JP5281169B2 - 過渡信号符号化方法及び装置、復号化方法及び装置、並びに処理システム - Google Patents

Description

本発明は、通信技術の分野に関し、特に、過渡信号符号化方法及び装置、復号化方法及び装置、並びに処理システムに関する。

発話（スピーチ）信号を符号化するためのビットレート数の制限と人間の聴覚特性への影響とにより、音声（オーディオ）符号化アルゴリズムにおいては、発話信号内の低周波帯域情報が常に最初に符号化される。狭帯域発話と比較して、広帯域発話は、より完全かつより自然な特性を有し、従って、発話信号を伝送するための帯域幅を増加させることによって音響品質を向上させることが可能である。発話信号を符号化するためのビットレート数が小さい場合、発話信号の帯域幅範囲を拡張し、発話信号の品質を向上させるために、帯域幅拡張技術を採用することが可能である。

近年、帯域幅拡張技術は、大幅に発展し、低音用スピーカの音響増強及び符号化された声及び音声（ｃｏｄｅｄ ｖｏｉｃｅ ａｎｄ ａｕｄｉｏ）の高周波強調を含むいくつかの分野において商業用途が見出された。

現在の帯域幅拡張方法の中では、低周波帯域情報の符号化技術が既存の符号化及び復号化を採用し、高周波帯域情報の符号化及び復号化のプロセスの間、高周波帯域情報を符号化するために少数のビットが一般に採用され、復号化端において高周波帯域情報は高周波帯域と低周波帯域との間の相関を使用することによって回復される。

本発明の実施において、発明者は、過渡信号が非過渡信号の特性とは異なる以下の特性を有することを見出した。時間領域において過渡信号の信号エネルギーは大きな瞬時変化を有し、一方、周波数領域において過渡信号の周波数スペクトルは滑らかである。従来技術では、過渡信号の時間エンベロープ（ｔｉｍｅ ｅｎｖｅｌｏｐｅ）は修正されず、そして、フレームごとの時間−周波数変換及び周波数エンベロープの処理などの信号符号化プロセスにおける処理の影響により、過渡信号はプリエコーを生成する可能性があり、従って、従来技術は、復号化端において回復される過渡信号の効果が十分ではないという欠点を有する。

本発明は、過渡信号の回復の品質を向上させるように構成された過渡信号符号化方法及び装置、復号化方法及び装置、並びに処理システムに関する。

本発明の一実施形態は、過渡信号符号化方法を提供し、この方法は、
入力過渡信号の全てのサブフレームの時間エンベロープから、最大振幅値を有する最大時間エンベロープが位置している基準サブフレームを取得することと、
第１の差が予め設定された第１の閾値より大きくなるように基準サブフレームより前の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値を調節することと、ここで、第１の差は、基準サブフレームより前の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値と、最大時間エンベロープの振幅値との間の差であり、
調節された時間エンベロープをビットストリームに書き込むことと、を含む。

本発明の一実施形態は、過渡信号復号化方法を更に提供し、この方法は、
過渡信号の信号タイプを有する予め取得された信号の全てのサブフレームの時間エンベロープから、最大振幅値を有する最大時間エンベロープが位置している基準サブフレームを取得することと、
第１の差が予め設定された第１の閾値より大きくなるように基準サブフレームより前の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値を調節することと、ここで、第１の差は、基準サブフレームより前の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値と、最大時間エンベロープの振幅値との間の差であり、
調節された時間エンベロープに従って予め取得された時間領域信号を修正して、回復された過渡信号を取得することと、を含む。

本発明の一実施形態は、過渡信号符号化装置を更に提供し、この装置は、
入力過渡信号の全てのサブフレームの時間エンベロープから、最大振幅値を有する最大時間エンベロープが位置している基準サブフレームを取得するように構成された基準サブフレーム取得モジュールと、
第１の差が予め設定された第１の閾値より大きくなるように基準サブフレームより前の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値を調節するように構成された第１の振幅値調節モジュールと（ここで、第１の差は、基準サブフレームより前の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値と、最大時間エンベロープの振幅値との間の差であり）、
調節された時間エンベロープをビットストリームに書き込むように構成されたビットストリーム書き込みモジュールと、を含む。

本発明の一実施形態は、過渡信号復号化装置を更に提供し、この装置は、
過渡信号の信号タイプを有する予め取得された信号の全てのサブフレームの時間エンベロープから、最大振幅値を有する最大時間エンベロープが位置している基準サブフレームを取得するように構成された基準サブフレーム取得モジュールと、
第１の差が予め設定された第１の閾値より大きくなるように基準サブフレームより前の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値を調節するように構成された第１の振幅値調節モジュールと（ここで、第１の差は、基準サブフレームより前の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値と、最大時間エンベロープの振幅値との間の差であり）、
調節された時間エンベロープに従って予め取得された時間領域信号を修正して、回復された過渡信号を取得するように構成された時間領域信号修正モジュールと、を含む。

本発明の一実施形態は、過渡信号処理システムを更に提供し、このシステムは、
入力過渡信号の全てのサブフレームの時間エンベロープから、最大振幅値を有する最大時間エンベロープが位置している基準サブフレームを取得し、第１の差が予め設定された第１の閾値より大きくなるように基準サブフレームより前の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値を調節し、調節された時間エンベロープをビットストリームに書き込むように構成された過渡信号符号化装置と（ここで、第１の差は、基準サブフレームより前の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値と、最大時間エンベロープの振幅値との間の差であり）、
受信したビットストリームの時間エンベロープに従って予め取得された時間領域信号を修正して、回復された過渡信号を取得するように構成された過渡信号復号化装置と、を含む。

本発明の一実施形態は、別の過渡信号処理システムを更に提供し、このシステムは、
過渡信号の各サブフレームの時間エンベロープをビットストリームに書き込むように構成された過渡信号符号化装置と、
受信したビットストリームの信号の全てのサブフレームの時間エンベロープから、最大振幅値を有する最大時間エンベロープが位置している基準サブフレームを取得し、第１の差が予め設定された第１の閾値より大きくなるように基準サブフレームより前の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値を調節し、調節された時間エンベロープに従って予め取得された時間領域信号を修正して、回復された過渡信号を取得するように構成された過渡信号復号化装置と、を含み、ここで、第１の差は、基準サブフレームより前の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値と、最大時間エンベロープの振幅値との間の差である。

本発明の過渡信号符号化方法及び装置、復号化方法及び装置、並びに処理システムによれば、過渡信号の特性に従って時間エンベロープが修正され、その結果、最大振幅値を有する時間エンベロープの振幅値と、最大振幅値を有する時間エンベロープに対応するサブフレームより前のその他のサブフレームの時間エンベロープの振幅値との間の差がより明確になり、これにより、過渡信号の回復の効果が向上する。

本発明による技術的解決法をより明確にするために、本発明の実施形態又は従来技術を示す添付の図面について、以下に概説する。明らかに、添付の図面は、例示のみを目的とするものであり、当業者は、いかなる創造的な活動も行うことなく、そのような添付の図面から、その他の図面を導き出すことが可能である。

本発明の第１の実施形態による過渡信号符号化方法のフローチャートである。 本発明の第２の実施形態による過渡信号符号化方法のフローチャートである。 本発明の第２の実施形態による過渡信号の時間エンベロープを修正する符号化端の一実施形態のブロック図である。 本発明の第３の実施形態による過渡信号復号化方法のフローチャートである。 本発明の第４の実施形態による過渡信号復号化方法のフローチャートである。 本発明の第４の実施形態による過渡信号の時間エンベロープを修正する復号化端の一実施形態のブロック図である。 本発明の第５の実施形態による過渡信号符号化装置の概略構成図である。 本発明の第６の実施形態による過渡信号符号化装置の概略構成図である。 本発明の第７の実施形態による過渡信号復号化装置の概略構成図である。 本発明の第８の実施形態による過渡信号復号化装置の概略構成図である。 本発明の第９の実施形態による過渡信号処理システムの概略構成図である。

本発明の技術的解決法について、更に、添付の図面及び以下の実施形態を参照して詳細に説明する。本発明の実施形態による技術的解決法について、添付の図面を参照して、以下に、明確かつ完全に説明する。説明する実施形態は、本発明の実施形態の全てではなく、一部にすぎないということは明らかである。当業者によって、本発明の実施形態に基づいて、創造的な活動なしに得られる、他の全ての実施形態は、本発明の保護範囲内に入る。

図１は、本発明の第１の実施形態による過渡信号符号化方法のフローチャートである。図１に示すように、本方法は以下のステップを含む。

ステップ１１において、入力過渡信号の全てのサブフレームの時間エンベロープから、最大振幅値を有する時間エンベロープ（すなわち、最大時間エンベロープ）が位置しているサブフレームが取得され、ここで、このサブフレームは、本発明の実施形態において記載される基準サブフレームである。

入力信号を符号化するためのビット数が不十分である場合、高周波帯域情報を符号化するプロセスの間、少数のビットが高周波帯域の重要な情報を符号化するために一般に採用され、利用可能なビットの数が一定である場合、高周波帯域情報をより良好に回復するために、異なるタイプの信号に対して異なる符号化技術が採用されるように、入力信号が分類されてもよく、例えば、入力信号が過渡信号と非過渡信号とに分類されてもよい。本実施形態は、主に過渡信号の処理に関する。

本発明の実施形態による時間エンベロープを取得する方法は、入力信号を１つ以上のサブフレームに分割し、各サブフレームのエネルギー情報、例えば、各サブフレームのエネルギーと各サブフレームのエネルギー情報の平方根とを取得して、エネルギー情報を取得し、取得されたエネルギー情報を使用することによって入力時間領域信号の波形特性又は振幅トレンドを概略的に表すことを含む。

過渡信号の時間エンベロープが取得された後、時間エンベロープは過渡信号の特性に従って修正されてもよく、その結果、修正された時間エンベロープ内で過渡信号に含まれるサブフレームの時間エンベロープの振幅値の間の差がより明確になり、これは、最大振幅値を有する時間エンベロープの振幅値とその他の時間エンベロープの振幅値との間の差がより明確になるという点で特に表され、過渡信号の特性が強調される。

ステップ１３において、第１の差が予め設定された第１の閾値より大きくなるように基準サブフレームより前の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値が調節され、ここで、第１の差は、基準サブフレームより前の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値と、最大時間エンベロープの振幅値との間の差である。

第１の閾値は、以下の方法によって決定されてもよい。すなわち、基準サブフレームより前の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値を元の振幅値の１／８〜１／２に減少させ、サブフレームの時間エンベロープの調節された振幅値と基準サブフレームの時間エンベロープの振幅値との間の差を取得し、その差を第１の閾値として使用してもよい。

ステップ１５において、調節された時間エンベロープがビットストリームに書き込まれる。

本技術的解決法に基づいて、時間エンベロープの調節は、基準サブフレームより後の各サブフレームの時間エンベロープの平均振幅値を計算し、平均振幅値が予め設定された基準値以下である場合、第２の差が予め設定された第２の閾値より大きくなるように基準サブフレームより後の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値を調節することを更に含んでもよく、ここで、第２の差は、基準サブフレームより後の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値と、最大時間エンベロープの振幅値との間の差である。

予め設定された基準値は、基準サブフレームの時間エンベロープの振幅値の１／３〜３／５であるように選択されてもよく、第２の閾値は、以下の方法によって決定されてもよい。すなわち、基準サブフレームより後の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値を元の振幅値の１／８〜１／２に減少させ、サブフレームの時間エンベロープの調節された振幅値と、基準サブフレームの時間エンベロープの振幅値との間の差を取得し、その差を第２の閾値として使用してもよい。

基準サブフレーム以外の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値が調節された後に、本技術的解決法における時間領域信号の調節は、過渡信号の各サブフレームの調節された時間エンベロープの平均エネルギーが予め設定された第３の閾値より大きくなるように基準サブフレームの時間エンベロープの振幅値を調節することを更に含んでもよい。

第３の閾値は、以下の条件を満たす範囲から選択されてもよい。過渡信号の各サブフレームの調節された時間エンベロープの平均エネルギーが、各サブフレームの調節された時間エンベロープの平均エネルギーと同等であり、例えば、前者は、後者の０．８〜１．２倍である。

復号化端において回復される過渡信号の品質を向上させるために、過渡信号に対応する時間エンベロープはより細かく符号化される必要がある。本実施形態では、過渡信号に対応する時間エンベロープを細かく符号化するプロセスの間、非過渡信号と区別される過渡信号の特性に従って、過渡信号の時間エンベロープが修正されてもよく、その結果、過渡信号によって含まれるサブフレームの時間エンベロープの振幅値の間の差がより明確になり、これにより、復号化端において回復される過渡信号の品質が向上する。

本実施形態では、過渡信号の時間エンベロープが過渡信号の特性に従って修正され、過渡信号のサブフレームの時間エンベロープの振幅値の間の差が拡大され、修正された時間エンベロープ情報が復号化端に送信され、従って、ビット数を消費することなく、過渡信号の位置情報が符号化され、符号化された位置情報が復号化端に送信され、すなわち、復号化端において回復される過渡信号の品質を向上させる技術的効果が、符号化端によって必要とされるビット数を増加させることなく実現されることが可能である。

図２は、本発明の第２の実施形態による過渡信号符号化方法のフローチャートである。図２に示すように、本方法は以下のステップを含む。

ステップ２１において、入力信号が低周波帯域信号と高周波帯域信号とに分解され、低周波帯域信号に関しては、ステップ２３が実行され、高周波帯域信号に関しては、ステップ２５が実行される。

ステップ２３において、入力信号内の低周波帯域信号のパラメータがビットストリームに入力され、ステップ２１７が実行される。

本実施形態では、低周波帯域信号（広帯域信号）のパラメータは、符号器を介してビットストリームに入力される。

ステップ２５において、入力信号（高周波信号）の信号タイプが判定され、信号タイプ情報がビットストリームに入力され、ここで、信号タイプ情報は、入力信号（すなわち、現在符号化されている信号）が過渡信号であるか又は非過渡信号であるかを示すように構成される。

入力信号の信号タイプをより正確に判定するために、ステップ２５は、ステップ２５０１〜２５０９（図示せず）を含んでもよい。

ステップ２５０１において、高周波帯域信号内の予め設定された数の連続したフレームを使用してロングフレームが形成され、ロングフレームの平均エネルギーが計算される。

ロングフレームを形成する一様式では、現在のフレームと現在フレームより前の２つのフレームとを含む３つの連続したフレームが結合されてロングフレームを形成し、又は、現在のフレームと現在のフレームより前のフレームと現在のフレームより後のフレームとを含む３つの連続したフレームが結合されてロングフレームを形成し、又は、いくつかのその他の連続したフレームが結合されてロングフレームを形成する。ロングフレームの平均エネルギーは、式（１）に従って計算されてもよい。

式（１）において、ｇａｉｎは、ロングフレームの平均エネルギーであり、ｘ［ｉ］は、時間領域信号のｉ番目のサンプリング点の信号値であり、Ｎは、ロングフレーム全体のサンプリング点の総数である。

ステップ２５０３において、ロングフレームはいくつかのサブフレームに分割され、各サブフレームの平均エネルギーが計算される。

本実施形態では、各フレームが５ｍｓのフレーム長を有すると仮定され、その場合、ロングフレームのフレーム長は１５ｍｓであり、ロングフレームのフレーム長は４８０のサンプリング点を含み、そして、ロングフレームが１２のサブフレームに分割される場合、各サブフレームのフレーム長は４０サンプリング点である。各サブフレームの平均エネルギーｓｕｂ＿ｇａｉｎ［ｉ］が計算される。

ステップ２５０５において、第３の差及び第４の差がそれぞれ計算され、ここで、第３の差は、各サブフレームの平均エネルギーと、ロングフレームの平均エネルギーとの間の最大差であり、第３の差は、式（２）に従って計算され、第４の差は、２つの連続したサブフレームの平均エネルギーの間の最大差であり、第４の差は、式（３）に従って計算される。

式（２）において、ｓｕｂ＿ｇａｉｎ［ｉ］は、各サブフレームの平均エネルギーを表し、ｇａｉｎは、ロングフレームの平均エネルギーを表し、ｍａｘ＿ｄｅｖｉａｔｉｏｎは、各サブフレームの平均エネルギーと、ロングフレームの平均エネルギーとの間の最大差、すなわち、本発明の実施形態における第３の差を表す。

式（３）において、ｓｕｂ＿ｇａｉｎ［ｉ］及びｓｕｂ＿ｇａｉｎ［ｉ＋１］はそれぞれ、２つの連続したサブフレームの平均エネルギーを表し、ｍａｘ＿ｒｉｓｅは、ロングフレーム内の２つの連続したサブフレームの平均エネルギーの間の最大差、すなわち、本発明の実施形態における第４の差を表す。

ステップ２５０７において、ロングフレームの平均エネルギーが第４の閾値と比較され、第３の差が第５の閾値と比較され、第４の差が第６の閾値と比較され、ロングフレームの平均エネルギーが第４の閾値より大きく、第３の差が第５の閾値より大きく、かつ、第４の差が第６の閾値より大きい場合（すなわち、式（４）が満たされる場合）、高周波帯域信号は過渡信号であると判定され、それ以外の場合、高周波帯域信号は非過渡信号であると判定される。

式（４）において、α１は、第４の閾値を表し、α２は、第５の閾値を表し、α３は、第６の閾値を表す。α１、α２、及びα３の値は、入力過渡信号の振幅と相互に関連があり、過渡信号の全体的振幅が大きい場合、α１、α２、及びα３の値は大きく、過渡信号の全体的振幅が小さい場合、α１、α２、及びα３の値は小さい。例えば、過渡信号の時間エンベロープの基準パワーレベルが−２６ｄＢである場合、α１、α２、及びα３の値は、５＜α１＜１０、２＜α２＜５、１＜α３＜３の範囲内にある。

ステップ２５０９において、取得されたカテゴリ情報がビットストリームに入力され、カテゴリ情報は、過渡信号情報と非過渡信号情報とを含み、そして、ステップ２１７が実行される。過渡信号に関しては、ステップ２７が実行され、非過渡信号に関しては、非過渡信号の時間エンベロープと周波数領域エンベロープとが、従来技術における方法を使用することによって取得されてもよく、これについてはここでは繰り返さない。

入力信号を分類する方法は、本発明による時間エンベロープの修正と組み合わせて使用されてもよく、更に、過渡信号の各サブフレームの時間エンベロープが修正されない場合、入力信号を分類する方法は、従来技術における過渡信号を符号化する方法と組み合わせて使用されてもよく、この場合、過渡信号の識別の正確さはやはり向上させられることが可能であり、これにより、復号化端における過渡信号の回復の効果が向上するということに留意されたい。

ステップ２６において、入力信号の各サブフレームの時間エンベロープがそれぞれ計算され、入力信号の信号タイプが過渡信号である場合、ステップ２７が実行され、入力信号の信号タイプが非過渡信号である場合、ステップ２９が実行される。

ステップ２７において、過渡信号の時間エンベロープが修正される。

過渡信号の特性を強調するために、過渡信号の時間エンベロープが修正され、例えば、最大振幅値を有する時間エンベロープに対して振幅値を増加させる修正が実行され、かつ／又は、その他の時間エンベロープに対して振幅値を減少させる修正が実行される。具体的には、ステップ２７は、ステップ２７０１〜ステップ２７１９を含んでもよい。図３は、本発明の第２の実施形態による過渡信号の時間エンベロープを修正する符号化端の一実施形態のブロック図である。図３に示すように、過渡信号の時間エンベロープに対して実行される修正は、ステップ２７０１〜ステップ２７１９を含む。

ステップ２７０１において、過渡信号の各サブフレームの時間エンベロープが計算されて、各サブフレームの時間エンベロープｔＥｎｖ［ｉ］が取得される。

ステップ２７０３において、ステップ２７０１で取得されたサブフレームの時間エンベロープを調べることによって、最大時間エンベロープが位置しているサブフレームとそのサブフレームに対応する位置情報とが取得され、ここで、そのサブフレームは、本発明の実施形態における基準サブフレームであり、説明の便宜のために、基準サブフレームの位置情報は、以下ではｐｏｓと表される。

ステップ２７０５において、現在のサブフレームの位置情報（ｉ）が基準サブフレームの位置情報（ｐｏｓ）と比較され、現在のサブフレームが基準サブフレームより前（すなわち、ｉ＜ｐｏｓ）である場合、ステップ２７０７が実行され、それ以外の場合、ステップ２７０９が実行される。

ステップ２７０７において、現在のサブフレームの時間エンベロープに対して振幅値を減少させる修正が実行されて、第１の修正されたエンベロープが取得され、ステップ２７１９が実行される。振幅値を減少させる比率は、サブフレームに対応する時間エンベロープの振幅値と、基準サブフレームに対応する時間エンベロープの振幅値との間の差に従って決定されてもよく、差が大きい場合、振幅値を減少させる小さな比率が選択されてもよく、それ以外の場合、振幅値を減少させる大きな比率が選択されてもよい。図３は、現在のサブフレームの時間エンベロープの値を２で割る修正を示し、その結果、現在のサブフレームの修正された時間エンベロープ（すなわち、本発明の実施形態における、第１の修正されたエンベロープ）は、修正の前の時間エンベロープの１／２であるように減少させられ、すなわち、

,
となり、上式で、ｔＥｎｖ［ｉ］’は、現在のサブフレームの修正された時間エンベロープを表し、ｔＥｎｖ［ｉ］は、修正の前の、現在のサブフレームの時間エンベロープを表す。

ステップ２７０９において、基準サブフレームより後の各サブフレームの時間エンベロープの平均値

が計算される。

基準サブフレームより後の各サブフレームの時間エンベロープの平均値と予め設定された基準値との間の差が大きい場合、これは、元の信号の最大時間エンベロープに対応する基準サブフレームがその後のサブフレームと比較して急峻に変化したことを示し、そして、回復された信号が元の特性を満たすことを可能にするために、サブフレームは修正されてもよい。基準サブフレームより後の各サブフレームの時間エンベロープの平均値と予め設定された基準値との間の差が小さい場合、これは、元の信号の最大時間エンベロープに対応する基準サブフレームがその後のサブフレームと比較して急峻に変化していないことを示し、この場合、サブフレームは修正されなくてもよい。好ましくは、予め設定された基準値は、過渡信号の最大時間エンベロープの１／３〜３／５である。

ステップ２７１３において、現在のサブフレームの位置情報が基準サブフレームの位置情報と比較されて、現在のサブフレームが基準サブフレームであるかどうかが判定され、そうである場合、ステップ２７１５が実行され、それ以外の場合、ステップ２７１７が実行される。

ステップ２７１５において、基準サブフレームに対応する時間エンベロープに対して振幅値を増加させる修正が実行されて、第２の修正されたエンベロープが取得され、ステップ２７１９が実行される。

図３は、現在のサブフレームの時間エンベロープの値に√２を掛ける修正を示し、その結果、基準サブフレームの修正された時間エンベロープ（すなわち、本発明の実施形態における第２の修正されたエンベロープ）は、修正の前の時間エンベロープの√２倍であるように増加させられ、すなわち、

となり、上式で、ｔＥｎｖ［ｐｏｓ］’は、基準サブフレームの修正された時間エンベロープを表し、ｔＥｎｖ［ｐｏｓ］は、修正の前の基準サブフレームの時間エンベロープを表す。

ステップ２７１７において、現在のサブフレームの時間エンベロープに対して振幅値を減少させる修正が実行されて、第３の修正されたエンベロープが取得され、ステップ２７１９が実行される。振幅値を減少させる比率は、サブフレームに対応する時間エンベロープの振幅値と基準サブフレームに対応する時間エンベロープの振幅値との間の差に従って決定されてもよく、差が大きい場合、振幅値を減少させる小さな比率が選択されてもよく、それ以外の場合、振幅値を減少させる大きな比率が選択されてもよい。

図３は、現在のサブフレームの時間エンベロープの値を２で割る修正を示し、その結果、現在のサブフレームの修正された時間エンベロープ（すなわち、本発明の実施形態における第３の修正されたエンベロープ）は、修正の前の時間エンベロープの１／２であるように減少させられ、すなわち、

となり、上式で、ｔＥｎｖ［ｉ］’は、現在のサブフレームの修正された時間エンベロープを表し、ｔＥｎｖ［ｉ］は、修正の前の現在のサブフレームの時間エンベロープを表す。

ステップ２７１９において、ステップ２７０７で取得された第１の修正されたエンベロープと、ステップ２７１５で取得された第２の修正されたエンベロープと、ステップ２７１７で取得された第３の修正されたエンベロープとが結合されて、過渡信号の修正された時間エンベロープが取得される。

ステップ２７０１〜ステップ２７１９を介して過渡信号の時間エンベロープの修正が完了し、過渡信号の修正された時間エンベロープが取得される。

ステップ２１１において、入力信号内の高周波帯域信号に対して時間−周波数変換が実行されて、高周波帯域信号の周波数領域信号が取得される。

過渡信号の周波数領域エンベロープが取得される場合、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）及び変形離散コサイン変換（ＭＤＣＴ）などの変換方法を介して過渡信号に対応する時間領域信号が周波数領域に変換されて、周波数領域内の過渡信号に対応する周波数領域信号が取得される。

ステップ２１１及びステップ２５の時間順序に対して制限は課されない。

ステップ２１３において、周波数領域信号の各サブ帯域の周波数領域エンベロープが計算されて、高周波帯域信号の周波数領域エンベロープが取得される。

本発明の実施形態における周波数領域エンベロープは、周波数領域信号を１つ以上のサブ帯域に分割し、各サブ帯域のエネルギー情報を又は各サブ帯域のエネルギー情報の平方根を取得し、取得されたエネルギー情報又は取得されたエネルギー情報の平方根を使用することによって、周波数領域信号の波形特性又は振幅トレンドを概略的に表すことを意味する。従って、周波数領域信号は１つ以上のサブ帯域に分割され、各サブ帯域のエネルギー情報又は各サブ帯域のエネルギー情報の平方根が取得され、取得されたエネルギー情報又は取得されたエネルギー情報の平方根を使用することによって、周波数領域信号の各サブ帯域の周波数領域エンベロープが取得される。

ステップ２１５において、取得された高周波帯域信号の周波数領域エンベロープが定量化され、次に、ビットストリームに追加され、ステップ２１７が実行される。

ステップ２１７において、低周波帯域信号のパラメータと、高周波帯域信号の信号タイプ情報と、周波数領域エンベロープと、修正された時間エンベロープとが追加されたビットストリームが復号化端に送信され、ここで、信号タイプ情報は、現在符号化されている信号が過渡信号であるか又は非過渡信号であるかを示すように構成され、その結果、復号化端は、信号タイプ情報に従って、復号化されている現在の信号のタイプを判定することが可能である。

本実施形態では、現在の高周波帯域信号の信号タイプが判定される際に、高周波帯域信号内のいくつかの連続したフレームの情報を結合することによって、過渡信号の識別が実行され、従って、過渡信号の識別の正確さが向上し、過渡信号はより正確に入力高周波帯域信号から分離されることが可能であり、更に、本実施形態では、分離された過渡信号に対応する時間エンベロープが修正され、その結果、過渡信号のサブフレームの時間エンベロープの振幅値の間の差がより明確になり、これにより、復号化端において回復される過渡信号の品質が向上する。

図４は、本発明の第３の実施形態による過渡信号復号化方法のフローチャートである。図４に示すように、本方法は以下のステップを含む。

ステップ４１において、過渡信号の信号タイプを有する予め取得された信号の全てのサブフレームの時間エンベロープから、最大振幅値を有する時間エンベロープ（すなわち、最大時間エンベロープ）が位置しているサブフレームが取得され、ここで、このサブフレームは、本発明の実施形態において記載される基準サブフレームである。

過渡信号の時間エンベロープの修正は、符号化端又は復号化端において実行されてもよい。本実施形態では、復号化端において過渡信号の特性に従って時間エンベロープが修正され、その結果、修正された時間エンベロープにおいて、過渡信号のサブフレームの最大振幅値を有する時間エンベロープの振幅値と、その他のエンベロープの振幅値との間の差がより明確になり、過渡信号の特性が強調される。

ステップ４３において、第１の差が予め設定された第１の閾値より大きくなるように基準サブフレームより前の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値が調節され、ここで、第１の差は、基準サブフレームより前の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値と、最大時間エンベロープの振幅値との間の差である。

第１の閾値は、以下の方法によって決定されてもよい。すなわち、基準サブフレームより前の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値を元の振幅値の１／８〜１／２に減少させ、サブフレームの時間エンベロープの調節された振幅値と基準サブフレームの時間エンベロープの振幅値との間の差を取得し、その差を第１の閾値として使用してもよい。

本技術的解決法に基づいて、時間エンベロープの調節は、基準サブフレームより後の各サブフレームの時間エンベロープの平均振幅値を計算し、平均振幅値が予め設定された基準値以下である場合、第２の差が予め設定された第２の閾値より大きくなるように基準サブフレームより後の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値を調節することを更に含んでもよく、ここで、第２の差は、基準サブフレームより後の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値と、最大時間エンベロープの振幅値との間の差である。

予め設定された基準値は、基準サブフレームの時間エンベロープの振幅値の１／３〜３／５であるように選択されてもよく、第２の閾値は、以下の方法によって決定されてもよい。すなわち、基準サブフレームより後の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値を元の振幅値の１／８〜１／２に減少させ、サブフレームの時間エンベロープの調節された振幅値と、基準サブフレームの時間エンベロープの振幅値との間の差を取得し、その差を第２の閾値として使用してもよい。

基準サブフレーム以外の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値が調節された後に、本技術的解決法における時間領域信号の調節は、過渡信号の各サブフレームの調節された時間エンベロープの平均エネルギーが予め設定された第３の閾値より大きくなるように基準サブフレームの時間エンベロープの振幅値を調節することを更に含んでもよい。

第３の閾値は、以下の条件を満たす範囲から選択されてもよい。過渡信号の各サブフレームの調節された時間エンベロープの平均エネルギーが各サブフレームの調節された時間エンベロープの平均エネルギーと同等であり、例えば、前者は、後者の０．８〜１．２倍である。

ステップ４５において、調節された時間エンベロープに従って、予め取得された時間領域信号が修正されて、回復された過渡信号が取得される。

符号化端からのビットストリームが復号化されて、過渡信号の信号タイプを有する信号の各サブ帯域の周波数領域エンベロープが取得される。正規化された低周波帯域の周波数領域信号又はランダムノイズから周波数領域励起信号が取得され、周波数領域励起信号と周波数領域エンベロープとに従って周波数領域信号が生成され、周波数領域信号に対して周波数−時間変換が実行されて、時間領域信号が取得される。次に、時間領域信号は、修正された時間エンベロープに従って修正され、その結果、復号化端において過渡信号が回復される。

本実施形態では、復号化端において過渡信号の時間エンベロープが修正され、その結果、修正された時間エンベロープにおいて最大振幅値を有する時間エンベロープの振幅値とその他の時間エンベロープの振幅値との間の差がより明確になって、過渡信号の特性が強調され、これにより、復号化端において回復される過渡信号の品質が向上する。

図５は、本発明の第４の実施形態による過渡信号復号化方法のフローチャートである。図５に示すように、本方法は以下のステップを含む。

ステップ５１において、符号化端からのビットストリームが復号化されて、高周波帯域信号の時間エンベロープと信号タイプ情報とが取得され、信号タイプが過渡信号である場合、ステップ５２が実行され、信号タイプが非過渡信号である場合、ステップ５１８が実行される。

ステップ５２において、取得された信号タイプ情報が信号タイプが過渡信号であることを示す場合、時間エンベロープが修正されて、修正された時間エンベロープが取得され、ステップ５１８が実行される。

過渡信号の特性を強調するために、現在の信号タイプが過渡信号である場合、時間エンベロープが修正される。最大振幅値を有する時間エンベロープに対して振幅値を増加させる修正が実行され、かつ／又は、その他の時間エンベロープに対して振幅値を減少させる修正が実行される。ステップ５２は、ステップ５２０１〜ステップ５２１９を含んでもよい。図６は、本発明の第４の実施形態による過渡信号の時間エンベロープを修正する復号化端の一実施形態のブロック図である。図６に示すように、現在の信号タイプが過渡信号である場合、復号化端によって時間エンベロープに対して実行される修正は、ステップ５２０１〜ステップ５２１９を含む。

ステップ５２０１において、符号化端からのビットストリームが復号化されて、高周波帯域信号の各サブフレームの時間エンベロープと信号タイプ情報とが取得される。信号タイプ情報がビットストリーム内の現在の信号のタイプが過渡信号であることを示す場合、ステップ５２０３が実行されて、時間エンベロープが修正され、信号タイプ情報がビットストリーム内の現在の信号のタイプが非過渡信号であることを示す場合、従来技術における復号化方法を使用することによって信号が復号化されて、非過渡信号が回復され、これについてはここでは繰り返さない。

ステップ５２０３において、ステップ５２０１で取得されたサブフレームの時間エンベロープを調べることによって、最大時間エンベロープが位置しているサブフレームとそのサブフレームに対応する位置情報とが取得され、ここで、そのサブフレームは本発明の実施形態における基準サブフレームであり、説明の便宜のために、基準サブフレームの位置情報は以下ではｐｏｓと表される。

ステップ５２０５において、現在のサブフレームの位置情報（ｉ）が基準サブフレームの位置情報（ｐｏｓ）と比較され、現在のサブフレームが基準サブフレームより前（すなわち、ｉ＜ｐｏｓ）である場合、ステップ５２０７が実行され、それ以外の場合、ステップ５２０９が実行される。

ステップ５２０７において、現在のサブフレームの時間エンベロープに対して振幅値を減少させる修正が実行されて、第１の修正されたエンベロープが取得され、ステップ５２１９が実行される。

例えば、現在のサブフレームの時間エンベロープの値を４で割る修正が採用され、その結果、現在のサブフレームの修正された時間エンベロープ（すなわち、本発明の実施形態における、第１の修正されたエンベロープ）は、修正の前の時間エンベロープの１／４であるように減少させられ、すなわち、

となり、上式で、ｔＥｎｖ［ｉ］’は、現在のサブフレームの修正された時間エンベロープを表し、ｔＥｎｖ［ｉ］は、修正の前の現在のサブフレームの時間エンベロープを表す。

ステップ５２１３において、現在のサブフレームの位置情報が基準サブフレームの位置情報と比較されて、現在のサブフレームが基準サブフレームであるかどうかが判定され、そうである場合、ステップ５２１５が実行され、それ以外の場合、ステップ５２１７が実行される。

ステップ５２１５において、基準サブフレームに対応する時間エンベロープに対して振幅値を増加させる修正が実行されて、第２の修正されたエンベロープが取得され、ステップ５２１９が実行される。

例えば、現在のサブフレームの時間エンベロープの値に√３を掛ける修正が実行され、その結果、基準サブフレームの修正された時間エンベロープ（すなわち、本発明の実施形態における第２の修正されたエンベロープ）は、修正の前の時間エンベロープの√３倍であるように増加させられ、すなわち、

となり、上式で、ｔＥｎｖ［ｐｏｓ］’は、基準サブフレームの修正された時間エンベロープを表し、ｔＥｎｖ［ｐｏｓ］は、修正の前の基準サブフレームの時間エンベロープを表す。

ステップ５２１７において、現在のサブフレームの時間エンベロープに対して振幅値を減少させる修正が実行されて、第３の修正されたエンベロープが取得され、ステップ５２１９が実行される。

例えば、現在のサブフレームの時間エンベロープの値を４で割る修正が採用され、その結果、現在のサブフレームの修正された時間エンベロープ（すなわち、本発明の実施形態における第３の修正されたエンベロープ）は、修正の前の時間エンベロープの１／４であるように減少させられ、すなわち、

となり、上式で、ｔＥｎｖ［ｉ］’は、現在のサブフレームの修正された時間エンベロープを表し、ｔＥｎｖ［ｉ］は、修正の前の現在のサブフレームの時間エンベロープを表す。

ステップ５２１９において、ステップ５２０７で取得された第１の修正されたエンベロープと、ステップ５２１５で取得された第２の修正されたエンベロープと、ステップ５２１７で取得された第３の修正されたエンベロープと、ステップ５２１１における修正条件を満たさず且つ時間領域修正を受けていない時間エンベロープとが結合されて、過渡信号の修正された時間エンベロープが取得される。

ステップ５２０１〜ステップ５２１９を介して過渡信号の時間エンベロープの修正が完了し、過渡信号の修正された時間エンベロープが取得される。

ステップ５３において、符号化端からのビットストリームが復号化されて、低周波帯域信号が取得され、ステップ５１９が実行される。

本実施形態では、ビットストリーム内の低周波帯域信号は、復号器によって復号化される。

ステップ５１及びステップ５３の時間順序に対して制限は課されない。

ステップ５５において、高周波帯域信号の周波数領域励起信号が生成される。

高周波帯域信号の周波数領域励起信号は、正規化された低周波帯域の周波数領域信号又はランダムノイズから取得される。

ステップ５７において、符号化端からのビットストリームが復号化されて、高周波帯域信号の各サブ帯域の周波数領域エンベロープが取得される。

ステップ５５及びステップ５７の時間順序に対して制限は課されない。

ステップ５９において、高周波帯域信号の各サブ帯域の周波数領域エンベロープを使用することによって、周波数領域励起信号が修正される。

修正の目的は、回復された周波数スペクトルのエネルギーが実際の高周波帯域スペクトルのエネルギーと同等であることを可能にすることである。

ステップ５１１において、修正された周波数領域励起信号に従って、高周波帯域の周波数領域信号が生成され、高周波帯域の周波数領域信号は、式（５）に従って計算されてもよい。

式（５）において、ｅｘｃ［ｉ］は、周波数領域励起信号を表し、ｆＥｎｖ［ｊ］は、周波数領域エンベロープを表し、ｓｐｅｃｔｒｕｍ［ｉ］は、高周波帯域の周波数領域信号を表す。

ステップ５１３において、生成された高周波帯域の周波数領域信号に対して周波数−時間変換が実行される。

ステップ５１５において、時間領域信号が生成される。高周波帯域信号のタイプが過渡信号である場合、ステップ５１６が実行され、高周波帯域信号が非過渡信号である場合、ステップ５１７が実行される。

ステップ５１６において、過渡信号の信号タイプを有する時間領域信号が調節されて、調節された時間領域信号ｓｉｇｎａｌ’［ｉ］が取得される。

基準サブフレーム内の予め設定された数のサンプリング点が選択され、第５の差が第７の閾値より大きくなるように選択されたサンプリング点のそれぞれの信号振幅が調節され、ここで、第５の差は、選択されたサンプリング点のそれぞれの信号振幅値と、基準サブフレームの最大振幅値との間の差である。

第７の閾値は、以下の範囲から選択されてもよい。選択されたサンプリング点の振幅を元の振幅の１／２であるように減少させ、サンプリング点の調節された振幅と基準サブフレームに含まれるサンプリング点の振幅のうちの最大振幅との間の差を取得する。

最大振幅値を有する時間エンベロープが位置しているサブフレームに含まれる予め設定された数のサンプリング点が選択され、サンプリング点の信号振幅が減少させられて、時間領域信号が調節される。時間領域信号の調節の特定の方法、及び、調節されることが必要とされる予め設定された数のサンプリング点は、主に元の入力信号の特性に依存する。

例えば、時間領域信号の調節の間、最大振幅値を有する時間エンベロープが位置しているサブフレームに含まれる予め設定された数のサンプリング点が順次選択され、例えば、最大振幅値を有する時間エンベロープが位置している基準サブフレームに対応する時間領域信号に含まれる最初の１／４サブフレーム長内のサンプリング点が選択され、選択されたサンプリング点の振幅値が２で割られる。符号化端及び復号化端において、複数のビットがフラグ情報を伝送するために使用されることが可能である場合、それらのビット位置は復号化端にフラグ情報を運ぶために使用されてもよく、例えば、符号化端がフラグ情報を伝送するための１つのビットを有する場合、復号化端はそのフラグビットに従って予め設定された数のサンプリング点を調節するかどうかを判定してもよく、符号化端がフラグ情報を運ぶための複数のビット位置を有する場合、復号化端は受信したフラグビットに従ってどのサンプリング点が調節される必要があるかを判定してもよく、符号化端がフラグ情報を運ぶための十分なビット位置を有する場合、復号化端は受信したフラグ情報に従って各サンプリング点が調節される必要があるかどうかを判定してもよい。

時間領域信号を調節する方法は、本発明による時間エンベロープの修正と組み合わせて使用されてもよく、更に、過渡信号の各サブフレームの時間エンベロープが修正されない場合、時間領域信号を調節する方法は、従来技術における過渡信号を符号化する方法と組み合わせて使用されてもよく、この場合、過渡信号の特性はやはり強調されることが可能であり、これにより、過渡信号の回復の効果が向上するということに留意されたい。

ステップ５１７において、取得された時間領域信号ｓｉｇｎａｌ’［ｉ］が正規化される。

ステップ５１８において、ステップ５２で取得された修正された時間エンベロープを使用することによって、過渡信号の信号タイプを有する正規化された時間領域信号が修正されて、回復された過渡信号が取得され、そして、ステップ５１で取得された非過渡信号の信号タイプを有する時間エンベロープ信号を使用することによって、対応する時間領域信号が修正されて、回復された非過渡信号が取得される。

過渡信号の信号タイプを有する正規化された時間領域信号は、式（６）に従って修正されてもよい。

式（６）において、ｓｉｇｎａｌ’［ｉ］は、修正された時間領域信号を表し、ｔＥｎｖ［ｊ］は、修正された時間エンベロープを表し、ｔＥｎｖ［ｊ］’は、修正された時間領域信号（ｓｉｇｎａｌ’［ｉ］）の時間エンベロープを表し、ｓｉｇｎａｌ［ｉ］は、高周波帯域信号の時間領域信号を表す。

ステップ５１９において、回復された低周波帯域信号と高周波帯域信号とが結合されて、出力広周波数帯域信号が取得され、ここで、回復された高周波帯域信号は、回復された過渡信号と回復された非過渡信号とを含む。

本実施形態では、ステップ５１、ステップ５７、及びステップ５３の時間順序に対して制限は課されない。

本実施形態では、復号化端における復号化を介して取得される高周波帯域信号内の過渡信号に対応する時間エンベロープが修正され、その結果、過渡信号に対応する全てのサブフレームの時間エンベロープの振幅値の間の差がより明確になり、これにより、復号化端において回復される過渡信号の品質が向上し、更に、本実施形態では、時間エンベロープを使用することによって時間領域信号が修正される前に、最大時間エンベロープを有するサブフレームの時間領域信号より前のサンプリング点の振幅が減少させられて、過渡信号の特性が強調され、これにより、出力信号内の過渡信号の出力効果が大幅に向上する。

図７は、本発明の第５の実施形態による過渡信号符号化装置の概略構成図である。図７に示すように、本実施形態の過渡信号符号化装置は、基準サブフレーム取得モジュール７１と、第１の振幅値調節モジュール７２と、ビットストリーム書き込みモジュール７３とを含む。

基準サブフレーム取得モジュール７１は、入力過渡信号の全てのサブフレームの時間エンベロープから、最大振幅値を有する時間エンベロープ（すなわち、最大時間エンベロープ）が位置している基準サブフレームを取得するように構成される。

第１の振幅値調節モジュール７２は、第１の差が予め設定された第１の閾値より大きくなるように基準サブフレームより前の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値を調節するように構成され、ここで、第１の差は、基準サブフレームより前の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値と、最大時間エンベロープの振幅値との間の差である。第１の閾値は、以下の方法によって決定されてもよい。すなわち、基準サブフレームより前の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値を元の振幅値の１／８〜１／２に減少させ、サブフレームの時間エンベロープの調節された振幅値と、基準サブフレームの時間エンベロープの振幅値との間の差を取得し、その差を第１の閾値として使用してもよい。

ビットストリーム書き込みモジュール７３は、調節された時間エンベロープをビットストリームに書き込むように構成される。

本技術的解決法に基づいて、本実施形態の過渡信号符号化装置は、平均振幅値計算モジュール７４と、第２の振幅値調節モジュール７５と、第３の振幅値調節モジュール７６とを更に含む。

平均振幅値計算モジュール７４は、基準サブフレームより後の各サブフレームの時間エンベロープの平均振幅値を計算するように構成される。

第２の振幅値調節モジュール７５は、平均振幅値が予め設定された基準値以下である場合、第２の差が予め設定された第２の閾値より大きくなるように基準サブフレームより後の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値を調節するように構成され、ここで、第２の差は、基準サブフレームより後の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値と、最大時間エンベロープの振幅値との間の差である。予め設定された基準値は、基準サブフレームの時間エンベロープの振幅値の１／３〜３／５であるように選択されてもよく、第２の閾値は、以下の方法によって決定されてもよい。すなわち、基準サブフレームより後の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値を元の振幅値の１／８〜１／２に減少させ、サブフレームの時間エンベロープの調節された振幅値と基準サブフレームの時間エンベロープの振幅値との間の差を取得し、その差を第２の閾値として使用してもよい。

第３の振幅値調節モジュール７６は、基準サブフレーム以外の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値が調節された後、過渡信号の各サブフレームの調節された時間エンベロープの平均エネルギーが予め設定された第３の閾値より大きくなるように基準サブフレームの時間エンベロープの振幅値を調節するように構成される。第３の閾値は、以下の条件を満たす範囲から選択されてもよい。過渡信号の各サブフレームの調節された時間エンベロープの平均エネルギーが、各サブフレームの調節された時間エンベロープの平均エネルギーと同等であり、例えば、前者は、後者の０．８〜１．２倍である。

本実施形態では、過渡信号に対応する時間エンベロープを細かく符号化するプロセスの間、第１の振幅値調節モジュールが、過渡信号の特性に従って、過渡信号の時間エンベロープを修正することができ、その結果、過渡信号によって含まれるサブフレームの時間エンベロープの振幅値の間の差がより明確になり、これにより、復号化端において回復される過渡信号の品質が向上する。

図８は、本発明の第６の実施形態による過渡信号符号化装置の概略構成図である。図７の実施形態とは異なり、本実施形態の過渡信号符号化装置は、信号タイプ判定モジュール７７を更に含む。

信号タイプ判定モジュール７７は、入力信号の信号タイプを判定し、信号タイプ情報を符号化ビットストリームに書き込むように構成され、ここで、信号タイプは、過渡信号又は非過渡信号を含む。

信号タイプ判定モジュール７７は、ロングフレーム平均エネルギー計算ユニット７７１と、サブフレーム平均エネルギー計算ユニット７７２と、差計算ユニット７７３と、信号タイプ判定ユニット７７４とを含んでもよい。

ロングフレーム平均エネルギー計算ユニット７７１は、入力信号内の予め設定された数の連続したフレームを使用してロングフレームを形成し、ロングフレームの平均エネルギーを計算するように構成される。

サブフレーム平均エネルギー計算ユニット７７２は、ロングフレームを複数のサブフレームに分割し、各サブフレームの平均エネルギーを計算するように構成される。

差計算ユニット７７３は、第３の差及び第４の差をそれぞれ計算するように構成され、ここで、第３の差は、各サブフレームの平均エネルギーとロングフレームの平均エネルギーとの間の最大差であり、第４の差は、２つの連続したサブフレームの平均エネルギーの間の最大差である。

信号タイプ判定ユニット７７４は、ロングフレームの平均エネルギーが第４の閾値より大きく、第３の差が第５の閾値より大きく、かつ、第４の差が第６の閾値より大きい場合、入力信号は過渡信号であると判定し、それ以外の場合、入力信号は非過渡信号であると判定するように構成される。

本実施形態では、現在の高周波帯域信号の信号タイプが判定される際に、高周波帯域信号内のいくつかの連続したフレームの情報を結合することによって、過渡信号の識別が実行され、従って、過渡信号の識別の正確さが向上し、過渡信号はより正確に入力高周波帯域信号から分離されることが可能であり、更に、本実施形態では、分離された過渡信号に対応する時間エンベロープが修正され、その結果、過渡信号のサブフレームの時間エンベロープの振幅値の間の差がより明確になり、これにより、復号化端において回復される過渡信号の品質が向上する。

図９は、本発明の第７の実施形態による過渡信号復号化装置の概略構成図である。図９に示すように、本実施形態の過渡信号符号化装置は、基準サブフレーム取得モジュール９１と、第１の振幅値調節モジュール９２と、時間領域信号修正モジュール９３とを含む。

基準サブフレーム取得モジュール９１は、過渡信号の信号タイプを有する予め取得された信号の全てのサブフレームの時間エンベロープから、最大振幅値を有する時間エンベロープ（すなわち、最大時間エンベロープ）が位置している基準サブフレームを取得するように構成される。

第１の振幅値調節モジュール９２は、第１の差が予め設定された第１の閾値より大きくなるように基準サブフレームより前の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値を調節するように構成され、ここで、第１の差は、基準サブフレームより前の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値と、最大時間エンベロープの振幅値との間の差である。

時間領域信号修正モジュール９３は、調節された時間エンベロープに従って、予め取得された時間領域信号を修正して、回復された過渡信号を取得するように構成される。

本実施形態では、復号化端における時間エンベロープ修正モジュールによって、過渡信号の時間エンベロープが修正され、その結果、修正された時間エンベロープ内で最大振幅値を有する時間エンベロープの振幅値とその他のエンベロープの振幅値との間の差がより明確になって、過渡信号の特性が強調され、これにより、復号化端において回復される過渡信号の品質が向上する。

図１０は、本発明の第８の実施形態による過渡信号復号化装置の概略構成図である。図９の実施形態とは異なり、本実施形態の過渡信号復号化装置は、平均振幅値計算モジュール９４と、第２の振幅値調節モジュール９５と、第３の振幅値調節モジュール９６とを更に含む。

平均振幅値計算モジュール９４は、基準サブフレームより後の各サブフレームの時間エンベロープの平均振幅値を計算するように構成される。

第２の振幅値調節モジュール９５は、平均振幅値が予め設定された基準値以下である場合、第２の差が予め設定された第２の閾値より大きくなるように基準サブフレームより後の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値を調節するように構成され、ここで、第２の差は、基準サブフレームより後の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値と、最大時間エンベロープの振幅値との間の差である。

第３の振幅値調節モジュール９６は、基準サブフレーム以外の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値が調節された後、過渡信号の各サブフレームの調節された時間エンベロープの平均エネルギーが予め設定された第３の閾値より大きくなるように基準サブフレームの時間エンベロープの振幅値を調節するように構成される。

本技術的解決法に基づいて、本実施形態の過渡信号復号化装置は、時間領域信号調節モジュール９７を更に含んでもよい。

時間領域信号調節モジュール９７は、基準サブフレーム内の予め設定された数のサンプリング点を選択し、第５の差が第７の閾値より大きくなるように選択されたサンプリング点のそれぞれの信号振幅を調節するように構成され、ここで、第５の差は、選択されたサンプリング点のそれぞれの信号振幅値と、基準サブフレームの最大振幅値との間の差である。

本実施形態では、復号化端における復号化を介して取得される高周波帯域信号内の過渡信号に対応する時間エンベロープが修正され、その結果、過渡信号に対応する全てのサブフレームの時間エンベロープの振幅値の間の差がより明確になり、これにより、復号化端において回復される過渡信号の品質が向上し、更に、本実施形態では、時間エンベロープを使用することによって時間領域信号が修正される前に、最大時間エンベロープを有するサブフレームの時間領域信号より前のサンプリング点の振幅が減少させられて、過渡信号の特性が強調され、これにより、出力信号内の過渡信号の出力効果が大幅に向上する。

図１１は、本発明の第９の実施形態による過渡信号処理システムの概略構成図である。図１１に示すように、本発明の過渡信号処理システムは、過渡信号符号化装置１１１と、過渡信号復号化装置１１２とを含む。

過渡信号の時間エンベロープの修正は、符号化端において実行されてもよい。

過渡信号符号化装置１１１は、入力過渡信号の全てのサブフレームの時間エンベロープから、最大振幅値を有する時間エンベロープ（すなわち、最大時間エンベロープ）が位置している基準サブフレームを取得し、第１の差が予め設定された第１の閾値より大きくなるように基準サブフレームより前の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値を調節し、調節された時間エンベロープをビットストリームに書き込むように構成され、ここで、第１の差は、基準サブフレームより前の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値と、最大時間エンベロープの振幅値との間の差である。

過渡信号復号化装置１１２は、受信されたビットストリーム内の時間エンベロープに従って、予め取得された時間領域信号を修正して、回復された過渡信号を取得するように構成される。

本実施形態では、過渡信号の時間エンベロープが符号化端において修正され、過渡信号の全てのサブフレームの時間エンベロープのうちの最大振幅値を有する時間エンベロープの振幅値とその他の時間エンベロープの振幅値との間の差が拡大されて、過渡信号の特性が強調され、これにより、復号化端において回復される過渡信号の品質が向上する。

本実施形態の過渡信号処理システムにおいて、過渡信号符号化装置１１１の特定の詳細な構成に関しては、図７及び図８の実施形態の説明が参照されてもよく、過渡信号の時間エンベロープの修正の特定の原理に関しては、図１〜図３の実施形態の説明が参照されてもよく、これらについてはここでは繰り返さない。

あるいは、過渡信号の時間エンベロープ修正は、復号化端において実行されてもよい。

過渡信号符号化装置１１１は、過渡信号の各サブフレームの時間エンベロープをビットストリームに書き込むように構成される。

過渡信号復号化装置１１２は、受信されたビットストリーム内の信号の全てのサブフレームの時間エンベロープから、最大振幅値を有する最大時間エンベロープが位置している基準サブフレームを取得し、第１の差が予め設定された第１の閾値より大きくなるように基準サブフレームより前の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値を調節し、調節された時間エンベロープに従って、予め取得された時間領域信号を修正して、回復された過渡信号を取得するように構成され、ここで、第１の差は、基準サブフレームより前の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値と、最大時間エンベロープの振幅値との間の差である。

本実施形態では、過渡信号の時間エンベロープが復号化端において修正され、過渡信号の全てのサブフレームの時間エンベロープのうちの最大振幅値を有する時間エンベロープの振幅値と、その他の時間エンベロープの振幅値との間の差が拡大されて、過渡信号の特性が強調され、これにより、復号化端において回復される過渡信号の品質が向上する。

本実施形態の過渡信号処理システムにおいて、過渡信号復号化装置１１２の特定の詳細な構成に関しては、図９及び図１０の実施形態の説明が参照されてもよく、過渡信号の時間エンベロープの修正の特定の原理に関しては、図４〜図６の実施形態の説明が参照されてもよく、これらについてはここでは繰り返さない。

添付の図面は、好ましい実施形態の概略図にすぎず、添付の図面におけるモジュール又はプロセスは本発明を実施するために必須ではない、ということを当業者は理解されたい。

実施形態による装置内のモジュールは、実施形態の説明に従って、実施形態の装置内に分散されてもよく、又は、それに対応して、本実施形態とは異なる１つ以上の装置内に配置されてもよいということを当業者は理解されたい。上記の実施形態のモジュールは、１つのモジュールとして結合されてもよく、又は、複数のサブモジュールに更に分割されてもよい。

本発明の上記の実施形態の順序番号は説明の便宜のためのものにすぎず、実施形態のうちの選好を意味するものではない。

本発明の実施形態による方法のステップの全て又は一部は関連するハードウェアに指示するプログラムによって実施されてもよいということを当業者は理解されたい。プログラムはコンピュータ読み取り可能な記憶媒体内に記憶されてもよい。プログラムが実行された場合、本発明の実施形態による方法のステップが実行される。記憶媒体は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、磁気ディスク、及び光ディスクなどのプログラムコードを記憶することが可能な任意の媒体であってもよい。

最後に、上記の実施形態は、本発明の技術的解決法を説明するために提供されたにすぎず、本発明を限定することを意図するものではないということに留意されたい。本発明について、前述の実施形態を参照して詳細に説明してきたが、前述の実施形態において説明した技術的解決法に対して修正が行われてもよく、又は、技術的解決法におけるいくつかの技術的特徴に対して均等な置換が行われてもよい（そのような修正又は置換が、対応する技術的解決法の本質が本発明の精神及び範囲を逸脱することを引き起こさない限り）、ということを当業者は理解されたい。

Claims (19)

1. 入力信号のうち過渡信号の信号タイプを有する信号の全てのサブフレームの時間エンベロープから、最大振幅値を有する最大時間エンベロープが位置している基準サブフレームを取得することと、
   前記基準サブフレームより前の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値と前記最大時間エンベロープの振幅値との間の差である第１の差が予め設定された第１の閾値より大きくなるように前記基準サブフレームより前の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値を調節することと、
   前記調節された時間エンベロープをビットストリームに書き込むことと、
   を含む、過渡信号符号化方法。
2. 前記基準サブフレームより後の各サブフレームの時間エンベロープの平均振幅値を計算することと、
   前記平均振幅値が予め設定された基準値以下である場合、前記基準サブフレームより後の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値と前記最大時間エンベロープの振幅値との間の差である第２の差が予め設定された第２の閾値より大きくなるように前記基準サブフレームより後の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値を調節することと、
   を更に含む、
   請求項１に記載の過渡信号符号化方法。
3. 前記基準サブフレーム以外の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値を調節した後に、前記過渡信号の各サブフレームの調節された時間エンベロープの平均エネルギーが予め設定された第３の閾値より大きくなるように前記基準サブフレームの時間エンベロープの振幅値を調節することを更に含む、
   請求項２に記載の過渡信号符号化方法。
4. 入力信号の過渡信号又は非過渡信号からなる信号タイプを判定し、信号タイプ情報を符号化ビットストリームに書き込むことを更に含む、
   請求項１に記載の過渡信号符号化方法。
5. 前記入力信号の信号タイプを判定することは、
   前記入力信号内の予め設定された数の連続したフレームを使用してロングフレームを形成し、前記ロングフレームの平均エネルギーを計算することと、
   前記ロングフレームを複数のサブフレームに分割し、各サブフレームの平均エネルギーを計算することと、
   各サブフレームの平均エネルギーと前記ロングフレームの平均エネルギーとの間の最大差である第３の差、及び、２つの連続したサブフレームの平均エネルギーの間の最大差である第４の差をそれぞれ計算することと、
   前記ロングフレームの平均エネルギーが第４の閾値より大きく、前記第３の差が第５の閾値より大きく、かつ、前記第４の差が第６の閾値より大きい場合、前記入力信号は過渡信号であると判定し、そうでない場合、前記入力信号は非過渡信号であると判定することと、を含む、
   請求項４に記載の過渡信号符号化方法。
6. 過渡信号の信号タイプを有する予め取得された信号の全てのサブフレームの時間エンベロープから、最大振幅値を有する最大時間エンベロープが位置している基準サブフレームを取得することと、
   前記基準サブフレームより前の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値と前記最大時間エンベロープの振幅値との間の差である第１の差が予め設定された第１の閾値より大きくなるように前記基準サブフレームより前の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値を調節することと、
   前記調節された時間エンベロープに従って予め取得された時間領域信号を修正して、回復された過渡信号を取得することと、
   を含む、過渡信号復号化方法。
7. 前記基準サブフレームより後の各サブフレームの時間エンベロープの平均振幅値を計算することと、
   前記平均振幅値が予め設定された基準値以下である場合、前記基準サブフレームより後の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値と前記最大時間エンベロープの振幅値との間の差である第２の差が予め設定された第２の閾値より大きくなるように前記基準サブフレームより後の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値を調節することと、
   を更に含む、
   請求項６に記載の過渡信号復号化方法。
8. 前記基準サブフレーム以外の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値が調節された後に、前記過渡信号の各サブフレームの調節された時間エンベロープの平均エネルギーが予め設定された第３の閾値より大きくなるように前記基準サブフレームの時間エンベロープの振幅値を調節することを更に含む、
   請求項７に記載の過渡信号復号化方法。
9. 前記調節された時間エンベロープに従って予め取得された時間領域信号を修正する前に、
   前記基準サブフレームの予め設定された数のサンプリング点を選択することと、
   前記選択されたサンプリング点のそれぞれの信号振幅値と前記基準サブフレームの最大振幅値との間の差である第５の差が第７の閾値より大きくなるように前記選択されたサンプリング点のそれぞれの信号振幅を調節することと、
   を更に含む、
   請求項６に記載の過渡信号復号化方法。
10. 入力信号のうち過渡信号の信号タイプを有する信号の全てのサブフレームの時間エンベロープから、最大振幅値を有する最大時間エンベロープが位置している基準サブフレームを取得するように構成された基準サブフレーム取得モジュールと、
    前記基準サブフレームより前の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値と前記最大時間エンベロープの振幅値との間の差である第１の差が予め設定された第１の閾値より大きくなるように前記基準サブフレームより前の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値を調節するように構成された第１の振幅値調節モジュールと、
    調節された時間エンベロープをビットストリームに書き込むように構成されたビットストリーム書き込みモジュールと、
    を備える過渡信号符号化装置。
11. 前記基準サブフレームより後の各サブフレームの時間エンベロープの平均振幅値を計算するように構成された平均振幅値計算モジュールと、
    前記平均振幅値が予め設定された基準値以下である場合、前記基準サブフレームより後の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値と前記最大時間エンベロープの振幅値との間の差である第２の差が予め設定された第２の閾値より大きくなるように前記基準サブフレームより後の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値を調節するように構成された第２の振幅値調節モジュールと、
    を更に備える、
    請求項１０に記載の過渡信号符号化装置。
12. 前記基準サブフレーム以外の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値が調節された後、前記過渡信号の各サブフレームの調節された時間エンベロープの平均エネルギーが予め設定された第３の閾値より大きくなるように前記基準サブフレームの時間エンベロープの振幅値を調節するように構成された第３の振幅値調節モジュールを更に備える、
    請求項１１に記載の過渡信号符号化装置。
13. 入力信号の過渡信号又は非過渡信号からなる信号タイプを判定し、信号タイプ情報を符号化ビットストリームに書き込むように構成された信号タイプ判定モジュールを更に備える、
    請求項１２に記載の過渡信号符号化装置。
14. 前記信号タイプ判定モジュールは、
    前記入力信号の予め設定された数の連続したフレームを使用してロングフレームを形成し、前記ロングフレームの平均エネルギーを計算するように構成されたロングフレーム平均エネルギー計算ユニットと、
    前記ロングフレームを複数のサブフレームに分割し、各サブフレームの平均エネルギーを計算するように構成されたサブフレーム平均エネルギー計算ユニットと、
    各サブフレームの平均エネルギーと前記ロングフレームの平均エネルギーとの間の最大差である第３の差、及び、２つの連続したサブフレームの平均エネルギーの間の最大差である第４の差をそれぞれ計算するように構成された差計算ユニットと、
    前記ロングフレームの平均エネルギーが第４の閾値より大きく、前記第３の差が第５の閾値より大きく、かつ、前記第４の差が第６の閾値より大きい場合、前記入力信号は過渡信号であると判定し、そうでない場合、前記入力信号は非過渡信号であると判定するように構成された信号タイプ判定ユニットと、
    を備える、
    請求項１３に記載の過渡信号符号化装置。
15. 過渡信号の信号タイプを有する予め取得された信号の全てのサブフレームの時間エンベロープから、最大振幅値を有する最大時間エンベロープが位置している基準サブフレームを取得するように構成された基準サブフレーム取得モジュールと、
    前記基準サブフレームより前の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値と前記最大時間エンベロープの振幅値との間の差である第１の差が予め設定された第１の閾値より大きくなるように前記基準サブフレームより前の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値を調節するように構成された第１の振幅値調節モジュールと、
    前記調節された時間エンベロープに従って予め取得された時間領域信号を修正して、回復された過渡信号を取得するように構成された時間領域信号修正モジュールと、
    を備える過渡信号復号化装置。
16. 前記基準サブフレームより後の各サブフレームの時間エンベロープの平均振幅値を計算するように構成された平均振幅値計算モジュールと、
    前記平均振幅値が予め設定された基準値以下である場合、前記基準サブフレームより後の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値と前記最大時間エンベロープの振幅値との間の差である第２の差が予め設定された第２の閾値より大きくなるように前記基準サブフレームより後の各サブフレームの時間エンベロープの振幅値を調節するように構成された第２の振幅値調節モジュールと、
    を更に備える、
    請求項１５に記載の過渡信号復号化装置。
17. 請求項１０〜１４のいずれかに記載の過渡信号符号化装置と、
    回復された過渡信号を取得するよう、受信したビットストリーム内の時間エンベロープ に従って予め取得された時間領域信号を修正するように構成された過渡信号復号化装置と 、
    を備える過渡信号処理システム。
18. ビットストリームに過渡信号の各サブフレームの時間エンベロープを書き込むように構 成された過渡信号符号化装置と、
    請求項１５又は１６に記載の過渡信号復号化装置と、
    を備える過渡信号処理システム。
19. コンピュータプロセッサにより実行されるとき、コンピュータプロセッサに請求項１〜 ９のいずれかに記載の方法の工程を行わせるコンピュータプログラムを格納するコンピュ ータ読取可能媒体。

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