JP7420848B2 - プロセッサおよびトランケートされた分析または合成窓のオーバーラップ部分を使用したオーディオ信号の処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、オーディオ処理に関し、特に、オーディオ信号処理チェーンの分析側または
合成側のためのオーバーラップ窓を用いたオーディオ処理に関する。

ＭＤＣＴのようなオーバーラップする変換に基づく大部分の現代の周波数領域オーディ
オコーダは、現在の信号特性に時間および周波数の分解能を適応させるために、ある種の
変換サイズの切り替えを使用する。利用可能な変換サイズとそれらに対応する窓形状との
間の切り替えを処理するための異なるアプローチが開発されている。いくつかの手法では
、異なる変換長、例えばＭＰＥＧ―４（ＨＥ）ＡＡＣ［１］を用いて、符号化されたフレ
ーム間に遷移窓を挿入する。遷移窓の欠点は、エンコーダーの先読みを増やす必要がある
ため、低い遅延アプリケーションには適していない。他のものは、遷移窓の必要性を回避
するために、すべての変換サイズに対して固定された低い窓オーバーラップ、例えばＣＥ
ＬＴ［２］を採用する。しかしながら、低いオーバーラップは、周波数分離を減少させ、
トーナル信号の符号化効率を低下させる。対称オーバーラップのための異なる変換および
オーバーラップ長を用いる改善されたインスタント切り替え手法が、〔３〕においてされ
る。〔６〕は、低いオーバーラップサイン窓を使用して、異なる変換長間の瞬間的な切り
替えの例を示している。

他方、低い遅延オーディオコーダは、遅延と周波数分離との間の良好な妥協を示すので
、しばしば非対称ＭＤＣＴ窓を使用する。エンコーダー側では、先行フレームとの長いオ
ーバーラップが周波数分離を改善するために使用される一方で、先読み遅延を低減するた
めに、後続フレームとの短縮オーバーラップが使用される。デコーダー側では、エンコー
ダー窓の反映されたバージョンが用いられる。非対称分析および合成窓掛けは、図８ａ～
図８ｃに示されている。

nternational Organization for Standardization, ISO/IEC 14496-3, "Information Technology - Coding of audio-visual objects - Part 3: Audio," Geneva, Switzerland, Aug. 2009. Internet Engineering Task Force (IETF), RFC 6716, "Definition of the Opus Audio Codec," Sep. 2012. C. R. Helmrich, G. Markovic and B. Edler, "Improved Low-Delay MDCT-Based Coding of Both Stationary and Transient Audio Signals," in Proceedings of the IEEE 2014 Int. Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP), 2014 or PCT/EP2014/053287.

本発明の目的は、オーディオ信号を処理するための改良された概念を提供することであ
る。

この目的は、請求項１に記載のオーディオ信号を処理するためのプロセッサ、請求項１
７に記載のオーディオ信号を処理する方法、または請求項１８に記載のコンピュータプロ
グラムによって達成される。

本発明は、非対称変換窓が、低減された遅延で定常信号の良好な符号化効率を達成する
のに有用であるという知見に基づいている。一方、フレキシブルな変換サイズ切り替え戦
略を有するために、１つのブロックサイズから異なるブロックサイズへの遷移のための分
析または合成窓は、非対称窓の切り捨てられたオーバーラップ部分を窓エッジとして使用
することを可能にするか、または完全な再構成特性を乱すことなく窓エッジのための基礎
として使用することを可能にする。

したがって、非対称窓の長いオーバーラップ部分のような非対称窓のトランケーション
は、遷移窓内で使用することができる。しかし、遷移窓の必要な長さに適合するために、
このオーバーラップ部分または非対称の窓エッジまたはフランクは、遷移窓の制約内で許
容される長さにトランケートされる。これは、しかしながら、完全な復元特性に違反しな
い。それ故、非対称窓の窓オーバーラップ部分のこの切り捨ては、完璧な再構成側からの
ペナルティなしに、短時間かつ即座の切り替え遷移窓を可能にする。

さらなる実施形態では、トランケートされたオーバーラップ部分を直接使用するのでは
なく、考慮中の非対称な窓オーバーラップ部分を切り捨てることによって生じる不連続を
滑らかにするか、フェードインまたはフェードアウトすることが好ましい。

さらなる実施形態は、最小限の量の窓エッジまたは窓側面のみがメモリーに格納され、
フェードインまたはフェードアウトの場合でさえも、特定の窓エッジが使用されるため、
メモリーを節約する実施に依存する。これらのメモリー効率のよい実施は、さらに、格納
された昇順窓エッジから降順窓エッジを構成するか、またはその逆を論理演算または算術
演算によって構成し、昇順または降順のいずれかのエッジのみを格納しなければならず、
そして、他のものは自動的にその場で導出することができるようにする。

実施形態は、プロセッサまたはオーディオ信号を処理するための方法を含む。プロセッ
サは、オーディオ信号の分析処理において、第１の非対称窓から第２の窓への変化を示す
オーディオ信号から窓制御信号を導出する分析器を有する。代替的にまたは追加的に、窓
制御信号は、例えば合成信号処理の場合に、第３の窓から第４の非対称窓への変化を示す
。特に、分析側にとって、第２の窓は第１の窓よりも短いか、合成側では、第３の窓が第
４の窓よりも短い。

プロセッサは、第１の非対称窓の第１のオーバーラップ部分を使用して第２の窓または
第３の窓を構築するための窓コンストラクタをさらに含む。具体的には、窓コンストラク
タは、第１の非対称窓の切り捨てられた第１のオーバーラップ部分を使用して、第２の窓
の第１のオーバーラップ部分を決定するように構成される。代替的に、または追加的に、
窓コンストラクタは、第４の非対称窓の第２のオーバーラップ部分を使用して、第３の窓
の第２のオーバーラップ部分を計算するように構成される。

最後に、プロセッサは、第１および第２の窓を適用するための窓を有し、窓化されたオ
ーディオ信号部分を得るための合成処理の場合には、特に、分析処理または第３および第
４の窓を適用する。

知られているように、分析窓処理は、オーディオエンコーダーの冒頭で行われ、時間離
散的かつ時間的に後続するオーディオ信号サンプルのストリームが窓シーケンスによって
窓掛けされ、例えば、分析器が実際にオーディオ信号の過渡状態を検出するとき、長い窓
から短い窓への切り替えが実行される。次に、窓処理に続いて、時間領域から周波数領域
への変換が実行され、好ましい実施形態では、この変換は、修正離散コサイン変換（ＭＤ
ＣＴ）を使用して行われる。ＭＤＣＴは、２Ｎ個の時間領域サンプルの集合からＮ個の周
波数領域サンプルの集合を生成するために、畳み込み演算と次のＤＣＴＩＶ変換を使用し
、これらの周波数領域値がさらに処理される。

合成側では、分析器はオーディオ信号の実際の信号分析を実行しないが、分析器は、エ
ンコーダー側分析器によって決定されたある窓シーケンスを示す符号化オーディオ信号に
サイド情報から窓制御信号を引き出し、デコーダー側プロセッサの実装に送信される。合
成窓処理は、デコーダー側処理の最後、すなわち、一組のＮ個のスペクトル値の集合から
２Ｎ個の時間領域値の集合を生成する周波数－時間変換および非畳み込み演算に続いて実
行され、本発明のトランケートされた窓エッジを使用する合成窓処理に続いて、必要に応
じてオーバーラップ加算が実行される。好ましくは、分析窓の位置決めのために、および
合成窓を用いた合成窓処理の後の実際のオーバーラップ加算のために、５０％のオーバー
ラップが適用される。

したがって、本発明の利点は、本発明が、遅延を低減して、定常信号に対して良好な符
号化効率を有する非対称変換窓に依存することである。一方、本発明は、柔軟な変換サイ
ズが過渡信号の効率的な符号化のための戦略を切替えることができ、そして、それは、完
全なコーダ遅延を増加させない。したがって、本発明は、短い変換のための非対称窓と、
短い窓の対称的な重複範囲のための柔軟な変換／オーバーラップ長の切り替えコンセプト
との組み合わせに依存する。短い窓は、両側で同じ対称オーバーラップを有する完全に対
称であってもよく、または先行する窓と第１の対称オーバーラップと、後続の窓との第２
の異なる対称オーバーラップを有する非対称であってもよい。

本発明は、特に、非対称の長い窓からのトランケートされたオーバーラップ部分の使用
によって、異なるブロックサイズを有する窓からのいかなる遷移も付加的な長い遷移窓の
挿入も必要としないという事実のために、任意のコーダ遅延または必要なコーダ先読みは
増加しないという点で、有利である。

本発明の好ましい実施形態は、添付の図面に関して以下に説明される。

トランケートされたオーバーラップ部分のコンテキストで符号化する態様を示す。 トランケートされたオーバーラップ部分を使用する状況で復号化するための装置を示す。 合成側のより詳細な図を示す。 エンコーダー、デコーダーおよびメモリーを有するモバイルデバイスの実施例を示す。 分析側（ケースＡ）または合成側（ケースＢ）の本発明の好ましい実施例を示す。 窓コンストラクタの好ましい実施例を示す。 図３のメモリー内容の概略図である。 分析遷移窓の第１のオーバーラップ部分および第２のオーバーラップ部分を決定するための好ましい手順を示す図である。 合成遷移窓を決定する好ましい手順を示す図である。 最大長さよりも短いトランケーションを有するさらなる手順を示す。 非対称分析窓を示す図である。 非対称分析窓を示す図である。 畳み込み部分を有する非対称分析窓を示す図である。 対称分析／合成窓を示す。 対称であるが異なるオーバーラップ部分を有するさらなる分析／合成窓を示す。 異なる長さを有する対称オーバーラップ部分を有する更なる窓を示す図である。 トランケートされた第１のオーバーラップ部分を有する第２の窓などの分析遷移窓を示す。 トランケートされ且つフェードインされた第１のオーバーラップ部分を有する第２の窓を示す。 図１０Ａの第２の窓を、前後の窓の対応するオーバーラップ部分との関連で示す図である。 図１０Ｃの状況を示すが、フェードインされた第１のオーバーラップ部分を有する。 分析側のフェードインを伴う異なる遷移窓を示す。 必要以上のトランケーションおよびそれに対応する更なる修正を伴うさらなる分析遷移窓を示す。 小ブロックサイズから高ブロックサイズへの遷移のための分析遷移窓を示す。 小ブロックサイズから高ブロックサイズへの遷移のための分析遷移窓を示す。 高いブロックサイズから低いブロックサイズへの合成遷移窓を示す。 高いブロックサイズから低いブロックサイズへの合成遷移窓を示す。 第３の窓のようなトランケートされた第２のオーバーラップ部分を有する合成遷移窓を示す。 図１３Ｃの窓を示すが、フェードアウトはない。 特定の分析窓シーケンスを示す。 対応する合成窓シーケンスを示す。 特定の分析窓シーケンスを示す。 図１５Ａと一致する対応する合成窓シーケンスを示す。そして、 対称的なオーバーラップのみを使用して、異なる変換長間を即座に切り替える例を示す。

実施形態は、中間フレームを挿入する必要なしに、非対称窓を使用する長いＭＤＣＴ変
換から、対称的にオーバーラップする窓を有するより短い変換に、即座に切り替えるため
の概念に関する。

より短い変換長を使用する第１のフレームのための窓形状を構成する場合、２つの制限
が問題となる。
・窓の左のオーバーフラップ部分は、完全またはほぼ完全な再構成が達成されるように、
前の非対称窓の形状に一致する必要がある。
・オーバーラップしている部分の長さは、変換の長さが短いために制限される。

長い非対称窓の左のオーバーラップ部分は、最初の条件を満たしますが、通常、長い変
換のサイズの半分以下の短い変換では長すぎる。従って、より短い窓形状を選択する必要
がある。

ここでは、非対称分析および合成窓が互いに対称である、すなわち、合成窓が分析窓の
反映されたバージョンであると仮定する。この場合、窓は、完全な再構成のために、次の
式を満たさなければならない。

ここで、Ｌは、変換長とｎのサンプルインデックスを表す。

遅延を低減するために、非対称の長い分析窓の右側のオーバーラップが短縮された。こ
れは、最も右の窓サンプルの全てがゼロの値を持つことを意味する。上記の式から、窓サ
ンプルＷ_nがゼロの値を有する場合、対称サンプルＷ_2L-1-nに対して任意の値が選択され
得ることが分かる。窓の右端ｍのサンプルがゼロである場合、左端ｍのサンプルは、完全
な再構成を失うことなくゼロで置き換えることができ、すなわち、左のオーバーラップ部
分を右のオーバーラップ部分の長さにトランケートすることができる。

トランケートされたオーバーラップ長が十分に短く、第１の短い変換窓の右側部分に十
分なオーバーラップ長が残るようにすると、これは第１の短い変換窓の形状の解を与え、
上記の条件の両方を満たす。非対称窓のオーバーラップ部分の左端はトランケートされ、
その後の短い窓に使用される対称オーバーラップと組み合わされる。結果として生じる窓
形状の一例が図１０Ｃに示されている。

既存の長い窓オーバーラップのトランケートされたバージョンを使用することは、遷移
のための完全に新規な窓形状を設計する必要を回避する。また、遷移に追加の窓テーブル
が必要ないため、アルゴリズムが実施されているハードウエアのＲＯＭ／ＲＡＭの需要／
要求が減少する。

デコーダー側の合成窓の窓掛けのために、対称的な手法が用いられる。非対称合成窓は
、右側に長いオーバーラップを有する。したがって、右側のオーバーラップ部分のトラン
ケートされたバージョンは、図１３Ｄにて図示するように、非対称の窓で長い変換へ切り
換わる前に、最後の短い変換の右側の窓の一部のために使われる。

上記に示されているように、長い窓のトランケートされたバージョンの使用は、スペク
トルデータが分析変換と合成変換との間で修正されない場合、時間領域信号の完全な再構
成を可能にする。しかしながら、オーディオコーダでは、量子化がスペクトルデータに適
用される。合成変換では、得られた量子化ノイズは、合成窓によって形作られる。長い窓
のトランケーションは、窓形状のステップを導入するので、出力信号の量子化ノイズに不
連続性が生じる可能性がある。これらの不連続性は、クリック状のアーティファクトとし
て聞き取れるようになる。

このようなアーティファクトを回避するために、フェードアウトをトランケートされた
窓の端に適用して、ゼロへの遷移を円滑にすることができる。フェードアウトは、いくつ
かの異なる方法で行うことができ、例えば、それは線形、正弦または余弦形状であり得る
。フェードアウトの長さは、可聴アーティファクトが発生しないように十分に大きく選択
する必要がある。完全な再構成を失うことなくフェードアウトに利用できる最大長は、短
い変換長と窓のオーバーラップの長さによって決定される。場合によっては、利用できる
長さはゼロであるか、または、アーティファクトを抑制するにはあまりに少ないかも知れ
ない。このような場合には、フェードアウトの長さを延長し、小さな再構成誤差を受け入
れることが有益であり得る。これは、量子化ノイズの不連続性よりも妨げにならないこと
が多いためである。フェードアウトの長さを慎重に調整することで、最良のオーディオ品
質を達成するために、量子化エラーの不連続性に対して再構成エラーを交換することがで
きる。

図１０Ｄは、窓のトランケートされた端部にサイン関数を乗算することによって、短い
フェードアウトを伴うトランケートされたオーバーラップの例を示す。

続いて、図２は、本発明の実施形態によるオーディオ信号を処理するためのプロセッサ
を説明するために論じられる。オーディオ信号は、入力２００で分析器２０２に供給され
る。この分析器は、入力２００でオーディオ信号から窓制御信号２０４を導出するように
構成されており、窓制御信号は、例えば、１４Ａまたは図１４Ｂに示す第１の窓１４００
または１５００によって示されるように、第１の非対称窓から第２の窓への変化を示し、
この実施形態では、第２の窓が、図１４Ａの窓１４０２または図１５Ａの窓１５０２であ
る。窓制御信号２０４は、再び、代替的に、また合成側での動作に関して、例示的に、図
１４Ｂの１４５０または図１５Ｂの１５５０などの第３の窓から、図１４Ｂの１４５２ま
たは 図１５Ｂの１５５２などの第３の窓への変更を示す。図示のように、１４０２のよ
うな第２の窓は、第１の窓１４００よりも短く、または、１４５０または１５５０のよう
な第３の窓は、１４５２または１５５２のような第４の窓よりも短い。

プロセッサは、第１の非対称窓の第１のオーバーラップ部分を使用して第２の窓を構築
するための窓コンストラクタ２０６をさらに含み、この窓コンストラクタは、合成側の第
１の非対称窓のトランケートされた第１のオーバーラップ部分、すなわち、図２のケース
Ｂを使用して、第２の窓の第１のオーバーラップ部分を決定するように構成される。窓コ
ンストラクタは、第１の窓のトランケートされた第２のオーバーラップ部分、すなわち、
非対称窓を使用して、１５０２または１５５０などの第３の窓の第２のオーバーラップ部
分を計算するように構成される。

分析側の第２の窓または合成側の第３の窓のようなこれらの窓、そして、勿論、先行す
るおよび／または後続の窓は、窓コンストラクタ２０６から窓掛け部２０８に送信される
。窓掛け部２０８は、出力２１０において信号部分を得るために、第１および第２の窓ま
たは第３および第４の窓をオーディオ信号に適用する。

ケースＡは、分析側に関連している。ここで、入力はオーディオ信号であり、実際の分
析器２０２は、実際のオーディオ信号分析、例えば過渡分析などを行う。第１および第２
の窓は、分析窓であり、窓化された信号は、図１Ａに関して後述するようにエンコーダー
側で処理される。

それ故、図２において例示される復号化処理部２１４は、ケースＡにおいて、バイパス
されるか、または実際には存在しない。

ケースＢにおいて、すなわち本発明の処理が合成側に適用される場合、入力はオーディ
オ信号情報およびサイド情報を有するビットストリームのような符号化オーディオ信号で
あり、分析器２０２は、符号化されたオーディオ信号から、ビットストリーム分析または
ビットストリームまたは符号化信号分析を実行して、エンコーダーによって適用される窓
シーケンスを示す窓制御信号を生成し、そこからデコーダーによって適用される窓シーケ
ンスを導出することができる。

そして、第３および第４の窓は、合成窓であり、図１Ｂまたは図１Ｃに示すように、窓
掛けされた信号は、オーディオ信号の合成のためにオーバーラップ加算処理される。

図１Ａは、オーディオ信号１００を符号化する装置を示す。オーディオ信号を符号化す
る装置は、オーディオ信号１００を窓掛けして、１０３で示す窓掛け済みサンプルのブロ
ックのシーケンスを提供するための制御可能な窓掛け部１０２を備える。さらに、エンコ
ーダーは、窓掛け済みサンプルのブロックのシーケンス１０３を、１０５で示すスペクト
ル値のフレームのシーケンスを含むスペクトル表現に変換するための変換部１０４を更に
備える。更に、過渡位置検出部１０６が設けられる。検出部は、フレームの過渡先読み領
域内の過渡の位置を識別するように構成されている。更に、制御可能な窓掛け部を制御す
るための制御部１０８が、１０７で示す過渡の識別された位置に応じて、特定のオーバー
ラップ長を有する特定の窓をオーディオ信号１００に適用するよう構成されている。更に
、制御部１０８は、一実施形態において、窓情報１１２を、制御可能な窓掛け部１０２に
だけでなく、その出力において符号化済みオーディオ信号１１５を提供する出力インター
フェース１１４にも提供するよう構成されている。スペクトル値のフレームのシーケンス
１０５を含むスペクトル表現は符号化処理部１１０に入力され、その符号化処理部１１０
は、予測操作、時間的雑音整形操作、好ましくは聴覚心理音響モデル若しくは少なくとも
聴覚心理音響原理に関連する量子化操作のような、任意の種類の符号化操作を実施するこ
とができ、又は、ハフマン符号化操作若しくは算術符号化操作のような冗長性を低減する
符号化操作を含んでもよい。符号化処理部１１０の出力は、その後、出力インターフェー
ス１１４に伝送され、その後、出力インターフェース１１４は最終的に、特定の窓情報１
１２が符号化済み各フレームに関連付けられた、符号化済みオーディオ信号を提供する。

制御部１０８は、少なくとも３つの窓から成るグループから特定の窓を選択するよう構
成されている。グループは、第１オーバーラップ長を有する第１窓、第２オーバーラップ
長を有する第２窓、及び第３オーバーラップ長を有するか又はオーバーラップを有しない
第３窓を含む。第１オーバーラップ長は、第２オーバーラップ長よりも大きく、第２オー
バーラップ長はゼロオーバーラップよりも大きい。特定の窓は、時間的に隣接する２つの
オーバーラップ窓のうちの１つが過渡の位置において第１の窓係数を有し、時間的に隣接
する２つのオーバーラップ窓のうちの他方が過渡の位置において第２の窓係数を有し、第
２の窓係数が第１の係数よりも少なくとも９倍大きくなるように、過渡位置に基づいて制
御可能な窓掛け部１０２によって選択される。これによって、過渡が第１の（小さい）係
数を有する第１窓によって大幅に抑制され、その過渡が第２の窓係数を有する第２窓によ
っては殆ど影響を受けないことが確実になる。第１の窓係数は、好ましくは０．９５～１
．０５のように±５％の許容範囲内で１に等しく、第２の窓係数は、好ましくは０に等し
いか又は少なくとも０．０５よりも小さい。窓係数は負になる可能性もあり、この場合、
窓係数の関係及び量は絶対値の大きさに関係付けられる。

さらに、代替的または追加的に、制御部１０８は、図２の文脈で説明したように、窓コ
ンストラクタ２０６の機能を含み、後述する。さらに、過渡位置検出部１０６は、実施す
ることができ、ケースＡのために、すなわち、分析側の窓の適用については、図２の分析
器２０２の機能を有することができる。

さらに、ブロック１０４および１１０は、図１Ａの窓掛けされたオーディオ信号１０３
に対応する、窓掛け済みの（窓掛けされた）オーディオ信号２１０によって実行される処
理を示す。さらに、窓コンストラクタ２０６は、図２に具体的には示されていないが、図
１Ａの窓情報１１２を出力インターフェース１１４に提供し、デコーダー側で動作する分
析器２０２、すなわち、ケースＢについて、符号化された信号から回復することができる
。

ＭＤＣＴ処理、概してエイリアシング導入変換を使用した処理の技術分野において公知
であるように、このエイリアシング導入変換は、畳み込みステップ、及び特定の非エイリ
アシング導入変換を使用した後続の変換ステップに分離され得る。一例では、区分が他の
区分に畳み込まれ、畳み込み演算の結果は、その後、ＤＣＴ変換のような変換を使用して
スペクトルドメインへと変換される。ＭＤＣＴの場合、ＤＣＴＩＶが適用される。

その後、ここではＭＤＣＴに言及しながら例示するが、他のエイリアシング導入変換が
同様で類似の方法で処理され得る。重複変換として、ＭＤＣＴは、入力の半数（同数では
なく）の出力を有するという点において、他のフーリエ関連変換と比較して多少異なって
いる。特に、ＭＤＣＴは、線形関数Ｆ：Ｒ^2N→Ｒ^Nである（ここで、Ｒは実数の集合を示
す）。２Ｎ個の実数ｘ０，．．．，ｘ２Ｎ－１は、以下の式に従って、Ｎ個の実数Ｘ０，
．．．，ＸＮ－１に変換される。

（この変換の前の正規化係数、ここでは１は任意選択の慣例であり、処理間で異なる。
以下では、ＭＤＣＴ及びＩＭＤＣＴの正規化の積だけが制約される。）

逆ＭＤＣＴは、ＩＭＤＣＴとして知られている。入力と出力の数が異なるため、一見す
ると、ＭＤＣＴは可逆的であるはずがないと考えられるかもしれない。しかしながら、時
間的に隣接したオーバーラップしているブロックのオーバーラップされたＩＭＤＣＴを追
加することによって、完璧な可逆性が達成され、これによってエラーが消去され、元のデ
ータが回復される。この技法は、時間ドメイン・エイリアシング消去（ＴＤＡＣ）として
知られている。

ＩＭＤＣＴは、以下の式に従って、Ｎ個の実数Ｘ０，．．．，ＸＮ－１を２Ｎ個の実数
ｙ０，．．．，ｙ２Ｎ－１に変換する。

（直交変換であるＤＣＴ－ＩＶの場合のように、逆変換は順変換と同じ形式を有する。
）

通常の窓正規化（下記参照）を用いる窓掛けされたＭＤＣＴの場合、ＩＭＤＣＴの前の
正規化係数は、２を乗算されるべきである（即ち、２／Ｎになる）。

典型的な信号圧縮アプリケーションにおいて、ｎ＝０及び２Ｎの境界における不連続性
を、これらの点において関数をゼロに円滑に収束させることによって回避するために、上
述したＭＤＣＴ及びＩＭＤＣＴの式におけるｘｎ及びｙｎと乗算される窓関数ｗｎ（ｎ＝
０，．．．，２Ｎ－１）を使用することによって、変換特性は更に改善される（即ち、本
発明ではＭＤＣＴの前とＩＭＤＣＴの後でデータを窓掛けする）。原則として、ｘ及びｙ
は異なる窓関数を有することができ、窓関数はブロック毎に変化し得る（特に、サイズの
異なるデータブロックが組み合わされている場合）が、簡潔にするために、本発明では等
しいサイズのブロックについて同一の窓関数である一般的な場合を考察する。

ｗが次のプリンセン－ブラッドリー（Princen－Bradley）条件を満たす限り、対称窓ｗ
ｎ＝ｗ２Ｎ－１－ｎについて、変換は可逆的なままである（即ち、ＴＤＡＣが機能する）
。

様々な窓関数が使用される。修正重複変換として知られている形式を生成する窓が以下
の式によって与えられ、

その窓がＭＰ３及びＭＰＥＧ－２ＡＡＣに使用され、

がＶｏｒｂｉｓに使用される。ＡＣ－３はカイザー・ベッセル派生（ＫＢＤ）窓を使用し
、ＭＰＥＧ－４ＡＡＣもＫＢＤ窓を使用することができる。

ＭＤＣＴに適用される窓は、プリンセン－ブラッドリー条件を満たさなければならない
ため、信号分析のいくつかの他のタイプに使用される窓とは異なることに留意されたい。
この違いの理由の１つは、ＭＤＣＴ窓が、ＭＤＣＴ（分析）及びＩＭＤＣＴ（合成）の両
方のために、２回適用されることである。

定義を調べれば分かるように、偶数Ｎについて、ＭＤＣＴは基本的にＤＣＴ－ＩＶと等
価であり、入力はＮ／２だけシフトされ、２Ｎ個のデータブロックが一度に変換される。
この等価性をより慎重に研究することによって、ＴＤＡＣのような重要な特性を容易に導
き出すことができる。

ＤＣＴ－ＩＶに対する正確な関係を定義するためには、ＤＣＴ－ＩＶは、偶数／奇数の
交互の境界条件に対応することを認識しなければならない。即ち、（ＤＦＴの場合のよう
な周期的な境界ではなく）左の境界（ｎ＝－１／２周辺）では偶数であり、右の境界（ｎ
＝Ｎ－１／２周辺）では奇数である、等である。この関係は、以下の恒等式から得られる
。

そして、

従って、その入力が長さＮのアレ－ｘである場合、このアレ－を（ｘ，－ｘＲ，－ｘ，
ｘＲ，．．．）等に拡張することを考えることができ、ここで、ｘＲは逆順になったｘを
示す。

２Ｎ個の入力とＮ個の出力とを有するＭＤＣＴを考察する。ここで、この入力をサイズ
が各々Ｎ／２である４つのブロック（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）に分割する。もし、これらのブロ
ックを（ＭＤＣＴの定義における＋Ｎ／２項から）Ｎ／２だけ右にシフトすると、（ｂ，
ｃ，ｄ）は、Ｎ個のＤＣＴ－ＩＶ入力の端部を過ぎて拡張し、そのため、上述した境界条
件に従って、これらのブロックを「畳み」戻さなければならない。

従って、２Ｎ個の入力（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）のＭＤＣＴは、Ｎ個の入力（－ｃＲ－ｄ，ａ
－ｂＲ）のＤＣＴ－ＩＶと正しく等価であり、ここで、Ｒは上記のような反転を示す。

（このように、ＤＣＴ－ＩＶを計算するための任意のアルゴリズムは、ＭＤＣＴに自明
に適用することができる。）同様に、上記ＩＭＤＣＴ式はＤＣＴ－ＩＶ（上記ＩＭＤＣＴ
式自体の逆変換である）の正確に１／２であり、その出力は（境界条件を介して）長さ２
Ｎに拡張され、Ｎ／２だけ左にシフトし戻される。この逆ＤＣＴ－ＩＶは単純に、上記か
ら入力（－ｃＲ－ｄ，ａｂＲ）を戻す。このＩＭＤＣＴが境界条件を介して拡張されシフ
トされると、以下が得られる。
ＩＭＤＣＴ（ＭＤＣＴ（ａ，ｂ，ｃ，ｄ））＝（ａ－ｂＲ，ｂ－ａＲ，ｃ＋ｄＲ，ｄ＋
ｃＲ）／２

ｂ－ａＲ＝－（ａ－ｂＲ）Ｒであり、最後の２項についても同様であるため、ＩＭＤＣ
Ｔ出力の半分は冗長である。この入力をサイズＮのより大きいブロックＡ、Ｂ、ここでＡ
＝（ａ，ｂ）及びＢ＝（ｃ，ｄ）、にグループ化すると、この結果は以下のように単純に
書くことができる。
ＩＭＤＣＴ（ＭＤＣＴ（Ａ，Ｂ））＝（Ａ－ＡＲ，Ｂ＋ＢＲ）／２

ここで、ＴＤＡＣがどのように機能するかを理解することができる。時間的に隣接した
５０％オーバーラップしている２Ｎ個のブロック（Ｂ，Ｃ）のＭＤＣＴを計算すると仮定
する。このとき、ＩＭＤＣＴは上記と同様に次式をもたらす。
（Ｂ－ＢＲ，Ｃ＋ＣＲ）／２
このＩＭＤＣＴが、オーバーラップしている半部における先行するＩＭＤＣＴ結果と加
算されると、反転した項が打ち消し合って単純にＢが得られ、元のデータが回復される。

ここで、用語「時間ドメイン・エイリアシング消去」の起源が明らかになる。論理的Ｄ
ＣＴ－ＩＶの境界を超えて拡張する入力データを使用することによって、ナイキスト周波
数を超える周波数がより低い周波数にエイリアシングされるのと同じように、データがエ
イリアシングされるが、このエイリアシングは、周波数ドメインではなく時間ドメインに
おいて行われるという点が異なっている。ａ及びｂＲの（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）のＭＤＣＴに
対する寄与分、又は同等に、
ＩＭＤＣＴ（ＭＤＣＴ（ａ，ｂ，ｃ，ｄ））＝（ａ－ｂＲ，ｂ－ａＲ，ｃ＋ｄＲ，ｄ＋ｃ
Ｒ）／２
の結果に対する寄与分を区別することはできない。組合せｃ－ｄＲ等は、それらが加算さ
れるときに、それらの組合せを打ち消すための正確に適切な正負符号を有する。

奇数Ｎ（実際に使用されるのは稀である）について、Ｎ／２は整数ではなく、そのため
ＭＤＣＴは単純にＤＣＴ－ＩＶのシフト置換ではない。この場合、半サンプルだけ更にシ
フトすることは、ＭＤＣＴ／ＩＭＤＣＴがＤＣＴ－ＩＩＩ／ＩＩと等価になり、分析が上
記と類似していることを意味する。

２Ｎ個の入力（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）のＭＤＣＴがＮ個の入力（－ｃＲ－ｄ，ａ－ｂＲ）の
ＤＣＴ－ＩＶと正しく等価であることは、上段で見てきた。ＤＣＴ－ＩＶは、右境界にお
ける関数が奇関数である事例のために設計されており、それ故、右境界に近い値は０に近
い。入力信号が平滑である場合、これが当てはまる。ａ及びｂＲの最右端の成分は入力シ
ーケンス（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）内で連続しており、それ故、それらの差は小さい。その間隔
の中央に注目すると、上記式を
（－ｃＲ－ｄ，ａ－ｂＲ）＝（－ｄ，ａ）－（ｂ，ｃ）Ｒ
と書き直す場合、第２の項（ｂ，ｃ）Ｒが中央において平滑な遷移を与える。しかしなが
ら、第１の項（－ｄ，ａ）には、－ｄの右端がａの左端と交わるような潜在的な不連続性
がある。これが入力シーケンス（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）の境界付近の成分を０に向けて低減す
る窓関数を使用する理由である。

上記において、通常のＭＤＣＴについてのＴＤＡＣ特性が証明された。ＴＤＡＣ特性は
、時間的に隣接するブロックのＩＭＤＣＴをそれらのオーバーラップしている半分におい
て加算することによって、元のデータが復元されることを示している。窓掛けされたＭＤ
ＣＴについてこの反転特性を導出することは、ほんの僅かながら更に複雑である。

サイズＮのブロックＡ、Ｂ、Ｃについて、オーバーラップしている連続した２Ｎ個の入
力から成る集合（Ａ，Ｂ）及び（Ｂ，Ｃ）を考察する。上述の説明から、（Ａ，Ｂ）及び
（Ｂ，Ｃ）がＭＤＣＴ変換され、ＩＭＤＣＴ変換され、それらのオーバーラップしている
半分において加算された場合、元のデータである
（Ｂ＋Ｂ_R）／２＋（Ｂ－Ｂ_R）／２＝Ｂ
が得られることを想起されたい。ここで、ＭＤＣＴ入力及びＩＭＤＣＴ出力の両方に長さ
２Ｎの窓関数を乗算すると仮定する。上述のように対称窓関数を想定し、それ故、その関
数の形式は（Ｗ，Ｗ_R）であり、Ｗは長さＮのベクトルであり、Ｒは前出のように反転を
示す。このとき、プリンセン－ブラッドリー条件は
Ｗ＋Ｗ_R ²＝（１，１，．．．）
と書くことができ、２乗及び加算が要素毎に実施される。

従って、（Ａ，Ｂ）をＭＤＣＴ変換する代わりに、ここでは（ＷＡ，Ｗ_RＢ）をＭＤＣ
Ｔ変換し、全ての乗算が要素毎に実施される。この結果はＩＭＤＣＴ変換され、窓関数に
よって再び（要素毎に）乗算されると、最後のＮの半部は以下のようになる。
Ｗ_R・（Ｗ_RＢ＋（Ｗ_RＢ）_R）＝Ｗ_R・（Ｗ_RＢ＋ＷＢ_R）＝Ｗ_R ²Ｂ＋ＷＷ_RＢ_R

（窓掛けされた事例においてＩＭＤＣＴ正規化は２の倍数分だけ異なるため、もはや１
／２を乗算しないことに留意されたい。）

同様に、（Ｂ，Ｃ）の窓掛けされたＭＤＣＴ及びＩＭＤＣＴによって、その最初のＮの
半部において以下がもたらされる。
Ｗ・（ＷＢ－Ｗ_RＢ_R）＝Ｗ²Ｂ－ＷＷ_RＢ_R

これら２つの半分を共に加算すると、元のデータが復元される。

上記のＭＤＣＴの説明では、同一の分析／合成窓について説明している。非対称窓の場
合、分析／合成窓は異なるが、好ましくは、互いに対称である。その場合、プリンセン－
ブラッドリー（Princen-Bradley）条件は、より一般的な方程式に変化する。

図１Ｂは、符号化された信号のための入力１５０を有するデコーダーの実施例を示し、
入力インターフェース１５２は、一方で、符号化された形態のオーディオ信号１５４を提
供し、他方で、サイド情報を分析器２０２に提供する。分析器２０２は、符号化信号１５
０から窓情報１６０を抽出し、この窓情報を窓コンストラクタ２０６に供給する。さらに
、符号化されたオーディオ信号１５４は、図２の復号化処理部２１４に対応するデコーダ
ーまたは復号化処理部１５６に入力され、窓コンストラクタ２０６は、制御可能な変換器
１５８に窓を提供し、これは、ＩＭＤＣＴまたはＩＭＤＳＴまたはエイリアシング導入順
方向変換とは、逆の他の変換を実行するように構成されている。

図１Ｃは、制御可能な変換部１５８のデコーダー側の好適な実施形態を示す。特に制御
可能な変換部１５８は、周波数－時間変換部１７０と、続いて接続されている合成窓掛け
部１７２と、最後のオーバーラップ加算部１７４とを含む。特に、周波数－時間変換部は
、ＤＣＴ－ＩＶ変換のような変換及び後続の逆畳み込み演算を実施し、それによって、周
波数－時間変換部への入力が例示的にＮ個のスペクトル値であったのに対して、周波数－
時間変換部１７０の出力は、第１の又は長い窓について２Ｎ個のサンプルを有するように
なる。他方、周波数－時間変換部への入力がＮ／８個のスペクトル値であるとき、出力は
例示的にＭＤＣＴ操作についてＮ／４個の時間ドメイン値となる。

その後、周波数－時間変換部１７０の出力は合成窓掛け部に入力され、合成窓掛け部は
、好ましくはエンコーダー側の窓と正確に同じである合成窓を適用する。従って各サンプ
ルは、オーバーラップ加算が実施される前に、２つの窓によって窓掛けされ、結果として
得られる「合計の窓掛け」は、前述したようなプリンセン－ブラッドリー条件が満たされ
るように、対応する窓係数の２乗である。

最後に、オーバーラップ加算部１７４が、最終的に出力１７５において復号化された（
復号化済み）オーディオ信号を得るために、対応する正確なオーバーラップ加算を実施す
る。

図１Ｄは、モバイル機器と共に実装されている本発明の更なる実施形態を示す。このモ
バイル機器は、一方ではエンコーダー１９５を備え、他方ではデコーダー１９６を備える
。更に、本発明の好適な実施形態によれば、エンコーダー１９５に使用される窓とデコー
ダー１９６に使用される窓とは互いに同一であるため、エンコーダー１０５及びデコーダ
ー１０６の両方が単一のメモリー１９７のみから同じ窓情報を取り出す。従って、デコー
ダーは、単一セットの窓シーケンス又は窓のみがエンコーダー及びデコーダーの両方に使
用するために格納されている、読み出し専用メモリー１９７若しくはランダムアクセスメ
モリー又は一般的に任意のメモリー１９７を有する。単一セットしか必要としないことは
、種々の窓のための種々の窓係数をエンコーダーのために１セット及びデコーダーのため
に１セットとして２回格納する必要がない、という事実に起因して、有利である。本発明
によれば、同一の窓及び窓シーケンスがエンコーダー及びデコーダーに使用されるという
事実に起因して、単一セットの窓係数のみが格納されればよい。従って、図１Ｄに示す本
発明のモバイル機器のメモリー使用量は、エンコーダー及びデコーダーが異なる窓を有す
るか、又は窓掛け操作以外の処理による特定の後処理が実施される他の概念と比較して、
大幅に低減されている。

その後、好適な窓は、図８Ａに関して述べられる。それは、第１のオーバーラップ部分
８００、第２のオーバーラップ部分８０２、高い値を有する更なる部分８０４および低い
値を有する更なる部分８０６を備える。部分８０４の高い値は１．０の値であるか、また
は、少なくとも０．９５より大きく、そして、低い部分８０６の低い値は、０．０に等し
く、そして、好ましくは０．１未満である。この実施形態では、非対称分析窓の長さは４
０ｍｓであり、これは好ましくは、５０％の重複加算が使用されるという事実のために２
０ｍｓのブロックサイズをもたらす。しかし、他のオーバーラップ率なども同様に使用す
ることができる。

この特定の実施形態では、第１のオーバーラップ部分８００は、低い遅延実施を可能に
する第２のオーバーラップ部分８０２よりも大きく、さらに、低い部分８０６が第２のオ
ーバーラップ部分に先行するという事実の文脈において、図８Ａに図示された非対称分析
窓は、ゼロ部分と短い第２のオーバーラップ部分８０２による低い遅延フィルタリングが
可能であり、さらに長い第１のオーバーラップ部分８００のためにかなり良好な分離を有
する。しかし、この長いオーバーラップ部分は、非対称分析窓の最初の半分にあるという
事実のために、追加の遅延を引き起こさない。特定の実施形態では、第１のオーバーラッ
プ部分８００は、１４．３７５ｍｓに等しく、第２の非オーバーラップ部分または高い部
分は、１１．２５ｍｓに等しく、第３のオーバーラップ部分または第２のオーバーラップ
部分８０２は、８．７５ｍｓに等しく、最後の第４の部分または低い部分は、５．６２５
ｍｓに等しい。

図８Ｂは、対応する非対称合成窓を示しており、ここでは、第１の部分８１０としてゼ
ロまたは低い部分があり、それから、第１のオーバーラップ部分８１２と、第２のオーバ
ーラップ部分８１４と、一定の部分または第１のオーバーラップ部分８１２と第２のオー
バーラップ部分８１４との間に示される高い部分８１６とを有する。

対応する部分の例示的な長さが示されているが、第１のオーバーラップ部分８１２が、
第２のオーバーラップ部分８１４よりも短いことが一般に好ましく、また、一定部分また
は高い部分８１６の長さは、第１のオーバーラップ部分および第２のオーバーラップ部分
の長さの間にあることがさらに好ましく、第１の部分８１０またはゼロ部分の長さは、第
１のオーバーラップ部分８１２の長さよりも小さいことがさらに好ましい。

図８Ａに示すように、第１のオーバーラップ部分８００の長さは、第２のオーバーラッ
プ部分８０２の長さよりも長く、高い部分８０４の長さは、第２のオーバーラップ部分８
０２と第１のオーバーラップ部分８００との間の長さであり、第４の部分８０６の長さは
、第２のオーバーラップ部分８０２の長さよりも短い。

図８Ａおよび図８Ｂは、さらに、長いブロックのみが使用され、いずれの切り替えも図
２の窓御信号２０４によって示されない場合、先行する非対称分析窓８０７および後続の
分析窓８０８とのオーバーラップを示す。

同様に、図８Ｂは、対応する合成シーケンスを先行する合成窓８１９および後続の合成
窓８２０で例示する。

さらに、図８Ｃは、図８Ａの同じ分析窓を示しているが、エンコーダー側の畳み込み演
算で畳み込まれる畳み込み部分８２１、８２２を備えるか、またはデコーダー側で逆畳み
込みされた「逆畳み込み」である。これらの畳み込み８２１、８２２は、畳み込みライン
８２３および８２４に沿って行われると考えることができ、これらの線も図８Ａ、８Ｂに
示されており、畳み込みラインは、図８Ａおよび８Ｂの窓の交差点と直接一致しないよう
に見える。これは、図８Ａの分析窓または図８Ｂの合成窓の非対称特性に起因する。

図９Ａは、１０ｍｓのブロック長さに対して、３．７５ｍｓのオーバーラップを有する
対称分析／合成窓を示す。対称分析窓は、第１の低い部分又はゼロ部分９００、第１のオ
ーバーラップ部分９０２、第２のオーバーラップ部分９０４、高い部分又は一定部分９０
６、および、更なる低い部分又はゼロ部分９０８を含む。また、図９Ａは、畳み込みライ
ン９１０、９１１を示している。ここで、ＭＤＣＴまたはＭＤＳＴのようなエイリアシン
グ導入変換によって必要とされる畳み込み演算が実行される。具体的には、エンコーダー
側処理については、畳み込み演算を行い、デコーダー側オーディオ処理については、逆畳
み込み演算を実行する。したがって、線９１２、９１３は、左側に関して部分９００に対
応する減少部分およびその後のゼロ部分を有し、右側に対して９０８を有する畳み込み部
分を示す。したがって、マーカー９１５は、左畳み込み部分９１２と右畳み込み部分９１
３との間の境界を示す。したがって、線９１２、９１３は、畳み込み部分を示し、それは
、減少する部分と、左側については部分９００および右側については部分９０８に対応す
る後続のゼロ部分と、を含む。したがって、マーカー９１５は、左畳み込み部分９１２と
右畳み込み部分９１３との間の境界を示す。

これに関連して、図９Ａは、真に対称な分析または合成窓を示していることが概説され
ている。なぜなら、左オーバーラップ部分と右オーバーラップ部分は互いに対称的である
からである。すなわち、本実施形態では、３．７５ｍｓの同じオーバーラップ長を有する
からである。一般に、ゼロ部分９００，９０８をオーバーラップ部分９０２，９０４より
も小さくすることが好ましく、その結果、両方のゼロ部分９００、９０８が同じ長さを有
する場合、高い部分９０６は、単一のゼロ部分の長さの２倍を有する。

図９Ｂは、左右対称のオーバーラップを有する窓を示しているが、左側と右側が異なる
。特に、この窓は、図９Ａと同様に、ゼロ部分９２０、第１のオーバーラップ部分９２２
、一定のまたは高い部分９２４、第２のオーバーラップ部分９２６および第２のゼロ部分
または低い部分９２８を有する。再度、畳み込みライン９１０および９１１が示され、ま
た、マーカー９１５は、左畳み込み部分９２９と右畳み込み部分９３０との間の境界を示
す。図示されているように、左オーバーラップ部分９２２は、１．２５ｍｓなどの短いオ
ーバーラップ用であり、右オーバーラップ部分９２６は、３．７５ｍｓなどのより長いオ
ーバーラップ用です。したがって、この窓は、短いオーバーラップ窓を有する窓掛けから
より高いオーバーラップ窓への遷移窓であるが、このような窓は、両方とも、対称のオー
バーラップを有する窓である。

図９Ｃは、更なる窓を示しているが、示されるように１０ｍｓの時間分に対応する５ｍ
ｓのブロックサイズを有する。この窓は、図９Ｂに類似しているが、実質的に異なる時間
長さを有し、従って、図９の窓は、より短い時間分を有するが、再びゼロ部分のシーケン
ス、短いオーバーラップを有する左オーバーラップ部分、高い部分、後続の第２のオーバ
ーラップ部分および最終ゼロ部分を含む。さらに、図９Ｃに畳み込みラインおよび畳み込
み部分などが再び示されている。

一般に、図８Ａから図１５Ｂまでの窓の図の大部分は、図９Ａの９１０と９１１のよう
な畳み込みラインを示し、さらに図９Ａの９１２と９１３のような畳み込まれた外側窓部
分を有する。

さらに、対応する変形長さは、畳み込みポイント間の距離に対応することが概説されて
いる。例えば、図９Ａを考慮すると、変換長は、１５ｍｓと５ｍｓとの間の差を有する１
０ｍｓに相当することが明らかになる。したがって、変換長は、図９Ａおよび他の図の「
ブロック」の表記に対応する。しかしながら、実際に窓掛けされた時間部分は、図９Ａの
実施形態において、２０ｍｓのような変換またはブロック長さの２倍である。

これに対応して、図９Ｃの窓は、図９Ｃに示すように１０ｍｓの窓時間部分の長さに対
応する５ｍｓの変換長を有する。

図８Ａに示す非対称の場合、変換長またはブロックサイズは、やはり、８２３および８
２４のような畳み込みラインの間の距離であり、したがって２０ｍｓであり、窓時間部分
の長さは４０ｍｓである。

完璧な再構成に必要なことは、（合成側の）８００または８１４のような非対称窓の長
いオーバーラップ部分または窓エッジがトランケートされたときに、畳み込みラインまた
は畳み込みポイントを維持することである。

さらに、図４に関して具体的に概説されるように、本実施形態は、６つの異なるサンプ
リングレートを使用し、その長さがサンプリングレートの各々についてのサンプリング値
の整数個に対応するように、窓エッジまたは窓側面の長さが選択される。

さらに、１０ｍｓの変換では、３．７５ｍｓのオーバーラップまたは１．２５ｍｓのオ
ーバーラップが使用されることが概説されている。したがって、図８Ａから図１５Ｂの窓
の図に示されているものよりも多くの組み合わせが可能であり、有用であり、特定の部分
に過渡部分を有する特定のオーディオ信号に対して最適な窓シーケンスが選択されること
を確認するために、窓制御信号によって通知される。

図１０Ａは、この遷移窓またはより長い第１の窓に続く第２の窓を示す。図１０Ａにお
いて、左側は、１４．３７５ｍｓである非対称分析窓８００の長いエッジの元の長さから
８．７５ｍｓの長さにトランケートされている。したがって、図１０Ａは、第１の非対称
窓の第１のオーバーラップ部分８００からトランケーションによって導出された第１のオ
ーバーラップ部分１０００を示す。さらに、図１０Ａの分析遷移窓は、１．２５ｍｓの右
オーバーラップ部分、すなわち、短いオーバーラップ部分１００２をさらに含む。この窓
は、１０ｍｓの窓長さに対応する５ｍｓのブロックサイズ用です。畳み込みラインは、４
．３７５ｍｓで示されており、すなわち、１００６で示されている１００４および９．３
７５ｍｓである。さらに、左畳み込みライン１００４のための畳み込み部分１００８およ
び右畳み込みライン１００６のための畳み込み部分１０１０が示されている。

図１０Ｂは、フェードインが使用される好ましい実施形態の実施を示す。したがって、
第１のオーバーラップ部分は、図１０Ａの第１のオーバーラップ部分１０００に対応する
異なる第１の部分１０１２および未修正の第２の部分１０１４を有する。窓は、図１０Ａ
に関して異なるものではない。好ましくは、図１０Ｂにおいて、１０１２で示される第１
のオーバーラップ部分の第１の部分を計算するために、１．２５ｍｓのサイン・オーバー
ラップ部分、すなわち、例えば図９Ｂにおいて、９２２で示される部分が使用される。し
たがって、短い窓の第１のオーバーラップ部分９２２が、ある意味では「リサイクル」さ
れた非常に良好なフェードイン特性が得られる。したがって、この窓部分は、図９Ｂの場
合のように、窓掛けのために使用されるだけでなく、トランケートによって生じるアーテ
ィファクトを低減するために、分析遷移窓の実際の計算のためにも使用される。完全な再
構成特性は、図１０Ａの実際にトランケートされた第１のオーバーラップ部分１０００が
使用される場合にのみ得られるが、フェードイン部分を有する図１０Ｂの遷移窓を使用す
ることによって、オーディオ品質を高めることができることが分かった。それにもかかわ
らず、完全な再構成特性に違反するが、このフェードイン部分は、図１０Ａの左オーバー
ラップ部分１０００の左側の不連続性が排除されているため、図１０Ａの実施形態と比較
してより良いオーディオ品質をもたらす。それにもかかわらず、正弦関数とは異なる他の
フェードインまたは（合成側に関して）フェードアウト特性は、利用可能で有用であれば
使用することができる。

図１０ｃは、図１０ａの窓の表現を例示する、しかし、現在、右側のオーバーラップ部
を示しているオーバーラップする状況で、前の窓および左の内の１０２０は１０２２で次
の窓の部分に重なる。
概して、右側のオーバーラップ部分１０２０は図８ａの非対称の分析窓の右側部分８０
２である、そして、次であるか次の窓の内の１０２２は、窓の第１のオーバーラップ部分
であるかまたは場合によっては更なる遷移窓の左のオーバーラップ部分である。

図１０Ｄは、図１０Ｂと同様の状況を示しているが、先行する窓の第２のオーバーラッ
プ部分１０２０と、後続の窓の第１のオーバーラップ部分１０２２が示されている。

図１１Ａは、さらなる分析遷移窓を示すが、図１０Ａとは対照的に、ここで、２０ｍｓ
のブロックから１０ｍｓのブロックへの遷移について、２０ｍｓのブロックから５ｍｓの
ブロックへの遷移が示されている。一般に、２０ｍｓのブロックは、ロングブロックとみ
なすことができ、５ｍｓのブロックは、ショートブロックとみなすことができ、１０ｍｓ
のブロックは、ミドルブロックとみなすことができる。第１のオーバーラップ部分１１０
０は、トランケートされているが、わずかな量であり、トランケーションは、１１５０で
示されている。しかしながら、オーディオ品質をさらに向上させるために、１．２５ｍｓ
のサインエッジを乗算することによって得られるフェードインは、既に適用されており、
フェードインは実線で示されている。さらに、窓は、高い部分１１０１と、この場合、３
．７５ｍｓの長いオーバーラップ部分である第２のオーバーラップ部分１１０２とを有す
る。したがって、図１１Ａは、図２の「第２の窓」に対応する最適分析遷移窓を、２０ｍ
ｓの変換長から１０ｍｓの変換長まで対応させて示しており、ここで、左オーバーラップ
部分１１００は、非対称窓の長いエッジ８００の可能な限り小さなトランケーションによ
って得られ、加えて、１．２５ｍｓのサインエッジによりトランケートされたエッジ１０
５０を乗算することによってフェードインが実行される。説したように、右オーバーラッ
プは、３．７５ｍｓである。

図１１Ｂは、２０ｍｓの変換長から１０ｍｓの変換長、すなわち、一般に長い変換長か
ら短い変換長への遷移のために代替分析遷移窓を示す。しかし、左のオーバーラップは、
非対称窓の左端をトランケートして、さらに１．２５ｍｓのサインエッジを使用して乗算
することによりフェードインを実行することによって、わずか８．７５ｍｓになる。した
がって、図１０Ａの場合と同様に、オーバーラップまたは左オーバーラップ部分１１３０
は、８．７５ｍｓとなる。この窓を適用するために、さらなる変更が行われる。これらの
変更は、第１の低い部分又はゼロ部分１１３１、第２の高い部分又は一定部分１１３２お
よび第３または低い部分１１３３であり、第２のオーバーラップ部分１１３４は、図１１
Ａの対応する部分１１０２と同様であるが、第４のゼロまたは低い部分１１３３のために
左にシフトされる。さらに、畳み込みライン１１０４、１１０６が示され、マーカー１１
３５が左畳み込み部分１１３６と右畳み込み部分１１３７との境界を示す畳み込み部分が
示されている。部分１１３１、１１３２、１１３３の長さは、図１１Ａのように可能な限
り最小限のトランケーションが行われるという事実によって決定される。例示的には、部
分１１３１をゼロに設定することができ、１１３２と１１３３の長さを対応して増加させ
ることができる。一方、１１３３の長さはゼロに設定することができ、したがって、１１
３１の長さは、対応して増加させることができ、または全ての部分１１３１，１１３２，
１１３３は、ゼロとは異なるが、対応する長さは、図１１Ｂの実施形態と異なる。すべて
のこれらの異なる窓の実施において、畳み込みライン１１０４、１１０６を介した畳み込
みが対応して可能であることが確実にされるべきであり、第１のオーバーラップ部分１１
３０の計算が、実際的な実施を容易にする図１０Ｂの左部分１１０４、１０１２の計算と
同様である図１１Ａに関して、利点を有する。しかし、これらの問題が顕著でない場合、
図１１Ａの窓を使用することができる。なぜならば、第１のオーバーラップ部分のより長
いオーバーラップは、より良い再構成特性を実行し、完全な再構成特性の法則にさらに近
くなるからである。

図１２Ａおよび図１２Ｂは、より短い窓の長さからより長い窓の長へのさらなる分析遷
移窓を示す。５ｍｓから２０ｍｓへの遷移について、そのような分析遷移窓の１つが図１
２ａに示されている。左オーバーラップ部分１２００は、例えば、１．２５ｍｓの短いオ
ーバーラップ用であり、右オーバーラップ部分は、８．７５ｍｓなどの長いオーバーラッ
プ用であり、１２０２で示されている。図１２Ｂは、１０ｍｓのブロックから２０ｍｓの
ブロックへのさらなる分析遷移窓を示す。左オーバーラップ部分は１２１０で示され、右
オーバーラップ部分は１２１２で示される。左側のオーバーラップ部分は、３．７５ｍｓ
の媒体オーバーラップ用であり、右側のオーバーラップ部分は、長いまたは８．７５ｍｓ
の高いオーバーラップ用である。再び、畳み込みラインおよび畳み込み部分が示されてい
る。図１２Ｂは、オーバーラップ部分１２１０、１２１２、左側の低いまたはゼロ部分１
２１４、中間の高いまたは一定部分１２１６および右側の低いまたはゼロ部分１２１８に
加えて、１０から２０ｍｓの分析遷移窓があることを明らかにする。

図１２Ａの右側のオーバーラップ部分１２１２および図１２Ｂの右側のオーバーラップ
部分１２０２は、図８Ａの８０２に示される非対称の分析窓の短い端に対応する。

図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃおよび図１３Ｄは、合成側の状況、すなわち、図２また
はケースＢの観点からの第３の窓の構成を示す。さらに、図１３Ａの状況は、図１２Ａの
状況に類似している。図１３Ｂの状況は、図１２Ｂの状況に類似している。図１３Ｃの状
況は、図１０Ｂに類似しており、図１３Ｄの状況は、図１０Ｃに類似している。

特に、図１３Ａは、左側の長いオーバーラップ部分１３００および右側のオーバーラッ
プ部分１３０２と、対応する畳み込みラインおよび畳み込み部分とを示すロングブロック
からショートブロックへの合成遷移窓を示している。

図１３Ｂは、２０ｍｓのブロックから１０ｍｓのブロックへの合成遷移窓を示しており
、左側のオーバーラップは、再び１３１０で示された長いオーバーラップであり、右側の
オーバーラップは、１３１２であり、さらに第１の低い部分１３１４、第２の高い部分１
３１６および必要に応じて第３の低い部分１３１８が設けられている。

図１３Ｃは、第２のオーバーラップ部分１３３０が示されている図２のケースＢの文脈
で例示される第３の合成窓を示す。それは、８．７５の長さ、すなわち図８Ｂの非対称合
成窓の右側または第２のオーバーラップ部分の長さにトランケートされ、すなわち、右側
のオーバーラップ部分８１４は、合成変移窓の右側のオーバーラップ部分１３３０を得る
ためにトランケートされ、図１３Ｃの状況では、図１０Ｂに関して分析側で論じたものと
基本的に同様の更なるフェードアウトが実行されている。これは、図２のケースＢの第３
の窓の第２のオーバーラップ部分１３３０の状況を示しているが、フェードアウトではな
く、トランケーションのみで表示される。したがって、図１３Ｃの第１の部分１３３１は
、図１３Ｄの対応する第１の部分と同様であるが、しかし、第２の部分１３３２は、フェ
ードアウトのために、図１３Ｄのトランケートされた窓により、１．２５ｍｓのサインエ
ッジの下降を乗算することによって異なる。

さらに、図１３Ｄは、図２の文脈における「第４の窓」に対応する次の合成窓の第１の
オーバーラップ部分１３４０を示し、そして、さらに、図１３Ｄは、前の窓の第２のオー
バーラップ部分１３４２、すなわち、第２のオーバーラップ部分１３３０および第１のオ
ーバーラップ部分１３３１からなる第３の窓の前の窓、例えば１．２５ｍｓの短いオーバ
ーラップに対応する窓を示す。

図示されていないが、図１１Ａ、１１Ｂの状況に対応する合成窓、すなわち、図１１Ａ
に類似してフェードインを伴う、または伴わない、最小トランケーションを有する合成窓
または図１３Ｄと同じ種類のトランケーションを有する合成窓が有用であるが、しかし、
今や第１および第２のゼロまたは低い部分および中間の定数部分を有する。

図１４Ａは、ブロックサイズが長い、短い、短い、中間の、長い、を有する窓を備えた
分析窓シーケンスを示し、そして、対応する合成窓シーケンスが図１４Ｂに示される。図
２の用語の第２の窓は１４０２で示され、この窓は、図１０Ｂに示された窓に対応する。
これに対応して、図２の第３の窓関数１４５０に対応するマッチング合成窓は、特定の図
には示されていない合成関数であるが、図１１Ｂの分析関数である。

さらに、図１５Ａにおいて、１５０２は、図１１Ｂに具体的に示され、図１５Ｂの第３
の窓関数１５５０は、図１３Ｃの合成窓関数に対応する。

したがって、図１４Ａは、１４０６で示された２０ｍｓの非常に長い第１の非対称窓か
ら、図８Ａのゼロ部分８０６も示されている第１の非対称窓関数１４００への遷移を示す
。図１４Ａでは、長い非対称窓１４００に続き、その後、トランケートされた第１のオー
バーラップ部分１４０２を有する第２の窓関数が示されている。次の窓１４０８は、図９
Ｂの窓と同様であり、次の窓１４１０は、図９Ｃの窓に対応し、最後に窓１４１２は、再
び、図８Ａの非対称分析窓である。

図１４Ｂは、図８に対応する長い合成窓１４５４と、図８Ｂに再び対応する更に非対称
の合成窓１４５６とを例示し、それから、図１３Ａに対応する短い遷移窓１４５８が例示
される。次の窓１４６０は、また、図９Ｃに対応する５ｍｓのブロックサイズを有する短
い窓でもある。

図１５Ａおよび図１５Ｂは、同様の窓シーケンスを示すが、長い窓から１０ｍｓの長さ
で反対の遷移を有する中間の窓への遷移を有する。窓１５０４および１５００は、図８Ａ
に対応する。トランケートされてフェードインされた本発明の窓１５０２の後に、示され
た順序で、窓１５０６、１５０８および１５１０が続く。窓１５０６は、図９Ｂの窓に対
応するが、左側への長いオーバーラップおよび右側への短いオーバーラップを有する。窓
１５０８は、図１２Ａの窓に対応し、窓１５１０は、再び長い非対称窓である。

図１５Ｂの合成窓シーケンスに関して、窓１５５４、１５５６、１５５８および１５６
０がある。１５５４は、図８Ｂの合成窓に対応し、窓１５５６についても同様である。窓
１５５８は、２０から１０への遷移であり、図１３Ｂに対応する。窓１５６０は、１０か
ら５への遷移であり、図９Ｂに対応するが、もう一度、右側にオーバーラップする左側へ
の長いオーバーラップを伴う。トランケートされてフェードアウトする本発明の窓１５５
０に続いて、再び、長い非対称合成窓が後に続く。

続いて、窓コンストラクタ２０６の好適な実施例が図３の文脈で議論される。特に、窓
コンストラクタは、好ましくは、メモリー３００と、窓部分トランケータ３０２と、フェ
ーダ３０４とを備える。例えば第１の窓から第２の窓へ又は第３の窓から第４の窓への遷
移を示すアイテム３１０に示された窓制御情報に応じて、窓部分トランケータ３０２が起
動される。トランケータは、非対称窓の部分８００を取得するため、または第４の窓の第
２のオーバーラップ部分８１４を取得するために、メモリーにアクセスする。この部分は
、取得ライン３０８によってメモリー３００から窓部分トランケータに取り出される。窓
部分トランケータ３０２は、説明したような最大のトランケーション長さなどの特定の長
さ、または最大長さよりも短いトランケーションを実施する。トランケートされたオーバ
ーラップ部分または窓エッジ３１６は、フェーダ３０４に伝送される。それから、フェー
ダは、フェードインまたはフェードアウト操作、すなわち図１０Ｂの窓に到着する操作、
例えばフェードインなしにトランケートされた窓を示す図１０Ｃの窓からの操作を実行す
る。この目的のために、フェーダは、取得ライン３１２を介して、短いオーバーラップ部
分のメモリーから、アクセスライン３１４を介してメモリーにアクセスする。次いで、フ
ェーダ３０４は、例えばトランケートさられた部分にオーバーラップ部分を乗算すること
によって、ライン３１６からトランケートされた窓部分でフェードインまたはフェードア
ウト操作を実行する。出力は、出力ライン３１８において、トランケートされ、フェード
した部分である。

図４は、メモリー３００の好ましい実施、窓コンストラクタによる窓構成、および窓の
様々な形状および可能性が、最小メモリー使用量を有するように最適化されていることを
示している。本発明の好ましい実施形態は、４８ｋＨｚ、３２ｋＨｚ、２５．６６ｋＨｚ
、１６ｋＨｚ、１２．８ｋＨｚまたは８ｋＨｚの６つのサンプリングレートの使用を可能
にする。各サンプリングレートに対して、１組の窓係数または窓部分が格納される。これ
は、２０ｍｓの非対称窓の第１の部分、２０ｍｓの非対称窓の第２の部分、３．７５ｍｓ
のオーバーラップ部分などの１０ｍｓの対称窓の単一部分および１．２５ｍｓのオーバー
ラップ部分のような５ｍｓの対称窓の単一部分を含む。典型的には、１０ｍｓの対称窓の
単一の部分は、窓の上向きのエッジであり、ミラーリングなどの直接的な算術演算または
論理演算によって、下降部分を計算することができる。あるいは、降下部分が単一部分と
してメモリー３００に格納される場合、ミラーリングによって、または一般的には算術演
算または論理演算によって上昇部分を計算することができる。５ｍｓの対称窓の単一部分
についても同様である。当然のことながら、５または１９０ｍｓの長さを有するすべての
窓は、３．７５ｍｓのような媒体のオーバーラップ部分、または、例えば、１．２５ｍｓ
の長さを有する短いオーバーラップ部分を有することが可能である。

さらに、窓コンストラクタは、対応する所定の規則に従って、図８Ａから図１５Ｂのプ
ロットに示されているように、それ自体で、特定の窓の低いまたはゼロ部分および高いま
たは一部分の長さおよび位置を決定するように構成される。

このように、メモリー要件の唯一の最小量は、エンコーダーおよびデコーダーを実現す
るために必要である。それゆえ、エンコーダーおよびデコーダーが１つの同じメモリー３
００に依存することを除けば、異なる窓および遷移窓などの浪費量でさえ、各サンプリン
グレートに対して４組の窓係数を格納することによってのみ実現することができる。

上で概説した変換窓の切り替えは、長い変換のための非対称窓と短い変換のための低い
オーバーラップ正弦窓を使用するオーディオ符号化システムにおいて実施された。ブロッ
ク長さは、ロングブロックの場合は、２０ｍｓ、ショートブロックの場合は、１０ｍｓま
たは５ｍｓである。非対称分析窓の左側のオーバーラップは、１４．３７５ｍｓの長さを
有し、右側のオーバーラップ長は、８．７５ｍｓである。短い窓は、３．７５ｍｓと１．
２５ｍｓのオーバーラップを使用する。エンコーダー側で２０ｍｓから１０ｍｓまたは５
ｍｓの変換長に遷移するために、非対称分析窓の左側のオーバーラップ部分は、８．７５
ｍｓにトランケートさられ、最初の短い変換の左側の窓部分に使用される。１．２５ｍｓ
の正弦波形状のフェードインは、トランケートされた窓の左端に１．２５ｍｓの短い窓オ
ーバーラップを乗算することによって適用される。フェードインのために１．２５ｍｓの
オーバーラップ窓形状を再利用することで、フェードイン形状のオンザフライ計算のため
の複雑さと同様に、追加のＲＯＭ／ＲＡＭテーブルの必要性が回避される。図１４Ａは、
変換長シーケンス２０ｍｓ、５ｍｓ、５ｍｓ、１０ｍｓ、２０ｍｓを有する実施例の結果
として生じる窓シーケンスを示す。

デコーダー側では、１０ｍｓまたは５ｍｓから２０ｍｓの変換長に遷移する／移行する
ために、非対称合成窓の右側のオーバーラップ部分が８．７５ｍｓにトランケートされ、
最後の短い変換の右側の窓部分に使用される。エンコーダー側でのフェードインと同様の
１．２５ｍｓの正弦波形状のフェードアウトがトランケートされた窓の端に適用される。
上記の実施例に対するデコーダー窓シーケンスは、図１４Ｂに示されている。

図５は、第２の窓、すなわち、図２のケースＡの分析遷移窓を決定するためのさらなる
実施形態のフローチャートを示す。ステップ５００において、非対称窓の第１および第２
の部分が取得される。ステップ５０２において、非対称な第１の分析窓が構築される。し
たがって、図１４の分析窓１４００または図１５Ａの１５００が生成される。ステップ５
０４において、非対称窓の第１の部分は、例えば図３の３０８で示される取得ラインによ
って取得される。ステップ５０６において、遷移長さが決定され、遷移は、図３の窓部分
トランケータ３０２などによって実行される。ステップ５０８において、メモリー３００
に格納されたアイテム４０１のような５ｍｓの対称窓の単一部分が取得される。ステップ
５１０では、例えば、図３のフェーダ３０４の操作によって、トランケートされた部分の
フェードインが計算される。ここで、第１のオーバーラップ部分が完成する。ステップ５
１２において、例えば長い窓から短い窓への遷移のために、５ｍｓの対称窓の単一部分が
取得されるか、または１０ｍｓの対称窓の単一の部分が、長い窓から中間の窓への遷移の
ために取得される。最後に、第２の部分は、ステップ５１２で取得されたデータからの論
理演算または算術演算によって決定され、ステップ５１４によって示される。しかし、ス
テップ５１２によって図４のメモリー３００から取得された対応する対称窓の単一部分は
、既に、第２の部分として、すなわち、下降している窓のエッジとして使用可能である場
合、ステップ５１４は不要であることに留意されたい。

図５には明示的に示されていないが、図１５Ａに示す遷移のような他の遷移のためにさ
らなるステップが必要とされる。ここで、第１のゼロ部分、第２のゼロ部分および中間の
高い部分は、窓コンストラクタによって追加的に挿入されなければならず、その一方で、
この挿入は、第２の窓の第１および第２のオーバーラップ部分の決定の前または後に行う
ことができる。

図６は、第３の窓のような対応する合成遷移窓を構成するための手順の好ましい実施を
示す。このために、図６Ａのステップの手順を実行することができる。ステップ６００に
おいて、第３の窓の第１のオーバーラップ部分がメモリーから取得されるか、またはこの
形式で特に利用可能でない場合は、メモリー内のデータから算術演算または論理演算によ
って計算され、合成窓の第１のオーバーラップ部分は、先行する窓のオーバーラップによ
って既に固定されている。非対称窓の第２の部分、すなわち、非対称合成窓の長い部分が
取得され、ステップ６０４において、トランケーション長さが決定される。ステップ６０
６において、この第１の部分は、必要に応じて反映され、その後、決定されたトランケー
ト長さを用いてトランケーションが実行される。ステップ６０８において、ステップ６１
０に示すように、対称窓の５ｍｓのオーバーラップ部分の単一部分が取得され、ステップ
６０８に続いて、トランケートされた部分のフェードアウトが実行される。第３の窓の第
２のオーバーラップ部分が完了し、続いて、非対称の第４の窓関数の第２および第４の部
分が取得され、最後にステップ６１２に示すように第４の窓を得るために適用される。

図７は、遷移長さを決定するための好ましい手順を示す。 図１０Ｂおよび図１１Ｂに
関して前に概説したように、異なるトランケーション長さを実行することができる。同一
の状況に対して、最大トランケーション長さ、すなわち図１１Ａの状況、または図１１Ｂ
に示す最大トランケーション長さよりも短いトランケーションまでのトランケーションが
存在し得る。このために、図７の手順は、ステップ７００で示された遷移窓の長さの表示
から開始する。したがって、ステップ７００は、遷移窓が１０ｍｓのブロックサイズ、す
なわち、２０ｍｓの長さであるか、それよりも短いか、すなわち、５ｍｓのブロックサイ
ズに対して１０ｍｓの長さの窓であるかどうかの情報を提供する。

次に、ステップ７０２において、窓の対称オーバーラップ部分の長さが決定される。分
析側では、これは、第２のオーバーラップ部分の長さが決定されることを意味し、一方、
合成側については、これは、第１のオーバーラップ部分の長さが決定されることを意味す
る。ステップ７０２は、遷移窓の「固定」状況が確認されたこと、すなわち、遷移窓が対
称的なオーバーラップを有することを確認する。ここで、ステップ７０４において、窓の
第２のエッジまたは窓の他のオーバーラップ部分が決定される。基本的に、最大トランケ
ーション長さは、遷移窓の長さと対称オーバーラップ部分の長さとの間の差である。この
長さが非対称窓の長いエッジの長さよりも大きい場合、トランケーションは、全く必要あ
りません。しかし、この差が非対称窓の長いエッジよりも小さい場合、トランケーション
が実行される。最小トランケーション長さ、すなわち、最小トランケーションが得られる
長さは、この差に等しい。必要に応じて、図１１Ａまたは図１０Ｂに示すように、この最
大長さまでのトランケーション、すなわち、最小のトランケーションを実行し、一定のフ
ェードを適用することができる。図１１Ａに示すように、特定の実施形態では、畳み込み
ラインが変更されるべきでないという事実のために、畳み込みライン１１０４、１１０６
に沿った畳み込みが可能であることを確実にするために、一定数のものが必要である。し
たがって、図１１Ａの１１０１に示すような一定数のものは、２０ｍｓ～１０ｍｓの分析
遷移窓に必要であるが、これらのものは図１０Ｂの２０ｍｓ～５ｍｓの遷移窓には必要な
い。

しかしながら、ステップ７０４は、７０８に示すように、バイパスすることが可能であ
る。次に、最大長さよりも小さい長さへのトランケーションが、ステップ７１０において
実行され、図１１Ｂの状況に至る。残りの窓部分は、０と１で満たされなければならず、
特に、ステップ７１２において部分１１３１および１１３３で示される窓の始めと終わり
にゼロを挿入することによって説明されなければならない。さらに、畳み込みポイント１
１０４および１１０６の周りの畳み込みが、図１１Ｂに示すように適切に動作することを
確認するために、７１４に示すように、高い部分１１３２を得るために対応する数の１の
挿入は、実行されなければならない。

したがって、部分１１３１の０の数は、第１のオーバーラップ部分１１３０のすぐ近く
にあるゼロの数に等しく、図１１Ｂの部分１１３３におけるいくつかのゼロは、図１１Ｂ
の第２のオーバーラップ部分１１３４に直接隣接するゼロの数に対応する。次に、畳み込
みライン１１０４および１１０６のまわりのマーカー１１３５による畳み込みが適切に機
能する。

好ましい実施例が４０ｍｓの窓長さに関して記載されていて、長い窓としての２０ｍｓ
の長さ、中間の窓のための１０ｍｓのブロックサイズおよび短い窓のための５ｍｓのブロ
ックサイズの変換長で説明されているにもかかわらず、異なるブロックまたは窓サイズを
適用され得ることが強調されている。さらに、本発明は、２つの異なるブロックサイズに
対しても有用であるが、例えば、議論されるように、過渡に対して短い窓関数を非常に良
好に配置するためには、３つの異なるブロックサイズが好ましいことが強調されるべきで
あるマルチオーバーラップ部分、すなわち、図１５Ａおよび図１５Ｂまたは図１４Ａおよ
び図１４Ｂのシーケンスで生じる２つ以上の窓間のオーバーラップをさらに論じているＰ
ＣＴ／ＥＰ２０１４／０５３２８７に詳細に記載されている。

本発明を実際の又は論理的ハードウエア要素を表すブロック図の文脈で説明してきたが
、本発明はコンピュータ実装された方法によって構成することもできる。後者の場合には
、ブロックは対応する方法ステップを表し、そこでは各ステップが対応する論理的又は物
理的ハードウエアブロックによって実行される機能を表している。

これまで装置の文脈で幾つかの態様を示してきたが、これらの態様は対応する方法の説
明でもあることは明らかであり、そのブロック又は装置が方法ステップ又は方法ステップ
の特徴に対応することは明らかである。同様に、方法ステップを説明する文脈で示した態
様もまた、対応する装置の対応するブロックもしくは項目又は特徴を表している。方法ス
テップの幾つか又は全てが、例えばマイクロプロセッサ、プログラム可能なコンピュータ
、又は電子回路のようなハードウエア装置によって（又は使用して）実行されてもよい。
幾つかの実施形態では、最も重要なステップの幾つか又はそれ以上がそれら装置によって
実行されてもよい。

本発明の伝送又は符号化される信号は、デジタル記憶媒体に格納することができ、又は
インターネットのような無線伝送媒体もしくは有線伝送媒体などの伝送媒体を通じて伝送
することができる。

所定の構成要件にも依るが、本発明の実施形態は、ハードウエア又はソフトウエアにお
いて構成可能である。この構成は、その中に格納される電子的に読み取り可能な制御信号
を有し、本発明の各方法が実行されるようにプログラム可能なコンピュータシステムと協
働する（又は協働可能な）、デジタル記憶媒体、例えばフレキシブルディスク，ＤＶＤ，
ブルーレイ，ＣＤ，ＲＯＭ，ＰＲＯＭ，ＥＰＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ，フラッシュメモリー
などのデジタル記憶媒体を使用して実行することができる。したがって、デジタル記憶媒
体はコンピュータ読み取り可能であってもよい。

本発明に従う幾つかの実施形態は、上述した方法の１つを実行するようプログラム可能
なコンピュータシステムと協働可能で、電子的に読み取り可能な制御信号を有するデータ
キャリアを含む。

一般的に、本発明の実施例は、プログラムコードを有するコンピュータプログラム製品
として構成することができ、そのプログラムコードは当該コンピュータプログラム製品が
コンピュータ上で作動するときに、本発明の方法の一つを実行するよう作動可能である。
そのプログラムコードは例えば機械読み取り可能なキャリアに記憶されていても良い。

本発明の他の実施形態は、上述した方法の１つを実行するための、機械読み取り可能な
キャリアに記憶されたコンピュータプログラムを含む。

換言すれば、本発明の方法のある実施形態は、そのコンピュータプログラムがコンピュ
ータ上で作動するときに、上述した方法の１つを実行するためのプログラムコードを有す
るコンピュータプログラムである。

本発明の他の実施形態は、上述した方法の１つを実行するために記録されたコンピュー
タプログラムを含む、データキャリア（又はデジタル記憶媒体又はコンピュータ読み取り
可能な媒体などの非一時的記憶媒体）である。そのデータキャリア、デジタル記憶媒体、
又は記録された媒体は、典型的に有形及び／又は非一時的である。

本発明の他の実施形態は、上述した方法の１つを実行するためのコンピュータプログラ
ムを表現するデータストリーム又は信号列である。そのデータストリーム又は信号列は、
例えばインターネットを介するデータ通信接続を介して伝送されるよう構成されても良い
。

他の実施形態は、上述した方法の１つを実行するように構成又は適応された、例えばコ
ンピュータ又はプログラム可能な論理デバイスのような処理手段を含む。

他の実施形態は、上述した方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムがイン
ストールされたコンピュータを含む。

本発明に従う他の実施形態は、ここで説明した方法の１つを実行するためのコンピュー
タプログラムを、受信器へ（例えば電子的に又は光学的に）伝送するよう構成された装置
又はシステムを含む。受信器は、例えばコンピュータ、携帯機器、メモリーデバイス又は
それらの類似物であってもよい。装置又はシステムは、例えばコンピュータプログラムを
受信器へと転送するファイルサーバを含んでもよい。

幾つかの実施形態においては、（例えば書換え可能ゲートアレイのような）プログラム
可能な論理デバイスが、上述した方法の幾つか又は全ての機能を実行するために使用され
ても良い。幾つかの実施形態では、書換え可能ゲートアレイは、上述した方法の１つを実
行するためにマイクロプロセッサと協働しても良い。一般的に、そのような方法は、好適
には任意のハードウエア装置によって実行される。

上述の実施形態は、本発明の原理の単なる例示である。本明細書に記載された構成およ
び詳細の変更および変形は、当業者には明らかであることが理解される。したがって、差
し迫った特許請求の範囲によってのみ限定され、本明細書の実施形態の説明および説明に
よって示される特定の詳細によっては限定されないことが意図される。

参照

［１］International Organization for Standardization, ISO/IEC 14496-3, "Informat
ion Technology - Coding of audio-visual objects - Part 3: Audio," Geneva, Switze
rland, Aug. 2009.
［２］Internet Engineering Task Force (IETF), RFC 6716, "Definition of the Opus
Audio Codec," Sep. 2012.
［３］C. R. Helmrich, G. Markovic and B. Edler, "Improved Low-Delay MDCT-Based C
oding of Both Stationary and Transient Audio Signals," in Proceedings of the IEE
E 2014 Int. Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP), 2014
or PCT/EP2014/053287.

Claims (28)

1. オーディオ信号を処理して処理済オーディオ信号を得るためのオーディオプロセッサであって、
   第１のオーバーラップ部分を含む第１の非対称窓から第１のオーバーラップ部分を含む第２の窓への変化を示す窓制御信号を前記オーディオ信号から導出するように構成される分析器であって、前記第２の窓は前記第１の非対称窓よりも短い、分析器と、
   前記第１の非対称窓の前記第１のオーバーラップ部分を使用して前記第２の窓を構築するように構成される窓コンストラクタであって、前記窓コンストラクタは、前記第１の非対称窓のトランケートされた第１のオーバーラップ部分を使用して前記第２の窓の前記第１のオーバーラップ部分を決定するように構成される、窓コンストラクタと、
   前記第１の非対称窓および前記第２の窓を適用して、前記処理済オーディオ信号を表す窓掛けされたオーディオ信号を得るように構成される窓掛け部と、
   を備える、オーディオプロセッサ。
2. 前記第１の非対称窓および前記第２の窓は分析窓であり、
   前記オーディオプロセッサは、前記第１の非対称窓および前記第２の窓によって窓掛けされたサンプルをさらに処理するように構成されたオーディオエンコーダーをさらに備える、請求項１に記載のオーディオプロセッサ。
3. 前記窓コンストラクタは、前記第１の非対称窓の前記第１のオーバーラップ部分をトランケートすることによって、且つ、トランケートされた前記部分をフェードインすることによって、前記第２の窓の前記第１のオーバーラップ部分を導出するように構成される、請求項１に記載のオーディオプロセッサ。
4. 前記窓コンストラクタは、サインフェードイン機能またはサインフェードアウト機能を用いてフェードインまたはフェードアウトを実行するように構成される、請求項３に記載のオーディオプロセッサ。
5. 前記窓コンストラクタは、前記オーディオプロセッサが使用する他の任意の窓のオーバーラップ部分を使用して、フェードインまたはフェードアウトを計算するように構成される、請求項３に記載のオーディオプロセッサ。
6. 前記窓コンストラクタは、使用されるすべてのオーバーラップ部分のうち最短のオーバーラップ部分を使用して前記フェードインまたは前記フェードアウトを計算するように構成される、請求項５に記載のオーディオプロセッサ。
7. 所定のサンプリングレートについて、前記第１の非対称窓の前記第１のオーバーラップ部分、前記第１の非対称窓の第２のオーバーラップ部分、および前記第１の非対称窓よりも短い別の窓のための第３のオーバーラップ部分を格納しているメモリーをさらに含み、
   前記窓コンストラクタは、
   前記メモリーから前記第１の非対称窓の前記第１のオーバーラップ部分を取り出し、
   前記第１のオーバーラップ部分を前記第１のオーバーラップ部分の長さより短い長さにトランケートしてトランケートされた第１の部分を取得し、
   前記第３のオーバーラップ部分を取り出し、
   前記トランケートされた第１の部分を前記第３のオーバーラップ部分で乗算して、前記第２の窓の前記第１のオーバーラップ部分を生成するように構成される、請求項１に記載のオーディオプロセッサ。
8. 前記メモリーは、さらに別の窓の第４のオーバーラップ部分をさらに格納し、前記さらに別の窓の長さは、前記第１の非対称窓の長さと前記別の窓の長さとの間である、請求項７に記載のオーディオプロセッサ。
9. 前記窓コンストラクタは、前記窓制御信号に応じて、前記第１の非対称窓と、前記第２の窓と、前記第３のオーバーラップ部分および前記第４のオーバーラップ部分または前記第３のオーバーラップ部分のみを使用して構築された追加の窓と、さらなる追加の窓（１４１０）と、を含むシーケンスを前記第３のオーバーラップ部分および前記第１の非対称窓の前記第２のオーバーラップ部分を使用して構築するように構成される、請求項８に記載のオーディオプロセッサ。
10. 前記窓コンストラクタは、前記第１の非対称窓の第２のオーバーラップ部分の長さにトランケートされている、前記第１の非対称窓のトランケートされた前記第１のオーバーラップ部分を用いて、前記第２の窓の前記第１のオーバーラップ部分を決定するように構成される、請求項１に記載のオーディオプロセッサ。
11. 前記窓コンストラクタは、前記第２の窓の前記第１のオーバーラップ部分、および前記第２の窓に続く別の窓の第１のオーバーラップ部分に相当する前記第２の窓の第２のオーバーラップ部分を使用して、前記第２の窓を決定するように構成される、請求項１に記載のオーディオプロセッサ。
12. 前記窓コンストラクタ（２０６）は前記第１の非対称窓の前記第１のオーバーラップ部分を、前記第２の窓のウィンドウ長から前記第２の窓に続く別の窓の第１のオーバーラップ部分の長さを引いた長さよりも短いかまたはこれに等しいトランケーション長さにトランケートするように構成される、請求項１に記載のプロセッサ。
13. 前記トランケーション長さが、前記ウィンドウ長から前記別の窓の前記第１のオーバーラップ部分または前記窓の第２のオーバーラップ部分の長さを引いた長さよりも小さい場合、前記窓コンストラクタは、前記第２の窓の前記第１および第２のオーバーラップ部分の前または後にゼロを挿入するように構成され、前記窓コンストラクタは、前記第２の窓の前記第１のオーバーラップ部分と前記第２のオーバーラップ部分との間にいくつかの「１」の値を挿入するように構成される、請求項１２に記載のオーディオプロセッサ。
14. 前記第１の非対称窓は、第１のオーバーラップ部分、第２のオーバーラップ部分、前記第１のオーバーラップ部分と前記第２のオーバーラップ部分との間の第１のハイバリュー部分、および前記第２のオーバーラップ部分に続く第２のローバリュー部分を含み、前記ハイバリュー部分の値は０．９より大きく、前記ローバリュー部分の値は０．１よりも小さく、
    前記第２のオーバーラップ部分の長さは前記第１のオーバーラップ部分の長さよりも小さい、請求項１に記載のオーディオプロセッサ。
15. 複数の異なるサンプリングレートで動作するように構成された、請求項１に記載のオーディオプロセッサであって、
    前記オーディオプロセッサは各サンプリングレートについて、前記第１の非対称窓の前記第１のオーバーラップ部分および第２のオーバーラップ部分と、別の窓の対称オーバーラップ部分と、前記別の窓よりも短いさらなる別の窓の別の対称オーバーラップ部分とを格納するように構成され、且つ
    前記対称オーバーラップ部分および前記別の対称オーバーラップ部分は昇順または降順部分としてのみ格納され、前記窓コンストラクタは、算術演算または論理演算によって、格納された前記昇順または降順部分から降順または昇順部分を導出するように構成される、
    オーディオプロセッサ。
16. 前記第１の非対称窓は２０ｍｓの変換長のために構成され、前記窓コンストラクタは、１０ｍｓまたは５ｍｓの変換長のためには別の窓をさらに使用するように構成され、且つ、
    前記第２の窓は、２０ｍｓの変換長から１０ｍｓまたは５ｍｓの変換長までの遷移窓である、請求項１に記載のオーディオプロセッサ。
17. オーディオ信号を処理して処理済オーディオ信号を得るためのオーディオプロセッサであって、
    第２のオーバーラップ部分を含む第３の窓から第２のオーバーラップ部分を含む第４の非対称窓への変化を示す窓制御信号を前記オーディオ信号から導出するように構成される分析器であって、前記第３の窓は前記第４の非対称窓よりも短い、分析器と、
    前記第４の非対称窓の前記第２のオーバーラップ部分を使用して前記第３の窓を構築するように構成される窓コンストラクタであって、前記窓コンストラクタは、前記第４の非対称窓のトランケートされた第２のオーバーラップ部分を使用して前記第３の窓の前記第２のオーバーラップ部分を計算するように構成される、窓コンストラクタと、
    前記処理済オーディオ信号を表す窓掛けされたオーディオ信号部分を得るために、前記第３の窓および前記第４の非対称窓を適用するように構成された窓掛け部と、
    を備える、オーディオプロセッサ。
18. 前記第３の窓および前記第４の非対称窓は合成窓であり、
    前記オーディオプロセッサは、前記第３の窓および前記第４の非対称窓によって窓掛けされたサンプルをさらに重畳加算するように構成された重畳加算器をさらに備える、
    請求項１７に記載のオーディオプロセッサ。
19. 前記窓コンストラクタは、前記第４の非対称窓の前記第２のオーバーラップ部分をトランケートすることによって、且つ、トランケートされた前記部分をフェードアウトすることによって、前記第３の窓の前記第２のオーバーラップ部分を導出するように構成される、請求項１７に記載のオーディオプロセッサ。
20. 所定のサンプリングレートについて、前記第４の非対称窓の前記第２のオーバーラップ部分、および第１の窓よりも短い別の窓のための第３のオーバーラップ部分を格納しているメモリーをさらに含み、
    前記窓コンストラクタは、
    前記メモリーから前記第４の非対称窓の前記第２のオーバーラップ部分を取り出し、
    取り出された前記第２のオーバーラップ部分を、前記第２のオーバーラップ部分の長さより短い長さにトランケートして、トランケートされた第２のオーバーラップ部分を取得し、
    第３のオーバーラップ部分を取り出し、
    前記トランケートされた第２のオーバーラップ部分を前記第３のオーバーラップ部分で乗算して、前記第３の窓の前記第２のオーバーラップ部分を生成するように構成される、請求項１７に記載のオーディオプロセッサ。
21. 前記窓コンストラクタは、前記第４の非対称窓の第１のオーバーラップ部分の長さにトランケートされている、前記第４の非対称窓の第２のオーバーラップ部分を用いて、前記第３の窓の前記第２のオーバーラップ部分を決定するように構成される、請求項１７に記載のオーディオプロセッサ。
22. 前記窓コンストラクタは、前記第３の窓に先行する別の窓の第２のオーバーラップ部分に相当する前記第３の窓の第１のオーバーラップ部分を使用して、前記第３の窓を構築するように構成される、請求項１７に記載のオーディオプロセッサ。
23. 複数の異なるサンプリングレートで動作するように構成された、請求項１７に記載のオーディオプロセッサであって、
    前記プロセッサは各サンプリングレートについて、前記第４の非対称窓の前記第１のオーバーラップ部分および第２のオーバーラップ部分と、別の窓の対称オーバーラップ部分と、前記別の窓よりも短いさらなる別の窓の別の対称オーバーラップ部分とを格納するように構成され、且つ
    前記対称オーバーラップ部分および前記別の対称オーバーラップ部分は昇順または降順部分としてのみ格納され、前記窓コンストラクタは、算術演算または論理演算によって、格納された前記昇順または降順部分から降順または昇順部分を導出するように構成される、
    オーディオプロセッサ。
24. 前記第４の非対称窓は２０ｍｓの変換長のために構成され、前記第３の窓は、５ｍｓの変換長から２０ｍｓの変換長または１０ｍｓの変換長から２０ｍｓの変換長までの遷移窓である、請求項１７に記載のオーディオプロセッサ。
25. 処理済みオーディオ信号を取得するためにオーディオ信号を処理する方法であって、
    第１のオーバーラップ部分を含む第１の非対称窓から第１のオーバーラップ部分を含む第２の窓への変化を示す窓制御信号を前記オーディオ信号から導出するステップであって、前記第２の窓は前記第１の非対称窓よりも短い、導出するステップと、
    前記第１の非対称窓の前記第１のオーバーラップ部分を使用して前記第２の窓を構築するステップであって、前記構築するステップは前記第１の非対称窓のトランケートされた第１のオーバーラップ部分を使用して前記第２の窓の前記第１のオーバーラップ部分を決定するステップを含む、構築するステップと、
    前記処理済のオーディオ信号を表す窓掛けされたオーディオ信号部分を得るために、前記第１の非対称窓および前記第２の窓を適用するステップと、
    を含む、方法。
26. 処理済みオーディオ信号を取得するためにオーディオ信号を処理する方法であって、
    第２のオーバーラップ部分を含む第３の窓から第２のオーバーラップ部分を含む第４の非対称窓への変化を示す窓制御信号を前記オーディオ信号から導出するステップであって、前記第３の窓は前記第４の非対称窓よりも短い、導出するステップと、
    前記第４の非対称窓の前記第２のオーバーラップ部分を使用して前記第３の窓を構築するステップであって、前記構築するステップは前記第４の非対称窓のトランケートされた第２のオーバーラップ部分を使用して前記第３の窓の前記第２のオーバーラップ部分を決定するステップを含む、構築するステップと、
    前記処理済のオーディオ信号を表す窓掛けされたオーディオ信号部分を得るために、前記第３の窓および前記第４の非対称窓を適用するステップと、
    を含む、方法。
27. コンピュータ上で動作しているときに、オーディオ信号を処理する方法を実行して処理済のオーディオ信号を得るためのコンピュータプログラムを格納した非一時的デジタル記憶媒体であって、前記方法は、
    第１のオーバーラップ部分を含む第１の非対称窓から第１のオーバーラップ部分を含む第２の窓への変化を示す窓制御信号を前記オーディオ信号から導出するステップであって、前記第２の窓は前記第１の非対称窓よりも短い、導出するステップと、
    前記第１の非対称窓の前記第１のオーバーラップ部分を使用して前記第２の窓を構築するステップであって、前記構築するステップは前記第１の非対称窓のトランケートされた第１のオーバーラップ部分を使用して前記第２の窓の第１のオーバーラップ部分を決定するステップを含む、構築するステップと、
    前記処理済のオーディオ信号を表す窓掛けされたオーディオ信号部分を得るために、前記第１の非対称窓および前記第２の窓を適用するステップと、
    を含む、非一時的デジタル記憶媒体。
28. コンピュータ上で動作しているときに、オーディオ信号を処理する方法を実行して処理済のオーディオ信号を得るためのコンピュータプログラムを格納した非一時的デジタル記憶媒体であって、前記方法は、
    第３の窓から第４の非対称窓への変化を示す窓制御信号を前記オーディオ信号から導出するステップであって、前記第３の窓は前記第４の非対称窓よりも短い、導出するステップと、
    前記第４の非対称窓の第２のオーバーラップ部分を使用して前記第３の窓を構築するステップであって、前記構築するステップは前記第４の非対称窓のトランケートされた第２のオーバーラップ部分を使用して前記第３の窓の前記第２のオーバーラップ部分を算出するステップを含む、構築するステップと、
    前記処理済のオーディオ信号を表す窓掛けされたオーディオ信号部分を得るために、前記第３の窓および前記第４の非対称窓を適用するステップと、
    を含む、非一時的デジタル記憶媒体。

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