JP6289627B2

JP6289627B2 - 信号の符号化および復号化の方法および装置

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Publication number: JP6289627B2
Application number: JP2016522220A
Authority: JP
Inventors: ▲澤▼新 ▲劉▼; 磊苗; 晨胡
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2013-07-01
Filing date: 2014-06-25
Publication date: 2018-03-14
Anticipated expiration: 2034-06-25
Also published as: US10789964B2; NZ714187A; MX359502B; BR112015030852A2; KR20160003264A; EP2988299A4; KR20170089982A; RU2633097C2; EP2988299A1; CA2912477A1; CN108198564A; AU2014286765A1; IL242498B; WO2015000373A1; CA2912477C; MX2015017743A; US20160111104A1; US20190057706A1; RU2015156053A; JP2016527546A

Description

本発明は信号処理の分野に関し、特に、信号の符号化および復号化の方法および装置に関する。

現在、通信伝送において、音声信号または音響信号の品質の重要性がますます高まっている。したがって、信号の符号化および復号化にはより高い要求が課せられている。既存のミディアムレートおよび低レートの信号の符号化アルゴリズムおよび復号化アルゴリズムでは、割当てに利用できるビット数が不十分であるので、割当てに利用可能なビット数を周波数バンド全体に割り当てると、周波数スペクトルに多くのホールが生じ、全て０のベクトルの一部がそれぞれ１ビットによって示される必要があるままになってしまい、ビットの浪費が生じてしまう。更に、これらのアルゴリズムにはいくつかの制限があるために、一部のビットが符号化の後に残ってしまうおそれがあり、またビットの数の浪費が生じてしまう。したがって、復号端による復号化によって得られる信号の品質が悪い。

本発明の実施形態は、信号の聴覚品質を改善することのできる信号の符号化および復号化の方法および装置を提供する。

第１の態様によれば、信号符号化方法が提供される。本方法は、利用可能なビット数および第１の飽和閾値ｉに従って、符号化されるべきサブバンド数ｋを決定するステップであって、ｉは正の数であり、ｋは正の整数である、ステップと、全てのサブバンドの量子化エンベロープに従って、全てのサブバンドからｋ個のサブバンドを選択するか、または、心理音響モデルに従って、全てのサブバンドからｋ個のサブバンドを選択するステップと、ｋ個のサブバンドのスペクトル係数に対して、１回目の符号化操作を実行するステップと、を有する。

第１の態様に関して、第１の可能な実施方式では、ｋ個のサブバンドのスペクトル係数に対して１回目の符号化操作を実行するステップは、ｋ個のサブバンドのスペクトル係数を正規化して、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数を取得するステップと、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数を量子化して、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数を取得するステップと、を有する。

第１の態様の第１の可能な実施方式に関して、第２の可能な実施方式では、本方法は更に、１回目の符号化操作の後に利用可能なビット数のうちの残りのビット数が第１のビット数閾値以上である場合、残りのビット数と、第２の飽和閾値ｊと、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数に従って、２回目の符号化が実行されるべきｍ個のベクトルを決定するステップであって、ｊは正の数であり、ｍは正の整数である、ステップと、ｍ個のベクトルのスペクトル係数に対して、２回目の符号化操作を実行するステップと、を有する。

第１の態様の第２の可能な実施方式に関して、第３の可能な実施方式では、残りのビット数と、第２の飽和閾値ｊと、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数に従って、２回目の符号化が実行されるべきｍ個のベクトルを決定するステップは、残りのビット数および第２の飽和閾値ｊに従って、２回目の符号化が実行されるべきベクトル数ｍを決定するステップと、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数に従って、候補スペクトル係数を決定するステップであって、候補スペクトル係数は、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数からｋ個のサブバンドの対応する量子化スペクトル係数を引くことによって得られるスペクトル係数を含む、ステップと、候補スペクトル係数が属するベクトルからｍ個のベクトルを選択するステップと、を有する。

第１の態様の第３の可能な実施方式に関して、第４の可能な実施方式では、候補スペクトル係数が属するベクトルからｍ個のベクトルを選択するステップは、候補スペクトル係数の属するベクトルをソートして、ソートされたベクトルを取得するステップと、ソートされたベクトルから最初のｍ個のベクトルを選択するステップと、を有する。ソートされたベクトルは第１群のベクトルと第２群のベクトルとに分割され、第１群のベクトルは第２群のベクトルの前に配置され、第１群のベクトルは、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルにおいて値が全て０であるベクトルに対応し、第２群のベクトルは、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルにおいて値の全てが０ではないベクトルに対応する。

第１の態様の第４の可能な実施方式に関して、第５の可能な実施方式では、第１群のベクトルおよび第２群のベクトルの各ベクトル群において、異なるサブバンドのベクトルは、ベクトルが位置するサブバンドの周波数の低い順に配列され、同じサブバンドのベクトルは、ベクトルの元の順序で配列される。

第１の態様の第４の可能な実施方式に関して、第６の可能な実施方式では、第１群のベクトルおよび第２群のベクトルの各ベクトル群において、異なるサブバンドのベクトルは、ベクトルが位置するサブバンドの量子化エンベロープの大きい順に配列され、同じサブバンドのベクトルは、ベクトルの元の順序で配列される。

第１の態様の第３の可能な実施方式に関して、第７の可能な実施方式では、候補スペクトル係数が属するベクトルからｍ個のベクトルを選択するステップは、候補スペクトル係数の属するベクトルが位置するサブバンドの量子化エンベロープの大きい順に、候補スペクトル係数の属するベクトルからｍ個のベクトルを選択するステップ、を有する。

第１の態様の第２の可能な実施方式〜第７の可能な実施方式のうちいずれかの可能な実施方式に関して、第８の可能な実施方式では、ｍ個のベクトルのスペクトル係数に対して２回目の符号化操作を実行するステップは、ｍ個のベクトルのスペクトル係数の大域的ゲインを決定するステップと、ｍ個のベクトルのスペクトル係数の大域的ゲインを用いて、ｍ個のベクトルのスペクトル係数を正規化するステップと、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数を量子化するステップと、を有する。

第１の態様の第４の可能な実施方式〜第６の可能な実施方式のいずれかの可能な実施形式に関して、第９の可能な実施方式では、ｍ個のベクトルのスペクトル係数に対して２回目の符号化操作を実行するステップは、第１群のベクトルのスペクトル係数の大域的ゲインと、第２群のベクトルのスペクトル係数の大域的ゲインとを決定するステップと、第１群のベクトルのスペクトル係数の大域的ゲインを用いて、ｍ個のベクトルのうち第１群のベクトルに属するベクトルのスペクトル係数を正規化するステップと、第２群のベクトルのスペクトル係数の大域的ゲインを用いて、ｍ個のベクトルのうち第２群のベクトルに属するベクトルのスペクトル係数を正規化するステップと、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数を量子化するステップと、を有する。

第１の態様の第３の可能な実施方式〜第９の可能な実施方式のいずれかの可能な実施形式に関して、第１０の可能な実施方式では、残りのビット数および第２の飽和閾値ｊに従って符号化されるべきベクトル数ｍを決定するステップは、以下の等式

に従ってｍを決定するステップを有する。Ｃは残りのビット数を表し、Ｍは、各ベクトルに含まれるスペクトル係数の数を表す。

第１の態様または第１の態様の第１の可能な実施方式〜第１０の可能な実施方式のうちいずれかの可能な実施方式に関して、第１１の可能な実施方式において、利用可能なビット数および第１の飽和閾値ｉに従って符号化されるべきサブバンド数ｋを決定するステップは、以下の等式

に従ってｋを決定するステップを有する。Ｂは利用可能なビット数を表し、Ｌは、各サブバンドに含まれるスペクトル係数の数を表す。

第１の態様または第１の態様の第１の可能な実施方式〜第１１の可能な実施方式のいずれかの可能な実施方式に関して、第１２の可能な実施方式では、利用可能なビット数および第１の飽和閾値ｉに従って符号化されるべきサブバンド数ｋを決定するステップは、信号が過渡信号、摩擦信号またはロングピッチ信号である場合、利用可能なビット数および第１の飽和閾値ｉに従って、符号化されるべきサブバンド数ｋを決定するステップ、を有する。

第２の態様によれば、信号復号化方法が提供される。本方法は、利用可能なビット数および第１の飽和閾値ｉに従って、復号化されるべきサブバンド数ｋを決定するステップであって、ｉは正の数であり、ｋは正の整数である、ステップと、全てのサブバンドの復号化されたエンベロープに従って、全てのサブバンドからｋ個のサブバンドを選択するか、または、心理音響モデルに従って、全てのサブバンドからｋ個のサブバンドを選択するステップと、１回目の復号化操作を実行して、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数を取得するステップと、を有する。

第２の態様に関して、第１の可能な実施方式では、本方法は更に、１回目の復号化操作の後に利用可能なビット数のうちの残りのビット数が第１のビット数閾値以上である場合、残りのビット数および第２の飽和閾値ｊに従って、２回目の復号化が実行されるべきベクトルの数ｍを決定するステップであって、ｊは正の数であり、ｍは正の整数である、ステップと、２回目の復号化操作を実行して、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数を取得するステップと、を有する。

第２の態様の第１の可能な実施方式に関して、第２の可能な実施方式では、本方法は更に、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数とｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数との対応関係を決定するステップ、を有する。

第２の態様の第２の可能な実施方式に関して、第３の可能な実施方式では、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数とｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数との対応関係を決定するステップは、ｍ個のベクトルとｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルのうちの第１のタイプのベクトルとの対応関係を決定するステップ、を有する。ｍ個のベクトルは、第１のタイプのベクトルと１対１の対応関係にある。

第２の態様の第３の可能な実施方式に関して、第４の可能な実施方式では、ｍ個のベクトルとｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルのうちの第１のタイプのベクトルとの対応関係を決定するステップは、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルをソートして、ソートされたベクトルを取得するステップであって、ソートされたベクトルは第１群のベクトルと第２群のベクトルとに分割され、第１群のベクトルは第２群のベクトルの前に配置され、第１群のベクトルは、第１群の復号化されたスペクトル係数の属するベクトルにおいて値が全て０であるベクトルを含み、第２群のベクトルは、第１群の復号化されたスペクトル係数の属するベクトルにおいて値の全てが０ではないベクトルを含む、ステップと、ソートされたベクトルから最初のｍ個のベクトルを、第１のタイプのベクトルとして選択するステップと、第１のタイプのベクトルとｍ個のベクトルとの対応関係を確立するステップと、を有する。

第２の態様の第４の可能な実施方式に関して、第５の可能な実施方式では、第１群のベクトルおよび第２群のベクトルの各ベクトル群において、異なるサブバンドのベクトルは、ベクトルが位置するサブバンドの周波数の低い順に配列され、同じサブバンドのベクトルは、ベクトルの元の順序で配列される。

第２の態様の第４の可能な実施方式に関して、第６の可能な実施方式では、第１群のベクトルおよび第２群のベクトルの各ベクトル群において、異なるサブバンドのベクトルは、ベクトルが位置するサブバンドの量子化エンベロープの大きい順に配列され、同じサブバンドのベクトルは、ベクトルの元の順序で配列される。

第２の態様の第３の可能な実施方式に関して、第７の可能な実施方式では、ｍ個のベクトルとｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルのうちの第１のタイプのベクトルとの対応関係を決定するステップは、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルが位置するサブバンドの量子化エンベロープの大きい順に、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルから、ｍ個のベクトルを第１のタイプのベクトルとして選択するステップと、第１のタイプのベクトルとｍ個のベクトルとの対応関係を確立するステップと、を有する。

第２の態様の第２の可能な実施方式〜第７の可能な実施方式のうちいずれかの実施方式に関して、第８の可能な実施方式では、本方法は更に、ｍ個のベクトルの大域的ゲインを復号化するステップと、ｍ個のベクトルの大域的ゲインを用いて、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数を修正して、ｍ個のベクトルのスペクトル係数を取得するステップと、を有する。

第２の態様の第４の可能な実施方式〜第６の可能な実施方式のいずれかの実施方式に関して、第９の可能な実施方式では、本方法は更に、第１の大域的ゲインおよび第２の大域的ゲインを復号化するステップと、第１の大域的ゲインを用いて、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数のうち第１群のベクトルに対応するスペクトル係数を修正し、第２の大域的ゲインを用いて、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数のうち第２群のベクトルに対応するスペクトル係数を修正して、ｍ個のベクトルのスペクトル係数を取得するステップと、を有する。

第２の態様の第８の可能な実施方式または第９の可能な実施方式に関して、第１０の可能な実施方式では、本方法は更に、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数とｍ個のベクトルのスペクトル係数とを加算して、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数を取得するステップと、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数のうち値が０であるスペクトル係数に対してノイズ充填を実行し、全てのサブバンドのうちｋ個のサブバンド以外の別のサブバンドのスペクトル係数を復元して、第１の周波数バンドのスペクトル係数を取得するステップであって、第１の周波数バンドは全てのサブバンドを含む、ステップと、全てのサブバンドのエンベロープを用いて、第１の周波数バンドのスペクトル係数を修正して、第１の周波数バンドの正規化スペクトル係数を取得するステップと、第１の周波数バンドの大域的ゲインを用いて、第１の周波数バンドの正規化スペクトル係数を修正して、第１の周波数バンドの最終的な周波数領域信号を取得するステップと、を有する。

第２の態様の第１０の可能な実施方式に関して、第１１の可能な実施方式では、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数とｍ個のベクトルのスペクトル係数とを加算してｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数を取得するステップは、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数とｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数との対応関係に従って、ｍ個のベクトルのスペクトル係数とｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数とを加算するステップ、を有する。

第２の態様の第１０の可能な実施方式または第１１の可能な実施方式に関して、第１２の可能な実施方式では、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数のうち値が０であるスペクトル係数に対してノイズ充填を実行するステップは、コア層復号化情報に従って加重値を決定するステップと、加重値を用いて、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数のうち値が０であるスペクトル係数に隣接するスペクトル係数とランダムノイズとを加重するステップと、を有する。

第２の態様の第１２の可能な実施方式に関して、第１３の可能な実施方式では、コア層復号化情報に従って加重値を決定するステップは、コア層復号化情報から信号分類情報を取得するステップと、信号が摩擦信号であると信号分類情報が示す場合、所定の加重値を取得するか、または、信号が摩擦信号以外の別の信号であると信号分類情報が示す場合、コア層復号化情報からピッチ周期を取得し、ピッチ周期に従って加重値を決定するステップと、を有する。

第２の態様の第１０の可能な実施方式〜第１３の可能な実施方式のうちいずれかの実施方式に関して、第１４の可能な実施方式において、全てのサブバンドのうちｋ個のサブバンド以外の別のサブバンドのスペクトル係数を復元するステップは、全てのサブバンドから、ｋ個のサブバンド以外の別のサブバンドに隣接するｎ個のサブバンドを選択し、ｎ個のサブバンドのスペクトル係数に従って、ｋ個のサブバンド以外の別のサブバンドのスペクトル係数を復元するステップであって、ｎは正の整数である、ステップ、または、ｋ個のサブバンドからｐ個のサブバンドを選択し、ｐ個のサブバンドのスペクトル係数に従って、ｋ個のサブバンド以外の別のサブバンドのスペクトル係数を復元するステップであって、ｐ個のサブバンドの各サブバンドに割り当てられるビット数は第２のビット数閾値以上であり、ｐは正の整数である、ステップ、を有する。

第２の態様の第１の可能な実施方式〜第１４の可能な実施方式のうちいずれかの実施方式に関して、第１５の可能な実施方式では、残りのビット数および第２の飽和閾値ｊに従って２回目の復号化が実行されるべきベクトルの数ｍを決定するステップは、以下の等式

第２の態様または第２の態様の第１の可能な実施方式〜第１５の可能な実施方式のうちいずれかの実施形式に関して、第１６の可能な実施方式では、利用可能なビット数および第１の飽和閾値ｉに従って復号化されるべきサブバンド数ｋを決定するステップは、以下の等式

第２の態様または第２の態様の第１の可能な実施方式〜第１６の可能な実施方式のうちいずれかの実施形式に関して、第１７の可能な実施方式では、利用可能なビット数および第１の飽和閾値ｉに従って復号化されるべきサブバンド数ｋを決定するステップは、信号が過渡信号、摩擦信号またはロングピッチ信号である場合、利用可能なビット数および第１の飽和閾値ｉに従って、復号化されるべきサブバンド数ｋを決定するステップ、を有する。

第３の態様によれば、信号符号化装置が提供される。本装置は、利用可能なビット数および第１の飽和閾値ｉに従って、符号化されるべきサブバンド数ｋを決定するように構成される決定ユニットであって、ｉは正の数であり、ｋは正の整数である、決定ユニットと、決定ユニットによって決定されたサブバンド数ｋに従って、全てのサブバンドの量子化エンベロープに従って、全てのサブバンドからｋ個のサブバンドを選択するか、または、心理音響モデルに従って、全てのサブバンドからｋ個のサブバンドを選択するように構成される選択ユニットと、選択ユニットによって選択されたｋ個のサブバンドのスペクトル係数に対して、１回目の符号化操作を実行するように構成される符号化ユニットと、を備える。

第３の態様に関して、第１の可能な実施方式では、符号化ユニットは、特に、ｋ個のサブバンドのスペクトル係数を正規化して、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数を取得し、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数を量子化して、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数を取得するように構成される。

第３の態様の第１の可能な実施方式に関して、第２の可能な実施方式では、選択ユニットは更に、１回目の符号化操作の後に利用可能なビット数のうちの残りのビット数が第１のビット数閾値以上である場合、残りのビット数と、第２の飽和閾値ｊと、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数に従って、２回目の符号化が実行されるべきｍ個のベクトルを決定するように構成される。ｊは正の数であり、ｍは正の整数である。符号化ユニットは更に、選択ユニットによって決定されたｍ個のベクトルのスペクトル係数に対して、２回目の符号化操作を実行するように構成される。

第３の態様の第２の可能な実施方式に関して、第３の可能な実施方式では、選択ユニットは、特に、残りのビット数および第２の飽和閾値ｊに従って、符号化されるべきベクトル数ｍを決定するように構成され、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数に従って、候補スペクトル係数を決定するように構成され、候補スペクトル係数は、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数からｋ個のサブバンドの対応する量子化スペクトル係数を引くことによって得られるスペクトル係数を含み、候補スペクトル係数が属するベクトルからｍ個のベクトルを選択するように構成される。

第３の態様の第３の可能な実施方式に関して、第４の可能な実施方式では、選択ユニットは、特に、候補スペクトル係数の属するベクトルをソートして、ソートされたベクトルを取得するように構成され、ソートされたベクトルから最初のｍ個のベクトルを選択するように構成される。ソートされたベクトルは第１群のベクトルと第２群のベクトルとに分割され、第１群のベクトルは第２群のベクトルの前に配置され、第１群のベクトルは、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルにおいて値が全て０であるベクトルに対応し、第２群のベクトルは、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルにおいて値の全てが０ではないベクトルに対応する。

第３の態様の第３の可能な実施方式に関して、第５の可能な実施方式では、選択ユニットは、特に、候補スペクトル係数の属するベクトルが位置するサブバンドの量子化エンベロープの大きい順に、候補スペクトル係数の属するベクトルからｍ個のベクトルを選択するように構成される。

第３の態様の第２の可能な実施方式〜第５の可能な実施方式のうちいずれかの実施方式に関して、第６の可能な実施方式では、符号化ユニットは、特に、ｍ個のベクトルのスペクトル係数の大域的ゲインを決定し、ｍ個のベクトルのスペクトル係数の大域的ゲインを用いて、ｍ個のベクトルのスペクトル係数を正規化し、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数を量子化するように構成される。

第３の態様の第４の可能な実施方式に関して、第７の可能な実施方式では、符号化ユニットは、特に、第１群のベクトルのスペクトル係数の大域的ゲインと、第２群のベクトルのスペクトル係数の大域的ゲインとを決定し、第１群のベクトルのスペクトル係数の大域的ゲインを用いて、ｍ個のベクトルのうち第１群のベクトルに属するベクトルのスペクトル係数を正規化し、第２群のベクトルのスペクトル係数の大域的ゲインを用いて、ｍ個のベクトルのうち第２群のベクトルに属するベクトルのスペクトル係数を正規化し、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数を量子化するように構成される。

第３の態様の第３の可能な実施方式〜第７の可能な実施方式のうちいずれかの実施方式に関して、第８の可能な実施方式では、選択ユニットは、特に、以下の等式

に従ってｍを決定するように構成される。Ｃは残りのビット数を表し、Ｍは、各ベクトルに含まれるスペクトル係数の数を表す。

第３の態様または第３の態様の第１の可能な実施方式〜第８の可能な実施方式のうちいずれかの実施形式に関して、第９の可能な実施方式では、決定ユニットは、特に、以下の等式

に従ってｋを決定するように構成される。Ｂは利用可能なビット数を表し、Ｌは、各サブバンドに含まれるスペクトル係数の数を表す。

第３の態様または第３の態様の第１の可能な実施方式〜第９の可能な実施方式のうちいずれかの実施形式に関して、第１０の可能な実施方式では、決定ユニットは、特に、信号が過渡信号、摩擦信号またはロングピッチ信号である場合、利用可能なビット数および第１の飽和閾値ｉに従って、符号化されるべきサブバンド数ｋを決定するように構成される。

第４の態様によれば、信号復号化装置が提供される。本装置は、利用可能なビット数および第１の飽和閾値ｉに従って、復号化されるべきサブバンド数ｋを決定するように構成される決定ユニットであって、ｉは正の数であり、ｋは正の整数である、決定ユニットと、決定ユニットによって決定されたサブバンド数ｋに従い、全てのサブバンドの復号化されたエンベロープに従って、全てのサブバンドからからｋ個のサブバンドを選択するか、または、心理音響モデルに従って、全てのサブバンドからｋ個のサブバンドを選択するように構成される選択ユニットと、１回目の復号化操作を実行して、選択ユニットによって選択されたｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数を取得するように構成される復号化ユニットと、を備える。

第４の態様に関して、第１の可能な実施方式では、第１の決定ユニットは更に、１回目の復号化操作の後に利用可能なビット数のうちの残りのビット数が第１のビット数閾値以上である場合、残りのビット数と、第２の飽和閾値ｊと、第１群の復号化されたスペクトル係数とに従って、２回目の復号化が実行されるべきベクトルの数ｍを決定するように構成される。ｊは正の数であり、ｍは正の整数である。復号化ユニットは更に、２回目の復号化操作を実行して、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数を取得するように構成される。

第４の態様の第１の可能な実施方式に関して、第２の可能な実施方式では、本装置は更に、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数とｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数との対応関係を決定するように構成される第２の決定ユニット、を備える。

第４の態様の第２の可能な実施方式に関して、第３の可能な実施方式では、第２の決定ユニットは、特に、ｍ個のベクトルとｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルのうちの第１のタイプのベクトルとの対応関係を決定するように構成される。ｍ個のベクトルは、第１のタイプのベクトルと１対１の対応関係にある。

第４の態様の第３の可能な実施方式に関して、第４の可能な実施方式では、第２の決定ユニットは、特に、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルをソートして、ソートされたベクトルを取得するように構成され、ソートされたベクトルは第１群のベクトルと第２群のベクトルとに分割され、第１群のベクトルは第２群のベクトルの前に配置され、第１群のベクトルは、第１群の復号化されたスペクトル係数の属するベクトルにおいて値が全て０であるベクトルを含み、第２群のベクトルは、第１群の復号化されたスペクトル係数の属するベクトルにおいて値の全てが０ではないベクトルを含み、また、ソートされたベクトルから最初のｍ個のベクトルを、第１のタイプのベクトルとして選択するように構成され、第１のタイプのベクトルとｍ個のベクトルとの対応関係を確立するように構成される。

第４の態様の第３の可能な実施方式に関して、第５の可能な実施方式では、第２の決定ユニットは、特に、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルが位置するサブバンドの量子化エンベロープの大きい順に、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルから、ｍ個のベクトルを第１のタイプのベクトルとして選択し、第１のタイプのベクトルとｍ個のベクトルとの対応関係を確立するように構成される。

第４の態様の第１の可能な実施方式〜第５の可能な実施方式のうちいずれかの実施方式に関して、第６の可能な実施方式では、本装置は更に修正ユニットを備える。復号化ユニットは更に、ｍ個のベクトルの大域的ゲインを復号化するように構成される。修正ユニットは、ｍ個のベクトルの大域的ゲインを用いて、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数を修正して、ｍ個のベクトルのスペクトル係数を取得するように構成される。

第４の態様の第４の可能な実施方式に関して、第７の可能な実施方式では、本装置は更に修正ユニットを備える。復号化ユニットは更に、第１の大域的ゲインおよび第２の大域的ゲインを復号化するように構成される。修正ユニットは、第１の大域的ゲインを用いて、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数のうち第１群のベクトルに対応するスペクトル係数を修正し、第２の大域的ゲインを用いて、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数のうち第２群のベクトルに対応するスペクトル係数を修正して、ｍ個のベクトルのスペクトル係数を取得するように構成される。

第４の態様の第６の可能な実施方式または第７の可能な実施方式に関して、第８の可能な実施方式では、本装置は更に、加算ユニットおよび復元ユニットを備える。加算ユニットは、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数とｍ個のベクトルのスペクトル係数とを加算して、ｋ個のサブバンドのスペクトル係数を取得するように構成される。復元ユニットは、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数のうち値が０であるスペクトル係数に対してノイズ充填を実行し、全てのサブバンドのうちｋ個のサブバンド以外の別のサブバンドのスペクトル係数を復元して、第１の周波数バンドのスペクトル係数を取得するように構成される。第１の周波数バンドは、全てのサブバンドを含む。修正ユニットは更に、全てのサブバンドのエンベロープを用いて、第１の周波数バンドのスペクトル係数を修正して、第１の周波数バンドの正規化スペクトル係数を取得するように構成される。修正ユニットは更に、第１の周波数バンドの大域的ゲインを用いて、第１の周波数バンドの正規化スペクトル係数を修正して、第１の周波数バンドの最終的な周波数領域信号を取得するように構成される。

第４の態様の第８の可能な実施方式に関して、第９の可能な実施方式では、加算ユニットは、特に、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数とｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数との対応関係に従って、ｍ個のベクトルのスペクトル係数とｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数とを加算するように構成される。

第４の態様の第８の可能な実施方式または第９の可能な実施方式に関して、第１０の可能な実施方式では、復元ユニットは、特に、コア層復号化情報に従って加重値を決定し、加重値を用いて、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数のうち値が０であるスペクトル係数に隣接するスペクトル係数とランダムノイズとを加重するように構成される。

第４の態様の第１０の可能な実施方式に関して、第１１の可能な実施方式では、復元ユニットは、特に、コア層復号化情報から信号分類情報を取得し、信号が摩擦信号であると信号分類情報が示す場合、所定の加重値を取得するか、または、信号が摩擦信号以外の別の信号であると信号分類情報が示す場合、コア層復号化情報からピッチ周期を取得し、ピッチ周期に従って加重値を決定するように構成される。

第４の態様の第８の可能な実施方式〜第１１の可能な実施方式のうちいずれかの実施方式に関して、第１２の可能な実施方式では、復元ユニットは、特に、全てのサブバンドから、ｋ個のサブバンド以外の別のサブバンドに隣接するｎ個のサブバンドを選択し、ｎ個のサブバンドのスペクトル係数に従って、ｋ個のサブバンド以外の別のサブバンドのスペクトル係数を復元ように構成され、ｎは正の整数であり、または、ｋ個のサブバンドからｐ個のサブバンドを選択し、ｐ個のサブバンドのスペクトル係数に従って、ｋ個のサブバンド以外の別のサブバンドのスペクトル係数を復元するように構成され、ｐ個のサブバンドの各サブバンドに割り当てられるビット数は第２のビット数閾値以上であり、ｐは正の整数である。

第４の態様の第１の可能な実施方式〜第１２の可能な実施方式のうちいずれかの実施方式に関して、第１３の可能な実施方式では、第１の決定ユニットは、特に、以下の等式

第４の態様または第４の態様の第１の可能な実施方式〜第１３の可能な実施方式のうちいずれかの実施形式に関して、第１４の可能な実施方式では、第１の決定ユニットは、特に、以下の等式

第４の態様または第４の態様の第１の可能な実施方式〜第１４の可能な実施方式のうちいずれかの実施形式に関して、第１５の可能な実施方式では、第１の決定ユニットは、特に、信号が過渡信号、摩擦信号またはロングピッチ信号である場合、利用可能なビット数および第１の飽和閾値ｉに従って、復号化されるべきサブバンド数ｋを決定するように構成される。

本発明の実施形態では、利用可能なビット数および第１の飽和閾値に従って符号化されるべきサブバンド数ｋが決定され、周波数バンド全体ではなく、全てのサブバンドから選択されたｋ個のサブバンドに対して符号化が実行される。よって、復号化によって得られる信号のスペクトルホールを低減でき、したがって、出力信号の聴覚品質を改善できる。

本発明の実施形態における技術的構成をより明確に説明するために、以下、本発明の実施形態を説明する際に必要な添付の図面を簡単に紹介する。当然ながら、以下の説明において、添付の図面は本発明の実施形態の一部を示すに過ぎない。当業者であれば、これらの添付の図面から創意工夫なく他の図面を更に導出できるであろう。
本発明の実施形態に係る信号符号化方法の概略フローチャートである。本発明の別の実施形態に係る信号復号化方法の概略フローチャートである。本発明の実施形態に係る信号符号化方法のプロセスの概略フローチャートである。本発明の実施形態に係る、２回目の符号化が実行されるべきベクトルを決定するプロセスの概略図である。本発明の実施形態に係る信号符号化装置の概略ブロック図である。本発明の実施形態に係る信号復号化装置の概略ブロック図である。本発明の別の実施形態に係る信号符号化装置の概略ブロック図である。本発明の別の実施形態に係る信号復号化装置の概略ブロック図である。

以下、本発明の実施形態において添付の図面を参照して、本発明の実施形態における技術的構成を明確かつ完全に説明する。当然ながら、記載の実施形態は本発明の実施形態の一部であって全部ではない。当業者が本発明の実施形態に基づいて創意工夫なく得た他の実施形態は全て、本発明の保護範囲に包含されるものとする。

符号化技術および復号化技術は、様々な電子デバイス、例えば携帯電話、無線装置、パーソナルデータアシスタント（Personal Data Assistant、ＰＤＡ）、ハンドヘルドまたはポータブルのコンピューター、全地球測位システム（Global Positioning System、ＧＰＳ）受信器／ナビゲーター、カメラ、オーディオ／ビデオプレーヤー、ビデオカメラ、ビデオレコーダー、監視装置等に幅広く適用される。一般に、このタイプの電子デバイスは音響符号器または音響復号器を有する。音響符号器または復号器は、デジタル回路またはチップ、例えばデジタル信号プロセッサ（Digital Signal Processor、ＤＳＰ）チップによって直接的に実現されてよく、或いは、ソフトウェアコードのプロセスを実行するようにプロセッサを駆動するソフトウェアコードによって実現されてよい。

図１は、本発明の実施形態に係る信号符号化方法の概略フローチャートである。図１の方法は、例えば音声符号器や音響符号器のような符号端によって実行される。本発明の本実施形態において、信号は音声信号または音響信号を意味し得る。

符号化プロセスにおいて、符号端はまず、時間領域信号を周波数領域信号に変換してよい。例えば、高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform、ＦＦＴ）アルゴリズムや変形離散コサイン変換（Modified Discrete Cosine Transform、ＭＤＣＴ）アルゴリズム等のアルゴリズムを用いて、時間‐周波数変換が実行されてよい。続いて、符号端は、大域的ゲインを用いて周波数領域信号のスペクトル係数を正規化し、正規化スペクトル係数を分割してサブバンドを取得してよい。

１１０．利用可能なビット数および第１の飽和閾値ｉに従って、符号化されるべきサブバンド数ｋを決定する。ｉは正の数であり、ｋは正の整数である。

利用可能なビット数は、符号化に用いることのできる総ビット数を意味し得る。

第１の飽和閾値ｉは予め決定されてよい。例えば、第１の飽和閾値ｉは、以下の原理に基づいて決定されてよい。すなわち、サブバンドの各スペクトル係数に割り当てられる平均ビット数が第１の飽和閾値ｉ以上である場合、該サブバンドに割り当てられたビットが飽和に達するとみなされてよい。各スペクトル係数に割り当てられる平均ビット数は、サブバンドに割り当てられるビット数とサブバンドのスペクトル係数の数との比であってよい。サブバンドに割り当てられるビットが飽和に達するとは、より多くのビットがサブバンドに割り当てられたとしても、サブバンドのパフォーマンスが明らかには改善されないことを意味し得る。第１の飽和閾値ｉは正の数であってよい。一般に、ｉ≧１．５である。

更に、第１の飽和閾値ｉおよびスペクトル係数の数を用いて利用可能なビット数の閾値が決定され、符号化されるべきサブバンド数ｋが更に決定されてもよい。例えば、ｉ＝２であり、総サブバンド数が４であり、スペクトル係数の数が６４である２つのサブバンドがあり、スペクトル係数の数が７２である２つのサブバンドがあると予め設定する。この場合、３つのサブバンドに含まれるスペクトル係数の最小数は、６４＋６４＋７２＝２００である。したがって、利用可能なビット数の閾値は、２００×２＝４００に設定されてよい。利用可能なビット数＞４００であるとき、ｋは４である。利用可能なビット数≦４００であるとき、ｋは３である。

１２０．全てのサブバンドの量子化エンベロープに従って、全てのサブバンドからｋ個のサブバンドを選択するか、または、心理音響モデルに従って、全てのサブバンドからｋ個のサブバンドを選択する。

例えば、符号端は、全てのサブバンドの量子化エンベロープの大きい順に、全てのサブバンドからｋ個のサブバンドを選択してよい。或いは、符号端は、心理音響モデルに従ってサブバンドの重要度を決定してよく、サブバンドの重要度の大きい順にｋ個のサブバンドを選択してよい。

１３０．ｋ個のサブバンドのスペクトル係数に対して、１回目の符号化操作を実行する。

当然のことながら、１回目の符号化は、ここでは、符号化プロセスにおいて符号端によりスペクトル係数に対して実行される１回目の符号化操作を意味し得る。本発明の本実施形態では、符号化操作は、正規化、量子化、ビットストリーム書込み等の操作を含んでよい。

従来技術では、符号端は周波数バンド全体にビットを割り当ててから、周波数バンド全体を符号化する。よって、周波数スペクトル全体に多くのホールが生じてしまう。本発明の本実施形態では、符号端はまず、利用可能なビット数および第１の飽和閾値に従って、符号化されるべきサブバンド数ｋを決定し、それから全てのサブバンドからｋ個のサブバンドを選択し、符号化を実行する。ｋ個のサブバンド以外の残りのサブバンドにはビットを割り当てない。したがって、これらの残りのサブバンドは符号化されない。このように、ｋ個のサブバンドをより良好に符号化することができ、復号端では、復号化によって得られる信号のスペクトルホールを低減することができ、こうして、出力信号の品質が改善される。したがって、本発明の本実施形態は、信号の聴覚品質を改善することができる。

本発明の本実施形態では、利用可能なビット数および第１の飽和閾値に従って符号化されるべきサブバンド数ｋが決定され、周波数バンド全体ではなく、全てのサブバンドから選択されたｋ個のサブバンドに対して符号化が実行される。よって、復号化によって得られる信号のスペクトルホールを低減でき、したがって、出力信号の聴覚品質を改善できる。

本発明の本実施形態は、過渡信号、摩擦信号、ロングピッチ信号等の様々なタイプの音声信号や音響信号に適用可能である。

任意に、実施形態として、信号が過渡信号、摩擦信号またはロングピッチ信号である場合、符号端は、利用可能なビット数および第１の飽和閾値ｉに従って、符号化されるべきサブバンド数ｋを決定してよい。

具体的には、符号端は、入力信号が過渡信号、摩擦信号またはロングピッチ信号であるか否かを決定してよい。入力信号が過渡信号、摩擦信号またはロングピッチ信号である場合、図１の方法が実行されてよい。このように、過渡信号、摩擦信号またはロングピッチ信号の符号化品質を改善することができる。

任意に、別の実施形態として、ステップ１１０において、符号端は、等式（１）、

に従ってサブバンド数ｋを決定してよい。Ｂは利用可能なビット数を表してよく、Ｌはサブバンドのスペクトル係数の数を表してよい。

任意に、別の実施形態として、ステップ１３０において、符号端は、ｋ個のサブバンドのスペクトル係数を正規化して、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数を取得し、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数を量子化して、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数を取得してよい。

ステップ１３０において、符号化操作は、スペクトル係数に対する正規化操作および量子化操作を含んでよい。例えば、符号端は、従来技術のプロセスに従って、ｋ個のサブバンドのスペクトル係数を正規化してよい。ｋ個のサブバンドのスペクトル係数を正規化した後、符号端は、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数を量子化してよい。例えば、符号端は、代数ベクトル量子化（Algebraic Vector Quantization、ＡＶＱ）アルゴリズムや球状ベクトル量子化（Spherical Vector Quantization,、ＳＶＱ）アルゴリズム等の一部の格子ベクトル量子化（Lattice Vector Quantization、ＬＶＱ）アルゴリズムを用いて、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数を量子化してよい。これらのベクトル量子化アルゴリズムには、以下の特徴がある。すなわち、量子化されるベクトルの各群に割り当てられるビット数が決定された後、各ベクトル群に割り当てられるビット数は残りのビット数に従って調整されなくなり、各ベクトル群にビットを割り当てるプロセスは、比較的非依存的になる。割り当てられるビット数は、ベクトル群の値のみに従って決定され、閉ループビット割当ては全てのベクトルに対しては実行されない。

更に、符号化操作は更にビットストリーム書込み操作を含む。例えば、ｋ個のサブバンドのスペクトル係数を正規化および量子化した後、符号端は、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数のインデックスをビットストリームに書き込んでよい。ビットストリーム書込み操作は、ｋ個のサブバンドが量子化された後に実行されてよく、或いは、後述する２回目の符号化操作の後に実行されてよく、本発明の本実施形態では限定されない。

任意に、別の実施形態として、ステップ１３０の後、１回目の符号化の後に利用可能なビット数のうちの残りのビット数が第１のビット数閾値以上である場合、符号端は、残りのビット数と、第２の飽和閾値ｊと、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数に従って、２回目の符号化が実行されるべきｍ個のベクトルを決定してよい。ｊは正の数であり、ｍは正の整数である。そして、符号端は、ｍ個のベクトルのスペクトル係数に対して２回目の符号化操作を実行してよい。

ステップ１３０において、符号端は、ｋ個のサブバンドのスペクトル係数に対して１回目の符号化操作を実行する。１回目の符号化操作の後、まだ残りのビット数がある可能性がある。符号端は、残りのビット数を第１のビット数閾値と比較してよい。残りのビット数が第１のビット数閾値以上である場合、符号端は更に、残りのビット数を用いて２回目の符号化操作を実行してよい。第１のビット数閾値および第２の飽和閾値ｊは、両方とも予め設定されてよい。第２の飽和閾値ｊは第１の飽和閾値ｉと等しくても等しくなくてもよく、第２の飽和閾値ｊおよび第１の飽和閾値ｉは両方とも、同じ原理に基づいて決定されてよい。すなわち、第２の飽和閾値ｊを決定する原理は以下のようなものであってよい。すなわち、ベクトルの各スペクトル係数に割り当てられる平均ビット数が第２の飽和閾値ｊ以上であるとき、ベクトルに割り当てられるビットが飽和に達するとみなされてよい。一般に、ｊ≧１．５である。

本実施形態では、１回目の符号化操作の後の残りのビット数が第１のビット数閾値以上である場合、残りのビット数と、第２の飽和閾値ｊと、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数に従って、２回目の符号化が実行されるｍ個のベクトルが決定され、ｍ個のベクトルのスペクトル係数に対して、２回目の符号化操作が実行される。したがって、残りのビット数を完全に利用することができ、信号の符号化品質を更に改善することができる。

任意に、別の実施形態として、符号端は、残りのビット数および第２の飽和閾値ｊに従って、符号化されるべきベクトル数ｍを決定してよい。符号端は、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数に従って、候補スペクトル係数を決定し、候補スペクトル係数が属するベクトルからｍ個のベクトルを選択してよい。候補スペクトル係数は、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数からｋ個のサブバンドの対応する量子化スペクトル係数を引くことによって得られるスペクトル係数を含んでよい。

ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数は、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数と１対１の対応関係にある。したがって、減算操作が実行されるとき、１対１の対応関係の方式で、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数からｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数が引かれる。例えば、ｋ個のサブバンドに５個の正規化スペクトル係数があると仮定すると、ステップ１３０において、符号端は、５個のスペクトル係数を正規化して、５個の正規化スペクトル係数を取得してよい。続いて、符号端は、５個の正規化スペクトル係数を量子化して、５個の量子化スペクトル係数を取得してよい。符号端は、５個の正規化スペクトル係数から、それぞれ５個の正規化スペクトル係数に対応する量子化スペクトル係数を引いてよい。例えば、符号端は、第１の正規化スペクトル係数から第１の量子化スペクトル係数を引いて、新しいスペクトル係数を取得してよい。同様に、符号端は、５個の新しいスペクトル係数を取得してよい。５個の新しいスペクトル係数は、候補スペクトル係数である。

任意に、別の実施形態として、符号端は、等式（２）、

に従ってベクトル数ｍを決定してよい。Ｃは残りのビット数を表してよく、Ｍは各ベクトルに含まれるスペクトル係数の数を表してよい。

任意に、別の実施形態として、符号端は、候補スペクトル係数の属するベクトルをソートして、ソートされたベクトルを取得してよい。符号端は、ソートされたベクトルから最初のｍ個のベクトルを選択してよい。ソートされたベクトルは、第１群のベクトルと第２群のベクトルとに分割されてよい。第１群のベクトルは、第２群のベクトルの前に配置される。第１群のベクトルは、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルにおいて値が全て０であるベクトルに対応し、第２群のベクトルは、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルにおいて値の全てが０ではないベクトルに対応する。

上記の説明から、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数からｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数を引くことにより、候補スペクトル係数が取得されることが分かるであろう。したがって、候補スペクトル係数の属するベクトルは、正規化スペクトル係数の属するベクトルから量子化スペクトル係数の属するベクトルを引くことによって取得されるものと解釈されてもよい。ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルには、値が全て０であるベクトルが存在する可能性があり、値が全て０であるベクトルは、全て０であるスペクトル係数を含むベクトルを意味し得る。符号端は、候補スペクトル係数の属するベクトルをソートして、ソートされたベクトルを取得してよい。ソートされたベクトルにおいて、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数が属するベクトルのうち値が全て０であるベクトルからｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルのうち値が全て０であるベクトルを引くことによって得られるベクトルは、第１群のベクトルとして分類されてよく、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数が属するベクトルのうち値の全てが０ではないベクトルからｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数が属するベクトルのうち値の全てが０ではないベクトルを引くことによって得られるベクトルは、第２群のベクトルとして分類されてよい。

第１群のベクトルは、第２群のベクトルの前に配置されてよい。したがって、符号端は、第１群のベクトルを始点として最初のｍ個のベクトルを選択してよい。例えば、ｍが５であると仮定する。第１群のベクトルに４個のベクトルがある場合、符号端は、第１群のベクトルから該４個のベクトルを選択してから、第２群のベクトルから１個のベクトルを選択してよい。第１群のベクトルに７個のベクトルがある場合、符号端は、第１群のベクトルから最初の５個のベクトルを選択してよい。すなわち、２回目の符号化が実行されるべきｍ個のベクトルが選択されるとき、第１群のベクトルの優先度は第２群のベクトルの優先度よりも高い。

任意に、別の実施形態として、第１群のベクトルおよび第２群のベクトルの各ベクトル群において、異なるサブバンドのベクトルは、ベクトルの位置するサブバンドの周波数の低い順に配列されてよい。同じサブバンドのベクトルは、ベクトルの元の順序で配列されてよい。

ベクトルの元の順序は、該ベクトルの属するサブバンドにおけるベクトルの元の順序を意味し得る。例えば、第１群のベクトルに、ベクトル０、ベクトル１、ベクトル２、ベクトル３、ベクトル４と付番された５個のベクトルがあると仮定する。ベクトル１およびベクトル２はサブバンド０に属し、ベクトル０およびベクトル３はサブバンド１に属し、ベクトル４はサブバンド２に属する。サブバンド０において、ベクトルの元の順序は、ベクトル１がベクトル２の前に配置されるというものである。サブバンド１において、ベクトルの元の順序は、ベクトル０がベクトル３の前に配置されるというものである。３個のサブバンドにおいて、サブバンド０の周波数が最も低く、サブバンド２の周波数が最も高く、サブバンド１の周波数は、サブバンド０の周波数とサブバンド２の周波数との間である。そして、第１群のベクトルの５個のベクトルは、以下の方式でソートされてよい。第１に、異なるサブバンドに属するベクトルが、サブバンドの周波数の低い順にソートされる。すなわち、サブバンド０に属するベクトルが最高位に配置され、サブバンド１に属するベクトルが中間に配置され、サブバンド２に属するベクトルが最下位に配置される。そして、同じサブバンドに属するベクトルは、ベクトルの元の順序でソートされてよい。このように、第１群のベクトルの５個のベクトルは、ベクトル１、ベクトル２、ベクトル０、ベクトル３、ベクトル４の順序でソートされてよい。第２群のベクトルのベクトルは、第１群のベクトルのベクトルがソートされるのと同様の方式でソートされるので、詳細の説明は省略する。

任意に、別の実施形態として、第１群のベクトルおよび第２群のベクトルの各ベクトル群において、異なるサブバンドのベクトルは、ベクトルが位置するサブバンドの量子化エンベロープの大きい順に配列され、同じサブバンドのベクトルは、ベクトルの元の順序で配列される。

本実施形態では、異なるサブバンドのベクトルは、サブバンドの量子化エンベロープの順序にソートされる。同じサブバンドのベクトルは、ベクトルの元の順序のままでソートされる。例えば、第１群のベクトルに、ベクトル０、ベクトル１、ベクトル２、ベクトル３、ベクトル４と付番された５個のベクトルがあると仮定する。ベクトル１およびベクトル２はサブバンド０に属し、ベクトル０およびベクトル３はサブバンド１に属し、ベクトル４はサブバンド２に属する。サブバンド０において、ベクトルの元の順序は、ベクトル１がベクトル２の前に配置されるというものである。サブバンド１において、ベクトルの元の順序は、ベクトル０がベクトル３の前に配置されるというものである。３個のサブバンドにおいて、サブバンド２の量子化エンベロープが最小であり、サブバンド１の量子化エンベロープが最大であり、サブバンド０の量子化エンベロープは、サブバンド２の量子化エンベロープとサブバンド１の量子化エンベロープとの間である。このように、第１群のベクトルの５個のベクトルは、ベクトル０、ベクトル３、ベクトル１、ベクトル２、ベクトル４の順序にソートされてよい。

任意に、別の実施形態として、符号端は、候補スペクトル係数の属するベクトルが位置するサブバンドの量子化エンベロープの大きい順に、候補スペクトル係数の属するベクトルからｍ個のベクトルを選択してよい。

本実施形態では、符号端は、もはや候補スペクトル係数の属するベクトルをグループ化しなくてよく、サブバンドの量子化エンベロープの大きい順に、ｍ個のベクトルを直接選択してよい。例えば、ベクトル０、ベクトル１、ベクトル２、ベクトル３と付番された４個のベクトルがあると仮定する。４個のベクトルは、４個のサブバンドすなわちサブバンド０、サブバンド１、サブバンド２、サブバンド３に属する。サブバンドの量子化エンベロープの大きい順が、サブバンド２＞サブバンド１＞サブバンド３＞サブバンド０であると仮定する。３個のベクトルが２回目の符号化のために選択されるとき、サブバンドの量子化エンベロープの大きい順にベクトル２、ベクトル１およびベクトル３が選択される。

複数のベクトルが同じサブバンドに属する場合、サブバンドにおける該複数のベクトルの元の順序で選択が行われてよい。或いは、サブバンドの複数のベクトルについて、値が全て０であるベクトルが最初に選択されてから、値の全てが０ではないベクトルが選択されてよい。例えば、ベクトル０〜ベクトル４と付番された５個のベクトルがあると仮定する。ベクトル０はサブバンド０に属し、ベクトル１〜ベクトル３がサブバンド１に属し、ベクトル４がサブバンド２に属する。サブバンドの量子化エンベロープの大きい順が、サブバンド２＞サブバンド１＞サブバンド０であると仮定する。３個のベクトルが２回目の符号化のために選択されるとき、サブバンドの量子化エンベロープの大きい順に、ベクトル４が最初に選択され、それから、サブバンド１のベクトル１〜ベクトル３から残りの２個のベクトルが選択される必要がある。このとき、残りの２個のベクトルは、サブバンド１におけるベクトル１〜ベクトル３の元の順序で選択されてよい。或いは、ベクトル１〜ベクトル３の中で値が全て０であるベクトルが優先的に選択されてから、値の全てが０ではないベクトルが選択されてよい。

ｍ個のベクトルのスペクトル係数に対して２回目の符号化を実行するとき、符号端は、まずｍ個のベクトルのスペクトル係数を正規化してから、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数を量子化してよい。例えば、符号端は、ＡＶＱアルゴリズムやＳＶＱアルゴリズム等の、１回目の符号化が実行されるときに用いられるベクトル量子化アルゴリズムを用いて、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数を量子化してよい。ｍ個のベクトルの量子化スペクトル係数が取得された後、符号端は、ｍ個のベクトルの量子化スペクトル係数に対してビットストリーム書込み操作を実行してよい。

ｍ個のベクトルのスペクトル係数を正規化するとき、符号端は、異なる大域的ゲインを用いて、ｍ個のベクトルのスペクトル係数を正規化してよい。

任意に、別の実施形態として、符号端は、ｍ個のベクトルのスペクトル係数の大域的ゲインを決定し、ｍ個のベクトルのスペクトル係数の大域的ゲインを用いて、ｍ個のベクトルのスペクトル係数を正規化してよく、それから、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数を量子化してよい。

任意に、別の実施形態として、符号端は、第１群のベクトルのスペクトル係数の大域的ゲインと、第２群のベクトルのスペクトル係数の大域的ゲインとを決定してよい。符号端は、第１群のベクトルのスペクトル係数の大域的ゲインを用いて、ｍ個のベクトルのうち第１群のベクトルに属するベクトルのスペクトル係数を正規化し、第２群のベクトルのスペクトル係数の大域的ゲインを用いて、ｍ個のベクトルのうち第２群のベクトルに属するベクトルのスペクトル係数を正規化してよい。そして、符号端は、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数を量子化してよい。

例えば、符号端は、２個の群のベクトルのそれぞれの大域的ゲインを用いて、２個の群のベクトルから選択されるベクトルを正規化してもよい。

符号端により信号を符号化するプロセスを説明した。復号化は、符号化の逆のプロセスである。図２は、本発明の別の実施形態に係る信号復号化方法の概略フローチャートである。図２の方法は、復号端、例えば音声復号器や音響復号器によって実行される。

復号化プロセスにおいて、復号端は、符号端から受信されるビットストリームを復号化してよい。例えば、復号端は、コア層（Ｃｏｒｅ）復号化を実行して低周波数バンド情報を取得してよく、高周波数バンドのサブバンドのエンベロープおよび大域的ゲインを復号化してよい。続いて復号端は、復号化によって得られる上記の情報を用いて、高周波数バンドのスペクトル係数に対して復号化操作および復元操作を実行してよい。

２１０．利用可能なビット数および第１の飽和閾値ｉに従って、復号化されるべきサブバンド数ｋを決定する。ｉは正の数であり、ｋは正の整数である。

ステップ２１０は図１のステップ１１０と同様であり、ここでは説明を省略する。第１の飽和閾値ｉは予め決定されてよい。したがって、符号端および復号端は、同じ第１の飽和閾値ｉを用いてよい。

２２０．全てのサブバンドの復号化されたエンベロープに従って、全てのサブバンドからｋ個のサブバンドを選択するか、または、心理音響モデルに従って、全てのサブバンドからｋ個のサブバンドを選択する。

例えば、復号端は、全てのサブバンドの復号化エンベロープの大きい順に、全てのサブバンドからｋ個のサブバンドを選択してよい。或いは、復号端は、心理音響モデルに従ってサブバンドの重要度を決定してよく、サブバンドの重要度の大きい順にｋ個のサブバンドを選択してよい。

２３０．１回目の復号化操作を実行して、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数を取得する。

符号端の場合と同様に、１回目の復号化操作は、復号化プロセスにおいて復号端によりスペクトル係数に対して実行される１回目の復号化操作を意味し得る。１回目の復号化操作は、脱量子化等の操作を含んでよい。復号化操作の具体的なプロセスについては、従来技術を参照されたい。例えば、復号端は、受信されたビットストリームに対して１回目の復号化操作を実行してよい。例えば、復号端は、受信されたビットストリームに基づいて、ＡＶＱアルゴリズムやＳＶＱアルゴリズム等の、符号端がｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数を量子化する際に用いられるベクトル量子化アルゴリズムを用いて、１回目の脱量子化操作を実行して、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数を取得してよい。

スペクトル係数を符号化するとき、符号端はまず、利用可能なビット数および第１の飽和閾値に従って、符号化されるべきサブバンド数ｋを決定してから、全てのサブバンドからｋ個のサブバンドを選択する。復号化プロセスは符号化プロセスの逆のプロセスであるので、スペクトル係数を復号化するとき、復号端はまず、利用可能なビット数および第１の飽和閾値に従って、復号化されるべきサブバンド数ｋを決定してから、全てのサブバンドから復号化のためのｋ個のサブバンドを選択してよい。したがって、復号化によって得られる信号の品質を改善することができ、出力信号の聴覚品質を更に改善することができる。

本発明の本実施形態では、利用可能なビット数および第１の飽和閾値に従って復号化されるべきサブバンド数ｋが決定され、全てのサブバンドから選択されたｋ個のサブバンドに対して復号化が実行される。よって、復号化によって得られる信号のスペクトルホールを低減でき、したがって、出力信号の聴覚品質を改善できる。

任意に、一実施形態として、信号が過渡信号、摩擦信号またはロングピッチ信号である場合、復号端は、利用可能なビット数および第１の飽和閾値ｉに従って、復号化されるべきサブバンド数ｋを決定してよい。

具体的には、復号端は、復号化される信号のタイプまたは復号化によって得られる低周波数バンド情報から抽出される信号のタイプに従って、復号化される信号が過渡信号、摩擦信号またはロングピッチ信号であるか否かを決定してよい。復号化される信号が過渡信号、摩擦信号またはロングピッチ信号である場合、図２の方法が実行されてよい。このように、過渡信号、摩擦信号またはロングピッチ信号の品質を改善することができる。

任意に、別の実施形態として、ステップ２１０において、復号端もまた、等式（１）に従ってサブバンド数ｋを決定してよい。

任意に、別の実施形態として、ステップ２３０の後、１回目の復号化操作の後に利用可能なビット数のうちの残りのビット数が第１のビット数閾値以上である場合、復号端は、残りのビット数および第２の飽和閾値ｊに従って、２回目の復号化が実行されるべきベクトルの数ｍを決定してよい。ｊは正の数であり、ｍは正の整数である。そして、復号端は、２回目の復号化操作を実行して、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数を取得してよい。

符号端は、１回目の符号化操作の後に２回目の符号化操作を実行した可能性がある。したがって、復号端は、同じ決定方式で、２回目の復号化操作が実行される必要があるか否かを決定してよい。第２の飽和閾値ｊも予め決定されてよい。したがって、復号端および符号端は、同じ第２の飽和閾値ｊを用いてよい。第２の飽和閾値ｊを決定する原理については、図１の実施形態の説明を参照されたい。ここでは詳細の説明を省略する。

２回目の復号化操作は、脱量子化等の操作を含んでよい。例えば、復号端は、受信されたビットストリームに基づいて、ＡＶＱアルゴリズムやＳＶＱアルゴリズム等の、１回目の復号化操作が実行されたときに用いられたベクトル量子化アルゴリズムを用いて、２回目の脱量子化操作を実行して、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数を取得してよい。

任意に、別の実施形態として、復号端も、等式（２）に従ってベクトル数ｍを決定してよい。

任意に、別の実施形態として、復号端は、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数とｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数との対応関係を決定してよい。

任意に、別の実施形態として、復号端は、ｍ個のベクトルとｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルのうちの第１のタイプのベクトルとの対応関係を決定してよい。ｍ個のベクトルは、第１のタイプのベクトルと１対１の対応関係にある。

図１の実施形態のプロセスから、符号端が候補スペクトル係数の属するベクトルからｍ個のベクトルを２回目の符号化のために選択し、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数からｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数を引くことにより、候補スペクトル係数が取得されることが分かるであろう。したがって、２回目の復号化によりｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数を取得した後、復号端は、候補スペクトル係数の属するベクトルのうちのどのベクトルが具体的にｍ個のベクトルであるのかを決定する必要がある。すなわち、ｍ個のベクトルと、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルのうち第１のタイプのベクトルとの、１対１の対応関係を決定する必要がある。

具体的には、復号端は、異なる方式に基づいて、ｍ個のベクトルと、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルのうち第１のタイプのベクトルとの対応関係を決定してよい。当然ながら、復号端によって用いられる方式は、符号端が２回目の符号化のためにｍ個のベクトルを選択するのと同じ方式でなければならない。

任意に、別の実施形態として、復号端は、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルをソートして、ソートされたベクトルを取得してよい。それから、復号端は、ソートされたベクトルから最初のｍ個のベクトルを、第１のタイプのベクトルとして選択し、第１のタイプのベクトルとｍ個のベクトルとの対応関係を確立してよい。ソートされたベクトルは、第１群のベクトルと第２群のベクトルとに分割され、第１群のベクトルは第２群のベクトルの前に配置され、第１群のベクトルは、第１群の復号化されたスペクトル係数が属するベクトルにおいて値が全て０であるベクトルを含み、第２群のベクトルは、第１群の復号化されたスペクトル係数の属するベクトルにおいて値の全てが０ではないベクトルを含む。

具体的には、復号端は、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルをソートして、ソートされたベクトルを取得してよい。ソートされたベクトルは、２個のベクトルの群を含むものとみなされてよい。第１群のベクトルは第２群のベクトルの前に配置され、第１群のベクトルは値が全て０であるベクトルであり、第２群のベクトルは値の全てが０ではないベクトルである。続いて、復号端は、ソートされたベクトルから最初のｍ個のベクトルを、第１のタイプのベクトルとして選択してよい。第１のタイプのベクトルが選択されるとき、第１群のベクトルの優先度が第２群のベクトルの優先度よりも高いことが分かるであろう。

各ベクトル群のベクトルは、異なる方式でソートされてもよい。

任意に、別の実施形態として、第１群のベクトルおよび第２群のベクトルの各ベクトル群において、異なるサブバンドのベクトルは、ベクトルが位置するサブバンドの周波数の低い順に配列され、同じサブバンドのベクトルは、ベクトルの元の順序で配列される。

任意に、別の実施形態として、復号端は、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルが位置するサブバンドの量子化エンベロープの大きい順に、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルから、ｍ個のベクトルを第１のタイプのベクトルとして選択してよい。復号端は、第１のタイプのベクトルとｍ個のベクトルとの対応関係を確立してよい。

任意に、別の実施形態として、復号端は、ｍ個のベクトルの大域的ゲインを復号化し、ｍ個のベクトルの大域的ゲインを用いて、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数を修正して、ｍ個のベクトルのスペクトル係数を取得してよい。

復号端は、第２の復号化されたスペクトル係数の群を修正してよい。ここで復号端は、復号化によって得られるｍ個のベクトルの大域的ゲインを用いて、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数を修正してよい。

任意に、別の実施形態として、復号端は、第１の大域的ゲインおよび第２の大域的ゲインを復号化し、第１の大域的ゲインを用いて、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数のうち第１群のベクトルに対応するスペクトル係数を修正し、第２の大域的ゲインを用いて、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数のうち第２群のベクトルに対応するスペクトル係数を修正して、ｍ個のベクトルのスペクトル係数を取得してよい。

図１の実施形態のプロセスから、符号端は２個の大域的ゲインを用いてｍ個のベクトルのスペクトル係数を正規化してよいことが分かるであろう。したがって、これに対応して、復号端は、２個の大域的ゲインを用いて、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数を修正してよい。

任意に、別の実施形態として、復号端は、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数とｍ個のベクトルのスペクトル係数とを加算して、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数を取得してよい。復号端は、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数のうち値が０であるスペクトル係数に対してノイズ充填を実行し、全てのサブバンドのうちｋ個のサブバンド以外の別のサブバンドのスペクトル係数を復元して、第１の周波数バンドのスペクトル係数を取得してよい。第１の周波数バンドは、全てのサブバンドを含む。復号端は、全てのサブバンドのエンベロープを用いて、第１の周波数バンドのスペクトル係数を修正して、第１の周波数バンドの正規化スペクトル係数を取得し、第１の周波数バンドの大域的ゲインを用いて、第１の周波数バンドの正規化スペクトル係数を修正して、第１の周波数バンドの最終的な周波数領域信号を取得してよい。

２回の復号化の後、２回の復号化によって得られたスペクトル係数は、ビットが割り当てられるｋ個のサブバンドに属する。したがって、復号端は、２回の復号化によって得られるスペクトル係数を加算して、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数を取得する。具体的には、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数は、基本的に、符号端により１回目の正規化処理が実行されたスペクトル係数である。ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数は、基本的に、符号端により２回目の正規化処理が実行されたスペクトル係数である。したがって、復号端は、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数を修正して、ｍ個のベクトルのスペクトル係数を取得する必要がある。続いて、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数とｍ個のベクトルのスペクトル係数とが加算されて、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数が取得されてよい。ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数において値が０であるスペクトル係数について、復号端は、一般に、再構成された音響信号がより自然に聞こえるように、何らかのノイズを充填してよい。加えて、復号端は更に、全てのサブバンドのうちｋ個のサブバンド以外の別のサブバンドのスペクトル係数を復元する必要がある。第１の周波数バンドは上記の全てのサブバンドを含むので、第１の周波数バンドのスペクトル係数が取得される。ここで、第１の周波数バンドは、フル周波数バンドを意味してよく、或いはフル周波数バンドの一部の周波数バンドを意味してもよい。すなわち、本発明の本実施形態は、フル周波数バンドの処理に適用されてよく、或いは、フル周波数バンドの一部の周波数バンドの処理に適用されてもよい。

任意に、別の実施形態として、復号端は、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数とｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数との対応関係に従って、ｍ個のベクトルのスペクトル係数とｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数とを加算してよい。

具体的には、復号端は、対応関係に従って、候補スペクトル係数の属するベクトルのうちどのベクトルがｍ個のベクトルであるのかを決定してよい。候補スペクトル係数の属するベクトルは、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数が属するベクトルから、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数が属するベクトルを引くことによって取得される。したがって、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数を取得するために、復号端は、対応関係に従って、ｍ個のベクトルのスペクトル係数を、ｍ個のベクトルのスペクトル係数に対応するｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数に加算してよい。

ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数のうち値が０であるスペクトル係数に対してノイズ充填を実行するために、任意に、別の実施形態として、復号端は、コア層復号化情報に従って加重値を決定してから、加重値を用いて、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数において値が０であるスペクトル係数に隣接するスペクトル係数とランダムノイズとを加重してよい。

具体的には、値が０であるスペクトル係数について、復号端は、値が０であるスペクトル係数に隣接するスペクトル係数とランダムノイズとを加重してよい。

任意に、別の実施形態として、復号端は、コア層復号化情報から信号分類情報を取得してよい。信号が摩擦信号であると信号分類情報が示す場合、復号端は、所定の加重値を取得してよい。または、信号が摩擦信号以外の別の信号であると信号分類情報が示す場合、復号端は、コア層復号化情報からピッチ周期を取得し、ピッチ周期に従って加重値を決定してよい。

ノイズ充填が加重方式で実行される場合、復号端は、異なる信号のタイプに対して異なる加重値を用いてよい。例えば、信号が摩擦信号である場合、加重値は予め設定されてよい。摩擦信号以外の別の信号の場合、復号端は、ピッチ周期に従って加重値を決定してよい。一般に、ピッチ周期が長いほど加重値は小さくなる。

任意に、別の実施形態として、復号端は、全てのサブバンドから別のサブバンドに隣接するｎ個のサブバンドを選択し、ｎ個のサブバンドのスペクトル係数に従って、該別のサブバンドのスペクトル係数を回復してよい。ｎは正の整数である。或いは、復号端は、ｋ個のサブバンドからｐ個のサブバンドを選択し、ｐ個のサブバンドのスペクトル係数に従って、該別のサブバンドのスペクトル係数を復元してよい。ｐ個のサブバンドの各サブバンドに割り当てられるビット数は、第２のビット数閾値以上である。

具体的には、復号端は、ｋ個のサブバンド以外の該別のサブバンドに隣接するサブバンドのスペクトル係数を用いて、該別のサブバンドのスペクトル係数を復元してよい。或いは、復号端は、比較的多数のビットが割り当てられるサブバンドのスペクトル係数を用いて、該別のサブバンドのスペクトル係数を復元してよい。例えば、比較的多数のビットが割り当てられることは、ビット数が予め設定された第２のビット数閾値以上であることを意味し得る。

最終的な周波数領域信号を取得した後、復号端は、最終的な周波数領域信号に対して周波数−時間変換を実行して、最終的な時間領域信号を取得してよい。

本発明の本実施形態を、具体的な例を参照して後述する。当然ながら、これらの例は、当業者が本発明の本実施形態をより良く理解できるように提供されるに過ぎず、本発明の本実施形態の範囲を限定する意図はない。

図３は、本発明の実施形態に係る信号符号化方法のプロセスの概略フローチャートである。

３０１．符号端が、時間領域信号に対して時間‐周波数変換を実行する。

３０２．符号端が、周波数領域信号のスペクトル係数についてサブバンド分割を実行する。

具体的には、符号端は、大域的ゲインを計算し、大域的ゲインを用いて元のスペクトル係数を正規化し、正規化スペクトル係数を分割して、全てのサブバンドを取得してよい。

３０３．符号端は、全てのサブバンドのエンベロープを計算し、全てのサブバンドのエンベロープを量子化して、全てのサブバンドの量子化エンベロープを取得する。

３０４．符号端は、符号化されるべきｋ個のサブバンドを決定する。

具体的には、符号端は、図１の実施形態のプロセスを用いてｋ個のサブバンドを決定してよく、ここでは説明を省略する。

３０５．符号端は、ｋ個のサブバンドのスペクトル係数を正規化および量子化する。

具体的には、符号端は、ｋ個のサブバンドのスペクトル係数を正規化して、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数を取得してよい。続いて、符号端は、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数を量子化してよい。例えば、符号端は、格子ベクトル量子化アルゴリズムを用いてｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数を量子化して、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数を取得する。

３０６．符号端は、１回目の符号化の後、利用可能なビット数のうちの残りのビット数が第１のビット数閾値以上であるか否かを決定する。

残りのビット数が第１のビット数閾値未満である場合、ステップ３０７に進む。

残りのビット数が第１のビット数閾値以上である場合、ステップ３０８に進む。

３０７．残りのビット数が第１のビット数閾値未満である場合、符号端はビットストリームを書き込む。

具体的には、残りのビット数が第１のビット数閾値未満である場合、残りのビット数は２回目の符号化に用いることができず、符号端は、１回目の符号化の結果のインデックス、量子化された大域的ゲインのインデックス、全てのサブバンドの量子化エンベロープのインデックス等を、ビットストリームに書き込んでよい。具体的なプロセスについては、従来技術を参照されたい。ここでは詳細の説明を省略する。

３０８．残りのビット数が第１のビット数閾値以上である場合、符号端は、２回目の符号化が実行されるべきｍ個のベクトルを決定する。

具体的には、符号端は、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数に従って候補スペクトル係数を決定し、候補スペクトル係数が属するベクトルからｍ個のベクトルを選択してよい。

上記の候補スペクトル係数は、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数からｋ個のサブバンドの対応する量子化スペクトル係数を引くことによって得られるスペクトル係数を含んでよい。

一例として、符号端は、候補スペクトル係数が属するベクトルから最初のｍ個のベクトルを選択してよい。候補スペクトル係数の属するベクトルは、第１群のベクトルと第２群のベクトルとに分割されてよく、第１群のベクトルは第２群のベクトルの前に配置され、第１群のベクトルは、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルにおいて値が全て０であるベクトルに対応し、第２群のベクトルは、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルにおいて値の全てが０ではないベクトルに対応する。

特定の例を参照して説明を後述する。図４は、本発明の実施形態に係る、２回目の符号化が実行されるベクトルを決定するプロセスの概略図である。

図４において、１回目の符号化が実行されるとき、符号端がサブバンド１〜サブバンド３と付番された３個のサブバンドを決定すると仮定する。サブバンド１〜サブバンド３は、周波数の低い順に配列される。各サブバンドには３個のベクトルがあり、ベクトル１ａ〜ベクトル１ｉと付番されてよい。各ベクトルには８個の正規化スペクトル係数があり、これらのスペクトル係数の具体値は図４に示すことができる。例えば、サブバンド１のベクトル１ａに含まれる正規化スペクトル係数は、５１１５１１５１である。

３個のサブバンドの正規化スペクトル係数が量子化されて、量子化スペクトル係数が取得される。量子化スペクトル係数の具体値を図４に示す。一部のスペクトル係数は０に量子化され、一部のスペクトル係数は０でない値に量子化される。これらの量子化スペクトル係数も、ベクトル２ａ〜ベクトル２ｉと付番されてよい９個のベクトルに属する。例えば、サブバンド１のベクトル１に含まれる８個の正規化スペクトル係数が量子化されて、８個の量子化スペクトル係数４００４０２４０が取得され、８個の量子化スペクトル係数４００４０２４０はベクトル２ａに属する。サブバンド１のベクトル１ｂに含まれる８個の正規化スペクトル係数が量子化されて、８個の量子化スペクトル係数００００００００が取得され、８個の量子化スペクトル係数００００００００はベクトル２ｂに属する。

対応する量子化スペクトル係数が正規化スペクトル係数から引かれて、候補スペクトル係数が取得される。例えば、サブバンド１のベクトル１ａに関して、対応する８個の量子化スペクトル係数４００４０２４０が８個の正規化スペクトル係数５１１５１１５１から引かれて、新しいスペクトル係数１１１１１１１１が取得される。サブバンド１のベクトル１ｂに関して、８個の量子化スペクトル係数００００００００が８個の正規化スペクトル係数１１１１１１１１から引かれて、新しいスペクトル係数１１１１１１１１が取得される。他のスペクトル係数も同じ方式で取得することができる。図４に示されるように、取得された新しいスペクトル係数は全て候補スペクトル係数である。

上述の説明から、候補スペクトル係数の属するベクトルも、正規化スペクトル係数の属するベクトルから量子化スペクトル係数の属するベクトルを引くことによって得られるものとみなされてよいことが分かるであろう。したがって、これに対応して、このような候補スペクトル係数も、図４に示すように、上述の正規化ベクトルおよび量子化ベクトルに対応するためにベクトル３ａ〜ベクトル３ｉと付番されてよい９個のベクトルに属する。例えば、量子化ベクトル２ａがベクトル１ａから引かれて、ベクトル３ａが取得され、量子化ベクトル２ｂがベクトル１ｂから引かれて、ベクトル３ｂが取得される。

９個のベクトルは、２個のベクトル群を含んでよい。第１群のベクトルには、４個のベクトルすなわちベクトル３ｂ、ベクトル３ｅ、ベクトル３ｇ、ベクトル３ｉがある。第２群のベクトルには、５個のベクトルすなわちベクトル３ａ、ベクトル３ｃ、ベクトル３ｄ、ベクトル３ｆ、ベクトル３ｈがある。第１群のベクトルは、ベクトル２ａ〜２ｉにおいて値が全て０であるベクトルを引くことによって取得される。例えば、ベクトル３ｂは、ベクトル１ｂから値が全て０であるベクトル２ｂを引くことによって取得される。ベクトル３ｅは、ベクトル１ｅから値が全て０であるベクトル２を引くことによって取得される。他のベクトルも、同じ方式で取得することができる。第２群のベクトルは、ベクトル２ａ〜２ｉにおいて値の全てが０ではないベクトルを引くことによって取得される。例えば、ベクトル３ａは、ベクトル１ａから値の全てが０ではないベクトル１ｂを引くことによって取得される。ベクトル３ｃは、ベクトル１ｃから値の全てが０ではないベクトル２ｃを引くことによって取得される。他のベクトルも、同じ方式で取得することができる。

図４に示されるように、各ベクトル群はサブバンドの周波数の低い順に配列されてよく、同じサブバンドのベクトルはベクトルの元の順序で配列されてよい。例えば、第１群のベクトルにおいて、ベクトル３ｂはサブバンド１に属し、ベクトル３ｅはサブバンド２に属し、ベクトル３ｇおよびベクトル３ｉはサブバンド３に属する。第２群のベクトルにおいて、ベクトル３ａおよびベクトル３ｃはサブバンド１に属し、ベクトル３ｄおよびベクトル３ｆはサブバンド２に属し、ベクトル３ｈはサブバンド３に属する。

符号端は、第１群のベクトルおよび第２群のベクトルを含むベクトル群から、最初のｍ個のベクトルを２回目の符号化のためのベクトルとして選択してよい。例えば、最初の３個のベクトルすなわちベクトル３ｂ、ベクトル３ｅ、ベクトル３ｇが、２回目の符号化のために選択されてよい。

当然ながら、図４の具体値は当業者が本発明の本実施形態をより良く理解できるようにするために提供されているに過ぎず、本発明の本実施形態の範囲を限定する意図はない。

更に、図４に示される各ベクトル群のベクトルがソートされる方式に加えて、各ベクトル群では、異なるサブバンドのベクトルは、ベクトルが位置するサブバンドの量子化エンベロープの大きい順に配列されてもよく、同じサブバンドのベクトルはベクトルの元の順序で配列されてよい。

３０９．符号端は、ｍ個のベクトルのスペクトル係数を正規化および量子化する。

ｍ個のベクトルのスペクトル係数を正規化および量子化する具体的なプロセスについては、図１の実施形態の説明を参照されたい。ここでは詳細の説明を省略する。

３１０．符号端は、ビットストリームを書き込む。

具体的には、符号端は、１回目の符号化によって得られたスペクトル係数のインデックス、２回目の符号化によって得られたスペクトル係数のインデックス、量子化された大域的ゲインのインデックス、全てのサブバンドの量子化エンベロープのインデックス等を、ビットストリームに書き込んでよい。具体的なプロセスについては、従来技術を参照されたい。ここでは詳細の説明を省略する。

具体的な復号化プロセスは、図３に示される符号化プロセスの逆のプロセスである。ｍ個のベクトルとｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルのうち第１のタイプのベクトルとの１対１の対応関係をどのように決定するかを、図４の例を参照して後述する。他のプロセスについては、図２の実施形態のプロセスを参照されたい。詳細の説明は省略する。

例えば、復号端は、１回目の復号化により、ベクトル２ａ〜ベクトル２ｉのスペクトル係数を取得してよい。残りのビット数および第２の飽和閾値ｊに従って、ｍが５であると決定されたと仮定する。復号端は、２回目の復号化により、５個のベクトルすなわちベクトル３ｂ、ベクトル３ｅ、ベクトル３ｇ、ベクトル３ｉ、ベクトル３ａのスペクトル係数を取得してよい。復号端は、５個のベクトルのスペクトル係数を、それぞれベクトル２ｂ、ベクトル２ｅ、ベクトル２ｇ、ベクトル２ｉ、ベクトル２ａのスペクトル係数に加算する必要がある。しかしながら、復号化によりベクトル３ｂ、ベクトル３ｅ、ベクトル３ｇ、ベクトル３ｉ、ベクトル３ａを取得した後、復号端は、ベクトル２ａ〜ベクトル２ｉのうちどの５個のベクトルが取得された５個のベクトルに対応するのかを知らない。したがって、復号端はまず、５個のベクトルとベクトル２ｂ、ベクトル２ｅ、ベクトル２ｇ、ベクトル２ｉ、ベクトル２ａとの１対１の対応関係を決定する必要がある。すなわち、ベクトル２ｂ、ベクトル２ｅ、ベクトル２ｇ、ベクトル２ｉ、ベクトル２ａは、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルのうち第１のタイプのベクトルである。そして、ベクトル３ｂ、ベクトル３ｅ、ベクトル３ｇ、ベクトル３ｉ、ベクトル３ａのスペクトル係数が、ベクトル２ｂ、ベクトル２ｅ、ベクトル２ｇ、ベクトル２ｉ、ベクトル２ａのスペクトル係数にそれぞれ加算される。具体的には、復号端は図２の実施形態で説明された方式で決定を実行してよく、ここでは説明を省略する。

図５は、本発明の実施形態に係る信号符号化装置の概略ブロック図である。例えば、図５の装置５００は、音声符号器または音響符号器である。装置５００は、決定ユニット５１０、選択ユニット５２０および符号化ユニット５３０を有する。

決定ユニット５１０は、利用可能なビット数および第１の飽和閾値ｉに従って、符号化されるべきサブバンド数ｋを決定する。ｉは正の数であり、ｋは正の整数である。決定ユニット５１０によって決定されたサブバンド数ｋに従って、選択ユニット５２０は、全てのサブバンドの量子化エンベロープに従って、全てのサブバンドからｋ個のサブバンドを選択するか、または、心理音響モデルに従って、全てのサブバンドからｋ個のサブバンドを選択する。符号化ユニット５３０は、選択ユニット５２０によって選択されたｋ個のサブバンドのスペクトル係数に対して、１回目の符号化操作を実行する。

任意に、一実施形態として、符号化ユニット５３０は、ｋ個のサブバンドのスペクトル係数を正規化して、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数を取得し、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数を量子化して、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数を取得してよい。

任意に、別の実施形態として、１回目の符号化操作の後に利用可能なビット数のうちの残りのビット数が第１のビット数閾値以上である場合、選択ユニット５２０は更に、残りのビット数と、第２の飽和閾値ｊと、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数に従って、２回目の符号化が実行されるべきｍ個のベクトルを決定してよい。ｊは正の数であり、ｍは正の整数である。符号化ユニット５３０は更に、選択ユニット５２０によって決定されたｍ個のベクトルのスペクトル係数に対して、２回目の符号化操作を実行してよい。

任意に、別の実施形態として、選択ユニット５２０は、残りのビット数および第２の飽和閾値ｊに従って、符号化されるべきベクトル数ｍを決定し、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数に従って、候補スペクトル係数を決定し、候補スペクトル係数が属するベクトルからｍ個のベクトルを選択してよい。候補スペクトル係数は、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数からｋ個のサブバンドの対応する量子化スペクトル係数を引くことによって得られるスペクトル係数を含んでよい。

任意に、別の実施形態として、選択ユニット５２０は、候補スペクトル係数の属するベクトルをソートして、ソートされたベクトルを取得してよい。選択ユニット５２０は、ソートされたベクトルから最初のｍ個のベクトルを選択してよい。ソートされたベクトルは第１群のベクトルと第２群のベクトルとに分割され、第１群のベクトルは第２群のベクトルの前に配置され、第１群のベクトルは、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルにおいて値が全て０であるベクトルに対応し、第２群のベクトルは、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルにおいて値の全てが０ではないベクトルに対応する。

任意に、別の実施形態として、第１群のベクトルおよび第２群のベクトルの各ベクトル群において、異なるサブバンドのベクトルは、ベクトルの位置するサブバンドの周波数の低い順に配列されてよく、同じサブバンドのベクトルは、ベクトルの元の順序で配列されてよい。

任意に、別の実施形態として、選択ユニット５２０は、候補スペクトル係数の属するベクトルが位置するサブバンドの量子化エンベロープの大きい順に、候補スペクトル係数の属するベクトルからｍ個のベクトルを選択してよい。

任意に、別の実施形態として、符号化ユニット５３０は、ｍ個のベクトルのスペクトル係数の大域的ゲインを決定し、ｍ個のベクトルのスペクトル係数の大域的ゲインを用いて、ｍ個のベクトルのスペクトル係数を正規化し、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数を量子化してよい。

任意に、別の実施形態として、符号化ユニット５３０は、第１群のベクトルのスペクトル係数の大域的ゲインと、第２群のベクトルのスペクトル係数の大域的ゲインとを決定し、第１群のベクトルのスペクトル係数の大域的ゲインを用いて、ｍ個のベクトルのうち第１群のベクトルに属するベクトルのスペクトル係数を正規化し、第２群のベクトルのスペクトル係数の大域的ゲインを用いて、ｍ個のベクトルのうち第２群のベクトルに属するベクトルのスペクトル係数を正規化し、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数を量子化してよい。

任意に、別の実施形態として、選択ユニット５２０は、等式（２）に従ってｍを決定してよい。

任意に、別の実施形態として、決定ユニット５１０は、等式（１）に従ってｋを決定してよい。

任意に、別の実施形態として、信号が過渡信号、摩擦信号またはロングピッチ信号である場合、決定ユニット５１０は、利用可能なビット数および第１の飽和閾値ｉに従って、符号化されるべきサブバンド数ｋを決定してよい。

図５の装置５００の他の機能および操作については、図１、図３および図４の上述の方法実施形態の符号端が関与するプロセスを参照されたい。繰り返しを避けるために、ここでは詳細の説明を省略する。

図６は、本発明の実施形態に係る信号復号化装置の概略ブロック図である。例えば、図６の装置６００は、音声復号器または音響復号器である。装置６００は、第１の決定ユニット６１０、選択ユニット６２０および復号化ユニット６３０を有する。

第１の決定ユニット６１０は、利用可能なビット数および第１の飽和閾値ｉに従って、復号化されるべきサブバンド数ｋを決定する。ｉは正の数であり、ｋは正の整数である。第１の決定ユニット６１０によって決定されたサブバンド数ｋに従い、選択ユニット６２０は、全てのサブバンドの復号化されたエンベロープに従って、全てのサブバンドからｋ個のサブバンドを選択するか、または、心理音響モデルに従って、全てのサブバンドからｋ個のサブバンドを選択する。復号化ユニット６３０は、１回目の復号化操作を実行して、選択ユニット６２０によって選択されたｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数を取得する。

任意に、別の実施形態として、１回目の復号化操作の後に利用可能なビット数のうちの残りのビット数が第１のビット数閾値以上である場合、第１の決定ユニット６１０は更に、残りのビット数および第２の飽和閾値ｊに従って、２回目の復号化が実行されるべきベクトルの数ｍを決定してよい。ｊは正の数であり、ｍは正の整数である。復号化ユニット６３０は更に、２回目の復号化操作を実行して、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数を取得してよい。

任意に、別の実施形態として、装置６００は更に第２の決定ユニット６４０を有してよい。第２の決定ユニット６４０は、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数とｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数との対応関係を決定してよい。

任意に、別の実施形態として、第２の決定ユニット６４０は、ｍ個のベクトルとｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルのうちの第１のタイプのベクトルとの対応関係を決定してよい。ｍ個のベクトルは、第１のタイプのベクトルと１対１の対応関係にある。

任意に、別の実施形態として、第２の決定ユニット６４０は、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルをソートして、ソートされたベクトルを取得し、ソートされたベクトルから最初のｍ個のベクトルを、第１のタイプのベクトルとして選択し、第１のタイプのベクトルとｍ個のベクトルとの対応関係を確立してよい。ソートされたベクトルは第１群のベクトルと第２群のベクトルとに分割され、第１群のベクトルは第２群のベクトルの前に配置され、第１群のベクトルは、第１群の復号化されたスペクトル係数が属するベクトルにおいて値が全て０であるベクトルを含み、第２群のベクトルは、第１群の復号化されたスペクトル係数の属するベクトルにおいて値の全てが０ではないベクトルを含む。

任意に、別の実施形態として、第２の決定ユニット６４０は、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルが位置するサブバンドの量子化エンベロープの大きい順に、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルから、ｍ個のベクトルを第１のタイプのベクトルとして選択し、第１のタイプのベクトルとｍ個のベクトルとの対応関係を確立してよい。

任意に、別の実施形態として、装置６００は更に修正ユニット６５０を有してよい。

復号化ユニット６３０は、ｍ個のベクトルの大域的ゲインを復号化してよい。

修正ユニット６５０は、ｍ個のベクトルの大域的ゲインを用いて、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数を修正して、ｍ個のベクトルのスペクトル係数を取得してよい。

任意に、別の実施形態として、復号化ユニット６３０は、第１の大域的ゲインおよび第２の大域的ゲインを復号化してよい。

修正ユニット６５０は、第１の大域的ゲインを用いて、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数のうち第１群のベクトルに対応するスペクトル係数を修正し、第２の大域的ゲインを用いて、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数のうち第２群のベクトルに対応するスペクトル係数を修正して、ｍ個のベクトルのスペクトル係数を取得してよい。

任意に、別の実施形態として、装置６００は更に、加算ユニット６６０および復元ユニット６７０を有してよい。加算ユニット６６０は、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数とｍ個のベクトルのスペクトル係数とを加算して、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数を取得してよい。復元ユニット６７０は、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数のうち値が０であるスペクトル係数に対してノイズ充填を実行し、全てのサブバンドのうちｋ個のサブバンド以外の別のサブバンドのスペクトル係数を復元して、第１の周波数バンドのスペクトル係数を取得してよい。第１の周波数バンドは全てのサブバンドを含む。修正ユニット６５０は、全てのサブバンドのエンベロープを用いて、第１の周波数バンドのスペクトル係数を修正して、第１の周波数バンドの正規化スペクトル係数を取得してよい。修正ユニット６５０は更に、第１の周波数バンドの大域的ゲインを用いて、第１の周波数バンドの正規化スペクトル係数を修正して、第１の周波数バンドの最終的な周波数領域信号を取得してよい。

任意に、別の実施形態として、復元ユニット６７０は、コア層復号化情報に従って加重値を決定し、加重値を用いて、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数のうち値が０であるスペクトル係数に隣接するスペクトル係数とランダムノイズとを加重してよい。

任意に、別の実施形態として、復元ユニット６７０は、コア層復号化情報から信号分類情報を取得してよい。信号が摩擦信号であると信号分類情報が示す場合、復元ユニット６７０は、所定の加重値を取得してよい。または、信号が摩擦信号以外の別の信号であると信号分類情報が示す場合、復元ユニット６７０は、コア層復号化情報からピッチ周期を取得し、ピッチ周期に従って加重値を決定してよい。

任意に、別の実施形態として、復元ユニット６７０は、全てのサブバンドから、別のサブバンドに隣接するｎ個のサブバンドを選択し、ｎ個のサブバンドのスペクトル係数に従って、該別のサブバンドのスペクトル係数を復元してよい。ｎは正の整数である。または、復元ユニット６７０は、ｋ個のサブバンドからｐ個のサブバンドを選択し、ｐ個のサブバンドのスペクトル係数に従って、該別のサブバンドのスペクトル係数を復元してよい。ｐ個のサブバンドの各サブバンドに割り当てられるビット数は、第２のビット数閾値以上であり、ｐは正の整数である。

任意に、別の実施形態として、第１の決定ユニット６１０は、等式（２）に従ってｍを決定してよい。

任意に、別の実施形態として、第１の決定ユニット６１０は、等式（１）に従ってｋを決定してよい。

任意に、別の実施形態として、信号が過渡信号、摩擦信号またはロングピッチ信号である場合、第１の決定ユニット６１０は、利用可能なビット数および第１の飽和閾値ｉに従って、復号化されるべきサブバンド数ｋを決定してよい。

図６の装置６００の他の機能および操作については、図２の上述の方法実施形態における符号端が関与するプロセスを参照されたい。繰り返しを避けるために、ここでは詳細の説明を省略する。

図７は、本発明の別の実施形態に係る信号符号化装置の概略ブロック図である。例えば、図７の装置７００は、音声符号器または音響符号器である。装置７００は、メモリ７１０およびプロセッサ７２０を有する。

メモリ７１０の例として、ランダムアクセスメモリ、フラッシュメモリ、リードオンリーメモリ、プログラマブルリードオンリーメモリ、不揮発性メモリ、レジスタ等が挙げられる。プロセッサ７２０は、中央演算処理装置（Central Processing Unit、ＣＰＵ）であってよい。

メモリ７１０は、実行可能命令を格納するように構成される。プロセッサ７２０は、メモリ７１０に格納された実行可能命令を実行してよく、また、利用可能なビット数および第１の飽和閾値ｉに従って、符号化されるべきサブバンド数ｋを決定し（ｉは正の数であり、ｋは正の整数である）、全てのサブバンドの量子化エンベロープに従って、全てのサブバンドからｋ個のサブバンドを選択するか、または、心理音響モデルに従って、全てのサブバンドからｋ個のサブバンドを選択し、ｋ個のサブバンドのスペクトル係数に対して１回目の符号化操作を実行するように構成される。

任意に、一実施形態として、プロセッサ７２０は、ｋ個のサブバンドのスペクトル係数を正規化して、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数を取得し、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数を量子化して、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数を取得してよい。

任意に、別の実施形態として、１回目の符号化の後に利用可能なビット数のうちの残りのビット数が第１のビット数閾値以上である場合、プロセッサ７２０は更に、残りのビット数と、第２の飽和閾値ｊと、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数に従って、２回目の符号化が実行されるべきｍ個のベクトルを決定してよい。ｊは正の数であり、ｍは正の整数である。プロセッサ７２０は更に、ｍ個のベクトルのスペクトル係数に対して２回目の符号化操作を実行してよい。

任意に、別の実施形態として、プロセッサ７２０は、残りのビット数および第２の飽和閾値ｊに従って、符号化されるべきベクトル数ｍを決定し、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数に従って、候補スペクトル係数を決定し、候補スペクトル係数が属するベクトルからｍ個のベクトルを選択してよい。候補スペクトル係数は、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数からｋ個のサブバンドの対応する量子化スペクトル係数を引くことによって得られるスペクトル係数を含んでよい。

任意に、別の実施形態として、プロセッサ７２０は、候補スペクトル係数の属するベクトルをソートして、ソートされたベクトルを取得し、ソートされたベクトルから最初のｍ個のベクトルを選択してよい。ソートされたベクトルは第１群のベクトルと第２群のベクトルとに分割され、第１群のベクトルは第２群のベクトルの前に配置され、第１群のベクトルは、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルにおいて値が全て０であるベクトルに対応し、第２群のベクトルは、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルにおいて値の全てが０ではないベクトルに対応する。

任意に、別の実施形態として、プロセッサ７２０は、候補スペクトル係数の属するベクトルが位置するサブバンドの量子化エンベロープの大きい順に、候補スペクトル係数の属するベクトルからｍ個のベクトルを選択してよい。

任意に、別の実施形態として、プロセッサ７２０は、ｍ個のベクトルのスペクトル係数の大域的ゲインを決定し、ｍ個のベクトルのスペクトル係数の大域的ゲインを用いて、ｍ個のベクトルのスペクトル係数を正規化し、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数を量子化してよい。

任意に、別の実施形態として、プロセッサ７２０は、第１群のベクトルのスペクトル係数の大域的ゲインと、第２群のベクトルのスペクトル係数の大域的ゲインとを決定し、第１群のベクトルのスペクトル係数の大域的ゲインを用いて、ｍ個のベクトルのうち第１群のベクトルに属するベクトルのスペクトル係数を正規化し、第２群のベクトルのスペクトル係数の大域的ゲインを用いて、ｍ個のベクトルのうち第２群のベクトルに属するベクトルのスペクトル係数を正規化し、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数を量子化してよい。

任意に、別の実施形態として、プロセッサ７２０は、等式（２）に従ってｍを決定してよい。

任意に、別の実施形態として、プロセッサ７２０は、等式（１）に従ってｋを決定してよい。

任意に、別の実施形態として、信号が過渡信号、摩擦信号またはロングピッチ信号である場合、プロセッサ７２０は、利用可能なビット数および第１の飽和閾値ｉに従って、符号化されるべきサブバンド数ｋを決定してよい。

図７の装置７００の他の機能および操作については、図１、図３および図４の上述の方法実施形態における符号端が関与するプロセスを参照されたい。繰り返しを避けるために、ここでは詳細の説明を省略する。

図８は、本発明の別の実施形態に係る信号復号化装置の概略ブロック図である。例えば、図８の装置８００は、音声復号器または音響復号器である。装置８００は、メモリ８１０およびプロセッサ８２０を有する。

メモリ８１０の例として、ランダムアクセスメモリ、フラッシュメモリ、リードオンリーメモリ、プログラマブルリードオンリーメモリ、不揮発性メモリ、レジスタ等が挙げられる。プロセッサ８２０は、中央演算処理装置（Central Processing Unit、ＣＰＵ）であってよい。

メモリ８１０は、実行可能命令を格納するように構成される。プロセッサ８２０は、メモリ８１０に格納された実行可能命令を実行してよく、また、利用可能なビット数および第１の飽和閾値ｉに従って、復号化されるべきサブバンド数ｋを決定し（ｉは正の数であり、ｋは正の整数である）、サブバンド数ｋに従い、全てのサブバンドの復号化されたエンベロープに従って、全てのサブバンドからｋ個のサブバンドを選択するか、または、心理音響モデルに従って、全てのサブバンドからｋ個のサブバンドを選択し、１回目の復号化操作を実行して、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数を取得するように構成される。

任意に、別の実施形態として、１回目の復号化操作の後に利用可能なビット数のうちの残りのビット数が第１のビット数閾値以上である場合、プロセッサ８２０は更に、残りのビット数および第２の飽和閾値ｊに従って、２回目の復号化が実行されるべきベクトルの数ｍを決定してよい。ｊは正の数であり、ｍは正の整数である。プロセッサ８２０は更に、２回目の復号化操作を実行して、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数を取得してよい。

任意に、別の実施形態として、プロセッサ８２０は、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数とｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数との対応関係を決定してよい。

任意に、別の実施形態として、プロセッサ８２０は、ｍ個のベクトルとｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルのうちの第１のタイプのベクトルとの対応関係を決定してよい。ｍ個のベクトルは、第１のタイプのベクトルと１対１の対応関係にある。

任意に、別の実施形態として、プロセッサ８２０は、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルをソートして、ソートされたベクトルを取得してよく、ソートされたベクトルから最初のｍ個のベクトルを、第１のタイプのベクトルとして選択してよく、第１のタイプのベクトルとｍ個のベクトルとの対応関係を確立してよい。ソートされたベクトルは第１群のベクトルと第２群のベクトルとに分割され、第１群のベクトルは第２群のベクトルの前に配置され、第１群のベクトルは、第１群の復号化されたスペクトル係数が属するベクトルにおいて値が全て０であるベクトルを含み、第２群のベクトルは、第１群の復号化されたスペクトル係数の属するベクトルにおいて値の全てが０ではないベクトルを含む。

任意に、別の実施形態として、プロセッサ８２０は、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルが位置するサブバンドの量子化エンベロープの大きい順に、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数の属するベクトルから、ｍ個のベクトルを第１のタイプのベクトルとして選択し、第１のタイプのベクトルとｍ個のベクトルとの対応関係を確立してよい。

任意に、別の実施形態として、プロセッサ８２０は、ｍ個のベクトルの大域的ゲインを復号化し、ｍ個のベクトルの大域的ゲインを用いて、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数を修正して、ｍ個のベクトルのスペクトル係数を取得してよい。

任意に、別の実施形態として、プロセッサ８２０は、第１の大域的ゲインおよび第２の大域的ゲインを復号化し、第１の大域的ゲインを用いて、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数のうち第１群のベクトルに対応するスペクトル係数を修正し、第２の大域的ゲインを用いて、ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数のうち第２群のベクトルに対応するスペクトル係数を修正して、ｍ個のベクトルのスペクトル係数を取得してよい。

任意に、別の実施形態として、プロセッサ８２０は、ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数とｍ個のベクトルのスペクトル係数とを加算して、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数を取得してよい。プロセッサ８２０は、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数のうち値が０であるスペクトル係数に対してノイズ充填を実行し、全てのサブバンドのうちｋ個のサブバンド以外の別のサブバンドのスペクトル係数を復元して、第１の周波数バンドのスペクトル係数を取得してよい。第１の周波数バンドは、全てのサブバンドを含む。プロセッサ８２０は、全てのサブバンドのエンベロープを用いて、第１の周波数バンドのスペクトル係数を修正して、第１の周波数バンドの正規化スペクトル係数を取得してよい。プロセッサ８２０は更に、第１の周波数バンドの大域的ゲインを用いて、第１の周波数バンドの正規化スペクトル係数を修正して、第１の周波数バンドの最終的な周波数領域信号を取得してよい。

任意に、別の実施形態として、プロセッサ８２０は、コア層復号化情報に従って加重値を決定し、加重値を用いて、ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数のうち値が０であるスペクトル係数に隣接するスペクトル係数とランダムノイズとを加重してよい。

任意に、別の実施形態として、プロセッサ８２０は、コア層復号化情報から信号分類情報を取得してよい。信号が摩擦信号であると信号分類情報が示す場合、プロセッサ８２０は、所定の加重値を取得してよい。または、信号が摩擦信号以外の別の信号であると信号分類情報が示す場合、プロセッサ８２０は、コア層復号化情報からピッチ周期を取得し、ピッチ周期に従って加重値を決定してよい。

任意に、別の実施形態として、プロセッサ８２０は、全てのサブバンドから、別のサブバンドに隣接するｎ個のサブバンドを選択し、ｎ個のサブバンドのスペクトル係数に従って、該別のサブバンドのスペクトル係数を復元してよい。ｎは正の整数である。または、プロセッサ８２０は、ｋ個のサブバンドからｐ個のサブバンドを選択し、ｐ個のサブバンドのスペクトル係数に従って、該別のサブバンドのスペクトル係数を復元してよい。ｐ個のサブバンドの各サブバンドに割り当てられるビット数は、第２のビット数閾値以上であり、ｐは正の整数である。

任意に、別の実施形態として、プロセッサ８２０は、等式（２）に従ってｍを決定してよい。

任意に、別の実施形態として、プロセッサ８２０は、等式（１）に従ってｋを決定してよい。

任意に、別の実施形態として、信号が過渡信号、摩擦信号またはロングピッチ信号である場合、プロセッサ８２０は、利用可能なビット数および第１の飽和閾値ｉに従って、復号化されるべきサブバンド数ｋを決定してよい。

図８の装置８００の他の機能および操作については、図２の上述の方法実施形態における符号端が関与するプロセスを参照されたい。繰り返しを避けるために、ここでは詳細の説明を省略する。

当業者であれば、本明細書に開示された実施形態に記載の例と組み合わせて、ユニットおよびアルゴリズムステップが電子機器またはコンピューターソフトウェアと電子機器との組合わせによって実施できることが分かるであろう。機能がハードウェアによって実行されるかソフトウェアによって実行されるかは、技術的構成の特定の応用および設計制約条件によって決まる。当業者であれば、各特定の応用のために記載の機能を実施する際に異なる方法を採用するかもしれないが、該実施が本発明の範囲を超えるとみなされるべきではない。

当業者であれば明らかに理解できるように、説明を簡便にするために、上述のシステム、装置およびユニットの詳細な作業プロセスについては、上述の方法実施形態の対応するプロセスを参照することができ、ここでは詳細の説明を省略する。

本願において提供されるいくつかの実施形態では、当然ながら、開示のシステム、装置および方法は、他の方式で実施されてよい。例えば、記載の装置実施形態は例示に過ぎない。例えば、ユニットの分割は論理的機能の分割に過ぎず、実際の実施では他の分割であってよい。例えば、複数のユニットまたはコンポーネントが別のシステムとして組み合わされるか統合されてよく、或いは、一部の特徴が省略されてよく、または実行されなくてよい。加えて、図示または記載された相互結合または直接的な結合もしくは通信接続は、いくつかのインターフェースを用いて実施されてよい。装置またはユニット間の間接的な結合または通信接続は、電子的形式、機械的方式その他の形式で実施されてよい。

別々の要素として記載されたユニットは物理的に別々であってもなくてもよく、ユニットとして示された要素は物理的なユニットであってもなくてもよく、１つの場所に位置してもよく、複数のネットワークユニットに分散されてもよい。ユニットの一部または全部は、実施形態の構成の目的を達成するための実際の要件に従って選択されてよい。

加えて、本発明の実施形態における機能的ユニットは１つの処理ユニットに統合されてよく、或いは、各ユニットが物理的に単独で存在してよく、或いは、２以上のユニットが１つのユニットに統合されてよい。

機能がソフトウェア機能ユニットの形式で実施され、独立した製品として販売または利用される場合、機能はコンピューター可読記憶媒体に格納されてよい。このような理解に基づき、本発明の技術的構成は基本的に、或いは従来技術に寄与する部分、或いは技術的構成の一部は、ソフトウェア製品の形式で実施されてよい。コンピューターソフトウェア製品は記憶媒体に格納され、本発明の実施形態に記載の方法のステップの全部または一部を実行するようにコンピューター装置（パーソナルコンピューター、サーバーまたはネットワーク装置であってよい）に命令するためのいくつかの命令を備える。上述の記憶媒体の例として、ＵＳＢフラッシュドライブ、リムーバブルハードディスク、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ、Read-Only Memory）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ、Random Access Memory）、磁気ディスク、光ディスク等の、プログラムコードを格納することができる任意の媒体が挙げられる。

上述の説明は本発明の具体的な実施方式に過ぎず、本発明の保護範囲を限定する意図はない。当業者が本発明に開示の技術的範囲において容易に想到し得る変形または置換は、本発明の保護範囲に包含されるものとする。したがって、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲の保護範囲に依拠するものとする。

Claims

利用可能なビット数および第１の飽和閾値ｉに従って、符号化されるべきサブバンド数ｋを決定するステップであって、ｉは正の数であり、ｋは正の整数である、ステップと、
全てのサブバンドの量子化エンベロープに従って、前記全てのサブバンドからｋ個のサブバンドを選択するか、または、心理音響モデルに従って、前記全てのサブバンドからｋ個のサブバンドを選択するステップと、
前記ｋ個のサブバンドのスペクトル係数に対して、１回目の符号化操作を実行するステップと、
を有する信号符号化方法。
前記ｋ個のサブバンドのスペクトル係数に対して１回目の符号化操作を実行する前記ステップは、
前記ｋ個のサブバンドの前記スペクトル係数を正規化して、前記ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数を取得するステップと、
前記ｋ個のサブバンドの前記正規化スペクトル係数を量子化して、前記ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数を取得するステップと、
を有する、請求項１に記載の方法。
前記１回目の符号化操作の後に前記利用可能なビット数のうちの残りのビット数が第１のビット数閾値以上である場合、前記残りのビット数と、第２の飽和閾値ｊと、前記ｋ個のサブバンドの前記量子化スペクトル係数に従って、２回目の符号化が実行されるべきｍ個のベクトルを決定するステップであって、ｊは正の数であり、ｍは正の整数である、ステップと、
前記ｍ個のベクトルのスペクトル係数に対して、２回目の符号化操作を実行するステップと、
を更に有する、請求項２に記載の方法。
前記残りのビット数と、第２の飽和閾値ｊと、前記ｋ個のサブバンドの前記量子化スペクトル係数に従って２回目の符号化が実行されるべきｍ個のベクトルを決定する前記ステップは、
前記残りのビット数および前記第２の飽和閾値ｊに従って、２回目の符号化が実行されるべきベクトル数ｍを決定するステップと、
前記ｋ個のサブバンドの前記量子化スペクトル係数に従って、候補スペクトル係数を決定するステップであって、前記候補スペクトル係数は、前記ｋ個のサブバンドの前記正規化スペクトル係数から前記ｋ個のサブバンドの対応する前記量子化スペクトル係数を引くことによって得られるスペクトル係数を含む、ステップと、
前記候補スペクトル係数が属するベクトルから前記ｍ個のベクトルを選択するステップと、
を有する、請求項３に記載の方法。
前記候補スペクトル係数が属するベクトルから前記ｍ個のベクトルを選択する前記ステップは、
前記候補スペクトル係数の属する前記ベクトルをソートして、ソートされたベクトルを取得するステップと、
前記ソートされたベクトルから最初のｍ個のベクトルを選択するステップと、
を有し、
前記ソートされたベクトルは第１群のベクトルと第２群のベクトルとに分割され、前記第１群のベクトルは前記第２群のベクトルの前に配置され、前記第１群のベクトルは、前記ｋ個のサブバンドの前記量子化スペクトル係数の属するベクトルにおいて値が全て０であるベクトルに対応し、前記第２群のベクトルは、前記ｋ個のサブバンドの前記量子化スペクトル係数の属する前記ベクトルにおいて値の全てが０ではないベクトルに対応する、
請求項４に記載の方法。
前記ｍ個のベクトルのスペクトル係数に対して２回目の符号化操作を実行する前記ステップは、
前記ｍ個のベクトルの前記スペクトル係数の大域的ゲインを決定するステップと、
前記ｍ個のベクトルの前記スペクトル係数の前記大域的ゲインを用いて、前記ｍ個のベクトルの前記スペクトル係数を正規化するステップと、
前記ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数を量子化するステップと、
を有する、請求項３乃至５のいずれか一項に記載の方法。
利用可能なビット数および第１の飽和閾値ｉに従って、復号化されるべきサブバンド数ｋを決定するステップであって、ｉは正の数であり、ｋは正の整数である、ステップと、
全てのサブバンドの復号化されたエンベロープに従って、前記全てのサブバンドからｋ個のサブバンドを選択するか、または、心理音響モデルに従って、前記全てのサブバンドからｋ個のサブバンドを選択するステップと、
１回目の復号化操作を実行して、前記ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数を取得するステップと、
を有する信号復号化方法。
前記１回目の復号化操作の後に前記利用可能なビット数のうちの残りのビット数が第１のビット数閾値以上である場合、前記残りのビット数および第２の飽和閾値ｊに従って、２回目の復号化が実行されるべきベクトルの数ｍを決定するステップであって、ｊは正の数であり、ｍは正の整数である、ステップと、
２回目の復号化操作を実行して、前記ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数を取得するステップと、
を更に有する、請求項７に記載の方法。
前記ｍ個のベクトルの前記正規化スペクトル係数と前記ｋ個のサブバンドの前記量子化スペクトル係数との対応関係を決定するステップ、
を更に有する、請求項８に記載の方法。
利用可能なビット数および第１の飽和閾値ｉに従って、符号化されるべきサブバンド数ｋを決定するように構成される決定ユニットであって、ｉは正の数であり、ｋは正の整数である、決定ユニットと、
前記決定ユニットによって決定された前記サブバンド数ｋに従い、全てのサブバンドの量子化エンベロープに従って、前記全てのサブバンドからｋ個のサブバンドを選択するか、または、心理音響モデルに従って、前記全てのサブバンドからｋ個のサブバンドを選択するように構成される選択ユニットと、
前記選択ユニットによって選択された前記ｋ個のサブバンドのスペクトル係数に対して、１回目の符号化操作を実行するように構成される符号化ユニットと、
を備える信号符号化装置。
前記符号化ユニットは、前記ｋ個のサブバンドの前記スペクトル係数を正規化して、前記ｋ個のサブバンドの正規化スペクトル係数を取得し、前記ｋ個のサブバンドの前記正規化スペクトル係数を量子化して、前記ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数を取得するように構成される、
請求項１０に記載の装置。
前記選択ユニットは更に、前記１回目の符号化操作の後に前記利用可能なビット数のうちの残りのビット数が第１のビット数閾値以上である場合、前記残りのビット数と、第２の飽和閾値ｊと、前記ｋ個のサブバンドの前記量子化スペクトル係数に従って、２回目の符号化が実行されるべきｍ個のベクトルを決定するように構成され、ｊは正の数であり、ｍは正の整数であり、
前記符号化ユニットは更に、前記選択ユニットによって決定された前記ｍ個のベクトルのスペクトル係数に対して、２回目の符号化操作を実行するように構成される、
請求項１１に記載の装置。
前記選択ユニットは、前記残りのビット数および前記第２の飽和閾値ｊに従って、符号化されるべきベクトル数ｍを決定するように構成され、前記ｋ個のサブバンドの前記量子化スペクトル係数に従って、候補スペクトル係数を決定するように構成され、前記候補スペクトル係数は、前記ｋ個のサブバンドの前記正規化スペクトル係数から前記ｋ個のサブバンドの対応する前記量子化スペクトル係数を引くことによって得られるスペクトル係数を含み、前記候補スペクトル係数が属するベクトルから前記ｍ個のベクトルを選択するように構成される、
請求項１２に記載の装置。
前記選択ユニットは、前記候補スペクトル係数の属する前記ベクトルをソートして、ソートされたベクトルを取得するように構成され、前記ソートされたベクトルから最初のｍ個のベクトルを選択するように構成され、前記ソートされたベクトルは第１群のベクトルと第２群のベクトルとに分割され、前記第１群のベクトルは前記第２群のベクトルの前に配置され、前記第１群のベクトルは、前記ｋ個のサブバンドの前記量子化スペクトル係数の属するベクトルにおいて値が全て０であるベクトルに対応し、前記第２群のベクトルは、前記ｋ個のサブバンドの前記量子化スペクトル係数の属する前記ベクトルにおいて値の全てが０ではないベクトルに対応する、
請求項１３に記載の装置。
前記符号化ユニットは、前記ｍ個のベクトルの前記スペクトル係数の大域的ゲインを決定し、前記ｍ個のベクトルの前記スペクトル係数の前記大域的ゲインを用いて、前記ｍ個のベクトルの前記スペクトル係数を正規化し、前記ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数を量子化するように構成される、
請求項１２乃至１４のいずれか一項に記載の装置。
利用可能なビット数および第１の飽和閾値ｉに従って、復号化されるべきサブバンド数ｋを決定するように構成される第１の決定ユニットであって、ｉは正の数であり、ｋは正の整数である、第１の決定ユニットと、
前記第１の決定ユニットによって決定された前記サブバンド数ｋに従い、全てのサブバンドの復号化されたエンベロープに従って、前記全てのサブバンドからｋ個のサブバンドを選択するか、または、心理音響モデルに従って、前記全てのサブバンドからｋ個のサブバンドを選択するように構成される選択ユニットと、
１回目の復号化操作を実行して、前記選択ユニットによって選択された前記ｋ個のサブバンドの量子化スペクトル係数を取得するように構成される復号化ユニットと、
を備える信号復号化装置。
前記第１の決定ユニットは更に、前記１回目の復号化の後に前記利用可能なビット数のうちの残りのビット数が第１のビット数閾値以上である場合、前記残りのビット数と、第２の飽和閾値ｊと、第１群の復号化されたスペクトル係数とに従って、２回目の復号化が実行されるべきベクトルの数ｍを決定するように構成され、ｊは正の数であり、ｍは正の整数であり、
前記復号化ユニットは更に、２回目の復号化操作を実行して、前記ｍ個のベクトルの正規化スペクトル係数を取得するように構成される、
請求項１６に記載の装置。
前記ｍ個のベクトルの前記正規化スペクトル係数と前記ｋ個のサブバンドの前記量子化スペクトル係数との対応関係を決定するように構成される第２の決定ユニット、
を更に備える、請求項１７に記載の装置。
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法をコンピューターに実行させるプログラムが記録されたコンピューター可読記憶媒体。
請求項７乃至９のいずれか一項に記載の方法をコンピューターに実行させるプログラムが記録されたコンピューター可読記憶媒体。