JP6668531B2 - 符号化装置、及びその方法、プログラム、記録媒体 - Google Patents
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Description
本発明は、線形予測係数やこれに変換可能な係数の符号化技術及び復号技術に関する。
音声や音楽などの音響信号の符号化では、入力音響信号を線形予測分析して得た線形予測係数を用いて符号化する手法が広く用いられている。
符号化処理で用いた線形予測係数の情報を復号装置側で復号できるように、符号化装置は、線形予測係数を符号化し、線形予測係数に対応する符号を復号装置に送る。非特許文献１では、符号化装置は、線形予測係数を線形予測係数と等価な周波数領域のパラメータであるLSP(Line Spectrum Pair)パラメータの列に変換し、LSPパラメータの列を符号化して得たLSP符号を復号装置へ送る。
従来の線形予測係数の符号化装置及び復号装置を備える音響信号の符号化装置６０及び復号装置７０の概略を説明する。
＜従来の符号化装置６０＞
従来の符号化装置６０の構成を図１に示す。
従来の符号化装置６０の構成を図１に示す。
符号化装置６０は、線形予測分析部６１、ＬＳＰ計算部６２、ＬＳＰ符号化部６３、係数変換部６４、線形予測分析フィルタ部６５、残差符号化部６６を含む。このうち、LSPパラメータを受け取り、LSPパラメータを符号化して、LSP符号を出力するＬＳＰ符号化部６３が、線形予測係数の符号化装置である。
符号化装置６０には、所定の時間区間であるフレーム単位の入力音響信号が連続して入力され、フレームごとに以下の処理が行われる。以下では、現在の処理対象の入力音響信号がf番目のフレームであるとして、各部の具体処理を説明する。f番目のフレームの入力音響信号をXfとする。
＜線形予測分析部６１＞
線形予測分析部６１は、入力音響信号Xfを受け取り、入力音響信号Xfを線形予測分析して、線形予測係数af[1],af[2],…,af[p](pは予測次数)を求めて出力する。ここで、af[i]はf番目のフレームの入力音響信号Xfを線形予測分析して得られるi次の線形予測係数を表す。
線形予測分析部６１は、入力音響信号Xfを受け取り、入力音響信号Xfを線形予測分析して、線形予測係数af[1],af[2],…,af[p](pは予測次数)を求めて出力する。ここで、af[i]はf番目のフレームの入力音響信号Xfを線形予測分析して得られるi次の線形予測係数を表す。
＜LSP計算部６２＞
LSP計算部６２は、線形予測係数af[1],af[2],…,af[p]を受け取り、線形予測係数af[1],af[2],…,af[p]からLSP(Line Spectrum Pairs)パラメータθf[1],θf[2],…,θf[p]を求めて出力する。ここで、θf[i]はf番目のフレームの入力音響信号Xfに対応するi次のLSPパラメータである。
LSP計算部６２は、線形予測係数af[1],af[2],…,af[p]を受け取り、線形予測係数af[1],af[2],…,af[p]からLSP(Line Spectrum Pairs)パラメータθf[1],θf[2],…,θf[p]を求めて出力する。ここで、θf[i]はf番目のフレームの入力音響信号Xfに対応するi次のLSPパラメータである。
＜LSP符号化部６３＞
LSP符号化部６３は、LSPパラメータθf[1],θf[2],…,θf[p]を受け取り、LSPパラメータθf[1],θf[2],…,θf[p]を符号化して、LSP符号CLfと、LSP符号に対応する量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]と、を得て出力する。なお、量子化LSPパラメータは、LSPパラメータを量子化したものである。非特許文献１では、LSPパラメータθf[1],θf[2],…,θf[p]の過去のフレームからの重み付き差分ベクトルを求め、重み付き差分ベクトルを低次側と高次側の２つのサブベクトルに分け、各サブベクトルが２つの符号帳からのサブベクトルの和となるように符号化する方法で符号化しているが、符号化方法には様々な従来技術がある。したがって、LSPパラメータの符号化には、非特許文献１に記載された方法、多段でベクトル量子化する方法、スカラ量子化する方法、これらを組み合わせた方法、などの様々な周知の符号化方法が採用されることがある。
LSP符号化部６３は、LSPパラメータθf[1],θf[2],…,θf[p]を受け取り、LSPパラメータθf[1],θf[2],…,θf[p]を符号化して、LSP符号CLfと、LSP符号に対応する量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]と、を得て出力する。なお、量子化LSPパラメータは、LSPパラメータを量子化したものである。非特許文献１では、LSPパラメータθf[1],θf[2],…,θf[p]の過去のフレームからの重み付き差分ベクトルを求め、重み付き差分ベクトルを低次側と高次側の２つのサブベクトルに分け、各サブベクトルが２つの符号帳からのサブベクトルの和となるように符号化する方法で符号化しているが、符号化方法には様々な従来技術がある。したがって、LSPパラメータの符号化には、非特許文献１に記載された方法、多段でベクトル量子化する方法、スカラ量子化する方法、これらを組み合わせた方法、などの様々な周知の符号化方法が採用されることがある。
＜係数変換部６４＞
係数変換部６４は、量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]を受け取り、量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]から線形予測係数を求めて出力する。なお、出力された線形予測係数は量子化済みのLSPパラメータに対応するものであるため、量子化線形予測係数と呼ぶ。ここで、量子化線形予測係数を^af[1],^af[2],…,^af[p]とする。
係数変換部６４は、量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]を受け取り、量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]から線形予測係数を求めて出力する。なお、出力された線形予測係数は量子化済みのLSPパラメータに対応するものであるため、量子化線形予測係数と呼ぶ。ここで、量子化線形予測係数を^af[1],^af[2],…,^af[p]とする。
＜線形予測分析フィルタ部６５＞
線形予測分析フィルタ部６５は、入力音響信号Xfと量子化線形予測係数^af[1],^af[2],…,^af[p]を受け取り、入力音響信号Xfの量子化線形予測係数^af[1],^af[2],…,^af[p]による線形予測残差である線形予測残差信号を得て出力する。
線形予測分析フィルタ部６５は、入力音響信号Xfと量子化線形予測係数^af[1],^af[2],…,^af[p]を受け取り、入力音響信号Xfの量子化線形予測係数^af[1],^af[2],…,^af[p]による線形予測残差である線形予測残差信号を得て出力する。
＜残差符号化部６６＞
残差符号化部６６は、線形予測残差信号を受け取り、線形予測残差信号を符号化して残差符号CRfを得て出力する。
残差符号化部６６は、線形予測残差信号を受け取り、線形予測残差信号を符号化して残差符号CRfを得て出力する。
＜従来の復号装置７０＞
従来の復号装置７０の構成を図２に示す。復号装置７０には、フレーム単位のLSP符号CLfと残差符号CRfが入力され、フレーム単位で復号処理を行って復号音響信号^Xfを得る。
従来の復号装置７０の構成を図２に示す。復号装置７０には、フレーム単位のLSP符号CLfと残差符号CRfが入力され、フレーム単位で復号処理を行って復号音響信号^Xfを得る。
復号装置７０は、残差復号部７１、ＬＳＰ復号部７２、係数変換部７３、線形予測合成フィルタ部７４を含む。このうち、LSP符号を受け取り、LSP符号を復号して、復号LSPパラメータを得て出力するＬＳＰ復号部７２が、線形予測係数の復号装置である。
以下では、現在の復号処理対象のLSP符号と残差符号のそれぞれがf番目のフレームに対応するLSP符号CLfと残差符号CRfであるとして、各部の具体処理を説明する。
＜残差復号部７１＞
残差復号部７１は、残差符号CRfを受け取り、残差符号CRfを復号して復号線形予測残差信号を得て出力する。
残差復号部７１は、残差符号CRfを受け取り、残差符号CRfを復号して復号線形予測残差信号を得て出力する。
＜LSP復号部７２＞
LSP復号部７２は、LSP符号CLfを受け取り、LSP符号CLfを復号して復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]を得て出力する。符号化装置６０が出力したLSP符号CLfが誤りなく復号装置７０に入力されていれば、LSP復号部７２で得られる復号LSPパラメータは、符号化装置６０のＬＳＰ符号化部６３で得られた量子化LSPパラメータと同じになる。
LSP復号部７２は、LSP符号CLfを受け取り、LSP符号CLfを復号して復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]を得て出力する。符号化装置６０が出力したLSP符号CLfが誤りなく復号装置７０に入力されていれば、LSP復号部７２で得られる復号LSPパラメータは、符号化装置６０のＬＳＰ符号化部６３で得られた量子化LSPパラメータと同じになる。
＜係数変換部７３＞
係数変換部７３は、復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]を受け取り、復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]を線形予測係数に変換して出力する。出力された線形予測係数は復号により得られたLSPパラメータに対応するものであるため、復号線形予測係数と呼び^af[1],^af[2],…,^af[p]と表す。
係数変換部７３は、復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]を受け取り、復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]を線形予測係数に変換して出力する。出力された線形予測係数は復号により得られたLSPパラメータに対応するものであるため、復号線形予測係数と呼び^af[1],^af[2],…,^af[p]と表す。
＜線形予測合成フィルタ部７４＞
線形予測合成フィルタ部７４は、復号線形予測係数^af[1],^af[2],…,^af[p]と復号線形予測残差信号とを受け取り、復号線形予測残差信号に対して復号線形予測係数^af[1],^af[2],…,^af[p]による線形予測合成を行って復号音響信号^Xfを生成して出力する。
線形予測合成フィルタ部７４は、復号線形予測係数^af[1],^af[2],…,^af[p]と復号線形予測残差信号とを受け取り、復号線形予測残差信号に対して復号線形予測係数^af[1],^af[2],…,^af[p]による線形予測合成を行って復号音響信号^Xfを生成して出力する。
"ITU-T Recommendation G.729", ITU, 1996
従来技術では、すべてのフレームで同じ符号化方法でLSPパラメータを符号化している。そのため、スペクトル変動が大きい場合には、スペクトル変動が小さい場合ほど精度良く符号化できないという問題がある。
本発明は、全体として符号量の増大を抑えつつ、スペクトルの変動が大きいフレームについても線形予測係数に変換可能な係数を精度良く符号化及び復号する技術を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様によれば、符号化装置は、複数次の線形予測係数に変換可能な係数を符号化して第一符号を得る第一符号化部と、(A-1)複数次の線形予測係数に変換可能な係数に対応するスペクトル包絡の山谷の大きさに対応する指標Ｑが所定の閾値Th1以上である場合、および／または、(B-1)スペクトル包絡の山谷の小ささに対応する指標Ｑ’が所定の閾値Th1’以下である場合、少なくとも第一符号化部の量子化誤差を符号化して第二符号を得る第二符号化部とを含み、量子化誤差は、複数次のうちの低次の量子化誤差である。
上記の課題を解決するために、本発明の他の態様によれば、符号化装置は、複数次の線形予測係数に変換可能な係数を符号化して第一符号を得る第一符号化部と、(A-1)複数次の線形予測係数に変換可能な係数に対応するスペクトル包絡の山谷の大きさに対応する指標Ｑが所定の閾値Th1以上である場合、および／または、(B-1)スペクトル包絡の山谷の小ささに対応する指標Ｑ’が所定の閾値Th1’以下である場合、少なくとも第一符号化部の量子化誤差を符号化して第二符号を得る第二符号化部とを含み、第二符号化部は、(A-2)指標Ｑが大きいほど、および／または、(B-2)指標Ｑ’が小さいほど、ビット数の多い第二符号を得る。
上記の課題を解決するために、本発明の他の態様によれば、符号化装置は、複数次の線形予測係数に変換可能な係数を符号化して第一符号を得る第一符号化部と、複数次の線形予測係数に変換可能な係数に対応するスペクトル包絡の山谷の小ささに対応する指標Ｑ’が所定の閾値Th1’以下である場合、少なくとも第一符号化部の量子化誤差を符号化して第二符号を得る第二符号化部とを含み、線形予測係数に変換可能な係数は、線スペクトル対のパラメータであり、 指標Ｑ’は、第一符号に対応する全次または低次の量子化済みの線スペクトル対のパラメータの隣り合うパラメータ間の差分と、最低次の量子化済みの線スペクトル対のパラメータと、のうちの最小値である。
上記の課題を解決するために、本発明の他の態様によれば、符号化装置は、複数次の線形予測係数に変換可能な係数を符号化して第一符号を得る第一符号化部と、(A-1)複数次の線形予測係数に変換可能な係数に対応するスペクトル包絡の山谷の大きさに対応する指標Ｑが所定の閾値Th1以上である場合、および／または、(B-1)スペクトル包絡の山谷の小ささに対応する指標Ｑ’が所定の閾値Th1’以下である場合、少なくとも第一符号化部の量子化誤差を符号化して第二符号を得る第二符号化部とを含み、第二符号化部は、(A-2)指標Ｑが大きいほど、および／または、(B-2)指標Ｑ’が小さいほど、ビット数の多い第二符号を得る。
上記の課題を解決するために、本発明の他の態様によれば、符号化装置は、複数次の線形予測係数に変換可能な係数を符号化して第一符号を得る第一符号化部と、複数次の線形予測係数に変換可能な係数に対応するスペクトル包絡の山谷の小ささに対応する指標Ｑ’が所定の閾値Th1’以下である場合、少なくとも第一符号化部の量子化誤差を符号化して第二符号を得る第二符号化部とを含み、線形予測係数に変換可能な係数は、線スペクトル対のパラメータであり、 指標Ｑ’は、第一符号に対応する全次または低次の量子化済みの線スペクトル対のパラメータの隣り合うパラメータ間の差分と、最低次の量子化済みの線スペクトル対のパラメータと、のうちの最小値である。
上記の課題を解決するために、本発明の他の態様によれば、符号化方法は、複数次の線形予測係数に変換可能な係数を符号化して第一符号を得る第一符号化ステップと、(A-1)複数次の線形予測係数に変換可能な係数に対応するスペクトル包絡の山谷の大きさに対応する指標Ｑが所定の閾値Th1以上である場合、および／または、(B-1)スペクトル包絡の山谷の小ささに対応する指標Ｑ’が所定の閾値Th1’以下である場合、少なくとも第一符号化ステップの量子化誤差を符号化して第二符号を得る第二符号化ステップとを含み、量子化誤差は、複数次のうちの低次の量子化誤差である。
上記の課題を解決するために、本発明の他の態様によれば、符号化方法は、複数次の線形予測係数に変換可能な係数を符号化して第一符号を得る第一符号化ステップと、(A-1)複数次の線形予測係数に変換可能な係数に対応するスペクトル包絡の山谷の大きさに対応する指標Ｑが所定の閾値Th1以上である場合、および／または、(B-1)スペクトル包絡の山谷の小ささに対応する指標Ｑ’が所定の閾値Th1’以下である場合、少なくとも第一符号化ステップの量子化誤差を符号化して第二符号を得る第二符号化ステップとを含み、第二符号化ステップは、(A-2)指標Ｑが大きいほど、および／または、(B-2)指標Ｑ’が小さいほど、ビット数の多い第二符号を得る。
上記の課題を解決するために、本発明の他の態様によれば、符号化装置は、複数次の線形予測係数に変換可能な係数を符号化して第一符号を得る第一符号化ステップと、複数次の線形予測係数に変換可能な係数に対応するスペクトル包絡の山谷の小ささに対応する指標Ｑ’が所定の閾値Th1’以下である場合、少なくとも第一符号化ステップの量子化誤差を符号化して第二符号を得る第二符号化ステップとを含み、線形予測係数に変換可能な係数は、線スペクトル対のパラメータであり、 指標Ｑ’は、第一符号に対応する全次または低次の量子化済みの線スペクトル対のパラメータの隣り合うパラメータ間の差分と、最低次の量子化済みの線スペクトル対のパラメータと、のうちの最小値である。
上記の課題を解決するために、本発明の他の態様によれば、符号化方法は、複数次の線形予測係数に変換可能な係数を符号化して第一符号を得る第一符号化ステップと、(A-1)複数次の線形予測係数に変換可能な係数に対応するスペクトル包絡の山谷の大きさに対応する指標Ｑが所定の閾値Th1以上である場合、および／または、(B-1)スペクトル包絡の山谷の小ささに対応する指標Ｑ’が所定の閾値Th1’以下である場合、少なくとも第一符号化ステップの量子化誤差を符号化して第二符号を得る第二符号化ステップとを含み、第二符号化ステップは、(A-2)指標Ｑが大きいほど、および／または、(B-2)指標Ｑ’が小さいほど、ビット数の多い第二符号を得る。
上記の課題を解決するために、本発明の他の態様によれば、符号化装置は、複数次の線形予測係数に変換可能な係数を符号化して第一符号を得る第一符号化ステップと、複数次の線形予測係数に変換可能な係数に対応するスペクトル包絡の山谷の小ささに対応する指標Ｑ’が所定の閾値Th1’以下である場合、少なくとも第一符号化ステップの量子化誤差を符号化して第二符号を得る第二符号化ステップとを含み、線形予測係数に変換可能な係数は、線スペクトル対のパラメータであり、 指標Ｑ’は、第一符号に対応する全次または低次の量子化済みの線スペクトル対のパラメータの隣り合うパラメータ間の差分と、最低次の量子化済みの線スペクトル対のパラメータと、のうちの最小値である。
本発明によれば、全体として符号量の増大を抑えつつ、スペクトルの変動が大きいフレームについても線形予測係数に変換可能な係数を精度良く符号化及び復号することができるという効果を奏する。
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明に用いる図面では、同じ機能を持つ構成部や同じ処理を行うステップには同一の符号を記し、重複説明を省略する。以下の説明において、テキスト中で使用する記号「^」、「~」、「−」等は、本来直後の文字の真上に記載されるべきものであるが、テキスト記法の制限により、当該文字の直前に記載する。式中においてはこれらの記号は本来の位置に記述している。また、ベクトルや行列の各要素単位で行われる処理は、特に断りが無い限り、そのベクトルやその行列の全ての要素に対して適用されるものとする。
＜第一実施形態＞
以下、従来と異なる点を中心に説明する。
以下、従来と異なる点を中心に説明する。
＜第一実施形態に係る符号化装置１００＞
図３は第一実施形態に係る線形予測係数の符号化装置１００を備える音響信号の符号化装置の機能ブロック図を、図４はその処理フローの例を示す。
図３は第一実施形態に係る線形予測係数の符号化装置１００を備える音響信号の符号化装置の機能ブロック図を、図４はその処理フローの例を示す。
符号化装置１００は、線形予測分析部６１とLSP計算部６２とLSP符号化部６３と係数変換部６４と線形予測分析フィルタ部６５と残差符号化部６６とを含み、さらに、指標計算部１０７と補正符号化部１０８と加算部１０９とを含む。このうち、LSPパラメータを受け取り、LSPパラメータを符号化して、LSP符号CLfと補正LSP符号CL2fを出力する部分、すなわち、ＬＳＰ符号化部６３と指標計算部１０７と補正符号化部１０８を含む部分が、線形予測係数の符号化装置１５０である。
線形予測分析部６１とLSP計算部６２とLSP符号化部６３と係数変換部６４と線形予測分析フィルタ部６５と残差符号化部６６とにおける処理は、従来技術で説明した内容と同じであり、それぞれ図４のｓ６１〜ｓ６６に対応する。
符号化装置１００は、音響信号Xfを受け取り、LSP符号CLf、補正符号CL2f及び残差符号CRfを得る。
＜指標計算部１０７＞
指標計算部１０７は、量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]を受け取り、量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]を用いて、スペクトルの変動の大きさに対応する指標Ｑ、すなわち、スペクトル包絡の山谷が大きいほど大きくなる指標Ｑ、および／または、スペクトルの変動の小ささに対応する指標Ｑ’、すなわち、スペクトル包絡の山谷が大きいほど小さくなる指標Ｑ’、を算出する（ｓ１０７）。指標計算部１０７は、指標Ｑおよび／またはＱ’の大きさに応じて、補正符号化部１０８に符号化処理を実行するように、または、所定のビット数で符号化処理を実行するように制御信号Cを出力する。また、指標計算部１０７は、指標Ｑおよび／またはＱ’の大きさに応じて、加算部１０９に加算処理を実行するように制御信号Cを出力する。
指標計算部１０７は、量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]を受け取り、量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]を用いて、スペクトルの変動の大きさに対応する指標Ｑ、すなわち、スペクトル包絡の山谷が大きいほど大きくなる指標Ｑ、および／または、スペクトルの変動の小ささに対応する指標Ｑ’、すなわち、スペクトル包絡の山谷が大きいほど小さくなる指標Ｑ’、を算出する（ｓ１０７）。指標計算部１０７は、指標Ｑおよび／またはＱ’の大きさに応じて、補正符号化部１０８に符号化処理を実行するように、または、所定のビット数で符号化処理を実行するように制御信号Cを出力する。また、指標計算部１０７は、指標Ｑおよび／またはＱ’の大きさに応じて、加算部１０９に加算処理を実行するように制御信号Cを出力する。
本実施形態では、ＬＳＰ符号化部６３の量子化誤差、すなわち、LSPパラメータθf[1],θf[2],…,θf[p]と量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]の対応する次数ごとの差分値による列、を符号化するか否かを、量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]から算出されるスペクトルの変動の大きさを利用して決定する。「スペクトルの変動の大きさ」は、「スペクトル包絡の山谷の大きさ」、または、「パワースペクトル包絡の振幅の凹凸の変化の大きさ」と言い換えてもよい。
以下に、制御信号Cの生成方法を説明する。
一般に、LSPパラメータは入力音響信号のパワースペクトル包絡と相関性のある周波数領域のパラメータ列であり、LSPパラメータの各値は入力音響信号のパワースペクトル包絡の極値の周波数位置と相関する。LSPパラメータをθ[1],θ[2],…,θ[p]としたとき、θ[i]とθ[i+1]の間の周波数位置にパワースペクトル包絡の極値が存在し、この極値の周りの接線の傾きが急峻であるほどθ[i]とθ[i+1]との間隔（つまり、（θ[i+1]-θ[i]）の値）が小さくなる。すなわち、パワースペクトル包絡の振幅の凹凸が急峻であるほど、各iについて、θ[i]とθ[i+1]との間隔が不均一になる、すなわち、LSPパラメータの間隔の分散が大きくなる。逆に、パワースペクトル包絡の凹凸がほとんどない場合は、各iについて、θ[i]とθ[i+1]との間隔が均等間隔に近くなる。
よって、LSPパラメータの間隔の分散に対応する指標が大きいことは、パワースペクトル包絡の振幅の凹凸の変化が大きいことを意味する。また、LSPパラメータの間隔の最小値に対応する指標が小さいことは、パワースペクトル包絡の振幅の凹凸の変化が大きいことを意味する。
量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]はLSPパラメータθf[1],θf[2],…,θf[p]を量子化して得られたものであり、復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]はLSP符号が符号化装置から復号装置に誤りなく入力されていれば量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]と同じであるので、量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]や復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]についてもLSPパラメータθf[1],θf[2],…,θf[p]と同様の性質が成り立つ。
そのため、量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]の間隔の分散に対応する値をスペクトル包絡の山谷が大きいほど大きくなる指標Ｑとして、量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]の次数が隣接する（隣り合う）量子化LSPパラメータの差分（^θf[i+1]-^θf[i]）の最小値をスペクトル包絡の山谷が大きいほど小さくなる指標Ｑ’として、それぞれ用いることができる。
スペクトル包絡の山谷が大きいほど大きくなる指標Ｑは、例えば、所定の次数T（T≦p）以下の量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]の間隔の分散を表す指標Ｑ、すなわち、
により計算する。
また、スペクトル包絡の山谷が大きいほど小さくなる指標Ｑ’は、例えば、所定の次数T（T≦p）以下の量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]の次数が隣接する量子化LSPパラメータの間隔の最小値を表す指標Ｑ’、すなわち、
あるいは、量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]の次数が隣接する量子化LSPパラメータの間隔、および、最低次の量子化LSPパラメータの値、のうちの最小値を表す指標Ｑ’、すなわち、
により計算する。LSPパラメータは０からπの間に次数順に存在するパラメータであるので、この式の最低次の量子化LSPパラメータ^θf[1]は、^θf[1]と０との間隔（^θf[1]-０）を意味する。
指標計算部１０７は、スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きい場合、すなわち、上記の例では(A-1)指標Ｑが所定の閾値Th1以上である場合、および／または、(B-1)指標Ｑ’が所定の閾値Th1’以下である場合、補正符号化部１０８および加算部１０９に補正符号化処理を実行することを示す制御信号Cを出力し、それ以外の場合に、補正符号化部１０８および加算部１０９に補正符号化処理を実行しないことを示す制御信号Cを出力する。ここで、「(A-1)の場合、および／または、(B-1)の場合」は、指標Ｑだけを求めて(A-1)の条件をみたす場合、指標Ｑ’だけを求めて(B-1)の条件をみたす場合、指標Ｑと指標Ｑ’の両方を求めて(A-1)と(B-1)の両方の条件をみたす場合、の３つの場合を含む表現である。もちろん、(A-1)の条件をみたすか否かを判定する場合であっても指標Ｑ’を求めてもよいし、(B-1)の条件をみたすか否かを判定する場合であっても指標Ｑを求めてもよい。以下の記載中の「および／または」についても同様である。
また、指標計算部１０７は、(A-1)および／または(B-1)の場合に、所定のビット数を表す正の整数（または正の整数を表す符号）を制御信号Cとして出力し、それ以外の場合に、０を制御信号Cとして出力する構成としてもよい。
なお、加算部１０９において、制御信号Cを受け取ったときに加算処理を実行し、補正符号化部１０８において、制御信号Cを受け取ったときに、符号化処理を実行する構成としている場合には、指標計算部１０７は、(A-1)および／または(B-1)以外の場合に、制御信号Cを出力しない構成としてもよい。
＜補正符号化部１０８＞
補正符号化部１０８は、制御信号Cと、LSPパラメータθf[1],θf[2],…,θf[p]と、量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]とを受け取る。補正符号化部１０８は、補正符号化処理を実行することを示す制御信号Cや、正の整数（または正の整数を表す符号）を制御信号Cとして受け取った場合、要は、スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きい場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)の場合に、ＬＳＰ符号化部６３の量子化誤差、すなわち、LSPパラメータθf[1],θf[2],…,θf[p]と量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]との各次の差分であるθf[1]-^θf[1],θf[2]-^θf[2],…,θf[p]-^θf[p]を符号化して、補正LSP符号CL2fを得て（ｓ１０８）出力する。また、補正符号化部１０８は、補正LSP符号に対応する量子化LSPパラメータ差分値^θdifff[1],^θdifff[2],…,^θdifff[p]を得て出力する。符号化する方法としては、例えば、周知のベクトル量子化を用いればよい。
補正符号化部１０８は、制御信号Cと、LSPパラメータθf[1],θf[2],…,θf[p]と、量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]とを受け取る。補正符号化部１０８は、補正符号化処理を実行することを示す制御信号Cや、正の整数（または正の整数を表す符号）を制御信号Cとして受け取った場合、要は、スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きい場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)の場合に、ＬＳＰ符号化部６３の量子化誤差、すなわち、LSPパラメータθf[1],θf[2],…,θf[p]と量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]との各次の差分であるθf[1]-^θf[1],θf[2]-^θf[2],…,θf[p]-^θf[p]を符号化して、補正LSP符号CL2fを得て（ｓ１０８）出力する。また、補正符号化部１０８は、補正LSP符号に対応する量子化LSPパラメータ差分値^θdifff[1],^θdifff[2],…,^θdifff[p]を得て出力する。符号化する方法としては、例えば、周知のベクトル量子化を用いればよい。
例えば、補正符号化部１０８は、図示しない補正ベクトル符号帳に記憶されている複数の候補補正ベクトルの中から、差分θf[1]-^θf[1],θf[2]-^θf[2],…,θf[p]-^θf[p]に最も近い候補補正ベクトルを探索し、その候補補正ベクトルに対応する補正ベクトル符号を補正LSP符号CL2fとし、その候補補正ベクトルを量子化LSPパラメータ差分値^θdifff[1],^θdifff[2],…,^θdifff[p]とする。なお、図示しない補正ベクトル符号帳は符号化装置内に記憶されており、補正ベクトル符号帳には、各候補補正ベクトルとその各候補補正ベクトルに対応する補正ベクトル符号とが記憶されている。
補正符号化処理を実行しないことを示す制御信号Cや、０を制御信号Cとして受け取った場合、要は、スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きくない場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)以外の場合に、補正符号化部１０８は、θf[1]-^θf[1],θf[2]-^θf[2],…,θf[p]-^θf[p]の符号化を行わず、補正LSP符号CL2f、量子化LSPパラメータ差分値^θdifff[1],^θdifff[2],…,^θdifff[p]を出力しない。
＜加算部１０９＞
加算部１０９は、制御信号Cと、量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]とを受け取る。さらに、補正符号化処理を実行することを示す制御信号Cや、正の整数（または正の整数を表す符号）を制御信号Cとして受け取った場合、要は、スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きい場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)の場合に、量子化LSPパラメータ差分値^θdifff[1],^θdifff[2],…,^θdifff[p]も受け取る。
加算部１０９は、制御信号Cと、量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]とを受け取る。さらに、補正符号化処理を実行することを示す制御信号Cや、正の整数（または正の整数を表す符号）を制御信号Cとして受け取った場合、要は、スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きい場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)の場合に、量子化LSPパラメータ差分値^θdifff[1],^θdifff[2],…,^θdifff[p]も受け取る。
加算部１０９は、補正符号化処理を実行することを示す制御信号Cや、正の整数（または正の整数を表す符号）を制御信号Cとして受け取った場合、要は、スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きい場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)の場合に、量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]と量子化LSPパラメータ差分値^θdifff[1],^θdifff[2],…,^θdifff[p]とを加算して（ｓ１０９）得られる^θf[1]+^θdifff[1],^θf[2]+^θdifff[2],…,^θf[p]+^θdifff[p]を係数変換部６４で用いる量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]として出力する。
加算部１０９は、補正符号化処理を実行しないことを示す制御信号Cや、０を制御信号Cとして受け取った場合、要は、スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きくない場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)以外の場合に、受け取った量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]をそのまま係数変換部６４に出力する。このため、LSP符号化部６３が出力した各次の量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]がそのまま係数変換部６４で用いる量子化LSPパラメータとなる。
＜第一実施形態に係る復号装置２００＞
以下、従来と異なる点を中心に説明する。
以下、従来と異なる点を中心に説明する。
図５は第一実施形態に係る線形予測係数の復号装置２００を備える音響信号の復号装置の機能ブロック図を、図６はその処理フローの例を示す。
復号装置２００は、残差復号部７１とLSP復号部７２と係数変換部７３と線形予測合成フィルタ部７４とを含み、さらに、指標計算部２０５と補正復号部２０６と加算部２０７とを含む。このうち、LSP符号CLfと補正LSP符号CL2fを受け取り、LSP符号CLfと補正LSP符号CL2fを復号して、復号LSPパラメータを得て出力する部分、すなわち、LSP復号部７２と指標計算部２０５と補正復号部２０６と加算部２０７とを含む部分が、線形予測係数の復号装置２５０である。
復号装置２００は、LSP符号CLfと補正LSP符号CL2fと残差符号CRfとを受け取り、復号音響信号^Xfを生成して出力する。
＜指標計算部２０５＞
指標計算部２０５は、復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]を受け取り、復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]を用いて、復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]に対応するスペクトルの変動の大きさに対応する指標Ｑ、すなわち、スペクトル包絡の山谷が大きいほど大きくなる指標Ｑ、および／または、スペクトルの変動の小ささに対応する指標Ｑ’、すなわち、スペクトル包絡の山谷が大きいほど小さくなる指標Ｑ’、を算出する（ｓ２０５）。指標計算部２０５は、指標Ｑおよび／またはＱ’の大きさに応じて、補正復号部２０６に復号処理を実行するように、または、所定のビット数で復号処理を実行するように制御信号Cを出力する。また、指標計算部２０５は、指標Ｑおよび／またはＱ’の大きさに応じて、加算部２０７に加算処理を実行するように制御信号Cを出力する。指標Ｑ及びＱ’は、指標計算部１０７で説明したものと同様であり、量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]の代わりに復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]を用いて、同様の方法で計算すればよい。
＜指標計算部２０５＞
指標計算部２０５は、復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]を受け取り、復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]を用いて、復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]に対応するスペクトルの変動の大きさに対応する指標Ｑ、すなわち、スペクトル包絡の山谷が大きいほど大きくなる指標Ｑ、および／または、スペクトルの変動の小ささに対応する指標Ｑ’、すなわち、スペクトル包絡の山谷が大きいほど小さくなる指標Ｑ’、を算出する（ｓ２０５）。指標計算部２０５は、指標Ｑおよび／またはＱ’の大きさに応じて、補正復号部２０６に復号処理を実行するように、または、所定のビット数で復号処理を実行するように制御信号Cを出力する。また、指標計算部２０５は、指標Ｑおよび／またはＱ’の大きさに応じて、加算部２０７に加算処理を実行するように制御信号Cを出力する。指標Ｑ及びＱ’は、指標計算部１０７で説明したものと同様であり、量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]の代わりに復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]を用いて、同様の方法で計算すればよい。
指標計算部２０５は、スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きい場合、すなわち、上記の例では(A-1)指標Ｑが所定の閾値Th1以上である場合、および／または、(B-1)指標Ｑ’が所定の閾値Th1’以下である場合、補正復号部２０６および加算部２０７に補正復号処理を実行することを示す制御信号Cを出力し、それ以外の場合に、補正復号部２０６および加算部２０７に補正復号処理を実行しないことを示す制御信号Cを出力する。
また、指標計算部２０５は、(A-1)および／または(B-1)の場合に、所定のビット数を表す正の整数（または正の整数を表す符号）を制御信号Cとして出力し、それ以外の場合に、０を制御信号Cとして出力する構成としてもよい。
なお、加算部２０７において、制御信号Cを受け取ったときに加算処理を実行し、補正復号部２０６において、制御信号Cを受け取ったときに、復号処理を実行する構成としている場合には、指標計算部２０５は、(A-1)および／または(B-1)以外の場合に、制御信号Cを出力しない構成としてもよい。
＜補正復号部２０６＞
補正復号部２０６は、補正LSP符号CL2fと制御信号Cとを受け取る。補正復号部２０６は、補正復号処理を実行することを示す制御信号Cや、正の整数（または正の整数を表す符号）を制御信号Cとして受け取った場合、要は、スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きい場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)の場合に、補正LSP符号CL2fを復号して、復号LSPパラメータ差分値^θdifff[1],^θdifff[2],…,^θdifff[p]を得て（ｓ２０６）出力する。復号する方法としては、符号化装置１００の補正符号化部１０８における符号化方法に対応する復号方法を用いる。
補正復号部２０６は、補正LSP符号CL2fと制御信号Cとを受け取る。補正復号部２０６は、補正復号処理を実行することを示す制御信号Cや、正の整数（または正の整数を表す符号）を制御信号Cとして受け取った場合、要は、スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きい場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)の場合に、補正LSP符号CL2fを復号して、復号LSPパラメータ差分値^θdifff[1],^θdifff[2],…,^θdifff[p]を得て（ｓ２０６）出力する。復号する方法としては、符号化装置１００の補正符号化部１０８における符号化方法に対応する復号方法を用いる。
例えば、補正復号部２０６は、図示しない補正ベクトル符号帳に記憶されている複数の補正ベクトル符号の中から、復号装置２００に入力された補正LSP符号CL2fに対応する補正ベクトル符号を探索し、探索された補正ベクトル符号に対応する候補補正ベクトルを復号LSPパラメータ差分値^θdifff[1],^θdifff[2],…,^θdifff[p]として出力する。なお、図示しない補正ベクトル符号帳は復号装置内に記憶されており、補正ベクトル符号帳には、各候補補正ベクトルとその各候補補正ベクトルに対応する補正ベクトル符号とが記憶されている。
補正復号処理を実行しないことを示す制御信号Cや、０を制御信号Cとして受け取った場合、要は、スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きくない場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)以外の場合に、補正復号部２０６は、補正LSP符号CL2fの復号を行わず、復号LSPパラメータ差分値^θdifff[1],^θdifff[2],…,^θdifff[p]を出力しない。
＜加算部２０７＞
加算部２０７は、制御信号Cと、復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]とを受け取る。さらに、補正復号処理を実行することを示す制御信号Cや、正の整数（または正の整数を表す符号）を制御信号Cとして受け取った場合、要は、復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]により求まるスペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きい場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)の場合に、復号LSPパラメータ差分値^θdifff[1],^θdifff[2],…,^θdifff[p]も受け取る。
加算部２０７は、制御信号Cと、復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]とを受け取る。さらに、補正復号処理を実行することを示す制御信号Cや、正の整数（または正の整数を表す符号）を制御信号Cとして受け取った場合、要は、復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]により求まるスペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きい場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)の場合に、復号LSPパラメータ差分値^θdifff[1],^θdifff[2],…,^θdifff[p]も受け取る。
加算部２０７は、補正復号処理を実行することを示す制御信号Cや、正の整数（または正の整数を表す符号）を制御信号Cとして受け取った場合、要は、復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]により求まるスペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きい場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)の場合に、復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]と復号LSPパラメータ差分値^θdifff[1],^θdifff[2],…,^θdifff[p]とを加算して（ｓ２０７）得られる^θf[1]+^θdifff[1],^θf[2]+^θdifff[2],…,^θf[p]+^θdifff[p]を係数変換部７３で用いる復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]として出力する。
加算部２０７は、補正復号処理を実行しないことを示す制御信号Cや、０を制御信号Cとして受け取った場合、要は、復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]により求まるスペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きくない場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)以外の場合に、受け取った復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]をそのまま係数変換部７３に出力する。このため、LSP復号部７２が出力した各次の復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]がそのまま係数変換部７３で用いる復号LSPパラメータとなる。
＜第一実施形態の効果＞
このような構成により、全体として符号量の増大を抑えつつ、スペクトルの変動が大きいフレームについても線形予測係数に変換可能な係数を精度良く符号化及び復号することができる。
このような構成により、全体として符号量の増大を抑えつつ、スペクトルの変動が大きいフレームについても線形予測係数に変換可能な係数を精度良く符号化及び復号することができる。
＜第一実施形態の変形例１＞
本実施形態では、LSPパラメータについて記載しているが、線形予測係数に変換可能な係数であれば、他の係数を用いてもよい。PARCOR係数や、LSPパラメータまたはPARCOR係数を変形した係数、さらには、線形予測係数自体を対象としてもよい。これら全ての係数は、音声符号化の技術分野では、互いに変換可能なものであり、何れの係数を用いても第一実施形態の効果を得ることができる。なお、LSP符号CLfまたはLSP符号CLfに対応する符号を第一符号ともいい、LSP符号化部を第一符号化部ともいう。同様に、補正LSP符号CL2fまたは補正LSP符号CL2fに対応する符号を第二符号ともいい、補正符号化部を第二符号化部ともいう。また、復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]を第一の復号値ともいい、LSP復号部を第一復号部ともいう。また、復号LSPパラメータ差分値^θdifff[1],^θdifff[2],…,^θdifff[p]を第二の復号値ともいい、補正復号部を第二復号部ともいう。
本実施形態では、LSPパラメータについて記載しているが、線形予測係数に変換可能な係数であれば、他の係数を用いてもよい。PARCOR係数や、LSPパラメータまたはPARCOR係数を変形した係数、さらには、線形予測係数自体を対象としてもよい。これら全ての係数は、音声符号化の技術分野では、互いに変換可能なものであり、何れの係数を用いても第一実施形態の効果を得ることができる。なお、LSP符号CLfまたはLSP符号CLfに対応する符号を第一符号ともいい、LSP符号化部を第一符号化部ともいう。同様に、補正LSP符号CL2fまたは補正LSP符号CL2fに対応する符号を第二符号ともいい、補正符号化部を第二符号化部ともいう。また、復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]を第一の復号値ともいい、LSP復号部を第一復号部ともいう。また、復号LSPパラメータ差分値^θdifff[1],^θdifff[2],…,^θdifff[p]を第二の復号値ともいい、補正復号部を第二復号部ともいう。
前述の通り、LSPパラメータに代えて、線形予測係数に変換可能な係数であれば、他の係数を用いてもよい。以下、PARCOR係数kf[1],kf[2],…,kf[p]を用いた場合について説明する。
LSPパラメータθ [1],θ[2],…,θ[p]に対応するスペクトル包絡の山谷の大きさが大きいほど、PARCOR係数により求まる
の値が小さくなることが分かっている。よって、PARCOR係数を用いる場合には、指標計算部１０７は、量子化されたPARCOR係数^kf[1],^kf[2],…,^kf[p]を受け取り、スペクトル包絡の山谷の小ささに対応する指標Ｑ’を
により計算する（ｓ１０７）。指標計算部１０７は、指標Ｑ’の大きさに応じて、補正符号化部１０８および加算部１０９に補正符号化処理を実行する／しないことを示す制御信号C、または、所定のビット数を表す正の整数または０である制御信号C、を出力する。指標計算部２０５も同様に、指標Ｑ’の大きさに応じて、補正復号部２０６および加算部２０７に補正復号処理を実行する／しないことを示す制御信号C、または、所定のビット数を表す正の整数または０である制御信号C、を出力する。
＜第一実施形態の変形例２＞
指標計算部１０７及び指標計算部２０５は、制御信号Cに代えて指標Ｑおよび／または指標Ｑ’を出力する構成としてもよい。その場合、指標Ｑおよび／または指標Ｑ’の大きさに応じて、補正符号化部１０８及び補正復号部２０６でそれぞれ符号化及び復号するか否かを判断すればよい。また、同様に、指標Ｑおよび／または指標Ｑ’の大きさに応じて、加算部１０９及び加算部２０７でそれぞれ加算処理を実行するか否かを判断すればよい。補正符号化部１０８、補正復号部２０６、加算部１０９及び加算部２０７における判断は、上記の指標計算部１０７及び指標計算部２０５において説明したのと同じ判断である。
指標計算部１０７及び指標計算部２０５は、制御信号Cに代えて指標Ｑおよび／または指標Ｑ’を出力する構成としてもよい。その場合、指標Ｑおよび／または指標Ｑ’の大きさに応じて、補正符号化部１０８及び補正復号部２０６でそれぞれ符号化及び復号するか否かを判断すればよい。また、同様に、指標Ｑおよび／または指標Ｑ’の大きさに応じて、加算部１０９及び加算部２０７でそれぞれ加算処理を実行するか否かを判断すればよい。補正符号化部１０８、補正復号部２０６、加算部１０９及び加算部２０７における判断は、上記の指標計算部１０７及び指標計算部２０５において説明したのと同じ判断である。
＜第二実施形態＞
以下、第一実施形態と異なる点を中心に説明する。
以下、第一実施形態と異なる点を中心に説明する。
＜第二実施形態に係る線形予測係数符号化装置３００＞
図７は第二実施形態に係る線形予測係数符号化装置３００の機能ブロック図を、図８はその処理フローの例を示す。
図７は第二実施形態に係る線形予測係数符号化装置３００の機能ブロック図を、図８はその処理フローの例を示す。
線形予測係数符号化装置３００は、線形予測分析部３０１とLSP計算部３０２と予測対応符号化部３２０と非予測対応符号化部３１０とを含む。
線形予測係数符号化装置３００は、音響信号Xfを受け取り、LSP符号Cf及び補正LSP符号Dfを得て出力する。
なお、音響信号Xfに由来するLSPパラメータθf[1],θf[2],…,θf[p]が別の装置により生成されており、線形予測係数符号化装置３００の入力がLSPパラメータθf[1],θf[2],…,θf[p]である場合には、線形予測係数符号化装置３００は、線形予測分析部３０１とLSP計算部３０２とを含まなくてよい。
＜線形予測分析部３０１＞
線形予測分析部３０１は、入力音響信号Xfを受け取り、入力音響信号Xfを線形予測分析して、線形予測係数af[1],af[2],…,af[p]を求めて（ｓ３０１）出力する。ここで、af[i]はf番目のフレームの入力音響信号Xfを線形予測分析して得られるi次の線形予測係数を表す。
線形予測分析部３０１は、入力音響信号Xfを受け取り、入力音響信号Xfを線形予測分析して、線形予測係数af[1],af[2],…,af[p]を求めて（ｓ３０１）出力する。ここで、af[i]はf番目のフレームの入力音響信号Xfを線形予測分析して得られるi次の線形予測係数を表す。
＜LSP計算部３０２＞
LSP計算部３０２は、線形予測係数af[1],af[2],…,af[p]を受け取り、線形予測係数af[1],af[2],…,af[p]からLSP(Line Spectrum Pairs)パラメータθf[1],θf[2],…,θf[p]を求め（ｓ３０２）、LSPパラメータを並べたベクトルであるLSPパラメータベクトルΘf=(θf[1],θf[2],…,θf[p])Tを出力する。ここで、θf[i]はf番目のフレームの入力音響信号Xfに対応するi次のLSPパラメータである。
LSP計算部３０２は、線形予測係数af[1],af[2],…,af[p]を受け取り、線形予測係数af[1],af[2],…,af[p]からLSP(Line Spectrum Pairs)パラメータθf[1],θf[2],…,θf[p]を求め（ｓ３０２）、LSPパラメータを並べたベクトルであるLSPパラメータベクトルΘf=(θf[1],θf[2],…,θf[p])Tを出力する。ここで、θf[i]はf番目のフレームの入力音響信号Xfに対応するi次のLSPパラメータである。
＜予測対応符号化部３２０＞
図９は、予測対応符号化部３２０の機能ブロック図を示す。
図９は、予測対応符号化部３２０の機能ブロック図を示す。
予測対応符号化部３２０は、予測対応減算部３０３とベクトル符号化部３０４とベクトル符号帳３０６と遅延入力部３０７とを含む。
予測対応符号化部３２０は、LSPパラメータベクトルΘf=θf[1],θf[2],…,θf[p]を受け取り、LSPパラメータベクトルΘfと、少なくとも過去のフレームからの予測を含む予測ベクトルと、の差分からなる差分ベクトルSfを符号化して、LSP符号CfとLSP符号Cfに対応する量子化差分ベクトル^Sfを得て（ｓ３２０）出力する。さらに、予測対応符号化部３２０は、予測ベクトルに含まれる過去のフレームからの予測分を表すベクトルを得て出力する。なお、LSP符号Cfに対応する量子化差分ベクトル^Sfは、差分ベクトルSfの各要素値に対応する量子化値からなるベクトルである。
ここで、少なくとも過去のフレームからの予測を含む予測ベクトルとは、例えば、予め定めた予測対応平均ベクトルVと、１つ前のフレームの量子化差分ベクトル（前フレーム量子化差分ベクトル）^Sf-1の各要素に予め定めたαを乗算して得られるベクトルと、を加算して得られるベクトルV+α×^Sf-1である。この例では、予測ベクトルに含まれる過去のフレームからの予測分を表すベクトルは、前フレーム量子化差分ベクトル^Sf-1のα倍であるα×^Sf-1である。
なお、予測対応符号化部３２０は、LSPパラメータベクトルΘf以外に外部からの入力を必要としないので、LSPパラメータベクトルΘfを符号化してLSP符号Cfを得ていると言ってもよい。
予測対応符号化部３２０内の各部の処理について説明する。
＜予測対応減算部３０３＞
予測対応減算部３０３は、例えば、所定の係数αを記憶した記憶部３０３ｃ、予測対応平均ベクトルVを記憶した記憶部３０３ｄ、乗算部３０８、減算部３０３ａ及び３０３ｂを含んで構成される。
予測対応減算部３０３は、例えば、所定の係数αを記憶した記憶部３０３ｃ、予測対応平均ベクトルVを記憶した記憶部３０３ｄ、乗算部３０８、減算部３０３ａ及び３０３ｂを含んで構成される。
予測対応減算部３０３は、LSPパラメータベクトルΘfと、前フレーム量子化差分ベクトル^Sf-1を受け取る。
予測対応減算部３０３は、LSPパラメータベクトルΘfから予測対応平均ベクトルVとベクトルα×^Sf-1とを減算したベクトルである差分ベクトルSf=Θf−V-α×^Sf-1を生成して（ｓ３０３）出力する。
なお、予測対応平均ベクトルV=(v[1],v[2],…,v[p])Tは、記憶部３０３ｄに記憶された予め定めたベクトルであり、例えば、予め学習用の音響信号から求めておけばよい。例えば、線形予測係数符号化装置３００において、符号化の対象となる音響信号と、同じ環境（例えば、話者、収音装置、場所）で収音した音響信号を学習用の入力音響信号として用いて、多数のフレームのLSPパラメータベクトルを求め、その平均を予測対応平均ベクトルとする。
乗算部３０８は、記憶部３０３ｃに記憶された所定の係数αを前フレーム量子化差分ベクトル^Sf-1に乗じてベクトルα×^Sf-1を得る。
なお、図９では、２つの減算部３０３ａ及び３０３ｂを用いて、まず、減算部３０３ａにおいて、LSPパラメータベクトルΘfから記憶部３０３ｄに記憶された予測対応平均ベクトルVを減算した後、減算部３０３ｂにおいて、ベクトルα×^Sf-1を減算しているが、この順序は逆であってもよい。あるいは、予測対応平均ベクトルVとベクトルα×^Sf-1とを加算したベクトルV＋α×^Sf-1を、LSPパラメータベクトルΘfから減算することで差分ベクトルSfを生成してもよい。
現在のフレームの差分ベクトルSfは、現在のフレームの複数次の線形予測係数に変換可能な係数（LSPパラメータベクトルΘf）から、少なくとも過去のフレームからの予測を含むベクトルを減算して得られるベクトルといってもよい。
＜ベクトル符号化部３０４＞
ベクトル符号化部３０４は、差分ベクトルSfを受け取り、差分ベクトルSfを符号化して、LSP符号CfとLSP符号Cfに対応する量子化差分ベクトル^Sfとを得て出力する。差分ベクトルSfの符号化には、差分ベクトルSfをベクトル量子化する方法、差分ベクトルSfを複数のサブベクトルに分けてサブベクトルそれぞれをベクトル量子化する方法、差分ベクトルSfまたはサブベクトルを多段ベクトル量子化する方法、ベクトルの要素をスカラ量子化する方法、これらを組み合わせた方法、などの周知の何れの符号化方法を用いてもよい。
ベクトル符号化部３０４は、差分ベクトルSfを受け取り、差分ベクトルSfを符号化して、LSP符号CfとLSP符号Cfに対応する量子化差分ベクトル^Sfとを得て出力する。差分ベクトルSfの符号化には、差分ベクトルSfをベクトル量子化する方法、差分ベクトルSfを複数のサブベクトルに分けてサブベクトルそれぞれをベクトル量子化する方法、差分ベクトルSfまたはサブベクトルを多段ベクトル量子化する方法、ベクトルの要素をスカラ量子化する方法、これらを組み合わせた方法、などの周知の何れの符号化方法を用いてもよい。
ここでは、差分ベクトルSfをベクトル量子化する方法を用いる場合の例を説明する。
ベクトル符号帳３０６に記憶されている複数の候補差分ベクトルの中から、差分ベクトルSfに最も近い候補差分ベクトルを探索して量子化差分ベクトル^Sf=(^sf[1],^sf[2],…,^sf[p])Tとして出力するとともに、量子化差分ベクトル^Sfに対応する差分ベクトル符号をLSP符号Cfとして出力する（ｓ３０４）。なお、量子化差分ベクトル^Sfは後述する復号差分ベクトルに対応する。
＜ベクトル符号帳３０６＞
ベクトル符号帳３０６には、各候補差分ベクトルとその各候補差分ベクトルに対応する差分ベクトル符号とが予め記憶されている。
ベクトル符号帳３０６には、各候補差分ベクトルとその各候補差分ベクトルに対応する差分ベクトル符号とが予め記憶されている。
＜遅延入力部３０７＞
遅延入力部３０７は、量子化差分ベクトル^Sfを受け取り、量子化差分ベクトル^Sfを保持し、１フレーム分遅らせて、前フレーム量子化差分ベクトル^Sf-1として出力する（ｓ３０７）。つまり、f番目のフレームの量子化差分ベクトル^Sfに対して予測対応減算部３０３が処理を行っているときには、f-1番目のフレームについての量子化差分ベクトル^Sf-1を出力する。
遅延入力部３０７は、量子化差分ベクトル^Sfを受け取り、量子化差分ベクトル^Sfを保持し、１フレーム分遅らせて、前フレーム量子化差分ベクトル^Sf-1として出力する（ｓ３０７）。つまり、f番目のフレームの量子化差分ベクトル^Sfに対して予測対応減算部３０３が処理を行っているときには、f-1番目のフレームについての量子化差分ベクトル^Sf-1を出力する。
なお、予測対応符号化部３２０では生成していないが、予測対応符号化部３２０におけるLSPパラメータベクトルΘfの各要素を量子化して得られる予測対応量子化LSPパラメータベクトル^Θfは、量子化差分ベクトル^Sfに予測ベクトルV+α×^Sf-1を加算したものであると言える。すなわち、予測対応量子化LSPパラメータベクトルは^Θf＝^Sf+V+α×^Sf-1である。また、予測対応符号化部３２０における量子化誤差ベクトルはΘf-^Θf＝Θf-(^Sf+V+α×^Sf-1)である。
＜非予測対応符号化部３１０＞
非予測対応符号化部３１０は、非予測対応減算部３１１と補正ベクトル符号化部３１２と補正ベクトル符号帳３１３と予測対応加算部３１４と指標計算部３１５とを含む。指標計算部３１５の計算結果に応じて、非予測対応減算部３１１において減算処理を実行するか否か、及び、補正ベクトル符号化部３１２において処理を実行するか否かが決定される。指標計算部３１５は、第一実施形態の指標計算部１０７に対応する。
非予測対応符号化部３１０は、非予測対応減算部３１１と補正ベクトル符号化部３１２と補正ベクトル符号帳３１３と予測対応加算部３１４と指標計算部３１５とを含む。指標計算部３１５の計算結果に応じて、非予測対応減算部３１１において減算処理を実行するか否か、及び、補正ベクトル符号化部３１２において処理を実行するか否かが決定される。指標計算部３１５は、第一実施形態の指標計算部１０７に対応する。
非予測対応符号化部３１０は、LSPパラメータベクトルΘfと量子化差分ベクトル^Sfとベクトルα×^Sf-1とを受け取る。非予測対応符号化部３１０は、LSPパラメータベクトルΘfと量子化差分ベクトル^Sfとの差分である補正ベクトルを符号化して補正LSP符号Dfを得て（ｓ３１０）出力する。
ここで、補正ベクトルはΘf-^Sfであり、予測対応符号化部３２０の量子化誤差ベクトルはΘf-^Θf＝Θf-(^Sf+V+α×^Sf-1)であるので、補正ベクトルΘf-^Sfは予測対応符号化部３２０の量子化誤差ベクトルΘf-^Θfと予測対応平均ベクトルVとα倍を乗算した前フレーム量子化差分ベクトルα×^Sf-1とを加算したものである（Θf-^Sf＝Θf-^Θf+V+α×^Sf-1）。すなわち、非予測対応符号化部３１０は、量子化誤差ベクトルΘf-^Θfと予測ベクトルV+α×^Sf-1とを加算したものを符号化して補正LSP符号Dfを得ているとも言え、予測対応符号化部３２０の量子化誤差ベクトルΘf-^Θfを少なくとも符号化して補正LSP符号Dfを得ていると言える。
補正ベクトルΘf-^Sfの符号化には周知の符号化方法の何れを用いてもよいが、以下の説明では、補正ベクトルΘf-^Sfから非予測対応平均ベクトルYを減算したものをベクトル量子化する方法について説明する。なお、以下の説明では、補正ベクトルΘf-^Sfから非予測対応平均ベクトルYを減算して得られるベクトルであるUf=Θf-Y-^Sfを、便宜的に補正ベクトルと呼んでいる。
以下、各部の処理について説明する。
＜予測対応加算部３１４＞
予測対応加算部３１４は、例えば、予測対応平均ベクトルVを記憶した記憶部３１４ｃ、加算部３１４ａ及び３１４ｂを含んで構成される。記憶部３１４ｃに記憶されている予測対応平均ベクトルVは、予測対応符号化部３２０内の記憶部３０３ｄに記憶されている予測対応平均ベクトルVと同じである。
予測対応加算部３１４は、例えば、予測対応平均ベクトルVを記憶した記憶部３１４ｃ、加算部３１４ａ及び３１４ｂを含んで構成される。記憶部３１４ｃに記憶されている予測対応平均ベクトルVは、予測対応符号化部３２０内の記憶部３０３ｄに記憶されている予測対応平均ベクトルVと同じである。
予測対応加算部３１４は、現在のフレームの量子化差分ベクトル^Sf、前フレーム量子化差分ベクトル^Sf-1に所定の係数αを乗じたベクトルα×^Sf-1を受け取る。
予測対応加算部３１４は、量子化差分ベクトル^Sfと、予測対応平均ベクトルVと、ベクトルα×^Sf-1とを加算したベクトルである予測対応量子化LSPパラメータベクトル^Θf(=^Sf+V+α^Sf-1)=(^θf[1],^θf[2],…,^θf[p])Tを生成して（ｓ３１４）出力する。
図７では、２つの加算部３１４ａ及び３１４ｂを用いて、まず、加算部３１４ｂにおいて、現在のフレームの量子化差分ベクトル^Sfに、ベクトルα×^Sf-1を加算した後、加算部３１４ａにおいて予測対応平均ベクトルVを加算しているが、この順序は逆であってもよい。あるいは、ベクトルα×^Sf-1と予測対応平均ベクトルVとを加算したベクトルを、量子化差分ベクトル^Sfに加算することで予測対応量子化LSPパラメータベクトル^Θfを生成してもよい。
なお、予測対応加算部３１４に入力される現在のフレームの量子化差分ベクトル^Sf、前フレーム量子化差分ベクトル^Sf-1に所定の係数αを乗じたベクトルα×^Sf-1は共に予測対応符号化部３２０で生成されたものであり、予測対応加算部３１４内の記憶部３１４ｃに記憶されている予測対応平均ベクトルVは予測対応符号化部３２０内の記憶部３０３ｄに記憶されている予測対応平均ベクトルVと同じであるので、予測対応加算部３１４が行う処理を予測対応符号化部３２０が行って予測対応量子化LSPパラメータベクトル^Θfを生成して非予測対応符号化部３１０に出力し、非予測対応符号化部３１０は予測対応加算部３１４を備えない構成としてもよい。
＜指標計算部３１５＞
指標計算部３１５は、予測対応量子化LSPパラメータベクトル^Θfを受け取り、予測対応量子化LSPパラメータベクトル^Θfに対応するスペクトル包絡の山谷の大きさに対応する指標Ｑ、すなわち、スペクトル包絡の山谷が大きいほど大きくなる指標Ｑ、および／または、スペクトル包絡の山谷の小ささに対応する指標Ｑ’、すなわち、スペクトル包絡の山谷が大きいほど小さくなる指標Ｑ’、を計算する（ｓ３１５）。指標計算部３１５は、指標Ｑおよび／またはＱ’の大きさに応じて、補正ベクトル符号化部３１２に符号化処理を実行するように、または、所定のビット数で符号化処理を実行するように制御信号Cを出力する。また、指標計算部３１５は、指標Ｑおよび／またはＱ’の大きさに応じて、非予測対応減算部３１１に減算処理を実行するように制御信号Cを出力する。指標Ｑ及びＱ’は、指標計算部１０７で説明したものと同様であり、量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]の代わりに予測対応量子化LSPパラメータベクトル^Θfの各要素である予測対応量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]を用いて、同様の方法で計算すればよい。
指標計算部３１５は、予測対応量子化LSPパラメータベクトル^Θfを受け取り、予測対応量子化LSPパラメータベクトル^Θfに対応するスペクトル包絡の山谷の大きさに対応する指標Ｑ、すなわち、スペクトル包絡の山谷が大きいほど大きくなる指標Ｑ、および／または、スペクトル包絡の山谷の小ささに対応する指標Ｑ’、すなわち、スペクトル包絡の山谷が大きいほど小さくなる指標Ｑ’、を計算する（ｓ３１５）。指標計算部３１５は、指標Ｑおよび／またはＱ’の大きさに応じて、補正ベクトル符号化部３１２に符号化処理を実行するように、または、所定のビット数で符号化処理を実行するように制御信号Cを出力する。また、指標計算部３１５は、指標Ｑおよび／またはＱ’の大きさに応じて、非予測対応減算部３１１に減算処理を実行するように制御信号Cを出力する。指標Ｑ及びＱ’は、指標計算部１０７で説明したものと同様であり、量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]の代わりに予測対応量子化LSPパラメータベクトル^Θfの各要素である予測対応量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]を用いて、同様の方法で計算すればよい。
スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きい場合、すなわち、上記の例では(A-1)指標Ｑが所定の閾値Th1以上である場合、および／または、(B-1)指標Ｑ’が所定の閾値Th1’以下である場合、指標計算部３１５は、非予測対応減算部３１１及び補正ベクトル符号化部３１２に補正符号化処理を実行することを示す制御信号Cを出力し、それ以外の場合に、非予測対応減算部３１１及び補正ベクトル符号化部３１２に補正符号化処理を実行しないことを示す制御信号Cを出力する。
また、(A-1)および／または(B-1)の場合に、指標計算部３１５は所定のビット数を表す正の整数（または正の整数を表す符号）を制御信号Cとして出力し、それ以外の場合に、０を制御信号Cとして出力する構成としてもよい。
なお、非予測対応減算部３１１において、制御信号Cを受け取ったときに減算処理を実行し、補正ベクトル符号化部３１２において、制御信号Cを受け取ったときに符号化処理を実行する構成としている場合には、(A-1)および／または(B-1)以外の場合に、指標計算部３１５は制御信号Cを出力しない構成としてもよい。
＜非予測対応減算部３１１＞
非予測対応減算部３１１は、例えば、非予測対応平均ベクトルY=(y[1],y[2],…,y[p])Tを記憶した記憶部３１１ｃ、減算部３１１ａ及び３１１ｂを含んで構成される。
非予測対応減算部３１１は、例えば、非予測対応平均ベクトルY=(y[1],y[2],…,y[p])Tを記憶した記憶部３１１ｃ、減算部３１１ａ及び３１１ｂを含んで構成される。
非予測対応減算部３１１は、制御信号CとLSPパラメータベクトルΘfと量子化差分ベクトル^Sfとを受け取る。
非予測対応減算部３１１は、補正符号化処理を実行することを示す制御信号Cや、正の整数（または正の整数を表す符号）を制御信号Cとして受け取った場合、要は、スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きい場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)の場合に、LSPパラメータベクトルΘf=(θf[1],θf[2],…,θf[p])Tから、量子化差分ベクトル^Sf=(^sf[1],^sf[2],…,^sf[p])Tと非予測対応平均ベクトルY=(y[1],y[2],…,y[p])Tとを減算して得られるベクトルである補正ベクトルUf=Θf-Y-^Sf=(uf[1],uf[2],…,uf[p])を生成して（ｓ３１１）出力する。
なお、図７では、２つの減算部３１１ａ及び３１１ｂを用いて、まず、減算部３１１ａにおいてLSPパラメータベクトルΘfから記憶部３１１ｃに記憶された非予測対応平均ベクトルYを減算した後、減算部３１１ｂにおいて量子化差分ベクトル^Sfを減算しているが、これらの減算の順序は逆であってもよい。あるいは、非予測対応平均ベクトルYと量子化差分ベクトル^Sfを加算したベクトルを、LSPパラメータベクトルΘfから減算することで補正ベクトルUfを生成してもよい。
なお、非予測対応平均ベクトルYは、予め定めたベクトルであり、例えば、予め学習用の音響信号から求めておけばよい。例えば、線形予測係数符号化装置３００において、符号化の対象となる音響信号と、同じ環境（例えば、話者、収音装置、場所）で収音した音響信号を学習用の入力音響信号として用いて、多数のフレームの、LSPパラメータベクトルとそのLSPパラメータベクトルに対する量子化差分ベクトルとの差分を求め、その差分の平均を非予測対応平均ベクトルとする。
なお、補正ベクトルUfは、以下のように表される。
Uf=Θf-Y-^Sf
=(Θf-^Θf)-Y+α×^Sf-1+V
よって、補正ベクトルUfは、予測対応符号化部３２０の符号化の量子化誤差(Θf-^Θf)を少なくとも含む。
Uf=Θf-Y-^Sf
=(Θf-^Θf)-Y+α×^Sf-1+V
よって、補正ベクトルUfは、予測対応符号化部３２０の符号化の量子化誤差(Θf-^Θf)を少なくとも含む。
非予測対応減算部３１１は、補正符号化処理を実行しないことを示す制御信号Cや、０を制御信号Cとして受け取った場合、要は、スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きくない場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)以外の場合には、補正ベクトルUfを生成しないでよい。
＜補正ベクトル符号帳３１３＞
補正ベクトル符号帳３１３には、各候補補正ベクトルとその各候補補正ベクトルに対応する補正ベクトル符号とが記憶されている。
補正ベクトル符号帳３１３には、各候補補正ベクトルとその各候補補正ベクトルに対応する補正ベクトル符号とが記憶されている。
＜補正ベクトル符号化部３１２＞
補正ベクトル符号化部３１２は、制御信号Cと補正ベクトルUfを受け取る。補正符号化処理を実行することを示す制御信号Cや、正の整数（または正の整数を表す符号）を制御信号Cとして受け取った場合、要は、スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きい場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)の場合に、補正ベクトル符号化部３１２は、補正ベクトルUfを符号化して補正LSP符号Dfを得て（ｓ３１２）出力する。例えば、補正ベクトル符号化部３１２は、補正ベクトル符号帳３１３からに記憶されている複数の候補補正ベクトルの中から補正ベクトルUfに最も近い候補補正ベクトルを探索し、その候補補正ベクトルに対応する補正ベクトル符号を補正LSP符号Dfとする。
補正ベクトル符号化部３１２は、制御信号Cと補正ベクトルUfを受け取る。補正符号化処理を実行することを示す制御信号Cや、正の整数（または正の整数を表す符号）を制御信号Cとして受け取った場合、要は、スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きい場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)の場合に、補正ベクトル符号化部３１２は、補正ベクトルUfを符号化して補正LSP符号Dfを得て（ｓ３１２）出力する。例えば、補正ベクトル符号化部３１２は、補正ベクトル符号帳３１３からに記憶されている複数の候補補正ベクトルの中から補正ベクトルUfに最も近い候補補正ベクトルを探索し、その候補補正ベクトルに対応する補正ベクトル符号を補正LSP符号Dfとする。
なお、前述の通り、補正ベクトルUfは、予測対応符号化部３２０の符号化の量子化誤差(Θf-^Θf)を少なくとも含むので、補正ベクトル符号化部３１２は、スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きい場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)の場合に、少なくとも予測対応符号化部３２０の量子化誤差(Θf-^Θf)を符号化するともいえる。
補正符号化処理を実行しないことを示す制御信号Cや、０を制御信号Cとして受け取った場合、要は、スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きくない場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)以外の場合に、補正ベクトル符号化部３１２は、補正ベクトルUfの符号化を行わず、補正LSP符号Dfを得ず出力しない。
＜第二実施形態に係る線形予測係数復号装置４００＞
図１０は第二実施形態に係る線形予測係数復号装置４００の機能ブロック図を、図１１はその処理フローの例を示す。
図１０は第二実施形態に係る線形予測係数復号装置４００の機能ブロック図を、図１１はその処理フローの例を示す。
第二実施形態の線形予測係数復号装置４００は、予測対応復号部４２０と非予測対応復号部４１０とを含む。
線形予測係数復号装置４００は、LSP符号Cfと補正LSP符号Dfとを受け取り、復号予測対応LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]と復号非予測対応LSPパラメータ^φf[1],^φf[2],…,^φf[p]とを生成して出力する。また、必要に応じて、復号予測対応LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]と復号非予測対応LSPパラメータ^φf[1],^φf[2],…,^φf[p]のそれぞれを線形予測係数に変換して得られる復号予測対応線形予測係数^af[1],^af[2],…,^af[p]と復号非予測対応線形予測係数^bf[1],^bf[2],…,^bf[p]とを生成して出力する。
＜予測対応復号部４２０＞
図１２は、予測対応復号部４２０の機能ブロック図を示す。
図１２は、予測対応復号部４２０の機能ブロック図を示す。
予測対応復号部４２０は、ベクトル符号帳４０２とベクトル復号部４０１と遅延入力部４０３と予測対応加算部４０５とを含み、必要に応じて予測対応線形予測係数計算部４０６もを含む。
予測対応復号部４２０は、LSP符号Cfを受け取り、LSP符号Cfを復号して復号差分ベクトル^Sfを得て出力する。さらに、予測対応復号部４２０は、復号差分ベクトル^Sfと少なくとも過去のフレームからの予測を含む予測ベクトルとを加算して、LSPパラメータベクトルΘfの復号値からなる復号予測対応LSPパラメータベクトル^Θfを生成して（ｓ４２０）出力する。予測対応復号部４２０は、必要に応じて、さらに、復号予測対応LSPパラメータベクトル^Θfを復号予測対応線形予測係数^af[1],^af[2],…,^af[p]に変換して出力する。
本実施形態では、予測ベクトルは、予め定めた予測対応平均ベクトルVと、過去のフレームの復号差分ベクトル^Sf-1のα倍とを加算して得られるベクトルV＋α×^Sf-1である。
＜ベクトル符号帳４０２＞
ベクトル符号帳４０２には、各候補差分ベクトルとその各候補差分ベクトルに対応する差分ベクトル符号とが予め記憶されている。なお、ベクトル符号帳４０２は、前述の線形予測係数符号化装置３００のベクトル符号帳３０６と共通の情報を含む。
ベクトル符号帳４０２には、各候補差分ベクトルとその各候補差分ベクトルに対応する差分ベクトル符号とが予め記憶されている。なお、ベクトル符号帳４０２は、前述の線形予測係数符号化装置３００のベクトル符号帳３０６と共通の情報を含む。
＜ベクトル復号部４０１＞
ベクトル復号部４０１は、LSP符号Cfを受け取り、LSP符号Cfを復号して、LSP符号Cfに対応する復号差分ベクトル^Sfを得て出力する。LSP符号Cfの復号には、符号化装置のベクトル符号化部３０４の符号化方法に対応する復号方法を用いる。
ベクトル復号部４０１は、LSP符号Cfを受け取り、LSP符号Cfを復号して、LSP符号Cfに対応する復号差分ベクトル^Sfを得て出力する。LSP符号Cfの復号には、符号化装置のベクトル符号化部３０４の符号化方法に対応する復号方法を用いる。
ここでは、ベクトル符号化部３０４の差分ベクトルSfをベクトル量子化する方法に対応する復号方法を用いる場合の例を説明する。ベクトル復号部４０１は、ベクトル符号帳４０２に記憶されている複数の差分ベクトル符号の中から、LSP符号Cfに対応する差分ベクトル符号を探索し、その差分ベクトル符号に対応する候補差分ベクトルを復号差分ベクトル^Sfとして出力する（ｓ４０１）。なお、復号差分ベクトル^Sfは前述のベクトル符号化部３０４が出力する量子化差分ベクトル^Sfに対応し、伝送誤りや符号化、復号の過程で誤り等がなければ、量子化差分ベクトル^Sfと同じ値となる。
＜遅延入力部４０３＞
遅延入力部４０３は、復号差分ベクトル^Sfを受け取り、復号差分ベクトル^Sfを保持し、１フレーム分遅らせて、前フレーム復号差分ベクトル^Sf-1として出力する（ｓ４０３）。つまり、f番目のフレームの復号差分ベクトル^Sfに対して予測対応加算部４０５が処理を行っているときには、f-1番目のフレームの復号差分ベクトル^Sf-1を出力する。
遅延入力部４０３は、復号差分ベクトル^Sfを受け取り、復号差分ベクトル^Sfを保持し、１フレーム分遅らせて、前フレーム復号差分ベクトル^Sf-1として出力する（ｓ４０３）。つまり、f番目のフレームの復号差分ベクトル^Sfに対して予測対応加算部４０５が処理を行っているときには、f-1番目のフレームの復号差分ベクトル^Sf-1を出力する。
＜予測対応加算部４０５＞
予測対応加算部４０５は、例えば、所定の係数αを記憶した記憶部４０５ｃ、予測対応平均ベクトルVを記憶した記憶部４０５ｄ、乗算部４０４、加算部４０５ａ及び４０５ｂを含んで構成される。
予測対応加算部４０５は、例えば、所定の係数αを記憶した記憶部４０５ｃ、予測対応平均ベクトルVを記憶した記憶部４０５ｄ、乗算部４０４、加算部４０５ａ及び４０５ｂを含んで構成される。
予測対応加算部４０５は、現在のフレームの復号差分ベクトル^Sf、及び、前フレーム復号差分ベクトル^Sf-1を受け取る。
予測対応加算部４０５は、復号差分ベクトル^Sfと、予測対応平均ベクトルV=(v[1],v[2],…,v[N])Tと、ベクトルα×^Sf-1とを加算したベクトルである復号予測対応LSPパラメータベクトル^Θf(=^Sf+V+α^Sf-1)=^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]を生成して（ｓ４０５）出力する。
乗算部４０４は、記憶部４０５ｃに記憶された所定の係数αを前フレーム復号差分ベクトル^Sf-1に乗じてベクトルα×^Sf-1を得る。
図１２では、２つの加算部４０５ａ及び４０５ｂを用いて、まず、加算部４０５ａにおいて、現在のフレームの復号差分ベクトル^Sfに、ベクトルα×^Sf-1を加算した後、加算部４０５ｂにおいて予測対応平均ベクトルVを加算しているが、この順序は逆であってもよい。あるいは、ベクトルα×^Sf-1と予測対応平均ベクトルVとを加算したベクトルを、復号差分ベクトル^Sfに加算することで復号予測対応LSPパラメータベクトル^Θfを生成してもよい。
なお、ここで用いる予測対応平均ベクトルVは、前述の線形予測係数符号化装置３００の予測対応符号化部３２０で用いた予測対応平均ベクトルVと同じものとする。
＜予測対応線形予測係数計算部４０６＞
予測対応線形予測係数計算部４０６は、復号予測対応LSPパラメータベクトル^Θf=(^θf[1],^θf[2],…,^θf[p])を受け取り、復号予測対応LSPパラメータベクトル^Θf=(^θf[1],^θf[2],…,^θf[p])を復号予測対応線形予測係数^af[1],^af[2],…,^af[p]に変換して（ｓ４０６）出力する。
予測対応線形予測係数計算部４０６は、復号予測対応LSPパラメータベクトル^Θf=(^θf[1],^θf[2],…,^θf[p])を受け取り、復号予測対応LSPパラメータベクトル^Θf=(^θf[1],^θf[2],…,^θf[p])を復号予測対応線形予測係数^af[1],^af[2],…,^af[p]に変換して（ｓ４０６）出力する。
＜非予測対応復号部４１０＞
非予測対応復号部４１０は、補正ベクトル符号帳４１２と補正ベクトル復号部４１１と非予測対応加算部４１３と指標計算部４１５とを含み、必要に応じて非予測対応線形予測係数計算部４１４も含む。指標計算部４１５は、第一実施形態の指標計算部２０５に対応する。
非予測対応復号部４１０は、補正ベクトル符号帳４１２と補正ベクトル復号部４１１と非予測対応加算部４１３と指標計算部４１５とを含み、必要に応じて非予測対応線形予測係数計算部４１４も含む。指標計算部４１５は、第一実施形態の指標計算部２０５に対応する。
非予測対応復号部４１０には、補正LSP符号Dfと復号差分ベクトル^Sfと復号予測対応LSPパラメータベクトル^Θfとが入力される。非予測対応復号部４１０は、補正LSP符号Dfを復号して復号補正ベクトル^Ufを得る。さらに、非予測対応復号部４１０は、復号補正ベクトル^Ufに、少なくとも復号差分ベクトル^Sfを加算して、現在のフレームのLSPパラメータの復号値からなる復号非予測対応LSPパラメータベクトル^Φf=(^φf[1],^φf[2],…,^φf[p])を生成して（ｓ４１０）出力する。ここで、復号差分ベクトル^Sfは、少なくとも過去のフレームからの予測を含む予測ベクトルである。非予測対応復号部４１０は、必要に応じて、さらに、復号非予測対応LSPパラメータベクトル^Φf=(^φf[1],^φf[2],…,^φf[p])を復号非予測対応線形予測係数^bf[1],^bf[2],…,^bf[p]に変換して（ｓ４１０）出力する。
以下、各部の処理内容を説明する。
＜指標計算部４１５＞
指標計算部４１５は、復号予測対応LSPパラメータベクトル^Θfを受け取り、復号予測対応LSPパラメータベクトル^Θf=(^θf[1],^θf[2],…,^θf[p])Tに対応するスペクトル包絡の山谷の大きさに対応する指標Ｑ、すなわち、スペクトル包絡の山谷が大きいほど大きくなる指標Ｑ、および／または、スペクトル包絡の山谷の小ささに対応する指標Ｑ’、すなわち、スペクトル包絡の山谷が大きいほど小さくなる指標Ｑ’、を計算する（ｓ４１５）。指標計算部４１５は、指標Ｑおよび／またはＱ’の大きさに応じて、補正ベクトル復号部４１１及び非予測対応加算部４１３に補正復号処理を実行する／しないことを示す制御信号C、または、所定のビット数で補正復号処理を実行することを示す制御信号Cを出力する。指標Ｑ及びＱ’は、指標計算部２０５で説明したものと同様であり、復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]の代わりに復号予測対応LSPパラメータベクトル^Θfの各要素である復号予測対応LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]を用いて、同様の方法で計算すればよい。
指標計算部４１５は、復号予測対応LSPパラメータベクトル^Θfを受け取り、復号予測対応LSPパラメータベクトル^Θf=(^θf[1],^θf[2],…,^θf[p])Tに対応するスペクトル包絡の山谷の大きさに対応する指標Ｑ、すなわち、スペクトル包絡の山谷が大きいほど大きくなる指標Ｑ、および／または、スペクトル包絡の山谷の小ささに対応する指標Ｑ’、すなわち、スペクトル包絡の山谷が大きいほど小さくなる指標Ｑ’、を計算する（ｓ４１５）。指標計算部４１５は、指標Ｑおよび／またはＱ’の大きさに応じて、補正ベクトル復号部４１１及び非予測対応加算部４１３に補正復号処理を実行する／しないことを示す制御信号C、または、所定のビット数で補正復号処理を実行することを示す制御信号Cを出力する。指標Ｑ及びＱ’は、指標計算部２０５で説明したものと同様であり、復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]の代わりに復号予測対応LSPパラメータベクトル^Θfの各要素である復号予測対応LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]を用いて、同様の方法で計算すればよい。
スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きい場合、すなわち、上記の例では(A-1)指標Ｑが所定の閾値Th1以上である場合、および／または、(B-1)指標Ｑ’が所定の閾値Th1’以下である場合、指標計算部４１５は、非予測対応加算部４１３及び補正ベクトル復号部４１１に補正復号処理を実行することを示す制御信号Cを出力し、それ以外の場合に、非予測対応加算部４１３及び補正ベクトル復号部４１１に補正復号処理を実行しないことを示す制御信号Cを出力する。
また、(A-1)および／または(B-1)の場合に、指標計算部４１５は所定のビット数を表す正の整数（または正の整数を表す符号）を制御信号Cとして出力し、それ以外の場合に、０を制御信号Cとして出力する構成としてもよい。
なお、補正ベクトル復号部４１１および非予測対応加算部４１３において、制御信号Cを受け取ったときに、補正復号処理を実行することを識別する構成としている場合には、(A-1)および／または(B-1)以外の場合に、指標計算部４１５は制御信号Cを出力しない構成としてもよい。
＜補正ベクトル符号帳４１２＞
補正ベクトル符号帳４１２は、線形予測係数符号化装置３００内の補正ベクトル符号帳３１３と同じ内容の情報を記憶している。つまり、補正ベクトル符号帳４１２には、各候補補正ベクトルとその各候補補正ベクトルに対応する補正ベクトル符号とが記憶されている。
補正ベクトル符号帳４１２は、線形予測係数符号化装置３００内の補正ベクトル符号帳３１３と同じ内容の情報を記憶している。つまり、補正ベクトル符号帳４１２には、各候補補正ベクトルとその各候補補正ベクトルに対応する補正ベクトル符号とが記憶されている。
＜補正ベクトル復号部４１１＞
補正ベクトル復号部４１１は、補正LSP符号Dfと制御信号Cとを受け取る。補正復号処理を実行することを示す制御信号Cや、正の整数（または正の整数を表す符号）を制御信号Cとして受け取った場合、要は、スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きい場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)の場合に、補正ベクトル復号部４１１は、補正LSP符号Dfを復号して復号補正ベクトル^Ufを得て（ｓ４１１）出力する。例えば、補正ベクトル復号部４１１は、補正ベクトル符号帳４１２に記憶されている複数の補正ベクトル符号の中から、補正LSP符号Dfに対応する補正ベクトル符号を探索し、探索された補正ベクトル符号に対応する候補補正ベクトルを復号補正ベクトル^Ufとして出力する。
補正ベクトル復号部４１１は、補正LSP符号Dfと制御信号Cとを受け取る。補正復号処理を実行することを示す制御信号Cや、正の整数（または正の整数を表す符号）を制御信号Cとして受け取った場合、要は、スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きい場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)の場合に、補正ベクトル復号部４１１は、補正LSP符号Dfを復号して復号補正ベクトル^Ufを得て（ｓ４１１）出力する。例えば、補正ベクトル復号部４１１は、補正ベクトル符号帳４１２に記憶されている複数の補正ベクトル符号の中から、補正LSP符号Dfに対応する補正ベクトル符号を探索し、探索された補正ベクトル符号に対応する候補補正ベクトルを復号補正ベクトル^Ufとして出力する。
補正復号処理を実行しないことを示す制御信号Cや、０を制御信号Cとして受け取った場合、要は、スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きくない場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)以外の場合に、補正ベクトル復号部４１１は、補正LSP符号Dfの復号を行わず、復号補正ベクトル^Ufを得ず出力しない。
＜非予測対応加算部４１３＞
非予測対応加算部４１３は、例えば、非予測対応平均ベクトルY=(y[1],y[2],…,y[p])Tを記憶した記憶部４１３ｃ、加算部４１３ａ及び４１３ｂを含んで構成される。
非予測対応加算部４１３は、例えば、非予測対応平均ベクトルY=(y[1],y[2],…,y[p])Tを記憶した記憶部４１３ｃ、加算部４１３ａ及び４１３ｂを含んで構成される。
非予測対応加算部４１３は、制御信号Cと復号差分ベクトル^Sfとを受け取る。非予測対応加算部４１３は、補正復号処理を実行することを示す制御信号Cや、正の整数（または正の整数を表す符号）を制御信号Cとして受け取った場合、要は、スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きい場合、(A-1)および／または(B-1)の場合には、さらに復号補正ベクトル^Ufも受け取る。そして、非予測対応加算部４１３は、復号補正ベクトル^Ufと復号差分ベクトル^Sfと非予測対応平均ベクトルYとを加算して得られる復号非予測対応LSPパラメータベクトル^Φf=^Uf+Y+^Sfを生成して（ｓ４１３）出力する。なお、図１０では、２つの加算部４１３ａ及び４１３ｂを用いて、まず、加算部４１３ａにおいて復号補正ベクトル^Ufに復号差分ベクトル^Sfを加算した後、加算部４１３ｂにおいて記憶部４１３ｃに記憶された非予測対応平均ベクトルYを加算しているが、これらの加算の順序は逆であってもよい。あるいは、非予測対応平均ベクトルYと復号差分ベクトル^Sfを加算したベクトルを、復号補正ベクトル^Ufに加算することで復号非予測対応LSPパラメータベクトル^Φfを生成してもよい。
非予測対応加算部４１３は、補正ベクトル復号部４１１が補正復号処理を実行しないことを示す制御信号Cや、０を制御信号Cとして受け取った場合、要は、スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きくない場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)以外の場合には、復号補正ベクトル^Ufを受け取らない。そして、非予測対応加算部４１３は、復号差分ベクトル^Sfと非予測対応平均ベクトルYとを加算して得られる復号非予測対応LSPパラメータベクトル^Φf=Y+^Sfを生成して（ｓ４１３）出力する。
＜非予測対応線形予測係数計算部４１４＞
非予測対応線形予測係数計算部４１４は、復号非予測対応LSPパラメータベクトル^Φf=(^φf[1],^φf[2],…,^φf[p])を受け取り、復号非予測対応LSPパラメータベクトル^Φf=(^φf[1],^φf[2],…,^φf[p])を復号非予測対応線形予測係数^bf[1],^bf[2],…,^bf[p]に変換して（ｓ４１４）出力する。
非予測対応線形予測係数計算部４１４は、復号非予測対応LSPパラメータベクトル^Φf=(^φf[1],^φf[2],…,^φf[p])を受け取り、復号非予測対応LSPパラメータベクトル^Φf=(^φf[1],^φf[2],…,^φf[p])を復号非予測対応線形予測係数^bf[1],^bf[2],…,^bf[p]に変換して（ｓ４１４）出力する。
＜第二実施形態の効果＞
第二実施形態は、スペクトル包絡の山谷が大きい場合には非予測対応平均ベクトルYと復号差分ベクトル^Sfに補正LSP符号Dfを復号して得られる復号補正ベクトル^Ufを加えたものを復号非予測対応LSPパラメータベクトル^Φfとする構成である。このような構成により、第一実施形態と同様の、全体として符号量の増大を抑えつつ、スペクトルの山谷が大きいフレームについても線形予測係数に変換可能な係数を精度良く符号化及び復号する効果を得ることができる。
第二実施形態は、スペクトル包絡の山谷が大きい場合には非予測対応平均ベクトルYと復号差分ベクトル^Sfに補正LSP符号Dfを復号して得られる復号補正ベクトル^Ufを加えたものを復号非予測対応LSPパラメータベクトル^Φfとする構成である。このような構成により、第一実施形態と同様の、全体として符号量の増大を抑えつつ、スペクトルの山谷が大きいフレームについても線形予測係数に変換可能な係数を精度良く符号化及び復号する効果を得ることができる。
なお、例えば、補正ベクトル符号のビット長は、2bitであり、補正ベクトル符号帳３１３には、4種類の補正ベクトル符号（「00」「01」「10」「11」）に対応する4種類の候補補正ベクトルが格納されている。
＜第二実施形態の変形例１＞
第一実施形態の変形例１と同様の変形が可能である。
第一実施形態の変形例１と同様の変形が可能である。
LSP符号CfまたはLSP符号Cfに対応する符号を第一符号ともいい、予測対応符号化部を第一符号化部ともいう。同様に、補正LSP符号Dfまたは補正LSP符号Dfに対応する符号を第二符号ともいい、非予測対応符号化部のうちの非予測対応減算部と補正ベクトル符号化部とによる処理部を第二符号化部ともいい、非予測対応符号化部のうちの予測対応加算部と指標計算部とによる処理部を指標計算部ともいう。また、復号予測対応LSPパラメータベクトル^Θfまたは復号予測対応LSPパラメータベクトル^Θfに対応するベクトルを第一復号ベクトルともいい、予測対応復号部を第一復号部ともいう。また、復号非予測対応LSPパラメータベクトル^Φfまたは復号非予測対応LSPパラメータベクトル^Φfに対応するベクトルを第二復号ベクトルともいい、非予測対応復号部のうちの補正ベクトル復号部と非予測対応加算部とによる処理部を第二復号部ともいう。
本実施形態では、「過去のフレーム」として１フレーム分のみを利用しているが、必要に応じて適宜、２フレーム分以上を利用してもよい。
＜第三実施形態＞
第二実施形態と異なる部分を中心に説明する。
第二実施形態と異なる部分を中心に説明する。
補正ベクトル符号帳に格納されている候補補正ベクトルの数が多いことは、その分高い近似精度で符号化を行えることを意味する。そこで、本実施形態では、LSP符号の伝送誤りに起因する復号精度の低下の影響が大きいほど、より高い精度の補正ベクトル符号帳を用いて補正ベクトル符号化部及び補正ベクトル復号部を実行する。
＜第三実施形態に係る線形予測係数符号化装置５００＞
図１３は第三実施形態の線形予測係数符号化装置５００の機能ブロック図を、図８はその処理フローの例を示す。
図１３は第三実施形態の線形予測係数符号化装置５００の機能ブロック図を、図８はその処理フローの例を示す。
第三実施形態の線形予測係数符号化装置５００は、非予測対応符号化部３１０に代えて、非予測対応符号化部５１０を含む。第二実施形態の線形予測係数符号化装置３００と同様に、音響信号Xfに由来するLSPパラメータθが別の装置により生成されており、線形予測係数符号化装置５００の入力がLSPパラメータθf[1],θf[2],…,θf[p]である場合には、線形予測係数符号化装置５００は、線形予測分析部３０１とLSP計算部３０２とを含まなくてよい。
非予測対応符号化部５１０は、非予測対応減算部３１１と補正ベクトル符号化部５１２と補正ベクトル符号帳５１３Ａ及び５１３Ｂと予測対応加算部３１４と指標計算部３１５とを含む。
第三実施形態の線形予測係数符号化装置５００は、複数の補正ベクトル符号帳を備え、補正ベクトル符号化部５１２では、指標計算部５１５で計算された指標Ｑおよび／またはＱ’に応じていずれか１つの補正ベクトル符号帳５１３Ａ及び５１３Ｂを選択して符号化を行う点が第二実施形態と異なる。
以下では、二種類の補正ベクトル符号帳５１３Ａ及び５１３Ｂを有する場合を例に説明する。
補正ベクトル符号帳５１３Ａ及び５１３Ｂは、格納されている候補補正ベクトルの総数が異なる。候補補正ベクトルの総数が多いことは、対応する補正ベクトル符号のビット数が大きいことを意味する。逆に言えば、補正ベクトル符号のビット数を大きくすれば、より多くの候補補正ベクトルを用意することができる。例えば、補正ベクトル符号のビット数をＡとすると最大２Ａ個の候補補正ベクトルを用意することができる。
以下では、補正ベクトル符号帳５１３Ａの方が、補正ベクトル符号帳５１３Ｂよりも格納されている候補補正ベクトルの総数が多いものとして説明を行う。言い換えれば、補正ベクトル符号帳５１３Ａに記憶されている符号の符号長（平均符号長）の方が、補正ベクトル符号帳５１３Ｂに記憶されている符号の符号長（平均符号長）よりも大きい。例えば、補正ベクトル符号帳５１３Ａには符号長がＡビットの補正ベクトル符号と候補補正ベクトルとの組が２Ａ個格納されており、補正ベクトル符号帳５１３Ｂには符号長がＢビット（Ｂ＜Ａ）の補正ベクトル符号と候補補正ベクトルとの組が２Ｂ個（２Ｂ＜２Ａ）格納されている。
なお、本実施形態では、第一実施形態の変形例２で説明したように、指標計算部は、制御信号Cに代えて指標Ｑおよび／または指標Ｑ’を出力し、指標Ｑおよび／または指標Ｑ’の大きさに応じて、補正ベクトル符号化部及び補正ベクトル復号部でそれぞれどのような符号化及び復号を行うかを判断する。非予測対応減算部３１１は、指標Ｑおよび／または指標Ｑ’の大きさに応じて、減算処理を行うか否かを判断する。非予測対応加算部４１３は、指標Ｑおよび／または指標Ｑ’の大きさに応じて、どのような加算処理を行うかを判断する。非予測対応減算部３１１及び非予測対応加算部４１３における判断は、上記の指標計算部３１５及び指標計算部４１５において説明したのと同じ判断である。
ただし、第二実施形態のように、指標計算部が、補正ベクトル符号化部及び補正ベクトル復号部でそれぞれどのような符号化及び復号を行うかの判断と、非予測対応減算部３１１が減算を行うか否かの判断と、非予測対応加算部４１３でどのような加算処理を行うかの判断と、を行い、その判断結果に対応する制御信号Cを出力する構成としてもよい。
＜補正ベクトル符号化部５１２＞
補正ベクトル符号化部５１２は、指標Ｑおよび／または指標Ｑ’と補正ベクトルUfとを受け取る。補正ベクトル符号化部５１２は、(A-2)指標Ｑが大きいほど、および／または、(B-2)指標Ｑ’が小さいほど、ビット数の多い（符号長が大きい）補正LSP符号Dfを得て（ｓ５１２）出力する。例えば、所定の閾値Th2、および／または、所定の閾値Th2'を用いて、以下のように符号化を行う。なお、補正ベクトル符号化部５１２が符号化処理を実行するのは指標Ｑが所定の閾値Th1以上である場合、および／または、指標Ｑ’が所定の閾値Th1'以下である場合であるので、Th2はTh1よりも大きな値であり、Th2'はTh1'よりも小さな値である。
補正ベクトル符号化部５１２は、指標Ｑおよび／または指標Ｑ’と補正ベクトルUfとを受け取る。補正ベクトル符号化部５１２は、(A-2)指標Ｑが大きいほど、および／または、(B-2)指標Ｑ’が小さいほど、ビット数の多い（符号長が大きい）補正LSP符号Dfを得て（ｓ５１２）出力する。例えば、所定の閾値Th2、および／または、所定の閾値Th2'を用いて、以下のように符号化を行う。なお、補正ベクトル符号化部５１２が符号化処理を実行するのは指標Ｑが所定の閾値Th1以上である場合、および／または、指標Ｑ’が所定の閾値Th1'以下である場合であるので、Th2はTh1よりも大きな値であり、Th2'はTh1'よりも小さな値である。
(A-5)指標Ｑが所定の閾値Th2以上である場合、および／または、(B-5)指標Ｑ’が所定の閾値Th2’以下である場合、補正LSP符号Dfのビット数として正の整数であるＡが設定されるものとし、補正ベクトル符号化部５１２は、ビット数（符号長）Ａの補正ベクトル符号と候補補正ベクトルとの組を２Ａ個記憶している補正ベクトル符号帳５１３Ａを参照して、補正ベクトルUfを符号化して補正LSP符号Dfを得て（ｓ５１２）出力する。
(A-6)指標Ｑが所定の閾値Th2より小さく、かつ、所定の閾値Th1以上である場合、および／または、(B-6)指標Ｑ’が所定の閾値Th2’より大きく、かつ、指標Ｑ’が所定の閾値Th1’以下である場合、補正LSP符号Dfのビット数としてビット数Ａ未満の正の整数であるＢが設定されるものとし、補正ベクトル符号化部５１２は、ビット数（符号長）Ｂの補正ベクトル符号と候補補正ベクトルとの組を２Ｂ個記憶している補正ベクトル符号帳５１３Ｂを参照して、補正ベクトルUfを符号化して補正LSP符号Dfを得て（ｓ５１２）出力する。
(C-6)それ以外の場合、補正LSP符号Dfのビット数として０が設定されるものとし、補正ベクトル符号化部５１２は、補正ベクトルUfを符号化せず、補正LSP符号Dfを得ず出力しない。
よって、第三実施形態の補正ベクトル符号化部５１２は、指標計算部３１５で計算された指標Ｑが所定の閾値Th1より大きい場合、および／または、指標Ｑ’が所定の閾値Th1’より小さい場合、に実行される。
＜第三実施形態に係る線形予測係数復号装置６００＞
図１４は第三実施形態に係る線形予測係数復号装置６００の機能ブロック図を、図１１はその処理フローの例を示す。
図１４は第三実施形態に係る線形予測係数復号装置６００の機能ブロック図を、図１１はその処理フローの例を示す。
第三実施形態の線形予測係数復号装置６００は、非予測対応復号部４１０に代えて、非予測対応復号部６１０を含む。
非予測対応復号部６１０は、非予測対応加算部４１３と補正ベクトル復号部６１１と補正ベクトル符号帳６１２Ａ及び６１２Ｂと指標計算部４１５とを含み、必要に応じて復号非予測対応線形予測係数計算部４１４も含む。
第三実施形態の線形予測係数復号装置６００は、複数の補正ベクトル符号帳を備え、補正ベクトル復号部６１１では、指標計算部４１５で計算された指標Ｑおよび／またはＱ’に応じていずれか１つの補正ベクトル符号帳を選択して復号を行う点が第二実施形態の線形予測係数復号装置４００と異なる。
以下では、二種類の補正ベクトル符号帳６１２Ａ及び６１２Ｂを有する場合を例に説明する。
補正ベクトル符号帳６１２Ａ及び６１２Ｂは、それぞれ線形予測係数符号化装置５００の補正ベクトル符号帳５１３Ａ及び５１３Ｂと共通の内容を記憶している。つまり、補正ベクトル符号帳６１２Ａ及び６１２Ｂには、各候補補正ベクトルとその各候補補正ベクトルに対応する補正ベクトル符号とが記憶されており、補正ベクトル符号帳６１２Ａに記憶されている符号の符号長（平均符号長）の方が、補正ベクトル符号帳６１２Ｂに記憶されている符号の符号長（平均符号長）よりも大きい。例えば、補正ベクトル符号帳６１２Ａには符号長がＡビットの補正ベクトル符号と候補補正ベクトルとの組が２Ａ個格納されており、補正ベクトル符号帳６１２Ｂには符号長がＢビット（Ｂ＜Ａ）の補正ベクトル符号と候補補正ベクトルとの組が２Ｂ個（２Ｂ＜２Ａ）格納されている。
＜補正ベクトル復号部６１１＞
補正ベクトル復号部６１１は、指標Ｑおよび／または指標Ｑ’と補正LSP符号Dfとを受け取る。補正ベクトル復号部６１１は、(A-2)指標Ｑが大きいほど、および／または、(B-2)指標Ｑ’が小さいほど、多くのビット数を有する補正LSP符号Dfを復号して、多くの候補補正ベクトルから復号補正ベクトル^Ufを得る（ｓ６１１）。例えば、所定の閾値Th2、および／または、Th2'を用いて、以下のように復号を行う。なお、補正ベクトル復号部６１１が復号処理を実行するのは指標Ｑが所定の閾値Th1以上である場合、および／または、指標Ｑ’が所定の閾値Th1'以下である場合であるので、Th2はTh1よりも大きな値であり、Th2'はTh1'よりも小さな値である。
補正ベクトル復号部６１１は、指標Ｑおよび／または指標Ｑ’と補正LSP符号Dfとを受け取る。補正ベクトル復号部６１１は、(A-2)指標Ｑが大きいほど、および／または、(B-2)指標Ｑ’が小さいほど、多くのビット数を有する補正LSP符号Dfを復号して、多くの候補補正ベクトルから復号補正ベクトル^Ufを得る（ｓ６１１）。例えば、所定の閾値Th2、および／または、Th2'を用いて、以下のように復号を行う。なお、補正ベクトル復号部６１１が復号処理を実行するのは指標Ｑが所定の閾値Th1以上である場合、および／または、指標Ｑ’が所定の閾値Th1'以下である場合であるので、Th2はTh1よりも大きな値であり、Th2'はTh1'よりも小さな値である。
(A-5)指標Ｑが所定の閾値Th2以上である場合、および／または、(B-5)指標Ｑ’が所定の閾値Th2’以下である場合、補正LSP符号Dfのビット数として正の整数であるＡが設定されるものとし、補正ベクトル復号部６１１は、ビット数（符号長）Ａの補正ベクトル符号と候補補正ベクトルとの組を２Ａ個記憶している補正ベクトル符号帳６１２Ａを参照して、補正LSP符号Dfと一致する補正ベクトル符号に対応する候補補正ベクトルを復号補正ベクトル^Ufとして得て（ｓ６１１）出力する。
(A-6)指標Ｑが所定の閾値Th2より小さく、かつ、所定の閾値Th1以上である場合、および／または、(B-6)指標Ｑ’が所定の閾値Th2’より大きく、かつ、指標Ｑ’が所定の閾値Th1’以下である場合、補正LSP符号Dfのビット数としてビット数Ａ未満の正の整数であるＢが設定されるものとし、補正ベクトル復号部６１１は、ビット数（符号長）Ｂの補正ベクトル符号と候補補正ベクトルとの組を２Ｂ個記憶している補正ベクトル符号帳６１２Ｂを参照して、補正LSP符号Dfと一致する補正ベクトル符号に対応する候補補正ベクトルを復号補正ベクトル^Ufとして得て（ｓ６１１）出力する。
(C-6)それ以外の場合、補正LSP符号Dfのビット数として０が設定されるものとし、補正ベクトル復号部６１１は、補正LSP符号Dfを復号せず、復号補正ベクトル^Ufを生成しない。
よって、第三実施形態の補正ベクトル復号部６１１は、指標計算部４１５で計算された指標Ｑが所定の閾値Th1より大きい場合、および／または、指標Ｑ’が所定の閾値Th1’より小さい場合、に実行される。
＜第三実施形態の効果＞
このような構成により、第二実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、スペクトルの変動の大きさに応じて、線形予測係数に変換可能な係数の符号化の精度を変更することで、全体として符号量の増大を抑えつつ、より精度の高い符号化及び復号処理を行うことができる。
このような構成により、第二実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、スペクトルの変動の大きさに応じて、線形予測係数に変換可能な係数の符号化の精度を変更することで、全体として符号量の増大を抑えつつ、より精度の高い符号化及び復号処理を行うことができる。
＜第三実施形態の変形例１＞
補正ベクトル符号帳の個数は、必ずしも２個でなくてもよく、３個以上であってもよい。補正ベクトル符号帳毎に異なるビット数（符号長）の補正ベクトル符号が記憶されており、その補正ベクトル符号に対応する補正ベクトルが記憶されている。補正ベクトル符号帳の個数に応じて、閾値を設定すればよい。指標Ｑに対する閾値は、閾値の値が大きくなるほど、その閾値以上の場合に用いられる補正ベクトル符号帳に記憶される補正ベクトル符号のビット数が大きくなるように設定すればよい。同様に、指標Ｑ’に対する閾値は、閾値の値が小さくなるほど、その閾値以下の場合に用いられる補正ベクトル符号帳に記憶される補正ベクトル符号のビット数が大きくなるように設定すればよい。このような構成とすることで、全体として符号量の増大を抑えつつ、より精度の高い符号化及び復号処理を行うことができる。
補正ベクトル符号帳の個数は、必ずしも２個でなくてもよく、３個以上であってもよい。補正ベクトル符号帳毎に異なるビット数（符号長）の補正ベクトル符号が記憶されており、その補正ベクトル符号に対応する補正ベクトルが記憶されている。補正ベクトル符号帳の個数に応じて、閾値を設定すればよい。指標Ｑに対する閾値は、閾値の値が大きくなるほど、その閾値以上の場合に用いられる補正ベクトル符号帳に記憶される補正ベクトル符号のビット数が大きくなるように設定すればよい。同様に、指標Ｑ’に対する閾値は、閾値の値が小さくなるほど、その閾値以下の場合に用いられる補正ベクトル符号帳に記憶される補正ベクトル符号のビット数が大きくなるように設定すればよい。このような構成とすることで、全体として符号量の増大を抑えつつ、より精度の高い符号化及び復号処理を行うことができる。
＜全実施形態の変形例１＞
以上の第一〜第三実施形態において、図３の補正符号化部１０８と加算部１０９、図７、図１３の非予測対応符号化部３１０、５１０で行われる処理（非予測対応符号化処理）、を実行する対象を、予測次数ｐ未満の所定の次数TL以下のLSPパラメータ（低次のLSPパラメータ）のみとしてもよく、復号側でもこれらに対応する処理を行ってもよい。
以上の第一〜第三実施形態において、図３の補正符号化部１０８と加算部１０９、図７、図１３の非予測対応符号化部３１０、５１０で行われる処理（非予測対応符号化処理）、を実行する対象を、予測次数ｐ未満の所定の次数TL以下のLSPパラメータ（低次のLSPパラメータ）のみとしてもよく、復号側でもこれらに対応する処理を行ってもよい。
まず、第一実施形態の符号化装置１００と復号装置２００に対する変形について説明する。
＜補正符号化部１０８＞
補正符号化部１０８は、補正符号化処理を実行することを示す制御信号Cや、正の整数（または正の整数を表す符号）を制御信号Cとして受け取った場合、要は、スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きい場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)の場合に、ＬＳＰ符号化部６３の量子化誤差のうちの低次の量子化誤差、すなわち、入力されたLSPパラメータθf[1],θf[2],…,θf[p]のうちのTL次以下のLSPパラメータである低次LSPパラメータθf[1],θf[2],…,θf[TL]と、入力された量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]のうちのTL次以下の量子化LSPパラメータである低次量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[TL]との各次の差分であるθf[1]-^θf[1],θf[2]-^θf[2],…,θf[TL]-^θf[TL]を符号化して補正LSP符号CL2fを得て出力する。また、補正符号化部１０８は、補正LSP符号CL2fに対応する低次量子化LSPパラメータ差分値^θdifff[1],^θdifff[2],…,^θdifff[TL]を得て出力する。
補正符号化部１０８は、補正符号化処理を実行することを示す制御信号Cや、正の整数（または正の整数を表す符号）を制御信号Cとして受け取った場合、要は、スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きい場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)の場合に、ＬＳＰ符号化部６３の量子化誤差のうちの低次の量子化誤差、すなわち、入力されたLSPパラメータθf[1],θf[2],…,θf[p]のうちのTL次以下のLSPパラメータである低次LSPパラメータθf[1],θf[2],…,θf[TL]と、入力された量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]のうちのTL次以下の量子化LSPパラメータである低次量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[TL]との各次の差分であるθf[1]-^θf[1],θf[2]-^θf[2],…,θf[TL]-^θf[TL]を符号化して補正LSP符号CL2fを得て出力する。また、補正符号化部１０８は、補正LSP符号CL2fに対応する低次量子化LSPパラメータ差分値^θdifff[1],^θdifff[2],…,^θdifff[TL]を得て出力する。
補正符号化部１０８は、補正符号化処理を実行しないことを示す制御信号Cや、０を制御信号Cとして受け取った場合、要は、スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きくない場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)以外の場合に、θf[1]-^θf[1],θf[2]-^θf[2],…,θf[TL]-^θf[TL]の符号化を行わず、補正LSP符号CL2f、低次量子化LSPパラメータ差分値^θdifff[1],^θdifff[2],…,^θdifff[TL]を出力しない。
＜加算部１０９＞
加算部１０９は、補正符号化処理を実行することを示す制御信号Cや、正の整数（または正の整数を表す符号）を制御信号Cとして受け取った場合、要は、スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きい場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)の場合に、TL次以下の各次については量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[TL]と量子化LSPパラメータ差分値^θdifff[1],^θdifff[2],…,^θdifff[TL]とを加算して得られる^θf[1]+^θdifff[1],^θf[2]+^θdifff[2],…,^θf[TL]+^θdifff[TL]を係数変換部６４で用いる量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[TL]とし、p次以下のTL次を超える各次については受け取った量子化LSPパラメータをそのまま係数変換部６４で用いる量子化LSPパラメータ^θf[TL+1],^θf[TL+2],…,^θf[p]として出力する。
加算部１０９は、補正符号化処理を実行することを示す制御信号Cや、正の整数（または正の整数を表す符号）を制御信号Cとして受け取った場合、要は、スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きい場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)の場合に、TL次以下の各次については量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[TL]と量子化LSPパラメータ差分値^θdifff[1],^θdifff[2],…,^θdifff[TL]とを加算して得られる^θf[1]+^θdifff[1],^θf[2]+^θdifff[2],…,^θf[TL]+^θdifff[TL]を係数変換部６４で用いる量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[TL]とし、p次以下のTL次を超える各次については受け取った量子化LSPパラメータをそのまま係数変換部６４で用いる量子化LSPパラメータ^θf[TL+1],^θf[TL+2],…,^θf[p]として出力する。
加算部１０９は、補正符号化処理を実行しないことを示す制御信号Cや、０を制御信号Cとして受け取った場合、要は、スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きくない場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)以外の場合に、受け取った量子化LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]をそのまま係数変換部６４に出力する。
＜補正復号部２０６＞
補正復号部２０６は、補正LSP符号CL2fを受け取り、補正LSP符号CL2fを復号して復号低次LSPパラメータ差分値^θdifff[1],^θdifff[2],…,^θdifff[TL]を得て出力する。
補正復号部２０６は、補正LSP符号CL2fを受け取り、補正LSP符号CL2fを復号して復号低次LSPパラメータ差分値^θdifff[1],^θdifff[2],…,^θdifff[TL]を得て出力する。
＜加算部２０７＞
加算部２０７は、補正復号処理を実行することを示す制御信号Cや、正の整数（または正の整数を表す符号）を制御信号Cとして受け取った場合、要は、復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]により求まるスペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きい場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)の場合には、TL次以下の各次については復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[TL]と復号LSPパラメータ差分値^θdifff[1],^θdifff[2],…,^θdifff[TL]とを加算して得られる^θf[1]+^θdifff[1],^θf[2]+^θdifff[2],…,^θf[TL]+^θdifff[TL]を係数変換部７３で用いる復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[TL]とし、p次以下のTL次を超える各次については受け取った復号LSPパラメータ^θf[TL+1],^θf[TL+2],…,^θf[p]をそのまま係数変換部７３に出力する。
加算部２０７は、補正復号処理を実行することを示す制御信号Cや、正の整数（または正の整数を表す符号）を制御信号Cとして受け取った場合、要は、復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]により求まるスペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きい場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)の場合には、TL次以下の各次については復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[TL]と復号LSPパラメータ差分値^θdifff[1],^θdifff[2],…,^θdifff[TL]とを加算して得られる^θf[1]+^θdifff[1],^θf[2]+^θdifff[2],…,^θf[TL]+^θdifff[TL]を係数変換部７３で用いる復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[TL]とし、p次以下のTL次を超える各次については受け取った復号LSPパラメータ^θf[TL+1],^θf[TL+2],…,^θf[p]をそのまま係数変換部７３に出力する。
加算部２０７は、補正復号処理を実行しないことを示す制御信号Cや、０を制御信号Cとして受け取った場合、要は、復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]により求まるスペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きくない場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)以外の場合に、受け取った復号LSPパラメータ^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]をそのまま係数変換部７３に出力する。
次に、第二実施形態と第三実施形態の線形予測係数符号化装置３００、５００と線形予測係数復号装置４００、６００に対する変形について説明する。
＜非予測対応減算部３１１＞
非予測対応減算部３１１は、補正符号化処理を実行することを示す制御信号Cや、正の整数（または正の整数を表す符号）を制御信号Cとして受け取った場合、要は、スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きい場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)の場合に、入力されたLSPパラメータベクトルΘf=(θf[1],θf[2],…,θf[p])TのうちのTL次以下のLSPパラメータからなる低次LSPパラメータベクトルΘ’f=(θf[1],θf[2],…,θf[TL])Tから、記憶部３１１ｃに記憶された非予測対応低次平均ベクトルY’=(y[1],y[2],…,y[TL])Tと、入力された量子化差分ベクトル^Sf=(^sf[1],^sf[2],…,^sf[p])TのうちのTL次以下の要素からなる低次量子化差分ベクトル^S’f=(^sf[1],^sf[2],…,^sf[TL])Tと、を減算したベクトルである低次補正ベクトルU’f=Θ’f-Y’-^S’fを生成して出力する。すなわち、非予測対応減算部３１１は、補正ベクトルUfの要素の一部からなるベクトルである低次補正ベクトルU’fを生成して出力する。
非予測対応減算部３１１は、補正符号化処理を実行することを示す制御信号Cや、正の整数（または正の整数を表す符号）を制御信号Cとして受け取った場合、要は、スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きい場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)の場合に、入力されたLSPパラメータベクトルΘf=(θf[1],θf[2],…,θf[p])TのうちのTL次以下のLSPパラメータからなる低次LSPパラメータベクトルΘ’f=(θf[1],θf[2],…,θf[TL])Tから、記憶部３１１ｃに記憶された非予測対応低次平均ベクトルY’=(y[1],y[2],…,y[TL])Tと、入力された量子化差分ベクトル^Sf=(^sf[1],^sf[2],…,^sf[p])TのうちのTL次以下の要素からなる低次量子化差分ベクトル^S’f=(^sf[1],^sf[2],…,^sf[TL])Tと、を減算したベクトルである低次補正ベクトルU’f=Θ’f-Y’-^S’fを生成して出力する。すなわち、非予測対応減算部３１１は、補正ベクトルUfの要素の一部からなるベクトルである低次補正ベクトルU’fを生成して出力する。
ここで、非予測対応低次平均ベクトルY'=(y[1],y[2],…,y[TL])Tは、予め定めたベクトルであり、復号装置で用いる非予測対応平均ベクトルY=(y[1],y[2],…,y[p])TのうちのTL次以下の要素からなるベクトルである。
なお、ＬＳＰ計算部３０２からLSPパラメータベクトルΘfのうちのTL次以下のLSPパラメータからなる低次LSPパラメータベクトルΘ’fを出力して、非予測対応減算部３１１に入力してもよい。また、ベクトル符号化部３０４から量子化差分ベクトル^SfのうちのTL次以下の要素からなる低次量子化差分ベクトル^S’fを出力して、非予測対応減算部３１１に入力してもよい。
非予測対応減算部３１１は、補正符号化処理を実行しないことを示す制御信号Cや、０を制御信号Cとして受け取った場合、要は、スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きくない場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)以外の場合には、低次補正ベクトルU’fを生成しないでよい。
＜補正ベクトル符号化部３１２，５１２＞
補正ベクトル符号化部３１２及び５１２は、補正ベクトルUfの要素の一部からなるベクトルである低次補正ベクトルU’fを補正ベクトル符号帳３１３、５１３Ａ、５１３Ｂを参照して符号化して補正LSP符号Dfを得て出力する。補正ベクトル符号帳３１３、５１３Ａ、５１３Ｂに記憶しておく各候補補正ベクトルはTL次のベクトルとしておけばよい。
補正ベクトル符号化部３１２及び５１２は、補正ベクトルUfの要素の一部からなるベクトルである低次補正ベクトルU’fを補正ベクトル符号帳３１３、５１３Ａ、５１３Ｂを参照して符号化して補正LSP符号Dfを得て出力する。補正ベクトル符号帳３１３、５１３Ａ、５１３Ｂに記憶しておく各候補補正ベクトルはTL次のベクトルとしておけばよい。
＜補正ベクトル復号部４１１、６１１＞
補正ベクトル復号部４１１、６１１は、補正LSP符号Dfを受け取り、補正ベクトル符号帳４１２、６１２Ａ、６１２Ｂを参照して、補正LSP符号Dfを復号して復号低次補正ベクトル^U’fを得て出力する。復号低次補正ベクトル^U’f＝(uf[1],uf[2],…,uf[TL])TはTL次のベクトルである。補正ベクトル符号帳４１２、６１２Ａ、６１２Ｂに記憶しておく各候補補正ベクトルは、補正ベクトル符号帳３１３、５１３Ａ、５１３Ｂと同様に、TL次のベクトルとしておけばよい。
補正ベクトル復号部４１１、６１１は、補正LSP符号Dfを受け取り、補正ベクトル符号帳４１２、６１２Ａ、６１２Ｂを参照して、補正LSP符号Dfを復号して復号低次補正ベクトル^U’fを得て出力する。復号低次補正ベクトル^U’f＝(uf[1],uf[2],…,uf[TL])TはTL次のベクトルである。補正ベクトル符号帳４１２、６１２Ａ、６１２Ｂに記憶しておく各候補補正ベクトルは、補正ベクトル符号帳３１３、５１３Ａ、５１３Ｂと同様に、TL次のベクトルとしておけばよい。
＜非予測対応加算部４１３＞
非予測対応加算部４１３は、制御信号Cと復号差分ベクトル^Sf=(^sf[1],^sf[2],…,^sf[p])Tとを受け取る。
非予測対応加算部４１３は、制御信号Cと復号差分ベクトル^Sf=(^sf[1],^sf[2],…,^sf[p])Tとを受け取る。
非予測対応加算部４１３は、補正復号処理を実行することを示す制御信号Cや、正の整数（または正の整数を表す符号）を制御信号Cとして受け取った場合、要は、スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きい場合、(A-1)および／または(B-1)の場合には、さらに復号低次補正ベクトル^U’fも受け取る。そして、非予測対応加算部４１３は、TL次以下の各次については復号低次補正ベクトル^U’fと復号差分ベクトル^Sfと非予測対応平均ベクトルYの要素を加算し、p次以下のTL次を超える各次については復号差分ベクトル^Sfと非予測対応平均ベクトルYの要素を加算して得られる復号非予測対応LSPパラメータベクトル^Φfを生成して出力する。すなわち、復号非予測対応LSPパラメータベクトル^Φfは、^Φf=(uf[1]+y[1]+^sf[1],uf[2]+y[2]+^sf[2],…,uf[TL]+y[TL]+^sf[TL],y[TL+1]+^sf[TL+1],…,y[p]+^sf[p])である。
非予測対応加算部４１３は、補正復号処理を実行しないことを示す制御信号Cや、０を制御信号Cとして受け取った場合、要は、スペクトル包絡の山谷が所定の基準より大きくない場合、すなわち上記の例では(A-1)および／または(B-1)以外の場合には、復号低次補正ベクトル^U’fを受け取らない。そして、非予測対応加算部４１３は、復号差分ベクトル^Sfと非予測対応平均ベクトルYとを加算して得られる復号非予測対応LSPパラメータベクトル^Φf=Y+^Sfを生成して出力する。
これにより、低次LSPパラメータを優先して符号化歪を低減させることで、歪の増大を抑えつつ第一〜第三実施形態の方法よりも符号量の増大を抑えることができる。
＜全実施形態の変形例２＞
第一〜第三実施形態では、LSP計算部の入力を線形予測係数af[1],af[2],…,af[p]としていたが、例えば、線形予測係数の各係数af[i]にγのi乗を乗じた係数の系列af[1]×γ,af[2]×γ2,…,af[p]×γpをLSP計算部の入力としてもよい。
第一〜第三実施形態では、LSP計算部の入力を線形予測係数af[1],af[2],…,af[p]としていたが、例えば、線形予測係数の各係数af[i]にγのi乗を乗じた係数の系列af[1]×γ,af[2]×γ2,…,af[p]×γpをLSP計算部の入力としてもよい。
また、第一〜第三実施形態では符号化や復号の対象をLSPパラメータとしていたが、線形予測係数そのものやISPパラメータなどの線形予測係数に変換可能な係数であれば何れの係数を符号化や復号の対象としてもよい。
＜その他の変形例＞
本発明は上記の実施形態及び変形例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。
本発明は上記の実施形態及び変形例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。
＜プログラム及び記録媒体＞
また、上記の実施形態及び変形例で説明した各装置における各種の処理機能をコンピュータによって実現してもよい。その場合、各装置が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。そして、このプログラムをコンピュータで実行することにより、上記各装置における各種の処理機能がコンピュータ上で実現される。
また、上記の実施形態及び変形例で説明した各装置における各種の処理機能をコンピュータによって実現してもよい。その場合、各装置が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。そして、このプログラムをコンピュータで実行することにより、上記各装置における各種の処理機能がコンピュータ上で実現される。
この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等どのようなものでもよい。
また、このプログラムの流通は、例えば、そのプログラムを記録したＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を販売、譲渡、貸与等することによって行う。さらに、このプログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することにより、このプログラムを流通させてもよい。
このようなプログラムを実行するコンピュータは、例えば、まず、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、一旦、自己の記憶部に格納する。そして、処理の実行時、このコンピュータは、自己の記憶部に格納されたプログラムを読み取り、読み取ったプログラムに従った処理を実行する。また、このプログラムの別の実施形態として、コンピュータが可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することとしてもよい。さらに、このコンピュータにサーバコンピュータからプログラムが転送されるたびに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することとしてもよい。また、サーバコンピュータから、このコンピュータへのプログラムの転送は行わず、その実行指示と結果取得のみによって処理機能を実現する、いわゆるＡＳＰ（Application Service Provider）型のサービスによって、上述の処理を実行する構成としてもよい。なお、プログラムには、電子計算機による処理の用に供する情報であってプログラムに準ずるもの（コンピュータに対する直接の指令ではないがコンピュータの処理を規定する性質を有するデータ等）を含むものとする。
また、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させることにより、各装置を構成することとしたが、これらの処理内容の少なくとも一部をハードウェア的に実現することとしてもよい。
Claims (8)
- 複数次の線形予測係数に変換可能な係数を符号化して第一符号を得る第一符号化部と、
(A-1)前記複数次の線形予測係数に変換可能な係数に対応するスペクトル包絡の山谷の大きさに対応する指標Ｑが所定の閾値Th1以上である場合、および／または、(B-1)前記スペクトル包絡の山谷の小ささに対応する指標Ｑ’が所定の閾値Th1’以下である場合、少なくとも前記第一符号化部の量子化誤差を符号化して第二符号を得る第二符号化部とを含み、
前記量子化誤差は、前記複数次のうちの低次の量子化誤差である、
符号化装置。 - 複数次の線形予測係数に変換可能な係数を符号化して第一符号を得る第一符号化部と、
(A-1)前記複数次の線形予測係数に変換可能な係数に対応するスペクトル包絡の山谷の大きさに対応する指標Ｑが所定の閾値Th1以上である場合、および／または、(B-1)前記スペクトル包絡の山谷の小ささに対応する指標Ｑ’が所定の閾値Th1’以下である場合、少なくとも前記第一符号化部の量子化誤差を符号化して第二符号を得る第二符号化部とを含み、
前記第二符号化部は、(A-2)前記指標Ｑが大きいほど、および／または、(B-2)前記指標Ｑ’が小さいほど、ビット数の多い前記第二符号を得る、
符号化装置。 - 複数次の線形予測係数に変換可能な係数を符号化して第一符号を得る第一符号化部と、
前記複数次の線形予測係数に変換可能な係数に対応するスペクトル包絡の山谷の小ささに対応する指標Ｑ’が所定の閾値Th1’以下である場合、少なくとも前記第一符号化部の量子化誤差を符号化して第二符号を得る第二符号化部とを含み、
前記線形予測係数に変換可能な係数は、線スペクトル対のパラメータであり、
前記指標Ｑ’は、前記第一符号に対応する全次または低次の量子化済みの線スペクトル対のパラメータの隣り合うパラメータ間の差分と、最低次の量子化済みの線スペクトル対のパラメータと、のうちの最小値である、
符号化装置。 - 複数次の線形予測係数に変換可能な係数を符号化して第一符号を得る第一符号化ステップと、
(A-1)前記複数次の線形予測係数に変換可能な係数に対応するスペクトル包絡の山谷の大きさに対応する指標Ｑが所定の閾値Th1以上である場合、および／または、(B-1)前記スペクトル包絡の山谷の小ささに対応する指標Ｑ’が所定の閾値Th1’以下である場合、少なくとも前記第一符号化ステップの量子化誤差を符号化して第二符号を得る第二符号化ステップとを含み、
前記量子化誤差は、前記複数次のうちの低次の量子化誤差である、
符号化方法。 - 複数次の線形予測係数に変換可能な係数を符号化して第一符号を得る第一符号化ステップと、
(A-1)前記複数次の線形予測係数に変換可能な係数に対応するスペクトル包絡の山谷の大きさに対応する指標Ｑが所定の閾値Th1以上である場合、および／または、(B-1)前記スペクトル包絡の山谷の小ささに対応する指標Ｑ’が所定の閾値Th1’以下である場合、少なくとも前記第一符号化ステップの量子化誤差を符号化して第二符号を得る第二符号化ステップとを含み、
前記第二符号化ステップは、(A-2)前記指標Ｑが大きいほど、および／または、(B-2)前記指標Ｑ’が小さいほど、ビット数の多い前記第二符号を得る、
符号化方法。 - 複数次の線形予測係数に変換可能な係数を符号化して第一符号を得る第一符号化ステップと、
前記複数次の線形予測係数に変換可能な係数に対応するスペクトル包絡の山谷の小ささに対応する指標Ｑ’が所定の閾値Th1’以下である場合、少なくとも前記第一符号化ステップの量子化誤差を符号化して第二符号を得る第二符号化ステップとを含み、
前記線形予測係数に変換可能な係数は、線スペクトル対のパラメータであり、
前記指標Ｑ’は、前記第一符号に対応する全次または低次の量子化済みの線スペクトル対のパラメータの隣り合うパラメータ間の差分と、最低次の量子化済みの線スペクトル対のパラメータと、のうちの最小値である、
符号化方法。 - 請求項４から請求項６の何れかの符号化方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
- 請求項４から請求項６の何れかの符号化方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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