JP7380837B2 - 音信号符号化方法、音信号復号方法、音信号符号化装置、音信号復号装置、プログラム及び記録媒体 - Google Patents

音信号符号化方法、音信号復号方法、音信号符号化装置、音信号復号装置、プログラム及び記録媒体 Download PDF

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Description

本発明は、２チャネルの音信号をエンベデッド符号化／復号する技術に関する。
２チャネルの音信号とモノラルの音信号をエンベデッド符号化／復号する技術としては、非特許文献１の技術がある。非特許文献１には、入力された左チャネルの音信号と入力された右チャネルの音信号を加算したモノラル信号を得て、モノラル信号を符号化（モノラル符号化）してモノラル局部復号信号を得て、左チャネルと右チャネルのそれぞれについて、入力された音信号とモノラル局部復号信号との差分を符号化する技術が開示されている（Figure 8などを参照）。非特許文献１の技術では、差分の符号化において、各チャネルの音信号とモノラル信号との差分だけではなく、モノラル符号化の量子化誤差も符号化することで、復号側での各チャネルの復号音信号に含まれるモノラル信号の量子化誤差を低減して、各チャネルの復号音信号の音質劣化を抑えている。
一方、高音質なモノラル復号信号を得られるモノラル符号化方式としては、非特許文献２の技術がある。非特許文献１のモノラル符号化として非特許文献２の3GPP EVS規格のような高音質のモノラル符号化方式を用いれば、より高音質な２チャネルの音信号とモノラルの音信号のエンベデッド符号化／復号を実現できる可能性がある。
Bernhard Grill, Bodo Teichmann, "Scalable Joint Stereo Coding" AES 1998 3GPP EVS規格書（3GPP TS26.445）
非特許文献２のモノラル符号化方式では、モノラル局部復号信号を得るためにフレーム長を超えるアルゴリズム遅延を要する。非特許文献１のモノラル符号化として非特許文献２のようなモノラル符号化方式を用いると、低遅延が要求される利用形態では、モノラル局部復号信号を得るためのアルゴリズム遅延が課題となる。また、モノラル局部復号信号を得るためには符号化装置内で復号処理も行う必要が生じることから、低演算量が要求される利用形態では、モノラル局部復号信号を得るための演算処理量が課題となる。
そこで本発明では、２チャネルの音信号について、モノラル局部復号信号を得るための遅延や演算処理量を要することなく、各チャネルの復号音信号の音質劣化を抑えたエンベデッド符号化／復号を提供することを目的とする。
本発明の一態様は、入力された音信号をフレームごとに符号化する音信号符号化方法であって、入力された左チャネル入力音信号と入力された右チャネル入力音信号を混合した信号であるダウンミックス信号を得るダウンミックスステップと、左チャネル入力音信号とダウンミックス信号から、左チャネル減算利得αと、左チャネル減算利得αを表す符号である左チャネル減算利得符号Ｃαと、を得る左チャネル減算利得推定ステップと、対応するサンプルtごとに、ダウンミックス信号のサンプル値xM(t)と左チャネル減算利得αとを乗算した値を左チャネル入力音信号のサンプル値xL(t)から減算した値xL(t)-α×xM(t)による系列を左チャネル差分信号として得る左チャネル信号減算ステップと、右チャネル入力音信号とダウンミックス信号から、右チャネル減算利得βと、右チャネル減算利得βを表す符号である右チャネル減算利得符号Ｃβと、を得る右チャネル減算利得推定ステップと、対応するサンプルtごとに、ダウンミックス信号のサンプル値xM(t)と右チャネル減算利得βとを乗算した値を右チャネル入力音信号のサンプル値xR(t)から減算した値xR(t)-β×xM(t)による系列を右チャネル差分信号として得る右チャネル信号減算ステップと、ダウンミックス信号を符号化してモノラル符号ＣＭを得るモノラル符号化ステップと、左チャネル差分信号と右チャネル差分信号を符号化してステレオ符号ＣＳを得るステレオ符号化ステップと、を含み、モノラル符号化ステップでダウンミックス信号の符号化に用いられるビット数をbM、ステレオ符号化ステップで左チャネル差分信号の符号化に用いられるビット数をbL、ステレオ符号化ステップで右チャネル差分信号の符号化に用いられるビット数をbR、として、左チャネル減算利得推定ステップでは、0より大きく1未満の値であり、bL=bMであるときには0.5であり、bLがbMよりも多いほど0.5よりも0に近く、bLがbMよりも少ないほど0.5よりも1に近い値である左チャネル補正係数cLと、ダウンミックス信号の左チャネル入力音信号に対する正規化された内積値rLと、の乗算値の量子化値を左チャネル減算利得αとして得て、左チャネル減算利得αまたは正規化された内積値rLの量子化値に対応する符号を左チャネル減算利得符号Ｃαとして得て、右チャネル減算利得推定ステップでは、0より大きく1未満の値であり、bR=bMであるときには0.5であり、bRがbMよりも多いほど0.5よりも0に近く、bRがbMよりも少ないほど0.5よりも1に近い値である右チャネル補正係数cRと、ダウンミックス信号の右チャネル入力音信号に対する正規化された内積値rRと、の乗算値の量子化値を右チャネル減算利得βとして得て、右チャネル減算利得βまたは正規化された内積値rRの量子化値に対応する符号を右チャネル減算利得符号Ｃβとして得る、ことを特徴とする。
本発明の一態様は、入力された音信号をフレームごとに符号化する音信号符号化方法であって、入力された左チャネル入力音信号と入力された右チャネル入力音信号を混合した信号であるダウンミックス信号を得るダウンミックスステップと、左チャネル入力音信号とダウンミックス信号から、左チャネル減算利得αと、左チャネル減算利得αを表す符号である左チャネル減算利得符号Ｃαと、を得る左チャネル減算利得推定ステップと、対応するサンプルtごとに、ダウンミックス信号のサンプル値xM(t)と左チャネル減算利得αとを乗算した値を左チャネル入力音信号のサンプル値xL(t)から減算した値xL(t)-α×xM(t)による系列を左チャネル差分信号として得る左チャネル信号減算ステップと、右チャネル入力音信号とダウンミックス信号から、右チャネル減算利得βと、右チャネル減算利得βを表す符号である右チャネル減算利得符号Ｃβと、を得る右チャネル減算利得推定ステップと、対応するサンプルtごとに、ダウンミックス信号のサンプル値xM(t)と右チャネル減算利得βとを乗算した値を右チャネル入力音信号のサンプル値xR(t)から減算した値xR(t)-β×xM(t)による系列を右チャネル差分信号として得る右チャネル信号減算ステップと、ダウンミックス信号を符号化してモノラル符号ＣＭを得るモノラル符号化ステップと、左チャネル差分信号と右チャネル差分信号を符号化してステレオ符号ＣＳを得るステレオ符号化ステップと、を含み、モノラル符号化ステップでダウンミックス信号の符号化に用いられるビット数をbM、ステレオ符号化ステップで左チャネル差分信号の符号化に用いられるビット数をbL、ステレオ符号化ステップで右チャネル差分信号の符号化に用いられるビット数をbR、として、左チャネル減算利得推定ステップでは、0より大きく1未満の値であり、bL=bMであるときには0.5であり、bLがbMよりも多いほど0.5よりも0に近く、bLがbMよりも少ないほど0.5よりも1に近い値である左チャネル補正係数cLと、ダウンミックス信号の左チャネル入力音信号に対する正規化された内積値rLと、予め定めた0より大きく1より小さい値である左チャネル用係数値と、の乗算値の量子化値を左チャネル減算利得αとして得て、左チャネル減算利得α、または、正規化された内積値rLの量子化値、または、正規化された内積値rLと左チャネル用係数値とを乗算した値の量子化値、に対応する符号を左チャネル減算利得符号Ｃαとして得て、右チャネル減算利得推定ステップでは、0より大きく1未満の値であり、bR=bMであるときには0.5であり、bRがbMよりも多いほど0.5よりも0に近く、bRがbMよりも少ないほど0.5よりも1に近い値である右チャネル補正係数cRと、ダウンミックス信号の右チャネル入力音信号に対する正規化された内積値rRと、予め定めた0より大きく1より小さい値である右チャネル用係数値と、の乗算値の量子化値を右チャネル減算利得βとして得て、右チャネル減算利得β、または、正規化された内積値rRの量子化値、または、正規化された内積値rRと右チャネル用係数値とを乗算した値の量子化値、に対応する符号を右チャネル減算利得符号Ｃβとして得る、ことを特徴とする。
本発明の一態様は、入力された音信号をフレームごとに符号化する音信号符号化方法であって、入力された左チャネル入力音信号と入力された右チャネル入力音信号を混合した信号であるダウンミックス信号を得るダウンミックスステップと、左チャネル入力音信号とダウンミックス信号から、左チャネル減算利得αと、左チャネル減算利得αを表す符号である左チャネル減算利得符号Ｃαと、を得る左チャネル減算利得推定ステップと、対応するサンプルtごとに、ダウンミックス信号のサンプル値xM(t)と左チャネル減算利得αとを乗算した値を左チャネル入力音信号のサンプル値xL(t)から減算した値xL(t)-α×xM(t)による系列を左チャネル差分信号として得る左チャネル信号減算ステップと、右チャネル入力音信号とダウンミックス信号から、右チャネル減算利得βと、右チャネル減算利得βを表す符号である右チャネル減算利得符号Ｃβと、を得る右チャネル減算利得推定ステップと、対応するサンプルtごとに、ダウンミックス信号のサンプル値xM(t)と右チャネル減算利得βとを乗算した値を右チャネル入力音信号のサンプル値xR(t)から減算した値xR(t)-β×xM(t)による系列を右チャネル差分信号として得る右チャネル信号減算ステップと、ダウンミックス信号を符号化してモノラル符号ＣＭを得るモノラル符号化ステップと、左チャネル差分信号と右チャネル差分信号を符号化してステレオ符号ＣＳを得るステレオ符号化ステップと、を含み、モノラル符号化ステップでダウンミックス信号の符号化に用いられるビット数をbM、ステレオ符号化ステップで左チャネル差分信号の符号化に用いられるビット数をbL、ステレオ符号化ステップで右チャネル差分信号の符号化に用いられるビット数をbR、として、左チャネル減算利得推定ステップでは、0より大きく1未満の値であり、bL=bMであるときには0.5であり、bLがbMよりも多いほど0.5よりも0に近く、bLがbMよりも少ないほど0.5よりも1に近い値である左チャネル補正係数cLと、ダウンミックス信号の左チャネル入力音信号に対する正規化された内積値rLと、フレームごとに定まる0以上1以下の値である左チャネル用係数値と、の乗算値の量子化値を左チャネル減算利得αとして得て、左チャネル減算利得α、または、正規化された内積値rLの量子化値、または、正規化された内積値rLと左チャネル用係数値とを乗算した値の量子化値、に対応する符号を左チャネル減算利得符号Ｃαとして得て、右チャネル減算利得推定ステップでは、0より大きく1未満の値であり、bR=bMであるときには0.5であり、bRがbMよりも多いほど0.5よりも0に近く、bRがbMよりも少ないほど0.5よりも1に近い値である右チャネル補正係数cRと、ダウンミックス信号の右チャネル入力音信号に対する正規化された内積値rRと、フレームごとに定まる0以上1以下の値である右チャネル用係数値と、の乗算値の量子化値を右チャネル減算利得βとして得て、前記右チャネル減算利得β、または、前記正規化された内積値rRの量子化値、または、前記正規化された内積値rRと前記右チャネル用係数値とを乗算した値の量子化値、に対応する符号を前記右チャネル減算利得符号Ｃβとして得る、ことを特徴とする。
本発明の一態様は、入力された符号をフレームごとに復号して音信号を得る音信号復号方法であって、入力されたモノラル符号ＣＭを復号してモノラル復号音信号を得るモノラル復号ステップと、入力されたステレオ符号ＣＳを復号して左チャネル復号差分信号と右チャネル復号差分信号を得るステレオ復号ステップと、入力された左チャネル減算利得符号Ｃαを復号して左チャネル減算利得αを得る左チャネル減算利得復号ステップと、対応するサンプルtごとに、左チャネル復号差分信号のサンプル値^yL(t)と、モノラル復号音信号のサンプル値^xM(t)と左チャネル減算利得αとを乗算した値と、を加算した値^yL(t)+α×^xM(t)による系列を左チャネル復号音信号として得る左チャネル信号加算ステップと、入力された右チャネル減算利得符号Ｃβを復号して右チャネル減算利得βを得る右チャネル減算利得復号ステップと、対応するサンプルtごとに、右チャネル復号差分信号のサンプル値^yR(t)と、モノラル復号音信号のサンプル値^xM(t)と右チャネル減算利得βとを乗算した値と、を加算した値^yR(t)+β×^xM(t)による系列を右チャネル復号音信号として得る右チャネル信号加算ステップと、を含み、モノラル復号ステップでモノラル復号音信号の復号に用いられるビット数をbM、ステレオ復号ステップで左チャネル復号差分信号の復号に用いられるビット数をbL、ステレオ復号ステップで右チャネル復号差分信号の復号に用いられるビット数をbR、として、左チャネル減算利得復号ステップでは、左チャネル減算利得符号Ｃαを復号して復号値^rLを得て、0より大きく1未満の値であり、bL=bMである場合に0.5であり、bLがbMよりも多いほど0.5よりも0に近く、bLがbMよりも少ないほど0.5よりも1に近い値である左チャネル補正係数cLと、左チャネル減算利得符号Ｃαを復号して得た復号値^rLと、の乗算値を左チャネル減算利得αとして得て、右チャネル減算利得復号ステップでは、右チャネル減算利得符号Ｃβを復号して復号値^rRを得て、0より大きく1未満の値であり、bR=bMである場合に0.5であり、bRがbMよりも多いほど0.5よりも0に近く、bRがbMよりも少ないほど0.5よりも1に近い値である右チャネル補正係数cRと、右チャネル減算利得符号Ｃβを復号して得た復号値^rRと、の乗算値を右チャネル減算利得βとして得ることを特徴とする。
本発明によれば、モノラル局部復号信号を得るための遅延の増加や演算処理量を要することなく、２チャネルの音信号について、各チャネルの復号音信号の音質劣化を抑えたエンベデッド符号化／復号を提供することができる。
第１実施形態と第４実施形態の符号化装置の例を示すブロック図である。 第１実施形態の符号化装置の処理の例を示す流れ図である。 第１実施形態の復号装置の例を示すブロック図である。 第１実施形態の復号装置の処理の例を示す流れ図である。 第１実施形態の左チャネル減算利得推定部と右チャネル減算利得推定部の処理の例を示す流れ図である。 第１実施形態の左チャネル減算利得推定部と右チャネル減算利得推定部の処理の例を示す流れ図である。 第１実施形態の左チャネル減算利得復号部と右チャネル減算利得復号部の処理の例を示す流れ図である。 第１実施形態の左チャネル減算利得推定部と右チャネル減算利得推定部の処理の例を示す流れ図である。 第１実施形態の左チャネル減算利得推定部と右チャネル減算利得推定部の処理の例を示す流れ図である。 第２実施形態と第３実施形態の符号化装置の例を示すブロック図である。 第２実施形態の符号化装置の処理の例を示す流れ図である。 第２実施形態の復号装置の例を示すブロック図である。 第２実施形態の復号装置の処理の例を示す流れ図である。 第３実施形態の符号化装置の処理の例を示す流れ図である。 第４実施形態の符号化装置の処理の例を示す流れ図である。 本発明の実施形態における各装置を実現するコンピュータの機能構成の一例を示す図である。
＜第１実施形態＞
第１実施形態の符号化装置と復号装置について説明する。なお、明細書及び特許請求の範囲において、符号化装置のことを音信号符号化装置、符号化方法のことを音信号符号化方法、復号装置のことを音信号復号装置、復号方法のことを音信号復号方法と呼ぶこともある。
≪符号化装置１００≫
第１実施形態の符号化装置１００は、図１に示す通り、ダウンミックス部１１０と左チャネル減算利得推定部１２０と左チャネル信号減算部１３０と右チャネル減算利得推定部１４０と右チャネル信号減算部１５０とモノラル符号化部１６０とステレオ符号化部１７０を含む。符号化装置１００は、例えば20msの所定の時間長のフレーム単位で、入力された２チャネルステレオの時間領域の音信号を符号化して、後述するモノラル符号ＣＭと左チャネル減算利得符号Ｃαと右チャネル減算利得符号Ｃβとステレオ符号ＣＳとを得て出力する。符号化装置に入力される２チャネルステレオの時間領域の音信号は、例えば、音声や音楽などの音を２個のマイクロホンそれぞれで収音してＡＤ変換して得られたディジタルの音声信号又は音響信号であり、左チャネルの入力音信号と右チャネルの入力音信号から成る。符号化装置が出力する符号、すなわち、モノラル符号ＣＭと左チャネル減算利得符号Ｃαと右チャネル減算利得符号Ｃβとステレオ符号ＣＳ、は復号装置へ入力される。符号化装置１００は、各フレームについて、図２に例示するステップＳ１１０からステップＳ１７０の処理を行う。
［ダウンミックス部１１０］
ダウンミックス部１１０には、符号化装置１００に入力された左チャネルの入力音信号と、符号化装置１００に入力された右チャネルの入力音信号と、が入力される。ダウンミックス部１１０は、入力された左チャネルの入力音信号と右チャネルの入力音信号から、左チャネルの入力音信号と右チャネルの入力音信号を混合した信号であるダウンミックス信号を得て出力する（ステップＳ１１０）。
例えば、フレーム当たりのサンプル数をTとすると、ダウンミックス部１１０には、符号化装置１００にフレーム単位で入力された左チャネルの入力音信号xL(1), xL(2), ..., xL(T)と右チャンネルの入力音信号xR(1), xR(2), ..., xR(T)が入力される。ここで、Tは正の整数であり、例えば、フレーム長が20msであり、サンプリング周波数が32kHzであれば、Tは640である。ダウンミックス部１１０は、入力された左チャネルの入力音信号と右チャネルの入力音信号の対応するサンプルごとのサンプル値の平均値による系列をダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)として得て出力する。すなわち、各サンプル番号をtとすると、xM(t)=(xL(t)+xR(t))/2である。
［左チャネル減算利得推定部１２０］
左チャネル減算利得推定部１２０には、符号化装置１００に入力された左チャネルの入力音信号xL(1), xL(2), ..., xL(T)と、ダウンミックス部１１０が出力したダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)と、が入力される。左チャネル減算利得推定部１２０は、入力された左チャネルの入力音信号とダウンミックス信号から、左チャネル減算利得αと、左チャネル減算利得αを表す符号である左チャネル減算利得符号Ｃαと、を得て出力する（ステップＳ１２０）。左チャネル減算利得推定部１２０は、左チャネル減算利得αと左チャネル減算利得符号Ｃαを、量子化誤差を最小化する原理に基づく方法で求める。量子化誤差を最小化する原理とこの原理に基づく方法については後述する。
［左チャネル信号減算部１３０］
左チャネル信号減算部１３０には、符号化装置１００に入力された左チャネルの入力音信号xL(1), xL(2), ..., xL(T)と、ダウンミックス部１１０が出力したダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)と、左チャネル減算利得推定部１２０が出力した左チャネル減算利得αと、が入力される。左チャネル信号減算部１３０は、対応するサンプルtごとに、ダウンミックス信号のサンプル値xM(t)と左チャネル減算利得αとを乗算した値α×xM(t)を左チャネルの入力音信号のサンプル値xL(t)から減算した値xL(t)-α×xM(t)による系列を左チャネル差分信号yL(1), yL(2), ..., yL(T)として得て出力する（ステップＳ１３０）。すなわち、yL(t)=xL(t)-α×xM(t)である。非特許文献１などの従来の符号化装置では、ダウンミックス信号ではなくモノラル符号化の局部復号信号である量子化済みダウンミックス信号を用いて左チャネル差分信号を得るが、符号化装置１００においては、局部復号信号を得るための遅延や演算処理量を要さないようにするために、左チャネル信号減算部１３０では、モノラル符号化の局部復号信号である量子化済みのダウンミックス信号ではなく、ダウンミックス部１１０が得た量子化されていないダウンミックス信号xM(t)を用いる。
［右チャネル減算利得推定部１４０］
右チャネル減算利得推定部１４０には、符号化装置１００に入力された右チャネルの入力音信号xR(1), xR(2), ..., xR(T)と、ダウンミックス部１１０が出力したダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)と、が入力される。右チャネル減算利得推定部１４０は、入力された右チャネルの入力音信号とダウンミックス信号から、右チャネル減算利得βと、右チャネル減算利得βを表す符号である右チャネル減算利得符号Ｃβと、を得て出力する（ステップＳ１４０）。右チャネル減算利得推定部１４０は、右チャネル減算利得βと右チャネル減算利得符号Ｃβを、量子化誤差を最小化する原理に基づく方法で求める。量子化誤差を最小化する原理とこの原理に基づく方法については後述する。
［右チャネル信号減算部１５０］
右チャネル信号減算部１５０には、符号化装置１００に入力された右チャネルの入力音信号xR(1), xR(2), ..., xR(T)と、ダウンミックス部１１０が出力したダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)と、右チャネル減算利得推定部１４０が出力した右チャネル減算利得βと、が入力される。右チャネル信号減算部１５０は、対応するサンプルtごとに、ダウンミックス信号のサンプル値xM(t)と右チャネル減算利得βとを乗算した値β×xM(t)を右チャネルの入力音信号のサンプル値xR(t)から減算した値xR(t)-β×xM(t)による系列を右チャネル差分信号yR(1), yR(2), ..., yR(T)として得て出力する（ステップＳ１５０）。すなわち、yR(t)=xR(t)-β×xM(t)である。右チャネル信号減算部１５０では、左チャネル信号減算部１３０と同様に、符号化装置１００において局部復号信号を得るための遅延や演算処理量を要さないようにするために、モノラル符号化の局部復号信号である量子化済みのダウンミックス信号ではなく、ダウンミックス部１１０が得た量子化されていないダウンミックス信号xM(t)を用いる。
［モノラル符号化部１６０］
モノラル符号化部１６０には、ダウンミックス部１１０が出力したダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)が入力される。モノラル符号化部１６０は、入力されたダウンミックス信号を所定の符号化方式でbMビットで符号化してモノラル符号ＣＭを得て出力する（ステップＳ１６０）。すなわち、入力されたTサンプルのダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)からbMビットのモノラル符号ＣＭを得て出力する。符号化方式としては、どのようなものを用いてもよく、例えば3GPP EVS規格のような符号化方式を用いればよい。
［ステレオ符号化部１７０］
ステレオ符号化部１７０には、左チャネル信号減算部１３０が出力した左チャネル差分信号yL(1), yL(2), ..., yL(T)と、右チャネル信号減算部１５０が出力した右チャネル差分信号yR(1), yR(2), ..., yR(T)と、が入力される。ステレオ符号化部１７０は、入力された左チャネル差分信号と右チャネル差分信号を所定の符号化方式で合計bsビットで符号化してステレオ符号ＣＳを得て出力する（ステップＳ１７０）。すなわち、入力されたTサンプルの左チャネル差分信号yL(1), yL(2), ..., yL(T)と、入力されたTサンプルの右チャネル差分信号yR(1), yR(2), ..., yR(T)と、から合計bSビットのステレオ符号ＣＳを得て出力する。符号化方式としては、どのようなものを用いてもよく、例えばMPEG-4 AAC規格のステレオ復号方式に対応するステレオ符号化方式を用いてもよいし、入力された左チャネル差分信号と右チャネル差分信号それぞれを独立して符号化するものを用いてもよく、符号化により得られた符号全てを合わせたものをステレオ符号ＣＳとすればよい。
入力された左チャネル差分信号と右チャネル差分信号それぞれを独立して符号化する場合には、ステレオ符号化部１７０は、左チャネル差分信号をbLビットで符号化し、右チャネル差分信号をbRビットで符号化する。すなわち、ステレオ符号化部１７０は、入力されたTサンプルの左チャネル差分信号yL(1), yL(2), ..., yL(T)からbLビットの左チャネル差分符号ＣＬを得て、入力されたTサンプルの右チャネル差分信号yR(1), yR(2), ..., yR(T)からbRビットの右チャネル差分符号ＣＲを得て、左チャネル差分符号ＣＬと右チャネル差分符号ＣＲを合わせたものをステレオ符号ＣＳとして出力する。ここで、bLビットとbRビットの合計がbSビットである。
入力された左チャネル差分信号と右チャネル差分信号を１つの符号化方式の中で合わせて符号化する場合には、ステレオ符号化部１７０は、左チャネル差分信号と右チャネル差分信号を合計bSビットで符号化する。すなわち、ステレオ符号化部１７０は、入力されたTサンプルの左チャネル差分信号yL(1), yL(2), ..., yL(T)と、入力されたTサンプルの右チャネル差分信号yR(1), yR(2), ..., yR(T)と、からbSビットのステレオ符号ＣＳを得て出力する。
≪復号装置２００≫
第１実施形態の復号装置２００は、図３に示す通り、モノラル復号部２１０とステレオ復号部２２０と左チャネル減算利得復号部２３０と左チャネル信号加算部２４０と右チャネル減算利得復号部２５０と右チャネル信号加算部２６０とを含む。復号装置２００は、対応する符号化装置１００と同じ時間長のフレーム単位で、入力されたモノラル符号ＣＭと左チャネル減算利得符号Ｃαと右チャネル減算利得符号Ｃβとステレオ符号ＣＳを復号して、フレーム単位の２チャネルステレオの時間領域の復号音信号（後述する左チャネル復号音信号と右チャネル復号音信号）を得て出力する。復号装置２００は、図３に破線で示すように、モノラルの時間領域の復号音信号（後述するモノラル復号音信号）も出力してもよい。復号装置２００が出力した復号音信号は、例えば、ＤＡ変換され、スピーカで再生されることで、受聴可能とされる。復号装置２００は、各フレームについて、図４に例示するステップＳ２１０からステップＳ２６０の処理を行う。
［モノラル復号部２１０］
モノラル復号部２１０には、復号装置２００に入力されたモノラル符号ＣＭが入力される。モノラル復号部２１０は、入力されたモノラル符号ＣＭを所定の復号方式で復号してモノラル復号音信号^xM(1), ^xM(2), ..., ^xM(T)を得て出力する（ステップＳ２１０）。所定の復号方式としては、対応する符号化装置１００のモノラル符号化部１６０で用いた符号化方式に対応する復号方式を用いる。モノラル符号ＣＭのビット数はbMである。
［ステレオ復号部２２０］
ステレオ復号部２２０には、復号装置２００に入力されたステレオ符号ＣＳが入力される。ステレオ復号部２２０は、入力されたステレオ符号ＣＳを所定の復号方式で復号して、左チャネル復号差分信号^yL(1), ^yL(2), ..., ^yL(T)と、右チャネル復号差分信号^yR(1), ^yR(2), ..., ^yR(T)と、を得て出力する（ステップＳ２２０）。所定の復号方式としては、対応する符号化装置１００のステレオ符号化部１７０で用いた符号化方式に対応する復号方式を用いる。ステレオ符号ＣＳの合計ビット数はbSである。
［左チャネル減算利得復号部２３０］
左チャネル減算利得復号部２３０には、復号装置２００に入力された左チャネル減算利得符号Ｃαが入力される。左チャネル減算利得復号部２３０は、左チャネル減算利得符号Ｃαを復号して左チャネル減算利得αを得て出力する（ステップＳ２３０）。左チャネル減算利得復号部２３０が左チャネル減算利得符号Ｃαを復号して左チャネル減算利得αを得る方法については後述する。
［左チャネル信号加算部２４０］
左チャネル信号加算部２４０には、モノラル復号部２１０が出力したモノラル復号音信号^xM(1), ^xM(2), ..., ^xM(T)と、ステレオ復号部２２０が出力した左チャネル復号差分信号^yL(1), ^yL(2), ..., ^yL(T)と、左チャネル減算利得復号部２３０が出力した左チャネル減算利得αと、が入力される。左チャネル信号加算部２４０は、対応するサンプルtごとに、左チャネル復号差分信号のサンプル値^yL(t)と、モノラル復号音信号のサンプル値^xM(t)と左チャネル減算利得αとを乗算した値α×^xM(t)と、を加算した値^yL(t)+α×^xM(t)による系列を左チャネル復号音信号^xL(1), ^xL(2), ..., ^xL(T)として得て出力する（ステップＳ２４０）。すなわち、^xL(t)=^yL(t)+α×^xM(t)である。
［右チャネル減算利得復号部２５０］
右チャネル減算利得復号部２５０には、復号装置２００に入力された右チャネル減算利得符号Ｃβが入力される。右チャネル減算利得復号部２５０は、右チャネル減算利得符号Ｃβを復号して右チャネル減算利得βを得て出力する（ステップＳ２５０）。右チャネル減算利得復号部２５０が右チャネル減算利得符号Ｃβを復号して右チャネル減算利得βを得る方法については後述する。
［右チャネル信号加算部２６０］
右チャネル信号加算部２６０には、モノラル復号部２１０が出力したモノラル復号音信号^xM(1), ^xM(2), ..., ^xM(T)と、ステレオ復号部２２０が出力した右チャネル復号差分信号^yR(1), ^yR(2), ..., ^yR(T)と、右チャネル減算利得復号部２５０が出力した右チャネル減算利得βと、が入力される。右チャネル信号加算部２６０は、対応するサンプルtごとに、右チャネル復号差分信号のサンプル値^yR(t)と、モノラル復号音信号のサンプル値^xM(t)と右チャネル減算利得βとを乗算した値β×^xM(t)と、を加算した値^yR(t)+β×^xM(t)による系列を右チャネル復号音信号^xR(1), ^xR(2), ..., ^xR(T)として得て出力する（ステップＳ２６０）。すなわち、^xR(t)=^yR(t)+β×^xM(t)である。
〔量子化誤差を最小化する原理〕
以下、量子化誤差を最小化する原理について説明する。ステレオ符号化部１７０において入力された左チャネル差分信号と右チャネル差分信号を１つの符号化方式の中で合わせて符号化する場合には、左チャネル差分信号の符号化に用いるビット数bLと右チャネル差分信号の符号化に用いるビット数bRは陽に定まっていないこともあり得るが、以下では、左チャネル差分信号の符号化に用いるビット数がbLであり、右チャネル差分信号の符号化に用いるビット数がbRであるとして説明する。また、以下では主に左チャネルについて説明するが、右チャネルについても同様である。
上述した符号化装置１００は、左チャネルの入力音信号xL(1), xL(2), ..., xL(T)の各サンプル値から、ダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)の各サンプル値に左チャネル減算利得αを乗算して得た値を減算して得た値からなる左チャネル差分信号yL(1), yL(2), ..., yL(T)をbLビットで符号化して、ダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)をbMビットで符号化する。また、上述した復号装置２００は、bLビットの符号から左チャネル復号差分信号^yL(1), ^yL(2), ..., ^yL(T)（以下では、「量子化済み左チャネル差分信号」ともいう）を復号し、bMビットの符号からモノラル復号音信号^xM(1), ^xM(2), ..., ^xM(T)（以下では、「量子化済みダウンミックス信号」ともいう）を復号した後、復号により得た量子化済みダウンミックス信号^xM(1), ^xM(2), ..., ^xM(T)の各サンプル値に左チャネル減算利得αを乗算して得た値を復号により得た量子化済み左チャネル差分信号^yL(1), ^yL(2), ..., ^yL(T)の各サンプル値に加算することで左チャネルの復号音信号である左チャネル復号音信号^xL(1), ^xL(2), ..., ^xL(T)を得る。符号化装置１００及び復号装置２００は、上記の処理で得られる左チャネルの復号音信号が有する量子化誤差のエネルギーが小さくなるように設計されるべきである。
入力信号を符号化・復号して得られる復号信号が有する量子化誤差（以下、便宜的に「符号化により生じる量子化誤差」という）のエネルギーは、多くの場合、入力信号のエネルギーにおおよそ比例し、符号化に用いるサンプルごとのビット数の値に対して指数的に小さくなる傾向にある。したがって、左チャネル差分信号の符号化により生じる量子化誤差のサンプルあたりの平均エネルギーは正の数σL 2を用いて下記の式（１－０－１）のように推定でき、ダウンミックス信号の符号化により生じる量子化誤差のサンプルあたりの平均エネルギーは正の数σM 2を用いて下記の式（１－０－２）のように推定できる。
Figure 0007380837000001
Figure 0007380837000002
ここで仮に、左チャネルの入力音信号xL(1), xL(2), ..., xL(T)とダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)が同一の系列とみなせるほど各サンプル値が近い値となっているとする。例えば、左チャネルの入力音信号xL(1), xL(2), ..., xL(T)と右チャネルの入力信号xR(1), xR(2), ..., xR(T)が、背景雑音や反響が多くない環境下で、２個のマイクロホンから等距離にある音源が発した音を収音して得たものであるケースなどが、この条件に相当する。この条件の下では左チャネル差分信号yL(1), yL(2), ..., yL(T)の各サンプル値は、ダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)の各サンプル値に(1-α)を乗算して得た値と等価となる。したがって、左チャネル差分信号のエネルギーはダウンミックス信号のエネルギーの(1-α)2倍で表せることから、上記のσL 2は上記のσM 2を用いて(1-α)2×σM 2と置き換えることができるため、左チャネル差分信号の符号化により生じる量子化誤差のサンプルあたりの平均エネルギーは下記の式（１－１）のように推定できる。
Figure 0007380837000003
また、復号装置において量子化済み左チャネル差分信号に加算する信号が有する量子化誤差のサンプルあたりの平均エネルギー、すなわち、復号により得た量子化済みダウンミックス信号の各サンプル値と左チャネル減算利得αとを乗算して得た値の系列が有する量子化誤差のサンプルあたりの平均エネルギーは、下記の式（１－２）のように推定できる。
Figure 0007380837000004
左チャネル差分信号の符号化により生じる量子化誤差と、復号により得た量子化済みダウンミックス信号の各サンプル値に左チャネル減算利得αで乗算して得た値の系列が有する量子化誤差と、が互いに相関を持たないと仮定すると、左チャネルの復号音信号が有する量子化誤差のサンプルあたりの平均エネルギーは、式（１－１）と式（１－２）の和で推定される。左チャネルの復号音信号が有する量子化誤差のエネルギーを最小化する左チャネル減算利得αは、下記の式（１－３）のように求められる。
Figure 0007380837000005
つまり、左チャネルの入力音信号xL(1), xL(2), ..., xL(T)とダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)が同一の系列とみなせるほど各サンプル値が近い値となっている条件において左チャネルの復号音信号が有する量子化誤差を最小化するためには、左チャネル減算利得推定部１２０は左チャネル減算利得αを式（１－３）で求めればよい。式（１－３）で得られる左チャネル減算利得αは、0より大きく1未満の値であり、２つの符号化に用いるビット数であるbLとbMが等しいときには0.5であり、左チャネル差分信号を符号化するためのビット数bLがダウンミックス信号を符号化するためのビット数bMよりも多いほど0.5より0に近い値であり、ダウンミックス信号を符号化するためのビット数bMが左チャネル差分信号を符号化するためのビット数bLよりも多いほど0.5より1に近い値である。
右チャネルについても同様であり、右チャネルの入力音信号xR(1), xR(2), ..., xR(T)とダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)が同一の系列とみなせるほど各サンプル値が近い値となっている条件において右チャネルの復号音信号が有する量子化誤差を最小化するためには、右チャネル減算利得推定部１４０は右チャネル減算利得βを下記の式（１－３－２）で求めればよい。
Figure 0007380837000006
式（１－３－２）で得られる右チャネル減算利得βは、0より大きく1未満の値であり、２つの符号化に用いるビット数であるbRとbMが等しいときには0.5であり、右チャネル差分信号を符号化するためのビット数bRがダウンミックス信号を符号化するためのビット数bMよりも多いほど0.5より0に近い値であり、ダウンミックス信号を符号化するためのビット数bMが右チャネル差分信号を符号化するためのビット数bRよりも多いほど0.5より1に近い値である。
次に、左チャネルの入力音信号xL(1), xL(2), ..., xL(T)とダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)が同一の系列とみなせない場合も含む、左チャネルの復号音信号が有する量子化誤差のエネルギーを最小化する原理について説明する。
左チャネルの入力音信号xL(1), xL(2), ..., xL(T)とダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)の正規化された内積値rLは、下記の式（１－４）で表される。
Figure 0007380837000007
式（１－４）によって得られる正規化された内積値rLは、実数値であって、ダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)の各サンプル値に実数値rL'を乗算してサンプル値の系列rL'×xM(1), rL'×xM(2), ..., rL'×xM(T)を得たときに、得られたサンプル値の系列と左チャネルの入力音信号の各サンプル値との差分により得られる系列xL(1)-rL'×xM(1), xL(2)-rL'×xM(2), ..., xL(T)-rL'×xM(T)のエネルギーが最小となる実数値rL'と同じ値である。
左チャネルの入力音信号xL(1), xL(2), ..., xL(T)は、各サンプル番号tについて、xL(t)=rL×xM(t)+(xL(t)- rL×xM(t))と分解できる。ここで、xL(t)- rL×xM(t)の各値によって構成される系列を直交信号xL’(1), xL’(2), ..., xL’(T)とすると、当該分解によれば、左チャネル差分信号の各サンプル値yL(t)=xL(t)-αxM(t)は、ダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)の各サンプル値xM(t)に、正規化された内積値rL及び左チャネル減算利得αを用いた(rL-α)を乗算して得た値(rL-α)×xM(t)と、直交信号の各サンプル値xL’(t)との和(rL-α)×xM(t)+xL’(t)と等価となる。直交信号xL’(1), xL’(2), ..., xL’(T)はダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)に対して直交性、つまり内積が0となる性質を示すため、左チャネル差分信号のエネルギーはダウンミックス信号のエネルギーを(rL-α)2倍したものと、直交信号のエネルギーとの和で表される。したがって、左チャネル差分信号をbLビットで符号化することにより生じる量子化誤差のサンプルあたりの平均エネルギーは正の数σ2を用いて下記の式（１－５）のように推定できる。
Figure 0007380837000008
左チャネル差分信号の符号化により生じる量子化誤差と、復号により得られた量子化済みダウンミックス信号の各サンプル値に左チャネル減算利得αを乗算して得た値の系列が有する量子化誤差と、が互いに相関を持たないと仮定すると、左チャネルの復号音信号が有する量子化誤差のサンプルあたりの平均エネルギーは、式（１－５）と式（１－２）の和で推定される。左チャネルの復号音信号が有する量子化誤差のエネルギーを最小化する左チャネル減算利得αは、下記の式（１－６）のように求められる。
Figure 0007380837000009
つまり、左チャネルの復号音信号が有する量子化誤差を最小化するためには、左チャネル減算利得推定部１２０は左チャネル減算利得αを式（１－６）で求めればよい。すなわち、この量子化誤差のエネルギーを最小化する原理を考慮すると、左チャネル減算利得αには、正規化された内積値rLと、符号化に用いるビット数であるbLとbMによって決まる値である補正係数と、を乗算したものを使用するべきである。当該補正係数は、0より大きく1未満の値であり、左チャネル差分信号を符号化するためのビット数bLとダウンミックス信号を符号化するためのビット数bMが同じであるときには0.5であり、左チャネル差分信号を符号化するためのビット数bLがダウンミックス信号を符号化するためのビット数bMよりも多いほど0.5より0に近く、左チャネル差分信号を符号化するためのビット数bLがダウンミックス信号を符号化するためのビット数bMよりも少ないほど0.5より1に近い値である。
右チャネルについても同様であり、右チャネルの復号音信号が有する量子化誤差を最小化するためには、右チャネル減算利得推定部１４０は右チャネル減算利得βを下記の式（１－６－２）で求めればよい。
Figure 0007380837000010
ここで、rRは、右チャネルの入力音信号xR(1), xR(2), ..., xR(T)とダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)の正規化された内積値であり、下記の式（１－４－２）で表される。
Figure 0007380837000011
すなわち、この量子化誤差のエネルギーを最小化する原理を考慮すると、右チャネル減算利得βには、正規化された内積値rRと、符号化に用いるビット数であるbRとbMによって決まる値である補正係数と、を乗算したものを使用するべきである。当該補正係数は、0より大きく1未満の値であり、右チャネル差分信号を符号化するためのビット数bRがダウンミックス信号を符号化するためのビット数bMよりも多いほど0.5よりも0に近く、右チャネル差分信号を符号化するためのビット数がダウンミックス信号を符号化するためのビット数よりも少ないほど0.5よりも1に近い値である。
〔量子化誤差を最小化する原理に基づく減算利得の推定と復号〕
上述した量子化誤差を最小化する原理に基づく減算利得の推定と復号の具体例を説明する。各例では、符号化装置１００において減算利得の推定を行う左チャネル減算利得推定部１２０と右チャネル減算利得推定部１４０、復号装置２００において減算利得の復号を行う左チャネル減算利得復号部２３０と右チャネル減算利得復号部２５０、について説明する。
〔〔例１〕〕
例１は、左チャネルの入力音信号xL(1), xL(2), ..., xL(T)とダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)が同一の系列とみなせない場合も含む、左チャネルの復号音信号が有する量子化誤差のエネルギーを最小化する原理と、右チャネルの入力音信号xR(1), xR(2), ..., xR(T)とダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)が同一の系列とみなせない場合も含む、右チャネルの復号音信号が有する量子化誤差のエネルギーを最小化する原理と、に基づくものである。
〔〔〔左チャネル減算利得推定部１２０〕〕〕
左チャネル減算利得推定部１２０には、左チャネル減算利得の候補αcand(a)と当該候補に対応する符号Ｃαcand(a)との組が複数組（A組、a=1, ..., A）予め記憶されている。左チャネル減算利得推定部１２０は、図５に示す以下のステップＳ１２０－１１からステップＳ１２０－１４を行う。
左チャネル減算利得推定部１２０は、まず、入力された左チャネルの入力音信号xL(1), xL(2), ..., xL(T)とダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)から、式（１－４）によりダウンミックス信号の左チャネルの入力音信号に対する正規化された内積値rLを得る（ステップＳ１２０－１１）。また、左チャネル減算利得推定部１２０は、ステレオ符号化部１７０において左チャネル差分信号yL(1), yL(2), ..., yL(T)の符号化に用いるビット数bLと、モノラル符号化部１６０においてダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)の符号化に用いるビット数bMと、フレーム当たりのサンプル数Tと、を用いて下記の式（１－７）により左チャネル補正係数cLを得る（ステップＳ１２０－１２）。
Figure 0007380837000012
左チャネル減算利得推定部１２０は、次に、ステップＳ１２０－１１で得た正規化された内積値rLとステップＳ１２０－１２で得た左チャネル補正係数cLとを乗算した値を得る（ステップＳ１２０－１３）。左チャネル減算利得推定部１２０は、次に、記憶されている左チャネル減算利得の候補αcand(1), ..., αcand(A)のうちのステップＳ１２０－１３で得た乗算値cL×rLに最も近い候補（乗算値cL×rLの量子化値）を左チャネル減算利得αとして得て、記憶されている符号Ｃαcand(1), ..., Ｃαcand(A)のうちの左チャネル減算利得αに対応する符号を左チャネル減算利得符号Ｃαとして得る（ステップＳ１２０－１４）。
なお、ステレオ符号化部１７０において左チャネル差分信号yL(1), yL(2), ..., yL(T)の符号化に用いるビット数bLが陽に定まっていない場合には、ステレオ符号化部１７０が出力するステレオ符号ＣＳのビット数bsの２分の１（すなわち、bs/2）をビット数bLとして用いればよい。また、左チャネル補正係数cLは、式（１－７）そのもので得られる値ではなく、0より大きく1未満の値であり、左チャネル差分信号yL(1), yL(2), ..., yL(T)の符号化に用いるビット数bLとダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)の符号化に用いるビット数bMが同じであるときには0.5であり、ビット数bLがビット数bMよりも多いほど0.5より0に近く、ビット数bLがビット数bMよりも少ないほど0.5より1に近い値としてもよい。これらは、後述する各例でも同様である。
〔〔〔右チャネル減算利得推定部１４０〕〕〕
右チャネル減算利得推定部１４０には、右チャネル減算利得の候補βcand(b)と当該候補に対応する符号Ｃβcand(b)との組が複数組（B組、b=1, ..., B）予め記憶されている。右チャネル減算利得推定部１４０は、図５に示す以下のステップＳ１４０－１１からステップＳ１４０－１４を行う。
右チャネル減算利得推定部１４０は、まず、入力された右チャネルの入力音信号xR(1), xR(2), ..., xR(T)とダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)から、式（１－４－２）によりダウンミックス信号の右チャネルの入力音信号に対する正規化された内積値rRを得る（ステップＳ１４０－１１）。また、右チャネル減算利得推定部１４０は、ステレオ符号化部１７０において右チャネル差分信号yR(1), yR(2), ..., yR(T)の符号化に用いるビット数bRと、モノラル符号化部１６０においてダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)の符号化に用いるビット数bMと、フレーム当たりのサンプル数Tと、を用いて下記の式（１－７－２）により右チャネル補正係数cRを得る（ステップＳ１４０－１２）。
Figure 0007380837000013
右チャネル減算利得推定部１４０は、次に、ステップＳ１４０－１１で得た正規化された内積値rRとステップＳ１４０－１２で得た右チャネル補正係数cRとを乗算した値を得る（ステップＳ１４０－１３）。右チャネル減算利得推定部１４０は、次に、記憶されている右チャネル減算利得の候補βcand(1), ..., βcand(B)のうちのステップＳ１４０－１３で得た乗算値cR×rRに最も近い候補（乗算値cR×rRの量子化値）を右チャネル減算利得βとして得て、記憶されている符号Ｃβcand(1), ..., Ｃβcand(B)のうちの右チャネル減算利得βに対応する符号を右チャネル減算利得符号Ｃβとして得る（ステップＳ１４０－１４）。
なお、ステレオ符号化部１７０において右チャネル差分信号yR(1), yR(2), ..., yR(T)の符号化に用いるビット数bRが陽に定まっていない場合には、ステレオ符号化部１７０が出力するステレオ符号ＣＳのビット数bsの２分の１（すなわち、bs/2）をビット数bRとして用いればよい。また、右チャネル補正係数cRは、式（１－７－２）そのもので得られる値ではなく、0より大きく1未満の値であり、右チャネル差分信号yR(1), yR(2), ..., yR(T)の符号化に用いるビット数bRとダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)の符号化に用いるビット数bMが同じであるときには0.5であり、ビット数bRがビット数bMよりも多いほど0.5より0に近く、ビット数bRがビット数bMよりも少ないほど0.5より1に近い値としてもよい。これらは、後述する各例でも同様である。
〔〔〔左チャネル減算利得復号部２３０〕〕〕
左チャネル減算利得復号部２３０には、対応する符号化装置１００の左チャネル減算利得推定部１２０に記憶されているものと同じ、左チャネル減算利得の候補αcand(a)と当該候補に対応する符号Ｃαcand(a)との組が複数組（A組、a=1, ..., A）予め記憶されている。左チャネル減算利得復号部２３０は、記憶されている符号Ｃαcand(1), ..., Ｃαcand(A)のうちの入力された左チャネル減算利得符号Ｃαに対応する左チャネル減算利得の候補を左チャネル減算利得αとして得る（ステップＳ２３０－１１）。
〔〔〔右チャネル減算利得復号部２５０〕〕〕
右チャネル減算利得復号部２５０には、対応する符号化装置１００の右チャネル減算利得推定部１４０に記憶されているものと同じ、右チャネル減算利得の候補βcand(b)と当該候補に対応する符号Ｃβcand(b)との組が複数組（B組、b=1, ..., B）予め記憶されている。右チャネル減算利得復号部２５０は、記憶されている符号Ｃβcand(1), ..., Ｃβcand(B)のうちの入力された右チャネル減算利得符号Ｃβに対応する右チャネル減算利得の候補を右チャネル減算利得βとして得る（ステップＳ２５０－１１）。
なお、左チャネルと右チャネルでは同じ減算利得の候補や符号を用いればよく、上述したAとBを同じ値として、左チャネル減算利得推定部１２０と左チャネル減算利得復号部２３０に記憶されている左チャネル減算利得の候補αcand(a)と当該候補に対応する符号Ｃαcand(a)との組と、右チャネル減算利得推定部１４０と右チャネル減算利得復号部２５０に記憶されている右チャネル減算利得の候補βcand(b)と当該候補に対応する符号Ｃβcand(b)との組と、を同じにしてもよい。
〔〔例１の変形例〕〕
符号化装置１００で左チャネル差分信号の符号化に用いるビット数bLは復号装置２００で左チャネル差分信号の復号に用いるビット数であり、符号化装置１００でダウンミックス信号の符号化に用いるビット数bMの値は復号装置２００でダウンミックス信号の復号に用いるビット数であるので、補正係数cLは符号化装置１００でも復号装置２００でも同じ値を計算することができる。したがって、正規化された内積値rLを符号化と復号の対象として、符号化装置１００と復号装置２００で正規化された内積値の量子化値^rLに補正係数cLを乗算して左チャネル減算利得αを得てもよい。右チャネルについても同様である。この形態を例１の変形例として説明する。
〔〔〔左チャネル減算利得推定部１２０〕〕〕
左チャネル減算利得推定部１２０には、左チャネルの正規化された内積値の候補rLcand(a)と当該候補に対応する符号Ｃαcand(a)との組が複数組（A組、a=1, ..., A）予め記憶されている。左チャネル減算利得推定部１２０は、図６に示す通り、例１でも説明したステップＳ１２０－１１とステップＳ１２０－１２と、下記のステップＳ１２０－１５とステップＳ１２０－１６と、を行う。
左チャネル減算利得推定部１２０は、まず、例１の左チャネル減算利得推定部１２０のステップＳ１２０－１１と同様に、入力された左チャネルの入力音信号xL(1), xL(2), ..., xL(T)とダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)から、式（１－４）によりダウンミックス信号の左チャネルの入力音信号に対する正規化された内積値rLを得る（ステップＳ１２０－１１）。左チャネル減算利得推定部１２０は、次に、記憶されている左チャネルの正規化された内積値の候補rLcand(1), ..., rLcand(A)のうちのステップＳ１２０－１１で得た正規化された内積値rLに最も近い候補（正規化された内積値rLの量子化値）^rLを得て、記憶されている符号Ｃαcand(1), ..., Ｃαcand(A)のうちの当該最も近い候補^rLに対応する符号を左チャネル減算利得符号Ｃαとして得る（ステップＳ１２０－１５）。また、左チャネル減算利得推定部１２０は、例１の左チャネル減算利得推定部１２０のステップＳ１２０－１２と同様に、ステレオ符号化部１７０において左チャネル差分信号yL(1), yL(2), ..., yL(T)の符号化に用いるビット数bLと、モノラル符号化部１６０においてダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)の符号化に用いるビット数bMと、フレーム当たりのサンプル数Tと、を用いて式（１－７）により左チャネル補正係数cLを得る（ステップＳ１２０－１２）。左チャネル減算利得推定部１２０は、次に、ステップＳ１２０－１５で得た正規化された内積値の量子化値^rLとステップＳ１２０－１２で得た左チャネル補正係数cLとを乗算した値を左チャネル減算利得αとして得る（ステップＳ１２０－１６）。
〔〔〔右チャネル減算利得推定部１４０〕〕〕
右チャネル減算利得推定部１４０には、右チャネルの正規化された内積値の候補rRcand(b)と当該候補に対応する符号Ｃβcand(b)との組が複数組（B組、b=1, ..., B）予め記憶されている。右チャネル減算利得推定部１４０は、図６に示す通り、例１でも説明したステップＳ１４０－１１とステップＳ１４０－１２と、下記のステップＳ１４０－１５とステップＳ１４０－１６と、を行う。
右チャネル減算利得推定部１４０は、まず、例１の右チャネル減算利得推定部１４０のステップＳ１４０－１１と同様に、入力された右チャネルの入力音信号xR(1), xR(2), ..., xR(T)とダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)から、式（１－４－２）によりダウンミックス信号の右チャネルの入力音信号に対する正規化された内積値rRを得る（ステップＳ１４０－１１）。右チャネル減算利得推定部１４０は、次に、記憶されている右チャネルの正規化された内積値の候補rRcand(1), ..., rRcand(B)のうちのステップＳ１４０－１１で得た正規化された内積値rRに最も近い候補（正規化された内積値rRの量子化値）^rRを得て、記憶されている符号Ｃβcand(1), ..., Ｃβcand(B)のうちの当該最も近い候補^rRに対応する符号を右チャネル減算利得符号Ｃβとして得る（ステップＳ１４０－１５）。また、右チャネル減算利得推定部１４０は、例１の右チャネル減算利得推定部１４０のステップＳ１４０－１２と同様に、ステレオ符号化部１７０において右チャネル差分信号yR(1), yR(2), ..., yR(T)の符号化に用いるビット数bRと、モノラル符号化部１６０においてダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)の符号化に用いるビット数bMと、フレーム当たりのサンプル数Tと、を用いて式（１－７－２）により右チャネル補正係数cRを得る（ステップＳ１４０－１２）。右チャネル減算利得推定部１４０は、次に、ステップＳ１４０－１５で得た正規化された内積値の量子化値^rRとステップＳ１４０－１２で得た右チャネル補正係数cRとを乗算した値を右チャネル減算利得βとして得る（ステップＳ１４０－１６）。
〔〔〔左チャネル減算利得復号部２３０〕〕〕
左チャネル減算利得復号部２３０には、対応する符号化装置１００の左チャネル減算利得推定部１２０に記憶されているものと同じ、左チャネルの正規化された内積値の候補rLcand(a)と当該候補に対応する符号Ｃαcand(a)との組が複数組（A組、a=1, ..., A）予め記憶されている。左チャネル減算利得復号部２３０は、図７に示す以下のステップＳ２３０－１２からステップＳ２３０－１４を行う。
左チャネル減算利得復号部２３０は、記憶されている符号Ｃαcand(1), ..., Ｃαcand(A)のうちの入力された左チャネル減算利得符号Ｃαに対応する左チャネルの正規化された内積値の候補を左チャネルの正規化された内積値の復号値^rLとして得る（ステップＳ２３０－１２）。また、左チャネル減算利得復号部２３０は、ステレオ復号部２２０において左チャネル復号差分信号^yL(1), ^yL(2), ..., ^yL(T)の復号に用いるビット数bLと、モノラル復号部２１０においてモノラル復号音信号^xM(1), ^xM(2), ..., ^xM(T)の復号に用いるビット数bMと、フレーム当たりのサンプル数Tと、を用いて式（１－７）により左チャネル補正係数cLを得る（ステップＳ２３０－１３）。左チャネル減算利得復号部２３０は、次に、ステップＳ２３０－１２で得た正規化された内積値の復号値^rLとステップＳ２３０－１３で得た左チャネル補正係数cLとを乗算した値を左チャネル減算利得αとして得る（ステップＳ２３０－１４）。
なお、ステレオ符号ＣＳが左チャネル差分符号ＣＬと右チャネル差分符号ＣＲを合わせたものである場合には、ステレオ復号部２２０において左チャネル復号差分信号^yL(1), ^yL(2), ..., ^yL(T)の復号に用いるビット数bLとは左チャネル差分符号ＣＬのビット数である。ステレオ復号部２２０において左チャネル復号差分信号^yL(1), ^yL(2), ..., ^yL(T)の復号に用いるビット数bLが陽に定まっていない場合には、ステレオ復号部２２０に入力されるステレオ符号ＣＳのビット数bsの２分の１（すなわち、bs/2）をビット数bLとして用いればよい。モノラル復号部２１０においてモノラル復号音信号^xM(1), ^xM(2), ..., ^xM(T)の復号に用いるビット数bMとは、モノラル符号ＣＭのビット数である。左チャネル補正係数cLは、式（１－７）そのもので得られる値ではなく、0より大きく1未満の値であり、左チャネル復号差分信号^yL(1), ^yL(2), ..., ^yL(T)の復号に用いるビット数bLとモノラル復号音信号^xM(1), ^xM(2), ..., ^xM(T)の復号に用いるビット数bMが同じであるときには0.5であり、ビット数bLがビット数bMよりも多いほど0.5より0に近く、ビット数bLがビット数bMよりも少ないほど0.5より1に近い値としてもよい。
〔〔〔右チャネル減算利得復号部２５０〕〕〕
右チャネル減算利得復号部２５０には、対応する符号化装置１００の右チャネル減算利得推定部１４０に記憶されているものと同じ、右チャネルの正規化された内積値の候補rRcand(b)と当該候補に対応する符号Ｃβcand(b)との組が複数組（B組、b=1, ..., B）予め記憶されている。右チャネル減算利得復号部２５０は、図７に示す以下のステップＳ２５０－１２からステップＳ２５０－１４を行う。
右チャネル減算利得復号部２５０は、記憶されている符号Ｃβcand(1), ..., Ｃβcand(B)のうちの入力された右チャネル減算利得符号Ｃβに対応する右チャネルの正規化された内積値の候補を右チャネルの正規化された内積値の復号値^rRとして得る（ステップＳ２５０－１２）。また、右チャネル減算利得復号部２５０は、ステレオ復号部２２０において右チャネル復号差分信号^yR(1), ^yR(2), ..., ^yR(T)の復号に用いるビット数bRと、モノラル復号部２１０においてモノラル復号音信号^xM(1), ^xM(2), ..., ^xM(T)の復号に用いるビット数bMと、フレーム当たりのサンプル数Tと、を用いて式（１－７－２）により右チャネル補正係数cRを得る（ステップＳ２５０－１３）。右チャネル減算利得復号部２５０は、次に、ステップＳ２５０－１２で得た正規化された内積値の復号値^rRとステップＳ２５０－１３で得た右チャネル補正係数cRとを乗算した値を右チャネル減算利得βとして得る（ステップＳ２５０－１４）。
なお、ステレオ符号ＣＳが左チャネル差分符号ＣＬと右チャネル差分符号ＣＲを合わせたものである場合には、ステレオ復号部２２０において右チャネル復号差分信号^yR(1), ^yR(2), ..., ^yR(T)の復号に用いるビット数bRとは右チャネル差分符号ＣＲのビット数である。ステレオ復号部２２０において右チャネル復号差分信号^yR(1), ^yR(2), ..., ^yR(T)の復号に用いるビット数bRが陽に定まっていない場合には、ステレオ復号部２２０に入力されるステレオ符号ＣＳのビット数bsの２分の１（すなわち、bs/2）をビット数bRとして用いればよい。モノラル復号部２１０においてモノラル復号音信号^xM(1), ^xM(2), ..., ^xM(T)の復号に用いるビット数bMとは、モノラル符号ＣＭのビット数である。右チャネル補正係数cRは、式（１－７－２）そのもので得られる値ではなく、0より大きく1未満の値であり、右チャネル復号差分信号^yR(1), ^yR(2), ..., ^yR(T)の復号に用いるビット数bRとモノラル復号音信号^xM(1), ^xM(2), ..., ^xM(T)の復号に用いるビット数bMが同じであるときには0.5であり、ビット数bRがビット数bMよりも多いほど0.5より0に近く、ビット数bRがビット数bMよりも少ないほど0.5より1に近い値としてもよい。
なお、左チャネルと右チャネルでは同じ正規化された内積値の候補や符号を用いればよく、上述したAとBを同じ値として、左チャネル減算利得推定部１２０と左チャネル減算利得復号部２３０に記憶されている左チャネルの正規化された内積値の候補rLcand(a)と当該候補に対応する符号Ｃαcand(a)との組と、右チャネル減算利得推定部１４０と右チャネル減算利得復号部２５０に記憶されている右チャネルの正規化された内積値の候補rRcand(b)と当該候補に対応する符号Ｃβcand(b)との組と、を同じにしてもよい。
なお、符号Ｃαは、実質的には左チャネル減算利得αに対応する符号であること、符号化装置１００と復号装置２００の説明中で文言を整合させる目的、などから左チャネル減算利得符号と呼んでいるが、正規化された内積値を表すものであることからすると左チャネル内積符号などと呼んでもよいものである。符号Ｃβについても同様であり、右チャネル内積符号などと呼んでもよい。
〔〔例２〕〕
正規化された内積値として過去のフレームの入力の値も考慮した値を用いる例を例２として説明する。例２は、フレーム内での最適性、すなわち、左チャネルの復号音信号が有する量子化誤差のエネルギーの最小化と右チャネルの復号音信号が有する量子化誤差のエネルギーの最小化は厳密には保証されないが、左チャネル減算利得αのフレーム間の急激な変動と右チャネル減算利得βのフレーム間の急激な変動を少なくして、当該変動に由来して復号音信号に生じるノイズを低減するものである。すなわち、例２は、復号音信号が有する量子化誤差のエネルギーを小さくすることに加えて復号音信号の聴覚品質も考慮したものである。
例２は、符号化側、すなわち、左チャネル減算利得推定部１２０と右チャネル減算利得推定部１４０は例１と異なるが、復号側、すなわち、左チャネル減算利得復号部２３０と右チャネル減算利得復号部２５０は例１と同じである。以下、例２が例１と異なる点を中心に説明する。
〔〔〔左チャネル減算利得推定部１２０〕〕〕
左チャネル減算利得推定部１２０は、図８に示す通り、下記のステップＳ１２０－１１１からステップＳ１２０－１１３と、例１で説明したステップＳ１２０－１２からステップＳ１２０－１４と、を行う。
左チャネル減算利得推定部１２０は、まず、入力された左チャネルの入力音信号xL(1), xL(2), ..., xL(T)と、入力されたダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)と、前のフレームで用いた内積値EL(-1)と、を用いて、下記の式（１－８）により、現在のフレームで用いる内積値EL(0)を得る（ステップＳ１２０－１１１）。
Figure 0007380837000014
ここで、εLは、０より大きく１未満の予め定めた値であり、左チャネル減算利得推定部１２０に予め記憶されている。なお、左チャネル減算利得推定部１２０は、得た内積値EL(0)を、「前のフレームで用いた内積値EL(-1)」として次のフレームで用いるために、左チャネル減算利得推定部１２０内に記憶する。
左チャネル減算利得推定部１２０は、また、入力されたダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)と、前のフレームで用いたダウンミックス信号のエネルギーEM(-1)と、を用いて、下記の式（１－９）により、現在のフレームで用いるダウンミックス信号のエネルギーEM(0)を得る（ステップＳ１２０－１１２）。
Figure 0007380837000015
ここで、εMは、０より大きく１未満で予め定めた値であり、左チャネル減算利得推定部１２０に予め記憶されている。なお、左チャネル減算利得推定部１２０は、得たダウンミックス信号のエネルギーEM(0)を、「前のフレームで用いたダウンミックス信号のエネルギーEM(-1)」として次のフレームで用いるために、左チャネル減算利得推定部１２０内に記憶する。
左チャネル減算利得推定部１２０は、次に、ステップＳ１２０－１１１で得た現在のフレームで用いる内積値EL(0)と、ステップＳ１２０－１１２で得た現在のフレームで用いるダウンミックス信号のエネルギーEM(0)を用いて、正規化された内積値rLを下記の式（１－１０）で得る（ステップＳ１２０－１１３）。
Figure 0007380837000016
左チャネル減算利得推定部１２０は、また、ステップＳ１２０－１２を行い、次に、ステップＳ１２０－１１で得た正規化された内積値rLに代えて上述したステップＳ１２０－１１３で得た正規化された内積値rLを用いてステップＳ１２０－１３を行い、さらに、ステップＳ１２０－１４を行う。
なお、上記のεL及びεMは、１に近いほど正規化された内積値rLには過去のフレームの左チャネルの入力音信号とダウンミックス信号の影響が含まれやすくなり、正規化された内積値rLや、正規化された内積値rLにより得られる左チャネル減算利得αのフレーム間の変動は小さくなる。
〔〔〔右チャネル減算利得推定部１４０〕〕〕
右チャネル減算利得推定部１４０は、図８に示す通り、以下のステップＳ１４０－１１１からステップＳ１４０－１１３と、例１で説明したステップＳ１４０－１２からステップＳ１４０－１４と、を行う。
右チャネル減算利得推定部１４０は、まず、入力された右チャネルの入力音信号xR(1), xR(2), ..., xR(T)と、入力されたダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)と、前のフレームで用いた内積値ER(-1)と、を用いて、下記の式（１－８－２）により、現在のフレームで用いる内積値ER(0)を得る（ステップＳ１４０－１１１）。
Figure 0007380837000017
ここで、εRは、０より大きく１未満の予め定めた値であり、右チャネル減算利得推定部１４０に予め記憶されている。なお、右チャネル減算利得推定部１４０は、得た内積値ER(0)を、「前のフレームで用いた内積値ER(-1)」として次のフレームで用いるために、右チャネル減算利得推定部１４０内に記憶する。
右チャネル減算利得推定部１４０は、また、入力されたダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)と、前のフレームで用いたダウンミックス信号のエネルギーEM(-1)と、を用いて、式（１－９）により、現在のフレームで用いるダウンミックス信号のエネルギーEM(0)を得る（ステップＳ１４０－１１２）。右チャネル減算利得推定部１４０は、得たダウンミックス信号のエネルギーEM(0)を、「前のフレームで用いたダウンミックス信号のエネルギーEM(-1)」として次のフレームで用いるために、右チャネル減算利得推定部１４０内に記憶する。なお、左チャネル減算利得推定部１２０でも式（１－９）により現在のフレームで用いるダウンミックス信号のエネルギーEM(0)を得るので、左チャネル減算利得推定部１２０が行うステップＳ１２０－１１２と右チャネル減算利得推定部１４０が行うステップＳ１４０－１１２は何れか一方のみを行うようにしてもよい。
右チャネル減算利得推定部１４０は、次に、ステップＳ１４０－１１１で得た現在のフレームで用いる内積値ER(0)と、ステップＳ１４０－１１２で得た現在のフレームで用いるダウンミックス信号のエネルギーEM(0)を用いて、正規化された内積値rRを下記の式（１－１０－２）で得る（ステップＳ１４０－１１３）。
Figure 0007380837000018
右チャネル減算利得推定部１４０は、また、ステップＳ１４０－１２を行い、次に、ステップＳ１４０－１１で得た正規化された内積値rRに代えて上述したステップＳ１４０－１１３で得た正規化された内積値rRを用いてステップＳ１４０－１３を行い、さらに、ステップＳ１４０－１４を行う。
なお、上記のεR及びεMは、１に近いほど正規化された内積値rRには過去のフレームの右チャネルの入力音信号とダウンミックス信号の影響が含まれやすくなり、正規化された内積値rRや、正規化された内積値rRにより得られる右チャネル減算利得βのフレーム間の変動は小さくなる。
〔〔例２の変形例〕〕
例２についても、例１に対する例１の変形例と同様の変形ができる。この形態を例２の変形例として説明する。例２の変形例は、符号化側、すなわち、左チャネル減算利得推定部１２０と右チャネル減算利得推定部１４０は例１の変形例と異なるが、復号側、すなわち、左チャネル減算利得復号部２３０と右チャネル減算利得復号部２５０は例１の変形例と同じである。例２の変形例の例１の変形例と異なる点は例２と同様であるので、以下では、例２の変形例について、例１の変形例と例２を適宜参照して説明する。
〔〔〔左チャネル減算利得推定部１２０〕〕〕
左チャネル減算利得推定部１２０には、例１の変形例の左チャネル減算利得推定部１２０と同様に、左チャネルの正規化された内積値の候補rLcand(a)と当該候補に対応する符号Ｃαcand(a)との組が複数組（A組、a=1, ..., A）予め記憶されている。左チャネル減算利得推定部１２０は、図９に示す通り、例２と同じステップＳ１２０－１１１からステップＳ１２０－１１３と、例１の変形例と同じステップＳ１２０－１２とステップＳ１２０－１５とステップＳ１２０－１６と、を行う。具体的には以下の通りである。
左チャネル減算利得推定部１２０は、まず、入力された左チャネルの入力音信号xL(1), xL(2), ..., xL(T)と、入力されたダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)と、前のフレームで用いた内積値EL(-1)と、を用いて、式（１－８）により、現在のフレームで用いる内積値EL(0)を得る（ステップＳ１２０－１１１）。左チャネル減算利得推定部１２０は、また、入力されたダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)と、前のフレームで用いたダウンミックス信号のエネルギーEM(-1)と、を用いて、式（１－９）により、現在のフレームで用いるダウンミックス信号のエネルギーEM(0)を得る（ステップＳ１２０－１１２）。左チャネル減算利得推定部１２０は、次に、ステップＳ１２０－１１１で得た現在のフレームで用いる内積値EL(0)と、ステップＳ１２０－１１２で得た現在のフレームで用いるダウンミックス信号のエネルギーEM(0)を用いて、式（１－１０）により、正規化された内積値rLを得る（ステップＳ１２０－１１３）。左チャネル減算利得推定部１２０は、次に、記憶されている左チャネルの正規化された内積値の候補rLcand(1), ..., rLcand(A)のうちのステップＳ１２０－１１３で得た正規化された内積値rLに最も近い候補（正規化された内積値rLの量子化値）^rLを得て、記憶されている符号Ｃαcand(1), ..., Ｃαcand(A)のうちの当該最も近い候補^rLに対応する符号を左チャネル減算利得符号Ｃαとして得る（ステップＳ１２０－１５）。また、左チャネル減算利得推定部１２０は、ステレオ符号化部１７０において左チャネル差分信号yL(1), yL(2), ..., yL(T)の符号化に用いるビット数bLと、モノラル符号化部１６０においてダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)の符号化に用いるビット数bMと、フレーム当たりのサンプル数Tと、を用いて、式（１－７）により、左チャネル補正係数cLを得る（ステップＳ１２０－１２）。左チャネル減算利得推定部１２０は、次に、ステップＳ１２０－１５で得た正規化された内積値の量子化値^rLとステップＳ１２０－１２で得た左チャネル補正係数cLとを乗算した値を左チャネル減算利得αとして得る（ステップＳ１２０－１６）。
〔〔〔右チャネル減算利得推定部１４０〕〕〕
右チャネル減算利得推定部１４０には、例１の変形例の右チャネル減算利得推定部１４０と同様に、右チャネルの正規化された内積値の候補rRcand(b)と当該候補に対応する符号Ｃβcand(b)との組が複数組（B組、b=1, ..., B）予め記憶されている。右チャネル減算利得推定部１４０は、図９に示す通り、例２と同じステップＳ１４０－１１１からステップＳ１４０－１１３と、例１の変形例と同じステップＳ１４０－１２とステップＳ１４０－１５とステップＳ１４０－１６と、を行う。具体的には以下の通りである。
右チャネル減算利得推定部１４０は、まず、入力された右チャネルの入力音信号xR(1), xR(2), ..., xR(T)と、入力されたダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)と、前のフレームで用いた内積値ER(-1)と、を用いて、式（１－８－２）により、現在のフレームで用いる内積値ER(0)を得る（ステップＳ１４０－１１１）。右チャネル減算利得推定部１４０は、また、入力されたダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)と、前のフレームで用いたダウンミックス信号のエネルギーEM(-1)と、を用いて、式（１－９）により、現在のフレームで用いるダウンミックス信号のエネルギーEM(0)を得る（ステップＳ１４０－１１２）。右チャネル減算利得推定部１４０は、次に、ステップＳ１４０－１１１で得た現在のフレームで用いる内積値ER(0)と、ステップＳ１４０－１１２で得た現在のフレームで用いるダウンミックス信号のエネルギーEM(0)を用いて、式（１－１０－２）により、正規化された内積値rRを得る（ステップＳ１４０－１１３）。右チャネル減算利得推定部１４０は、次に、記憶されている右チャネルの正規化された内積値の候補rRcand(1), ..., rRcand(B)のうちのステップＳ１４０－１１３で得た正規化された内積値rRに最も近い候補（正規化された内積値rRの量子化値）^rRを得て、記憶されている符号Ｃβcand(1), ..., Ｃβcand(B)のうちの当該最も近い候補^rRに対応する符号を右チャネル減算利得符号Ｃβとして得る（ステップＳ１４０－１５）。また、右チャネル減算利得推定部１４０は、ステレオ符号化部１７０において右チャネル差分信号yR(1), yR(2), ..., yR(T)の符号化に用いるビット数bRと、モノラル符号化部１６０においてダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)の符号化に用いるビット数bMと、フレーム当たりのサンプル数Tと、を用いて、式（１－７－２）により右チャネル補正係数cRを得る（ステップＳ１４０－１２）。右チャネル減算利得推定部１４０は、次に、ステップＳ１４０－１５で得た正規化された内積値の量子化値^rRとステップＳ１４０－１２で得た右チャネル補正係数cRとを乗算した値を右チャネル減算利得βとして得る（ステップＳ１４０－１６）。
〔〔例３〕〕
例えば、左チャネルの入力音信号に含まれている音声や音楽などの音と、右チャネルの入力音信号に含まれている音声や音楽などの音と、が異なる場合には、ダウンミックス信号には左チャネルの入力音信号の成分も右チャネルの入力音信号の成分も含まれ得るため、左チャネル減算利得αとして大きな値を用いるほど、左チャネル復号音信号の中に本来聴こえるはずのない右チャネルの入力音信号に由来する音が含まれているように聞こえてしまい、右チャネル減算利得βとして大きな値を用いるほど、右チャネル復号音信号の中に本来聴こえるはずのない左チャネルの入力音信号に由来する音が含まれているように聞こえてしまうという課題がある。そこで、復号音信号が有する量子化誤差のエネルギーの最小化は厳密には保証されないものの、聴覚品質を考慮して、左チャネル減算利得αと右チャネル減算利得βを例１により求まる値より小さい値としてもよい。また同様に、左チャネル減算利得αと右チャネル減算利得βを例２により求まる値より小さい値としてもよい。
具体的には、左チャネルについては、例１および例２において、正規化された内積値rLと左チャネル補正係数cLの乗算値cL×rLの量子化値を左チャネル減算利得αとしていたのを、例３では、正規化された内積値rLと左チャネル補正係数cLと０より大きく１より小さい予め定めた値であるλLの乗算値λL×cL×rLの量子化値を左チャネル減算利得αとする。従って、例１や例２と同様に乗算値cL×rLを左チャネル減算利得推定部１２０での符号化と左チャネル減算利得復号部２３０での復号の対象として左チャネル減算利得符号Ｃαが乗算値cL×rLの量子化値を表すようにして、左チャネル減算利得推定部１２０と左チャネル減算利得復号部２３０が乗算値cL×rLの量子化値とλLを乗算して左チャネル減算利得αを得るようにしてもよい。または、正規化された内積値rLと左チャネル補正係数cLと予め定めた値λLの乗算値λL×cL×rLを左チャネル減算利得推定部１２０での符号化と左チャネル減算利得復号部２３０での復号の対象として、左チャネル減算利得符号Ｃαが乗算値λL×cL×rLの量子化値を表すようにしてもよい。
同様に、右チャネルについては、例１および例２において、正規化された内積値rRと右チャネル補正係数cRの乗算値cR×rRの量子化値を右チャネル減算利得βとしていたのを、例３では、正規化された内積値rRと右チャネル補正係数cRと０より大きく１より小さい予め定めた値であるλRの乗算値λR×cR×rRの量子化値を右チャネル減算利得βとする。従って、例１や例２と同様に乗算値cR×rRを右チャネル減算利得推定部１４０での符号化と右チャネル減算利得復号部２５０での復号の対象として右チャネル減算利得符号Ｃβが乗算値cR×rRの量子化値を表すようにして、右チャネル減算利得推定部１４０と右チャネル減算利得復号部２５０が乗算値cR×rRの量子化値とλRとを乗算して右チャネル減算利得βを得るようにしてもよい。または、正規化された内積値rRと左チャネル補正係数cRと予め定めた値λRの乗算値λR×cR×rRを右チャネル減算利得推定部１４０での符号化と右チャネル減算利得復号部２５０での復号の対象として、右チャネル減算利得符号Ｃβが乗算値λR×cR×rRの量子化値を表すようにしてもよい。なお、λRはλLと同じ値とするとよい。
〔〔例３の変形例〕〕
上述したように補正係数cLは符号化装置１００でも復号装置２００でも同じ値を計算することができる。従って、例１の変形例や例２の変形例と同様に正規化された内積値rLを左チャネル減算利得推定部１２０での符号化と左チャネル減算利得復号部２３０での復号の対象として左チャネル減算利得符号Ｃαが正規化された内積値rLの量子化値を表すようにして、左チャネル減算利得推定部１２０と左チャネル減算利得復号部２３０が正規化された内積値rLの量子化値と左チャネル補正係数cLと０より大きく１より小さい予め定めた値であるλLを乗算して左チャネル減算利得αを得るようにしてもよい。または、正規化された内積値rLと０より大きく１より小さい予め定めた値であるλLの乗算値λL×rLを左チャネル減算利得推定部１２０での符号化と左チャネル減算利得復号部２３０での復号の対象として、左チャネル減算利得符号Ｃαが乗算値λL×rLの量子化値を表すようにして、左チャネル減算利得推定部１２０と左チャネル減算利得復号部２３０が乗算値λL×rLの量子化値と左チャネル補正係数cLを乗算して左チャネル減算利得αを得るようにしてもよい。
右チャネルについても同様であり、補正係数cRは符号化装置１００でも復号装置２００でも同じ値を計算することができる。従って、例１の変形例や例２の変形例と同様に正規化された内積値rRを右チャネル減算利得推定部１４０での符号化と右チャネル減算利得復号部２５０での復号の対象として右チャネル減算利得符号Ｃβが正規化された内積値rRの量子化値を表すようにして、右チャネル減算利得推定部１４０と右チャネル減算利得復号部２５０が正規化された内積値rRの量子化値と右チャネル補正係数cRと０より大きく１より小さい予め定めた値であるλRを乗算して右チャネル減算利得βを得るようにしてもよい。または、正規化された内積値rRと０より大きく１より小さい予め定めた値であるλRの乗算値λR×rRを右チャネル減算利得推定部１４０での符号化と右チャネル減算利得復号部２５０での復号の対象として、右チャネル減算利得符号Ｃβが乗算値λR×rRの量子化値を表すようにして、右チャネル減算利得推定部１４０と右チャネル減算利得復号部２５０が乗算値λR×rRの量子化値と右チャネル補正係数cRを乗算して右チャネル減算利得βを得るようにしてもよい。
〔〔例４〕〕
例３の冒頭で説明した聴覚品質の課題が生じるのは左チャネルの入力音信号と右チャネルの入力音信号の相関が小さいときであって、この課題は左チャネルの入力音信号と右チャネルの入力音信号の相関が大きいときにはあまり生じない。そこで、例４では、例３の予め定めた値に代えて、左チャネルの入力音信号と右チャネルの入力音信号の相関係数である左右相関係数γを用いることで、左チャネルの入力音信号と右チャネルの入力音信号の相関が大きいほど、復号音信号が有する量子化誤差のエネルギーを小さくすることを優先し、左チャネルの入力音信号と右チャネルの入力音信号の相関が小さいほど、聴覚品質の劣化を抑えることを優先する。
例４は、符号化側は例１および例２と異なるが、復号側、すなわち、左チャネル減算利得復号部２３０と右チャネル減算利得復号部２５０は例１および例２と同じである。以下、例４が例１および例２と異なる点について説明する。
〔〔〔左右関係情報推定部１８０〕〕〕
例４の符号化装置１００は、図１に破線で示すように左右関係情報推定部１８０も含む。左右関係情報推定部１８０には、符号化装置１００に入力された左チャネルの入力音信号と、符号化装置１００に入力された右チャネルの入力音信号と、が入力される。左右関係情報推定部１８０は、入力された左チャネルの入力音信号と右チャネルの入力音信号から左右相関係数γを得て出力する（ステップＳ１８０）。
左右相関係数γは、左チャネルの入力音信号と右チャネルの入力音信号の相関係数であり、左チャネルの入力音信号のサンプル列xL(1), xL(2), ..., xL(T)と右チャネルの入力音信号のサンプル列xＲ(1), xR(2), ..., xR(T)の相関係数γ0であってもよいし、時間差を考慮した相関係数、例えば、左チャネルの入力音信号のサンプル列と、τサンプルだけ当該サンプル列より後にずれた位置にある右チャネルの入力音信号のサンプル列と、の相関係数γτであってもよい。
このτは、ある空間に配置した左チャネル用のマイクロホンで収音した音をＡＤ変換して得られた音信号が左チャネルの入力音信号であり、当該空間に配置した右チャネル用のマイクロホンで収音した音をＡＤ変換して得られた音信号が右チャネルの入力音信号である、と仮定したときの、当該空間で主に音を発している音源から左チャネル用のマイクロホンへの到達時間と、当該音源から右チャネル用のマイクロホンへの到達時間と、の差（いわゆる到来時間差）に相当する情報であり、以降では左右時間差と呼ぶ。左右時間差τは、周知の何れの方法で求めてもよく、第２実施形態の左右関係情報推定部１８１で説明する方法などで求めればよい。すなわち、上述した相関係数γτは、音源から左チャネル用のマイクロホンに到達して収音された音信号と、当該音源から右チャネル用のマイクロホンに到達して収音された音信号と、の相関係数に相当する情報である。
〔〔〔左チャネル減算利得推定部１２０〕〕〕
左チャネル減算利得推定部１２０は、ステップＳ１２０－１３に代えて、ステップＳ１２０－１１またはステップＳ１２０－１１３で得た正規化された内積値rLと、ステップＳ１２０－１２で得た左チャネル補正係数cLと、ステップＳ１８０で得た左右相関係数γと、を乗算した値を得る（ステップＳ１２０－１３”）。左チャネル減算利得推定部１２０は、次に、ステップＳ１２０－１４に代えて、記憶されている左チャネル減算利得の候補αcand(1), ..., αcand(A)のうちのステップＳ１２０－１３”で得た乗算値γ×cL×rLに最も近い候補（乗算値γ×cL×rLの量子化値）を左チャネル減算利得αとして得て、記憶されている符号Ｃαcand(1), ..., Ｃαcand(A)のうちの左チャネル減算利得αに対応する符号を左チャネル減算利得符号Ｃαとして得る（ステップＳ１２０－１４”）。
〔〔〔右チャネル減算利得推定部１４０〕〕〕
右チャネル減算利得推定部１４０は、ステップＳ１４０－１３に代えて、ステップＳ１４０－１１またはステップＳ１４０－１１３で得た正規化された内積値rRと、ステップＳ１４０－１２で得た右チャネル補正係数cRと、ステップＳ１８０で得た左右相関係数γと、を乗算した値を得る（ステップＳ１４０－１３”）。右チャネル減算利得推定部１４０は、次に、ステップＳ１４０－１４に代えて、記憶されている右チャネル減算利得の候補βcand(1), ..., βcand(B)のうちのステップＳ１４０－１３”で得た乗算値γ×cR×rRに最も近い候補（乗算値γ×cR×rRの量子化値）を右チャネル減算利得βとして得て、記憶されている符号Ｃβcand(1), ..., Ｃβcand(B)のうちの右チャネル減算利得βに対応する符号を右チャネル減算利得符号Ｃβとして得る（ステップＳ１４０－１４”）。
〔〔例４の変形例〕〕
上述したように補正係数cLは符号化装置１００でも復号装置２００でも同じ値を計算することができる。従って、正規化された内積値rLと左右相関係数γの乗算値γ×rLを左チャネル減算利得推定部１２０での符号化と左チャネル減算利得復号部２３０での復号の対象として、左チャネル減算利得符号Ｃαが乗算値γ×rLの量子化値を表すようにして、左チャネル減算利得推定部１２０と左チャネル減算利得復号部２３０が乗算値γ×rLの量子化値と左チャネル補正係数cLを乗算して左チャネル減算利得αを得るようにしてもよい。
右チャネルについても同様であり、補正係数cRは符号化装置１００でも復号装置２００でも同じ値を計算することができる。従って、正規化された内積値rRと左右相関係数γの乗算値γ×rRを右チャネル減算利得推定部１４０での符号化と右チャネル減算利得復号部２５０での復号の対象として、右チャネル減算利得符号Ｃβが乗算値γ×rRの量子化値を表すようにして、右チャネル減算利得推定部１４０と右チャネル減算利得復号部２５０が乗算値γ×rRの量子化値と右チャネル補正係数cRを乗算して右チャネル減算利得βを得るようにしてもよい。
＜第２実施形態＞
第２実施形態の符号化装置と復号装置について説明する。
≪符号化装置１０１≫
第２実施形態の符号化装置１０１は、図１０に示す通り、ダウンミックス部１１０と左チャネル減算利得推定部１２０と左チャネル信号減算部１３０と右チャネル減算利得推定部１４０と右チャネル信号減算部１５０とモノラル符号化部１６０とステレオ符号化部１７０と左右関係情報推定部１８１と時間シフト部１９１を含む。第２実施形態の符号化装置１０１が第１実施形態の符号化装置１００と異なるのは、左右関係情報推定部１８１と時間シフト部１９１を含むことと、ダウンミックス部１１０が出力した信号に代えて時間シフト部１９１が出力した信号を左チャネル減算利得推定部１２０と左チャネル信号減算部１３０と右チャネル減算利得推定部１４０と右チャネル信号減算部１５０が用いることと、上述した各符号に加えて後述する左右時間差符号Ｃτも出力すること、である。第２実施形態の符号化装置１０１のその他の構成及び動作は第１実施形態の符号化装置１００と同じである。第２実施形態の符号化装置１０１は、各フレームについて、図１１に例示するステップＳ１１０からステップＳ１９１の処理を行う。以下、第２実施形態の符号化装置１０１が第１実施形態の符号化装置１００と異なる点について説明する。
［左右関係情報推定部１８１］
左右関係情報推定部１８１には、符号化装置１０１に入力された左チャネルの入力音信号と、符号化装置１０１に入力された右チャネルの入力音信号と、が入力される。左右関係情報推定部１８１は、入力された左チャネルの入力音信号と右チャネルの入力音信号から、左右時間差τと、左右時間差τを表す符号である左右時間差符号Ｃτと、を得て出力する（ステップＳ１８１）。
左右時間差τは、ある空間に配置した左チャネル用のマイクロホンで収音した音をＡＤ変換して得られた音信号が左チャネルの入力音信号であり、当該空間に配置した右チャネル用のマイクロホンで収音した音をＡＤ変換して得られた音信号が右チャネルの入力音信号である、と仮定したときの、当該空間で主に音を発している音源から左チャネル用のマイクロホンへの到達時間と、当該音源から右チャネル用のマイクロホンへの到達時間と、の差（いわゆる到来時間差）に相当する情報である。なお、到来時間差だけではなく、どちらのマイクロホンに早く到達しているかの情報も左右時間差τに含めるために、左右時間差τは、何れか一方の入力音信号を基準として正の値も負の値も取り得るものとする。すなわち、左右時間差τは、同じ音信号が左チャネルの入力音信号と右チャネルの入力音信号のどちらにどれくらい先に含まれているかを表す情報である。以下では、同じ音信号が右チャネルの入力音信号よりも左チャネルの入力音信号に先に含まれている場合には、左チャネルが先行しているともいい、同じ音信号が左チャネルの入力音信号よりも右チャネルの入力音信号に先に含まれている場合には、右チャネルが先行しているともいう。
左右時間差τは周知の何れの方法で求めてもよい。例えば、左右関係情報推定部１８１は、予め定めたτmaxからτminまで（例えば、τmaxは正の数、τminは負の数）の各候補サンプル数τcandについて、左チャネルの入力音信号のサンプル列と、候補サンプル数τcand分だけ当該サンプル列より後にずれた位置にある右チャネルの入力音信号のサンプル列と、の相関の大きさを表す値（以下、相関値という）γcandを計算して、相関値γcandが最大となる候補サンプル数τcandを左右時間差τとして得る。すなわち、この例では、左チャネルが先行している場合には左右時間差τは正の値であり、右チャネルが先行している場合には左右時間差τは負の値であり、左右時間差τの絶対値が、先行しているチャネルがもう一方のチャネルに対してどれくらい先行しているかを表す値（先行しているサンプル数）である。例えば、フレーム内のサンプルのみを用いて相関値γcandを計算する場合には、τcandが正の値の場合には、右チャネルの入力音信号の部分サンプル列xR(1+τcand), xR(2+τcand), ..., xR(T)と、候補サンプル数τcand分だけ当該部分サンプル列より前にずれた位置にある左チャネルの入力音信号の部分サンプル列xL(1), xL(2), ..., xL(T-τcand)と、の相関係数の絶対値を相関値γcandとして計算し、τcandが負の値の場合には、左チャネルの入力音信号の部分サンプル列xL(1-τcand), xL(2-τcand), ..., xL(T)と、候補サンプル数-τcand分だけ当該部分サンプル列より前にずれた位置にある右チャネルの入力音信号の部分サンプル列xR(1), xR(2), ..., xR(T+τcand)と、の相関係数の絶対値を相関値γcandとして計算すればよい。もちろん、相関値γcandを計算するために現在のフレームの入力音信号のサンプル列に連続する過去の入力音信号の１個以上のサンプルも用いてもよく、この場合には過去のフレームの入力音信号のサンプル列を予め定めたフレーム数分だけ左右関係情報推定部１８１内の図示しない記憶部に記憶しておくようにすればよい。
また例えば、相関係数の絶対値に代えて、以下のように信号の位相の情報を用いて相関値γcandを計算してもよい。この例においては、左右関係情報推定部１８１は、まず左チャネルの入力音信号xL(1), xL(2), ..., xL(T)及び右チャネルの入力音信号xR(1), xR(2), ..., xR(T)のそれぞれを、下記の式（３－１）及び式（３－２）のようにフーリエ変換することにより、0からT-1の各周波数kにおける周波数スペクトルXL(k)及びXR(k)を得る。
Figure 0007380837000019
Figure 0007380837000020
左右関係情報推定部１８１は、得られた周波数スペクトルXL(k)及びXR(k)を用いて、下記の式（３－３）により、各周波数kにおける位相差のスペクトルφ(k)を得る。
Figure 0007380837000021
得られた位相差のスペクトルを逆フーリエ変換することにより、下記の式（３－４）のようにτmaxからτminまでの各候補サンプル数τcandについて位相差信号ψ(τcand)を得る。
Figure 0007380837000022
得られた位相差信号ψ(τcand)の絶対値は、左チャネルの入力音信号xL(1), xL(2), ..., xL(T)及び右チャネルの入力音信号xR(1), xR(2), ..., xR(T)の時間差の尤もらしさに対応したある種の相関を表すものであるので、各候補サンプル数τcandに対するこの位相差信号ψ(τcand)の絶対値を相関値γcandとして用いる。左右関係情報推定部１８１は、この位相差信号ψ(τcand)の絶対値である相関値γcandが最大となる候補サンプル数τcandを左右時間差τとして得る。なお、相関値γcandとして位相差信号ψ(τcand)の絶対値をそのまま用いることに代えて、例えば各τcandについて位相差信号ψ(τcand)の絶対値に対するτcand前後にある複数個の候補サンプル数それぞれについて得られた位相差信号の絶対値の平均との相対差のような、正規化された値を用いてもよい。つまり、各τcandについて、予め定めた正の数τrangeを用いて、下記の式（３－５）により平均値を得て、得られた平均値ψc(τcand)と位相差信号ψ(τcand)を用いて下記の式（３－６）により得られる正規化された相関値をγcandとして用いてもよい。
Figure 0007380837000023
Figure 0007380837000024
なお、式（３－６）により得られる正規化された相関値は、０以上１以下の値であり、τcandが左右時間差として尤もらしいほど１に近く、τcandが左右時間差として尤もらしくないほど０に近い性質を示す値である。
また、左右関係情報推定部１８１は、左右時間差τを所定の符号化方式で符号化して、左右時間差τを一意に特定可能な符号である左右時間差符号Ｃτを得るようにすればよい。所定の符号化方式としては、スカラ量子化などの周知の符号化方式を用いればよい。なお、予め定めた各候補サンプル数は、τmaxからτminまでの各整数値であってもよいし、τmaxからτminまでの間にある分数値や小数値を含んでいてもよいし、τmaxからτminまでの間にある何れかの整数値を含まないでもよい。また、τmax＝-τminであってもよいし、そうでなくてもよい。また、何れかのチャネルが必ず先行しているような特殊な入力音信号を対象とする場合には、τmaxもτminも正の数としたり、τmaxもτminも負の数としたりしてもよい。
なお、符号化装置１０１が第１実施形態で説明した例４または例４の変形例の量子化誤差を最小化する原理に基づく減算利得の推定を行う場合には、左右関係情報推定部１８１は、さらに、左チャネルの入力音信号のサンプル列と、左右時間差τ分だけ当該サンプル列より後にずれた位置にある右チャネルの入力音信号のサンプル列と、の相関値、すなわち、τmaxからτminまでの各候補サンプル数τcandについて計算した相関値γcandのうちの最大値、を左右相関係数γとして出力する（ステップＳ１８０）。
［時間シフト部１９１］
時間シフト部１９１には、ダウンミックス部１１０が出力したダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)と、左右関係情報推定部１８１が出力した左右時間差τと、が入力される。時間シフト部１９１は、左右時間差τが正の値である場合（すなわち、左右時間差τが左チャネルが先行していることを表す場合）には、ダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)をそのまま左チャネル減算利得推定部１２０と左チャネル信号減算部１３０に出力し（すなわち、左チャネル減算利得推定部１２０と左チャネル信号減算部１３０で用いることを決定し）、ダウンミックス信号を|τ|サンプル（左右時間差τの絶対値分のサンプル数、左右時間差τが表す大きさ分のサンプル数）遅らせた信号xM(1-|τ|), xM(2-|τ|), ..., xM(T-|τ|)である遅延ダウンミックス信号xM'(1), xM'(2), ..., xM'(T)を右チャネル減算利得推定部１４０と右チャネル信号減算部１５０に出力し（すなわち、右チャネル減算利得推定部１４０と右チャネル信号減算部１５０で用いることを決定し）、左右時間差τが負の値である場合（すなわち、左右時間差τが右チャネルが先行していることを表す場合）には、ダウンミックス信号を|τ|サンプル遅らせた信号xM(1-|τ|), xM(2-|τ|), ..., xM(T-|τ|)である遅延ダウンミックス信号xM'(1), xM'(2), ..., xM'(T)を左チャネル減算利得推定部１２０と左チャネル信号減算部１３０に出力し（すなわち、左チャネル減算利得推定部１２０と左チャネル信号減算部１３０で用いることを決定し）、ダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)をそのまま右チャネル減算利得推定部１４０と右チャネル信号減算部１５０に出力し（すなわち、右チャネル減算利得推定部１４０と右チャネル信号減算部１５０で用いることを決定し）、左右時間差τが０である場合（すなわち、左右時間差τが何れのチャネルも先行していないことを表す場合）には、ダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)をそのまま左チャネル減算利得推定部１２０と左チャネル信号減算部１３０と右チャネル減算利得推定部１４０と右チャネル信号減算部１５０に出力する（すなわち、左チャネル減算利得推定部１２０と左チャネル信号減算部１３０と右チャネル減算利得推定部１４０と右チャネル信号減算部１５０で用いることを決定する）（ステップＳ１９１）。すなわち、左チャネルと右チャネルのうちの上述した到達時間が短いほうのチャネルについては、入力されたダウンミックス信号をそのまま当該チャネルの減算利得推定部と当該チャネルの信号減算部に出力し、左チャネルと右チャネルのうちの上述した到達時間が長いほうのチャネルについては、入力されたダウンミックス信号を左右時間差τの絶対値|τ|だけ遅らせた信号を当該チャネルの減算利得推定部と当該チャネルの信号減算部に出力する。なお、時間シフト部１９１では遅延ダウンミックス信号を得るために過去のフレームのダウンミックス信号を用いることから、時間シフト部１９１内の図示しない記憶部には、過去のフレームで入力されたダウンミックス信号を予め定めたフレーム数分だけ記憶しておく。
［左チャネル減算利得推定部１２０、左チャネル信号減算部１３０、右チャネル減算利得推定部１４０、右チャネル信号減算部１５０］
左チャネル減算利得推定部１２０と左チャネル信号減算部１３０と右チャネル減算利得推定部１４０と右チャネル信号減算部１５０は、第１実施形態で説明したのと同じ動作を、ダウンミックス部１１０が出力したダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)に代えて、時間シフト部１９１から入力されたダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)または遅延ダウンミックス信号xM'(1), xM'(2), ..., xM'(T)を用いて行う（ステップＳ１２０、Ｓ１３０、Ｓ１４０、Ｓ１５０）。すなわち、左チャネル減算利得推定部１２０と左チャネル信号減算部１３０と右チャネル減算利得推定部１４０と右チャネル信号減算部１５０は、時間シフト部１９１で決定されたダウンミックス信号xM(1), xM(2), ..., xM(T)または遅延ダウンミックス信号xM'(1), xM'(2), ..., xM'(T)を用いて、第１実施形態で説明したのと同じ動作を行う。
≪復号装置２０１≫
第２実施形態の復号装置２０１は、図１２に示す通り、モノラル復号部２１０とステレオ復号部２２０と左チャネル減算利得復号部２３０と左チャネル信号加算部２４０と右チャネル減算利得復号部２５０と右チャネル信号加算部２６０と左右時間差復号部２７１と時間シフト部２８１を含む。第２実施形態の復号装置２０１が第１実施形態の復号装置２００と異なるのは、上述した各符号に加えて後述する左右時間差符号Ｃτも入力されることと、左右時間差復号部２７１と時間シフト部２８１を含むことと、モノラル復号部２１０が出力した信号に代えて時間シフト部２８１が出力した信号を左チャネル信号加算部２４０と右チャネル信号加算部２６０が用いること、である。第２実施形態の復号装置２０１のその他の構成及び動作は第１実施形態の復号装置２００と同じである。第２実施形態の復号装置２０１は、各フレームについて、図１３に例示するステップＳ２１０からステップＳ２８１の処理を行う。以下、第２実施形態の復号装置２０１が第１実施形態の復号装置２００と異なる点について説明する。
［左右時間差復号部２７１］
左右時間差復号部２７１には、復号装置２０１に入力された左右時間差符号Ｃτが入力される。左右時間差復号部２７１は、左右時間差符号Ｃτを所定の復号方式で復号して左右時間差τを得て出力する（ステップＳ２７１）。所定の復号方式としては、対応する符号化装置１０１の左右関係情報推定部１８１で用いた符号化方式に対応する復号方式を用いる。左右時間差復号部２７１が得る左右時間差τは、対応する符号化装置１０１の左右関係情報推定部１８１が得た左右時間差τと同じ値であり、τmaxからτminまでの範囲内の何れかの値である。
［時間シフト部２８１］
時間シフト部２８１には、モノラル復号部２１０が出力したモノラル復号音信号^xM(1), ^xM(2), ..., ^xM(T)と、左右時間差復号部２７１が出力した左右時間差τと、が入力される。時間シフト部２８１は、左右時間差τが正の値である場合（すなわち、左右時間差τが左チャネルが先行していることを表す場合）には、モノラル復号音信号^xM(1), ^xM(2), ..., ^xM(T)をそのまま左チャネル信号加算部２４０に出力し（すなわち、左チャネル信号加算部２４０で用いることを決定し）、モノラル復号音信号を|τ|サンプル遅らせた信号^xM(1-|τ|), ^xM(2-|τ|), ..., ^xM(T-|τ|)である遅延モノラル復号音信号^xM'(1), ^xM'(2), ..., ^xM'(T)を右チャネル信号加算部２６０に出力し（すなわち、右チャネル信号加算部２６０で用いることを決定し）、左右時間差τが負の値である場合（すなわち、左右時間差τが右チャネルが先行していることを表す場合）には、モノラル復号音信号を|τ|サンプル遅らせた信号^xM(1-|τ|), ^xM(2-|τ|), ..., ^xM(T-|τ|)である遅延モノラル復号音信号^xM'(1), ^xM'(2), ..., ^xM'(T)を左チャネル信号加算部２４０に出力し（すなわち、左チャネル信号加算部２４０で用いることを決定し）、モノラル復号音信号^xM(1), ^xM(2), ..., ^xM(T)をそのまま右チャネル信号加算部２６０に出力し（すなわち、右チャネル信号加算部２６０で用いることを決定し）、左右時間差τが０である場合（すなわち、左右時間差τが何れのチャネルも先行していないことを表す場合）には、モノラル復号音信号^xM(1), ^xM(2), ..., ^xM(T)をそのまま左チャネル信号加算部２４０と右チャネル信号加算部２６０に出力する（すなわち、左チャネル信号加算部２４０と右チャネル信号加算部２６０で用いることを決定する）（ステップＳ２８１）。なお、時間シフト部２８１では遅延モノラル復号音信号を得るために過去のフレームのモノラル復号音信号を用いることから、時間シフト部２８１内の図示しない記憶部には、過去のフレームで入力されたモノラル復号音信号を予め定めたフレーム数分だけ記憶しておく。
［左チャネル信号加算部２４０、右チャネル信号加算部２６０］
左チャネル信号加算部２４０と右チャネル信号加算部２６０は、第１実施形態で説明したのと同じ動作を、モノラル復号部２１０が出力したモノラル復号音信号^xM(1), ^xM(2), ..., ^xM(T)に代えて、時間シフト部２８１から入力されたモノラル復号音信号^xM(1), ^xM(2), ..., ^xM(T)または遅延モノラル復号音信号^xM'(1), ^xM'(2), ..., ^xM'(T)を用いて行う（ステップＳ２４０、Ｓ２６０）。すなわち、左チャネル信号加算部２４０と右チャネル信号加算部２６０は、時間シフト部２８１で決定されたモノラル復号音信号^xM(1), ^xM(2), ..., ^xM(T)または遅延モノラル復号音信号^xM'(1), ^xM'(2), ..., ^xM'(T)を用いて、第１実施形態で説明したのと同じ動作を行う。
＜第３実施形態＞
第２実施形態の符号化装置１０１に対して、左チャネルの入力音信号と右チャネルの入力音信号の関係を考慮してダウンミックス信号を生成する変形をしてもよく、この形態を第３実施形態として説明する。なお、第３実施形態の符号化装置が得た符号は、第２実施形態の復号装置２０１で復号することができるので、復号装置の説明は省略する。
≪符号化装置１０２≫
第３実施形態の符号化装置１０２は、図１０に示す通り、ダウンミックス部１１２と左チャネル減算利得推定部１２０と左チャネル信号減算部１３０と右チャネル減算利得推定部１４０と右チャネル信号減算部１５０とモノラル符号化部１６０とステレオ符号化部１７０と左右関係情報推定部１８２と時間シフト部１９１を含む。第３実施形態の符号化装置１０２が第２実施形態の符号化装置１０１と異なるのは、左右関係情報推定部１８１に代えて左右関係情報推定部１８２を含み、ダウンミックス部１１０に代えてダウンミックス部１１２を含み、図１０に破線で示す通り、左右関係情報推定部１８２が左右相関係数γと先行チャネル情報を得て出力し、出力した左右相関係数γと先行チャネル情報がダウンミックス部１１２に入力されて用いられることである。第３実施形態の符号化装置１０２のその他の構成及び動作は第２実施形態の符号化装置１０１と同じである。第３実施形態の符号化装置１０２は、各フレームについて、図１４に例示するステップＳ１１２からステップＳ１９１の処理を行う。以下、第３実施形態の符号化装置１０２が第２実施形態の符号化装置１０１と異なる点について説明する。
［左右関係情報推定部１８２］
左右関係情報推定部１８２には、符号化装置１０２に入力された左チャネルの入力音信号と、符号化装置１０２に入力された右チャネルの入力音信号と、が入力される。左右関係情報推定部１８２は、入力された左チャネルの入力音信号と右チャネルの入力音信号から、左右時間差τと、左右時間差τを表す符号である左右時間差符号Ｃτと、左右相関係数γと、先行チャネル情報と、を得て出力する（ステップＳ１８２）。左右関係情報推定部１８２が左右時間差τと左右時間差符号Ｃτを得る処理は、第２実施形態の左右関係情報推定部１８１と同様である。
左右相関係数γは、第２実施形態の左右関係情報推定部１８１の説明箇所で上述した仮定における、音源から左チャネル用のマイクロホンに到達して収音された音信号と、当該音源から右チャネル用のマイクロホンに到達して収音された音信号と、の相関係数に相当する情報である。先行チャネル情報は、音源が発した音がどちらのマイクロホンに早く到達しているかに相当する情報であり、同じ音信号が左チャネルの入力音信号と右チャネルの入力音信号のどちらに先に含まれているかを表す情報であり、左チャネルと右チャネルのどちらのチャネルが先行しているかを表す情報である。
第２実施形態の左右関係情報推定部１８１の説明箇所で上述した例であれば、左右関係情報推定部１８２は、左チャネルの入力音信号のサンプル列と、左右時間差τ分だけ当該サンプル列より後にずれた位置にある右チャネルの入力音信号のサンプル列と、の相関値、すなわち、τmaxからτminまでの各候補サンプル数τcandについて計算した相関値γcandのうちの最大値、を左右相関係数γとして得て出力する。また、左右関係情報推定部１８２は、左右時間差τが正の値である場合には、左チャネルが先行していることを表す情報を先行チャネル情報として得て出力し、左右時間差τが負の値である場合には、右チャネルが先行していることを表す情報を先行チャネル情報として得て出力する。左右関係情報推定部１８２は、左右時間差τが０である場合には、左チャネルが先行していることを表す情報を先行チャネル情報として得て出力してもよいし、右チャネルが先行していることを表す情報を先行チャネル情報として得て出力してもよいが、何れのチャネルも先行していないことを表す情報を先行チャネル情報として得て出力するとよい。
［ダウンミックス部１１２］
ダウンミックス部１１２には、符号化装置１０２に入力された左チャネルの入力音信号と、符号化装置１０２に入力された右チャネルの入力音信号と、左右関係情報推定部１８２が出力した左右相関係数γと、左右関係情報推定部１８２が出力した先行チャネル情報と、が入力される。ダウンミックス部１１２は、ダウンミックス信号に、左チャネルの入力音信号と右チャネルの入力音信号のうちの先行しているチャネルの入力音信号のほうが、左右相関係数γが大きいほど大きく含まれるように、左チャネルの入力音信号と右チャネルの入力音信号を重み付け平均してダウンミックス信号を得て出力する（ステップＳ１１２）。
例えば、第２実施形態の左右関係情報推定部１８１の説明箇所で上述した例のように相関値に相関係数の絶対値や正規化された値を用いているならば、得られる左右相関係数γは0以上1以下の値であるため、ダウンミックス部１１２は、対応する各サンプル番号tに対して、左右相関係数γで定まる重みを用いて左チャネルの入力音信号xL(t)と右チャンネルの入力音信号xR(t)を重み付け加算したものをダウンミックス信号xM(t)とすればよい。具体的には、ダウンミックス部１１２は、先行チャネル情報が左チャネルが先行していることを表す情報である場合、すなわち、左チャネルが先行している場合には、xM(t)= ((1+γ)/2)×xL(t)＋((1-γ)/2)×xR(t)、先行チャネル情報が右チャネルが先行していることを表す情報である場合、すなわち、右チャネルが先行している場合には、xM(t)= ((1-γ)/2)×xL(t)＋((1+γ)/2)×xR(t)、としてダウンミックス信号xM(t)を得ればよい。ダウンミックス部１１２がこのようにダウンミックス信号を得ることで、当該ダウンミックス信号は、左右相関係数γが小さいほど、つまり左チャネルの入力音信号と右チャネルの入力音信号の相関が小さいほど、左チャネルの入力音信号と右チャネルの入力音信号の平均により得られる信号に近く、左右相関係数γが大きいほど、つまり左チャネルの入力音信号と右チャネルの入力音信号の相関が大きいほど、左チャネルの入力音信号と右チャネルの入力音信号のうちの先行しているチャネルの入力音信号に近い。
なお、ダウンミックス部１１２は、何れのチャネルも先行していない場合には、左チャネルの入力音信号と右チャネルの入力音信号が同じ重みでダウンミックス信号に含まれるように、左チャネルの入力音信号と右チャネルの入力音信号を平均してダウンミックス信号を得て出力するのがよい。そこで、ダウンミックス部１１２は、先行チャネル情報が何れのチャネルも先行していないことを表す場合には、各サンプル番号tについて、左チャネルの入力音信号xL(t)と右チャンネルの入力音信号xR(t)を平均したxM(t)=(xL(t)+xR(t))/2をダウンミックス信号xM(t)とする。
＜第４実施形態＞
第１実施形態の符号化装置１００に対しても、左チャネルの入力音信号と右チャネルの入力音信号の関係を考慮してダウンミックス信号を生成する変形をしてもよく、この形態を第４実施形態として説明する。なお、第４実施形態の符号化装置が得た符号は、第１実施形態の復号装置２００で復号することができるので、復号装置の説明は省略する。
≪符号化装置１０３≫
第４実施形態の符号化装置１０３は、図１に示す通り、ダウンミックス部１１２と左チャネル減算利得推定部１２０と左チャネル信号減算部１３０と右チャネル減算利得推定部１４０と右チャネル信号減算部１５０とモノラル符号化部１６０とステレオ符号化部１７０と左右関係情報推定部１８３を含む。第４実施形態の符号化装置１０３が第１実施形態の符号化装置１００と異なるのは、ダウンミックス部１１０に代えてダウンミックス部１１２を含み、図１に破線で示す通り、左右関係情報推定部１８３を含み、左右関係情報推定部１８３が左右相関係数γと先行チャネル情報を得て出力し、出力した左右相関係数γと先行チャネル情報がダウンミックス部１１２に入力されて用いられることである。第４実施形態の符号化装置１０３のその他の構成及び動作は第１実施形態の符号化装置１００と同じである。また、第４実施形態の符号化装置１０３のダウンミックス部１１２の動作は、第３実施形態の符号化装置１０２のダウンミックス部１１２の動作と同じである。第４実施形態の符号化装置１０３は、各フレームについて、図１５に例示するステップＳ１１２からステップＳ１８３の処理を行う。以下、第４実施形態の符号化装置１０３が第１実施形態の符号化装置１００とも第３実施形態の符号化装置１０２とも異なる点について説明する。
［左右関係情報推定部１８３］
左右関係情報推定部１８３には、符号化装置１０３に入力された左チャネルの入力音信号と、符号化装置１０３に入力された右チャネルの入力音信号と、が入力される。左右関係情報推定部１８３は、入力された左チャネルの入力音信号と右チャネルの入力音信号から、左右相関係数γと、先行チャネル情報と、を得て出力する（ステップＳ１８３）。
左右関係情報推定部１８３が得て出力する左右相関係数γと先行チャネル情報は、第３実施形態で説明したものと同じである。すなわち、左右関係情報推定部１８３は、左右時間差τと左右時間差符号Ｃτを得ずに出力しないでよいこと以外は左右関係情報推定部１８２と同じでよい。
例えば、左右関係情報推定部１８３は、τmaxからτminまでの各候補サンプル数τcandについて、左チャネルの入力音信号のサンプル列と、各候補サンプル数τcand分だけ当該サンプル列より後にずれた位置にある右チャネルの入力音信号のサンプル列と、の相関値γcandのうちの最大値を左右相関係数γとして得て出力し、相関値が最大値のときのτcandが正の値である場合には、左チャネルが先行していることを表す情報を先行チャネル情報として得て出力し、相関値が最大値のときのτcandが負の値である場合には、右チャネルが先行していることを表す情報を先行チャネル情報として得て出力する。左右関係情報推定部１８３は、相関値が最大値のときのτcandが０である場合には、左チャネルが先行していることを表す情報を先行チャネル情報として得て出力してもよいし、右チャネルが先行していることを表す情報を先行チャネル情報として得て出力してもよいが、何れのチャネルも先行していないことを表す情報を先行チャネル情報として得て出力するとよい。
＜プログラム及び記録媒体＞
上述した各符号化装置と各復号装置の各部の処理をコンピュータにより実現してもよく、この場合は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、このプログラムを図１６に示すコンピュータの記憶部１０２０に読み込ませ、演算処理部１０１０、入力部１０３０、出力部１０４０などに動作させることにより、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は、例えば、非一時的な記録媒体であり、具体的には、磁気記録装置、光ディスク、等である。
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る構成としてもよい。
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、自己の非一時的な記憶装置である補助記録部１０５０に格納する。そして、処理の実行時、このコンピュータは、自己の非一時的な記憶装置である補助記録部１０５０に格納されたプログラムを記憶部１０２０に読み込み、読み込んだ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行形態として、コンピュータが可搬型記録媒体から直接プログラムを記憶部１０２０に読み込み、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く、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、本形態におけるプログラムには、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、この形態では、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、本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。
その他、この発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。

Claims (26)

  1. 入力された音信号をフレームごとに符号化する音信号符号化方法であって、
    入力された左チャネル入力音信号と入力された右チャネル入力音信号を混合した信号であるダウンミックス信号を得るダウンミックスステップと、
    前記左チャネル入力音信号と前記ダウンミックス信号から、左チャネル減算利得αと、前記左チャネル減算利得αを表す符号である左チャネル減算利得符号Ｃαと、を得る左チャネル減算利得推定ステップと、
    対応するサンプルtごとに、前記ダウンミックス信号のサンプル値xM(t)と前記左チャネル減算利得αとを乗算した値を前記左チャネル入力音信号のサンプル値xL(t)から減算した値xL(t)-α×xM(t)による系列を左チャネル差分信号として得る左チャネル信号減算ステップと、
    前記右チャネル入力音信号と前記ダウンミックス信号から、右チャネル減算利得βと、前記右チャネル減算利得βを表す符号である右チャネル減算利得符号Ｃβと、を得る右チャネル減算利得推定ステップと、
    対応するサンプルtごとに、前記ダウンミックス信号のサンプル値xM(t)と前記右チャネル減算利得βとを乗算した値を前記右チャネル入力音信号のサンプル値xR(t)から減算した値xR(t)-β×xM(t)による系列を右チャネル差分信号として得る右チャネル信号減算ステップと、
    前記ダウンミックス信号を符号化してモノラル符号ＣＭを得るモノラル符号化ステップと、
    前記左チャネル差分信号と前記右チャネル差分信号を符号化してステレオ符号ＣＳを得るステレオ符号化ステップと、
    を含み、
    前記モノラル符号化ステップで前記ダウンミックス信号の符号化に用いられるビット数をbM、前記ステレオ符号化ステップで前記左チャネル差分信号の符号化に用いられるビット数をbL、前記ステレオ符号化ステップで前記右チャネル差分信号の符号化に用いられるビット数をbR、として、
    前記左チャネル減算利得推定ステップでは、
    0より大きく1未満の値であり、bL=bMであるときには0.5であり、bLがbMよりも多いほど0.5よりも0に近く、bLがbMよりも少ないほど0.5よりも1に近い値である左チャネル補正係数cLと、前記ダウンミックス信号の前記左チャネル入力音信号に対する正規化された内積値rLと、の乗算値の量子化値を前記左チャネル減算利得αとして得て、前記左チャネル減算利得αまたは前記正規化された内積値rLの量子化値に対応する符号を前記左チャネル減算利得符号Ｃαとして得て、
    前記右チャネル減算利得推定ステップでは、
    0より大きく1未満の値であり、bR=bMであるときには0.5であり、bRがbMよりも多いほど0.5よりも0に近く、bRがbMよりも少ないほど0.5よりも1に近い値である右チャネル補正係数cRと、前記ダウンミックス信号の前記右チャネル入力音信号に対する正規化された内積値rRと、の乗算値の量子化値を前記右チャネル減算利得βとして得て、前記右チャネル減算利得βまたは前記正規化された内積値rRの量子化値に対応する符号を前記右チャネル減算利得符号Ｃβとして得る、
    ことを特徴とする音信号符号化方法。
  2. 入力された音信号をフレームごとに符号化する音信号符号化方法であって、
    入力された左チャネル入力音信号と入力された右チャネル入力音信号を混合した信号であるダウンミックス信号を得るダウンミックスステップと、
    前記左チャネル入力音信号と前記ダウンミックス信号から、左チャネル減算利得αと、前記左チャネル減算利得αを表す符号である左チャネル減算利得符号Ｃαと、を得る左チャネル減算利得推定ステップと、
    対応するサンプルtごとに、前記ダウンミックス信号のサンプル値xM(t)と前記左チャネル減算利得αとを乗算した値を前記左チャネル入力音信号のサンプル値xL(t)から減算した値xL(t)-α×xM(t)による系列を左チャネル差分信号として得る左チャネル信号減算ステップと、
    前記右チャネル入力音信号と前記ダウンミックス信号から、右チャネル減算利得βと、前記右チャネル減算利得βを表す符号である右チャネル減算利得符号Ｃβと、を得る右チャネル減算利得推定ステップと、
    対応するサンプルtごとに、前記ダウンミックス信号のサンプル値xM(t)と前記右チャネル減算利得βとを乗算した値を前記右チャネル入力音信号のサンプル値xR(t)から減算した値xR(t)-β×xM(t)による系列を右チャネル差分信号として得る右チャネル信号減算ステップと、
    前記ダウンミックス信号を符号化してモノラル符号ＣＭを得るモノラル符号化ステップと、
    前記左チャネル差分信号と前記右チャネル差分信号を符号化してステレオ符号ＣＳを得るステレオ符号化ステップと、
    を含み、
    前記モノラル符号化ステップで前記ダウンミックス信号の符号化に用いられるビット数をbM、前記ステレオ符号化ステップで前記左チャネル差分信号の符号化に用いられるビット数をbL、前記ステレオ符号化ステップで前記右チャネル差分信号の符号化に用いられるビット数をbR、として、
    前記左チャネル減算利得推定ステップでは、
    0より大きく1未満の値であり、bL=bMであるときには0.5であり、bLがbMよりも多いほど0.5よりも0に近く、bLがbMよりも少ないほど0.5よりも1に近い値である左チャネル補正係数cLと、前記ダウンミックス信号の前記左チャネル入力音信号に対する正規化された内積値rLと、予め定めた0より大きく1より小さい値である左チャネル用係数値と、の乗算値の量子化値を前記左チャネル減算利得αとして得て、前記左チャネル減算利得α、または、前記正規化された内積値rLの量子化値、または、前記正規化された内積値rLと前記左チャネル用係数値とを乗算した値の量子化値、に対応する符号を前記左チャネル減算利得符号Ｃαとして得て、
    前記右チャネル減算利得推定ステップでは、
    0より大きく1未満の値であり、bR=bMであるときには0.5であり、bRがbMよりも多いほど0.5よりも0に近く、bRがbMよりも少ないほど0.5よりも1に近い値である右チャネル補正係数cRと、前記ダウンミックス信号の前記右チャネル入力音信号に対する正規化された内積値rRと、予め定めた0より大きく1より小さい値である右チャネル用係数値と、の乗算値の量子化値を前記右チャネル減算利得βとして得て、前記右チャネル減算利得β、または、前記正規化された内積値rRの量子化値、または、前記正規化された内積値rRと前記右チャネル用係数値とを乗算した値の量子化値、に対応する符号を前記右チャネル減算利得符号Ｃβとして得る、
    ことを特徴とする音信号符号化方法。
  3. 入力された音信号をフレームごとに符号化する音信号符号化方法であって、
    入力された左チャネル入力音信号と入力された右チャネル入力音信号を混合した信号であるダウンミックス信号を得るダウンミックスステップと、
    前記左チャネル入力音信号と前記ダウンミックス信号から、左チャネル減算利得αと、前記左チャネル減算利得αを表す符号である左チャネル減算利得符号Ｃαと、を得る左チャネル減算利得推定ステップと、
    対応するサンプルtごとに、前記ダウンミックス信号のサンプル値xM(t)と前記左チャネル減算利得αとを乗算した値を前記左チャネル入力音信号のサンプル値xL(t)から減算した値xL(t)-α×xM(t)による系列を左チャネル差分信号として得る左チャネル信号減算ステップと、
    前記右チャネル入力音信号と前記ダウンミックス信号から、右チャネル減算利得βと、前記右チャネル減算利得βを表す符号である右チャネル減算利得符号Ｃβと、を得る右チャネル減算利得推定ステップと、
    対応するサンプルtごとに、前記ダウンミックス信号のサンプル値xM(t)と前記右チャネル減算利得βとを乗算した値を前記右チャネル入力音信号のサンプル値xR(t)から減算した値xR(t)-β×xM(t)による系列を右チャネル差分信号として得る右チャネル信号減算ステップと、
    前記ダウンミックス信号を符号化してモノラル符号ＣＭを得るモノラル符号化ステップと、
    前記左チャネル差分信号と前記右チャネル差分信号を符号化してステレオ符号ＣＳを得るステレオ符号化ステップと、
    を含み、
    前記モノラル符号化ステップで前記ダウンミックス信号の符号化に用いられるビット数をbM、前記ステレオ符号化ステップで前記左チャネル差分信号の符号化に用いられるビット数をbL、前記ステレオ符号化ステップで前記右チャネル差分信号の符号化に用いられるビット数をbR、として、
    前記左チャネル減算利得推定ステップでは、
    0より大きく1未満の値であり、bL=bMであるときには0.5であり、bLがbMよりも多いほど0.5よりも0に近く、bLがbMよりも少ないほど0.5よりも1に近い値である左チャネル補正係数cLと、前記ダウンミックス信号の前記左チャネル入力音信号に対する正規化された内積値rLと、フレームごとに定まる0以上1以下の値である左チャネル用係数値と、の乗算値の量子化値を前記左チャネル減算利得αとして得て、前記左チャネル減算利得α、または、前記正規化された内積値rLの量子化値、または、前記正規化された内積値rLと前記左チャネル用係数値とを乗算した値の量子化値、に対応する符号を前記左チャネル減算利得符号Ｃαとして得て、
    前記右チャネル減算利得推定ステップでは、
    0より大きく1未満の値であり、bR=bMであるときには0.5であり、bRがbMよりも多いほど0.5よりも0に近く、bRがbMよりも少ないほど0.5よりも1に近い値である右チャネル補正係数cRと、前記ダウンミックス信号の前記右チャネル入力音信号に対する正規化された内積値rRと、フレームごとに定まる0以上1以下の値である右チャネル用係数値と、の乗算値の量子化値を前記右チャネル減算利得βとして得て、前記右チャネル減算利得β、または、前記正規化された内積値rRの量子化値、または、前記正規化された内積値rRと前記右チャネル用係数値とを乗算した値の量子化値、に対応する符号を前記右チャネル減算利得符号Ｃβとして得る、
    ことを特徴とする音信号符号化方法。
  4. 請求項３に記載の音信号符号化方法であって、
    前記左チャネル入力音信号と前記右チャネル入力音信号の相関係数である左右相関係数を得る左右相関推定ステップを更に含み、
    前記左チャネル減算利得推定ステップでは、前記左右相関係数を前記左チャネル用係数値として用い、
    前記右チャネル減算利得推定ステップでは、前記左右相関係数を前記右チャネル用係数値として用いる、
    ことを特徴とする音信号符号化方法。
  5. 請求項１から３の何れかに記載の音信号符号化方法であって、
    左チャネルと右チャネルのどちらのチャネルが先行しているかを表す情報である先行チャネル情報と、前記左チャネル入力音信号と前記右チャネル入力音信号の相関係数である左右相関係数と、を得る左右関係情報推定ステップ
    を更に含み、
    前記ダウンミックスステップは、
    前記先行チャネル情報と前記左右相関係数とに基づき、前記左チャネル入力音信号と前記右チャネル入力音信号のうちの先行しているチャネルの入力音信号のほうが、前記左右相関係数が大きいほど大きく含まれるように、前記左チャネル入力音信号と前記右チャネル入力音信号を重み付け平均して前記ダウンミックス信号を得る
    ことを特徴とする音信号符号化方法。
  6. 請求項１から３の何れかに記載の音信号符号化方法であって、
    フレーム当たりのサンプル数をTとして、
    前記左チャネル補正係数cLは
    Figure 0007380837000025
    であり、
    前記右チャネル補正係数cRは
    Figure 0007380837000026
    である
    ことを特徴とする音信号符号化方法。
  7. 請求項１から３の何れかに記載の音信号符号化方法であって、
    εL、εR、εMはそれぞれ0より大きく1未満の値であり、
    前記左チャネル減算利得推定ステップでは、
    前記左チャネル入力音信号と前記ダウンミックス信号と前フレームの内積値EL(-1)とを用いて
    Figure 0007380837000027
    により得られる内積値EL(0)と、
    前記ダウンミックス信号と前フレームのダウンミックス信号のエネルギーEM(-1)とを用いて
    Figure 0007380837000028
    により得られる前記ダウンミックス信号のエネルギーEM(0)と、を用いて
    Figure 0007380837000029
    により得られるrLを、前記ダウンミックス信号の前記左チャネル入力音信号に対する正規化された前記内積値として用い、
    前記右チャネル減算利得推定ステップでは、
    前記右チャネル入力音信号と前記ダウンミックス信号と前フレームの内積値ER(-1)とを用いて
    Figure 0007380837000030
    により得られる内積値EL(0)と、
    前記ダウンミックス信号と前フレームのダウンミックス信号のエネルギーEM(-1)とを用いて
    Figure 0007380837000031
    により得られる前記ダウンミックス信号のエネルギーEM(0)と、を用いて
    Figure 0007380837000032
    により得られるrRを、前記ダウンミックス信号の前記右チャネル入力音信号に対する正規化された前記内積値として用いる、
    ことを特徴とする音信号符号化方法。
  8. 請求項１から３の何れかに記載の音信号符号化方法であって、
    前記左チャネル入力音信号と前記右チャネル入力音信号から、左右時間差τと、前記左右時間差τを表す符号である左右時間差符号Ｃτと、を得る左右時間差推定ステップと、
    前記左右時間差τが左チャネルが先行していることを表す場合には、前記ダウンミックス信号をそのまま前記左チャネル減算利得推定ステップと前記左チャネル信号減算ステップで用いることを決定し、前記ダウンミックス信号を前記左右時間差τが表す大きさの分だけ遅らせた信号である遅延ダウンミックス信号を前記右チャネル減算利得推定ステップと前記右チャネル信号減算ステップで用いることを決定し、
    前記左右時間差τが右チャネルが先行していることを表す場合には、前記ダウンミックス信号をそのまま前記右チャネル減算利得推定ステップと前記右チャネル信号減算ステップで用いることを決定し、前記ダウンミックス信号を前記左右時間差τが表す大きさの分だけ遅らせた信号である遅延ダウンミックス信号を前記左チャネル減算利得推定ステップと前記左チャネル信号減算ステップで用いることを決定し、
    前記左右時間差τが何れのチャネルも先行していないことを表す場合には、前記ダウンミックス信号をそのまま前記左チャネル減算利得推定ステップと前記左チャネル信号減算ステップと前記右チャネル減算利得推定ステップと前記右チャネル信号減算ステップで用いることを決定する時間シフトステップと、
    を更に含み、
    前記左チャネル減算利得推定ステップと前記左チャネル信号減算ステップと前記右チャネル減算利得推定ステップと前記右チャネル信号減算ステップは、
    前記ダウンミックスステップで得た前記ダウンミックス信号に代えて、前記時間シフトステップで決定された前記ダウンミックス信号または前記遅延ダウンミックス信号を用いる、
    ことを特徴とする音信号符号化方法。
  9. 入力された符号をフレームごとに復号して音信号を得る音信号復号方法であって、
    入力されたモノラル符号ＣＭを復号してモノラル復号音信号を得るモノラル復号ステップと、
    入力されたステレオ符号ＣＳを復号して左チャネル復号差分信号と右チャネル復号差分信号を得るステレオ復号ステップと、
    入力された左チャネル減算利得符号Ｃαを復号して左チャネル減算利得αを得る左チャネル減算利得復号ステップと、
    対応するサンプルtごとに、前記左チャネル復号差分信号のサンプル値^yL(t)と、前記モノラル復号音信号のサンプル値^xM(t)と前記左チャネル減算利得αとを乗算した値と、を加算した値^yL(t)+α×^xM(t)による系列を左チャネル復号音信号として得る左チャネル信号加算ステップと、
    入力された右チャネル減算利得符号Ｃβを復号して右チャネル減算利得βを得る右チャネル減算利得復号ステップと、
    対応するサンプルtごとに、前記右チャネル復号差分信号のサンプル値^yR(t)と、前記モノラル復号音信号のサンプル値^xM(t)と前記右チャネル減算利得βとを乗算した値と、を加算した値^yR(t)+β×^xM(t)による系列を右チャネル復号音信号として得る右チャネル信号加算ステップと、
    を含み、
    前記モノラル復号ステップで前記モノラル復号音信号の復号に用いられるビット数をbM、前記ステレオ復号ステップで前記左チャネル復号差分信号の復号に用いられるビット数をbL、前記ステレオ復号ステップで前記右チャネル復号差分信号の復号に用いられるビット数をbR、として、
    前記左チャネル減算利得復号ステップでは、
    前記左チャネル減算利得符号Ｃαを復号して復号値^rLを得て、
    0より大きく1未満の値であり、bL=bMである場合に0.5であり、bLがbMよりも多いほど0.5よりも0に近く、bLがbMよりも少ないほど0.5よりも1に近い値である左チャネル補正係数cLと、前記左チャネル減算利得符号Ｃαを復号して得た前記復号値^rLと、の乗算値を前記左チャネル減算利得αとして得て、
    前記右チャネル減算利得復号ステップでは、
    前記右チャネル減算利得符号Ｃβを復号して復号値^rRを得て、
    0より大きく1未満の値であり、bR=bMである場合に0.5であり、bRがbMよりも多いほど0.5よりも0に近く、bRがbMよりも少ないほど0.5よりも1に近い値である右チャネル補正係数cRと、前記右チャネル減算利得符号Ｃβを復号して得た前記復号値^rRと、の乗算値を前記右チャネル減算利得βとして得る
    ことを特徴とする音信号復号方法。
  10. 請求項９に記載の音信号復号方法であって、
    フレーム当たりのサンプル数をTとして、
    前記左チャネル補正係数cLは
    Figure 0007380837000033
    であり、
    前記右チャネル補正係数cRは
    Figure 0007380837000034
    である
    ことを特徴とする音信号復号方法。
  11. 請求項９または１０に記載の音信号復号方法であって、
    入力された左右時間差符号Ｃτから左右時間差τを得る左右時間差復号ステップと、
    前記左右時間差τが左チャネルが先行していることを表す場合には、前記モノラル復号音信号をそのまま前記左チャネル信号加算ステップで用いることを決定し、前記モノラル復号音信号を前記左右時間差τが表す大きさの分だけ遅らせた信号である遅延モノラル復号音信号を前記右チャネル信号加算ステップで用いることを決定し、
    前記左右時間差τが右チャネルが先行していることを表す場合には、前記モノラル復号音信号をそのまま前記右チャネル信号加算ステップで用いることを決定し、前記モノラル復号音信号を前記左右時間差τが表す大きさの分だけ遅らせた信号である遅延モノラル復号音信号を前記左チャネル信号加算ステップで用いることを決定し、
    前記左右時間差τが何れのチャネルも先行していないことを表す場合には、前記モノラル復号音信号をそのまま前記左チャネル信号加算ステップと前記右チャネル信号加算ステップで用いることを決定する時間シフトステップと、
    を更に含み、
    前記左チャネル信号加算ステップと前記右チャネル信号加算ステップは、
    前記モノラル復号ステップで得た前記モノラル復号音信号に代えて、前記時間シフトステップで決定された前記モノラル復号音信号または前記遅延モノラル復号音信号を用いる、
    ことを特徴とする音信号復号方法。
  12. 入力された音信号をフレームごとに符号化する音信号符号化装置であって、
    入力された左チャネル入力音信号と入力された右チャネル入力音信号を混合した信号であるダウンミックス信号を得るダウンミックス部と、
    前記左チャネル入力音信号と前記ダウンミックス信号から、左チャネル減算利得αと、前記左チャネル減算利得αを表す符号である左チャネル減算利得符号Ｃαと、を得る左チャネル減算利得推定部と、
    対応するサンプルtごとに、前記ダウンミックス信号のサンプル値xM(t)と前記左チャネル減算利得αとを乗算した値を前記左チャネル入力音信号のサンプル値xL(t)から減算した値xL(t)-α×xM(t)による系列を左チャネル差分信号として得る左チャネル信号減算部と、
    前記右チャネル入力音信号と前記ダウンミックス信号から、右チャネル減算利得βと、前記右チャネル減算利得βを表す符号である右チャネル減算利得符号Ｃβと、を得る右チャネル減算利得推定部と、
    対応するサンプルtごとに、前記ダウンミックス信号のサンプル値xM(t)と前記右チャネル減算利得βとを乗算した値を前記右チャネル入力音信号のサンプル値xR(t)から減算した値xR(t)-β×xM(t)による系列を右チャネル差分信号として得る右チャネル信号減算部と、
    前記ダウンミックス信号を符号化してモノラル符号ＣＭを得るモノラル符号化部と、
    前記左チャネル差分信号と前記右チャネル差分信号を符号化してステレオ符号ＣＳを得るステレオ符号化部と、
    を含み、
    前記モノラル符号化部で前記ダウンミックス信号の符号化に用いられるビット数をbM、前記ステレオ符号化部で前記左チャネル差分信号の符号化に用いられるビット数をbL、前記ステレオ符号化部で前記右チャネル差分信号の符号化に用いられるビット数をbR、として、
    前記左チャネル減算利得推定部は、
    0より大きく1未満の値であり、bL=bMであるときには0.5であり、bLがbMよりも多いほど0.5よりも0に近く、bLがbMよりも少ないほど0.5よりも1に近い値である左チャネル補正係数cLと、前記ダウンミックス信号の前記左チャネル入力音信号に対する正規化された内積値rLと、の乗算値の量子化値を前記左チャネル減算利得αとして得て、前記左チャネル減算利得αまたは前記正規化された内積値rLの量子化値に対応する符号を前記左チャネル減算利得符号Ｃαとして得て、
    前記右チャネル減算利得推定部は、
    0より大きく1未満の値であり、bR=bMであるときには0.5であり、bRがbMよりも多いほど0.5よりも0に近く、bRがbMよりも少ないほど0.5よりも1に近い値である右チャネル補正係数cRと、前記ダウンミックス信号の前記右チャネル入力音信号に対する正規化された内積値rRと、の乗算値の量子化値を前記右チャネル減算利得βとして得て、前記右チャネル減算利得βまたは前記正規化された内積値rRの量子化値に対応する符号を前記右チャネル減算利得符号Ｃβとして得る、
    ことを特徴とする音信号符号化装置。
  13. 入力された音信号をフレームごとに符号化する音信号符号化装置であって、
    入力された左チャネル入力音信号と入力された右チャネル入力音信号を混合した信号であるダウンミックス信号を得るダウンミックス部と、
    前記左チャネル入力音信号と前記ダウンミックス信号から、左チャネル減算利得αと、前記左チャネル減算利得αを表す符号である左チャネル減算利得符号Ｃαと、を得る左チャネル減算利得推定部と、
    対応するサンプルtごとに、前記ダウンミックス信号のサンプル値xM(t)と前記左チャネル減算利得αとを乗算した値を前記左チャネル入力音信号のサンプル値xL(t)から減算した値xL(t)-α×xM(t)による系列を左チャネル差分信号として得る左チャネル信号減算部と、
    前記右チャネル入力音信号と前記ダウンミックス信号から、右チャネル減算利得βと、前記右チャネル減算利得βを表す符号である右チャネル減算利得符号Ｃβと、を得る右チャネル減算利得推定部と、
    対応するサンプルtごとに、前記ダウンミックス信号のサンプル値xM(t)と前記右チャネル減算利得βとを乗算した値を前記右チャネル入力音信号のサンプル値xR(t)から減算した値xR(t)-β×xM(t)による系列を右チャネル差分信号として得る右チャネル信号減算部と、
    前記ダウンミックス信号を符号化してモノラル符号ＣＭを得るモノラル符号化部と、
    前記左チャネル差分信号と前記右チャネル差分信号を符号化してステレオ符号ＣＳを得るステレオ符号化部と、
    を含み、
    前記モノラル符号化部で前記ダウンミックス信号の符号化に用いられるビット数をbM、前記ステレオ符号化部で前記左チャネル差分信号の符号化に用いられるビット数をbL、前記ステレオ符号化部で前記右チャネル差分信号の符号化に用いられるビット数をbR、として、
    前記左チャネル減算利得推定部は、
    0より大きく1未満の値であり、bL=bMであるときには0.5であり、bLがbMよりも多いほど0.5よりも0に近く、bLがbMよりも少ないほど0.5よりも1に近い値である左チャネル補正係数cLと、前記ダウンミックス信号の前記左チャネル入力音信号に対する正規化された内積値rLと、予め定めた0より大きく1より小さい値である左チャネル用係数値と、の乗算値の量子化値を前記左チャネル減算利得αとして得て、前記左チャネル減算利得α、または、前記正規化された内積値rLの量子化値、または、前記正規化された内積値rLと前記左チャネル用係数値とを乗算した値の量子化値、に対応する符号を前記左チャネル減算利得符号Ｃαとして得て、
    前記右チャネル減算利得推定部は、
    0より大きく1未満の値であり、bR=bMであるときには0.5であり、bRがbMよりも多いほど0.5よりも0に近く、bRがbMよりも少ないほど0.5よりも1に近い値である右チャネル補正係数cRと、前記ダウンミックス信号の前記右チャネル入力音信号に対する正規化された内積値rRと、予め定めた0より大きく1より小さい値である右チャネル用係数値と、の乗算値の量子化値を前記右チャネル減算利得βとして得て、前記右チャネル減算利得β、または、前記正規化された内積値rRの量子化値、または、前記正規化された内積値rRと前記右チャネル用係数値とを乗算した値の量子化値、に対応する符号を前記右チャネル減算利得符号Ｃβとして得る、
    ことを特徴とする音信号符号化装置。
  14. 入力された音信号をフレームごとに符号化する音信号符号化装置であって、
    入力された左チャネル入力音信号と入力された右チャネル入力音信号を混合した信号であるダウンミックス信号を得るダウンミックス部と、
    前記左チャネル入力音信号と前記ダウンミックス信号から、左チャネル減算利得αと、前記左チャネル減算利得αを表す符号である左チャネル減算利得符号Ｃαと、を得る左チャネル減算利得推定部と、
    対応するサンプルtごとに、前記ダウンミックス信号のサンプル値xM(t)と前記左チャネル減算利得αとを乗算した値を前記左チャネル入力音信号のサンプル値xL(t)から減算した値xL(t)-α×xM(t)による系列を左チャネル差分信号として得る左チャネル信号減算部と、
    前記右チャネル入力音信号と前記ダウンミックス信号から、右チャネル減算利得βと、前記右チャネル減算利得βを表す符号である右チャネル減算利得符号Ｃβと、を得る右チャネル減算利得推定部と、
    対応するサンプルtごとに、前記ダウンミックス信号のサンプル値xM(t)と前記右チャネル減算利得βとを乗算した値を前記右チャネル入力音信号のサンプル値xR(t)から減算した値xR(t)-β×xM(t)による系列を右チャネル差分信号として得る右チャネル信号減算部と、
    前記ダウンミックス信号を符号化してモノラル符号ＣＭを得るモノラル符号化部と、
    前記左チャネル差分信号と前記右チャネル差分信号を符号化してステレオ符号ＣＳを得るステレオ符号化部と、
    を含み、
    前記モノラル符号化部で前記ダウンミックス信号の符号化に用いられるビット数をbM、前記ステレオ符号化部で前記左チャネル差分信号の符号化に用いられるビット数をbL、前記ステレオ符号化部で前記右チャネル差分信号の符号化に用いられるビット数をbR、として、
    前記左チャネル減算利得推定部は、
    0より大きく1未満の値であり、bL=bMであるときには0.5であり、bLがbMよりも多いほど0.5よりも0に近く、bLがbMよりも少ないほど0.5よりも1に近い値である左チャネル補正係数cLと、前記ダウンミックス信号の前記左チャネル入力音信号に対する正規化された内積値rLと、フレームごとに定まる0以上1以下の値である左チャネル用係数値と、の乗算値の量子化値を前記左チャネル減算利得αとして得て、前記左チャネル減算利得α、または、前記正規化された内積値rLの量子化値、または、前記正規化された内積値rLと前記左チャネル用係数値とを乗算した値の量子化値、に対応する符号を前記左チャネル減算利得符号Ｃαとして得て、
    前記右チャネル減算利得推定部は、
    0より大きく1未満の値であり、bR=bMであるときには0.5であり、bRがbMよりも多いほど0.5よりも0に近く、bRがbMよりも少ないほど0.5よりも1に近い値である右チャネル補正係数cRと、前記ダウンミックス信号の前記右チャネル入力音信号に対する正規化された内積値rRと、フレームごとに定まる0以上1以下の値である右チャネル用係数値と、の乗算値の量子化値を前記右チャネル減算利得βとして得て、前記右チャネル減算利得β、または、前記正規化された内積値rRの量子化値、または、前記正規化された内積値rRと前記右チャネル用係数値とを乗算した値の量子化値、に対応する符号を前記右チャネル減算利得符号Ｃβとして得る、
    ことを特徴とする音信号符号化装置。
  15. 請求項１４に記載の音信号符号化装置であって、
    前記左チャネル入力音信号と前記右チャネル入力音信号の相関係数である左右相関係数を得る左右相関推定部を更に含み、
    前記左チャネル減算利得推定部は、前記左右相関係数を前記左チャネル用係数値として用い、
    前記右チャネル減算利得推定部は、前記左右相関係数を前記右チャネル用係数値として用いる、
    ことを特徴とする音信号符号化装置。
  16. 請求項１２から１４の何れかに記載の音信号符号化装置であって、
    左チャネルと右チャネルのどちらのチャネルが先行しているかを表す情報である先行チャネル情報と、前記左チャネル入力音信号と前記右チャネル入力音信号の相関係数である左右相関係数と、を得る左右関係情報推定部
    を更に含み、
    前記ダウンミックス部は、
    前記先行チャネル情報と前記左右相関係数とに基づき、前記左チャネル入力音信号と前記右チャネル入力音信号のうちの先行しているチャネルの入力音信号のほうが、前記左右相関係数が大きいほど大きく含まれるように、前記左チャネル入力音信号と前記右チャネル入力音信号を重み付け平均して前記ダウンミックス信号を得る
    ことを特徴とする音信号符号化装置。
  17. 請求項１２から１４の何れかに記載の音信号符号化装置であって、
    フレーム当たりのサンプル数をTとして、
    前記左チャネル補正係数cLは
    Figure 0007380837000035
    であり、
    前記右チャネル補正係数cRは
    Figure 0007380837000036
    である
    ことを特徴とする音信号符号化装置。
  18. 請求項１２から１４の何れかに記載の音信号符号化装置であって、
    εL、εR、εMはそれぞれ0より大きく1未満の値であり、
    前記左チャネル減算利得推定部は、
    前記左チャネル入力音信号と前記ダウンミックス信号と前フレームの内積値EL(-1)とを用いて
    Figure 0007380837000037
    により得られる内積値EL(0)と、
    前記ダウンミックス信号と前フレームのダウンミックス信号のエネルギーEM(-1)とを用いて
    Figure 0007380837000038
    により得られる前記ダウンミックス信号のエネルギーEM(0)と、を用いて
    Figure 0007380837000039
    により得られるrLを、前記ダウンミックス信号の前記左チャネル入力音信号に対する正規化された前記内積値として用い、
    前記右チャネル減算利得推定部は、
    前記右チャネル入力音信号と前記ダウンミックス信号と前フレームの内積値ER(-1)とを用いて
    Figure 0007380837000040
    により得られる内積値EL(0)と、
    前記ダウンミックス信号と前フレームのダウンミックス信号のエネルギーEM(-1)とを用いて
    Figure 0007380837000041
    により得られる前記ダウンミックス信号のエネルギーEM(0)と、を用いて
    Figure 0007380837000042
    により得られるrRを、前記ダウンミックス信号の前記右チャネル入力音信号に対する正規化された前記内積値として用いる、
    ことを特徴とする音信号符号化装置。
  19. 請求項１２から１４の何れかに記載の音信号符号化装置であって、
    前記左チャネル入力音信号と前記右チャネル入力音信号から、左右時間差τと、前記左右時間差τを表す符号である左右時間差符号Ｃτと、を得る左右時間差推定部と、
    前記左右時間差τが左チャネルが先行していることを表す場合には、前記ダウンミックス信号をそのまま前記左チャネル減算利得推定部と前記左チャネル信号減算部で用いることを決定し、前記ダウンミックス信号を前記左右時間差τが表す大きさの分だけ遅らせた信号である遅延ダウンミックス信号を前記右チャネル減算利得推定部と前記右チャネル信号減算部で用いることを決定し、
    前記左右時間差τが右チャネルが先行していることを表す場合には、前記ダウンミックス信号をそのまま前記右チャネル減算利得推定部と前記右チャネル信号減算部で用いることを決定し、前記ダウンミックス信号を前記左右時間差τが表す大きさの分だけ遅らせた信号である遅延ダウンミックス信号を前記左チャネル減算利得推定部と前記左チャネル信号減算部で用いることを決定し、
    前記左右時間差τが何れのチャネルも先行していないことを表す場合には、前記ダウンミックス信号をそのまま前記左チャネル減算利得推定部と前記左チャネル信号減算部と前記右チャネル減算利得推定部と前記右チャネル信号減算部で用いることを決定する時間シフト部と、
    を更に含み、
    前記左チャネル減算利得推定部と前記左チャネル信号減算部と前記右チャネル減算利得推定部と前記右チャネル信号減算部は、
    前記ダウンミックス部で得た前記ダウンミックス信号に代えて、前記時間シフト部で決定された前記ダウンミックス信号または前記遅延ダウンミックス信号を用いる、
    ことを特徴とする音信号符号化装置。
  20. 入力された符号をフレームごとに復号して音信号を得る音信号復号装置であって、
    入力されたモノラル符号ＣＭを復号してモノラル復号音信号を得るモノラル復号部と、
    入力されたステレオ符号ＣＳを復号して左チャネル復号差分信号と右チャネル復号差分信号を得るステレオ復号部と、
    入力された左チャネル減算利得符号Ｃαを復号して左チャネル減算利得αを得る左チャネル減算利得復号部と、
    対応するサンプルtごとに、前記左チャネル復号差分信号のサンプル値^yL(t)と、前記モノラル復号音信号のサンプル値^xM(t)と前記左チャネル減算利得αとを乗算した値と、を加算した値^yL(t)+α×^xM(t)による系列を左チャネル復号音信号として得る左チャネル信号加算部と、
    入力された右チャネル減算利得符号Ｃβを復号して右チャネル減算利得βを得る右チャネル減算利得復号部と、
    対応するサンプルtごとに、前記右チャネル復号差分信号のサンプル値^yR(t)と、前記モノラル復号音信号のサンプル値^xM(t)と前記右チャネル減算利得βとを乗算した値と、を加算した値^yR(t)+β×^xM(t)による系列を右チャネル復号音信号として得る右チャネル信号加算部と、
    を含み、
    前記モノラル復号部で前記モノラル復号音信号の復号に用いられるビット数をbM、前記ステレオ復号部で前記左チャネル復号差分信号の復号に用いられるビット数をbL、前記ステレオ復号部で前記右チャネル復号差分信号の復号に用いられるビット数をbR、として、
    前記左チャネル減算利得復号部は、
    前記左チャネル減算利得符号Ｃαを復号して復号値^rLを得て、
    0より大きく1未満の値であり、bL=bMである場合に0.5であり、bLがbMよりも多いほど0.5よりも0に近く、bLがbMよりも少ないほど0.5よりも1に近い値である左チャネル補正係数cLと、前記左チャネル減算利得符号Ｃαを復号して得た前記復号値^rLと、の乗算値を前記左チャネル減算利得αとして得て、
    前記右チャネル減算利得復号部は、
    前記右チャネル減算利得符号Ｃβを復号して復号値^rRを得て、
    0より大きく1未満の値であり、bR=bMである場合に0.5であり、bRがbMよりも多いほど0.5よりも0に近く、bRがbMよりも少ないほど0.5よりも1に近い値である右チャネル補正係数cRと、前記右チャネル減算利得符号Ｃβを復号して得た前記復号値^rRと、の乗算値を前記右チャネル減算利得βとして得る
    ことを特徴とする音信号復号装置。
  21. 請求項２０に記載の音信号復号装置であって、
    フレーム当たりのサンプル数をTとして、
    前記左チャネル補正係数cLは
    Figure 0007380837000043
    であり、
    前記右チャネル補正係数cRは
    Figure 0007380837000044
    である
    ことを特徴とする音信号復号装置。
  22. 請求項２０または２１に記載の音信号復号装置であって、
    入力された左右時間差符号Ｃτから左右時間差τを得る左右時間差復号部と、
    前記左右時間差τが左チャネルが先行していることを表す場合には、前記モノラル復号音信号をそのまま前記左チャネル信号加算部で用いることを決定し、前記モノラル復号音信号を前記左右時間差τが表す大きさの分だけ遅らせた信号である遅延モノラル復号音信号を前記右チャネル信号加算部で用いることを決定し、
    前記左右時間差τが右チャネルが先行していることを表す場合には、前記モノラル復号音信号をそのまま前記右チャネル信号加算部で用いることを決定し、前記モノラル復号音信号を前記左右時間差τが表す大きさの分だけ遅らせた信号である遅延モノラル復号音信号を前記左チャネル信号加算部で用いることを決定し、
    前記左右時間差τが何れのチャネルも先行していないことを表す場合には、前記モノラル復号音信号をそのまま前記左チャネル信号加算部と前記右チャネル信号加算部で用いることを決定する時間シフト部と、
    を更に含み、
    前記左チャネル信号加算部と前記右チャネル信号加算部は、
    前記モノラル復号部で得た前記モノラル復号音信号に代えて、前記時間シフト部で決定された前記モノラル復号音信号または前記遅延モノラル復号音信号を用いる、
    ことを特徴とする音信号復号装置。
  23. 請求項１から３の何れかに記載の符号化方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
  24. 請求項９に記載の復号方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
  25. 請求項１から３の何れかに記載の符号化方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  26. 請求項９に記載の復号方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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