JP5355244B2 - 符号化方法、復号方法、符号化器、復号器およびプログラム - Google Patents
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E(k)=X(k)−X^(k)
のように計算し、第2符号化対象信号である誤差信号E(k)を出力する(S105)。
Z(k)=X^(k)+E^(k) (3)
のように求め、復号信号Z(k)を出力する(S110)。
まず、本形態の原理を説明する。
第1符号化方式は、第1符号化対象信号と第1量子化信号とから求めた誤差信号を第2符号化対象信号とし、当該第2符号化対象信号を量子化し、その量子化信号を特定するための第2量子化インデックスを生成して出力する方式である。また、これに対応する第1復号方式は、少なくとも第2量子化インデックスを用いて所定数の第2量子化信号を復号し、当該第2量子化信号を誤差信号として第1量子化信号を誤差修正することで復号信号を生成する方式である。第1符号化方式および第1復号方式の具体例は、図1から図3を用いて説明した上述の符号化器100および復号器100’が実行する符号化方式および復号方式である。第1符号化方式および第1復号方式を総称して第1方式と呼び、それに対応する識別子modeの値を「0b」とする。
第2符号化方式は、振幅値が0の第1量子化信号に対応する第1符号化対象信号のみを第2符号化対象信号とし、当該第2符号化対象信号を量子化し、その量子化信号を特定するための第2量子化インデックスを生成して出力する方式である。また、これに対応する第2復号方式は、少なくとも第2量子化インデックスを用いて所定数の第2量子化信号を復号し、当該第2量子化信号またはそれと同値の信号と、振幅値が0でない第1量子化信号と、を含む復号信号を生成する方式である。第2符号化方式および第2復号方式を総称して第2方式と呼び、それに対応する識別子modeの値を「0a」とする。
第3符号化方式は、第1量子化信号の振幅値が0の場合に、複数の第1符号化対象信号の振幅値からなる集合に依存する量子化正規化基準値と第1符号化対象信号の絶対値とから求めた誤差信号を第2符号化対象信号とし、第1量子化信号の振幅値が0以外の場合に、第1符号化対象信号の絶対値と第1量子化信号の絶対値とから求めた誤差信号を第2符号化対象信号とし、当該第2符号化対象信号を量子化し、その量子化信号を特定するための第2量子化インデックスを生成して出力する方式である。また、これに対応する第3復号方式は、少なくとも第2量子化インデックスを用いて所定数の第2量子化信号を復号し、少なくとも第3量子化インデックスを用いて量子化正規化基準値を復号し、第1量子化信号の振幅値が0の場合に、第2量子化信号を誤差信号として量子化正規化基準値を誤差修正することで復号信号を生成し、第1量子化信号の振幅値が0以外の場合に、第2量子化信号を誤差信号として第1量子化信号を誤差修正することで復号信号を生成する方式である。第3符号化方式および第3復号方式を総称して第3方式と呼び、それに対応する識別子modeの値を「2」とする。
第4符号化方式は、振幅値が0の第1量子化信号に対応する第1符号化対象信号のみについて、第1符号化対象信号が正であるか負であるかを示す正負符号情報を生成する方式である。これに対応する第4復号方式は、少なくとも正負符号情報を用いて当該正負符号情報が示す正または負の符号を持つ信号を生成し、当該正または負の符号を持つ信号またはそれと同値の信号と、振幅値が0でない第1量子化信号と、を含む復号信号を生成する方式である。第4符号化方式および第4復号方式を総称して第4方式と呼び、それに対応する識別子modeの値を「1」とする。
上述のように、第1方式はミュージカルノイズを軽減する対策が施されていないのに対し、第2〜4方式は、ミュージカルノイズを軽減する対策が施されている。
以上のように、各方式は得手不得手があり、第1符号化対象信号の種類に応じて方式を使い分けることが望ましい。具体的には、第1符号化対象信号がスパース(例えば音声の母音の周波数領域信号)または非常にスパース(例えばサイン波の周波数領域信号)である場合には、第3方式や第4方式よりも第1方式や第2方式を用いる方が、高い精度で符号化できる。特に、第1符号化対象信号が非常にスパースである場合には、ミュージカルノイズはほとんど問題とならないため、第2方式よりも第1方式を用いる方が、高い精度で符号化できる。一方、第1符号化対象信号がスパースまたは非常にスパースでない場合(例えば、多重音源の楽音や環境雑音など)には、第1方式や第2方式よりも第3方式や第4方式を用いる方が、高い精度で符号化できる。特に、量子化正規化基準値に対する第1符号化対象信号の絶対値の統計的ばらつきが小さい場合には、第3方式よりも第4方式を用いる方が高い精度で符号化できる場合が多いが、この統計的ばらつきが大きい場合には、第4方式よりも第3方式を用いる方が高い精度で符号化できる場合が多い。
次に、本発明の第1実施形態を説明する。
図12は、第1実施形態の符号化器と復号器の構成例を説明するための図である。
符号化器200は、周波数領域変換部101、正規化基準値計算部102、正規化基準値量子化部103、第1ベクトル量子化部104、符号化方式選択部205、符号化処理部210、モード情報生成部206を備える。復号器200’は、正規化基準値復号部107、第1ベクトル復号部108、復号方式選択部219、復号信号生成部220、時間領域変換部111を備える。符号化器200は、符号化方式選択部205と符号化処理部210とモード情報生成部206とが、従来の符号化器100と相違する。また、復号器200’は、復号方式選択部219と復号信号生成部220と時間領域変換部111とが、従来の復号器100’と相違する。符号化器200、復号器200’のその他の構成部は、符号化器100、復号器100’と同じである。
図17(A)は符号化器の処理を説明するためのフローチャートである。
図18および図19は、ステップS205の処理を例示するためのフローチャートである。
まず、符号化方式選択部205の第1スパース性判定部205a(図13)が、周波数領域信号X(k)と量子化正規化基準値X−とを入力とし、判定値mと所定の閾値Th2とを比較する閾値判定により、L個の周波数領域信号X(k)(k=0,...,L−1)(所定数の第1符号化対象信号)の集合が、振幅値の小さな周波数領域信号X(k)が多い側のスパース分類に属するか、振幅値の小さな周波数領域信号X(k)が少ない側の非スパース分類に属するか、を判定する。なお、判定値mは、基準値よりも振幅値が小さな周波数領域信号X(k)の個数、または、振幅値が基準値以下の周波数領域信号X(k)の個数を特定する値であるが、ここでは、基準値よりも振幅値が小さな周波数領域信号X(k)の個数を判定値mとする。また、基準値は、例えば、複数個の周波数領域信号X(k)の振幅値からなる集合に依存する信号である。ここでは、調整定数Th1と量子化正規化基準値X−との積を基準値Th1・X−とする。なお、調整定数Th1は、例えば、0より大きく1以下の正の数であり、その一例は0.1である。
第2スパース性判定は、第1スパース性判定(S2051a〜S2052e(図18))において、L個の周波数領域信号X(k)(k=0,...,L−1)(所定数の第1符号化対象信号)の集合がスパース分類に属すると判定された場合に実行される。第2スパース性判定では、第2スパース性判定部205b(図13)が、第1量子化信号X^(k)を入力とし、L個の周波数領域信号X(k)(k=0,...,L−1)(所定数の第1符号化対象信号)にそれぞれ対応する第1量子化信号X^(k)のうち振幅値が0の第1量子化信号X^(k)の個数を特定する第2判定値mと所定の第2閾値Th5とを比較する閾値判定により、L個の周波数領域信号X(k)(k=0,...,L−1)にそれぞれ対応する第1量子化信号X^(k)(k=0,...,L−1)の集合が、振幅値が0の第1量子化信号X^(k)の個数が多い側の第1分類に属するか、振幅値が0の第1量子化信号X^(k)の個数が少ない側の第2分類に属するかを判定する。なお、第2判定値mは、L個の周波数領域信号X(k)(k=0,...,L−1)にそれぞれ対応する第1量子化信号X^(k)のうち振幅値が0の第1量子化信号X^(k)の個数を特定するものであるが、ここでは、L個の周波数領域信号X(k)(k=0,...,L−1)にそれぞれ対応する第1量子化信号X^(k)のうち振幅値が0以外の第1量子化信号X^(k)の個数を第2判定値mとする。このような値も「振幅値が0の第1量子化信号X^(k)の個数を特定するもの」である。また、第2閾値Th5は、0以上L以下の整数であり、その一例は8である。また、第2閾値Th5が0またはLの場合には、第2方式(mode=0a)または第1方式(mode=0b)の何れかのみが選択される。第1方式(mode=0b)と第2方式(mode=0a)とを選択可能にするためには、第2閾値Th5は1以上L未満の整数とする。
ばらつき判定は、第1スパース性判定(S2051a〜S2052e(図18))において、L個の周波数領域信号X(k)(k=0,...,L−1)(所定数の第1符号化対象信号)の集合が非スパース分類に属すると判定された場合に実行される。ばらつき判定では、ばらつき判定部205cが、L個の周波数領域信号X(k)(k=0,...,L−1)と、量子化正規化基準値X−とを入力とし、L個の周波数領域信号X(k)(k=0,...,L−1)(所定数の第1符号化対象信号)の振幅値の統計的ばらつきを特定する第3判定値と所定の第3閾値TH4とを比較する閾値判定により、L個の周波数領域信号X(k)(k=0,...,L−1)の集合が、統計的ばらつきが大きい側の第3分類に属するか、統計的ばらつきが小さい側の第4分類に属するかを判定する。この例では、ばらつき判定部205cが、
図20は、ステップS206の処理のを例示するためのフローチャートである。
図21は、ステップS210の処理を例示するためのフローチャートである。
図22は、図21のステップS212の詳細を例示するためのフローチャートである。抽出部212は、まず、k=0、m=0として処理を始める。抽出部212は、kがLよりも小さいかを確認する(S2121)。ステップS2121での結果がYesの場合、次に抽出部212は、X^(k)が0かを確認する(S2122)。ステップS2122での結果がYesの場合、抽出部212は、E(m)をX(k)とし、mの値を1つ増やし(S2123)、ステップS2124の処理に進む。一方、ステップS2122での結果がNoの場合、ステップS2123の処理を実行することなく、ステップS2124に進む。ステップS2124では、抽出部212が、kの値を1つ増やし、ステップS2121に戻る。S2121での結果がNoの場合、抽出部212は、mの値をMとし(S2125)、処理を終了する([ステップS212の処理の例示]終わり)。
図23は、図21のステップS214の詳細を例示するためのフローチャートである。
|X(k)|−A・X−
を第2符号化対象信号E(k)とし(S2143)、ステップS2145の処理に進む。ここで、Aは正規化値の調整用の正の数(例えば1.0)である。ステップS2142での結果がNoの場合(第1量子化信号X^(k)の振幅値が0以外の場合)、周波数領域信号の絶対値|X(k)|と第1量子化信号の絶対値|X^(k)|の誤差信号である
|X(k)|−|X^(k)|
を第2符号化対象信号E(k)とし(S2144)、ステップS2145の処理に進む。ステップS2145では、kを1増加させ(S2145)、ステップS2141に戻る。ステップS2141での結果がNoの場合、処理を終了する([ステップS214の処理の例示]終わり)。
図24は、図21のステップS217の詳細を例示するためのフローチャートである。
図17(B)は復号器の処理を説明するためのフローチャートである。
図25は、ステップS219の処理を例示するためのフローチャートである。この例では、モード情報mode−bitが0(所定値)であった場合に、ステップS108で出力された復号第1量子化信号X^(k)(第1量子化信号)のうち振幅値が0の復号第1量子化信号の個数を特定する第2判定値mと所定の第2閾値Th5とを比較する閾値判定を行って、L個の復号第1量子化信号X^(k)(k=0,...,L−1)(所定数の第1量子化信号)の集合が、振幅値が0の復号第1量子化信号の個数が多い側の第1分類に属するか、振幅値が0の復号第1量子化信号の個数が少ない側の第2分類に属するかを判定し、第1分類に属する場合には第1復号方式を選択し、第2分類に属する場合には第2復号方式を選択する。また、モード情報mode−bitが0(所定値)以外であった場合に、モード情報mode−bitが示す第3符号化方式または第4符号化方式にそれぞれ対応する第3復号方式または第4復号方式を選択する。なお、第2閾値Th5は、符号化器200で使用された値と同一である。
図26は、ステップS220の処理の例示するためのフローチャートである。
図27は、図26のステップS222の詳細を例示するためのフローチャートである。M値計算部222は、まず、k=0、m=0として処理を始める。M値計算部222は、kがLよりも小さいかを確認する(S2221)。ステップS2221での結果がYesの場合、次にM値計算部222は、X^(k)が0かを確認する(S2222)。ステップS2222での結果がYesの場合、M値計算部222は、mの値を1つ増やし(S2223)、ステップS2224の処理に進む。一方、ステップS2222での結果がNoの場合、M値計算部222は、ステップS2223の処理を実行することなく、ステップS2224に進む。ステップS2224では、M値計算部222が、kの値を1つ増やし、ステップS2221に戻る。ステップS2221での結果がNoの場合、M値計算部222は、mの値をMとし(S2225)、処理を終了する。このように値Mを求めることができるため、符号中に数Mを伝えるためのビットを含める必要がない([ステップS222の処理の例示]終わり)。
図28は、ステップS224の処理を例示するためのフローチャートである。再構成部224は、まず、k=0、m=0として処理を始める。再構成部224は、kがL(周波数領域信号X(k)の数)よりも小さいかを確認する(S2241)。ステップS2241での結果がYesの場合、再構成部224は、mがMより小さいことを確認する(S2242)。ステップS2242での結果がYesの場合、再構成部224は、mがThより小さいことを確認する(S2243)。ステップS2243での結果がYesの場合、再構成部224は、X^(k)が0かを確認する(S2244)。ステップS2244での結果がYesの場合、再構成部224は、E^(m)をZ(k)とし、mの値を1つ増加させ、ステップS2247の処理に進む(S2245)。ステップS2242、S2243、S2244での結果がNoの場合、再構成部224は、X^(k)をZ(k)とし、ステップS2247の処理に進む(S2246)。そして、ステップS2247では、再構成部224がkの値を1つ増加させ(S2247)、ステップS2241の処理に戻る。ステップS2241の結果がNoの場合、再構成部224は、処理を終了する([ステップS224の処理の例示]終わり)。
図29は、ステップS226の処理を例示するためのフローチャートである。
図30は、図26のステップS228の詳細を例示するためのフローチャートである。周波数成分計算部228は、まず、m=0として処理を始める。周波数成分計算部228は、mがLよりも小さいかを確認する(S2281)。ステップS2281での結果がYesの場合、周波数成分計算部228は、b(m)が0であるかを確認する(S2283)。S2283での結果がYesの場合、周波数成分計算部228は、
E^(m)=−1・C(m)・X− (5)
を計算し(S2284)、ステップS2287の処理に進む。一方、S2283での結果がNoの場合、周波数成分計算部228は、
E^(m)=C(m)・X− (6)
を計算し(S2285)、ステップS2287の処理に進む。ここで、C(m)は、復号量子化正規化基準値X−を周波数領域信号X(k)に近づけるための正の調整定数である。C(m)の例は1未満の数や1よりも大きな数であるが、C(m)=1.0としてもよい。また、C(m)は、すべてのm=0,...,M−1に対して同一の値であってもよいし、各mまたは一部のmの集合ごとに定められてもよい。すなわち、信号E^(m)の絶対値は、復号量子化正規化基準値X−またはその重み付け値あるいは定数倍値である。ステップS2287では、周波数成分計算部228が、mの値を1つ増やし(S2287)、ステップS2281の処理に進む。S2281での結果がNoの場合、周波数成分計算部228は、処理を終了する([ステップS228の処理の例示]の説明終わり)。
図31は、図26のステップS229の詳細を例示するためのフローチャートである。再構成部229は、まず、k=0、m=0として処理を始める。再構成部229は、kがLよりも小さいかを確認する(S2291)。ステップS2291での結果がYesの場合、再構成部229は、復号第1量子化信号X^(k)が0であるかを確認する(S2292)。ステップS2292での結果がYesの場合、再構成部229は、信号E^(m)を復号信号Z(k)とし(ステップS2293)、ステップS2295の処理に進む。一方、ステップS2292での結果がNoの場合、再構成部229は、復号第1量子化信号X^(k)を復号信号Z(k)とし、ステップS2295の処理に進む。ステップS2295では、周波数成分計算部228が、kの値を1つ増やし(S2295)、ステップS2291の処理に戻る。ステップS2291の結果がNoの場合、再構成部229は、処理を終了する([ステップS229の処理の例示]の説明終わり)。
以上のように、本形態の符号化処理では、基準値よりも振幅値が小さな第1符号化対象信号の個数、または、振幅値が基準値以下の第1符号化対象信号の個数、を特定する判定値に基づき、所定数の第1符号化対象信号に対応する符号化方式を選択することとした。そのため、第1符号化対象信号がスパースか否かに応じて適切な符号化方式を選択できる。
前述のように、所定数の第1符号化対象信号の集合は、それぞれ、何れかの離散時間区間(フレームやサブフレーム等)に対応する。また、所定数の第1符号化対象信号の集合がスパースか否かに基づき、符号化方式を選択する処理(S11やS2051a〜S2051e)や、選択された符号化方式に則って符号化処理を行う処理(S210)は、当該離散時間区間ごとに実行される。ここで、隣り合う離散時間区間に対してそれぞれ選択された符号化方式が頻繁に変化することは、ミュージカルノイズの原因の一つとなる。本形態では、隣り合う離散時間区間に対応する各判定結果が互いに相違する頻度を低くするための平滑化処理を行い、ミュージカルノイズを軽減させる。
図12および図13を用いて第2実施形態の構成を説明する。
次に、図17および図18を用い、第2実施形態の符号化処理を説明する。
補正閾値Th3は閾値Th2よりも小さいため、一旦、ステップS2051eの結果がYesとなった場合(スパースであると判定された場合)、それ以降のHOLD_TIME分の離散時間区間において、第1符号化方式または第2符号化方式が選択され易くなる。これにより、隣り合う離散時間区間に対応する各判定結果が互いに相違する頻度が低くなり、ミュージカルノイズが軽減される。また、第2実施形態でも第1実施形態と同様な効果を得ることができる。
第3実施形態の符号化処理では、所定の割り当てられたビット数から、第1量子化信号を特定するために必要なビット数を減じた残存ビット数が所定値R(R≧1)以上である場合にのみ、ばらつき判定(S2055)が実行される。第1スパース判定(S2051a〜S2051e)において所定数の第1符号化対象信号の集合が非スパース分類に属すると判定され、かつ、残存ビット数が所定値R未満である場合には、第3判定値m(S2192f)の値にかかわらず、予め定められた第3符号化方式または第4符号化方式が選択される。なお、残存ビット数が所定値R以上である場合のモード情報mode−bitのビット長は、第1スパース判定(S2051a〜S2051e)とばらつき判定(S2055)とによって分岐する判定結果を表現可能な第1ビット長とされ、残存ビット数が所定値R未満である場合のモード情報のビット長は、第1スパース判定(S2051a〜S2051e)によって分岐する判定結果のみを表現可能な第2ビット長とされ、所定値Rは、第1ビット長から第2ビット長を減じた値に等しい。
図12、図13および図15を用いて第3実施形態の構成を説明する。
次に、図17から図25を用い、第3実施形態の符号化処理および復号処理を説明する。
本形態では、前段の第1ベクトル量子化に関するビットを伝送するために符号に割り当てられた領域が余っているときには、その領域の1ビットとモード情報に割り当てられた1ビットとの計2ビットをモード情報mode−bitの伝送のために用いる。一方、前段の第1ベクトル量子化に関するビットを伝送するために符号に割り当てられた領域が余っていないときには、モード情報に割り当てられた1ビットのみをモード情報mode−bitの伝送のために用いる。これにより、符号ビット長を抑制できる。
各音源に対する本形態の方式選択(modeスイッチング)の動作検証を行った。ここでは、第3実施形態で説明したように、モード情報として常時1ビット使用し、第1ベクトル量子化部に関するビットに対して割り当てられた領域が余ったときのみモード情報として1ビット使用した。
本発明は上述の実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述の各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。
100’,200’,400’ 復号器
Claims (14)
- (A) 所定数の第1符号化対象信号またはそれらに対応する所定数の信号、を要素とするベクトルを量子化し、前記第1符号化対象信号にそれぞれ対応する第1量子化信号と、当該第1量子化信号を特定するための第1量子化インデックスと、を生成して出力するステップと、
(B) 前記所定数の第1符号化対象信号のうち、基準値よりも振幅値が小さな前記第1符号化対象信号の個数、または、振幅値が前記基準値以下の前記第1符号化対象信号の個数、を特定する判定値に基づき、
振幅値が0の前記第1量子化信号に対応する前記第1符号化対象信号のみを第2符号化対象信号とし、当該第2符号化対象信号を量子化する符号化方式、
前記第1量子化信号の振幅値が0の場合に、複数の前記第1符号化対象信号の振幅値からなる集合に依存する量子化正規化基準値と前記第1符号化対象信号の絶対値とから求めた誤差信号を第2符号化対象信号とし、前記第1量子化信号の振幅値が0以外の場合に、前記第1符号化対象信号の絶対値と前記第1量子化信号の絶対値とから求めた誤差信号を第2符号化対象信号とし、当該第2符号化対象信号を量子化する符号化方式、および
振幅値が0の前記第1量子化信号に対応する前記第1符号化対象信号のみについて、前記第1符号化対象信号が正であるか負であるかを示す正負符号情報を生成する符号化方式、
のうちの何れか1つ以上を含む2つ以上の符号化方式から、前記所定数の第1符号化対象信号に対応する符号化方式を選択し、選択した符号化方式を特定するためのモード情報を生成して出力するステップと、
(C) 前記第1量子化信号を少なくとも用い、前記ステップ(B)で選択された前記符号化方式に則って符号化処理を行うステップと、
を有する符号化方法。 - (A) 所定数の第1符号化対象信号またはそれらに対応する所定数の信号、を要素とするベクトルを量子化し、前記第1符号化対象信号にそれぞれ対応する第1量子化信号と、当該第1量子化信号を特定するための第1量子化インデックスと、を生成して出力するステップと、
(B) 前記所定数の第1符号化対象信号のうち、基準値よりも振幅値が小さな前記第1符号化対象信号の個数、または、振幅値が前記基準値以下の前記第1符号化対象信号の個数、を特定する判定値に基づき、前記所定数の第1符号化対象信号に対応する符号化方式を選択し、選択した符号化方式を特定するためのモード情報を生成して出力するステップと、
(C) 前記第1量子化信号を少なくとも用い、前記ステップ(B)で選択された前記符号化方式に則って符号化処理を行うステップと、を有し、
前記ステップ(B)は、
(B-1) 前記判定値と所定の閾値とを比較する閾値判定により、前記所定数の第1符号化対象信号の集合が、振幅値の小さな前記第1符号化対象信号が多い側のスパース分類に属するか、振幅値の小さな前記第1符号化対象信号が少ない側の非スパース分類に属するか、を判定するステップと、
(B-2) 前記ステップ(B-1)において前記所定数の第1符号化対象信号の集合が前記スパース分類に属すると判定された場合、前記所定数の第1符号化対象信号にそれぞれ対応する前記第1量子化信号のうち振幅値が0の第1量子化信号の個数を特定する第2判定値と所定の第2閾値とを比較する閾値判定により、前記所定数の第1符号化対象信号にそれぞれ対応する第1量子化信号の集合が、振幅値が0の第1量子化信号の個数が多い側の第1分類に属するか、振幅値が0の第1量子化信号の個数が少ない側の第2分類に属するかを判定するステップと、
(B-3) 前記ステップ(B-1)において前記所定数の第1符号化対象信号の集合が前記非スパース分類に属すると判定された場合、前記所定数の第1符号化対象信号の振幅値の統計的ばらつきを特定する第3判定値と所定の第3閾値とを比較する閾値判定により、前記所定数の第1符号化対象信号の集合が、前記統計的ばらつきが大きい側の第3分類に属するか、前記統計的ばらつきが小さい側の第4分類に属するかを判定するステップと、を含み、
前記所定数の第1符号化対象信号の集合が前記第1分類に属すると判定された場合には第1符号化方式を選択し、前記第2分類に属すると判定された場合には第2符号化方式を選択し、前記第3分類に属すると判定された場合には第3符号化方式を選択し、前記第4分類に属すると判定された場合には第4符号化方式を選択し、
前記第1符号化方式は、前記第1符号化対象信号と前記第1量子化信号とから求めた誤差信号を第2符号化対象信号とし、当該第2符号化対象信号を量子化する方式であり、
前記第2符号化方式は、振幅値が0の前記第1量子化信号に対応する前記第1符号化対象信号のみを第2符号化対象信号とし、当該第2符号化対象信号を量子化する方式であり、
前記第3符号化方式は、前記第1量子化信号の振幅値が0の場合に、複数の前記第1符号化対象信号の振幅値からなる集合に依存する量子化正規化基準値と前記第1符号化対象信号の絶対値とから求めた誤差信号を第2符号化対象信号とし、前記第1量子化信号の振幅値が0以外の場合に、前記第1符号化対象信号の絶対値と前記第1量子化信号の絶対値とから求めた誤差信号を第2符号化対象信号とし、当該第2符号化対象信号を量子化する方式であり、
前記第4符号化方式は、振幅値が0の前記第1量子化信号に対応する前記第1符号化対象信号のみについて、前記第1符号化対象信号が正であるか負であるかを示す正負符号情報を生成する方式である、
ことを特徴とする符号化方法。 - 請求項2の符号化方法であって、
前記ステップ(B-3)は、所定の割り当てられたビット数から、前記第1量子化信号を特定するために必要なビット数を減じた残存ビット数が所定値R(R≧1)以上である場合に実行されるステップであり、
前記ステップ(B-1)において前記所定数の第1符号化対象信号の集合が前記非スパース分類に属すると判定され、かつ、前記残存ビット数が所定値R未満である場合には、前記第3判定値の値にかかわらず、予め定められた前記第3符号化方式または前記第4符号化方式が選択され、
前記残存ビット数が所定値R以上である場合の前記モード情報のビット長は、前記ステップ(B-1)での判定と前記ステップ(B-3)での判定とによって分岐する判定結果を表現可能な第1ビット長とされ、
前記残存ビット数が所定値R未満である場合の前記モード情報のビット長は、前記ステップ(B-1)によって分岐する判定結果のみを表現可能な第2ビット長とされ、
前記所定値Rは、前記第1ビット長から前記第2ビット長を減じた値に等しい、
ことを特徴とする符号化方法。 - 請求項1から3の何れかの符号化方法であって、
前記所定数の第1符号化対象信号の集合は、それぞれ、何れかの離散時間区間に対応し、
前記ステップ(B)及び(C)は、前記所定数の第1符号化対象信号の集合に対応する離散時間区間ごとに実行されるステップであり、
前記ステップ(B)は、隣り合う離散時間区間に対応する各判定結果が互いに相違する頻度を低くするための平滑化処理を行うステップを含む、
ことを特徴とする符号化方法。 - (a) 少なくとも第1量子化インデックスを復号して所定数の第1量子化信号を得るステップと、
(b) 少なくともモード情報を用い、
少なくとも第2量子化インデックスを用いて所定数の第2量子化信号を復号し、当該第2量子化信号またはそれと同値の信号と、振幅値が0でない第1量子化信号と、を含む復号信号を生成する復号方式、
少なくとも第2量子化インデックスを用いて所定数の第2量子化信号を復号し、少なくとも第3量子化インデックスを用いて量子化正規化基準値を復号し、前記第1量子化信号の振幅値が0の場合に、前記第2量子化信号を誤差信号として前記量子化正規化基準値を誤差修正することで復号信号を生成し、前記第1量子化信号の振幅値が0以外の場合に、前記第2量子化信号を誤差信号として前記第1量子化信号を誤差修正することで復号信号を生成する復号方式、および
少なくとも正負符号情報を用いて当該正負符号情報が示す正または負の符号を持つ信号を生成し、当該正または負の符号を持つ信号またはそれと同値の信号と、振幅値が0でない第1量子化信号と、を含む復号信号を生成する復号方式、
のうちの何れか1つ以上を含む2つ以上の復号方式から、或る復号方式を特定するステップと、
(c) 前記ステップ(b)で特定された復号方式に則り、少なくとも前記第1量子化値を用いて復号信号を生成し、生成した復号信号を出力するステップと、
を有する復号方法。 - (a) 少なくとも第1量子化インデックスを復号して所定数の第1量子化信号を得るステップと、
(b) 少なくともモード情報を用いて復号方式を特定するステップと、
(c) 前記ステップ(b)で特定された復号方式に則り、少なくとも前記第1量子化値を用いて復号信号を生成し、生成した復号信号を出力するステップと、を有し、
前記ステップ(b)は、
(b-1) 前記モード情報が所定値であった場合に、前記ステップ(a)で出力された前記第1量子化信号のうち振幅値が0の第1量子化信号の個数を特定する第2判定値と所定の第2閾値とを比較する閾値判定を行って、前記所定数の第1量子化信号の集合が、振幅値が0の第1量子化信号の個数が多い側の第1分類に属するか、振幅値が0の第1量子化信号の個数が少ない側の第2分類に属するかを判定し、前記第1分類に属する場合には第1復号方式を選択し、前記第2分類に属する場合には第2復号方式を選択するステップと、
(b-2) 前記モード情報が前記所定値以外であった場合に、前記モード情報が示す第3復号方式または第4復号方式を選択するステップと、を含み、
前記第1復号方式は、少なくとも第2量子化インデックスを用いて所定数の第2量子化信号を復号し、当該第2量子化信号を誤差信号として前記第1量子化信号を誤差修正することで復号信号を生成する方式であり、
前記第2復号方式は、少なくとも第2量子化インデックスを用いて所定数の第2量子化信号を復号し、当該第2量子化信号またはそれと同値の信号と、振幅値が0でない第1量子化信号と、を含む復号信号を生成する方式であり、
前記第3復号方式は、少なくとも第2量子化インデックスを用いて所定数の第2量子化信号を復号し、少なくとも第3量子化インデックスを用いて量子化正規化基準値を復号し、前記第1量子化信号の振幅値が0の場合に、前記第2量子化信号を誤差信号として前記量子化正規化基準値を誤差修正することで復号信号を生成し、前記第1量子化信号の振幅値が0以外の場合に、前記第2量子化信号を誤差信号として前記第1量子化信号を誤差修正することで復号信号を生成する方式であり、
前記第4復号方式は、少なくとも正負符号情報を用いて当該正負符号情報が示す正または負の符号を持つ信号を生成し、当該正または負の符号を持つ信号またはそれと同値の信号と、振幅値が0でない第1量子化信号と、を含む復号信号を生成する方式である、
ことを特徴とする復号方法。 - 請求項5または6の復号方法であって、
前記ステップ(b)は、
(b-1) 所定の割り当てられたビット数から、前記第1量子化信号を特定するために必要なビット数を減じた残存ビット数が所定値R(R≧1)以上であるか否かを判定するステップと、
(b-2) 前記残存ビット数が所定値R以上である場合、前記符号の所定の位置から所定の第1ビット長を抽出してこれを前記モード情報とし、前記残存ビット数が所定値R未満である場合、前記符号の所定の位置から所定の第2ビット長を抽出してこれを前記モード情報とするステップと、含み、
前記所定値Rは、前記第1ビット長から前記第2ビット長を減じた値に等しい、
ことを特徴とする復号方法。 - (a) 少なくとも第1量子化インデックスを復号して所定数の第1量子化信号を得るステップと、
(b) 少なくともモード情報を用いて復号方式を特定するステップと、
(c) 前記ステップ(b)で特定された復号方式に則り、少なくとも前記第1量子化値を用いて復号信号を生成し、生成した復号信号を出力するステップと、を有し、
前記ステップ(b)は、
(b-1) 所定の割り当てられたビット数から、前記第1量子化信号を特定するために必要なビット数を減じた残存ビット数が所定値R(R≧1)以上であるか否かを判定するステップと、
(b-2) 前記残存ビット数が所定値R以上である場合、前記符号の所定の位置から所定の第1ビット長を抽出してこれを前記モード情報とし、前記残存ビット数が所定値R未満である場合、前記符号の所定の位置から所定の第2ビット長を抽出してこれを前記モード情報とするステップと、含み、
前記所定値Rは、前記第1ビット長から前記第2ビット長を減じた値に等しい、
ことを特徴とする復号方法。 - 所定数の第1符号化対象信号またはそれらに対応する所定数の信号、を要素とするベクトルを量子化し、前記第1符号化対象信号にそれぞれ対応する第1量子化信号と、当該第1量子化信号を特定するための第1量子化インデックスと、を生成して出力し、前記所定数の第1符号化対象信号のうち、基準値よりも振幅値が小さな前記第1符号化対象信号の個数、または、振幅値が前記基準値以下の前記第1符号化対象信号の個数、を特定する判定値に基づき、
振幅値が0の前記第1量子化信号に対応する前記第1符号化対象信号のみを第2符号化対象信号とし、当該第2符号化対象信号を量子化する符号化方式、
前記第1量子化信号の振幅値が0の場合に、複数の前記第1符号化対象信号の振幅値からなる集合に依存する量子化正規化基準値と前記第1符号化対象信号の絶対値とから求めた誤差信号を第2符号化対象信号とし、前記第1量子化信号の振幅値が0以外の場合に、前記第1符号化対象信号の絶対値と前記第1量子化信号の絶対値とから求めた誤差信号を第2符号化対象信号とし、当該第2符号化対象信号を量子化する符号化方式、および
振幅値が0の前記第1量子化信号に対応する前記第1符号化対象信号のみについて、前記第1符号化対象信号が正であるか負であるかを示す正負符号情報を生成する符号化方式、
のうちの何れか1つ以上を含む2つ以上の符号化方式から、前記所定数の第1符号化対象信号に対応する符号化方式を選択し、選択した符号化方式を特定するためのモード情報を生成して出力し、前記第1量子化信号を少なくとも用い、選択された前記符号化方式に則って符号化処理を行う、
ことを特徴とする符号化器。 - 所定数の第1符号化対象信号またはそれらに対応する所定数の信号、を要素とするベクトルを量子化し、前記第1符号化対象信号にそれぞれ対応する第1量子化信号と、当該第1量子化信号を特定するための第1量子化インデックスと、を生成して出力し、前記所定数の第1符号化対象信号のうち、基準値よりも振幅値が小さな前記第1符号化対象信号の個数、または、振幅値が前記基準値以下の前記第1符号化対象信号の個数、を特定する判定値に基づき、前記所定数の第1符号化対象信号に対応する符号化方式を選択し、選択した符号化方式を特定するためのモード情報を生成して出力し、前記第1量子化信号を少なくとも用い、選択された前記符号化方式に則って符号化処理を行い、
前記符号化方式の選択では、
前記判定値と所定の閾値とを比較する閾値判定により、前記所定数の第1符号化対象信号の集合が、振幅値の小さな前記第1符号化対象信号が多い側のスパース分類に属するか、振幅値の小さな前記第1符号化対象信号が少ない側の非スパース分類に属するかを判定し、
前記所定数の第1符号化対象信号の集合が前記スパース分類に属すると判定された場合、前記所定数の第1符号化対象信号にそれぞれ対応する前記第1量子化信号のうち振幅値が0の第1量子化信号の個数を特定する第2判定値と所定の第2閾値とを比較する閾値判定により、前記所定数の第1符号化対象信号にそれぞれ対応する第1量子化信号の集合が、振幅値が0の第1量子化信号の個数が多い側の第1分類に属するか、振幅値が0の第1量子化信号の個数が少ない側の第2分類に属するかを判定し、
前記所定数の第1符号化対象信号の集合が前記非スパース分類に属すると判定された場合、前記所定数の第1符号化対象信号の振幅値の統計的ばらつきを特定する第3判定値と所定の第3閾値とを比較する閾値判定により、前記所定数の第1符号化対象信号の集合が、前記統計的ばらつきが大きい側の第3分類に属するか、前記統計的ばらつきが小さい側の第4分類に属するかを判定し、
前記所定数の第1符号化対象信号の集合が前記第1分類に属すると判定された場合には第1符号化方式を選択し、前記第2分類に属すると判定された場合には第2符号化方式を選択し、前記第3分類に属すると判定された場合には第3符号化方式を選択し、前記第4分類に属すると判定された場合には第4符号化方式を選択し、
前記第1符号化方式は、前記第1符号化対象信号と前記第1量子化信号とから求めた誤差信号を第2符号化対象信号とし、当該第2符号化対象信号を量子化する方式であり、
前記第2符号化方式は、振幅値が0の前記第1量子化信号に対応する前記第1符号化対象信号のみを第2符号化対象信号とし、当該第2符号化対象信号を量子化する方式であり、
前記第3符号化方式は、前記第1量子化信号の振幅値が0の場合に、複数の前記第1符号化対象信号の振幅値からなる集合に依存する量子化正規化基準値と前記第1符号化対象信号の絶対値とから求めた誤差信号を第2符号化対象信号とし、前記第1量子化信号の振幅値が0以外の場合に、前記第1符号化対象信号の絶対値と前記第1量子化信号の絶対値とから求めた誤差信号を第2符号化対象信号とし、当該第2符号化対象信号を量子化する方式であり、
前記第4符号化方式は、振幅値が0の前記第1量子化信号に対応する前記第1符号化対象信号のみについて、前記第1符号化対象信号が正であるか負であるかを示す正負符号情報を生成する方式である、
ことを特徴とする符号化器。 - 少なくとも第1量子化インデックスを復号して所定数の第1量子化信号を得、少なくともモード情報を用い、
少なくとも第2量子化インデックスを用いて所定数の第2量子化信号を復号し、当該第2量子化信号またはそれと同値の信号と、振幅値が0でない第1量子化信号と、を含む復号信号を生成する復号方式、
少なくとも第2量子化インデックスを用いて所定数の第2量子化信号を復号し、少なくとも第3量子化インデックスを用いて量子化正規化基準値を復号し、前記第1量子化信号の振幅値が0の場合に、前記第2量子化信号を誤差信号として前記量子化正規化基準値を誤差修正することで復号信号を生成し、前記第1量子化信号の振幅値が0以外の場合に、前記第2量子化信号を誤差信号として前記第1量子化信号を誤差修正することで復号信号を生成する復号方式、および
少なくとも正負符号情報を用いて当該正負符号情報が示す正または負の符号を持つ信号を生成し、当該正または負の符号を持つ信号またはそれと同値の信号と、振幅値が0でない第1量子化信号と、を含む復号信号を生成する復号方式、
のうちの何れか1つ以上を含む2つ以上の復号方式から、或る復号方式を特定し、特定された復号方式に則り、少なくとも前記第1量子化値を用いて復号信号を生成し、生成した復号信号を出力する、
ことを特徴とする復号器。 - 少なくとも第1量子化インデックスを復号して所定数の第1量子化信号を得、少なくともモード情報を用いて復号方式を特定し、特定された復号方式に則り、少なくとも前記第1量子化値を用いて復号信号を生成し、生成した復号信号を出力し、
前記復号方式の特定では、
前記モード情報が所定値であった場合に、前記第1量子化信号のうち振幅値が0の第1量子化信号の個数を特定する第2判定値と所定の第2閾値とを比較する閾値判定を行って、前記所定数の第1量子化信号の集合が、振幅値が0の第1量子化信号の個数が多い側の第1分類に属するか、振幅値が0の第1量子化信号の個数が少ない側の第2分類に属するかを判定し、前記第1分類に属する場合には第1復号方式を選択し、前記第2分類に属する場合には第2復号方式を選択し、
前記モード情報が前記所定値以外であった場合に、前記モード情報が示す第3復号方式または第4復号方式を選択し、
前記第1復号方式は、少なくとも第2量子化インデックスを用いて所定数の第2量子化信号を復号し、当該第2量子化信号を誤差信号として前記第1量子化信号を誤差修正することで復号信号を生成する方式であり、
前記第2復号方式は、少なくとも第2量子化インデックスを用いて所定数の第2量子化信号を復号し、当該第2量子化信号またはそれと同値の信号と、振幅値が0でない第1量子化信号と、を含む復号信号を生成する方式であり、
前記第3復号方式は、少なくとも第2量子化インデックスを用いて所定数の第2量子化信号を復号し、少なくとも第3量子化インデックスを用いて量子化正規化基準値を復号し、前記第1量子化信号の振幅値が0の場合に、前記第2量子化信号を誤差信号として前記量子化正規化基準値を誤差修正することで復号信号を生成し、前記第1量子化信号の振幅値が0以外の場合に、前記第2量子化信号を誤差信号として前記第1量子化信号を誤差修正することで復号信号を生成する方式であり、
前記第4復号方式は、少なくとも正負符号情報を用いて当該正負符号情報が示す正または負の符号を持つ信号を生成し、当該正または負の符号を持つ信号またはそれと同値の信号と、振幅値が0でない第1量子化信号と、を含む復号信号を生成する方式である、
ことを特徴とする復号器。 - 少なくとも第1量子化インデックスを復号して所定数の第1量子化信号を得、少なくともモード情報を用いて復号方式を特定し、特定された復号方式に則り、少なくとも前記第1量子化値を用いて復号信号を生成し、生成した復号信号を出力し、
前記復号方式の特定では、
所定の割り当てられたビット数から、前記第1量子化信号を特定するために必要なビット数を減じた残存ビット数が所定値R(R≧1)以上であるか否かを判定し、
前記残存ビット数が所定値R以上である場合、前記符号の所定の位置から所定の第1ビット長を抽出してこれを前記モード情報とし、前記残存ビット数が所定値R未満である場合、前記符号の所定の位置から所定の第2ビット長を抽出してこれを前記モード情報とし、
前記所定値Rは、前記第1ビット長から前記第2ビット長を減じた値に等しい、
ことを特徴とする復号器。 - 請求項1から4の何れかの符号化方法の各ステップまたは請求項5から8の何れかの復号方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
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