JP5727872B2 - 復号化装置及び復号化プログラム - Google Patents
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Description
本発明では、例えば符号側における従来の符号化信号に加えて、符号化前の入力信号に含まれていた雑音の特性を表す情報を雑音パラメータとして出力することで、復号化装置において入力信号に含まれていた雑音を高精度に再現させる。
まず、本実施形態における符号化装置、復号化装置を用いた符号化・復号化システムの概略構成例について、図を用いて説明する。図1は、本実施形態における符号化・復号化システムの概略構成の一例を示す図である。図1に示す符号化・復号化システム10は、第1の実施形態としての符号化装置11と復号化装置12とを有する。
次に、上述した雑音検出手段22,32の具体的な機能構成例について、図を用いて説明する。図2は、雑音検出手段の機能構成の一例を示す図である。以下の説明では、復号化装置12に設けられた雑音検出手段32を用いて説明するが、符号化装置11に設けられた雑音検出手段22も同様の構成及び動作等を行うため、ここでの詳細な説明は省略する。なお、雑音検出手段32では、復号化信号が入力され、雑音検出手段22は、元の入力信号が入力される点のみが異なる。
まず、具体例として、雑音信号抽出にトータルバリエーションノルム正則化を用いる場合について説明する。
例えば、雑音信号抽出手段41が移動平均処理法を用いる場合、雑音信号抽出手段41は、以下の式(7)に示すように、局所領域内における入力信号(ここでは、復号化信号)の移動平均による平滑化により信号成分Sestを取得し、その入力信号と信号成分Sestとの差分から雑音成分Lestを求めるように動作させる。
例えば、雑音信号抽出手段41が順序統計処理法を用いる場合、雑音信号抽出手段41は、局所領域内における入力信号(ここでは、復号化信号)の順序統計処理により信号成分Sestを取得し、その入力信号と信号成分Sestとの差分から雑音成分Lestを求めるよう動作させる。
例えば、雑音信号抽出手段41がモルフォロジ処理法を用いる場合、雑音信号抽出手段41は、以下の式(9)に示すように、入力信号(ここでは、復号化信号)のモルフォロジ演算処理により信号成分Sestを取得し、その入力信号と信号成分Sestとの差分から雑音成分Lestを求めるよう動作させる。
ここで、本実施形態では、例えば上述した雑音信号抽出手段41の代わりに局部復号処理等を用いて雑音信号を抽出することができる。この場合、雑音検出手段22は、図2の雑音信号抽出手段41に代えて、復号化手段と比較手段とを有する。
図3は、第2の実施形態における符号化装置の機能構成例を示す図である。図3に示す符号化装置51は、符号化手段21と、雑音検出手段52とを有するよう構成されている。また、雑音検出手段52は、復号化手段53と、比較手段54と、パラメータ化手段42とを有するよう構成されている。
ここで、雑音パラメータが統計量に基づき定義される場合について具体的に説明する。雑音パラメータが統計量に基づき定義される場合、パラメータ化手段42は、例えば、以下の式(10)に示すように、雑音成分Lestの分散値σ2を用いて雑音パラメータNを定義することができる。
次に、雑音パラメータがスペクトルに基づき定義される場合について具体的に説明する。スペクトルに基づき定義される場合、パラメータ化手段42は、例えば、雑音成分Lestを周波数領域に変換し、その周波数領域におけるスペクトルに基づいて雑音パラメータNを定義することができる。
次に、復号化装置の第2の実施形態について図を用いて説明する。図4は、第2の実施形態における復号化装置の機能構成例を示す図である。復号化装置の第2の実施形態では、フィードバック型の復号化装置を示している。なお、上述した復号化装置と同様の機能を有する部分については同一の符号を付するものとし、ここでの具体的な説明は省略する。
ここで、上述した復号化装置の第2の実施形態では、特に雑音パラメータがフレームと共に緩やかに変化する場合等に適用することができるが、例えばフレームが進むにつれて雑音パラメータが急激に変化するような場合には繰り返し最適化を行う構成が好ましい。そこで、上述した構成を有する復号化装置の第3の実施形態について以下に説明する。
11,51 符号化装置
12,61,71 復号化装置
21 符号化手段
22,32,52,62 雑音検出手段
31,53 復号化手段
33,54,63 比較手段
34,66 雑音生成手段
35,67 重畳手段
41 雑音信号抽出手段
42 パラメータ化手段
52 復号化手段
64,72,73 ラッチ
65 積算手段
74 最適化手段
Claims (5)
- 所定の信号に対して符号化された符号化信号を復号化する復号化装置において、
前記符号化信号を復号化する復号化手段と、
前記復号化手段により得られる出力に雑音の差分を重畳し、当該復号化装置出力とする重畳手段と、
前記重畳手段の出力信号に含まれる雑音成分の特性を定量化した第一の雑音パラメータを検出する雑音検出手段と、
前記所定の信号を符号化した符号化装置により検出された前記所定の信号に含まれる雑音に対応する第二の雑音パラメータを取得し、取得した第二の雑音パラメータと、前記雑音検出手段により得られる第一の雑音パラメータとを比較する比較手段と、
前記比較手段により得られる比較結果に基づいて、前記雑音の差分を生成する雑音生成手段とを有することを特徴とする復号化装置。 - 前記比較手段により得られる比較結果が予め設定される条件を満たすように、前記雑音生成手段、前記重畳手段、前記雑音検出手段、及び前記比較手段を含む処理の繰り返し回数を制御して、前記雑音の差分の最適化を行う最適化手段を有することを特徴とする請求項1に記載の復号化装置。
- 前記最適化手段は、
前記比較手段における比較回数、前記比較手段による比較結果として得られる雑音差分情報、及び前記雑音差分情報の履歴情報のうち、少なくとも1つに対して設定された条件に基づいて前記最適化を行うことを特徴とする請求項2に記載の復号化装置。 - 前記雑音検出手段は、
トータルバリエーションノルム正則化法、移動平均処理法、順序統計処理法、及びモルフォロジ処理法のうち何れか1つを行い、前記雑音成分を検出することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の復号化装置。 - コンピュータを、
請求項1乃至4の何れか1項に記載の復号化装置が有する各手段として機能させるための復号化プログラム。
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