_R(k)、CLD_C(k)と、類似度ICC_L(k)、ICC_R(k)を空間情報符号化部２０へ出力する。

算出部１３は、左側周波数信号L₀(k,n)、右側周波数信号R₀(k,n)、中央チャネルの信号C₀(k,n)の３チャネルの周波数信号を第１ダウンミックス部１２から受け取る。そして、算出部１３は、左側周波数信号L₀(k,n)、右側周波数信号R₀(k,n)の位相を示す第１の位相を算出する。また、必要に応じて、算出部１３は、左側周波数信号L₀(k,n)または右側周波数信号R₀(k,n)と、中央チャネルの信号C₀(k,n)との位相を示す第２の位相を算出する。

算出部１３は、左側周波数信号L₀(k,n)、右側周波数信号R₀(k,n)、中央チャネルの信号C₀(k,n)ならびに第１の位相を予測符号化部１５へ出力する。また、算出部１３は、必要に応じて第２の位相を予測符号化部１５へ出力する。なお、算出部１３が第１の位相や第２の位相を算出する理由の詳細は後述するが、左側周波数信号L₀(k,n)と、右側周波数信号R₀(k,n)で中央チャネルの信号C₀(k,n)を予測符号化することが可能か否か（誤差が著しく大きくなるか否か）を、予測符号化部１５が判定する為である。

ここで、算出部１３による第１の位相ならびに第２の位相の具体的な計算方法について説明する。先ず、第１の位相を算出する場合について説明する。上述の（数８）の左側周波数信号L₀(k,n)と、右側周波数信号R₀(k,n)を展開すると次式の通りとなる。
（数９）

この時、上述の（数９）において、

と置換すると、第１の位相に相当するcosθ₁は、次式で算出することが可能となる。
（数１０）

ここで、cosθ₁の値が−１の場合は、第１の位相は逆位相となり、cosθ₁の値が１の場合は、第１の位相は同位相となる。なお、第２の位相についても第１の位相と同様に算出することが可能である為、詳細な説明は省略する。

第２ダウンミックス部１４は、第１ダウンミックス部１２から受け取った左側周波数信号L₀(k,n)、右側周波数信号R₀(k,n)、中央チャネルの信号C₀(k,n)の３チャネルの周波数信号のうちの二つの周波数信号をダウンミックスすることにより、２チャネルのステレオ周波数信号を生成する。そして、第２ダウンミックス部１４は生成したステレオ周波数信号をチャネル信号符号化部１６へ出力する。なお、第２ダウンミックス部１４の詳細な動作は後述する。

予測符号化部１５は、第２ダウンミックス部１４においてダウンミックスされる二つのチャネルの周波数信号についての予測係数を符号帳から選択する。なお、説明の便宜上、左側周波数信号L₀(k,n)と右側周波数信号R₀(k,n)とから中央チャネルの信号C₀(k,n)を予測符号化を行うことを第１の予測符号化と称することとする。なお、予測符号化部１５が、第１の予測符号化を行う場合は、第２ダウンミックス部１４は、右側周波数信号R₀(k,n)と左側周波数信号L₀(k,n)をダウンミックスすることにより、２チャネルのステレオ周波数信号を生成することになる。また、詳細な理由は後述するが、第１の位相が同位相または逆位相以外の場合、予測符号化部１５は、第１の予測符号化を行う。なお、予測符号化部１５は、第１の予測符号化を行う場合、周波数帯域ごとに、C₀(k,n)と、L₀(k,n)、R₀(k,n)から次式で定義される予測符号化前と予測符号化後の周波数信号の誤差d(k)が最小となる予測係数c₁(k)とc₂(k)を符号帳から選択する。この様にして予測符号化部１５は、予測符号化後の中央チャネルの信号C'₀(k,n)を予測符号化する。
（数１１）

予測符号化部１５は、符号帳に含まれる予測係数c₁(k)、c₂(k)を用いて、予測符号化部１５が有する予測係数c₁(k)、c₂(k)の代表値とインデックス値との対応関係を示した量子化テーブルを参照する。そして、予測符号化部１５は、量子化テーブルを参照することにより、各周波数帯域についての予測係数c₁(k)、c₂(k)に対して、最も値が近いインデックス値を決定する。ここで、具体例について説明する。図２は、予測係数に対する量子化テーブルの一例を示す図である。図２に示す量子化テーブル２００において、行２０１、２０３、２０５、２０７及び２０９の各欄はインデックス値を表す。一方、行２０２、２０４、２０６、２０８及び２１０の各欄は、それぞれ、同じ列の行２０１、２０３、２０５、２０７及び２０９の各欄に示されたインデックス値に対応する予測係数の代表値を表す。例えば、予測符号化部１５は、周波数帯域kに対する予測係数c₁(k)が１．２１である場合、量子化テーブル２００では、インデックス値１２が予測係数c₁(k)に最も近い。そこで、予測符号化部１５は、予測係数c₁(k)に対するインデックス値を１２に設定する。

次に、予測符号化部１５は、各周波数帯域について、周波数方向に沿ってインデックス間の差分値を求める。例えば、周波数帯域kに対するインデックス値が２であり、周波数帯域(k-1)に対するインデックス値が４であれば、予測符号化部１５は、周波数帯域kに対するインデックスの差分値を−２とする。

次に、予測符号化部１５は、インデックス間の差分値と予測係数符号の対応を示した符号化テーブルを参照する。そして予測符号化部１５は、符号化テーブルを参照することにより、予測係数c_m(k)(m=1,2 or m=1)の各周波数帯域kの差分値に対する予測係数符号idxc_m(k)(m=1,2 or m=1)を決定する。予測係数符号は、類似度符号と同様に、例えば、ハフマン符号あるいは算術符号など、出現頻度が高い差分値ほど符号長が短くなる可変長符号とすることができる。なお、量子化テーブル及び符号化テーブルは、予め、予測符号化部１５が有する図示しないメモリに格納される。図１において、予測符号化部１５は、予測係数符号idxc_m(k)(m=1,2 or m=1)を空間情報符号化部２０へ出力する。

ここで、本発明者らにより新たに見出された、予測符号化部１５が第１の予測符号化を行った場合、上述の（数１１）における誤差d(k)が著しく大きくなり、予測符号化が適切に実施出来ない場合が存在する理由について説明する。図３（ａ）は、第１の予測符号化の概念図である。図３（ａ）において、座標軸となるＲｅ軸とＩｍ軸はそれぞれ周波数信号の実部と虚部を示す。左側周波数信号L₀(k,n)、右側周波数信号R₀(k,n)ならびに中央チャネルの信号C₀(k,n)は、上述の（数２）、（数８）、（数９）等で表現されている通り、それぞれ実部と虚部からなるベクトルで表現することが可能である。

図３（ａ）においては、左側周波数信号L₀(k,n)のベクトルと、右側周波数信号R₀(k,n)のベクトル、予測符号化される中央チャネルの信号C₀(k,n)のベクトルを模式的に示している。第１の予測符号化においては、中央チャネルの信号C₀(k,n)が、左側周波数信号L₀(k,n)、右側周波数信号R₀(k,n)ならびに予測係数c₁(k)、c₂(k)によってベクトル分解が出来ることを利用している。

ここで、予測符号化部１５は、予測符号化前の中央チャネルの信号C₀(k,n)と予測符号化後の中央チャネルの信号C'₀(k,n)の周波数信号の誤差d(k)が最小となる予測係数c₁(k)とc₂(k)を符号帳から選択することで、中央チャネルの信号C₀(k,n)を予測符号化することが可能となる。なお、この概念を数式で示したものが上述の（数９）である。また、左側周波数信号L₀(k,n)のベクトルと、右側周波数信号R₀(k,n)のベクトルの余弦関数cosθ₁が、左側周波数信号L₀(k,n)と、右側周波数信号R₀(k,n)の位相を示す第１の位相に相当する。また、左側周波数信号L₀(k,n)のベクトルまたは右側周波数信号R₀(k,n)のベクトルと、中央チャネルの信号C₀(k,n)のベクトルとの余弦関数cosθ_２が、中央チャネルの信号C₀(k,n)と、左側周波数信号L₀(k,n)または右側周波数信号R₀(k,n)との位相を示す第２の位相に相当する。

予測符号化部１５は、第１の位相が同位相か逆位相以外の場合は、中央チャネルの信号C₀(k,n)が、左側周波数信号L₀(k,n)のベクトルと、右側周波数信号R₀(k,n)のベクトルに分解可能である為、第１の予測符号化を後述する第２の予測符号化等よりも優先的に行っても良い。これは、一般的には左側周波数信号L₀(k,n)と、右側周波数信号R₀(k,n)は類似度が高い場合が多く、図１のチャネル信号符号化部１６における符号化効率が高い為である。

図３（ｂ）は、第２の予測符号化の概念図（その１）である。なお、第２の予測符号化の定義については後述する。図３（ｂ）においては、左側周波数信号L₀(k,n)のベクトルと、右側周波数信号R₀(k,n)のベクトルの余弦関数cosθ₁が、１８０°となっており、第１の位相が逆位相になっていることを示す。この場合、第１の予測符号化を実施すると、第１の位相と第２の位相が同位相または、逆位相でない限り、中央チャネルの信号C₀(k,n)が、左側周波数信号L₀(k,n)のベクトルと、右側周波数信号R₀(k,n)のベクトルに分解出来ない。この為、上述の（数９）において、誤差d(k)が著しく大きくなり、適切な予測符号化を行うことが出来ない問題生じることが本発明者らによって新たに見出された。

しかしながら、図３（ｂ）において、左側周波数信号L₀(k,n)のベクトルと、右側周波数信号R₀(k,n)のベクトルに着目すると、余弦関数cosθ₁が、１８０°となっている。このことを利用すると、例えば、左側周波数信号L₀(k,n)のベクトルを利用し、かつ予測符号化における誤差d(k)が最も小さくなる予測係数c₁(k)を符号帳から選択することで、右側周波数信号R₀(k,n)を予測符号化することが可能となる。予測符号化後の右側周波数信号R'₀(k,n)は、次式で表現することが出来る。
（数１２）

これにより、中央チャネルの信号C₀(k,n)が、左側周波数信号L₀(k,n)のベクトルと、右側周波数信号R₀(k,n)のベクトルに分解出来ない場合（中央チャネルの信号C₀(k,n)の適切な予測符号化を行うことが出来ない場合）でも、第２の予測符号化で、左側周波数信号L₀(k,n)のベクトルを利用して右側周波数信号R₀(k,n)の適切な予測符号化を行うことが出来る。このような第２の予測符号化で、中央チャネルの信号C₀(k,n)を予測符号化せずに、右側周波数信号R₀(k,n)を予測符号化することにより、予測符号化における誤差を抑制することが可能となる。

また、予測符号化部１５は、右側周波数信号R₀(k,n)のベクトルを利用し、かつ誤差d(k)が最も小さくなる予測係数c₁(k)を符号帳から選択することで、左側周波数信号L₀(k,n)を予測符号化することも可能である。予測符号化後の左側周波数信号をL'₀(k,n)は、次式で表現することが出来る。
（数１３）

ここで、右側周波数信号R₀(k,n)から左側周波数信号L₀(k,n)を予測符号化を行うこと、または、左側周波数信号L₀(k,n)から右側周波数信号R₀(k,n)を予測符号化を行うことを、説明の便宜上、第２の予測符号化と称することとする。なお、予測符号化部１５は、上述の（数１２）から算出される最小の誤差d(k)を第１の誤差と規定し、上述の（数１３）から算出される最小の誤差d(k)をを第２の誤差を規定し、第１と第２の誤差を比較し、誤差が小さくなる方で第２の予測符号化を行っても良い。

図３（ｃ）は、第２の予測符号化の概念図（その２）である。図３（ｃ）においては、左側周波数信号L₀(k,n)のベクトルと、右側周波数信号R₀(k,n)のベクトルの余弦関数cosθ₁が、０°となっており、第１の位相が同位相になっていることを示す。この場合、第１の予測符号化を実施すると、第１の位相と第２の位相が同位相または、逆位相でない限り、図３（ｂ）に示す例と同様に、中央チャネルの信号C₀(k,n)が、左側周波数信号L₀(k,n)のベクトルと、右側周波数信号R₀(k,n)のベクトルに分解出来ない為、上述の（数９）において、誤差d(k)が著しく大きくなり、適切な予測符号化を行うことが出来ない問題生じる。

しかしながら、左側周波数信号L₀(k,n)のベクトルと、右側周波数信号R₀(k,n)のベクトルに着目すると、余弦関数cosθ₁が、０°となっていることを利用して、例えば、左側周波数信号L₀(k,n)のベクトルを利用し、かつ予測符号化における誤差d(k)が最も小さくなる予測係数c₁(k)を符号帳から選択するとで、右側周波数信号R₀(k,n)が予測符号化することが可能となる。なお、予測符号化後の右側周波数信号R'₀(k,n)は、上述の（数１２）で表現することが出来る。

また、予測符号化部１４は、右側周波数信号R₀(k,n)のベクトルを利用し、かつ誤差d(k)が最も小さくなる予測係数c₁(k)を符号帳から選択することで、左側周波数信号L₀(k,n)を予測符号化することが可能となる。予測符号化後の左側周波数信号をL'₀(k,n)は、上述の（数１３）で表現することが出来る。

ここで、予測符号化部１５が、第２の予測符号化を行う場合は、第２ダウンミックス部１４は、右側周波数信号R₀(k,n)または左側周波数信号L₀(k,n)の何れかと、中央チャネルの信号C₀(k,n)をダウンミックスすることにより、２チャネルのステレオ周波数信号を生成することになる。

なお、予測符号化部１５は、図３（ａ）ないし図３（ｃ）において、第１の位相と第２の位相が同位相または、逆位相の場合は、中央チャネルの信号C₀(k,n)を右側周波数信号R₀(k,n)または、左側周波数信号L₀(k,n)から予測符号化することも可能である。予測符号化後の中央チャネルの信号C’₀(k,n)は、次式の何れかで算出ことも可能である。
（数１４）

（数１５）

予測符号化部１５は、第１の予測符号化、第２の予測符号化の何れかで予測符号化を行った情報を含む選択情報を生成して、図１の第２ダウンミックス部１４と、多重化部２１へ選択情報を出力する。なお、選択情報には、第２の予測符号化を行ったことを示す情報が含まれる場合、左側周波数信号L₀(k,n)と、右側周波数信号R₀(k,n)の何れを用いて予測符号化を行ったことを示す情報が更に含まれる。また、予測符号化部１５は、上述の（数１４）または（数１５）を用いて予測符号化を行った場合は、第１の予測符号化を行ったことを示す情報を選択情報に含ませても良い。これは、チャネル信号符号化部１６による符号化効率の観点から第２ダウンミックス部１４で右側周波数信号R₀(k,n)と左側周波数信号L₀(k,n)をダウンミックスすることにより、２チャネルのステレオ周波数信号を生成した方が好ましい為である。

この様に、予測符号化部１５は、算出部１３から受け取った第１の位相に基づいて予測符号化を行うことで、予測符号化における誤差を抑制させることが可能となる。更に、第２の予測符号化を行った場合は、選択する予測係数を１つに削減させること可能となる為、符号化処理における負荷を軽減させる相乗効果が創出される。

第２ダウンミックス部１４は、選択情報を予測符号化部１５から受け取り、選択情報に基づいて、左側周波数信号L₀(k,n)、右側周波数信号R₀(k,n)、中央チャネルの信号C₀(k,n)の３チャネルの周波数信号のうちの二つの周波数信号をダウンミックスすることにより、２チャネルのステレオ周波数信号を生成する。具体的には、選択情報に第１の予測符号化を行われたことを示す情報が含まれていた場合、第２ダウンミックス部１４は、例えば、第１のステレオ周波数信号として左側周波数信号L₀(k,n)、右側周波数信号R₀(k,n)をチャネル信号符号化部１６へ出力する。また、選択情報に第２の予測符号化が行われたことを示す情報が含まれていた場合、第２ダウンミックス部１４は、例えば、第２のステレオ周波数信号として中央チャネルの信号C₀(k,n)と、左側周波数信号L₀(k,n)または右側周波数信号R₀(k,n)の何れかをチャネル信号符号化部１６へ出力する。

チャネル信号符号化部１６は、第２ダウンミックス部１４から受け取ったステレオ周波数信号を符号化する。なお、チャネル信号符号化部１６には、ＳＢＲ符号化部１７と、周波数時間変換部１８と、ＡＡＣ符号化部１９が含まれる。

ＳＢＲ符号化部１７は、ステレオ周波数信号を受け取る度に、チャネルごとに、ステレオ周波数信号のうち、高周波数帯域に含まれる成分である高域成分を、ＳＢＲ符号化方式にしたがって符号化する。これにより、ＳＢＲ符号化部１７は、ＳＢＲ符号を生成する。例えば、ＳＢＲ符号化部１７は、特開２００８−２２４９０２号公報に開示されているように、ＳＢＲ符号化の対象となる高域成分と強い相関のある各チャネルの周波数信号の低域成分を複製する。なお、低域成分は、ＳＢＲ符号化部１７が符号化対象とする高域成分が含まれる高周波数帯域よりも低い低周波数帯域に含まれる各チャネルの周波数信号の成分であり、後述するＡＡＣ符号化部１９により符号化される。そしてＳＢＲ符号化部１７は、複製された高域成分の電力を、元の高域成分の電力と一致するように調整する。またＳＢＲ符号化部１７は、元の高域成分のうち、低域成分との差異が大きく、低域成分を複写しても、高域成分を近似できない成分を補助情報とする。そしてＳＢＲ符号化部１７は、複製に利用された低域成分と対応する高域成分の位置関係を表す情報と、電力調整量と補助情報を量子化することにより符号化する。ＳＢＲ符号化部１７は、上記の符号化された情報であるＳＢＲ符号を多重化部２１へ出力する。

周波数時間変換部１８は、ステレオ周波数信号を受け取る度に、各チャネルのステレオ周波数信号を時間領域のステレオ信号に変換する。例えば、時間周波数変換部１１がＱＭＦフィルタバンクを用いる場合、周波数時間変換部１８は、次式に示す複素型のＱＭＦフィルタバンクを用いて各チャネルのステレオ周波数信号を周波数時間変換する。
（数１６）

ここでIQMF(k,n)は、時間n、周波数kを変数とする複素型のＱＭＦである。なお、時間周波数変換部１１が、高速フーリエ変換、離散コサイン変換、修正離散コサイン変換など、他の時間周波数変換処理を用いている場合、周波数時間変換部１８は、その時間周波数変換処理の逆変換を使用する。周波数時間変換部１８は、各チャネルの周波数信号を周波数時間変換することにより得られた各チャネルのステレオ信号をＡＡＣ符号化部１９へ出力する。

ＡＡＣ符号化部１９は、各チャネルのステレオ信号を受け取る度に、各チャネルの信号の低域成分をＡＡＣ符号化方式にしたがって符号化することにより、ＡＡＣ符号を生成する。そこで、ＡＡＣ符号化部１９は、例えば、特開２００７−１８３５２８号公報に開示されている技術を利用できる。具体的には、ＡＡＣ符号化部１９は、受け取った各チャネルのステレオ信号を離散コサイン変換することにより、再度ステレオ周波数信号を生成する。そしてＡＡＣ符号化部１９は、再生成したステレオ周波数信号から心理聴覚エントロピー（ＰＥ；Perceptual Entropy）を算出する。ＰＥは、リスナーが雑音を知覚することがないようにそのブロックを量子化するために必要な情報量を表す。

このＰＥは、打楽器が発する音のようなアタック音など、信号レベルが短時間で変化する音に対して大きな値となる特性を持つ。そこで、ＡＡＣ符号化部１９は、ＰＥの値が比較的大きくなるフレームに対しては、窓を短くし、ＰＥの値が比較的小さくなるブロックに対しては、窓を長くする。例えば、短い窓は、２５６個のサンプルを含み、長い窓は、２０４８個のサンプルを含む。ＡＡＣ符号化部１９は、決定された長さを持つ窓を用いて各チャネルのステレオ信号に対して修正離散コサイン変換（ＭＤＣＴ；Modified Discrete Cosine Transform）を実行することにより、各チャネルのステレオ信号をＭＤＣＴ係数の組に変換する。そしてＡＡＣ符号化部１９は、ＭＤＣＴ係数の組を量子化し、その量子化されたＭＤＣＴ係数の組を可変長符号化する。ＡＡＣ符号化部１９は、可変長符号化されたＭＤＣＴ係数の組と、量子化係数など関連する情報を、ＡＡＣ符号として多重化部２１へ出力する。

空間情報符号化部２０は、第１ダウンミックス部１２から受け取った空間情報と、予測符号化部１５から受け取った予測係数符号からMPEG Surround符号（以下、ＭＰＳ符号と称する）を生成する。

空間情報符号化部２０は、空間情報中の類似度の値とインデックス値の対応を示した量子化テーブルを参照する。そして空間情報符号化部２０は、量子化テーブルを参照することにより、各周波数帯域についてそれぞれの類似度ICC_i(k)(i=L,R,0)と最も値が近いインデックス値を決定する。なお、量子化テーブルは、予め、空間情報符号化部２０が有する図示しないメモリに格納される。

図４は、類似度に対する量子化テーブルの一例を示す図である。図４に示す量子化テーブル４００において、上段の行４１０の各欄はインデックス値を表し、下段の行４２０の各欄は、同じ列のインデックス値に対応する類似度の代表値を表す。また、類似度が取りうる値の範囲は−０．９９〜＋１である。例えば、周波数帯域kに対する類似度が０．６である場合、量子化テーブル４００では、インデックス値３に対応する類似度の代表値が、周波数帯域ｋに対する類似度に最も近い。そこで、空間情報符号化部２０は、周波数帯域kに対するインデックス値を３に設定する。

次に、空間情報符号化部２０は、各周波数帯域について、周波数方向に沿ってインデックス間の差分値を求める。例えば、周波数帯域kに対するインデックス値が３であり、周波数帯域(k-1)に対するインデックス値が０であれば、空間情報符号化部２０は、周波数帯域kに対するインデックスの差分値を３とする。

空間情報符号化部２０は、インデックス値の差分値と類似度符号の対応を示した符号化テーブルを参照する。そして空間情報符号化部２０は、符号化テーブルを参照することにより、類似度ICC_i(k)(i=L,R,0)の各周波数についてインデックス間の差分値に対する類似度符号idxicc_i(k)(i=L,R,0)を決定する。なお、符号化テーブルは、予め、空間情報符号化部２０が有するメモリ等に格納される。また、類似度符号は、例えば、ハフマン符号あるいは算術符号など、出現頻度が高い差分値ほど符号長が短くなる可変長符号とすることができる。

図５は、インデックスの差分値と類似度符号の関係を示すテーブルの一例を示す図である。図５の例では、類似度符号はハフマン符号である。図５に示す符号化テーブル５００において、左側の列の各欄はインデックスの差分値を表し、右側の列の各欄は、同じ行のインデックスの差分値に対応する類似度符号を表す。例えば、周波数帯域kの類似度ICC_L(k)に対するインデックスの差分値が３である場合、空間情報符号化部２０は、符号化テーブル５００を参照することにより、周波数帯域kの類似度ICC_L(k)に対する類似度符号idxicc_L(k)を"111110"に設定する。

空間情報符号化部２０は、強度差の値とインデックス値との対応関係を示した量子化テーブルを参照する。そして空間情報符号化部２０は、量子化テーブルを参照することにより、各周波数についての強度差CLD_j(k)(j=L,R,C,1,2)と最も値が近いインデックス値を決定する。空間情報符号化部２０は、各周波数帯域について、周波数方向に沿ってインデックス間の差分値を求める。例えば、周波数帯域kに対するインデックス値が２であり、周波数帯域(k-1)に対するインデックス値が４であれば、空間情報符号化部２０は、周波数帯域kに対するインデックスの差分値を−２とする。

空間情報符号化部２０は、インデックス間の差分値と強度差符号の対応を示した符号化テーブルを参照する。そして空間情報符号化部２０は、符号化テーブルを参照することにより、強度差CLD_j(k)の各周波数帯域kの差分値に対する強度差符号idxcld_j(k)(j=L,R,C)を決定する。強度差符号は、類似度符号と同様に、例えば、ハフマン符号あるいは算術符号など、出現頻度が高い差分値ほど符号長が短くなる可変長符号とすることができる。なお、量子化テーブル及び符号化テーブルは、予め空間情報符号化部２０が有するメモリに格納される。

図６は、強度差に対する量子化テーブルの一例を示す図である。図６に示す量子化テーブル６００において、行６１０、６３０及び６５０の各欄はインデックス値を表し、行６２０、６４０及び６６０の各欄は、それぞれ、同じ列の行６１０、６３０及び６５０の各欄に示されたインデックス値に対応する強度差の代表値を表す。例えば、周波数帯域kに対する強度差CLD_L(k)が１０．８dBである場合、量子化テーブル６００では、インデックス値５に対応する強度差の代表値がCLD_L (k)に最も近い。そこで、空間情報符号化部２０は、CLD_L(k)に対するインデックス値を５に設定する。

空間情報符号化部２０は、類似度符号idxicc_i(k)、強度差符号idxcld_j(k)及び、予測係数符号idxc_m(k)を用いてＭＰＳ符号を生成する。例えば、空間情報符号化部２０は、類似度符号idxicc_i(k)、強度差符号idxcld_j(k)及び予測係数符号idxc_m(k)を所定の順序に従って配列することにより、ＭＰＳ符号を生成する。この所定の順序については、例えば、ＩＳＯ／ＩＥＣ２３００３−１:２００７に記述されている。空間情報符号化部２０は、生成したＭＰＳ符号を多重化部２１へ出力する。

多重化部２１は、ＡＡＣ符号、ＳＢＲ符号及びＭＰＳ符号ならびに選択情報を所定の順序に従って配列することにより多重化する。そして多重化部２１は、多重化により生成された符号化オーディオ信号を出力する。図７は、符号化されたオーディオ信号が格納されたデータ形式の一例を示す図である。図７の例では、符号化されたオーディオ信号は、MPEG-4 ADTS(Audio Data Transport Stream)形式に従って作成される。図７に示される符号化データ列７００において、データブロック７１０にＡＡＣ符号が格納される。またＡＤＴＳ形式のＦＩＬＬエレメントが格納されるブロック７２０の一部領域にＳＢＲ符号及びＭＰＳ符号ならびに選択情報が格納される。

図８は、オーディオ符号化処理の動作フローチャートを示す。なお、図９に示されたフローチャートは、１フレーム分のマルチチャネルオーディオ信号に対する処理を表す。オーディオ符号化装置１は、マルチチャネルオーディオ信号を受信し続けている間、フレームごとに図９に示されたオーディオ符号化処理の手順を繰り返し実行する。

時間周波数変換部１１は、各チャネルの信号を周波数信号に変換する（ステップＳ８０１）。時間周波数変換部１１は、各チャネルの周波数信号を第１ダウンミックス部１２へ出力する。

次に、第１ダウンミックス部１２は、各チャネルの周波数信号をダウンミックスすることにより右、左、中央の３チャネルの周波数信号{ L₀(k,n)、R₀(k,n)、C₀(k,n)}を生成する。さらに第１ダウンミックス部１２は、右、左、中央の各チャネルの空間情報を算出する（ステップＳ８０２）。第１ダウンミックス部１２は、３チャネルの周波数信号を算出部１３ならびに第２ダウンミックス部１４へ出力する。

算出部１３は、左側周波数信号L₀(k,n)、右側周波数信号R₀(k,n)、中央チャネルの信号C₀(k,n)の３チャネルの周波数信号を第１ダウンミックス部１２から受け取る。そして、算出部１３は、左側周波数信号L₀(k,n)と、右側周波数信号R₀(k,n)から上述の（数１０）を用いて第１の位相を算出する（ステップＳ８０３）。更に、算出部１３は、第１の位相を予測符号化部１５へ出力する。また、算出部１３は、ステップＳ８０３において、必要に応じて、第２の位相を算出し、当該第２の位相を予測符号化部１５へ出力しても良い。

予測符号化部１５は、算出部１３から第１の位相を受け取る。また、必要に応じて、予測符号化部１５は、算出部１３から第２の位相を受け取る。予測符号化部１５は、第１の位相に基づいて第１の予測符号化または、第２の予測符号化を実施する（ステップＳ８０４）。具体的には、予測符号化部１５は、第１の位相が、同位相または、逆位相以外の場合は、第１の予測符号化を実施する。また、予測符号化部１５は、第１の位相が逆位相または同位相の場合は第２の予測符号化を実施し、予測係数を符号化する。なお、予測符号化部は、算出部１３から第２の位相を受け取っている場合は、第１の位相と第２の位相を比較する。予測符号化部１５は、第１の位相と第２の位相が同位相または、逆位相の場合は、上述の（数１４）または（数１５）を用いて中央チャネルの信号C₀(k,n)を右側周波数信号R₀(k,n)または、左側周波数信号L₀(k,n)から予測符号化しても良い。

次に、予測符号化部１５は、第１の予測符号化、第２の予測符号化の何れかで予測符号化を行った情報を含む選択情報を生成して、第２ダウンミックス部１４と、多重化部２１へ選択情報を出力する（ステップＳ８０５）。なお、ステップＳ８０５において、予測符号化部１５は、選択情報に対して、第２の予測符号化を行ったことを示す情報を含ませる場合、左側周波数信号L₀(k,n)と、右側周波数信号R₀(k,n)の何れを用いて予測符号化を行ったことを示す情報を更に含ませる。また、予測符号化部１５は、上述の（数１４）または（数１５）を用いて予測符号化を行った場合は、第１の予測符号化を行ったことを示す情報を選択情報に含ませても良い。また、ステップＳ８０５において、予測符号化部１５は第１の予測符号化または第２の予測符号化において符号化した予測係数符号を空間情報符号化部２０へ出力する。

第２ダウンミックス部１４は、選択情報を予測符号化部１５から受け取る。第２ダウンミックス部１４は、選択情報に基づいて３チャネルの周波数信号をダウンミックスすることによりステレオ周波数信号を生成する。そして、第２ダウンミックス部１４は、ステレオ周波数信号をチャネル信号符号化部１６へ出力する（ステップＳ８０６）。具体的には、選択信号に第１の予測符号化を行われたことを示す情報が含まれていた場合、第２ダウンミックス部１４は、左側周波数信号L₀(k,n)、右側周波数信号R₀(k,n)をチャネル信号符号化部１６へ出力する。また、選択信号に第２の予測符号化が行われたことを示す情報が含まれていた場合、第２ダウンミックス部１４は、中央チャネルの信号C₀(k,n)と、左側周波数信号L₀(k,n)または右側周波数信号R₀(k,n)の何れかをチャネル信号符号化部１６へ出力する。

空間情報符号化部２０は、受け取った第１ダウンミックス部１２から受け取った符号化する空間情報と、予測符号化部１５から受け取った予測係数符号からＭＰＳ符号を生成する（ステップＳ８０７）。そして空間情報符号化部２０は、ＭＰＳ符号を多重化部２１へ出力する。

チャネル信号符号化部１６は、受け取った各チャネルのステレオ周波数信号のうち、高域成分をＳＢＲ符号化する。またチャネル信号符号化部１６は、受け取った各チャネルのステレオ周波数信号のうち、ＳＢＲ符号化されない低域成分をＡＡＣ符号化する（ステップＳ８０８）。そしてチャネル信号符号化部１６は、複製に利用された低域成分と対応する高域成分の位置関係を表す情報などのＳＢＲ符号と、ＡＡＣ符号を多重化部２１へ出力する。

最後に、多重化部２１は、生成されたＳＢＲ符号、ＡＡＣ符号、ＭＰＳ符号ならびに選択情報を多重化することにより、符号化されたオーディオ信号を生成する（ステップＳ８０９）。多重化部２１は、符号化されたオーディオ信号を出力する。そしてオーディオ符号化装置１は、符号化処理を終了する。

なお、オーディオ符号化装置１は、ステップＳ８０７の処理とステップＳ８０８の処理を並列に実行してもよい。あるいは、オーディオ符号化装置１は、ステップＳ８０７の処理を行う前にステップＳ８０８の処理を実行してもよい。

図９は、他の実施形態によるオーディオ符号化装置のブロック図である。図９に示すように、オーディオ符号化装置１は、制御部９０１、主記憶部９０２、補助記憶部９０３、ドライブ装置９０４、ネットワークI/F部９０６、入力部９０７、表示部９０８を含む。これら各構成は、バスを介して相互にデータ送受信可能に接続されている。

制御部９０１は、コンピュータの中で、各装置の制御やデータの演算、加工を行うＣＰＵである。また、制御部９０１は、主記憶部９０２や補助記憶部９０３に記憶されたプログラムを実行する演算装置であり、入力部９０７や記憶装置からデータを受け取り、演算、加工した上で、表示部９０８や記憶装置などに出力する。

主記憶部９０２は、ＲＯＭ(Read Only Memory)やＲＡＭ(Random Access Memory)などであり、制御部９０１が実行する基本ソフトウェアであるOSやアプリケーションソフトウェアなどのプログラムやデータを記憶または一時保存する記憶装置である。

補助記憶部９０３は、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)などであり、アプリケーションソフトウェアなどに関連するデータを記憶する記憶装置である。

ドライブ装置９０４は、記録媒体９０５、例えばフレキシブルディスクからプログラムを読み出し、補助記憶部９０３にインストールする。

また、記録媒体９０５に、所定のプログラムを格納し、この記録媒体９０５に格納されたプログラムはドライブ装置９０４を介してオーディオ符号化装置１にインストールされる。インストールされた所定のプログラムは、オーディオ符号化装置１により実行可能となる。

ネットワークＩ／Ｆ部９０６は、有線及び/又は無線回線などのデータ伝送路により構築されたＬＡＮ(Local Area Network)、ＷＡＮ(Wide Area Network)などのネットワークを介して接続された通信機能を有する周辺機器とオーディオ符号化装置１とのインターフェースである。

入力部９０７は、カーソルキー、数字入力及び各種機能キー等を備えたキーボード、表示部９０８の表示画面上でキーの選択等を行うためのマウスやスライスパット等を有する。また、入力部９０７は、ユーザが制御部９０１に操作指示を与えたり、データを入力したりするためのユーザインターフェースである。

表示部９０８は、ＣＲＴ(Cathode Ray Tube)やＬＣＤ(Liquid Crystal Display)等により構成され、制御部９０１から入力される表示データに応じた表示が行われる。

なお、上述したオーディオ符号化処理は、コンピュータに実行させるためのプログラムとして実現されてもよい。このプログラムをサーバ等からインストールしてコンピュータに実行させることで、上述したオーディオ符号化処理を実現することができる。

また、このプログラムを記録媒体９０５に記録し、このプログラムが記録された記録媒体９０５をコンピュータや携帯端末に読み取らせて、前述したオーディオ符号化処理を実現させることも可能である。なお、記録媒体９０５は、ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク等の様に情報を光学的、電気的或いは磁気的に記録する記録媒体、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の様に情報を電気的に記録する半導体メモリ等、様々なタイプの記録媒体を用いることができる。

図１０（ａ）は、マルチチャネルのオーディオ信号の原音と、従来の予測符号化を用いたオーディオ信号のパワー周波数特性（比較例）である。図１０（ｂ）は、マルチチャネルのオーディオ信号の原音と、本発明の予測符号化を用いたオーディオ信号のパワー周波数特性である、なお、図１０（ａ）ならびに図１０（ｂ）においては、左側周波数信号L₀(k,n)と右側周波数信号R₀(k,n)を同位相の状態にして、中央チャネルの信号C₀(k,n)を予測符号化を行っている。

図１０（ａ）に示される通り、従来の予測符号化においては原音との乖離が著しく、予測符号化における誤差が非常に大きくなっており、音質が劣化していることが確認された。一方、図１０（ｂ）に示される通り、本発明の予測符号化においては、原音とパワーが殆ど一致しており、予測符号化における音質の劣化を抑制出来ていることが確認された。

（実施例２）
図１の予測符号化部１５は、第２の予測符号化を行う場合、左側周波数信号L₀(k,n)と、右側周波数信号R₀(k,n)の双方を用いて、左側周波数信号L₀(k,n)と、右側周波数信号R₀(k,n)の何れかを予測符号化を行っても良い。例えば、右側周波数信号R₀(k,n)の予測符号化を行う場合、予測符号化後の右側周波数信号R’₀(k,n)を、次式で表現することができる。
（数１７）

この場合、予測符号化部１５は、上述の（数１７）において、誤差d(k)が最も小さくなる予測係数c₁(k)と、c₂(k)の予測係数となる0を選択する。なお、左周波数信号L₀(k,n)の予測符号化を行う場合や、第１の位相と第２の位相が同位相または逆位相の場合における中央チャネルの信号C₀(k,n)の予測符号化を行う場合についても同様の方法で行うことが可能である為、詳細な説明は省略する。

（実施例３）
図３（ｂ）において、左側周波数信号L₀(k,n)のベクトルと、右側周波数信号R₀(k,n)のベクトルの余弦関数cosθ₁が、１８０°となっており、第１の位相が逆位相になっていることを示しているが、算出部１３は１８０°に対して所定の角度をマージンとして付与して逆位相と規定も良い。例えばマージンを±５°と設定して、１７５°〜１８５°の範囲を逆位相として擬似的に判定しても良い。この場合、例えば、右側周波数信号R₀(k,n)の予測符号化を行う場合、予測符号化後の右側周波数信号R₀(k,n)は次式で表現することができる。
（数１８）

これは、符号帳に含まれる予測係数は、図２に示す様に、有限の個数である故に、図３（ａ）ないし図３（ｃ）に示すベクトルの合成に用いる係数も限られている為である。換言すると、オーディオ符号化においては、上述の（数１２）で算出される誤差よりも、（数１８）で算出される誤差が小さくなる場合も想定され得る為である。なお、マージンの角度は、例えば、オーディオ符号化装置１が生成する右側周波数信号R₀(k,n)と左側周波数信号L₀(k,n)をベクトルで表現した場合において、当該ベクトルの平均的な大きさや方位と、符号帳に含まれる予測係数、ならびに誤差d(k)等をパラメータとしたシミュレーション等によって決定することが出来る。なお、左周波数信号L₀(k,n)の予測符号化を行う場合や、第１の位相と第２の位相が同位相または逆位相の場合における中央チャネルの信号C₀(k,n)の予測符号化を行う場合についても同様の方法で行うことが可能である為、詳細な説明は省略する。また、図３（ｃ）に示すように、第１の位相が同位相の場合も同様にマージンを設定することが可能である。例えばマージンを±５°と設定して、−５°〜５°の範囲を同位相として擬似的に判定しても良い。その他の具体的な手法については上述の逆位相の場合と同様である為、詳細な説明は省略する。

さらに他の実施形態によれば、オーディオ符号化装置のチャネル信号符号化部は、ステレオ周波数信号を他の符号化方式に従って符号化してもよい。例えば、チャネル信号符号化部は、周波数信号全体をＡＡＣ符号化方式にしたがって符号化してもよい。この場合、図１に示されたオーディオ符号化装置１において、ＳＢＲ符号化部は省略される。

また、符号化の対象となるマルチチャネルオーディオ信号は、５．１chオーディオ信号に限られない。例えば、符号化の対象となるオーディオ信号は、３ch、３．１chまたは７．１chなど、複数のチャネルを持つオーディオ信号であってもよい。この場合も、オーディオ符号化装置は、各チャネルのオーディオ信号を時間周波数変換することにより、各チャネルの周波数信号を算出する。そしてオーディオ符号化装置は、各チャネルの周波数信号をダウンミックスすることにより、元のオーディオ信号よりもチャネル数が少ない周波数信号を生成する。

上記の各実施形態におけるオーディオ符号化装置が有する各部の機能をコンピュータに実現させるコンピュータプログラムは、半導体メモリ、磁気記録媒体または光記録媒体などの記録媒体に記憶された形で提供されてもよい。

また、上記の各実施形態におけるオーディオ符号化装置は、コンピュータ、ビデオ信号の録画機または映像伝送装置など、オーディオ信号を伝送または記録するために利用される各種の機器に実装させることが可能である。

（実施例４）
図１１は、一つの実施形態によるオーディオ復号装置１００の機能ブロックを示す図である。図１１に示す様に、オーディオ符号化装置１００は、分離部１０１、チャネル信号復号部１０２、空間情報復号部１０６、予測復号部１０７、マトリクス変換部１０８、アップミックス部１１１、周波数時間変換部１１２を含んでいる。また、チャネル信号復号部１０２は、ＡＡＣ復号部１０３、時間周波数変換部１０４、ＳＢＲ復号部１０５を含んでいる。マトリクス変換部１０８は、判定部１０９、変換部１１０を含んでいる。

オーディオ復号装置１００が有するこれらの各部は、それぞれ別個の回路として形成される。あるいはオーディオ復号装置１００が有するこれらの各部は、その各部に対応する回路が集積された一つの集積回路としてオーディオ復号装置１００に実装されてもよい。さらに、オーディオ復号装置１００が有するこれらの各部は、オーディオ復号装置１００が有するプロセッサ上で実行されるコンピュータプログラムにより実現される、機能モジュールであってもよい。

分離部１０１は、多重化された符号化オーディオ信号を外部から受け取る。分離部１０１は、符号化オーディオ信号に含まれる選択情報と、符号化された状態のＡＡＣ符号、ＳＢＲ符号とＭＰＳ符号を分離する。なお、ＡＡＣ符号、ＳＢＲ符号をチャネル符号化信号と称し、ＭＰＳ符号を符号化空間情報と称しても良い。なお、分離方法は、例えば、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−３に記載の方法を用いることが出来る。分離部１０１は、分離したＭＰＳ符号を空間情報復号部１０６へ、ＡＡＣ符号をＡＡＣ復号部１０３へ、ＳＢＲ復号部１０５へ、選択情報を判定部１０９へ出力する。

空間情報復号部１０６は、分離部１０１からＭＰＳ符号を受け取る。空間情報復号部１０６は、ＭＰＳ符号から図４に示す類似度に対する量子化テーブルの一例を用いて類似度ICC_i(k)を復号し、アップミックス部１１１に出力する。また、空間情報復号部１０６は、ＭＰＳ符号から図６に示す強度差に対する量子化テーブルの一例を用いて強度差CLD_j(k)を復号し、アップミックス部１１１に出力する。また、空間情報復号部１０６は、ＭＰＳ符号化から図２に示す予測係数に対する量子化テーブルの一例を用いて予測係数を復号し、予測復号部１０７へ出力する。

ＡＡＣ復号部１０３は、分離部１０１からＡＡＣ符号を受け取り、各チャネルの信号の低域成分をＡＡＣ復号方式に従って復号し、時間周波数変換部１０４へ出力する。なお、ＡＡＣ復号方法は、例えば、ＩＳＯ／ＩＥＣ １３８１８−７に記載の方法を用いることが出来る。

時間周波数変換部１０４は、ＡＡＣ復号部１０３で復号された時間信号である各チャネルの信号を、例えば、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−３記載のＱＭＦフィルタバンクを用いて周波数信号へ変換し、ＳＢＲ復号部１０５へ出力する。また、時間周波数変換部１０４は、次式に示す複素型のＱＭＦフィルタバンクを用いて時間周波数変換しても良い。
（数１９）

ここでQMF(k,n)は、時間n、周波数kを変数とする複素型のＱＭＦである。

ＳＢＲ復号部１０５は、各チャネルの信号の高域成分をＳＢＲ復号方式に従って復号する。なお、ＳＢＲ復号方法は、例えばＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−３に記載の方法を用いることが出来る。

チャネル信号復号部１０２は、ＡＡＣ復号部１０３と、ＳＢＲ復号部１０５で復号された各チャネルのステレオ周波数信号を予測復号部１０７へ出力する。

予測復号部１０７は、空間情報復号部１０６から受け取る予測係数と、チャネル信号復号部１０２から受け取るステレオ周波数信号から、左側周波数信号L₀(k,n)と右側周波数信号R₀(k,n)と中央チャネル信号C₀(k,n)とのうち予測符号化された何れかの信号の予測復号を行う。例えば、予測復号部１０７は、左側周波数信号L₀(k,n)と右側周波数信号R₀(k,n)のステレオ周波数信号と予測係数c₁(k)、c₂(k)から、中央チャネル信号C₀(k,n)を予測復号する場合は、次式により予測復号することができる。
（数２０）

なお、予測復号部１０７は、空間情報復号部１０６から受け取る予測係数と、チャネル信号復号部１０２から受け取るステレオ周波数信号から予測復号のみを行えば良く、左側周波数信号L₀(k,n)と右側周波数信号R₀(k,n)と中央チャネル信号C₀(k,n)との何れについて予測復号を実施したかを認識する必要はない。これは、後述する判定部１０９が選択情報に基づいて認識することが出来る為である。

判定部１０９は、分離部１０１から受け取る選択情報に基づいて、左側周波数信号L₀(k,n)と右側周波数信号R₀(k,n)と中央チャネル信号C₀(k,n)とのうち、ステレオ周波数信号と予測復号された信号を判定した上で、左側周波数信号L₀(k,n)と右側周波数信号R₀(k,n)と中央チャネル信号C₀(k,n)とを、所定の配列で変換部１１０へ出力する。所定の配列は、例えば図１１に示す様に、上から左側周波数信号L₀(k,n)、右側周波数信号R₀(k,n)、中央チャネル信号C₀(k,n)となる配列である。

変換部１１０は、判定部から所定の配列で受け取った左側周波数信号L₀(k,n)、右側周波数信号R₀(k,n)、中央チャネル信号C₀(k,n)について、次式に従いマトリクス変換を行う。
（数２１）

ここで、L_out(k,n)、R_out(k,n)、C_out(k,n)は、それぞれ、左チャネル、右チャネル及び中央チャネルの周波数信号である。マトリックス変換部１０８は、変換部１１０でマトリクス変換した、左チャネルの周波数信号L_out(k,n)、右チャネルの周波数信号R_out(k,n)及び、中央チャネルの周波数信号C_out(k,n)をアップミックス部１１１へ出力する。

アップミックス部１１１は、空間情報復号部１０６から受け取る空間情報と、マトリクス変換部１０８から受け取る左チャネルの周波数信号L_out(k,n)、右チャネルの周波数信号R_out(k,n)及び中央チャネルの周波数信号C_out(k,n)とから、例えば、５．１chのオーディオ信号へアップミックスする。なお、アップミックス方法は例えば、ＩＳＯ／ＩＥＣ２３００３―１に記載の方法を用いることが出来る。

周波数時間変換部１１２は、アップミックス部１１１から受け取る各信号を、次式に示すＱＭＦフィルタバンクを用いて周波数信号から時間信号に変換する。
（数２２）

この様に、実施例４に開示するオーディオ復号装置においては、誤差を抑制させた予測符号化されたオーディオ信号を、正確に復号することが出来る。

（実施例５）
図１２は、一つの実施形態によるオーディオ符号化復号システム１０００の機能ブロックを示す図（その１）である。図１３は、一つの実施形態によるオーディオ符号化復号システム１０００の機能ブロックを示す図（その２）である。図１２と図１３に示す様に、オーディオ符号化復号システム１０００は、時間周波数変換部１１、第１ダウンミックス部１２、算出部１３、第２ダウンミックス部１４、予測符号化部１５、チャネル信号符号化部１６、空間情報符号化部２０、多重化部２１を有する。また、チャネル信号符号化部１６は、ＳＢＲ符号化部１７と、周波数時間変換部１８と、ＡＡＣ符号化部１９を含んでいる。また、オーディオ符号化復号システム１０００は、分離部１０１、チャネル信号復号部１０２、空間情報復号部１０６、予測復号部１０７、マトリクス変換部１０８、アップミックス部１１１、周波数時間変換部１１２と含んでいる。また、チャネル信号復号部１０２は、ＡＡＣ復号部１０３、時間周波数変換部１０４、ＳＢＲ復号部１０５を含んでいる。更に、マトリクス変換部１０８は、判定部１０９、変換部１１０を含んでいる。なお、オーディオ符号化復号システム１０００が含む各機能は、図１ならびに図１１に示す機能と同様となる為、詳細な説明は省略する。

また、上述の実施例において、図示した各装置の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。

ここに挙げられた全ての例及び特定の用語は、当業者が、本発明及び当該技術の促進に対する本発明者により寄与された概念を理解することを助ける、教示的な目的において意図されたものであり、本発明の優位性及び劣等性を示すことに関する、本明細書の如何なる例の構成、そのような特定の挙げられた例及び条件に限定しないように解釈されるべきものである。本発明の実施形態は詳細に説明されているが、本発明の範囲から外れることなく、様々な変更、置換及び修正をこれに加えることが可能であることを理解されたい。

以上説明した実施形態及びその変形例に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
オーディオ信号の複数のチャネルに含まれる第１チャネル信号と第２チャネル信号との位相を示す第１の位相を算出する算出部と、
前記第１チャネル信号と前記第２チャネル信号とを用いて前記複数のチャネルに含まれる第３チャネル信号を予測する第１の予測符号化または、
前記第１チャネル信号を用いて前記第２チャネル信号を予測する第２の予測符号化の何れかを、前記第１の位相に基づいて行う予測符号化部と、
を備えることを特徴とするオーディオ符号化装置。
（付記２）
前記予測符号化部は、前記第１の位相が同位相または逆位相以外の場合は、前記第１の予測符号化を行い、前記第１の位相が同位相または逆位相の場合は、前記第２の予測符号化を行うことを特徴とする付記１記載のオーディオ符号化装置。
（付記３）
前記予測符号化部は、前記第１の予測符号化または前記第２の予測符号化の何れかで予測符号化を行ったことを示す選択情報を生成することを特徴とする付記１または付記２記載のオーディオ符号化装置。
（付記４）
前記選択情報に基づいて前記第１チャネル信号と前記第２チャネル信号から第１のステレオ周波数信号または、
前記第１チャネル信号と前記第３チャネル信号から第２のステレオ周波数信号の何れかを生成するダウンミックス部を更に備えることを特徴とする付記１ないし付記３の何れか１つに記載のオーディオ符号化装置。
（付記５）
前記算出部は、前記第３チャネル信号と、前記第１チャネル信号または前記第２チャネル信号との位相を示す第２の位相を更に算出し、
前記予測符号化部は、前記第１の位相と前記第２の位相が同位相または逆位相の場合は、前記第１チャネル信号または前記第２チャネル信号の何れかを用いて、前記第３チャネル信号の予測符号化を行うことを特徴とする付記１ないし付記４の何れか１つに記載のオーディオ符号化装置。
（付記６）
前記予測符号化部は、前記第２の予測符号化を、前記第３チャネル信号を更に用いて前記第２チャネル信号を予測することを特徴とする付記１ないし付記５の何れか１つに記載のオーディオ符号化装置。
（付記７）
前記予測符号化部は、符号帳に含まれる複数の予測係数を用いて前記第１の予測符号化または前記第２の予測符号化を行うことを特徴とする付記１ないし付記５の何れか１つに記載のオーディオ符号化装置。
（付記８）
前記予測符号化部は、前記第２の予測符号化を行う場合、
予測符号化後の前記第２チャネル信号と、予測符号化前の前記第２チャネル信号との差分で規定される第１の誤差と、
前記第２チャネル信号を用いて前記第１チャネル信号を予測した予測符号後の前記第１チャネル信号と、予測符号化前の前記第１チャネル信号との差分で規定される第２の誤差と、を算出し、
前記第１の誤差と前記第２の誤差を比較し、前記第１の誤差よりも前記第２の誤差が小さい場合、前記第１チャネル信号を用いて前記第２チャネル信号を予測せずに、前記第２チャネル信号を用いて前記第１チャネル信号を予測することを特徴とする付記１ないし付記４の何れか１つに記載のオーディオ符号化装置。
（付記９）
前記選択情報を多重化する多重化部を更に備えることを特徴とする付記３に記載のオーディオ符号化装置。
（付記１０）
オーディオ信号の複数のチャネルに含まれる第１チャネル信号と第２チャネル信号との位相を示す第１の位相を算出すること、
前記第１チャネル信号と前記第２チャネル信号とを用いて前記複数のチャネルに含まれる第３チャネル信号を予測する第１の予測符号化または、
前記第１チャネル信号を用いて前記第２チャネル信号を予測する第２の予測符号化の何れかを、前記第１の位相に基づいて行うことを含むオーディオ符号化方法。
（付記１１）
前記予測符号化することは、前記第１の位相が同位相または逆位相以外の場合は、前記第１の予測符号化を行い、前記第１の位相が同位相または逆位相の場合は、前記第２の予測符号化を行うことを特徴とする付記１０記載のオーディオ符号化方法。
（付記１２）
前記予測符号化することは、前記第１の予測符号化または前記第２の予測符号化の何れかで予測符号化を行ったことを示す選択情報を生成することを特徴とする付記１０または付記１１記載のオーディオ符号化方法。
（付記１３）
前記選択情報に基づいて前記第１チャネル信号と前記第２チャネル信号から第１のステレオ周波数信号または、
前記第１チャネル信号と前記第３チャネル信号から第２のステレオ周波数信号の何れかを生成することを更に行うことを特徴とする付記１０ないし付記１２の何れか１つに記載のオーディオ符号化装置。
（付記１４）
前記算出することは、前記第３チャネル信号と、前記第１チャネル信号または前記第２チャネル信号との位相を示す第２の位相を更に算出し、
前記予測符号化部することは、前記第１の位相と前記第２の位相が同位相または逆位相の場合は、前記第１チャネル信号または前記第２チャネル信号の何れかを用いて、前記第３チャネル信号の予測符号化を行うことを特徴とする付記１０ないし付記１３の何れか１つに記載のオーディオ符号化方法。
（付記１５）
前記予測符号化することは、前記第２の予測符号化を、前記第３チャネル信号を更に用いて前記第２チャネル信号を予測することを特徴とする付記１０ないし付記１４の何れか１つに記載のオーディオ符号化方法。
（付記１６）
前記予測符号化することは、前記第２の予測符号化を行う場合、
予測符号化後の前記第２チャネル信号と、予測符号化前の前記第２チャネル信号との差分で規定される第１の誤差と、
前記第２チャネル信号を用いて前記第１チャネル信号を予測した予測符号後の前記第１チャネル信号と、予測符号化前の前記第１チャネル信号との差分で規定される第２の誤差と、を算出し、
前記第１の誤差と前記第２の誤差を比較し、前記第１の誤差よりも前記第２の誤差が小さい場合、前記第１チャネル信号を用いて前記第２チャネル信号を予測せずに、前記第２チャネル信号を用いて前記第１チャネル信号を予測することを特徴とする付記１０ないし付記１５の何れか１つに記載のオーディオ符号化方法。
（付記１７）
オーディオ信号の複数のチャネルに含まれる第１チャネル信号と第２チャネル信号との位相を示す第１の位相を算出すること、
前記第１チャネル信号と前記第２チャネル信号とを用いて前記複数のチャネルに含まれる第３チャネル信号を予測する第１の予測符号化または、
前記第１チャネル信号を用いて前記第２チャネル信号を予測する第２の予測符号化の何れかを、前記第１の位相に基づいて行うことをコンピュータに実行させるオーディオ符号化用コンピュータプログラム。
（付記１８）
オーディオ信号の複数のチャネルに含まれるチャネル信号をダウンミックスした符号化チャネル信号と、
前記複数のチャネル間の強度差と類似度を含む符号化空間情報と、
前記複数のチャネルに含まれる第１チャネル信号と第２チャネル信号とを用いて前記複数のチャネルに含まれる第３チャネル信号を予測する第１の予測符号化または、
前記第１チャネル信号を用いて前記第２チャネル信号を予測する第２の予測符号化の何れかで予測符号化が行われたことを示す選択情報と、
が多重化された入力信号を分離する分離部と、
復号処理された前記第１チャネル信号、前記第２チャネル信号ならびに前記第３チャネル信号を前記選択情報に基づいてマトリクス変換するマトリクス変換部と、
を備えることを特徴とするオーディオ復号装置。
（付記１９）
前記符号化チャネル信号を復号し、ステレオ周波数信号を生成するチャネル復号部と、
前記符号化空間情報を復号し、空間情報を生成する空間情報復号部と、
前記ステレオ周波数信号と、前記空間情報に基づいて前記第１チャネル信号、前記第２チャネル信号または前記第３チャネル信号の何れかを予測復号する予測復号部と、
を更に備えることを特徴とする付記１８記載のオーディオ復号装置。
（付記２０）
オーディオ信号の複数のチャネルに含まれる第１チャネル信号と第２チャネル信号との位相を示す第１の位相を算出する算出部と、
前記第１チャネル信号と前記第２チャネル信号とを用いて前記複数のチャネルに含まれる第３チャネル信号を予測する第１の予測符号化または、
前記第１チャネル信号を用いて前記第２チャネル信号を予測する第２の予測符号化の何れかを、前記第１の位相に基づいて行う予測符号化部と、
前記オーディオ信号の複数のチャネルに含まれるチャネル信号をダウンミックスした符号化チャネル信号と、
前記複数のチャネル間の強度差と類似度を含む符号化空間情報と、
前記複数のチャネルに含まれる第１チャネル信号と第２チャネル信号とを用いて前記複数のチャネルに含まれる第３チャネル信号を予測する第１の予測符号化または、
前記第１チャネル信号を用いて前記第２チャネル信号を予測する第２の予測符号化の何れかで予測符号化が行われたことを示す選択情報と、
が多重化された入力信号を分離する分離部と、
前記符号化チャネル信号を復号し、ステレオ周波数信号を生成するチャネル復号部と、
前記符号化空間情報を復号し、空間情報を生成する空間情報復号部と、
前記ステレオ周波数信号と、前記空間情報に基づいて前記第１チャネル信号、前記第２チャネル信号または前記第３チャネル信号の何れかを予測復号する予測復号部と、
前記選択情報に基づいて前記第１チャネル信号、前記第２チャネル信号ならびに前記第３チャネル信号をマトリクス変換するマトリクス変換部と、
を備えることを特徴とするオーディオ符号化復号システム。

１ オーディオ符号化装置
１１ 時間周波数変換部
１２ 第１ダウンミックス部
１３ 算出部
１４ 第２ダウンミックス部
１５ 予測符号化部
１６ チャネル信号符号化部
１７ ＳＢＲ符号化部
１８ 周波数時間変換部
１９ ＡＡＣ符号化部
２０ 空間情報符号化部
２１ 多重化部
１００ オーディオ復号装置
１０１ 分離部
１０２ チャネル信号復号部
１０３ ＡＡＣ復号部
１０４ 時間周波数変換部
１０５ ＳＢＲ復号部
１０６ 空間情報復号部
１０７ 予測復号部
１０８ マトリクス変換部
１０９ 判定部
１１０ 変換部
１１１ アップミックス部
１１２ 周波数時間変換部

Claims (9)

1. オーディオ信号の複数のチャネルに含まれる第１チャネル信号と第２チャネル信号との位相を示す第１の位相を算出する算出部と、
   前記第１チャネル信号と前記第２チャネル信号とを用いて前記複数のチャネルに含まれる第３チャネル信号を予測する第１の予測符号化または、
   前記第１チャネル信号を用いて前記第２チャネル信号を予測する第２の予測符号化の何れかを、前記第１の位相に基づいて行う予測符号化部と、
   を備えることを特徴とするオーディオ符号化装置。
2. 前記予測符号化部は、前記第１の位相が同位相または逆位相以外の場合は、前記第１の予測符号化を行い、前記第１の位相が同位相または逆位相の場合は、前記第２の予測符号化を行うことを特徴とする請求項１記載のオーディオ符号化装置。
3. 前記予測符号化部は、前記第１の予測符号化または前記第２の予測符号化の何れかで予測符号化を行ったことを示す選択情報を生成することを特徴とする請求項１または請求項２記載のオーディオ符号化装置。
4. 前記選択情報に基づいて前記第１チャネル信号と前記第２チャネル信号から第１のステレオ周波数信号または、
   前記第１チャネル信号と前記第３チャネル信号から第２のステレオ周波数信号の何れかを生成するダウンミックス部を更に備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載のオーディオ符号化装置。
5. 前記予測符号化部は、前記第２の予測符号化を行う場合、
   予測符号化後の前記第２チャネル信号と、予測符号化前の前記第２チャネル信号との差分で規定される第１の誤差と、
   前記第２チャネル信号を用いて前記第１チャネル信号を予測した予測符号後の前記第１チャネル信号と、予測符号化前の前記第１チャネル信号との差分で規定される第２の誤差と、を算出し、
   前記第１の誤差と前記第２の誤差を比較し、前記第１の誤差よりも前記第２の誤差が小さい場合、前記第１チャネル信号を用いて前記第２チャネル信号を予測せずに、前記第２チャネル信号を用いて前記第１チャネル信号を予測することを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載のオーディオ符号化装置。
6. オーディオ信号の複数のチャネルに含まれる第１チャネル信号と第２チャネル信号との位相を示す第１の位相を算出すること、
   前記第１チャネル信号と前記第２チャネル信号とを用いて前記複数のチャネルに含まれる第３チャネル信号を予測する第１の予測符号化または、
   前記第１チャネル信号を用いて前記第２チャネル信号を予測する第２の予測符号化の何れかを、前記第１の位相に基づいて行うことを含むオーディオ符号化方法。
7. オーディオ信号の複数のチャネルに含まれる第１チャネル信号と第２チャネル信号との位相を示す第１の位相を算出すること、
   前記第１チャネル信号と前記第２チャネル信号とを用いて前記複数のチャネルに含まれる第３チャネル信号を予測する第１の予測符号化または、
   前記第１チャネル信号を用いて前記第２チャネル信号を予測する第２の予測符号化の何れかを、前記第１の位相に基づいて行うことをコンピュータに実行させるオーディオ符号化用コンピュータプログラム。
8. オーディオ信号の複数のチャネルに含まれるチャネル信号をダウンミックスした符号化チャネル信号と、
   前記複数のチャネル間の強度差と類似度を含む符号化空間情報と、
   前記複数のチャネルに含まれる第１チャネル信号と第２チャネル信号とを用いて前記複数のチャネルに含まれる第３チャネル信号を予測する第１の予測符号化または、
   前記第１チャネル信号を用いて前記第２チャネル信号を予測する第２の予測符号化の何れかで予測符号化が行われたことを示す選択情報と、
   が多重化された入力信号を分離する分離部と、
   復号処理された前記第１チャネル信号、前記第２チャネル信号ならびに前記第３チャネル信号を前記選択情報に基づいてマトリクス変換するマトリクス変換部と、
   を備えることを特徴とするオーディオ復号装置。
9. 前記符号化チャネル信号を復号し、ステレオ周波数信号を生成するチャネル復号部と、
   前記符号化空間情報を復号し、空間情報を生成する空間情報復号部と、
   前記ステレオ周波数信号と、前記空間情報に基づいて前記第１チャネル信号、前記第２チャネル信号または前記第３チャネル信号の何れかを予測復号する予測復号部と、
   を更に備えることを特徴とする請求項８記載のオーディオ復号装置。

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