JP3957589B2 - 音声処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル信号処理技術に関し、符号化信号、特にオーディオ圧縮符号化信号を復号し、帯域拡張処理を行うことにより高音質再生を実現する音声処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
帯域拡張処理を行うことにより高音質再生を実現する方法としては、様々な方法が提案されているが、そのなかで、例えば、復号処理されたサンプリング周波数ＦｓのＰＣＭ信号に対して、Ｎ倍（Ｎは、Ｎ≧２である整数）のオーバーサンプリング処理を施し、そのオーバーサンプリング処理されたＮ×Ｆｓのサンプリング周波数のＰＣＭ信号に対して、帯域がＦｓ／２からＮ×Ｆｓ／２までの帯域成分を持つノイズ信号を付加することにより、帯域拡張を実現し高音質再生を実現する方法ある。この方法は、例えば、図２３に示すような構成を有する音声処理装置によって実現される。
【０００３】
この音声処理装置１００００は、デコード処理部１１００と、オーバーサンプリング部１２００と、拡張帯域生成部１３００と、バンドパスフィルタ１４００とで構成される。
【０００４】
デコード処理部１１００は、外部より入力される符号化されたオーディオストリームを復号しＰＣＭデータを生成する機能を有する。オーバーサンプリング部１２００は、デコード処理部１１００により復号処理されたＰＣＭデータを入力することでＮ倍のオーバーサンプリング処理を行ない、Ｎ倍にオーバーサンプリングされたＰＣＭデータを出力する。拡張帯域生成部１３００は、オーバーサンプリング部１２００によりオーバーサンプリング処理されたＰＣＭデータに対して帯域拡張成分を生成する機能を有する。バンドパスフィルタ１４００は、拡張帯域生成部１３００によって生成される帯域拡張成分に対して、Ｆｓ／２付近からＮ×Ｆｓ／２付近までの帯域の成分を通過させるフィルタである。
【０００５】
尚、ここでは、説明を容易にするために、デコード処理部１１００は、ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ規格に対応するデコーダであり、本例ではＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ規格リニアＰＣＭに準じたオーディオビットストリームが入力された場合について説明する。ここで、入力されるオーディオビットストリームはサンプリング周波数が４８ＫＨｚとする。また、オーバーサンプリング部１２００は、デコード処理部１１００から出力されるサンプリング周波数４８ＫＨｚのＰＣＭデータに対し、各ＰＣＭデータ間に１サンプルずつ「０」データを挿入して、オーバーサンプリングを行い、アンチエリアジングフィルタによってノイズ除去を行うことで、サンプリング周波数９６ｋＨｚのＰＣＭデータを生成するものとする。また、拡張帯域生成部１３００は、オーバーサンプリング部１２００によりオーバーサンプリング処理された９６ｋＨｚのＰＣＭデータに基づいて、４８ｋＨｚ付近の成分までの高調波帯域拡張成分を生成する機能を有し、バンドパスフィルタ１４００は、拡張帯域生成部１３００によって生成される帯域拡張成分に対して、２４ｋＨｚ付近から４８ｋＨｚ未満の帯域を通過させるバンドパスフィルタであるものとする。
【０００６】
図２３に示すように、まず、ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ規格のリニアＰＣＭによるオーディオビットストリームがデコード処理部１１００へ入力されると、デコード処理部１１００は、プライベートヘッダで示される符号化モードに基づくサンプリング周波数、チャンネルモード、量子化ビット長にてＰＣＭデータを生成し出力する。ここで生成されるＰＣＭデータは、サンプリング周波数が４８ｋＨｚであること、さらには入力ビットストリームデータが非圧縮であり可逆可能な符号化信号であることから、ナイキスト条件により最大２４ｋＨｚまでの帯域特性を持つことが可能な信号である。
【０００７】
次に、オーバーサンプリング部１２００は、デコード処理部１１００で生成されたＰＣＭデータに対して、各ＰＣＭデータ間に１サンプルずつ「０」データの挿入を行い、アンチエリアジングフィルタによってサンプリング周波数９６ｋＨｚのＰＣＭデータに変換する。このとき、ＰＣＭデータの帯域特性は、アンチエリアジングフィルタによってエイリアジングノイズが除去されるので、入力ＰＣＭデータと同様に２４ｋＨｚ以下である。
【０００８】
一方、拡張帯域生成部１３００は、オーバーサンプリング部１２００で処理されたサンプリング周波数９６ｋＨｚのＰＣＭデータに基づいて、４８ｋＨｚ付近の成分までの高調波で構成される帯域拡張成分を生成し出力する。ここで生成される帯域拡張成分のサンプリング周波数は、オーバーサンプリング部１２００で処理されたＰＣＭデータと同様に９６ｋＨｚである。拡張帯域生成部１３００で生成された帯域拡張成分は、バンドパスフィルタ１４００によって、２４ｋＨｚ付近からから４８ｋＨｚ未満の帯域に制限され、その出力データは、オーバーサンプリング部１２００で処理されたＰＣＭデータと加算されて、外部に出力される。
【０００９】
このような音声処理装置の場合、入力される符号化データが、ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ規格のリニアＰＣＭによるオーディオストリームのように、非圧縮で可逆可能な符号化音声信号である場合は、帯域拡張成分としてナイキスト条件をもとに設計することが可能であり、上記のようにターゲットとする帯域拡張領域を固定的に設定することが可能でるため、効果的な帯域拡張効果が期待できる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年急速に市場に普及されているＤＶＤ規格のオーディオ符号化信号をターゲットとした音声処理装置の場合は、デコード処理の対象となる符号化信号は、リニアＰＣＭに限らず、例えばドルビー社のドルビーディジタル符号化方式（ＡＣ３）やＭＰＥＧオーディオ規格などの様に、情報圧縮を伴う符号化信号の入力も想定される。しかも、これらの符号化方式は、基本的に、人間の聴覚特性やマスキング効果等をもとに情報圧縮された非可逆な符号化信号あり、エンコード前のソース音源がサンプリング周波数４８ｋＨｚのリニアＰＣＭの場合は、エンコード後は１０〜２０パーセントに圧縮される場合が多く、符号化前のソース音源に、ナイキスト条件（Ｆｓ／２）である２４ｋＨｚ付近に帯域成分が含まれる場合でも、符号化された時点で欠落してしまう場合がほとんどである。
【００１１】
こうした符号化信号が入力される場合は、上記のような音声処理装置では、デコード処理部１１００により復号化されたＰＣＭデータがナイキスト条件付近の帯域成分をほとんど含んでいない場合が多いため、たとえ上記のような帯域拡張処理を行ったとしても、周波数軸上で線形的な帯域拡張が行われないため、デコード処理部１１００により復号化されたＰＣＭデータの帯域上限からナイキスト周波数（Ｆｓ／２）付近までの帯域成分が欠落してしまうため、十分な帯域拡張効果が得られない。
【００１２】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、たとえ入力符号化信号の帯域特性がナイキスト周波数（Ｆｓ／２）以下で欠落してしまうような場合であっても、復号処理されるＰＣＭデータの性質に応じて帯域拡張を行い、高音質再生を実現することができる音声処理装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
前記の目的を達成するため、本発明に係る第１の音声処理装置は、符号化された音声信号を復号し再生する音声処理装置であって、外部から入力される符号化音声信号を復号しＰＣＭデータを生成するデコード処理部と、デコード処理部により復号処理されたＰＣＭデータに対して帯域拡張成分を生成する拡張帯域生成部と、拡張帯域生成部からの帯域拡張成分を入力とし、通過帯域を可変して出力する帯域可変バンドパスフィルタと、デコード処理部からのＰＣＭデータと帯域可変バンドパスフィルタからの出力データを加算する加算器と、デコード処理部より得られる前記符号化音声信号の復号情報を帯域判定情報として、帯域拡張成分に対する前記帯域可変バンドパスフィルタの通過帯域を決定する帯域判定部と、帯域判定部からの指示に応じて、帯域可変バンドパスフィルタの通過帯域の制御を行うバンドパスフィルタコントローラとを備えたことを特徴とする。
【００１９】
前記の目的を達成するため、本発明に係る第２の音声処理装置は、符号化された音声信号を復号し再生する音声処理装置であって、外部から入力される符号化音声信号を復号しＰＣＭデータを生成するデコード処理部と、デコード処理部により復号処理されたＰＣＭデータに対してオーバーサンプリング処理を行うオーバーサンプリング部と、オーバーサンプリング部によりオーバーサンプリング処理されたＰＣＭデータに対して帯域拡張成分を生成する拡張帯域生成部と、拡張帯域生成部からの帯域拡張成分を入力とし、通過帯域を可変して出力する帯域可変バンドパスフィルタと、オーバーサンプリング部からの出力データと帯域可変バンドパスフィルタからの出力データを加算する加算器と、デコード処理部より得られる前記符号化音声信号の復号情報を帯域判定情報として、帯域拡張成分に対する帯域可変バンドパスフィルタの通過帯域を決定する帯域判定部と、帯域判定部からの指示に応じて、帯域可変バンドパスフィルタの通過帯域の制御を行うバンドパスフィルタコントローラとを備えたことを特徴とする。
【００２０】
前記の目的を達成するため、本発明に係る第３の音声処理装置は、第１または第２の音声処理装置において、帯域判定部は、デコード処理部によって生成されるＰＣＭデータのスペクトル解析を行うスペクトルアナライザを含み、スペクトルアナライザの解析結果を帯域判定情報として帯域拡張成分に対する通過帯域を決定することを特徴とする。
【００２１】
上記の構成によれば、帯域可変バンドパスフィルタと、帯域判定部と、バンドパスフィルタコントローラとを設け、帯域判定部にスペクトルアナライザを設けることで、外部からのコントロールを必要とすることなく、自動的に拡張帯域をコントロールすることが可能となるので、その分良好な高音質再生を実現することができる。
【００２２】
また、前記の目的を達成するため、本発明に係る第４の音声処理装置は、第１または第２の音声処理装置において、デコード処理部は、符号化音声信号の補助情報の解析を行う補助情報解析部と、補助情報に基づいてスペクトルデータを生成するスペクトルデータ生成部と、スペクトルデータを変換しＰＣＭデータを生成するＰＣＭデータ生成部と、スペクトルデータ生成部で生成されるスペクトルデータのスペクトル情報を外部に送信するスペクトル情報送信部とを含み、帯域判定部は、スペクトル情報送信部から送信されるスペクトル情報を受信するスペクトル情報受信部を含み、スペクトル情報を帯域判定情報として帯域拡張成分に対する通過帯域を決定することを特徴とする。
【００２３】
この構成によれば、デコード処理部にスペクトル情報送信部を、帯域判定部にスペクトル情報受信部を設けることで、外部からのコントロールを必要とすることなく、自動的に拡張帯域をコントロールすることが可能である。更に、デコード処理部による復号処理で生成されるスペクトル情報を用いて帯域判定処理を実施しているため、帯域判定部にスペクトルアナライザを設ける必要がなく、帯域判定に要する処理量を削減することができる。
【００２４】
また、前記の目的を達成するため、本発明に係る第５の音声処理装置は、第１または第２の音声処理装置において、デコード処理部は、符号化音声信号の補助情報の解析を行う補助情報解析部と、補助情報に基づいて、サブバンドデータを生成するサブバンドデータ生成部と、サブバンドデータを帯域合成しＰＣＭデータを生成するＰＣＭデータ生成部と、サブバンドデータ生成部により生成されるサブバンドデータの振幅情報を外部に送信するサブバンド振幅情報送信部とを含み、帯域判定部は、サブバンド振幅情報送信部から送信されるサブバンド振幅情報を受信するサブバンド振幅情報受信部を含み、サブバンド振幅情報を帯域判定情報として帯域拡張成分に対する通過帯域を決定することを特徴とする。
【００２５】
この構成によれば、デコード処理部にサブバンド振幅情報送信部を、帯域判定部にサブバンド振幅情報受信部を設けることで、外部からのコントロールを必要とすることなく、自動的に拡張帯域をコントロールすることが可能である。更に、デコード処理部による復号処理で生成されるサブバンド振幅情報を用いて帯域判定処理を実施しているため、帯域判定部にスペクトルアナライザを設ける必要がなく、帯域判定に要する処理量を削減することができる。
【００２６】
【００２７】
【００２８】
また、前記の目的を達成するため、本発明に係る第６の音声処理装置は、第１または第２の音声処理装置において、デコード処理部は、符号化音声信号の補助情報の解析を行う補助情報解析部と、補助情報に基づいて、復号処理を行いＰＣＭデータを生成するデコードコア部と、補助情報解析部により抽出されるビットレート情報を外部に送信するビットレート情報送信部とを含み、前記帯域判定部は、前記ビットレート情報送信部から送信されるビットレート情報を受信するビットレート情報受信部と、特定のビットレート情報を前記ＰＣＭデータの特定の周波数特性に対応付けた第１のテーブルとを含み、前記第1のテーブルを用いて生成した前記帯域判定情報により前記帯域拡張成分に対する通過帯域を決定することを特徴とする。
【００２９】
この構成によれば、デコード処理部にビットレート情報送信部を、帯域判定部にビットレート情報受信部を設けることで、外部からのコントロールを必要とすることなく、自動的に拡張帯域をコントロールすることが可能である。また、デコード処理部による復号処理で生成されるビットレート情報を用いて帯域判定処理を実施しているため、帯域判定部にスペクトルアナライザを設ける必要がなく、帯域判定に要する処理量を削減することができる。更に、ビットレート情報を特定の周波数特性に対応付けることによって、固定ビットレートによるエンコードが行われている場合は、固定的に帯域拡張領域が設定されるので、比較的安定した帯域拡張処理が実現できる。
【００３０】
また、前記の目的を達成するため、本発明に係る第７の音声処理装置は、第６の音声処理装置において、デコード処理部は、前記補助情報解析部により抽出されるサンプリング周波数情報を外部に送信するサンプリング周波数情報送信部を含み、帯域判定部は、サンプリング周波数情報送信部から送信されるサンプリング周波数情報を受信するサンプリング周波数情報受信部と、サンプリング周波数情報およびビットレート情報の組み合わせにより帯域判定情報を生成する帯域判定情報生成部と、前記第１のテーブルの代わりに、特定のビットレート情報と特定のサンプリング周波数との組み合わせをポインタ情報として表わした第２のテーブルとを含み、前記帯域判定情報生成部が前記第２のテーブルを用いて生成した帯域判定情報により帯域拡張成分に対する通過帯域を決定することを特徴とする。
【００３１】
この構成によれば、デコード処理部にサンプリング周波数情報送信部を、また帯域判定部にサンプリング周波数情報受信部を設け、帯域判定部にサンプリング周波数情報およびビットレート情報の組み合わせにより帯域判定情報を生成する帯域判定情報生成部を設けることで、外部からのコントロールを必要とすることなく、サンプリング周波数とビットレートに応じて拡張帯域を自動的にコントロールすることが可能である。さらに、本構成の音声処理装置は、サンプリング周波数情報とビットレート情報を組み合わせて帯域判定処理を行うので、第６の音声処理装置と比較した場合、サンプリング周波数情報が加わる分、より正確な帯域判定を実現できる。
【００３２】
また、前記の目的を達成するため、本発明に係る第８の音声処理装置は、第７の音声処理装置において、デコード処理部は、前記補助情報解析部により抽出されるレイヤー情報を外部に送信するレイヤー情報送信部を含み、帯域判定部は、レイヤー情報送信部から送信されるレイヤー情報を受信するレイヤー情報受信部と、レイヤー情報、サンプリング周波数情報、およびビットレート情報の組み合わせにより帯域判定情報を生成する帯域判定情報生成部と、前記第２のテーブルの代わりに、特定のビットレート情報、特定のサンプリング周波数、特定のレイヤー情報の組み合わせをポインタ情報として表わした第３のテーブルとを含み、前記帯域判定情報生成部が前記第３のテーブルを用いて生成した帯域判定情報により帯域拡張成分に対する通過帯域を決定することを特徴とする。
【００３３】
この構成によれば、デコード処理部にレイヤー情報送信部を、帯域判定部にレイヤー情報受信部を、レイヤー情報、サンプリング周波数情報、およびビットレート情報の組み合わせにより帯域判定情報を生成する帯域判定情報生成部を設けることで、外部からのコントロールを必要とすることなく、レイヤー、サンプリング周波数、およびビットレートに応じて拡張帯域を自動的にコントロールすることが可能である。さらに、本構成の音声処理装置は、レイヤー情報、サンプリング周波数情報、およびビットレート情報を組み合わせて帯域判定処理を行うので、第７の音声処理装置と比較した場合、レイヤー情報が加わる分、より正確な帯域判定を実現できる。
【００３４】
また、前記の目的を達成するため、本発明に係る第９の音声処理装置は、第１から第８のいずれかの音声処理装置において、帯域判定部は、デコード処理部より送信される帯域判定情報の変化を自動的に平滑化する帯域判定スムージング部を備え、帯域判定スムージング部により平滑処理された帯域判定情報により帯域拡張成分に対する通過帯域を決定することを特徴とする。
【００３５】
この構成によれば、帯域判定スムージング部を設けることで、再生されるＰＣＭデータの周波数特性変化が急激な場合でも、帯域判定の揺らぎによる帯域拡張成分の音質変化を平滑することが可能となるので、結果として比較的安定した帯域拡張処理を実現することが可能となる。
【００３６】
また、前記の目的を達成するため、本発明に係る第１０の音声処理装置は、第１から第８のいずれかの音声処理装置において、帯域判定部における帯域判定処理の時間間隔を外部からの信号に応じて設定する帯域判定インターバル設定部を備えることを特徴とする。
【００３７】
この構成によれば、帯域判定インターバル設定部を設けることで、再生されるＰＣＭデータの特徴やユーザーの好み等に応じて、帯域拡張処理の追従性を調整することが可能となる。
【００３８】
また、前記の目的を達成するため、本発明に係る第１１の音声処理装置は、第３または第４の音声処理装置において、帯域判定部における帯域判定処理の各帯域に対するスペクトル情報の有無を判別するためのレベル閾値を外部からの信号に応じて設定する帯域判定スレッショルド設定部を備えることを特徴とする。
また、前記の目的を達成するため、本発明に係る第１２の音声処理装置は、第５の音声処理装置において、帯域判定部における帯域判定処理の各帯域に対するサブバンド振幅の有無を判別するためのレベル閾値を外部からの信号に応じて設定する帯域判定スレッショルド設定部を備えることを特徴とする。
【００３９】
この構成によれば、帯域判定スレッショルド設定部を設けることで、再生されるＰＣＭデータの特徴やユーザーの好み等に応じて、帯域拡張処理の拡張帯域を調整することが可能となる。
【００４０】
また、前記の目的を達成するため、本発明に係る第１３の音声処理装置は、第１から第１２のいずれかの音声処理装置において、デコード処理部は、少なくとも２種類以上の符号化方式のデコード処理に対応し、外部より指定されるデコーダ情報に基づいてデコード処理を切り換え、帯域判定部は、外部より指定されるデコーダ情報に応じて帯域判定処理を切り替えるデコーダ別帯域判定切り替え手段を含んで構成されることを特徴とする。
【００４１】
また、前記の目的を達成するため、本発明に係る第１４の音声処理装置は、第１３の音声処理装置において、帯域可変バンドパスフィルタに使用するフィルタ係数を格納したフィルタ係数テーブルを備え、デコーダ別帯域判定切り替え手段は、デコーダ毎に個別に帯域を指定するデコーダ別帯域判定情報指定テーブルであり、帯域判定部は、外部より指定されるデコーダ情報に応じてデコーダ別帯域判定情報指定テーブルより帯域判定を行い、バンドパスフィルタコンローラに対し、フィルタ係数テーブルのポインタ情報として帯域判定情報を送信することを特徴とする。
【００４２】
第１３および第１４の音声処理装置の構成によれば、デコーダ別帯域判定切り替え手段であるデコーダ別帯域判定情報指定テーブルを設けることで、異なる複数のデコード処理に対応した場合でもそれぞれのデコード処理に応じた帯域判定処理を行うことが可能となるので、その分、より最適な帯域拡張処理を自動的に実現することが容易となる。
【００４３】
さらに、第１４の音声処理装置の構成によれば、デコーダ別帯域判定情報指定テーブルとフィルタ係数テーブルとを分離して構成し、帯域判定情報をフィルタ係数テーブルのポインタ情報として利用することで、帯域判定処理が異なるデコーダ処理に応じた帯域判定処理の場合でもフィルタタップ係数を共用することが可能となるので、フィルタタップ係数を共用できる分、フィルタタップ係数にかかるメモリ資源を削減することが可能となる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００４５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る音声処理装置１０００の一構成例を示す回路ブロック図である。尚、本実施の形態では、ＭＰＥＧオーディオ規格符号化方式でエンコードされたオーディオ符号化信号を入力して音声信号に復号する場合について説明する。ＭＰＥＧオーディオ規格についての詳細は、ＩＳＯ／ＩＥＣ １１１７２−３：１９９３及び１３８１８−３：１９９６に示されている。ここで入力されるオーディオビットストリームは、いずれの場合も、サンプリング周波数を４８ＫＨｚとする。
【００４６】
図１において、音声処理装置１０００は、デコード処理部１１００と、拡張帯域生成部１３００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００とで構成される。
【００４７】
デコード処理部１１００は、外部より入力されるオーディオストリームを復号しＰＣＭデータを生成するモジュールであり、少なくともＭＰＥＧオーディオ規格符号化方式でエンコードされたオーディオ符号化信号のデコード機能を有する。
【００４８】
拡張帯域生成部１３００は、デコード処理部１１００により復号処理されたＰＣＭデータに対して帯域拡張成分を生成する機能を有する。本実施の形態における拡張帯域生成部１３００は、サンプリング周波数４８ｋＨｚのＰＣＭデータに基づいて、２４ｋＨｚ付近の成分までの高調波を含む帯域拡張成分を生成し出力する。ここで生成される帯域拡張成分のサンプリング周波数は、デコード処理部１１００により復号処理されたＰＣＭデータと同様に４８ｋＨｚである。
【００４９】
帯域可変バンドパスフィルタ１５００は、拡張帯域生成部１３００によって生成される帯域拡張成分に対して、外部からのコントロールにより通過帯域の下限周波数を可変的に設定できるフィルタである。尚、本実施の形態では、通過帯域の下限周波数ＦｃＬをＦＬ１からＦＬ２（ＦＬ１＜ＦＬ２、ＦＬ２＜Ｆｓ／２）まで設定することが可能であり、通過帯域の上限周波数はＦｃＨ（ＦＬ２＜ＦｃＨ＜Ｆｓ／２）で固定されているものとする。
【００５０】
バンドパスフィルタコントローラ１６００は、外部からの指示に応じて帯域可変バンドパスフィルタ１５００の通過帯域の制御を行うコントローラである。尚、本実施の形態では、説明を容易にするため、バンドパスフィルタコントローラ１６００は、帯域可変バンドパスフィルタ１５００の通過帯域の下限周波数ＦｃＬをコントロールするものとし、ＦｃＬの可変範囲をＦＬ１からＦＬ２の間でコントロールできるよう設定されているものとする。
【００５１】
次に、このように構成された音声処理装置１０００における再生処理について、ＭＰＥＧオーディオ規格符号化方式でエンコードされたオーディオ符号化信号を入力して音声信号に復号する場合について説明する。
【００５２】
一般に、ＭＰＥＧオーディオ規格符号化方式でエンコードされたオーディオ符号化信号で構成されるオーディオビットストリームは、エンコード時に設定されるビットレート等の設定に応じて圧縮符号化処理が必須となるため、人間の聴覚特性やマスキング効果等に基づき情報圧縮されるので、エンコード前のソース音源がサンプリング周波数４８ｋＨｚのリニアＰＣＭの場合は、符号化前のソース音源に、ナイキスト条件（Ｆｓ／２）である２４ｋＨｚ付近の帯域成分が含まれる場合でも、符号化された時点で欠落してしまう。本実施の形態では、説明を容易にするため、エンコード時の圧縮符号化処理によって帯域特性が１６ｋＨｚ以下に劣化しているものとする。
【００５３】
この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００によって復号されるＰＣＭデータは、上記のエンコード条件から帯域特性が１６ｋＨｚ以下となる。
【００５４】
同様に、拡張帯域生成部１３００は、デコード処理部１１００で処理されたサンプリング周波数４８ｋＨｚのＰＣＭデータに基づいて、２４ｋＨｚ付近の成分までの高調波を含む帯域拡張成分を生成し出力する。ここで生成される帯域拡張成分のサンプリング周波数は、デコード処理部１１００で処理されたＰＣＭデータと同様に４８ｋＨｚである。
【００５５】
一方、バンドパスフィルタコントローラ１６００は、外部からの指示に応じて通過帯域の下限周波数ＦｃＬを可変的に調整する機能を有する。この場合は、外部から通過帯域の下限周波数ＦｃＬを１６ｋＨｚ付近に設定することで効果的な帯域拡張再生ができる。この時、帯域可変バンドパスフィルタ１５００では、通過帯域がＦＬ２からＦｃＨの範囲となるので、その通過成分とデコード処理部１１００から出力されるＰＣＭデータとを加算することで、１６ｋＨｚ付近までのソース音源の帯域に対し、線形的でより自然な帯域特性にて帯域拡張される。
【００５６】
もし、拡張帯域生成部１３００の出力に対するバンドパスフィルタ処理の下限周波数ＦｃＬが従来技術と同様に固定値であり、たとえば１８ｋＨｚ付近に設定されているとすれば、バンドパスフィルタからの出力とオーバーサンプリング部の出力との加算による出力信号の帯域特性は、１６ｋＨｚから１８ｋＨｚまでの帯域が欠落してしまうので、良好な高音質再生が行われたものとは言いがたい。また、下限周波数ＦｃＬが１２ｋＨｚ付近に設定されているとすれば、バンドパスフィルタからの出力とオーバーサンプリング部の出力との加算による出力信号の帯域特性は、１２ｋＨｚから１６ｋＨｚまでの帯域が重なってしまうことで余分な帯域信号を負荷することとなり、やはり良好な高音質再生が行われたものとは言いがたい。
【００５７】
しかし、本実施の形態によれば、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００を構成要素として導入することによって、拡張帯域をコントロールすることが可能となるので、その分良好な高音質再生を実現することができる。
【００５８】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図である。図２において、音声処理装置２０００は、デコード処理部１１００と、オーバーサンプリング部１２００と、拡張帯域生成部１３００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００とで構成される。
【００５９】
デコード処理部１１００、拡張帯域生成部１３００、帯域可変バンドパスフィルタ１５００、およびバンドパスフィルタコントローラ１６００はそれぞれ実施の形態１と同様の機能を有するものであるため、ここでの詳しい説明は省略する。
【００６０】
オーバーサンプリング部１２００は、デコード処理部１１００で復号処理されたＰＣＭデータを入力として、Ｎ倍のオーバーサンプリング処理を行ない、Ｎ倍にオーバーサンプリングされたＰＣＭデータを出力する。ここで、本実施の形態におけるオーバーサンプリング部１２００のオーバーサンプリング処理は、デコード処理部１１００から出力されるサンプリング周波数４８ＫＨｚのＰＣＭデータに対し、各ＰＣＭデータ間に１サンプルずつ「０」データを挿入し、オーバーサンプリングを行い、アンチエリアジングフィルタによってノイズ除去を行うことで、サンプリング周波数が９６ｋＨｚのＰＣＭデータを生成するものとする。
【００６１】
拡張帯域生成部１３００は、オーバーサンプリング部１２００によりオーバーサンプリング処理されたＰＣＭデータに対して帯域拡張成分を生成する機能を有する。本実施の形態における拡張帯域生成部１３００は、オーバーサンプリング部１２００で処理されたサンプリング周波数９６ｋＨｚのＰＣＭデータに基づいて、４８ｋＨｚ付近の成分までの高調波を含む帯域拡張成分を生成し出力する。ここで生成される帯域拡張成分のサンプリング周波数は、オーバーサンプリング部１２００で処理されたＰＣＭデータと同様に９６ｋＨｚである。
【００６２】
次に、このように構成された音声処理装置２０００における再生処理のうち、まず、ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ規格リニアＰＣＭ方式に準じたサンプリング周波数が４８ｋＨｚのオーディオビットストリームが入力された場合について説明する。
【００６３】
一般に、ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ規格リニアＰＣＭ方式に準じたオーディオビットストリームは、エンコード前のソース音源と同一のサンプリング周波数を有する場合、ソース音源に対して非圧縮によるエンコードが行われるため、ソース音源と同じ帯域特性であり、最大２４ｋＨｚ付近まで期待できる。
【００６４】
このような条件から、本実施の形態におけるデコード処理部１１００によって復号されるＰＣＭデータは、ソース音源の帯域特性を忠実に再現することができる。この場合、ソース音源の周波数帯域がナイキスト条件である２４ｋＨｚ付近まで存在する場合は、復号されるＰＣＭデータの周波数特性も同様に２４ｋＨｚ付近まで存在する。
【００６５】
この場合、オーバーサンプリング部１２００は、デコード処理部１１００から出力されるＰＣＭデータに対してオーバーサンプリング処理を施すため、オーバーサンプリング処理後のＰＣＭデータはサンプリング周波数が９６ｋＨｚであり、帯域特性は入力されるＰＣＭデータとほぼ同様の帯域特性を有することになり、最大２４ｋＨｚ付近までの帯域が保持される。
【００６６】
また、拡張帯域生成部１３００は、オーバーサンプリング部１２００で処理されたサンプリング周波数９６ｋＨｚのＰＣＭデータに基づいて、４８ｋＨｚ付近の成分までの高調波を含む帯域拡張成分を生成し出力する。ここで生成される帯域拡張成分のサンプリング周波数は、オーバーサンプリング部１２００で処理されたＰＣＭデータと同様に９６ｋＨｚである。
【００６７】
一方、バンドパスフィルタコントローラ１６００に対しては、外部から通過帯域の下限周波数ＦｃＬを可変帯域の最高周波数であるＦＬ２（この場合は、２４ｋＨｚ付近）を指定することで効果的な帯域拡張再生ができる。この場合、帯域可変バンドパスフィルタ１５００では、通過帯域がＦＬ２からＦｃＨの範囲となるので、その通過成分とオーバーサンプリング部１２００から出力されるＰＣＭデータとを加算することで２４ｋＨｚ付近までのソース音源の帯域に対し、線形的でより自然な帯域特性にて帯域拡張されるので、高音質再生を実現することができる。
【００６８】
次に、ＭＰＥＧオーディオ規格符号化方式でエンコードされたオーディオ符号化信号を入力して音声信号に復号する場合について説明する。
【００６９】
一般に、ＭＰＥＧオーディオ規格符号化方式でエンコードされたオーディオ符号化信号で構成されるオーディオビットストリームは、エンコード時に設定されるビットレート等の設定に応じて圧縮符号化処理が必須となるため、人間の聴覚特性やマスキング効果等に基づき情報圧縮されるので、エンコード前のソース音源がサンプリング周波数４８ｋＨｚのリニアＰＣＭの場合は、符号化前のソース音源に、ナイキスト条件（Ｆｓ／２）である２４ｋＨｚ付近の帯域成分が含まれる場合でも、符号化された時点で欠落してしまう。本実施の形態では、説明を容易にするため、エンコード時の圧縮符号化処理によって帯域特性が１６ｋＨｚ以下に劣化しているものとする。
【００７０】
この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００によって復号されるＰＣＭデータは、上記のエンコード条件から帯域特性が１６ｋＨｚ以下となる。
【００７１】
同様に、オーバーサンプリング部１２００は、デコード処理部１１００から出力されるＰＣＭデータに対してオーバーサンプリング処理を施すため、オーバーサンプリング処理後のＰＣＭデータはサンプリング周波数が９６ｋＨｚであるが、帯域特性は入力されるＰＣＭデータとほぼ同様の帯域特性を有することになるので、オーバーサンプリング処理後のＰＣＭデータは１６ｋＨｚ以下のままである。
【００７２】
また、拡張帯域生成部１３００は、オーバーサンプリング部１２００で処理されたサンプリング周波数９６ｋＨｚのＰＣＭデータに基づいて、４８ｋＨｚ付近の成分までの高調波を含む帯域拡張成分を生成し出力する。ここで生成される帯域拡張成分のサンプリング周波数は、オーバーサンプリング部１２００で処理されたＰＣＭデータと同様に９６ｋＨｚである。
【００７３】
一方、バンドパスフィルタコントローラ１６００は、外部からの指示に応じて通過帯域の下限周波数ＦｃＬを可変的に調整する機能を有する。この場合は、外部から通過帯域の下限周波数ＦｃＬを１６ｋＨｚ付近に設定することで効果的な帯域拡張再生ができる。この時、帯域可変バンドパスフィルタ１５００では、通過帯域がＦＬ２からＦｃＨの範囲となるので、その通過成分とオーバーサンプリング部１２００から出力されるＰＣＭデータとを加算することで、１６ｋＨｚ付近までのソース音源の帯域に対し、線形的でより自然な帯域特性にて帯域拡張される。
【００７４】
もし、拡張帯域生成部１３００の出力に対するバンドパスフィルタ処理の下限周波数ＦｃＬが従来技術と同様に固定値であり、例えば、ナイキスト条件に従って２４ｋＨｚ付近に設定されているとすれば、バンドパスフィルタからの出力とオーバーサンプリング部の出力との加算による出力信号の帯域特性は、１６ｋＨｚから２４ｋＨｚまでの帯域が欠落してしまうので、良好な高音質再生が行われたものとは言いがたい。しかし、本実施の形態によれば、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００を構成要素として導入することによって、拡張帯域をコントロールすることが可能となるので、その分良好な高音質再生を実現することができる。
【００７５】
尚、本実施の形態ではオーバーサンプリング部１２００を含んで構成される場合について説明したが、オーバーサンプリング部を含まない場合においても、上限周波数ＦｃＨをデコード処理部１１００に対するナイキスト条件に従って２４ｋＨｚ付近を上限とすることで、上記の実施の形態に比べ拡張帯域は限定される以外は、同様の効果を得ることができる。しかもオーバーサンプリング部１２００を含まない場合は、オーバーサンプリング部の処理と構成が削除されるばかりか、デコード処理部１１００以降の処理するＰＣＭデータのサンプリング周波数がオーバーサンプリング部１２００を含む場合に比べると１／２になるので、その分処理量を削減できるので、特に低消費電力が求められるような小規模システムに実装する場合においてはより有効的である。
【００７６】
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図である。図４において、音声処理装置４０００は、デコード処理部１１００と、オーバーサンプリング部１２００と、拡張帯域生成部１３００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００と、帯域判定部１７００とで構成される。
【００７７】
デコード処理部１１００、オーバーサンプリング部１２００、拡張帯域生成部１３００、および帯域可変バンドパスフィルタ１５００はそれぞれ実施の形態１と同様の機能を有するものであるため、ここでの詳しい説明は省略する。
【００７８】
帯域判定部１７００は、デコード処理部１１００からのＰＣＭデータの周波数分析により帯域判定を行い、バンドパスフィルタコントローラ１６００に帯域判定情報を送信する機能を有する。本実施の形態における帯域判定部１７００は、図５に示す音声処理装置５０００のように、内部にＰＣＭデータの周波数分析を行うスペクトルアナライザ１７１０を有する。
【００７９】
バンドパスフィルタコントローラ１６００は、帯域判定部１７００から送信される帯域判定情報に応じて、帯域可変バンドパスフィルタ１５００の通過帯域の制御を行うコントローラである。尚、本実施の形態では、実施の形態１の場合と同様に、バンドパスフィルタコントローラ１６００は、帯域可変バンドパスフィルタ１５００の通過帯域の下限周波数ＦｃＬをコントロールするものとし、ＦｃＬの可変範囲をＦＬ１からＦＬ２の間でコントロールできるよう設定されているものとする。
【００８０】
次に、このように構成された音声処理装置について、本実施の形態では、サンプリング周波数が４８ｋＨｚであるＭＰＥＧ１オーディオ規格の符号化方式でエンコードされたオーディオ符号化信号を入力して音声信号に復号する場合について説明する。尚、本実施の形態では、説明を容易にするため、エンコード時の圧縮符号化処理によって帯域特性が１６ｋＨｚ以下に劣化しているものとする。
【００８１】
この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００によって復号されるＰＣＭデータは、上記のエンコード条件から帯域特性が１６ｋＨｚ以下であり、オーバーサンプリング部１２００によるオーバーサンプリング処理、拡張帯域生成部１３００による帯域拡張成分の生成は、いずれも実施の形態１の場合と同様に実施されるので、詳しい説明は省略する。
【００８２】
帯域判定部１７００は、デコード処理部１１００からのＰＣＭデータに対して、スペクトルアナライザ１７１０（図５）を用いることによって周波数分析を行い、その分析結果からＰＣＭデータに対する帯域判定情報を生成し、バンドパスフィルタコントローラ１６００に対して帯域判定情報を送信する。
【００８３】
バンドパスフィルタコントローラ１６００は、帯域判定部１７００から通信される帯域判定情報に基づいて、帯域可変バンドパスフィルタ１５００の通過帯域の下限周波数ＦｃＬを可変的に調整する機能を有する。この場合は、帯域判定情報によって、通過帯域の下限周波数ＦｃＬが１６ｋＨｚ付近に自動的に設定される。この時、帯域可変バンドパスフィルタ１５００では、通過帯域がＦＬ２からＦｃＨの範囲となるので、その通過成分とオーバーサンプリング部１２００から出力されるＰＣＭデータとを加算することで、１６ｋＨｚ付近までのソース音源の帯域に対し、線形的でより自然な帯域特性にて帯域拡張される。
【００８４】
このように、本実施の形態によれば、帯域判定部１７００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００とを構成要素として導入することによって、拡張帯域をコントロールすることが可能となるので、その分良好な高音質再生を実現することができる。しかも、帯域判定部１７００内部にはスペクトルアナライザ１７１０含まれるため、外部からのコントロールを必要とすることなく、自動的に拡張帯域をコントロールすることが可能である。
【００８５】
尚、本実施の形態ではオーバーサンプリング部１２００を含んで構成される場合について説明したが、図３に示す音声処理装置３０００のように、オーバーサンプリング部を含まない場合においても、実装の形態２と同様、上限周波数ＦｃHをデコード処理部１１００に対するナイキスト条件に従って２４ｋＨｚ付近を上限とすることで、上記の実施の形態に比べ拡張帯域は限定される以外は、同様の効果を得ることができる。
【００８６】
（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図である。図６において、音声処理装置６０００は、実施の形態３の場合と同様に、デコード処理部１１００と、オーバーサンプリング部１２００と、拡張帯域生成部１３００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００と、帯域判定部１７００とで構成される。
【００８７】
本実施の形態が実施の形態３の場合と異なる点は、デコード処理部１１００および帯域判定部１７００が、図７に示されるような構成になっている点にある。
【００８８】
図７において、デコード処理部１１００は、補助情報解析部１１１０と、スペクトルデータ生成部１１２０と、ＰＣＭデータ生成部１１３０と、スペクトル情報送信部１１４０とを含んで構成される。
【００８９】
補助情報解析部１１１０は、入力符号化信号の復号情報となる補助情報の解析を行うブロックであり、例えば、ＭＰＥＧオーディオ規格に準ずる符号化信号に対しては、ストリームヘッダ情報（サンプリング周波数情報、ビットレート情報、レイヤー情報など）の解析や復号情報（各オーディオ量子化データのビット割付情報や、逆量子化処理のためのスケールファクタなど）の抽出を行うブロックである。
【００９０】
スペクトルデータ生成部１１２０は、補助情報解析部１１１０によって抽出される補助情報に基づいて、スペクトルデータを生成するブロックであり、例えば量子化オーディオサンプルの切り出しや逆量子化処理等により、スペクトル情報を生成する機能を有する。
【００９１】
ＰＣＭデータ生成部１１３０は、スペクトルデータからＰＣＭデータを生成するブロックであり、各スペクトル情報に対してＩＭＤＣＴ（逆変形離散コサイン変換）処理やポリフェーズフィルタバンク方式等による処理を行うことによって、スペクトルデータをＰＣＭデータに変換する機能を有する。
【００９２】
また、スペクトル情報送信部１１４０は、スペクトルデータ生成部１１２０で生成されるスペクトルデータのスペクトル情報を外部に送信する機能を有する。
【００９３】
帯域判定部１７００は、デコード処理部１１００内部のスペクトル情報送信部１１４０から送信されるスペクトル情報を受信するスペクトル情報受信部１７２０を含んで構成される。
【００９４】
次に、このように構成された音声処理装置について、本実施の形態では、サンプリング周波数が４８ｋＨｚであるＭＰＥＧ１オーディオ規格の符号化方式でエンコードされたオーディオ符号化信号を入力して音声信号に復号する場合について説明する。尚、本実施の形態では、説明を容易にするため、上記符号化方式はＭＰＥＧ１オーディオ規格のうち、レイヤー３で符号化されたビットストリームであるとし、更にエンコード時の圧縮符号化処理によって帯域特性が１６ｋＨｚ以下に劣化しているものとする。
【００９５】
この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００に、ＭＰＥＧ１オーディオ規格レイヤー３によって符号化されたオーディオ符号化信号が入力されると、まず、補助情報解析部１１１０にて、入力符号化信号の復号情報となる補助情報の解析を行う。次に、スペクトルデータ生成部１１２０では、補助情報解析部１１１０で解析されたストリームヘッダ情報と復号情報に基づいて、ハフマン符号化されたオーディオ量子化信号の読み込み、更にオーディオ量子化信号の逆量子化処理を行うことによって、スペクトルデータの生成を行う。このとき、スペクトルデータ生成部１１２０では、スペクトル信号を出力するとともに、スペクトルデータのスペクトル情報をスペクトル情報送信部１１４０へ出力する。更に、スペクトル情報送信部１１４０は、スペクトル情報の送信を帯域判定部１７００に対して実施する。
【００９６】
ＰＣＭデータ生成部１１３０は、スペクトルデータ生成部１１２０から出力されるスペクトルデータに対してＩＭＤＣＴ処理により、３２個のサブバンド信号を生成し、更に帯域合成演算によってＰＣＭデータを生成する。
【００９７】
この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００によって復号されるＰＣＭデータは、上記のエンコード条件から帯域特性が１６ｋＨｚ以下であり、オーバーサンプリング部１２００によるオーバーサンプリング処理、拡張帯域生成部１３００による帯域拡張成分の生成は、いずれも実施の形態２及び３の場合と同様に実施されるので、詳しい説明は省略する。
【００９８】
帯域判定部１７００は、デコード処理部１１００のスペクトル情報送信部１１４０から送信されるスペクトル情報を内部のスペクトル情報受信部１７２０で受け取り、スペクトル情報から帯域判定情報を生成し、バンドパスフィルタコントローラ１６００に対して帯域判定情報を送信する。
【００９９】
以降は、実施の形態３の場合と同様に、バンドパスフィルタコントローラ１６００にて、帯域判定部１７００から通信される帯域判定情報に基づいて、通過帯域の下限周波数ＦｃＬを可変的に調整を行い、帯域可変バンドパスフィルタ１５００の通過帯域をコントロールし、１６ｋＨｚ以上の帯域成分が拡張帯域信号として、オーバーサンプリング部１２００から出力されるＰＣＭデータと加算される。このようにして、１６ｋＨｚ付近までのソース音源の帯域に対し、線形的でより自然な帯域特性にて帯域拡張処理が実現される。
【０１００】
このように、本実施の形態によれば、帯域判定部１７００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００とを構成要素として導入することによって、拡張帯域をコントロールすることが可能となるので、その分良好な高音質再生を実現することができる。
【０１０１】
しかも、デコード処理部１１００にスペクトル情報送信部１１４０を、帯域判定部１７００にスペクトル情報受信部１７２０を設けることで、外部からのコントロールを必要とすることなく、自動的に拡張帯域をコントロールすることが可能である。
【０１０２】
更に、本実施の形態では、デコード処理部１１００による復号処理で生成されるスペクトル情報を用いて帯域判定処理を実施しているため、実施の形態３の場合のようにスペクトルアナライザ１７１０を新たに用いて帯域判定情報を生成しているわけではないので、帯域判定に要する処理量を削減することができる。
【０１０３】
尚、本実施の形態ではオーバーサンプリング部１２００を含んで構成される場合について説明したが、オーバーサンプリング部を含まない場合においても、実装の形態２及び３と同様、上限周波数ＦｃHをデコード処理部１１００に対するナイキスト条件に従って２４ｋＨｚ付近を上限とすることで、上記の実施の形態に比べ拡張帯域は限定される以外は、同様の効果を得ることができる。
【０１０４】
（実施の形態５）
図８は、本発明の実施の形態５に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図である。図８において、音声処理装置７０００は、実施の形態３及び４の場合と同様に、デコード処理部１１００と、オーバーサンプリング部１２００と、拡張帯域生成部１３００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００と、帯域判定部１７００とで構成される。
【０１０５】
本実施の形態が実施の形態３及び４の場合と異なる点は、デコード処理部１１００および帯域判定部１７００が、図９で示されるような構成になっている点にある。
【０１０６】
図９において、デコード処理部１１００は、補助情報解析部１１１０と、サブバンドデータ生成部１１５０と、ＰＣＭデータ生成部１１３０と、サブバンド振幅情報送信部１１６０とを含んで構成される。
【０１０７】
補助情報解析部１１１０は、実施の形態４の場合と同様に、入力符号化信号の復号情報となる補助情報の解析を行うブロックであり、例えば、ＭＰＥＧオーディオ規格に準ずる符号化信号に対しては、ストリームヘッダ情報（サンプリング周波数情報、ビットレート情報、レイヤー情報など）の解析や復号情報（各オーディオ量子化データのビット割付情報や、逆量子化処理のためのスケールファクタなど）の抽出を行うブロックである。
【０１０８】
サブバンドデータ生成部１１５０は、補助情報解析部１１１０によって抽出される補助情報に基づいて、サブバンドデータを生成するブロックであり、例えば量子化オーディオサンプルの抽出と逆量子化処理等により、サブバンドデータを生成する機能を有する。
【０１０９】
ＰＣＭデータ生成部１１３０は、サブバンドデータからＰＣＭデータを生成するブロックであり、各サブバンド信号に対してポリフェーズフィルタバンク方式等の帯域合成処理を行うことによって、サブバンドデータをＰＣＭデータに変換する機能を有する。
【０１１０】
また、サブバンド振幅情報送信部１１６０は、サブバンドデータ生成部１１５０で生成される各帯域のサブバンドデータの振幅情報を外部に送信する機能を有する。
【０１１１】
帯域判定部１７００は、デコード処理部１１００内部のサブバンド振幅情報送信部１１６０から送信されるサブバンドデータの振幅情報を受信するサブバンド振幅情報受信部１７３０を含んで構成される。
【０１１２】
次に、このように構成された音声処理装置について、本実施の形態では、サンプリング周波数が４８ｋＨｚであるＭＰＥＧ１オーディオ規格の符号化方式でエンコードされたオーディオ符号化信号を入力して音声信号に復号する場合について説明する。尚、本実施の形態では、説明を容易にするため、上記符号化方式はＭＰＥＧ１オーディオ規格のうち、レイヤー２で符号化されたビットストリームであるとし、更にエンコード時の圧縮符号化処理によって帯域特性が１６ｋＨｚ以下に劣化しているものとする。
【０１１３】
この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００に、ＭＰＥＧ１オーディオ規格レイヤー２によって符号化されたオーディオ符号化信号が入力されると、まず、補助情報解析部１１１０にて、入力符号化信号の復号情報となる補助情報の解析を行う。次に、サブバンドデータ生成部１１５０では、補助情報解析部１１１０で解析されたストリームヘッダ情報と復号情報に基づいて、オーディオ量子化信号の抽出と、該オーディオ量子化信号の逆量子化処理を行うことによって、３２個のサブバンドデータを生成する。このとき、サブバンドデータ生成部１１５０では、サブバンドデータを出力するとともに、３２個のサブバンドデータの振幅情報をサブバンド振幅情報送信部１１６０へ出力する。更に、サブバンド振幅情報送信部１１６０は、サブバンドデータの振幅情報の送信を帯域判定部１７００に対して実施する。
【０１１４】
ＰＣＭデータ生成部１１３０は、サブバンドデータ生成部１１５０から出力される３２個のサブバンドデータに対して帯域合成処理を施し、ＰＣＭデータを生成する。
【０１１５】
この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００によって復号されるＰＣＭデータは、上記のエンコード条件から帯域特性が１６ｋＨｚ以下であり、オーバーサンプリング部１２００によるオーバーサンプリング処理、拡張帯域生成部１３００による帯域拡張成分の生成は、いずれも実施の形態２から４の場合と同様に実施されるので、詳しい説明は省略する。
【０１１６】
帯域判定部１７００では、デコード処理部１１００のサブバンド振幅情報送信部１１６０から送信されるサブバンド振幅情報を内部のサブバンド振幅情報受信部１７３０で受け取り、サブバンド振幅情報から帯域判定情報を生成し、バンドパスフィルタコントローラ１６００に対して帯域判定情報を送信し、以降は実施の形態４の場合と同様の動作が実施される。
【０１１７】
このように、本実施の形態によれば、帯域判定部１７００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００とを構成要素として導入することによって、拡張帯域をコントロールすることが可能となるので、その分良好な高音質再生を実現することができる。
【０１１８】
しかも、デコード処理部１１００にサブバンド振幅情報送信部１１６０を、帯域判定部１７００にサブバンド振幅情報受信部１７３０を設けることで、外部からのコントロールを必要とすることなく自動的に拡張帯域をコントロールすることが可能である。
【０１１９】
更に、本実施の形態では、デコード処理部１１００による復号処理で生成されるサブバンド振幅情報を用いて帯域判定処理を実施しているため、実施の形態３の場合のようにスペクトルアナライザを新たに用いて帯域判定情報を生成しているわけではないので、帯域判定に要する処理量を削減することができる。
【０１２０】
尚、本実施の形態ではオーバーサンプリング部１２００を含んで構成される場合について説明したが、オーバーサンプリング部を含まない場合においても、実装の形態２から４と同様、上限周波数ＦｃHをデコード処理部１１００に対するナイキスト条件に従って２４ｋＨｚ付近を上限とすることで、上記の実施例に比べ拡張帯域は限定される以外は、同様の効果を得ることができる。
【０１２１】
【０１２２】
【０１２３】
【０１２４】
【０１２５】
【０１２６】
【０１２７】
【０１２８】
【０１２９】
【０１３０】
【０１３１】
【０１３２】
【０１３３】
【０１３４】
【０１３５】
【０１３６】
【０１３７】
（実施の形態６）
図１０は、本発明の実施の形態６に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図である。図１０において、音声処理装置９０００は、実施の形態３から５の場合と同様に、デコード処理部１１００と、オーバーサンプリング部１２００と、拡張帯域生成部１３００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００と、帯域判定部１７００とで構成される。
【０１３８】
本実施の形態が実施の形態３から６の場合と異なる点は、デコード処理部１１００および帯域判定部１７００が、図１１に示されるような構成になっている点にある。
【０１３９】
図１１において、デコード処理部１１００は、補助情報解析部１１１０と、デコードコア部１１７０と、ビットレート情報送信部１１９０とを含んで構成される。
【０１４０】
補助情報解析部１１１０は、実施の形態４から６の場合と同様に、入力符号化信号の復号情報となる補助情報の解析を行うブロックであり、例えば、ＭＰＥＧオーディオ規格に準ずる符号化信号に対しては、ストリームヘッダ情報（サンプリング周波数情報、ビットレート情報、レイヤー情報など）の解析や復号情報（各オーディオ量子化データのビット割付情報や、逆量子化処理のためのスケールファクタなど）の抽出を行うブロックであり、少なくともビットレート情報の抽出と、ビットレート情報送信部１１９０への出力とを行う。
【０１４１】
デコードコア部１１７０は、実施の形態６の場合と同様に、補助情報解析部１１１０によって抽出される補助情報に基づいて、復号処理を行いＰＣＭデータを生成する。
【０１４２】
また、ビットレート情報送信部１１９０は、補助情報解析部１１１０で生成されるビットレート情報を外部に送信する機能を有する。
【０１４３】
帯域判定部１７００は、デコード処理部１１００内部のビットレート情報送信部１１９０から送信されるビットレート情報を受信するビットレート情報受信部１７５０を含んで構成される。
【０１４４】
次に、このように構成された音声処理装置について、本実施の形態では、サンプリング周波数が４８ｋＨｚであるＭＰＥＧ１オーディオ規格の符号化方式でエンコードされたオーディオ符号化信号を入力して音声信号に復号する場合について説明する。
【０１４５】
この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００に、ＭＰＥＧ１オーディオ規格レイヤー２によって符号化されたオーディオ符号化信号が入力されると、まず、補助情報解析部１１１０にて、入力符号化信号の復号情報となる補助情報の解析を行う。このとき、補助情報解析部１１１０では、少なくともビットレート情報の抽出と、ビットレート情報送信部１１９０への出力とが実施される。
【０１４６】
次に、デコードコア部１１７０は、補助情報解析部１１１０によって抽出される補助情報に基づいて、復号処理を行いＰＣＭデータを生成する。
【０１４７】
この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００によって復号されるＰＣＭデータは、上記のエンコード条件から帯域特性が１６ｋＨｚ以下であり、オーバーサンプリング部１２００によるオーバーサンプリング処理、拡張帯域生成部１３００による帯域拡張成分の生成は、いずれも実施の形態２〜６の場合と同様に実施されるので、詳しい説明は省略する。
【０１４８】
帯域判定部１７００では、デコード処理部１１００のビットレート情報送信部１１９０から送信されるビットレート情報を内部のビットレート情報受信部１７５０で受け取り、ビットレート情報から帯域判定情報を生成し、バンドパスフィルタコントローラ１６００に対して帯域判定情報を送信し、以降は、実施の形態４の場合と同様の動作が実施される。
【０１４９】
尚、ビットレート情報と復号処理されるＰＣＭデータの周波数特性は、一般的に、ビットレートが大きくなるにつれて周波数レンジが広くなる傾向になるが、必ずしも特定のビットレートに対して特定の周波数特性のレンジが定義されるわけではない。しかし、特定のビットレート情報に対して、特定の周波数特性への対応付けを行うことによって、例えば、固定ビットレートによるエンコードが行われている場合は、固定的に帯域拡張領域が設定されるので、比較的安定した帯域拡張処理が施されることとなる。
【０１５０】
このように、本実施の形態によれば、帯域判定部１７００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００とを構成要素として導入することによって、拡張帯域をコントロールすることが可能となるので、その分良好な高音質再生を実現することができる。
【０１５１】
しかも、デコード処理部１１００にビットレート情報送信部１１９０を、帯域判定部１７００にビットレート情報受信部１７５０を設けることで、外部からのコントロールを必要とすることなく、自動的に拡張帯域をコントロールすることが可能である。
【０１５２】
更に、本実施の形態では、デコード処理部による復号処理で生成されるビットレート情報を用いて帯域判定処理を実施しているため、実施の形態３の場合のようにスペクトルアナライザを新たに用いて帯域判定情報を生成しているわけではないので、帯域判定に要する処理量を削減することができる。
【０１５３】
また、上記のように、ビットレート情報を特定の周波数特性に対応付けることによって、固定ビットレートによるエンコードが行われている場合は、固定的に帯域拡張領域が設定されるので、比較的安定した帯域拡張処理が実現できる。
【０１５４】
尚、本実施の形態ではオーバーサンプリング部１２００を含んで構成される場合について説明したが、オーバーサンプリング部を含まない場合においても、実装の形態２から６と同様、上限周波数ＦｃＨをデコード処理部１１００に対するナイキスト条件に従って２４ｋＨｚ付近を上限とすることで、上記の実施の形態に比べ拡張帯域は限定される以外は、同様の効果を得ることができる。
【０１５５】
（実施の形態７）
図１２は、本発明の実施の形態７に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図である。図１２において、音声処理装置９１００は、実施の形態３から６の場合と同様に、デコード処理部１１００と、オーバーサンプリング部１２００と、拡張帯域生成部１３００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００と、帯域判定部１７００とで構成される。
【０１５６】
本実施の形態が実施の形態３から６の場合と異なる点は、デコード処理部１１００および帯域判定部１７００が、図１３に示されるような構成になっている点にある。
【０１５７】
図１３において、デコード処理部１１００は、補助情報解析部１１１０と、デコードコア部１１７０と、ビットレート情報送信部１１９０と、サンプリング周波数情報送信部１１９１とを含んで構成される。
【０１５８】
補助情報解析部１１１０は、実施の形態４から７の場合と同様に、入力符号化信号の復号情報となる補助情報の解析を行うブロックであり、例えば、ＭＰＥＧオーディオ規格に準ずる符号化信号に対しては、ストリームヘッダ情報（サンプリング周波数情報、ビットレート情報、レイヤー情報など）の解析や復号情報（各オーディオ量子化データのビット割付情報や、逆量子化処理のためのスケールファクタなど）の抽出を行うブロックであり、少なくともビットレート情報の抽出と、ビットレート情報送信部１１９０への出力とを行う。
【０１５９】
デコードコア部１１７０は、実施の形態６の場合と同様に、補助情報解析部１１１０によって抽出される補助情報に基づいて、復号処理を行いＰＣＭデータを生成する。
【０１６０】
また、ビットレート情報送信部１１９０は、実施の形態６の場合と同様に、補助情報解析部１１１０で生成されるビットレート情報を外部に送信する機能を有する。
【０１６１】
また、サンプリング周波数情報送信部１１９１は、補助情報解析部１１１０で生成されるサンプリング周波数情報を外部に送信する機能を有する。
【０１６２】
帯域判定部１７００は、デコード処理部１１００内部のビットレート情報送信部１１９０から送信されるビットレート情報を受信するビットレート情報受信部１７５０と、デコード処理部１１００内部のサンプリング周波数情報送信部１１９１から送信されるサンプリング周波数情報を受信するサンプリング周波数情報受信部１７６０と、帯域判定情報生成部１７７０とを含んで構成される。
【０１６３】
ビットレート情報受信部１７５０は、実施の形態６の場合と同様に、補助情報解析部１１１０で生成されるビットレート情報を受信する機能を有する。
【０１６４】
また、サンプリング周波数情報受信部１７６０は、補助情報解析部１１１０で生成されるサンプリング周波数情報を受信する機能を有する。
【０１６５】
また、帯域判定情報生成部１７７０は、ビットレート情報受信部１７５０に送信されるビットレート情報と、サンプリング周波数情報受信部１７６０に送信されるサンプリング周波数情報との組み合わせから最適な帯域判定情報を生成するものであり、たとえばビットレート情報、サンプリング周波数の組み合わせをポインタ情報として帯域判定情報をテーブル化することで実現される。
【０１６６】
次に、このように構成された音声処理装置について、本実施の形態では、サンプリング周波数が４８ｋＨｚであるＭＰＥＧ１オーディオ規格の符号化方式でエンコードされたオーディオ符号化信号を入力して音声信号に復号する場合について説明する。
【０１６７】
この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００に、ＭＰＥＧ１オーディオ規格レイヤー２によって符号化されたオーディオ符号化信号が入力されると、まず、補助情報解析部１１１０にて、入力符号化信号の復号情報となる補助情報の解析を行う。このとき、補助情報解析部１１１０では、少なくともビットレート情報の抽出と、ビットレート情報送信部１１９０への出力、サンプリング周波数情報の抽出と、サンプリング情報送信部１１９１への出力とが実施される。
【０１６８】
次に、デコードコア部１１７０は、補助情報解析部１１１０によって抽出される補助情報に基づいて、復号処理を行いＰＣＭデータを生成する。
【０１６９】
この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００によって復号されるＰＣＭデータは、上記のエンコード条件から帯域特性が１６ｋＨｚ以下であり、オーバーサンプリング部１２００によるオーバーサンプリング処理、拡張帯域生成部１３００による帯域拡張成分の生成は、いずれも実施の形態２〜７の場合と同様に実施されるので、詳しい説明は省略する。
【０１７０】
帯域判定部１７００では、デコード処理部１１００のビットレート情報送信部１１９０から送信されるビットレート情報を内部のビットレート情報受信部１７５０で受け取り、同様にサンプリング情報送信部１１９１から送信されるサンプリング周波数情報を内部のサンプリング周波数情報受信部１７６０で受け取る。
【０１７１】
次に、帯域判定情報生成部１７７０は、ビットレート情報受信部１７５０に送信されるビットレート情報と、サンプリング周波数情報受信部１７６０に送信されるサンプリング周波数情報との組み合わせから最適な帯域判定情報を生成し、バンドパスフィルタコントローラ１６００に対して帯域判定情報を送信し、以降は、実施の形態４の場合と同様の動作が実施される。
【０１７２】
尚、ビットレート情報と復号処理されるＰＣＭデータの周波数特性は、一般的に、ビットレートが大きくなるにつれて周波数レンジが広くなる傾向になるが、必ずしも特定のビットレートに対して特定の周波数特性のレンジが定義されるわけではない。しかし、特定のビットレート情報に対して、特定の周波数特性への対応付けを行うことによって、例えば、固定ビットレートによるエンコードが行われている場合は、固定的に帯域拡張領域が設定されるので、比較的安定した帯域拡張処理が施されることとなる。
【０１７３】
しかも、本実施の形態では、サンプリング周波数情報もあわせて帯域判定情報を生成するので、ビットレート情報のみの帯域判定処理の場合よりもさらに最適な帯域判定が可能となる。
【０１７４】
このように、本実施の形態によれば、帯域判定部１７００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００とを構成要素として導入することによって、拡張帯域をコントロールすることが可能となるので、その分良好な高音質再生を実現することができる。
【０１７５】 しかも、デコード処理部１１００にビットレート情報送信部１１９０およびサンプリング周波数情報送信部１１９１を設け、また帯域判定部１７００にビットレート情報受信部１７５０、サンプリング周波数情報受信部１７６０、および帯域判定情報生成部１７７０を設けることで、外部からのコントロールを必要とすることなく、自動的に拡張帯域をコントロールすることが可能である。
【０１７６】
更に、本実施の形態では、デコード処理部による復号処理で生成されるビットレート情報とサンプリング周波数情報を用いて帯域判定処理を実施しているため、実施の形態３の場合のようにスペクトルアナライザを新たに用いて帯域判定情報を生成しているわけではないので、帯域判定に要する処理量を削減することができる。
【０１７７】
また、上記のように、ビットレート情報を特定の周波数特性に対応付けることによって、固定ビットレートによるエンコードが行われている場合は、固定的に帯域拡張領域が設定されるので、比較的安定した帯域拡張処理が実現できる。
【０１７８】
尚、本実施の形態ではオーバーサンプリング部１２００を含んで構成される場合について説明したが、オーバーサンプリング部を含まない場合においても、実装の形態２から７と同様、上限周波数ＦｃHをデコード処理部１１００に対するナイキスト条件に従って２４ｋＨｚ付近を上限とすることで、上記の実施の形態に比べ拡張帯域は限定される以外は、同様の効果を得ることができる。
【０１７９】
（実施の形態８）
図１４は、本発明の実施の形態９に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図である。図１４において、音声処理装置９２００は、実施の形態３から８の場合と同様に、デコード処理部１１００と、オーバーサンプリング部１２００と、拡張帯域生成部１３００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００と、帯域判定部１７００とで構成される。
【０１８０】
本実施の形態が実施の形態３から７の場合と異なる点は、デコード処理部１１００および帯域判定部１７００が、図１５に示されるような構成になっている点にある。
【０１８１】
図１５において、デコード処理部１１００は、補助情報解析部１１１０と、デコードコア部１１７０と、ビットレート情報送信部１１９０と、サンプリング周波数情報送信部１１９１と、レイヤー情報送信部１１９２とを含んで構成される。
【０１８２】
補助情報解析部１１１０は、実施の形態４から８の場合と同様に、入力符号化信号の復号情報となる補助情報の解析を行うブロックであり、例えば、ＭＰＥＧオーディオ規格に準ずる符号化信号に対しては、ストリームヘッダ情報（サンプリング周波数情報、ビットレート情報、レイヤー情報など）の解析や復号情報（各オーディオ量子化データのビット割付情報や、逆量子化処理のためのスケールファクタなど）の抽出を行うブロックであり、少なくともビットレート情報の抽出と、ビットレート情報送信部１１９０への出力とを行う。
【０１８３】
デコードコア部１１７０は、実施の形態６および７の場合と同様に、補助情報解析部１１１０によって抽出される補助情報に基づいて、復号処理を行いＰＣＭデータを生成する。
【０１８４】
また、ビットレート情報送信部１１９０は、実施の形態６の場合と同様に、補助情報解析部１１１０で生成されるビットレート情報を外部に送信する機能を有する。
【０１８５】
また、サンプリング周波数情報送信部１１９１は、補助情報解析部１１１０で生成されるサンプリング周波数情報を外部に送信する機能を有する。
【０１８６】
また、レイヤー情報送信部１１９２は、補助情報解析部１１１０で生成されるレイヤー情報を外部に送信する機能を有する。
【０１８７】
帯域判定部１７００は、デコード処理部１１００内部のビットレート情報送信部１１９０から送信されるビットレート情報を受信するビットレート情報受信部１７５０と、デコード処理部１１００内部のサンプリング周波数情報送信部１１９１から送信されるサンプリング周波数情報を受信するサンプリング周波数情報受信部１７６０と、デコード処理部１１００内部のレイヤー情報送信部１１９２から送信されるレイヤー情報を受信するレイヤー情報受信部１７８０と、帯域判定情報生成部１７７０とを含んで構成される。
【０１８８】
ビットレート情報受信部１７５０は、実施の形態６の場合と同様に、補助情報解析部１１１０で生成されるビットレート情報を受信する機能を有する。
【０１８９】
また、サンプリング周波数情報受信部１７６０は、補助情報解析部１１１０で生成されるサンプリング周波数情報を受信する機能を有する。
【０１９０】
また、レイヤー情報受信部１７８０は、補助情報解析部１１１０で生成されるレイヤー情報を受信する機能を有する。
【０１９１】
また、帯域判定情報生成部１７７０は、ビットレート情報受信部１７５０に送信されるビットレート情報と、サンプリング周波数情報受信部１７６０に送信されるサンプリング周波数情報と、レイヤー情報受信部１７８０に送信されるレイヤー情報との組み合わせから最適な帯域判定情報を生成するものであり、例えばビットレート情報、サンプリング周波数、レイヤー情報の組み合わせをポインタ情報として帯域判定情報をテーブル化することで実現される。
【０１９２】
次に、このように構成された音声処理装置について、本実施の形態では、サンプリング周波数が４８ｋＨｚであるＭＰＥＧ１オーディオ規格の符号化方式でエンコードされたオーディオ符号化信号を入力して音声信号に復号する場合について説明する。
【０１９３】
この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００に、ＭＰＥＧ１オーディオ規格レイヤー２によって符号化されたオーディオ符号化信号が入力されると、まず、補助情報解析部１１１０にて、入力符号化信号の復号情報となる補助情報の解析を行う。このとき、補助情報解析部１１１０では、少なくともビットレート情報の抽出と、ビットレート情報送信部１１９０への出力、サンプリング周波数情報の抽出と、サンプリング情報送信部１１９１への出力、レイヤー情報の抽出と、レイヤー情報送信部１１９２への出力とが実施される。
【０１９４】
次に、デコードコア部１１７０は、補助情報解析部１１１０によって抽出される補助情報に基づいて、復号処理を行いＰＣＭデータを生成する。
【０１９５】
この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００によって復号されるＰＣＭデータは、上記のエンコード条件から帯域特性が１６ｋＨｚ以下であり、オーバーサンプリング部１２００によるオーバーサンプリング処理、拡張帯域生成部１３００による帯域拡張成分の生成は、いずれも実施の形態２〜６の場合と同様に実施されるので、詳しい説明は省略する。
【０１９６】
帯域判定部１７００では、デコード処理部１１００のビットレート情報送信部１１９０から送信されるビットレート情報を内部のビットレート情報受信部１７５０で受け取り、サンプリング周波数情報送信部１１９１から送信されるサンプリング周波数情報を内部のサンプリング周波数情報受信部１７６０で受け取り、同様にレイヤー情報送信部１１９２から送信されるレイヤー情報をレイヤー情報受信部１７８０で受け取る。
【０１９７】
次に、帯域判定情報生成部１７７０は、ビットレート情報受信部１７５０に送信されるビットレート情報と、サンプリング周波数情報受信部１７６０に送信されるサンプリング周波数情報と、レイヤー情報受信部１７８０に送信されるレイヤー情報との組み合わせから最適な帯域判定情報を生成し、バンドパスフィルタコントローラ１６００に対して帯域判定情報を送信し、以降は、実施の形態４の場合と同様の動作が実施される。
【０１９８】
尚、ビットレート情報と復号処理されるＰＣＭデータの周波数特性は、一般的に、ビットレートが大きくなるにつれて周波数レンジが広くなる傾向になるが、必ずしも特定のビットレートに対して特定の周波数特性のレンジが定義されるわけではない。しかし、特定のビットレート情報に対して、特定の周波数特性への対応付けを行うことによって、例えば、固定ビットレートによるエンコードが行われている場合は、固定的に帯域拡張領域が設定されるので、比較的安定した帯域拡張処理が施されることとなる。
【０１９９】
しかも、本実施の形態では、実施の形態７の場合と比較した場合、レイヤー情報もあわせて帯域判定情報を生成するので、その分、最適な帯域判定が可能となる。例えば、ＭＰＥＧオーディオ規格ＩＳＯ／ＩＥＣ１１１７２−３：１９９３及び１３８１８−３：１９９６によれば、レイヤー２の場合とレイヤー３の場合とでは、同じビットレートインデックス値でもビットレートが異なるので、レイヤー情報を帯域判定の材料に活用することで、より正確な帯域判定が可能となる。
【０２００】
このように、本実施の形態によれば、帯域判定部１７００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００とを構成要素として導入することによって、拡張帯域をコントロールすることが可能となるので、その分良好な高音質再生を実現することができる。
【０２０１】
しかも、デコード処理部１１００にビットレート情報送信部１１９０、サンプリング周波数送信部１１９１、およびレイヤー情報送信部１１９２を設け、また帯域判定部１７００にビットレート情報受信部１７５０、サンプリング周波数情報受信部１７６０、レイヤー情報受信部１７８０、および帯域判定情報生成部１７７０を設けることで、外部からのコントロールを必要とすることなく、自動的に拡張帯域をコントロールすることが可能である。
【０２０２】
更に、本実施の形態では、デコード処理部による復号処理で生成されるビットレート情報、サンプリング周波数情報、およびレイヤー情報を用いて帯域判定処理を実施しているため、実施の形態３の場合のようにスペクトルアナライザを新たに用いて帯域判定情報を生成しているわけではないので、帯域判定に要する処理量を削減することができる。
【０２０３】
また、上記のように、ビットレート情報を特定の周波数特性に対応付けることによって、固定ビットレートによるエンコードが行われている場合は、固定的に帯域拡張領域が設定されるので、比較的安定した帯域拡張処理が実現できる。
【０２０４】
尚、本実施の形態ではオーバーサンプリング部１２００を含んで構成される場合について説明したが、オーバーサンプリング部を含まない場合においても、実装の形態１から５と同様、上限周波数ＦｃHをデコード処理部１１００に対するナイキスト条件に従って２４ｋＨｚ付近を上限とすることで、上記の実施の形態に比べ拡張帯域は限定される以外は、同様の効果を得ることができる。
【０２０５】
（実施の形態９）
図１６は、本発明の実施の形態９に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図である。図１６において、音声処理装置９３００は、デコード処理部１１００と、オーバーサンプリング部１２００と、拡張帯域生成部１３００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００と、帯域判定部１７００とを含んで構成される点においては、実施の形態３から９の場合と同様である。
【０２０６】
本実施の形態が実施の形態３から８の場合と異なる点は、帯域判定部１７００内部に帯域判定情報スムージング部１９１０が構成要素として含まれている点にある。
【０２０７】
帯域判定情報スムージング部１９１０は、デコード処理部１１００より送信される帯域判定情報の平滑化処理を実施する機能を有するものであり、帯域判定情報が急激な変動した場合にでも、平滑化処理により変化の度合いを押さえる働きをもつ。平滑化処理については、例えば時定数回路のようにＩＩＲフィルタを用い、前処理データを一定割合ミキシングする構成にすることにより容易に実現可能である。
【０２０８】
次に、このように構成された音声処理装置の動作について説明する。この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００に、オーディオ符号化信号が入力されると、本実施の形態におけるデコード処理部１１００によって復号されＰＣＭデータが出力される。尚、本実施の形態では説明を容易にするため、帯域判定情報をスペクトル情報とする。
【０２０９】
一方、帯域判定部１７００は、デコード処理部１１００からのＰＣＭデータに対して、デコード処理部１１００からのデコード情報に基づいて周波数分析を行い、その分析結果からＰＣＭデータに対する帯域判定情報を生成し、さらに帯域判定情報スムージング部１９１０によって平滑化処理を実施した後、バンドパスフィルタコントローラ１６００に対して帯域判定情報を送信する。
【０２１０】
ここで、帯域判定部１７００では、帯域判定情報スムージング部１９１０による平滑化処理によって、デコード処理部１１００によって復号されるＰＣＭデータの周波数特性に対する帯域拡張処理の追従性は低くなるが、例えば、ＰＣＭデータの周波数特性が著しく変化するような場合は、帯域拡張領域の変動が少なくなり、比較的安定した帯域拡張処理が実現できる。
【０２１１】
このように、帯域判定情報スムージング部１９１０を設けることによって、再生されるＰＣＭデータの周波数変動に対して、自動的に帯域拡張領域の過度の変化を押さえることが可能となるので、比較的容易に安定した帯域拡張再生が実現できる。
【０２１２】
（実施の形態１０）
図１７は、本発明の実施の形態１０に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図である。図１７において、音声処理装置９４００は、デコード処理部１１００と、オーバーサンプリング部１２００と、拡張帯域生成部１３００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００と、帯域判定部１７００とを含んで構成される点においては、実施の形態３〜１０の場合と同様である。
【０２１３】
本実施の形態が実施の形態３から９の場合と異なる点は、音声処理装置９４００に更に、帯域判定インターバル設定部１８００が構成要素として含まれている点にある。
【０２１４】
帯域判定インターバル設定部１８００は、帯域判定部１７００における帯域判定処理の時間間隔を外部の入力に応じて設定する機能を有し、帯域判定部１７００は、帯域判定インターバル設定部１８００から指示される帯域判定のインターバル時間に合わせて帯域判定処理を実施する。
【０２１５】
次に、このように構成された音声処理装置の動作について説明する。この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００に、オーディオ符号化信号が入力されると、本実施の形態におけるデコード処理部１１００によって復号されＰＣＭデータが出力される。
【０２１６】
一方、帯域判定部１７００は、デコード処理部１１００からのＰＣＭデータに対して、デコード処理部１１００からのデコード情報に基づいて周波数分析を行い、その分析結果からＰＣＭデータに対する帯域判定情報を生成し、バンドパスフィルタコントローラ１６００に対して帯域判定情報を送信する。
【０２１７】
ここで、帯域判定部１７００には、予め外部から帯域判定インターバル設定部１８００を介して帯域判定処理の時間間隔が設定されている。
【０２１８】
よって、外部から指示される時間間隔が短めに設定されている場合は、結果として、デコード処理部１１００からのデコード情報に対して敏感に応答することになるので、その分、デコード処理部１１００によって復号されるＰＣＭデータの周波数特性に対する帯域拡張処理の追従性が高くなる。
【０２１９】
一方、外部から指示される時間間隔が長めに設定されている場合は、デコード処理部１１００によって復号されるＰＣＭデータの周波数特性に対する帯域拡張処理の追従性は低くなるが、例えば、ＰＣＭデータの周波数特性が著しく変化するような場合は、逆に帯域判定処理のインターバルが長くなる分、帯域拡張領域の変動が少なくなり、比較的安定した帯域拡張処理が実現できる。
【０２２０】
このように、帯域判定インターバル設定部１８００を設けることによって、再生されるＰＣＭデータの特徴やユーザーの好み等に応じて、帯域拡張処理を調整することが可能となる。
【０２２１】
（実施の形態１１）
図１８は、本発明の実施の形態１２に係る音声処理装置の一構成例を示すブロック図である。図１８において、音声処理装置９５００は、デコード処理部１１００と、オーバーサンプリング部１２００と、拡張帯域生成部１３００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００と、帯域判定部１７００とを含んで構成される点においては、実施の形態３〜１１の場合と同様である。
【０２２２】
本実施形態が実施の形態３から１０の場合と異なる点は、音声処理装置９５００には更に、帯域判定スレッショルド設定部１９００が構成要素として含まれている点にある。
【０２２３】
帯域判定スレッショルド設定部１９００は、帯域判定部１７００における帯域判定処理の各帯域に対するサブバンド振幅もしくはスペクトル情報の有無を判別するためのレベル閾値を外部の入力に応じて設定する機能を有し、帯域判定部１７００は、帯域判定スレッショルド設定部１９００から指示される帯域判定のレベル閾値に応じて帯域判定処理を実施する。
【０２２４】
次に、このように構成された音声処理装置の動作について説明する。この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００にオーディオ符号化信号が入力されると、本実施の形態におけるデコード処理部１１００によって復号されＰＣＭデータが出力される。
【０２２５】
一方、帯域判定部１７００は、デコード処理部１１００からのＰＣＭデータに対して、デコード処理部１１００からのデコード情報に基づいて周波数分析を行い、その分析結果からＰＣＭデータに対する帯域判定情報を生成し、バンドパスフィルタコントローラ１６００に対して帯域判定情報を送信する。
【０２２６】
ここで、帯域判定部１７００には、予め外部から帯域判定スレッショルド設定部１９００を介して、帯域判定処理の各帯域に対するサブバンド振幅もしくはスペクトル情報の有無を判別するためのレベル閾値が設定されている。
【０２２７】
よって、外部から指示されるレベル閾値が低めに設定されている場合は、結果として、デコード処理部１１００からのデコード情報に対して、デコード処理部１１００から出力されるＰＣＭデータに対する帯域特性の最高帯域が高めに設定されることとなるので、その分、デコード処理部１１００によって復号されるＰＣＭデータの周波数特性に対する帯域拡張処理の拡張帯域が狭く設定されることとなる。
【０２２８】
一方、外部から指示されるレベル閾値が高めに設定されている場合は、結果として、デコード処理部１１００からのデコード情報に対して、デコード処理部１１００から出力されるＰＣＭデータに対する帯域特性の最高帯域が低めに設定されることとなるので、その分、デコード処理部１１００によって復号されるＰＣＭデータの周波数特性に対する帯域拡張処理の拡張帯域が広く設定されることとなる。
【０２２９】
このように、帯域判定スレッショルド設定部１９００を設けることによって、再生されるＰＣＭデータの特徴やユーザーの好み等に応じて、帯域拡張処理の効果の大小を調整することが可能となる。
【０２３０】
（実施の形態１２）
図１９は、本発明の実施の形態１２に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図である。図１９において、音声処理装置９６００は、デコード処理部１１００と、オーバーサンプリング部１２００と、拡張帯域生成部１３００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００と、帯域判定部１７００とを含んで構成される点においては、実施の形態３〜１２の場合と同様である。
【０２３１】
本実施形態が実施の形態３から１１の場合と異なる点は、音声処理装置９６００に、フィルタ係数テーブル１９２０が構成要素として含まれている点と、帯域判定部１７００内部にデコーダ別帯域判定切り替え手段としてデコーダ別帯域判定情報指定テーブル１７９０を備えている点にある。
【０２３２】
尚、本実施の形態では説明を容易とするために、デコード処理部１１００および帯域判定部１７００は図２０に示す構成であるものとする。
【０２３３】
フィルタ係数テーブル１９２０には、複数の組み合わせからなる、帯域可変バンドパスフィルタ１５００で使用するフィルタタップ係数が格納されており、フィルタタイプをポインタ情報として指定することにより、異なるフィルタ特性のタップ係数を帯域可変バンドパスフィルタ１５００へロードすることが可能である。
【０２３４】
図２０において、デコード処理部１１００は、デコード部１１９３およびデコードパラメータ情報送信部１１９４を含んでおり、更にデコード部１１９３は内部にデコーダ切り換え手段１１９５、ＭＰＥＧオーディオデコード手段１１９６、ＡＣ３デコード手段１１９７を含んで構成される。
【０２３５】
デコード部１１９３は、外部から入力されるオーディオビットストリームをデコード処理する機能を有しており、内部のデコーダ切り換え手段１１９５によりデコード手段の特定と切り換えを実施し、デコード処理を行うと同時にデコードパラメータ情報をデコードパラメータ情報送信部１１９４へ送信する。
【０２３６】
本実施の形態では、説明を容易とするため、デコード部１１９３内部にＭＰＥＧオーディオデコード手段１１９６、ＡＣ３デコード手段１１９７を含むこととしているが、ＭＰＥＧオーディオデコード手段１１９６は、ＭＰＥＧオーディオ方式により符号化されたオーディオビットストリームをデコードする手段であり、更にデコード処理と平行してデコードパラメータ情報としてサンプリング周波数情報、ビットレートインデックス情報、レイヤー情報をデコードパラメータ情報送信部１１９４に送信する機能を有し、ＡＣ３デコード手段１１９７は、ドルビーＡＣ３方式により符号化されたオーディオビットストリームをデコードする手段であり、更にデコード処理と平行してデコードパラメータ情報としてサンプリング周波数情報とスペクトル情報をデコードパラメータ情報送信部１１９４へ送信する機能を有するものとする。
【０２３７】
デコードパラメータ情報送信部１１９４は、デコード部１１９３から送られるデコードパラメータ情報を外部に送信する機能を有する。
【０２３８】
帯域判定部１７００は、デコードパラメータ情報受信部１７９２と、デコーダ指定情報受信部１７９１と、デコーダ別帯域判定情報指定テーブル１７９０とを含んで構成される。
【０２３９】
デコードパラメータ情報受信部１７９２は、デコード処理部１１００内部のデコードパラメータ情報送信部１１９４から送信されるデコードパラメータ情報を受信し、デコーダ別帯域判定情報指定テーブル１７９０へ送信する機能を有する。
【０２４０】
デコーダ指定情報受信部１７９１は、外部から指定されるデコーダ指定情報を受信し、デコーダ別帯域判定情報指定テーブル１７９０へ送信する機能を有する。
【０２４１】
デコーダ別帯域判定情報指定テーブル１７９０は、デコードパラメータ情報受信部１７９２から送信されるデコードパラメータ情報と、デコーダ指定情報受信部１７９１から送信されるデコーダ指定情報とによって、フィルタ係数テーブル１９２０のフィルタ係数ポインタ情報を生成するものである。
【０２４２】
また、本実施の形態の説明を容易とするため、デコーダ別帯域判定情報指定テーブル１７９０およびフィルタ係数テーブル１９２０のテーブルデータ構成例をそれぞれ図２１および図２２に示している。
【０２４３】
図２１は、デコーダ別帯域判定情報指定テーブル１７９０のうち、ＭＰＥＧオーディオとＡＣ３の場合のテーブル構成を示しており、ＭＰＥＧオーディオの場合には、サンプリング情報、ビットレートインデックス情報、レイヤー情報の組み合わせから、フィルタ係数テーブル１９２０のフィルタ係数ポインタ情報としてＴＢＬ０からＴＢＬ９いずれかの値を生成する構成となっており、ＡＣ３の場合には、スペクトル情報から、同様にフィルタ係数テーブル１９２０のフィルタ係数ポインタ情報としてＴＢＬ０からＴＢＬ９いずれかの値を生成する構成となっている。
【０２４４】
尚、図２１では、指定されるデコーダがＭＰＥＧオーディオの場合とＡＣ３の場合を例として記述しているが、本システムが対応するデコーダの分だけデコーダ毎のテーブルが存在するのは言うまでもない。
【０２４５】
図２２は、フィルタ係数テーブル１９２０のデータ構成を示しており、デコーダ別帯域判定情報指定テーブル１７９０によって指定されるＴＢＬ０からＴＢＬ９のフィルタ係数ポインタ情報から、帯域可変バンドパスフィルタ１５００へロードするフィルタタップ係数を指定するテーブルである。
【０２４６】
このように構成された音声処理装置について、本実施の形態では、まずサンプリング周波数が４４．１ｋＨｚ、ビットレートインデックス情報が９であるレイヤー２のＭＰＥＧオーディオ規格の符号化方式でエンコードされたオーディオ符号化信号を入力して音声信号に復号する場合について説明する。
【０２４７】
本実施の形態におけるデコード処理部１１００に、ＭＰＥＧ１オーディオ規格レイヤー２によって符号化されたオーディオ符号化信号が入力されると、デコード部１１９３では、デコーダ切り換え手段１１９５によりデコーダをＭＰＥＧオーディオと限定し、ＭＰＥＧオーディオデコード手段１１９６により復号処理を実施し、ＰＣＭデータを生成すると同時に、デコードパラメータ情報送信部１１９４に対してサンプリング周波数情報、ビットレートインデックス情報、レイヤー情報を送信する。
【０２４８】
この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００によって復号されるＰＣＭデータは、オーバーサンプリング部１２００によるオーバーサンプリング処理、拡張帯域生成部１３００による帯域拡張成分の生成は、いずれも実施の形態２から６の場合と同様に実施されるので、詳しい説明は省略する。
【０２４９】
帯域判定部１７００では、デコードパラメータ情報送信部１１９４から送信されるデコードパラメータ情報をデコードパラメータ情報受信部１７９２によって受信する。また、ここで、デコーダ指定情報受信部１７９１では、外部よりデコーダ指定情報として“ＭＰＥＧオーディオ”が指定されている。
【０２５０】
次に、デコーダ別帯域判定情報指定テーブル１７９０では、デコーダ指定情報をデコーダ指定情報受信部１７９１から、またデコードパラメータ情報をデコードパラメータ情報受信部１７９２から受け取り、デコーダ指定情報がＭＰＥＧオーディオであること、デコードパラメータ情報としてサンプリング周波数情報が“４４．１ｋＨｚ”、レイヤー情報が“レイヤー２”、ビットレートインデックス情報が“９”であることから、図２１で示される通り、フィルタ係数ポインタ情報として“ＴＢＬ５“をバンドパスフィルタコントローラ１６００へ送信する。
【０２５１】
更に、バンドパスフィルタコントローラ１６００では、フィルタ係数ポインタ情報が“ＴＢＬ５“であることから、図２２に示すフィルタ係数テーブル１９２０によって、フィルタタップ係数Ｃｏｅｆｆ［５１］〜Ｃｏｅｆｆ［５ｎ］の帯域可変バンドパスフィルタ１５００へのロード処理を行い、以降は、実施の形態３〜１２の場合と同様の動作が実施される。
【０２５２】
次に、本実施の形態では、ＡＣ３規格の符号化方式でエンコードされたサンプリング周波数４８ｋＨｚのオーディオ符号化信号を入力して音声信号に復号する場合について説明する。
【０２５３】
本実施の形態におけるデコード処理部１１００に、ＡＣ３によって符号化されたオーディオ符号化信号が入力されると、デコード部１１９３ではデコーダ切り換え手段１１９５によりデコーダをＡＣ３と限定し、ＡＣ３デコード手段１１９６により復号処理を実施し、ＰＣＭデータを生成すると同時に、デコードパラメータ情報送信部１１９４に対してサンプリング周波数情報とスペクトル情報を送信する。ここで、本実施の形態の説明を容易とするため、ＡＣ３デコード手段１１９７により生成されるスペクトル情報は、インデックス化された１０段階の値のうちのひとつであるとし、この場合は“１”が生成されたものとする。
【０２５４】
この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００によって復号されるＰＣＭデータは、オーバーサンプリング部１２００によるオーバーサンプリング処理、拡張帯域生成部１３００による帯域拡張成分の生成は、いずれも本実施の形態のＭＰＥＧオーディオの場合と同様に実施される。
【０２５５】
帯域判定部１７００では、デコードパラメータ情報送信部１１９４から送信されるデコードパラメータ情報をデコードパラメータ情報受信部１７９２によって受信する。また、ここで、デコーダ指定情報受信部１７９１では外部よりデコーダ指定情報として“ＡＣ３”が指定されている。
【０２５６】
次に、デコーダ別帯域判定情報指定テーブル１７９０では、デコーダ指定情報をデコーダ指定情報受信部１７９１から、またデコードパラメータ情報をデコードパラメータ情報受信部１７９２から受け取り、デコーダ指定情報が“ＡＣ３”であること、デコードパラメータ情報としてサンプリング周波数情報が“４８ｋＨｚ”、スペクトル情報が“１”であることから、図２１で示される通り、フィルタ係数ポインタ情報として“ＴＢＬ３“をバンドパスフィルタコントローラ１６００へ送信する。
【０２５７】
更に、バンドパスフィルタコントローラ１６００では、フィルタ係数ポインタ情報が“ＴＢＬ３“であることから、図２２に示すフィルタ係数テーブル１９２０によって、フィルタタップ係数Ｃｏｅｆｆ［３１］〜Ｃｏｅｆｆ［３ｎ］の帯域可変バンドパスフィルタ１５００へのロード処理を行い、以降は、実施の形態３〜１１の場合と同様の動作が実施される。
【０２５８】
このように、本実施の形態によれば、デコーダ別帯域判定情報指定テーブル１７９０を設けることで、異なる複数のデコード処理に対応した場合でもそれぞれのデコード処理に応じた帯域判定処理を行うことが可能となるので、その分、より最適な帯域拡張処理を自動的に実現することが容易となる。
【０２５９】
しかも、本実施の形態によれば、デコーダ別帯域判定情報指定テーブル１７９０とフィルタ係数テーブル１９２０とを分離して構成することで、帯域判定処理が異なるデコーダ処理に応じた帯域判定処理の場合でも、フィルタタップ係数を共用できる構成で実現している。その結果として、フィルタタップ係数を共用できる分、フィルタタップ係数に要するメモリ資源を削減することが可能となる。
【０２６０】
尚、本実施の形態ではオーバーサンプリング部１２００を含んで構成される場合について説明したが、オーバーサンプリング部を含まない場合においても、実装の形態２から１１と同様、上限周波数ＦｃHをデコード処理部１１００に対するナイキスト条件に従って２４ｋＨｚ付近を上限とすることで、上記の実施の形態に比べ拡張帯域は限定される以外は、同様の効果を得ることができる。
【０２６１】
以上の各実施の形態では、帯域圧縮されたＰＣＭ音声信号の場合を例示および説明したが、本発明はリニアＰＣＭ音声信号であっても種々の周波数特性を有する音源を扱う場合などにも有効であることは言うまでもない。
【０２６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、入力符号化信号の帯域特性がナイキスト周波数（Ｆｓ／２）以下で欠落してしまうような場合や種々の周波数特性を有するリニアＰＣＭ音声信号の場合にも、ＰＣＭデータの性質に応じて帯域拡張を行うことで、高音質再生を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図
【図２】 本発明の実施の形態２に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図
【図３】 本発明の実施の形態３に係る音声処理装置の変形例を示す回路ブロック図
【図４】 本発明の実施の形態３に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図
【図５】 本発明の実施の形態３ににおける帯域判定部にスペクトルアナライザを含む例を示す回路ブロック図
【図６】 本発明の実施の形態４に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図
【図７】 本発明の実施の形態４におけるデコード処理部および帯域判定部の内部構成を示すブロック図
【図８】 本発明の実施の形態５に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図
【図９】 本発明の実施の形態５におけるデコード処理部および帯域判定部の内部構成を示すブロック図
【図１０】 本発明の実施の形態６に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図
【図１１】 本発明の実施の形態６におけるデコード処理部および帯域判定部の内部構成を示すブロック図
【図１２】 本発明の実施の形態７に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図
【図１３】 本発明の実施の形態７におけるデコード処理部および帯域判定部の内部構成を示すブロック図
【図１４】 本発明の実施の形態８に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図
【図１５】 本発明の実施の形態８におけるデコード処理部および帯域判定部の内部構成を示すブロック図
【図１６】 本発明の実施の形態９に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図
【図１７】 本発明の実施の形態１０に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図
【図１８】 本発明の実施の形態１１に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図
【図１９】 本発明の実施の形態１２に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図
【図２０】 本発明の実施の形態１２におけるデコード処理部および帯域判定部の内部構成を示すブロック図
【図２１】 本発明の実施の形態１２における帯域判定部内に含まれるデコーダ別帯域判定情報指定テーブルのテーブルデータ構成例を示す図
【図２２】 本発明の実施の形態１２におけるフィルタ係数テーブルのテーブルデータ構成例を示す図
【図２３】 従来の音声処理装置の構成例を示す回路ブロック図
【符号の説明】
１０００、２０００、３０００、４０００、５０００、６０００、７０００、９０００、９１００、９２００、９３００、９４００、９５００、９６００、１００００ 音声処理装置
１１００ デコード処理部
１１１０ 補助情報解析部
１１２０ スペルトルデータ生成部
１１３０ ＰＣＭデータ生成部
１１４０ スペルトル情報送信部
１１５０ サブバンドデータ生成部
１１６０ サブバンド情報送信部
１１９０ ビットレート情報送信部
１１９１ サンプリング周波数情報送信部
１１９２ レイヤー情報送信部
１１９３ デコード部
１１９４ デコードパラメータ情報送信部
１１９５ デコーダ切り換え手段
１１９６ ＭＰＥＧオーディオデコード手段
１１９７ ＡＣ３デコード手段
１２００ オーバーサンプリング部
１３００ 拡張帯域生成部
１５００ 帯域可変バンドパスフィルタ
１６００ バンドパスフィルタコントローラ
１７００ 帯域判定部
１７１０ スペクトルアナライザ
１７２０ スペクトル情報受信部
１７３０ サブバンド振幅情報受信部
１７５０ ビットレート情報受信部
１７６０ サンプリング周波数情報受信部
１７７０ 帯域判定情報生成部
１７８０ レイヤー情報受信部
１７９０ デコーダ別帯域判定情報指定テーブル
１７９１ デコーダ指定情報受信部
１７９２ デコードパラメータ情報受信部
１８００ 帯域判定インターバル設定部
１９００ 帯域判定スレッショルド設定部
１９１０ 帯域判定情報スムージング部
１９２０ フィルタ係数テーブル
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル信号処理技術に関し、符号化信号、特にオーディオ圧縮符号化信号を復号し、帯域拡張処理を行うことにより高音質再生を実現する音声処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
帯域拡張処理を行うことにより高音質再生を実現する方法としては、様々な方法が提案されているが、そのなかで、例えば、復号処理されたサンプリング周波数ＦｓのＰＣＭ信号に対して、Ｎ倍（Ｎは、Ｎ≧２である整数）のオーバーサンプリング処理を施し、そのオーバーサンプリング処理されたＮ×Ｆｓのサンプリング周波数のＰＣＭ信号に対して、帯域がＦｓ／２からＮ×Ｆｓ／２までの帯域成分を持つノイズ信号を付加することにより、帯域拡張を実現し高音質再生を実現する方法ある。この方法は、例えば、図２３に示すような構成を有する音声処理装置によって実現される。
【０００３】
この音声処理装置１００００は、デコード処理部１１００と、オーバーサンプリング部１２００と、拡張帯域生成部１３００と、バンドパスフィルタ１４００とで構成される。
【０００４】
デコード処理部１１００は、外部より入力される符号化されたオーディオストリームを復号しＰＣＭデータを生成する機能を有する。オーバーサンプリング部１２００は、デコード処理部１１００により復号処理されたＰＣＭデータを入力することでＮ倍のオーバーサンプリング処理を行ない、Ｎ倍にオーバーサンプリングされたＰＣＭデータを出力する。拡張帯域生成部１３００は、オーバーサンプリング部１２００によりオーバーサンプリング処理されたＰＣＭデータに対して帯域拡張成分を生成する機能を有する。バンドパスフィルタ１４００は、拡張帯域生成部１３００によって生成される帯域拡張成分に対して、Ｆｓ／２付近からＮ×Ｆｓ／２付近までの帯域の成分を通過させるフィルタである。
【０００５】
尚、ここでは、説明を容易にするために、デコード処理部１１００は、ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ規格に対応するデコーダであり、本例ではＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ規格リニアＰＣＭに準じたオーディオビットストリームが入力された場合について説明する。ここで、入力されるオーディオビットストリームはサンプリング周波数が４８ＫＨｚとする。また、オーバーサンプリング部１２００は、デコード処理部１１００から出力されるサンプリング周波数４８ＫＨｚのＰＣＭデータに対し、各ＰＣＭデータ間に１サンプルずつ「０」データを挿入して、オーバーサンプリングを行い、アンチエリアジングフィルタによってノイズ除去を行うことで、サンプリング周波数９６ｋＨｚのＰＣＭデータを生成するものとする。また、拡張帯域生成部１３００は、オーバーサンプリング部１２００によりオーバーサンプリング処理された９６ｋＨｚのＰＣＭデータに基づいて、４８ｋＨｚ付近の成分までの高調波帯域拡張成分を生成する機能を有し、バンドパスフィルタ１４００は、拡張帯域生成部１３００によって生成される帯域拡張成分に対して、２４ｋＨｚ付近から４８ｋＨｚ未満の帯域を通過させるバンドパスフィルタであるものとする。
【０００６】
図２３に示すように、まず、ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ規格のリニアＰＣＭによるオーディオビットストリームがデコード処理部１１００へ入力されると、デコード処理部１１００は、プライベートヘッダで示される符号化モードに基づくサンプリング周波数、チャンネルモード、量子化ビット長にてＰＣＭデータを生成し出力する。ここで生成されるＰＣＭデータは、サンプリング周波数が４８ｋＨｚであること、さらには入力ビットストリームデータが非圧縮であり可逆可能な符号化信号であることから、ナイキスト条件により最大２４ｋＨｚまでの帯域特性を持つことが可能な信号である。
【０００７】
次に、オーバーサンプリング部１２００は、デコード処理部１１００で生成されたＰＣＭデータに対して、各ＰＣＭデータ間に１サンプルずつ「０」データの挿入を行い、アンチエリアジングフィルタによってサンプリング周波数９６ｋＨｚのＰＣＭデータに変換する。このとき、ＰＣＭデータの帯域特性は、アンチエリアジングフィルタによってエイリアジングノイズが除去されるので、入力ＰＣＭデータと同様に２４ｋＨｚ以下である。
【０００８】
一方、拡張帯域生成部１３００は、オーバーサンプリング部１２００で処理されたサンプリング周波数９６ｋＨｚのＰＣＭデータに基づいて、４８ｋＨｚ付近の成分までの高調波で構成される帯域拡張成分を生成し出力する。ここで生成される帯域拡張成分のサンプリング周波数は、オーバーサンプリング部１２００で処理されたＰＣＭデータと同様に９６ｋＨｚである。拡張帯域生成部１３００で生成された帯域拡張成分は、バンドパスフィルタ１４００によって、２４ｋＨｚ付近からから４８ｋＨｚ未満の帯域に制限され、その出力データは、オーバーサンプリング部１２００で処理されたＰＣＭデータと加算されて、外部に出力される。
【０００９】
このような音声処理装置の場合、入力される符号化データが、ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ規格のリニアＰＣＭによるオーディオストリームのように、非圧縮で可逆可能な符号化音声信号である場合は、帯域拡張成分としてナイキスト条件をもとに設計することが可能であり、上記のようにターゲットとする帯域拡張領域を固定的に設定することが可能でるため、効果的な帯域拡張効果が期待できる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年急速に市場に普及されているＤＶＤ規格のオーディオ符号化信号をターゲットとした音声処理装置の場合は、デコード処理の対象となる符号化信号は、リニアＰＣＭに限らず、例えばドルビー社のドルビーディジタル符号化方式（ＡＣ３）やＭＰＥＧオーディオ規格などの様に、情報圧縮を伴う符号化信号の入力も想定される。しかも、これらの符号化方式は、基本的に、人間の聴覚特性やマスキング効果等をもとに情報圧縮された非可逆な符号化信号あり、エンコード前のソース音源がサンプリング周波数４８ｋＨｚのリニアＰＣＭの場合は、エンコード後は１０〜２０パーセントに圧縮される場合が多く、符号化前のソース音源に、ナイキスト条件（Ｆｓ／２）である２４ｋＨｚ付近に帯域成分が含まれる場合でも、符号化された時点で欠落してしまう場合がほとんどである。
【００１１】
こうした符号化信号が入力される場合は、上記のような音声処理装置では、デコード処理部１１００により復号化されたＰＣＭデータがナイキスト条件付近の帯域成分をほとんど含んでいない場合が多いため、たとえ上記のような帯域拡張処理を行ったとしても、周波数軸上で線形的な帯域拡張が行われないため、デコード処理部１１００により復号化されたＰＣＭデータの帯域上限からナイキスト周波数（Ｆｓ／２）付近までの帯域成分が欠落してしまうため、十分な帯域拡張効果が得られない。
【００１２】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、たとえ入力符号化信号の帯域特性がナイキスト周波数（Ｆｓ／２）以下で欠落してしまうような場合であっても、復号処理されるＰＣＭデータの性質に応じて帯域拡張を行い、高音質再生を実現することができる音声処理装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
前記の目的を達成するため、本発明に係る第１の音声処理装置は、符号化された音声信号を復号し再生する音声処理装置であって、外部から入力される符号化音声信号を復号しＰＣＭデータを生成するデコード処理部と、デコード処理部により復号処理されたＰＣＭデータに対して帯域拡張成分を生成する拡張帯域生成部と、拡張帯域生成部からの帯域拡張成分を入力とし、通過帯域を可変して出力する帯域可変バンドパスフィルタと、デコード処理部からのＰＣＭデータと帯域可変バンドパスフィルタからの出力データを加算する加算器と、デコード処理部より得られる前記符号化音声信号の復号情報を帯域判定情報として、帯域拡張成分に対する前記帯域可変バンドパスフィルタの通過帯域を決定する帯域判定部と、帯域判定部からの指示に応じて、帯域可変バンドパスフィルタの通過帯域の制御を行うバンドパスフィルタコントローラとを備えたことを特徴とする。
【００１９】
前記の目的を達成するため、本発明に係る第２の音声処理装置は、符号化された音声信号を復号し再生する音声処理装置であって、外部から入力される符号化音声信号を復号しＰＣＭデータを生成するデコード処理部と、デコード処理部により復号処理されたＰＣＭデータに対してオーバーサンプリング処理を行うオーバーサンプリング部と、オーバーサンプリング部によりオーバーサンプリング処理されたＰＣＭデータに対して帯域拡張成分を生成する拡張帯域生成部と、拡張帯域生成部からの帯域拡張成分を入力とし、通過帯域を可変して出力する帯域可変バンドパスフィルタと、オーバーサンプリング部からの出力データと帯域可変バンドパスフィルタからの出力データを加算する加算器と、デコード処理部より得られる前記符号化音声信号の復号情報を帯域判定情報として、帯域拡張成分に対する帯域可変バンドパスフィルタの通過帯域を決定する帯域判定部と、帯域判定部からの指示に応じて、帯域可変バンドパスフィルタの通過帯域の制御を行うバンドパスフィルタコントローラとを備えたことを特徴とする。
【００２０】
前記の目的を達成するため、本発明に係る第３の音声処理装置は、第１または第２の音声処理装置において、帯域判定部は、デコード処理部によって生成されるＰＣＭデータのスペクトル解析を行うスペクトルアナライザを含み、スペクトルアナライザの解析結果を帯域判定情報として帯域拡張成分に対する通過帯域を決定することを特徴とする。
【００２１】
上記の構成によれば、帯域可変バンドパスフィルタと、帯域判定部と、バンドパスフィルタコントローラとを設け、帯域判定部にスペクトルアナライザを設けることで、外部からのコントロールを必要とすることなく、自動的に拡張帯域をコントロールすることが可能となるので、その分良好な高音質再生を実現することができる。
【００２２】
また、前記の目的を達成するため、本発明に係る第４の音声処理装置は、第１または第２の音声処理装置において、デコード処理部は、符号化音声信号の補助情報の解析を行う補助情報解析部と、補助情報に基づいてスペクトルデータを生成するスペクトルデータ生成部と、スペクトルデータを変換しＰＣＭデータを生成するＰＣＭデータ生成部と、スペクトルデータ生成部で生成されるスペクトルデータのスペクトル情報を外部に送信するスペクトル情報送信部とを含み、帯域判定部は、スペクトル情報送信部から送信されるスペクトル情報を受信するスペクトル情報受信部を含み、スペクトル情報を帯域判定情報として帯域拡張成分に対する通過帯域を決定することを特徴とする。
【００２３】
この構成によれば、デコード処理部にスペクトル情報送信部を、帯域判定部にスペクトル情報受信部を設けることで、外部からのコントロールを必要とすることなく、自動的に拡張帯域をコントロールすることが可能である。更に、デコード処理部による復号処理で生成されるスペクトル情報を用いて帯域判定処理を実施しているため、帯域判定部にスペクトルアナライザを設ける必要がなく、帯域判定に要する処理量を削減することができる。
【００２４】
また、前記の目的を達成するため、本発明に係る第５の音声処理装置は、第１または第２の音声処理装置において、デコード処理部は、符号化音声信号の補助情報の解析を行う補助情報解析部と、補助情報に基づいて、サブバンドデータを生成するサブバンドデータ生成部と、サブバンドデータを帯域合成しＰＣＭデータを生成するＰＣＭデータ生成部と、サブバンドデータ生成部により生成されるサブバンドデータの振幅情報を外部に送信するサブバンド振幅情報送信部とを含み、帯域判定部は、サブバンド振幅情報送信部から送信されるサブバンド振幅情報を受信するサブバンド振幅情報受信部を含み、サブバンド振幅情報を帯域判定情報として帯域拡張成分に対する通過帯域を決定することを特徴とする。
【００２５】
この構成によれば、デコード処理部にサブバンド振幅情報送信部を、帯域判定部にサブバンド振幅情報受信部を設けることで、外部からのコントロールを必要とすることなく、自動的に拡張帯域をコントロールすることが可能である。更に、デコード処理部による復号処理で生成されるサブバンド振幅情報を用いて帯域判定処理を実施しているため、帯域判定部にスペクトルアナライザを設ける必要がなく、帯域判定に要する処理量を削減することができる。
【００２６】
【００２７】
【００２８】
また、前記の目的を達成するため、本発明に係る第６の音声処理装置は、第１または第２の音声処理装置において、デコード処理部は、符号化音声信号の補助情報の解析を行う補助情報解析部と、補助情報に基づいて、復号処理を行いＰＣＭデータを生成するデコードコア部と、補助情報解析部により抽出されるビットレート情報を外部に送信するビットレート情報送信部とを含み、前記帯域判定部は、前記ビットレート情報送信部から送信されるビットレート情報を受信するビットレート情報受信部と、特定のビットレート情報を前記ＰＣＭデータの特定の周波数特性に対応付けた第１のテーブルとを含み、前記第1のテーブルを用いて生成した前記帯域判定情報により前記帯域拡張成分に対する通過帯域を決定することを特徴とする。
【００２９】
この構成によれば、デコード処理部にビットレート情報送信部を、帯域判定部にビットレート情報受信部を設けることで、外部からのコントロールを必要とすることなく、自動的に拡張帯域をコントロールすることが可能である。また、デコード処理部による復号処理で生成されるビットレート情報を用いて帯域判定処理を実施しているため、帯域判定部にスペクトルアナライザを設ける必要がなく、帯域判定に要する処理量を削減することができる。更に、ビットレート情報を特定の周波数特性に対応付けることによって、固定ビットレートによるエンコードが行われている場合は、固定的に帯域拡張領域が設定されるので、比較的安定した帯域拡張処理が実現できる。
【００３０】
また、前記の目的を達成するため、本発明に係る第７の音声処理装置は、第６の音声処理装置において、デコード処理部は、前記補助情報解析部により抽出されるサンプリング周波数情報を外部に送信するサンプリング周波数情報送信部を含み、帯域判定部は、サンプリング周波数情報送信部から送信されるサンプリング周波数情報を受信するサンプリング周波数情報受信部と、サンプリング周波数情報およびビットレート情報の組み合わせにより帯域判定情報を生成する帯域判定情報生成部と、前記第１のテーブルの代わりに、特定のビットレート情報と特定のサンプリング周波数との組み合わせをポインタ情報として表わした第２のテーブルとを含み、前記帯域判定情報生成部が前記第２のテーブルを用いて生成した帯域判定情報により帯域拡張成分に対する通過帯域を決定することを特徴とする。
【００３１】
この構成によれば、デコード処理部にサンプリング周波数情報送信部を、また帯域判定部にサンプリング周波数情報受信部を設け、帯域判定部にサンプリング周波数情報およびビットレート情報の組み合わせにより帯域判定情報を生成する帯域判定情報生成部を設けることで、外部からのコントロールを必要とすることなく、サンプリング周波数とビットレートに応じて拡張帯域を自動的にコントロールすることが可能である。さらに、本構成の音声処理装置は、サンプリング周波数情報とビットレート情報を組み合わせて帯域判定処理を行うので、第６の音声処理装置と比較した場合、サンプリング周波数情報が加わる分、より正確な帯域判定を実現できる。
【００３２】
また、前記の目的を達成するため、本発明に係る第８の音声処理装置は、第７の音声処理装置において、デコード処理部は、前記補助情報解析部により抽出されるレイヤー情報を外部に送信するレイヤー情報送信部を含み、帯域判定部は、レイヤー情報送信部から送信されるレイヤー情報を受信するレイヤー情報受信部と、レイヤー情報、サンプリング周波数情報、およびビットレート情報の組み合わせにより帯域判定情報を生成する帯域判定情報生成部と、前記第２のテーブルの代わりに、特定のビットレート情報、特定のサンプリング周波数、特定のレイヤー情報の組み合わせをポインタ情報として表わした第３のテーブルとを含み、前記帯域判定情報生成部が前記第３のテーブルを用いて生成した帯域判定情報により帯域拡張成分に対する通過帯域を決定することを特徴とする。
【００３３】
この構成によれば、デコード処理部にレイヤー情報送信部を、帯域判定部にレイヤー情報受信部を、レイヤー情報、サンプリング周波数情報、およびビットレート情報の組み合わせにより帯域判定情報を生成する帯域判定情報生成部を設けることで、外部からのコントロールを必要とすることなく、レイヤー、サンプリング周波数、およびビットレートに応じて拡張帯域を自動的にコントロールすることが可能である。さらに、本構成の音声処理装置は、レイヤー情報、サンプリング周波数情報、およびビットレート情報を組み合わせて帯域判定処理を行うので、第７の音声処理装置と比較した場合、レイヤー情報が加わる分、より正確な帯域判定を実現できる。
【００３４】
また、前記の目的を達成するため、本発明に係る第９の音声処理装置は、第１から第８のいずれかの音声処理装置において、帯域判定部は、デコード処理部より送信される帯域判定情報の変化を自動的に平滑化する帯域判定スムージング部を備え、帯域判定スムージング部により平滑処理された帯域判定情報により帯域拡張成分に対する通過帯域を決定することを特徴とする。
【００３５】
この構成によれば、帯域判定スムージング部を設けることで、再生されるＰＣＭデータの周波数特性変化が急激な場合でも、帯域判定の揺らぎによる帯域拡張成分の音質変化を平滑することが可能となるので、結果として比較的安定した帯域拡張処理を実現することが可能となる。
【００３６】
また、前記の目的を達成するため、本発明に係る第１０の音声処理装置は、第１から第８のいずれかの音声処理装置において、帯域判定部における帯域判定処理の時間間隔を外部からの信号に応じて設定する帯域判定インターバル設定部を備えることを特徴とする。
【００３７】
この構成によれば、帯域判定インターバル設定部を設けることで、再生されるＰＣＭデータの特徴やユーザーの好み等に応じて、帯域拡張処理の追従性を調整することが可能となる。
【００３８】
また、前記の目的を達成するため、本発明に係る第１１の音声処理装置は、第３または第４の音声処理装置において、帯域判定部における帯域判定処理の各帯域に対するスペクトル情報の有無を判別するためのレベル閾値を外部からの信号に応じて設定する帯域判定スレッショルド設定部を備えることを特徴とする。
また、前記の目的を達成するため、本発明に係る第１２の音声処理装置は、第５の音声処理装置において、帯域判定部における帯域判定処理の各帯域に対するサブバンド振幅の有無を判別するためのレベル閾値を外部からの信号に応じて設定する帯域判定スレッショルド設定部を備えることを特徴とする。
【００３９】
この構成によれば、帯域判定スレッショルド設定部を設けることで、再生されるＰＣＭデータの特徴やユーザーの好み等に応じて、帯域拡張処理の拡張帯域を調整することが可能となる。
【００４０】
また、前記の目的を達成するため、本発明に係る第１３の音声処理装置は、第１から第１２のいずれかの音声処理装置において、デコード処理部は、少なくとも２種類以上の符号化方式のデコード処理に対応し、外部より指定されるデコーダ情報に基づいてデコード処理を切り換え、帯域判定部は、外部より指定されるデコーダ情報に応じて帯域判定処理を切り替えるデコーダ別帯域判定切り替え手段を含んで構成されることを特徴とする。
【００４１】
また、前記の目的を達成するため、本発明に係る第１４の音声処理装置は、第１３の音声処理装置において、帯域可変バンドパスフィルタに使用するフィルタ係数を格納したフィルタ係数テーブルを備え、デコーダ別帯域判定切り替え手段は、デコーダ毎に個別に帯域を指定するデコーダ別帯域判定情報指定テーブルであり、帯域判定部は、外部より指定されるデコーダ情報に応じてデコーダ別帯域判定情報指定テーブルより帯域判定を行い、バンドパスフィルタコンローラに対し、フィルタ係数テーブルのポインタ情報として帯域判定情報を送信することを特徴とする。
【００４２】
第１３および第１４の音声処理装置の構成によれば、デコーダ別帯域判定切り替え手段であるデコーダ別帯域判定情報指定テーブルを設けることで、異なる複数のデコード処理に対応した場合でもそれぞれのデコード処理に応じた帯域判定処理を行うことが可能となるので、その分、より最適な帯域拡張処理を自動的に実現することが容易となる。
【００４３】
さらに、第１４の音声処理装置の構成によれば、デコーダ別帯域判定情報指定テーブルとフィルタ係数テーブルとを分離して構成し、帯域判定情報をフィルタ係数テーブルのポインタ情報として利用することで、帯域判定処理が異なるデコーダ処理に応じた帯域判定処理の場合でもフィルタタップ係数を共用することが可能となるので、フィルタタップ係数を共用できる分、フィルタタップ係数にかかるメモリ資源を削減することが可能となる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００４５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る音声処理装置１０００の一構成例を示す回路ブロック図である。尚、本実施の形態では、ＭＰＥＧオーディオ規格符号化方式でエンコードされたオーディオ符号化信号を入力して音声信号に復号する場合について説明する。ＭＰＥＧオーディオ規格についての詳細は、ＩＳＯ／ＩＥＣ １１１７２−３：１９９３及び１３８１８−３：１９９６に示されている。ここで入力されるオーディオビットストリームは、いずれの場合も、サンプリング周波数を４８ＫＨｚとする。
【００４６】
図１において、音声処理装置１０００は、デコード処理部１１００と、拡張帯域生成部１３００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００とで構成される。
【００４７】
デコード処理部１１００は、外部より入力されるオーディオストリームを復号しＰＣＭデータを生成するモジュールであり、少なくともＭＰＥＧオーディオ規格符号化方式でエンコードされたオーディオ符号化信号のデコード機能を有する。
【００４８】
拡張帯域生成部１３００は、デコード処理部１１００により復号処理されたＰＣＭデータに対して帯域拡張成分を生成する機能を有する。本実施の形態における拡張帯域生成部１３００は、サンプリング周波数４８ｋＨｚのＰＣＭデータに基づいて、２４ｋＨｚ付近の成分までの高調波を含む帯域拡張成分を生成し出力する。ここで生成される帯域拡張成分のサンプリング周波数は、デコード処理部１１００により復号処理されたＰＣＭデータと同様に４８ｋＨｚである。
【００４９】
帯域可変バンドパスフィルタ１５００は、拡張帯域生成部１３００によって生成される帯域拡張成分に対して、外部からのコントロールにより通過帯域の下限周波数を可変的に設定できるフィルタである。尚、本実施の形態では、通過帯域の下限周波数ＦｃＬをＦＬ１からＦＬ２（ＦＬ１＜ＦＬ２、ＦＬ２＜Ｆｓ／２）まで設定することが可能であり、通過帯域の上限周波数はＦｃＨ（ＦＬ２＜ＦｃＨ＜Ｆｓ／２）で固定されているものとする。
【００５０】
バンドパスフィルタコントローラ１６００は、外部からの指示に応じて帯域可変バンドパスフィルタ１５００の通過帯域の制御を行うコントローラである。尚、本実施の形態では、説明を容易にするため、バンドパスフィルタコントローラ１６００は、帯域可変バンドパスフィルタ１５００の通過帯域の下限周波数ＦｃＬをコントロールするものとし、ＦｃＬの可変範囲をＦＬ１からＦＬ２の間でコントロールできるよう設定されているものとする。
【００５１】
次に、このように構成された音声処理装置１０００における再生処理について、ＭＰＥＧオーディオ規格符号化方式でエンコードされたオーディオ符号化信号を入力して音声信号に復号する場合について説明する。
【００５２】
一般に、ＭＰＥＧオーディオ規格符号化方式でエンコードされたオーディオ符号化信号で構成されるオーディオビットストリームは、エンコード時に設定されるビットレート等の設定に応じて圧縮符号化処理が必須となるため、人間の聴覚特性やマスキング効果等に基づき情報圧縮されるので、エンコード前のソース音源がサンプリング周波数４８ｋＨｚのリニアＰＣＭの場合は、符号化前のソース音源に、ナイキスト条件（Ｆｓ／２）である２４ｋＨｚ付近の帯域成分が含まれる場合でも、符号化された時点で欠落してしまう。本実施の形態では、説明を容易にするため、エンコード時の圧縮符号化処理によって帯域特性が１６ｋＨｚ以下に劣化しているものとする。
【００５３】
この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００によって復号されるＰＣＭデータは、上記のエンコード条件から帯域特性が１６ｋＨｚ以下となる。
【００５４】
同様に、拡張帯域生成部１３００は、デコード処理部１１００で処理されたサンプリング周波数４８ｋＨｚのＰＣＭデータに基づいて、２４ｋＨｚ付近の成分までの高調波を含む帯域拡張成分を生成し出力する。ここで生成される帯域拡張成分のサンプリング周波数は、デコード処理部１１００で処理されたＰＣＭデータと同様に４８ｋＨｚである。
【００５５】
一方、バンドパスフィルタコントローラ１６００は、外部からの指示に応じて通過帯域の下限周波数ＦｃＬを可変的に調整する機能を有する。この場合は、外部から通過帯域の下限周波数ＦｃＬを１６ｋＨｚ付近に設定することで効果的な帯域拡張再生ができる。この時、帯域可変バンドパスフィルタ１５００では、通過帯域がＦＬ２からＦｃＨの範囲となるので、その通過成分とデコード処理部１１００から出力されるＰＣＭデータとを加算することで、１６ｋＨｚ付近までのソース音源の帯域に対し、線形的でより自然な帯域特性にて帯域拡張される。
【００５６】
もし、拡張帯域生成部１３００の出力に対するバンドパスフィルタ処理の下限周波数ＦｃＬが従来技術と同様に固定値であり、たとえば１８ｋＨｚ付近に設定されているとすれば、バンドパスフィルタからの出力とオーバーサンプリング部の出力との加算による出力信号の帯域特性は、１６ｋＨｚから１８ｋＨｚまでの帯域が欠落してしまうので、良好な高音質再生が行われたものとは言いがたい。また、下限周波数ＦｃＬが１２ｋＨｚ付近に設定されているとすれば、バンドパスフィルタからの出力とオーバーサンプリング部の出力との加算による出力信号の帯域特性は、１２ｋＨｚから１６ｋＨｚまでの帯域が重なってしまうことで余分な帯域信号を負荷することとなり、やはり良好な高音質再生が行われたものとは言いがたい。
【００５７】
しかし、本実施の形態によれば、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００を構成要素として導入することによって、拡張帯域をコントロールすることが可能となるので、その分良好な高音質再生を実現することができる。
【００５８】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図である。図２において、音声処理装置２０００は、デコード処理部１１００と、オーバーサンプリング部１２００と、拡張帯域生成部１３００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００とで構成される。
【００５９】
デコード処理部１１００、拡張帯域生成部１３００、帯域可変バンドパスフィルタ１５００、およびバンドパスフィルタコントローラ１６００はそれぞれ実施の形態１と同様の機能を有するものであるため、ここでの詳しい説明は省略する。
【００６０】
オーバーサンプリング部１２００は、デコード処理部１１００で復号処理されたＰＣＭデータを入力として、Ｎ倍のオーバーサンプリング処理を行ない、Ｎ倍にオーバーサンプリングされたＰＣＭデータを出力する。ここで、本実施の形態におけるオーバーサンプリング部１２００のオーバーサンプリング処理は、デコード処理部１１００から出力されるサンプリング周波数４８ＫＨｚのＰＣＭデータに対し、各ＰＣＭデータ間に１サンプルずつ「０」データを挿入し、オーバーサンプリングを行い、アンチエリアジングフィルタによってノイズ除去を行うことで、サンプリング周波数が９６ｋＨｚのＰＣＭデータを生成するものとする。
【００６１】
拡張帯域生成部１３００は、オーバーサンプリング部１２００によりオーバーサンプリング処理されたＰＣＭデータに対して帯域拡張成分を生成する機能を有する。本実施の形態における拡張帯域生成部１３００は、オーバーサンプリング部１２００で処理されたサンプリング周波数９６ｋＨｚのＰＣＭデータに基づいて、４８ｋＨｚ付近の成分までの高調波を含む帯域拡張成分を生成し出力する。ここで生成される帯域拡張成分のサンプリング周波数は、オーバーサンプリング部１２００で処理されたＰＣＭデータと同様に９６ｋＨｚである。
【００６２】
次に、このように構成された音声処理装置２０００における再生処理のうち、まず、ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ規格リニアＰＣＭ方式に準じたサンプリング周波数が４８ｋＨｚのオーディオビットストリームが入力された場合について説明する。
【００６３】
一般に、ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ規格リニアＰＣＭ方式に準じたオーディオビットストリームは、エンコード前のソース音源と同一のサンプリング周波数を有する場合、ソース音源に対して非圧縮によるエンコードが行われるため、ソース音源と同じ帯域特性であり、最大２４ｋＨｚ付近まで期待できる。
【００６４】
このような条件から、本実施の形態におけるデコード処理部１１００によって復号されるＰＣＭデータは、ソース音源の帯域特性を忠実に再現することができる。この場合、ソース音源の周波数帯域がナイキスト条件である２４ｋＨｚ付近まで存在する場合は、復号されるＰＣＭデータの周波数特性も同様に２４ｋＨｚ付近まで存在する。
【００６５】
この場合、オーバーサンプリング部１２００は、デコード処理部１１００から出力されるＰＣＭデータに対してオーバーサンプリング処理を施すため、オーバーサンプリング処理後のＰＣＭデータはサンプリング周波数が９６ｋＨｚであり、帯域特性は入力されるＰＣＭデータとほぼ同様の帯域特性を有することになり、最大２４ｋＨｚ付近までの帯域が保持される。
【００６６】
また、拡張帯域生成部１３００は、オーバーサンプリング部１２００で処理されたサンプリング周波数９６ｋＨｚのＰＣＭデータに基づいて、４８ｋＨｚ付近の成分までの高調波を含む帯域拡張成分を生成し出力する。ここで生成される帯域拡張成分のサンプリング周波数は、オーバーサンプリング部１２００で処理されたＰＣＭデータと同様に９６ｋＨｚである。
【００６７】
一方、バンドパスフィルタコントローラ１６００に対しては、外部から通過帯域の下限周波数ＦｃＬを可変帯域の最高周波数であるＦＬ２（この場合は、２４ｋＨｚ付近）を指定することで効果的な帯域拡張再生ができる。この場合、帯域可変バンドパスフィルタ１５００では、通過帯域がＦＬ２からＦｃＨの範囲となるので、その通過成分とオーバーサンプリング部１２００から出力されるＰＣＭデータとを加算することで２４ｋＨｚ付近までのソース音源の帯域に対し、線形的でより自然な帯域特性にて帯域拡張されるので、高音質再生を実現することができる。
【００６８】
次に、ＭＰＥＧオーディオ規格符号化方式でエンコードされたオーディオ符号化信号を入力して音声信号に復号する場合について説明する。
【００６９】
一般に、ＭＰＥＧオーディオ規格符号化方式でエンコードされたオーディオ符号化信号で構成されるオーディオビットストリームは、エンコード時に設定されるビットレート等の設定に応じて圧縮符号化処理が必須となるため、人間の聴覚特性やマスキング効果等に基づき情報圧縮されるので、エンコード前のソース音源がサンプリング周波数４８ｋＨｚのリニアＰＣＭの場合は、符号化前のソース音源に、ナイキスト条件（Ｆｓ／２）である２４ｋＨｚ付近の帯域成分が含まれる場合でも、符号化された時点で欠落してしまう。本実施の形態では、説明を容易にするため、エンコード時の圧縮符号化処理によって帯域特性が１６ｋＨｚ以下に劣化しているものとする。
【００７０】
この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００によって復号されるＰＣＭデータは、上記のエンコード条件から帯域特性が１６ｋＨｚ以下となる。
【００７１】
同様に、オーバーサンプリング部１２００は、デコード処理部１１００から出力されるＰＣＭデータに対してオーバーサンプリング処理を施すため、オーバーサンプリング処理後のＰＣＭデータはサンプリング周波数が９６ｋＨｚであるが、帯域特性は入力されるＰＣＭデータとほぼ同様の帯域特性を有することになるので、オーバーサンプリング処理後のＰＣＭデータは１６ｋＨｚ以下のままである。
【００７２】
また、拡張帯域生成部１３００は、オーバーサンプリング部１２００で処理されたサンプリング周波数９６ｋＨｚのＰＣＭデータに基づいて、４８ｋＨｚ付近の成分までの高調波を含む帯域拡張成分を生成し出力する。ここで生成される帯域拡張成分のサンプリング周波数は、オーバーサンプリング部１２００で処理されたＰＣＭデータと同様に９６ｋＨｚである。
【００７３】
一方、バンドパスフィルタコントローラ１６００は、外部からの指示に応じて通過帯域の下限周波数ＦｃＬを可変的に調整する機能を有する。この場合は、外部から通過帯域の下限周波数ＦｃＬを１６ｋＨｚ付近に設定することで効果的な帯域拡張再生ができる。この時、帯域可変バンドパスフィルタ１５００では、通過帯域がＦＬ２からＦｃＨの範囲となるので、その通過成分とオーバーサンプリング部１２００から出力されるＰＣＭデータとを加算することで、１６ｋＨｚ付近までのソース音源の帯域に対し、線形的でより自然な帯域特性にて帯域拡張される。
【００７４】
もし、拡張帯域生成部１３００の出力に対するバンドパスフィルタ処理の下限周波数ＦｃＬが従来技術と同様に固定値であり、例えば、ナイキスト条件に従って２４ｋＨｚ付近に設定されているとすれば、バンドパスフィルタからの出力とオーバーサンプリング部の出力との加算による出力信号の帯域特性は、１６ｋＨｚから２４ｋＨｚまでの帯域が欠落してしまうので、良好な高音質再生が行われたものとは言いがたい。しかし、本実施の形態によれば、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００を構成要素として導入することによって、拡張帯域をコントロールすることが可能となるので、その分良好な高音質再生を実現することができる。
【００７５】
尚、本実施の形態ではオーバーサンプリング部１２００を含んで構成される場合について説明したが、オーバーサンプリング部を含まない場合においても、上限周波数ＦｃＨをデコード処理部１１００に対するナイキスト条件に従って２４ｋＨｚ付近を上限とすることで、上記の実施の形態に比べ拡張帯域は限定される以外は、同様の効果を得ることができる。しかもオーバーサンプリング部１２００を含まない場合は、オーバーサンプリング部の処理と構成が削除されるばかりか、デコード処理部１１００以降の処理するＰＣＭデータのサンプリング周波数がオーバーサンプリング部１２００を含む場合に比べると１／２になるので、その分処理量を削減できるので、特に低消費電力が求められるような小規模システムに実装する場合においてはより有効的である。
【００７６】
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図である。図４において、音声処理装置４０００は、デコード処理部１１００と、オーバーサンプリング部１２００と、拡張帯域生成部１３００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００と、帯域判定部１７００とで構成される。
【００７７】
デコード処理部１１００、オーバーサンプリング部１２００、拡張帯域生成部１３００、および帯域可変バンドパスフィルタ１５００はそれぞれ実施の形態１と同様の機能を有するものであるため、ここでの詳しい説明は省略する。
【００７８】
帯域判定部１７００は、デコード処理部１１００からのＰＣＭデータの周波数分析により帯域判定を行い、バンドパスフィルタコントローラ１６００に帯域判定情報を送信する機能を有する。本実施の形態における帯域判定部１７００は、図５に示す音声処理装置５０００のように、内部にＰＣＭデータの周波数分析を行うスペクトルアナライザ１７１０を有する。
【００７９】
バンドパスフィルタコントローラ１６００は、帯域判定部１７００から送信される帯域判定情報に応じて、帯域可変バンドパスフィルタ１５００の通過帯域の制御を行うコントローラである。尚、本実施の形態では、実施の形態１の場合と同様に、バンドパスフィルタコントローラ１６００は、帯域可変バンドパスフィルタ１５００の通過帯域の下限周波数ＦｃＬをコントロールするものとし、ＦｃＬの可変範囲をＦＬ１からＦＬ２の間でコントロールできるよう設定されているものとする。
【００８０】
次に、このように構成された音声処理装置について、本実施の形態では、サンプリング周波数が４８ｋＨｚであるＭＰＥＧ１オーディオ規格の符号化方式でエンコードされたオーディオ符号化信号を入力して音声信号に復号する場合について説明する。尚、本実施の形態では、説明を容易にするため、エンコード時の圧縮符号化処理によって帯域特性が１６ｋＨｚ以下に劣化しているものとする。
【００８１】
この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００によって復号されるＰＣＭデータは、上記のエンコード条件から帯域特性が１６ｋＨｚ以下であり、オーバーサンプリング部１２００によるオーバーサンプリング処理、拡張帯域生成部１３００による帯域拡張成分の生成は、いずれも実施の形態１の場合と同様に実施されるので、詳しい説明は省略する。
【００８２】
帯域判定部１７００は、デコード処理部１１００からのＰＣＭデータに対して、スペクトルアナライザ１７１０（図５）を用いることによって周波数分析を行い、その分析結果からＰＣＭデータに対する帯域判定情報を生成し、バンドパスフィルタコントローラ１６００に対して帯域判定情報を送信する。
【００８３】
バンドパスフィルタコントローラ１６００は、帯域判定部１７００から通信される帯域判定情報に基づいて、帯域可変バンドパスフィルタ１５００の通過帯域の下限周波数ＦｃＬを可変的に調整する機能を有する。この場合は、帯域判定情報によって、通過帯域の下限周波数ＦｃＬが１６ｋＨｚ付近に自動的に設定される。この時、帯域可変バンドパスフィルタ１５００では、通過帯域がＦＬ２からＦｃＨの範囲となるので、その通過成分とオーバーサンプリング部１２００から出力されるＰＣＭデータとを加算することで、１６ｋＨｚ付近までのソース音源の帯域に対し、線形的でより自然な帯域特性にて帯域拡張される。
【００８４】
このように、本実施の形態によれば、帯域判定部１７００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００とを構成要素として導入することによって、拡張帯域をコントロールすることが可能となるので、その分良好な高音質再生を実現することができる。しかも、帯域判定部１７００内部にはスペクトルアナライザ１７１０含まれるため、外部からのコントロールを必要とすることなく、自動的に拡張帯域をコントロールすることが可能である。
【００８５】
尚、本実施の形態ではオーバーサンプリング部１２００を含んで構成される場合について説明したが、図３に示す音声処理装置３０００のように、オーバーサンプリング部を含まない場合においても、実装の形態２と同様、上限周波数ＦｃHをデコード処理部１１００に対するナイキスト条件に従って２４ｋＨｚ付近を上限とすることで、上記の実施の形態に比べ拡張帯域は限定される以外は、同様の効果を得ることができる。
【００８６】
（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図である。図６において、音声処理装置６０００は、実施の形態３の場合と同様に、デコード処理部１１００と、オーバーサンプリング部１２００と、拡張帯域生成部１３００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００と、帯域判定部１７００とで構成される。
【００８７】
本実施の形態が実施の形態３の場合と異なる点は、デコード処理部１１００および帯域判定部１７００が、図７に示されるような構成になっている点にある。
【００８８】
図７において、デコード処理部１１００は、補助情報解析部１１１０と、スペクトルデータ生成部１１２０と、ＰＣＭデータ生成部１１３０と、スペクトル情報送信部１１４０とを含んで構成される。
【００８９】
補助情報解析部１１１０は、入力符号化信号の復号情報となる補助情報の解析を行うブロックであり、例えば、ＭＰＥＧオーディオ規格に準ずる符号化信号に対しては、ストリームヘッダ情報（サンプリング周波数情報、ビットレート情報、レイヤー情報など）の解析や復号情報（各オーディオ量子化データのビット割付情報や、逆量子化処理のためのスケールファクタなど）の抽出を行うブロックである。
【００９０】
スペクトルデータ生成部１１２０は、補助情報解析部１１１０によって抽出される補助情報に基づいて、スペクトルデータを生成するブロックであり、例えば量子化オーディオサンプルの切り出しや逆量子化処理等により、スペクトル情報を生成する機能を有する。
【００９１】
ＰＣＭデータ生成部１１３０は、スペクトルデータからＰＣＭデータを生成するブロックであり、各スペクトル情報に対してＩＭＤＣＴ（逆変形離散コサイン変換）処理やポリフェーズフィルタバンク方式等による処理を行うことによって、スペクトルデータをＰＣＭデータに変換する機能を有する。
【００９２】
また、スペクトル情報送信部１１４０は、スペクトルデータ生成部１１２０で生成されるスペクトルデータのスペクトル情報を外部に送信する機能を有する。
【００９３】
帯域判定部１７００は、デコード処理部１１００内部のスペクトル情報送信部１１４０から送信されるスペクトル情報を受信するスペクトル情報受信部１７２０を含んで構成される。
【００９４】
次に、このように構成された音声処理装置について、本実施の形態では、サンプリング周波数が４８ｋＨｚであるＭＰＥＧ１オーディオ規格の符号化方式でエンコードされたオーディオ符号化信号を入力して音声信号に復号する場合について説明する。尚、本実施の形態では、説明を容易にするため、上記符号化方式はＭＰＥＧ１オーディオ規格のうち、レイヤー３で符号化されたビットストリームであるとし、更にエンコード時の圧縮符号化処理によって帯域特性が１６ｋＨｚ以下に劣化しているものとする。
【００９５】
この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００に、ＭＰＥＧ１オーディオ規格レイヤー３によって符号化されたオーディオ符号化信号が入力されると、まず、補助情報解析部１１１０にて、入力符号化信号の復号情報となる補助情報の解析を行う。次に、スペクトルデータ生成部１１２０では、補助情報解析部１１１０で解析されたストリームヘッダ情報と復号情報に基づいて、ハフマン符号化されたオーディオ量子化信号の読み込み、更にオーディオ量子化信号の逆量子化処理を行うことによって、スペクトルデータの生成を行う。このとき、スペクトルデータ生成部１１２０では、スペクトル信号を出力するとともに、スペクトルデータのスペクトル情報をスペクトル情報送信部１１４０へ出力する。更に、スペクトル情報送信部１１４０は、スペクトル情報の送信を帯域判定部１７００に対して実施する。
【００９６】
ＰＣＭデータ生成部１１３０は、スペクトルデータ生成部１１２０から出力されるスペクトルデータに対してＩＭＤＣＴ処理により、３２個のサブバンド信号を生成し、更に帯域合成演算によってＰＣＭデータを生成する。
【００９７】
この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００によって復号されるＰＣＭデータは、上記のエンコード条件から帯域特性が１６ｋＨｚ以下であり、オーバーサンプリング部１２００によるオーバーサンプリング処理、拡張帯域生成部１３００による帯域拡張成分の生成は、いずれも実施の形態２及び３の場合と同様に実施されるので、詳しい説明は省略する。
【００９８】
帯域判定部１７００は、デコード処理部１１００のスペクトル情報送信部１１４０から送信されるスペクトル情報を内部のスペクトル情報受信部１７２０で受け取り、スペクトル情報から帯域判定情報を生成し、バンドパスフィルタコントローラ１６００に対して帯域判定情報を送信する。
【００９９】
以降は、実施の形態３の場合と同様に、バンドパスフィルタコントローラ１６００にて、帯域判定部１７００から通信される帯域判定情報に基づいて、通過帯域の下限周波数ＦｃＬを可変的に調整を行い、帯域可変バンドパスフィルタ１５００の通過帯域をコントロールし、１６ｋＨｚ以上の帯域成分が拡張帯域信号として、オーバーサンプリング部１２００から出力されるＰＣＭデータと加算される。このようにして、１６ｋＨｚ付近までのソース音源の帯域に対し、線形的でより自然な帯域特性にて帯域拡張処理が実現される。
【０１００】
このように、本実施の形態によれば、帯域判定部１７００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００とを構成要素として導入することによって、拡張帯域をコントロールすることが可能となるので、その分良好な高音質再生を実現することができる。
【０１０１】
しかも、デコード処理部１１００にスペクトル情報送信部１１４０を、帯域判定部１７００にスペクトル情報受信部１７２０を設けることで、外部からのコントロールを必要とすることなく、自動的に拡張帯域をコントロールすることが可能である。
【０１０２】
更に、本実施の形態では、デコード処理部１１００による復号処理で生成されるスペクトル情報を用いて帯域判定処理を実施しているため、実施の形態３の場合のようにスペクトルアナライザ１７１０を新たに用いて帯域判定情報を生成しているわけではないので、帯域判定に要する処理量を削減することができる。
【０１０３】
尚、本実施の形態ではオーバーサンプリング部１２００を含んで構成される場合について説明したが、オーバーサンプリング部を含まない場合においても、実装の形態２及び３と同様、上限周波数ＦｃHをデコード処理部１１００に対するナイキスト条件に従って２４ｋＨｚ付近を上限とすることで、上記の実施の形態に比べ拡張帯域は限定される以外は、同様の効果を得ることができる。
【０１０４】
（実施の形態５）
図８は、本発明の実施の形態５に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図である。図８において、音声処理装置７０００は、実施の形態３及び４の場合と同様に、デコード処理部１１００と、オーバーサンプリング部１２００と、拡張帯域生成部１３００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００と、帯域判定部１７００とで構成される。
【０１０５】
本実施の形態が実施の形態３及び４の場合と異なる点は、デコード処理部１１００および帯域判定部１７００が、図９で示されるような構成になっている点にある。
【０１０６】
図９において、デコード処理部１１００は、補助情報解析部１１１０と、サブバンドデータ生成部１１５０と、ＰＣＭデータ生成部１１３０と、サブバンド振幅情報送信部１１６０とを含んで構成される。
【０１０７】
補助情報解析部１１１０は、実施の形態４の場合と同様に、入力符号化信号の復号情報となる補助情報の解析を行うブロックであり、例えば、ＭＰＥＧオーディオ規格に準ずる符号化信号に対しては、ストリームヘッダ情報（サンプリング周波数情報、ビットレート情報、レイヤー情報など）の解析や復号情報（各オーディオ量子化データのビット割付情報や、逆量子化処理のためのスケールファクタなど）の抽出を行うブロックである。
【０１０８】
サブバンドデータ生成部１１５０は、補助情報解析部１１１０によって抽出される補助情報に基づいて、サブバンドデータを生成するブロックであり、例えば量子化オーディオサンプルの抽出と逆量子化処理等により、サブバンドデータを生成する機能を有する。
【０１０９】
ＰＣＭデータ生成部１１３０は、サブバンドデータからＰＣＭデータを生成するブロックであり、各サブバンド信号に対してポリフェーズフィルタバンク方式等の帯域合成処理を行うことによって、サブバンドデータをＰＣＭデータに変換する機能を有する。
【０１１０】
また、サブバンド振幅情報送信部１１６０は、サブバンドデータ生成部１１５０で生成される各帯域のサブバンドデータの振幅情報を外部に送信する機能を有する。
【０１１１】
帯域判定部１７００は、デコード処理部１１００内部のサブバンド振幅情報送信部１１６０から送信されるサブバンドデータの振幅情報を受信するサブバンド振幅情報受信部１７３０を含んで構成される。
【０１１２】
次に、このように構成された音声処理装置について、本実施の形態では、サンプリング周波数が４８ｋＨｚであるＭＰＥＧ１オーディオ規格の符号化方式でエンコードされたオーディオ符号化信号を入力して音声信号に復号する場合について説明する。尚、本実施の形態では、説明を容易にするため、上記符号化方式はＭＰＥＧ１オーディオ規格のうち、レイヤー２で符号化されたビットストリームであるとし、更にエンコード時の圧縮符号化処理によって帯域特性が１６ｋＨｚ以下に劣化しているものとする。
【０１１３】
この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００に、ＭＰＥＧ１オーディオ規格レイヤー２によって符号化されたオーディオ符号化信号が入力されると、まず、補助情報解析部１１１０にて、入力符号化信号の復号情報となる補助情報の解析を行う。次に、サブバンドデータ生成部１１５０では、補助情報解析部１１１０で解析されたストリームヘッダ情報と復号情報に基づいて、オーディオ量子化信号の抽出と、該オーディオ量子化信号の逆量子化処理を行うことによって、３２個のサブバンドデータを生成する。このとき、サブバンドデータ生成部１１５０では、サブバンドデータを出力するとともに、３２個のサブバンドデータの振幅情報をサブバンド振幅情報送信部１１６０へ出力する。更に、サブバンド振幅情報送信部１１６０は、サブバンドデータの振幅情報の送信を帯域判定部１７００に対して実施する。
【０１１４】
ＰＣＭデータ生成部１１３０は、サブバンドデータ生成部１１５０から出力される３２個のサブバンドデータに対して帯域合成処理を施し、ＰＣＭデータを生成する。
【０１１５】
この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００によって復号されるＰＣＭデータは、上記のエンコード条件から帯域特性が１６ｋＨｚ以下であり、オーバーサンプリング部１２００によるオーバーサンプリング処理、拡張帯域生成部１３００による帯域拡張成分の生成は、いずれも実施の形態２から４の場合と同様に実施されるので、詳しい説明は省略する。
【０１１６】
帯域判定部１７００では、デコード処理部１１００のサブバンド振幅情報送信部１１６０から送信されるサブバンド振幅情報を内部のサブバンド振幅情報受信部１７３０で受け取り、サブバンド振幅情報から帯域判定情報を生成し、バンドパスフィルタコントローラ１６００に対して帯域判定情報を送信し、以降は実施の形態４の場合と同様の動作が実施される。
【０１１７】
このように、本実施の形態によれば、帯域判定部１７００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００とを構成要素として導入することによって、拡張帯域をコントロールすることが可能となるので、その分良好な高音質再生を実現することができる。
【０１１８】
しかも、デコード処理部１１００にサブバンド振幅情報送信部１１６０を、帯域判定部１７００にサブバンド振幅情報受信部１７３０を設けることで、外部からのコントロールを必要とすることなく自動的に拡張帯域をコントロールすることが可能である。
【０１１９】
更に、本実施の形態では、デコード処理部１１００による復号処理で生成されるサブバンド振幅情報を用いて帯域判定処理を実施しているため、実施の形態３の場合のようにスペクトルアナライザを新たに用いて帯域判定情報を生成しているわけではないので、帯域判定に要する処理量を削減することができる。
【０１２０】
尚、本実施の形態ではオーバーサンプリング部１２００を含んで構成される場合について説明したが、オーバーサンプリング部を含まない場合においても、実装の形態２から４と同様、上限周波数ＦｃHをデコード処理部１１００に対するナイキスト条件に従って２４ｋＨｚ付近を上限とすることで、上記の実施例に比べ拡張帯域は限定される以外は、同様の効果を得ることができる。
【０１２１】
【０１２２】
【０１２３】
【０１２４】
【０１２５】
【０１２６】
【０１２７】
【０１２８】
【０１２９】
【０１３０】
【０１３１】
【０１３２】
【０１３３】
【０１３４】
【０１３５】
【０１３６】
【０１３７】
（実施の形態６）
図１０は、本発明の実施の形態６に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図である。図１０において、音声処理装置９０００は、実施の形態３から５の場合と同様に、デコード処理部１１００と、オーバーサンプリング部１２００と、拡張帯域生成部１３００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００と、帯域判定部１７００とで構成される。
【０１３８】
本実施の形態が実施の形態３から６の場合と異なる点は、デコード処理部１１００および帯域判定部１７００が、図１１に示されるような構成になっている点にある。
【０１３９】
図１１において、デコード処理部１１００は、補助情報解析部１１１０と、デコードコア部１１７０と、ビットレート情報送信部１１９０とを含んで構成される。
【０１４０】
補助情報解析部１１１０は、実施の形態４から６の場合と同様に、入力符号化信号の復号情報となる補助情報の解析を行うブロックであり、例えば、ＭＰＥＧオーディオ規格に準ずる符号化信号に対しては、ストリームヘッダ情報（サンプリング周波数情報、ビットレート情報、レイヤー情報など）の解析や復号情報（各オーディオ量子化データのビット割付情報や、逆量子化処理のためのスケールファクタなど）の抽出を行うブロックであり、少なくともビットレート情報の抽出と、ビットレート情報送信部１１９０への出力とを行う。
【０１４１】
デコードコア部１１７０は、実施の形態６の場合と同様に、補助情報解析部１１１０によって抽出される補助情報に基づいて、復号処理を行いＰＣＭデータを生成する。
【０１４２】
また、ビットレート情報送信部１１９０は、補助情報解析部１１１０で生成されるビットレート情報を外部に送信する機能を有する。
【０１４３】
帯域判定部１７００は、デコード処理部１１００内部のビットレート情報送信部１１９０から送信されるビットレート情報を受信するビットレート情報受信部１７５０を含んで構成される。
【０１４４】
次に、このように構成された音声処理装置について、本実施の形態では、サンプリング周波数が４８ｋＨｚであるＭＰＥＧ１オーディオ規格の符号化方式でエンコードされたオーディオ符号化信号を入力して音声信号に復号する場合について説明する。
【０１４５】
この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００に、ＭＰＥＧ１オーディオ規格レイヤー２によって符号化されたオーディオ符号化信号が入力されると、まず、補助情報解析部１１１０にて、入力符号化信号の復号情報となる補助情報の解析を行う。このとき、補助情報解析部１１１０では、少なくともビットレート情報の抽出と、ビットレート情報送信部１１９０への出力とが実施される。
【０１４６】
次に、デコードコア部１１７０は、補助情報解析部１１１０によって抽出される補助情報に基づいて、復号処理を行いＰＣＭデータを生成する。
【０１４７】
この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００によって復号されるＰＣＭデータは、上記のエンコード条件から帯域特性が１６ｋＨｚ以下であり、オーバーサンプリング部１２００によるオーバーサンプリング処理、拡張帯域生成部１３００による帯域拡張成分の生成は、いずれも実施の形態２〜６の場合と同様に実施されるので、詳しい説明は省略する。
【０１４８】
帯域判定部１７００では、デコード処理部１１００のビットレート情報送信部１１９０から送信されるビットレート情報を内部のビットレート情報受信部１７５０で受け取り、ビットレート情報から帯域判定情報を生成し、バンドパスフィルタコントローラ１６００に対して帯域判定情報を送信し、以降は、実施の形態４の場合と同様の動作が実施される。
【０１４９】
尚、ビットレート情報と復号処理されるＰＣＭデータの周波数特性は、一般的に、ビットレートが大きくなるにつれて周波数レンジが広くなる傾向になるが、必ずしも特定のビットレートに対して特定の周波数特性のレンジが定義されるわけではない。しかし、特定のビットレート情報に対して、特定の周波数特性への対応付けを行うことによって、例えば、固定ビットレートによるエンコードが行われている場合は、固定的に帯域拡張領域が設定されるので、比較的安定した帯域拡張処理が施されることとなる。
【０１５０】
このように、本実施の形態によれば、帯域判定部１７００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００とを構成要素として導入することによって、拡張帯域をコントロールすることが可能となるので、その分良好な高音質再生を実現することができる。
【０１５１】
しかも、デコード処理部１１００にビットレート情報送信部１１９０を、帯域判定部１７００にビットレート情報受信部１７５０を設けることで、外部からのコントロールを必要とすることなく、自動的に拡張帯域をコントロールすることが可能である。
【０１５２】
更に、本実施の形態では、デコード処理部による復号処理で生成されるビットレート情報を用いて帯域判定処理を実施しているため、実施の形態３の場合のようにスペクトルアナライザを新たに用いて帯域判定情報を生成しているわけではないので、帯域判定に要する処理量を削減することができる。
【０１５３】
また、上記のように、ビットレート情報を特定の周波数特性に対応付けることによって、固定ビットレートによるエンコードが行われている場合は、固定的に帯域拡張領域が設定されるので、比較的安定した帯域拡張処理が実現できる。
【０１５４】
尚、本実施の形態ではオーバーサンプリング部１２００を含んで構成される場合について説明したが、オーバーサンプリング部を含まない場合においても、実装の形態２から６と同様、上限周波数ＦｃＨをデコード処理部１１００に対するナイキスト条件に従って２４ｋＨｚ付近を上限とすることで、上記の実施の形態に比べ拡張帯域は限定される以外は、同様の効果を得ることができる。
【０１５５】
（実施の形態７）
図１２は、本発明の実施の形態７に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図である。図１２において、音声処理装置９１００は、実施の形態３から６の場合と同様に、デコード処理部１１００と、オーバーサンプリング部１２００と、拡張帯域生成部１３００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００と、帯域判定部１７００とで構成される。
【０１５６】
本実施の形態が実施の形態３から６の場合と異なる点は、デコード処理部１１００および帯域判定部１７００が、図１３に示されるような構成になっている点にある。
【０１５７】
図１３において、デコード処理部１１００は、補助情報解析部１１１０と、デコードコア部１１７０と、ビットレート情報送信部１１９０と、サンプリング周波数情報送信部１１９１とを含んで構成される。
【０１５８】
補助情報解析部１１１０は、実施の形態４から７の場合と同様に、入力符号化信号の復号情報となる補助情報の解析を行うブロックであり、例えば、ＭＰＥＧオーディオ規格に準ずる符号化信号に対しては、ストリームヘッダ情報（サンプリング周波数情報、ビットレート情報、レイヤー情報など）の解析や復号情報（各オーディオ量子化データのビット割付情報や、逆量子化処理のためのスケールファクタなど）の抽出を行うブロックであり、少なくともビットレート情報の抽出と、ビットレート情報送信部１１９０への出力とを行う。
【０１５９】
デコードコア部１１７０は、実施の形態６の場合と同様に、補助情報解析部１１１０によって抽出される補助情報に基づいて、復号処理を行いＰＣＭデータを生成する。
【０１６０】
また、ビットレート情報送信部１１９０は、実施の形態６の場合と同様に、補助情報解析部１１１０で生成されるビットレート情報を外部に送信する機能を有する。
【０１６１】
また、サンプリング周波数情報送信部１１９１は、補助情報解析部１１１０で生成されるサンプリング周波数情報を外部に送信する機能を有する。
【０１６２】
帯域判定部１７００は、デコード処理部１１００内部のビットレート情報送信部１１９０から送信されるビットレート情報を受信するビットレート情報受信部１７５０と、デコード処理部１１００内部のサンプリング周波数情報送信部１１９１から送信されるサンプリング周波数情報を受信するサンプリング周波数情報受信部１７６０と、帯域判定情報生成部１７７０とを含んで構成される。
【０１６３】
ビットレート情報受信部１７５０は、実施の形態６の場合と同様に、補助情報解析部１１１０で生成されるビットレート情報を受信する機能を有する。
【０１６４】
また、サンプリング周波数情報受信部１７６０は、補助情報解析部１１１０で生成されるサンプリング周波数情報を受信する機能を有する。
【０１６５】
また、帯域判定情報生成部１７７０は、ビットレート情報受信部１７５０に送信されるビットレート情報と、サンプリング周波数情報受信部１７６０に送信されるサンプリング周波数情報との組み合わせから最適な帯域判定情報を生成するものであり、たとえばビットレート情報、サンプリング周波数の組み合わせをポインタ情報として帯域判定情報をテーブル化することで実現される。
【０１６６】
次に、このように構成された音声処理装置について、本実施の形態では、サンプリング周波数が４８ｋＨｚであるＭＰＥＧ１オーディオ規格の符号化方式でエンコードされたオーディオ符号化信号を入力して音声信号に復号する場合について説明する。
【０１６７】
この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００に、ＭＰＥＧ１オーディオ規格レイヤー２によって符号化されたオーディオ符号化信号が入力されると、まず、補助情報解析部１１１０にて、入力符号化信号の復号情報となる補助情報の解析を行う。このとき、補助情報解析部１１１０では、少なくともビットレート情報の抽出と、ビットレート情報送信部１１９０への出力、サンプリング周波数情報の抽出と、サンプリング情報送信部１１９１への出力とが実施される。
【０１６８】
次に、デコードコア部１１７０は、補助情報解析部１１１０によって抽出される補助情報に基づいて、復号処理を行いＰＣＭデータを生成する。
【０１６９】
この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００によって復号されるＰＣＭデータは、上記のエンコード条件から帯域特性が１６ｋＨｚ以下であり、オーバーサンプリング部１２００によるオーバーサンプリング処理、拡張帯域生成部１３００による帯域拡張成分の生成は、いずれも実施の形態２〜７の場合と同様に実施されるので、詳しい説明は省略する。
【０１７０】
帯域判定部１７００では、デコード処理部１１００のビットレート情報送信部１１９０から送信されるビットレート情報を内部のビットレート情報受信部１７５０で受け取り、同様にサンプリング情報送信部１１９１から送信されるサンプリング周波数情報を内部のサンプリング周波数情報受信部１７６０で受け取る。
【０１７１】
次に、帯域判定情報生成部１７７０は、ビットレート情報受信部１７５０に送信されるビットレート情報と、サンプリング周波数情報受信部１７６０に送信されるサンプリング周波数情報との組み合わせから最適な帯域判定情報を生成し、バンドパスフィルタコントローラ１６００に対して帯域判定情報を送信し、以降は、実施の形態４の場合と同様の動作が実施される。
【０１７２】
尚、ビットレート情報と復号処理されるＰＣＭデータの周波数特性は、一般的に、ビットレートが大きくなるにつれて周波数レンジが広くなる傾向になるが、必ずしも特定のビットレートに対して特定の周波数特性のレンジが定義されるわけではない。しかし、特定のビットレート情報に対して、特定の周波数特性への対応付けを行うことによって、例えば、固定ビットレートによるエンコードが行われている場合は、固定的に帯域拡張領域が設定されるので、比較的安定した帯域拡張処理が施されることとなる。
【０１７３】
しかも、本実施の形態では、サンプリング周波数情報もあわせて帯域判定情報を生成するので、ビットレート情報のみの帯域判定処理の場合よりもさらに最適な帯域判定が可能となる。
【０１７４】
このように、本実施の形態によれば、帯域判定部１７００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００とを構成要素として導入することによって、拡張帯域をコントロールすることが可能となるので、その分良好な高音質再生を実現することができる。
【０１７５】 しかも、デコード処理部１１００にビットレート情報送信部１１９０およびサンプリング周波数情報送信部１１９１を設け、また帯域判定部１７００にビットレート情報受信部１７５０、サンプリング周波数情報受信部１７６０、および帯域判定情報生成部１７７０を設けることで、外部からのコントロールを必要とすることなく、自動的に拡張帯域をコントロールすることが可能である。
【０１７６】
更に、本実施の形態では、デコード処理部による復号処理で生成されるビットレート情報とサンプリング周波数情報を用いて帯域判定処理を実施しているため、実施の形態３の場合のようにスペクトルアナライザを新たに用いて帯域判定情報を生成しているわけではないので、帯域判定に要する処理量を削減することができる。
【０１７７】
また、上記のように、ビットレート情報を特定の周波数特性に対応付けることによって、固定ビットレートによるエンコードが行われている場合は、固定的に帯域拡張領域が設定されるので、比較的安定した帯域拡張処理が実現できる。
【０１７８】
尚、本実施の形態ではオーバーサンプリング部１２００を含んで構成される場合について説明したが、オーバーサンプリング部を含まない場合においても、実装の形態２から７と同様、上限周波数ＦｃHをデコード処理部１１００に対するナイキスト条件に従って２４ｋＨｚ付近を上限とすることで、上記の実施の形態に比べ拡張帯域は限定される以外は、同様の効果を得ることができる。
【０１７９】
（実施の形態８）
図１４は、本発明の実施の形態９に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図である。図１４において、音声処理装置９２００は、実施の形態３から８の場合と同様に、デコード処理部１１００と、オーバーサンプリング部１２００と、拡張帯域生成部１３００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００と、帯域判定部１７００とで構成される。
【０１８０】
本実施の形態が実施の形態３から７の場合と異なる点は、デコード処理部１１００および帯域判定部１７００が、図１５に示されるような構成になっている点にある。
【０１８１】
図１５において、デコード処理部１１００は、補助情報解析部１１１０と、デコードコア部１１７０と、ビットレート情報送信部１１９０と、サンプリング周波数情報送信部１１９１と、レイヤー情報送信部１１９２とを含んで構成される。
【０１８２】
補助情報解析部１１１０は、実施の形態４から８の場合と同様に、入力符号化信号の復号情報となる補助情報の解析を行うブロックであり、例えば、ＭＰＥＧオーディオ規格に準ずる符号化信号に対しては、ストリームヘッダ情報（サンプリング周波数情報、ビットレート情報、レイヤー情報など）の解析や復号情報（各オーディオ量子化データのビット割付情報や、逆量子化処理のためのスケールファクタなど）の抽出を行うブロックであり、少なくともビットレート情報の抽出と、ビットレート情報送信部１１９０への出力とを行う。
【０１８３】
デコードコア部１１７０は、実施の形態６および７の場合と同様に、補助情報解析部１１１０によって抽出される補助情報に基づいて、復号処理を行いＰＣＭデータを生成する。
【０１８４】
また、ビットレート情報送信部１１９０は、実施の形態６の場合と同様に、補助情報解析部１１１０で生成されるビットレート情報を外部に送信する機能を有する。
【０１８５】
また、サンプリング周波数情報送信部１１９１は、補助情報解析部１１１０で生成されるサンプリング周波数情報を外部に送信する機能を有する。
【０１８６】
また、レイヤー情報送信部１１９２は、補助情報解析部１１１０で生成されるレイヤー情報を外部に送信する機能を有する。
【０１８７】
帯域判定部１７００は、デコード処理部１１００内部のビットレート情報送信部１１９０から送信されるビットレート情報を受信するビットレート情報受信部１７５０と、デコード処理部１１００内部のサンプリング周波数情報送信部１１９１から送信されるサンプリング周波数情報を受信するサンプリング周波数情報受信部１７６０と、デコード処理部１１００内部のレイヤー情報送信部１１９２から送信されるレイヤー情報を受信するレイヤー情報受信部１７８０と、帯域判定情報生成部１７７０とを含んで構成される。
【０１８８】
ビットレート情報受信部１７５０は、実施の形態６の場合と同様に、補助情報解析部１１１０で生成されるビットレート情報を受信する機能を有する。
【０１８９】
また、サンプリング周波数情報受信部１７６０は、補助情報解析部１１１０で生成されるサンプリング周波数情報を受信する機能を有する。
【０１９０】
また、レイヤー情報受信部１７８０は、補助情報解析部１１１０で生成されるレイヤー情報を受信する機能を有する。
【０１９１】
また、帯域判定情報生成部１７７０は、ビットレート情報受信部１７５０に送信されるビットレート情報と、サンプリング周波数情報受信部１７６０に送信されるサンプリング周波数情報と、レイヤー情報受信部１７８０に送信されるレイヤー情報との組み合わせから最適な帯域判定情報を生成するものであり、例えばビットレート情報、サンプリング周波数、レイヤー情報の組み合わせをポインタ情報として帯域判定情報をテーブル化することで実現される。
【０１９２】
次に、このように構成された音声処理装置について、本実施の形態では、サンプリング周波数が４８ｋＨｚであるＭＰＥＧ１オーディオ規格の符号化方式でエンコードされたオーディオ符号化信号を入力して音声信号に復号する場合について説明する。
【０１９３】
この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００に、ＭＰＥＧ１オーディオ規格レイヤー２によって符号化されたオーディオ符号化信号が入力されると、まず、補助情報解析部１１１０にて、入力符号化信号の復号情報となる補助情報の解析を行う。このとき、補助情報解析部１１１０では、少なくともビットレート情報の抽出と、ビットレート情報送信部１１９０への出力、サンプリング周波数情報の抽出と、サンプリング情報送信部１１９１への出力、レイヤー情報の抽出と、レイヤー情報送信部１１９２への出力とが実施される。
【０１９４】
次に、デコードコア部１１７０は、補助情報解析部１１１０によって抽出される補助情報に基づいて、復号処理を行いＰＣＭデータを生成する。
【０１９５】
この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００によって復号されるＰＣＭデータは、上記のエンコード条件から帯域特性が１６ｋＨｚ以下であり、オーバーサンプリング部１２００によるオーバーサンプリング処理、拡張帯域生成部１３００による帯域拡張成分の生成は、いずれも実施の形態２〜６の場合と同様に実施されるので、詳しい説明は省略する。
【０１９６】
帯域判定部１７００では、デコード処理部１１００のビットレート情報送信部１１９０から送信されるビットレート情報を内部のビットレート情報受信部１７５０で受け取り、サンプリング周波数情報送信部１１９１から送信されるサンプリング周波数情報を内部のサンプリング周波数情報受信部１７６０で受け取り、同様にレイヤー情報送信部１１９２から送信されるレイヤー情報をレイヤー情報受信部１７８０で受け取る。
【０１９７】
次に、帯域判定情報生成部１７７０は、ビットレート情報受信部１７５０に送信されるビットレート情報と、サンプリング周波数情報受信部１７６０に送信されるサンプリング周波数情報と、レイヤー情報受信部１７８０に送信されるレイヤー情報との組み合わせから最適な帯域判定情報を生成し、バンドパスフィルタコントローラ１６００に対して帯域判定情報を送信し、以降は、実施の形態４の場合と同様の動作が実施される。
【０１９８】
尚、ビットレート情報と復号処理されるＰＣＭデータの周波数特性は、一般的に、ビットレートが大きくなるにつれて周波数レンジが広くなる傾向になるが、必ずしも特定のビットレートに対して特定の周波数特性のレンジが定義されるわけではない。しかし、特定のビットレート情報に対して、特定の周波数特性への対応付けを行うことによって、例えば、固定ビットレートによるエンコードが行われている場合は、固定的に帯域拡張領域が設定されるので、比較的安定した帯域拡張処理が施されることとなる。
【０１９９】
しかも、本実施の形態では、実施の形態７の場合と比較した場合、レイヤー情報もあわせて帯域判定情報を生成するので、その分、最適な帯域判定が可能となる。例えば、ＭＰＥＧオーディオ規格ＩＳＯ／ＩＥＣ１１１７２−３：１９９３及び１３８１８−３：１９９６によれば、レイヤー２の場合とレイヤー３の場合とでは、同じビットレートインデックス値でもビットレートが異なるので、レイヤー情報を帯域判定の材料に活用することで、より正確な帯域判定が可能となる。
【０２００】
このように、本実施の形態によれば、帯域判定部１７００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００とを構成要素として導入することによって、拡張帯域をコントロールすることが可能となるので、その分良好な高音質再生を実現することができる。
【０２０１】
しかも、デコード処理部１１００にビットレート情報送信部１１９０、サンプリング周波数送信部１１９１、およびレイヤー情報送信部１１９２を設け、また帯域判定部１７００にビットレート情報受信部１７５０、サンプリング周波数情報受信部１７６０、レイヤー情報受信部１７８０、および帯域判定情報生成部１７７０を設けることで、外部からのコントロールを必要とすることなく、自動的に拡張帯域をコントロールすることが可能である。
【０２０２】
更に、本実施の形態では、デコード処理部による復号処理で生成されるビットレート情報、サンプリング周波数情報、およびレイヤー情報を用いて帯域判定処理を実施しているため、実施の形態３の場合のようにスペクトルアナライザを新たに用いて帯域判定情報を生成しているわけではないので、帯域判定に要する処理量を削減することができる。
【０２０３】
また、上記のように、ビットレート情報を特定の周波数特性に対応付けることによって、固定ビットレートによるエンコードが行われている場合は、固定的に帯域拡張領域が設定されるので、比較的安定した帯域拡張処理が実現できる。
【０２０４】
尚、本実施の形態ではオーバーサンプリング部１２００を含んで構成される場合について説明したが、オーバーサンプリング部を含まない場合においても、実装の形態１から５と同様、上限周波数ＦｃHをデコード処理部１１００に対するナイキスト条件に従って２４ｋＨｚ付近を上限とすることで、上記の実施の形態に比べ拡張帯域は限定される以外は、同様の効果を得ることができる。
【０２０５】
（実施の形態９）
図１６は、本発明の実施の形態９に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図である。図１６において、音声処理装置９３００は、デコード処理部１１００と、オーバーサンプリング部１２００と、拡張帯域生成部１３００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００と、帯域判定部１７００とを含んで構成される点においては、実施の形態３から９の場合と同様である。
【０２０６】
本実施の形態が実施の形態３から８の場合と異なる点は、帯域判定部１７００内部に帯域判定情報スムージング部１９１０が構成要素として含まれている点にある。
【０２０７】
帯域判定情報スムージング部１９１０は、デコード処理部１１００より送信される帯域判定情報の平滑化処理を実施する機能を有するものであり、帯域判定情報が急激な変動した場合にでも、平滑化処理により変化の度合いを押さえる働きをもつ。平滑化処理については、例えば時定数回路のようにＩＩＲフィルタを用い、前処理データを一定割合ミキシングする構成にすることにより容易に実現可能である。
【０２０８】
次に、このように構成された音声処理装置の動作について説明する。この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００に、オーディオ符号化信号が入力されると、本実施の形態におけるデコード処理部１１００によって復号されＰＣＭデータが出力される。尚、本実施の形態では説明を容易にするため、帯域判定情報をスペクトル情報とする。
【０２０９】
一方、帯域判定部１７００は、デコード処理部１１００からのＰＣＭデータに対して、デコード処理部１１００からのデコード情報に基づいて周波数分析を行い、その分析結果からＰＣＭデータに対する帯域判定情報を生成し、さらに帯域判定情報スムージング部１９１０によって平滑化処理を実施した後、バンドパスフィルタコントローラ１６００に対して帯域判定情報を送信する。
【０２１０】
ここで、帯域判定部１７００では、帯域判定情報スムージング部１９１０による平滑化処理によって、デコード処理部１１００によって復号されるＰＣＭデータの周波数特性に対する帯域拡張処理の追従性は低くなるが、例えば、ＰＣＭデータの周波数特性が著しく変化するような場合は、帯域拡張領域の変動が少なくなり、比較的安定した帯域拡張処理が実現できる。
【０２１１】
このように、帯域判定情報スムージング部１９１０を設けることによって、再生されるＰＣＭデータの周波数変動に対して、自動的に帯域拡張領域の過度の変化を押さえることが可能となるので、比較的容易に安定した帯域拡張再生が実現できる。
【０２１２】
（実施の形態１０）
図１７は、本発明の実施の形態１０に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図である。図１７において、音声処理装置９４００は、デコード処理部１１００と、オーバーサンプリング部１２００と、拡張帯域生成部１３００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００と、帯域判定部１７００とを含んで構成される点においては、実施の形態３〜１０の場合と同様である。
【０２１３】
本実施の形態が実施の形態３から９の場合と異なる点は、音声処理装置９４００に更に、帯域判定インターバル設定部１８００が構成要素として含まれている点にある。
【０２１４】
帯域判定インターバル設定部１８００は、帯域判定部１７００における帯域判定処理の時間間隔を外部の入力に応じて設定する機能を有し、帯域判定部１７００は、帯域判定インターバル設定部１８００から指示される帯域判定のインターバル時間に合わせて帯域判定処理を実施する。
【０２１５】
次に、このように構成された音声処理装置の動作について説明する。この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００に、オーディオ符号化信号が入力されると、本実施の形態におけるデコード処理部１１００によって復号されＰＣＭデータが出力される。
【０２１６】
一方、帯域判定部１７００は、デコード処理部１１００からのＰＣＭデータに対して、デコード処理部１１００からのデコード情報に基づいて周波数分析を行い、その分析結果からＰＣＭデータに対する帯域判定情報を生成し、バンドパスフィルタコントローラ１６００に対して帯域判定情報を送信する。
【０２１７】
ここで、帯域判定部１７００には、予め外部から帯域判定インターバル設定部１８００を介して帯域判定処理の時間間隔が設定されている。
【０２１８】
よって、外部から指示される時間間隔が短めに設定されている場合は、結果として、デコード処理部１１００からのデコード情報に対して敏感に応答することになるので、その分、デコード処理部１１００によって復号されるＰＣＭデータの周波数特性に対する帯域拡張処理の追従性が高くなる。
【０２１９】
一方、外部から指示される時間間隔が長めに設定されている場合は、デコード処理部１１００によって復号されるＰＣＭデータの周波数特性に対する帯域拡張処理の追従性は低くなるが、例えば、ＰＣＭデータの周波数特性が著しく変化するような場合は、逆に帯域判定処理のインターバルが長くなる分、帯域拡張領域の変動が少なくなり、比較的安定した帯域拡張処理が実現できる。
【０２２０】
このように、帯域判定インターバル設定部１８００を設けることによって、再生されるＰＣＭデータの特徴やユーザーの好み等に応じて、帯域拡張処理を調整することが可能となる。
【０２２１】
（実施の形態１１）
図１８は、本発明の実施の形態１２に係る音声処理装置の一構成例を示すブロック図である。図１８において、音声処理装置９５００は、デコード処理部１１００と、オーバーサンプリング部１２００と、拡張帯域生成部１３００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００と、帯域判定部１７００とを含んで構成される点においては、実施の形態３〜１１の場合と同様である。
【０２２２】
本実施形態が実施の形態３から１０の場合と異なる点は、音声処理装置９５００には更に、帯域判定スレッショルド設定部１９００が構成要素として含まれている点にある。
【０２２３】
帯域判定スレッショルド設定部１９００は、帯域判定部１７００における帯域判定処理の各帯域に対するサブバンド振幅もしくはスペクトル情報の有無を判別するためのレベル閾値を外部の入力に応じて設定する機能を有し、帯域判定部１７００は、帯域判定スレッショルド設定部１９００から指示される帯域判定のレベル閾値に応じて帯域判定処理を実施する。
【０２２４】
次に、このように構成された音声処理装置の動作について説明する。この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００にオーディオ符号化信号が入力されると、本実施の形態におけるデコード処理部１１００によって復号されＰＣＭデータが出力される。
【０２２５】
一方、帯域判定部１７００は、デコード処理部１１００からのＰＣＭデータに対して、デコード処理部１１００からのデコード情報に基づいて周波数分析を行い、その分析結果からＰＣＭデータに対する帯域判定情報を生成し、バンドパスフィルタコントローラ１６００に対して帯域判定情報を送信する。
【０２２６】
ここで、帯域判定部１７００には、予め外部から帯域判定スレッショルド設定部１９００を介して、帯域判定処理の各帯域に対するサブバンド振幅もしくはスペクトル情報の有無を判別するためのレベル閾値が設定されている。
【０２２７】
よって、外部から指示されるレベル閾値が低めに設定されている場合は、結果として、デコード処理部１１００からのデコード情報に対して、デコード処理部１１００から出力されるＰＣＭデータに対する帯域特性の最高帯域が高めに設定されることとなるので、その分、デコード処理部１１００によって復号されるＰＣＭデータの周波数特性に対する帯域拡張処理の拡張帯域が狭く設定されることとなる。
【０２２８】
一方、外部から指示されるレベル閾値が高めに設定されている場合は、結果として、デコード処理部１１００からのデコード情報に対して、デコード処理部１１００から出力されるＰＣＭデータに対する帯域特性の最高帯域が低めに設定されることとなるので、その分、デコード処理部１１００によって復号されるＰＣＭデータの周波数特性に対する帯域拡張処理の拡張帯域が広く設定されることとなる。
【０２２９】
このように、帯域判定スレッショルド設定部１９００を設けることによって、再生されるＰＣＭデータの特徴やユーザーの好み等に応じて、帯域拡張処理の効果の大小を調整することが可能となる。
【０２３０】
（実施の形態１２）
図１９は、本発明の実施の形態１２に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図である。図１９において、音声処理装置９６００は、デコード処理部１１００と、オーバーサンプリング部１２００と、拡張帯域生成部１３００と、帯域可変バンドパスフィルタ１５００と、バンドパスフィルタコントローラ１６００と、帯域判定部１７００とを含んで構成される点においては、実施の形態３〜１２の場合と同様である。
【０２３１】
本実施形態が実施の形態３から１１の場合と異なる点は、音声処理装置９６００に、フィルタ係数テーブル１９２０が構成要素として含まれている点と、帯域判定部１７００内部にデコーダ別帯域判定切り替え手段としてデコーダ別帯域判定情報指定テーブル１７９０を備えている点にある。
【０２３２】
尚、本実施の形態では説明を容易とするために、デコード処理部１１００および帯域判定部１７００は図２０に示す構成であるものとする。
【０２３３】
フィルタ係数テーブル１９２０には、複数の組み合わせからなる、帯域可変バンドパスフィルタ１５００で使用するフィルタタップ係数が格納されており、フィルタタイプをポインタ情報として指定することにより、異なるフィルタ特性のタップ係数を帯域可変バンドパスフィルタ１５００へロードすることが可能である。
【０２３４】
図２０において、デコード処理部１１００は、デコード部１１９３およびデコードパラメータ情報送信部１１９４を含んでおり、更にデコード部１１９３は内部にデコーダ切り換え手段１１９５、ＭＰＥＧオーディオデコード手段１１９６、ＡＣ３デコード手段１１９７を含んで構成される。
【０２３５】
デコード部１１９３は、外部から入力されるオーディオビットストリームをデコード処理する機能を有しており、内部のデコーダ切り換え手段１１９５によりデコード手段の特定と切り換えを実施し、デコード処理を行うと同時にデコードパラメータ情報をデコードパラメータ情報送信部１１９４へ送信する。
【０２３６】
本実施の形態では、説明を容易とするため、デコード部１１９３内部にＭＰＥＧオーディオデコード手段１１９６、ＡＣ３デコード手段１１９７を含むこととしているが、ＭＰＥＧオーディオデコード手段１１９６は、ＭＰＥＧオーディオ方式により符号化されたオーディオビットストリームをデコードする手段であり、更にデコード処理と平行してデコードパラメータ情報としてサンプリング周波数情報、ビットレートインデックス情報、レイヤー情報をデコードパラメータ情報送信部１１９４に送信する機能を有し、ＡＣ３デコード手段１１９７は、ドルビーＡＣ３方式により符号化されたオーディオビットストリームをデコードする手段であり、更にデコード処理と平行してデコードパラメータ情報としてサンプリング周波数情報とスペクトル情報をデコードパラメータ情報送信部１１９４へ送信する機能を有するものとする。
【０２３７】
デコードパラメータ情報送信部１１９４は、デコード部１１９３から送られるデコードパラメータ情報を外部に送信する機能を有する。
【０２３８】
帯域判定部１７００は、デコードパラメータ情報受信部１７９２と、デコーダ指定情報受信部１７９１と、デコーダ別帯域判定情報指定テーブル１７９０とを含んで構成される。
【０２３９】
デコードパラメータ情報受信部１７９２は、デコード処理部１１００内部のデコードパラメータ情報送信部１１９４から送信されるデコードパラメータ情報を受信し、デコーダ別帯域判定情報指定テーブル１７９０へ送信する機能を有する。
【０２４０】
デコーダ指定情報受信部１７９１は、外部から指定されるデコーダ指定情報を受信し、デコーダ別帯域判定情報指定テーブル１７９０へ送信する機能を有する。
【０２４１】
デコーダ別帯域判定情報指定テーブル１７９０は、デコードパラメータ情報受信部１７９２から送信されるデコードパラメータ情報と、デコーダ指定情報受信部１７９１から送信されるデコーダ指定情報とによって、フィルタ係数テーブル１９２０のフィルタ係数ポインタ情報を生成するものである。
【０２４２】
また、本実施の形態の説明を容易とするため、デコーダ別帯域判定情報指定テーブル１７９０およびフィルタ係数テーブル１９２０のテーブルデータ構成例をそれぞれ図２１および図２２に示している。
【０２４３】
図２１は、デコーダ別帯域判定情報指定テーブル１７９０のうち、ＭＰＥＧオーディオとＡＣ３の場合のテーブル構成を示しており、ＭＰＥＧオーディオの場合には、サンプリング情報、ビットレートインデックス情報、レイヤー情報の組み合わせから、フィルタ係数テーブル１９２０のフィルタ係数ポインタ情報としてＴＢＬ０からＴＢＬ９いずれかの値を生成する構成となっており、ＡＣ３の場合には、スペクトル情報から、同様にフィルタ係数テーブル１９２０のフィルタ係数ポインタ情報としてＴＢＬ０からＴＢＬ９いずれかの値を生成する構成となっている。
【０２４４】
尚、図２１では、指定されるデコーダがＭＰＥＧオーディオの場合とＡＣ３の場合を例として記述しているが、本システムが対応するデコーダの分だけデコーダ毎のテーブルが存在するのは言うまでもない。
【０２４５】
図２２は、フィルタ係数テーブル１９２０のデータ構成を示しており、デコーダ別帯域判定情報指定テーブル１７９０によって指定されるＴＢＬ０からＴＢＬ９のフィルタ係数ポインタ情報から、帯域可変バンドパスフィルタ１５００へロードするフィルタタップ係数を指定するテーブルである。
【０２４６】
このように構成された音声処理装置について、本実施の形態では、まずサンプリング周波数が４４．１ｋＨｚ、ビットレートインデックス情報が９であるレイヤー２のＭＰＥＧオーディオ規格の符号化方式でエンコードされたオーディオ符号化信号を入力して音声信号に復号する場合について説明する。
【０２４７】
本実施の形態におけるデコード処理部１１００に、ＭＰＥＧ１オーディオ規格レイヤー２によって符号化されたオーディオ符号化信号が入力されると、デコード部１１９３では、デコーダ切り換え手段１１９５によりデコーダをＭＰＥＧオーディオと限定し、ＭＰＥＧオーディオデコード手段１１９６により復号処理を実施し、ＰＣＭデータを生成すると同時に、デコードパラメータ情報送信部１１９４に対してサンプリング周波数情報、ビットレートインデックス情報、レイヤー情報を送信する。
【０２４８】
この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００によって復号されるＰＣＭデータは、オーバーサンプリング部１２００によるオーバーサンプリング処理、拡張帯域生成部１３００による帯域拡張成分の生成は、いずれも実施の形態２から６の場合と同様に実施されるので、詳しい説明は省略する。
【０２４９】
帯域判定部１７００では、デコードパラメータ情報送信部１１９４から送信されるデコードパラメータ情報をデコードパラメータ情報受信部１７９２によって受信する。また、ここで、デコーダ指定情報受信部１７９１では、外部よりデコーダ指定情報として“ＭＰＥＧオーディオ”が指定されている。
【０２５０】
次に、デコーダ別帯域判定情報指定テーブル１７９０では、デコーダ指定情報をデコーダ指定情報受信部１７９１から、またデコードパラメータ情報をデコードパラメータ情報受信部１７９２から受け取り、デコーダ指定情報がＭＰＥＧオーディオであること、デコードパラメータ情報としてサンプリング周波数情報が“４４．１ｋＨｚ”、レイヤー情報が“レイヤー２”、ビットレートインデックス情報が“９”であることから、図２１で示される通り、フィルタ係数ポインタ情報として“ＴＢＬ５“をバンドパスフィルタコントローラ１６００へ送信する。
【０２５１】
更に、バンドパスフィルタコントローラ１６００では、フィルタ係数ポインタ情報が“ＴＢＬ５“であることから、図２２に示すフィルタ係数テーブル１９２０によって、フィルタタップ係数Ｃｏｅｆｆ［５１］〜Ｃｏｅｆｆ［５ｎ］の帯域可変バンドパスフィルタ１５００へのロード処理を行い、以降は、実施の形態３〜１２の場合と同様の動作が実施される。
【０２５２】
次に、本実施の形態では、ＡＣ３規格の符号化方式でエンコードされたサンプリング周波数４８ｋＨｚのオーディオ符号化信号を入力して音声信号に復号する場合について説明する。
【０２５３】
本実施の形態におけるデコード処理部１１００に、ＡＣ３によって符号化されたオーディオ符号化信号が入力されると、デコード部１１９３ではデコーダ切り換え手段１１９５によりデコーダをＡＣ３と限定し、ＡＣ３デコード手段１１９６により復号処理を実施し、ＰＣＭデータを生成すると同時に、デコードパラメータ情報送信部１１９４に対してサンプリング周波数情報とスペクトル情報を送信する。ここで、本実施の形態の説明を容易とするため、ＡＣ３デコード手段１１９７により生成されるスペクトル情報は、インデックス化された１０段階の値のうちのひとつであるとし、この場合は“１”が生成されたものとする。
【０２５４】
この場合、本実施の形態におけるデコード処理部１１００によって復号されるＰＣＭデータは、オーバーサンプリング部１２００によるオーバーサンプリング処理、拡張帯域生成部１３００による帯域拡張成分の生成は、いずれも本実施の形態のＭＰＥＧオーディオの場合と同様に実施される。
【０２５５】
帯域判定部１７００では、デコードパラメータ情報送信部１１９４から送信されるデコードパラメータ情報をデコードパラメータ情報受信部１７９２によって受信する。また、ここで、デコーダ指定情報受信部１７９１では外部よりデコーダ指定情報として“ＡＣ３”が指定されている。
【０２５６】
次に、デコーダ別帯域判定情報指定テーブル１７９０では、デコーダ指定情報をデコーダ指定情報受信部１７９１から、またデコードパラメータ情報をデコードパラメータ情報受信部１７９２から受け取り、デコーダ指定情報が“ＡＣ３”であること、デコードパラメータ情報としてサンプリング周波数情報が“４８ｋＨｚ”、スペクトル情報が“１”であることから、図２１で示される通り、フィルタ係数ポインタ情報として“ＴＢＬ３“をバンドパスフィルタコントローラ１６００へ送信する。
【０２５７】
更に、バンドパスフィルタコントローラ１６００では、フィルタ係数ポインタ情報が“ＴＢＬ３“であることから、図２２に示すフィルタ係数テーブル１９２０によって、フィルタタップ係数Ｃｏｅｆｆ［３１］〜Ｃｏｅｆｆ［３ｎ］の帯域可変バンドパスフィルタ１５００へのロード処理を行い、以降は、実施の形態３〜１１の場合と同様の動作が実施される。
【０２５８】
このように、本実施の形態によれば、デコーダ別帯域判定情報指定テーブル１７９０を設けることで、異なる複数のデコード処理に対応した場合でもそれぞれのデコード処理に応じた帯域判定処理を行うことが可能となるので、その分、より最適な帯域拡張処理を自動的に実現することが容易となる。
【０２５９】
しかも、本実施の形態によれば、デコーダ別帯域判定情報指定テーブル１７９０とフィルタ係数テーブル１９２０とを分離して構成することで、帯域判定処理が異なるデコーダ処理に応じた帯域判定処理の場合でも、フィルタタップ係数を共用できる構成で実現している。その結果として、フィルタタップ係数を共用できる分、フィルタタップ係数に要するメモリ資源を削減することが可能となる。
【０２６０】
尚、本実施の形態ではオーバーサンプリング部１２００を含んで構成される場合について説明したが、オーバーサンプリング部を含まない場合においても、実装の形態２から１１と同様、上限周波数ＦｃHをデコード処理部１１００に対するナイキスト条件に従って２４ｋＨｚ付近を上限とすることで、上記の実施の形態に比べ拡張帯域は限定される以外は、同様の効果を得ることができる。
【０２６１】
以上の各実施の形態では、帯域圧縮されたＰＣＭ音声信号の場合を例示および説明したが、本発明はリニアＰＣＭ音声信号であっても種々の周波数特性を有する音源を扱う場合などにも有効であることは言うまでもない。
【０２６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、入力符号化信号の帯域特性がナイキスト周波数（Ｆｓ／２）以下で欠落してしまうような場合や種々の周波数特性を有するリニアＰＣＭ音声信号の場合にも、ＰＣＭデータの性質に応じて帯域拡張を行うことで、高音質再生を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図
【図２】 本発明の実施の形態２に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図
【図３】 本発明の実施の形態３に係る音声処理装置の変形例を示す回路ブロック図
【図４】 本発明の実施の形態３に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図
【図５】 本発明の実施の形態３ににおける帯域判定部にスペクトルアナライザを含む例を示す回路ブロック図
【図６】 本発明の実施の形態４に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図
【図７】 本発明の実施の形態４におけるデコード処理部および帯域判定部の内部構成を示すブロック図
【図８】 本発明の実施の形態５に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図
【図９】 本発明の実施の形態５におけるデコード処理部および帯域判定部の内部構成を示すブロック図
【図１０】 本発明の実施の形態６に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図
【図１１】 本発明の実施の形態６におけるデコード処理部および帯域判定部の内部構成を示すブロック図
【図１２】 本発明の実施の形態７に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図
【図１３】 本発明の実施の形態７におけるデコード処理部および帯域判定部の内部構成を示すブロック図
【図１４】 本発明の実施の形態８に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図
【図１５】 本発明の実施の形態８におけるデコード処理部および帯域判定部の内部構成を示すブロック図
【図１６】 本発明の実施の形態９に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図
【図１７】 本発明の実施の形態１０に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図
【図１８】 本発明の実施の形態１１に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図
【図１９】 本発明の実施の形態１２に係る音声処理装置の一構成例を示す回路ブロック図
【図２０】 本発明の実施の形態１２におけるデコード処理部および帯域判定部の内部構成を示すブロック図
【図２１】 本発明の実施の形態１２における帯域判定部内に含まれるデコーダ別帯域判定情報指定テーブルのテーブルデータ構成例を示す図
【図２２】 本発明の実施の形態１２におけるフィルタ係数テーブルのテーブルデータ構成例を示す図
【図２３】 従来の音声処理装置の構成例を示す回路ブロック図
【符号の説明】
１０００、２０００、３０００、４０００、５０００、６０００、７０００、９０００、９１００、９２００、９３００、９４００、９５００、９６００、１００００ 音声処理装置
１１００ デコード処理部
１１１０ 補助情報解析部
１１２０ スペルトルデータ生成部
１１３０ ＰＣＭデータ生成部
１１４０ スペルトル情報送信部
１１５０ サブバンドデータ生成部
１１６０ サブバンド情報送信部
１１９０ ビットレート情報送信部
１１９１ サンプリング周波数情報送信部
１１９２ レイヤー情報送信部
１１９３ デコード部
１１９４ デコードパラメータ情報送信部
１１９５ デコーダ切り換え手段
１１９６ ＭＰＥＧオーディオデコード手段
１１９７ ＡＣ３デコード手段
１２００ オーバーサンプリング部
１３００ 拡張帯域生成部
１５００ 帯域可変バンドパスフィルタ
１６００ バンドパスフィルタコントローラ
１７００ 帯域判定部
１７１０ スペクトルアナライザ
１７２０ スペクトル情報受信部
１７３０ サブバンド振幅情報受信部
１７５０ ビットレート情報受信部
１７６０ サンプリング周波数情報受信部
１７７０ 帯域判定情報生成部
１７８０ レイヤー情報受信部
１７９０ デコーダ別帯域判定情報指定テーブル
１７９１ デコーダ指定情報受信部
１７９２ デコードパラメータ情報受信部
１８００ 帯域判定インターバル設定部
１９００ 帯域判定スレッショルド設定部
１９１０ 帯域判定情報スムージング部
１９２０ フィルタ係数テーブル
Claims (14)
- 符号化された音声信号を復号し再生する音声処理装置であって、
外部から入力される前記符号化音声信号を復号しＰＣＭデータを生成するデコード処理部と、
前記デコード処理部により復号処理されたＰＣＭデータに対して帯域拡張成分を生成する拡張帯域生成部と、
前記拡張帯域生成部からの帯域拡張成分を入力とし、通過帯域を可変して出力する帯域可変バンドパスフィルタと、
前記デコード処理部により復号処理されたＰＣＭデータと前記帯域可変バンドパスフィルタからの出力データを加算する加算器と、
前記デコード処理部より得られる前記符号化音声信号の復号情報を帯域判定情報として、前記帯域拡張成分に対する通過帯域を決定する帯域判定部と、
前記帯域判定部からの指示に応じて、前記帯域可変バンドパスフィルタの通過帯域の制御を行うバンドパスフィルタコントローラとを備えたことを特徴とする音声処理装置。 - 符号化された音声信号を復号し再生する音声処理装置であって、
外部から入力される前記符号化音声信号を復号しＰＣＭデータを生成するデコード処理部と、
前記デコード処理部により復号処理されたＰＣＭデータに対してオーバーサンプリング処理を行うオーバーサンプリング部と、
前記オーバーサンプリング部によりオーバーサンプリング処理されたＰＣＭデータに対して帯域拡張成分を生成する拡張帯域生成部と、
前記拡張帯域生成部からの帯域拡張成分を入力とし、通過帯域を可変して出力する帯域可変バンドパスフィルタと、
前記オーバーサンプリング部からの出力データと前記帯域可変バンドパスフィルタからの出力データを加算する加算器と、
前記デコード処理部より得られる前記符号化音声信号の復号情報を帯域判定情報として、前記帯域拡張成分に対する通過帯域を決定する帯域判定部と、
前記帯域判定部からの指示に応じて、前記帯域可変バンドパスフィルタの通過帯域の制御を行うバンドパスフィルタコントローラとを備えたことを特徴とする音声処理装置。 - 前記帯域判定部は、前記デコード処理部によって生成されるＰＣＭデータのスペクトル解析を行うスペクトルアナライザを含み、前記スペクトルアナライザの解析結果を前記帯域判定情報として、前記帯域拡張成分に対する通過帯域を決定することを特徴とする請求項１または２記載の音声処理装置。
- 前記デコード処理部は、前記符号化音声信号の補助情報の解析を行う補助情報解析部と、前記補助情報に基づいてスペクトルデータを生成するスペクトルデータ生成部と、前記スペクトルデータを変換しＰＣＭデータを生成するＰＣＭデータ生成部と、前記スペクトルデータ生成部で生成されるスペクトルデータのスペクトル情報を外部に送信するスペクトル情報送信部とを含み、
前記帯域判定部は、前記スペクトル情報送信部から送信されるスペクトル情報を受信するスペクトル情報受信部を含み、前記スペクトル情報を前記帯域判定情報として、前記帯域拡張成分に対する通過帯域を決定することを特徴とする請求項１または２記載の音声処理装置。 - 前記デコード処理部は、前記符号化音声信号の補助情報の解析を行う補助情報解析部と、前記補助情報に基づいて、サブバンドデータを生成するサブバンドデータ生成部と、前記サブバンドデータを帯域合成しＰＣＭデータを生成するＰＣＭデータ生成部と、前記サブバンドデータ生成部により生成されるサブバンドデータの振幅情報を外部に送信するサブバンド振幅情報送信部とを含み、
前記帯域判定部は、前記サブバンド振幅情報送信部から送信されるサブバンド振幅情報を受信するサブバンド振幅情報受信部を含み、前記サブバンド振幅情報を前記帯域判定情報として、前記帯域拡張成分に対する通過帯域を決定することを特徴とする請求項１または２記載の音声処理装置。 - 前記デコード処理部は、前記符号化音声信号の補助情報の解析を行う補助情報解析部と、前記補助情報に基づいて、復号処理を行いＰＣＭデータを生成するデコードコア部と、前記補助情報解析部により抽出されるビットレート情報を外部に送信するビットレート情報送信部とを含み、
前記帯域判定部は、前記ビットレート情報送信部から送信されるビットレート情報を受信するビットレート情報受信部と、特定のビットレート情報を前記ＰＣＭデータの特定の周波数特性に対応付けた第１のテーブルとを含み、前記第1のテーブルを用いて生成した前記帯域判定情報により前記帯域拡張成分に対する通過帯域を決定することを特徴とする請求項１または２記載の音声処理装置。 - 前記デコード処理部は、前記補助情報解析部により抽出されるサンプリング周波数情報を外部に送信するサンプリング周波数情報送信部を含み、
前記帯域判定部は、前記サンプリング周波数情報送信部から送信されるサンプリング周波数情報を受信するサンプリング周波数情報受信部と、前記サンプリング周波数情報および前記ビットレート情報の組み合わせにより前記帯域判定情報を生成する帯域判定情報生成部と、前記第１のテーブルの代わりに、特定のビットレート情報と特定のサンプリング周波数との組み合わせをポインタ情報として表わした第２のテーブルとを含み、前記帯域判定情報生成部が前記第２のテーブルを用いて生成した前記帯域判定情報により前記帯域拡張成分に対する通過帯域を決定することを特徴とする請求項６記載の音声処理装置。 - 前記デコード処理部は、前記補助情報解析部により抽出されるレイヤー情報を外部に送信するレイヤー情報送信部を含み、
前記帯域判定部は、前記レイヤー情報送信部から送信される前記レイヤー情報を受信するレイヤー情報受信部と、前記レイヤー情報、前記サンプリング周波数情報、および前記ビットレート情報の組み合わせにより前記帯域判定情報を生成する帯域判定情報生成部と、前記第２のテーブルの代わりに、特定のビットレート情報、特定のサンプリング周波数、特定のレイヤー情報の組み合わせをポインタ情報として表わした第３のテーブルとを含み、前記帯域判定情報生成部が前記第３のテーブルを用いて生成した前記帯域判定情報により前記帯域拡張成分に対する通過帯域を決定することを特徴とする請求項７記載の音声処理装置。 - 前記帯域判定部は、前記デコード処理部より送信される前記帯域判定情報の変化を自動的に平滑化する帯域判定スムージング部を備え、前記帯域判定スムージング部により平滑処理された帯域判定情報により前記帯域拡張成分に対する通過帯域を決定することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項記載の音声処理装置。
- 前記音声処理装置は、前記帯域判定部における帯域判定処理の時間間隔を外部からの信号に応じて設定する帯域判定インターバル設定部を備えたことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項記載の音声処理装置。
- 前記音声処理装置は、前記帯域判定部における帯域判定処理の各帯域に対するスペクトル情報の有無を判別するためのレベル閾値を外部からの信号に応じて設定する帯域判定スレッショルド設定部を備えたことを特徴とする請求項３または４記載の音声処理装置。
- 前記音声処理装置は、前記帯域判定部における帯域判定処理の各帯域に対するサブバンド振幅の有無を判別するためのレベル閾値を外部からの信号に応じて設定する帯域判定スレッショルド設定部を備えたことを特徴とする請求項５記載の音声処理装置。
- 前記デコード処理部は、少なくとも２種類以上の符号化方式のデコード処理に対応し、外部より指定されるデコーダ情報に基づいてデコード処理を切り換え、
前記帯域判定部は、外部より指定されるデコーダ情報に応じて帯域判定処理を切り替えるデコーダ別帯域判定切り替え手段を含んで構成されることを特徴とする請求項１から１ ２のいずれか一項記載の音声処理装置。 - 前記音声処理装置は、前記帯域可変バンドパスフィルタに使用するフィルタ係数を格納したフィルタ係数テーブルを備え、
前記デコーダ別帯域判定切り替え手段は、デコーダ毎に個別に帯域を指定するデコーダ別帯域判定情報指定テーブルであり、前記帯域判定部は、外部より指定されるデコーダ情報に応じて前記デコーダ別帯域判定情報指定テーブルより帯域判定を行い、前記バンドパスフィルタコンローラに対し、前記フィルタ係数テーブルのポインタ情報として帯域判定情報を送信することを特徴とする請求項１３記載の音声処理装置。
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