JPWO2010098120A1 - チャネル信号生成装置、音響信号符号化装置、音響信号復号装置、音響信号符号化方法及び音響信号復号方法 - Google Patents

チャネル信号生成装置、音響信号符号化装置、音響信号復号装置、音響信号符号化方法及び音響信号復号方法 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2010098120A1
JPWO2010098120A1 JP2011501516A JP2011501516A JPWO2010098120A1 JP WO2010098120 A1 JPWO2010098120 A1 JP WO2010098120A1 JP 2011501516 A JP2011501516 A JP 2011501516A JP 2011501516 A JP2011501516 A JP 2011501516A JP WO2010098120 A1 JPWO2010098120 A1 JP WO2010098120A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
channel
frequency domain
monaural
mdct coefficient
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2011501516A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5340378B2 (ja
Inventor
押切　正浩
正浩 押切
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2011501516A priority Critical patent/JP5340378B2/ja
Publication of JPWO2010098120A1 publication Critical patent/JPWO2010098120A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5340378B2 publication Critical patent/JP5340378B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS OR SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
    • G10L19/008—Multichannel audio signal coding or decoding using interchannel correlation to reduce redundancy, e.g. joint-stereo, intensity-coding or matrixing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S1/00—Two-channel systems
    • H04S1/007—Two-channel systems in which the audio signals are in digital form
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S2420/00—Techniques used stereophonic systems covered by H04S but not provided for in its groups
    • H04S2420/03—Application of parametric coding in stereophonic audio systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S2420/00—Techniques used stereophonic systems covered by H04S but not provided for in its groups
    • H04S2420/07—Synergistic effects of band splitting and sub-band processing

Abstract

モノラル信号からＬチャネル信号およびＲチャネル信号を予測する予測性能の低下を回避することができ、高音質な符号化を実現することができるチャネル信号生成装置。この装置では、モノラルＭＤＣＴ係数修正部３０１は、音響信号を構成する、左チャネル信号と右チャネル信号とを用いて生成された復号モノラルＭＤＣＴ係数を用いて、左チャネル変更ＭＤＣＴ係数と右チャネル変更ＭＤＣＴ係数とを生成する。すなわち、モノラルＭＤＣＴ係数修正部３０１は、入力される判定データに応じて、左チャネル信号と右チャネル信号との間の位相差を補償する変更処理を復号モノラルＭＤＣＴ係数に対して行うことにより、左チャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数と右チャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数とを生成する。

Description

本発明は、特にモノラル信号を用いてＬチャネル信号（左チャネル信号）とＲチャネル信号（右チャネル信号）を生成するチャネル信号生成装置、音響信号符号化装置、音響信号復号装置、音響信号符号化方法及び音響信号復号方法に関する。
移動体通信システムでは、電波資源等の有効利用のために、音声信号を低ビットレートに圧縮して伝送することが要求されている。その一方で、通話音声の品質向上や臨場感の高い通話サービスの実現も望まれており、その実現には、モノラル信号のみならず、多チャンネル音響信号、特にステレオ音響信号を高品質に符号化することが望ましい。
ステレオ音響信号を低ビットレートで符号化する方式として、インテンシティステレオ方式が知られている。インテンシティステレオ方式では、モノラル信号にスケーリング係数を乗じてＬチャネル信号とＲチャネル信号とを生成する手法を採る。このような手法は振幅パニング（amplitude panning）とも呼ばれる。
振幅パニングの最も基本的な手法は、時間領域におけるモノラル信号に振幅パニング用の利得係数（パニング利得係数）を乗じてＬチャネル信号およびＲチャネル信号を求めるものである（例えば非特許文献１参照）。また、別な手法として、周波数領域において、個々の周波数成分ごと、または周波数グループごとにモノラル信号にパニング利得係数を乗じて、Ｌチャネル信号およびＲチャネル信号を求めるものもある（例えば非特許文献２参照）。
また、パニング利得係数をパラメトリックステレオの符号化パラメータとして利用すると、ステレオ信号のスケーラブル符号化（モノラル−ステレオスケーラブル符号化）を実現することができる（例えば特許文献１および特許文献２参照）。パニング利得係数は、特許文献１においてはバランスパラメータとして、特許文献２においてはＩＬＤ（レベル差）として、それぞれ説明されている。
また、音響信号を周波数領域に変換する際、変換効率が高くフレーム境界歪が生じにくいという特徴から、一般に変形離散コサイン変換（以下「ＭＤＣＴ：Modified Discrete Cosine Transform」と記載する）が用いられる。
V.Pulkki and M.Karjalainen，"Localization of amplitude-panned virtual sources I: Stereophonic panning"，Journal of the Audio Engineering Society，Vol.49，No.9，2001年9月，pp.739-752 B.Cheng，C.Ritz and I.Burnett，"Principles and analysis of the squeezing approach to low bit rate spatial audio coding"，proc.IEEE ICASSP2007，pp.I-13-I-16，2007年4月
特表２００４−５３５１４５号公報 特表２００５−５３３２７１号公報
しかしながら、従来の装置においては、周波数領域変換にＭＤＣＴを用い、モノラル信号にバランスパラメータを乗じてＬチャネル信号およびＲチャネル信号を予測する手法において、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号とに位相差がある場合に、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号の予測性能が大きく低下するという問題がある。
これは、次に述べるＭＤＣＴの特性に起因している。即ち、ＭＤＣＴは、前述したように、変換効率が高く、フレーム境界歪が生じにくいという利点がある一方で、分析対象波形の位相の違いによって、算出されるＭＤＣＴ係数に大きな違いが生じるという特性がある。この特性の一例を図１及び図２を用いて説明する。図１は、周波数が１ｋＨｚの位相の異なる２つのサイン波を示す図であり、図２は、図１のサイン波をＭＤＣＴして求めたＭＤＣＴ係数を示す図である。また、図１において、実線はサイン波１の波形を示し、破線はサイン波２の波形を示す。また、図２において、実線は図１のサイン波１をＭＤＣＴして求めたＭＤＣＴ係数１を示し、破線は図１のサイン波２をＭＤＣＴして求めたＭＤＣＴ係数２を示す。
図１及び図２より、ほぼ１ｋＨｚの周波数において、サイン波１とサイン波２の両波形ともエネルギーの大きいＭＤＣＴ係数が得られている。しかし、サイン波１とサイン波２とは位相が異なることにより、図２に示すように、算出されるＭＤＣＴ係数の値が大きく異なっている。つまり、ＭＤＣＴは位相の違いに敏感な変換方法と言える。
このようなＭＤＣＴの特性は、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号とに位相差が生じる場合に、モノラル信号からＬチャネル信号およびＲチャネル信号を予測する予測性能を大きく低下させてしまうという問題がある。
本発明の目的は、モノラル信号からＬチャネル信号およびＲチャネル信号を予測する予測性能の低下を回避することができ、高音質な符号化を実現することができるチャネル信号生成装置、音響信号符号化装置、音響信号復号装置、音響信号符号化方法及び音響信号復号方法を提供することである。
本発明のチャネル信号生成装置は、音響信号を構成する、第１チャネルに関する第１ステレオ信号と第２チャネルに関する第２ステレオ信号とを用いて生成された周波数領域モノラル信号を用いて、前記第１チャネルに関する周波数領域第１チャネル信号と前記第２チャネルに関する周波数領域第２チャネル信号とを生成するチャネル信号生成装置であって、入力される判定データに応じて、前記第１ステレオ信号と前記第２ステレオ信号との間の位相差を補償する変更処理を前記周波数領域モノラル信号に対して行うことにより前記周波数領域第１チャネル信号と前記周波数領域第２チャネル信号とを生成する生成手段、を具備する構成を採る。
本発明の音響信号符号化装置は、第１チャネルに関する第１ステレオ信号と第２チャネルに関する第２ステレオ信号とを用いて生成された周波数領域モノラル信号を用いてステレオ符号化データを生成する音響信号符号化装置であって、上記のチャネル信号生成装置と、前記チャネル信号生成装置により生成した前記周波数領域第１チャネル信号と前記周波数領域第２チャネル信号とを用いた予測処理を行うことにより、前記第１チャネルの第１チャネル予測候補信号と前記第２チャネルの第２チャネル予測候補信号とを生成する予測手段と、複数の前記第１チャネル予測候補信号の中から１つを第１チャネル予測信号として決定し、複数の前記第２チャネル予測候補信号の中から１つを第２チャネル予測信号として決定し、前記第１ステレオ信号を周波数領域変換して生成された周波数領域第１ステレオ信号と前記第１チャネル予測信号との誤差である第１誤差信号と、前記第２ステレオ信号を周波数領域変換して生成された周波数領域第２ステレオ信号と前記第２チャネル予測信号との誤差である第２誤差信号とを用いて符号化を行う符号化手段と、を具備する構成を採る。
本発明の音響信号符号化装置は、第１チャネルに関する第１ステレオ信号と第２チャネルに関する第２ステレオ信号とを用いて生成された周波数領域モノラル信号を用いてステレオ符号化データを生成する音響信号符号化装置であって、前記周波数領域モノラル信号に対して、前記第１チャネルの第１バランスパラメータ候補及び前記第２チャネルの第２バランスパラメータ候補をそれぞれ適用した予測処理を行うことにより、第１チャネルの第１チャネル予測候補信号と第２チャネルの第２チャネル予測候補信号とを生成する予測手段と、上記のチャネル信号生成装置と、前記第１ステレオ信号を周波数領域変換して生成された周波数領域第１ステレオ信号と前記周波数領域第１チャネル信号との誤差である第１誤差信号と、前記第２ステレオ信号を周波数領域変換して生成された周波数領域第２ステレオ信号と前記周波数領域第２チャネル信号との誤差である第２誤差信号とを用いて符号化を行う符号化手段と、を具備する構成を採る。
本発明の音響信号復号装置は、音響信号符号化装置において第１チャネルに関する第１ステレオ信号と第２チャネルに関する第２ステレオ信号とを用いて生成された周波数領域第１モノラル信号を用いた符号化により生成されたステレオ符号化データを受信して復号する音響信号復号装置であって、前記ステレオ符号化データからバランスパラメータ符号化データを取り出して出力する受信手段と、入力される判定データに応じて、前記第１ステレオ信号と前記第２ステレオ信号との間の位相差を補償する変更処理を、入力される周波数領域第２モノラル信号に対して行うことにより、前記第１チャネルに関する周波数領域第１チャネル信号と前記第２チャネルに関する周波数領域第２チャネル信号とを生成する生成手段、前記バランスパラメータ符号化データを用いて得られるバランスパラメータを、前記周波数領域第１チャネル信号と前記周波数領域第２チャネル信号とに適用する予測処理を行うことにより、前記第１チャネルの第１チャネル予測信号と前記第２チャネルの第２チャネル予測信号とを生成する予測手段と、前記第１チャネル予測信号と前記第２チャネル予測信号とを用いて復号を行う復号手段と、を具備する構成を採る。
本発明の音響信号符号化方法は、第１チャネルに関する第１ステレオ信号と第２チャネルに関する第２ステレオ信号とを用いて生成された周波数領域モノラル信号を用いてステレオ符号化データを生成する音響信号符号化方法であって、入力される判定データに応じて、前記第１ステレオ信号と前記第２ステレオ信号との間の位相差を補償する変更処理を前記周波数領域モノラル信号に対して行うことにより周波数領域第１チャネル信号と周波数領域第２チャネル信号とを生成する生成ステップと、前記周波数領域第１チャネル信号と前記周波数領域第２チャネル信号とを用いた予測処理を行うことにより、前記第１チャネルの第１チャネル予測候補信号と前記第２チャネルの第２チャネル予測候補信号とを生成する予測ステップと、複数の前記第１チャネル予測候補信号の中から１つを第１チャネル予測信号として決定し、複数の前記第２チャネル予測候補信号の中から１つを第２チャネル予測信号として決定し、前記第１ステレオ信号を周波数領域変換して生成された周波数領域第１ステレオ信号と前記第１チャネル予測信号との誤差である第１誤差信号と、前記第２ステレオ信号を周波数領域変換して生成された周波数領域第２ステレオ信号と前記第２チャネル予測信号との誤差である第２誤差信号とを用いて符号化を行う符号化ステップと、を具備するようにした。
本発明の音響信号復号方法は、音響信号符号化装置において第１チャネルに関する第１ステレオ信号と第２チャネルに関する第２ステレオ信号とを用いて生成された周波数領域第１モノラル信号を用いた符号化により生成されたステレオ符号化データを受信して復号する音響信号復号方法であって、前記ステレオ符号化データからバランスパラメータ符号化データを取り出して出力する受信ステップと、入力される判定データに応じて、前記第１ステレオ信号と前記第２ステレオ信号との間の位相差を補償する変更処理を、入力される周波数領域第２モノラル信号に対して行うことにより、前記第１チャネルに関する周波数領域第１チャネル信号と前記第２チャネルに関する周波数領域第２チャネル信号とを生成する生成ステップ、前記バランスパラメータ符号化データを用いて得られるバランスパラメータを、前記周波数領域第１チャネル信号と前記周波数領域第２チャネル信号とに適用する予測処理を行うことにより、前記第１チャネルの第１チャネル予測信号と前記第２チャネルの第２チャネル予測信号とを生成する予測ステップと、前記第１チャネル予測信号と前記第２チャネル予測信号とを用いて復号を行う復号ステップと、を具備するようにした。
本発明によれば、モノラル信号からＬチャネル信号およびＲチャネル信号を予測する予測性能の低下を回避することができ、高音質な符号化を実現することができる。
周波数が１ｋＨｚの位相の異なる２つのサイン波を示す図 図１のサイン波をＭＤＣＴして求めたＭＤＣＴ係数を示す図 本発明の実施の形態１に係る音響信号送信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係る音響信号受信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係るステレオ符号化部の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係るステレオ復号部の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態２に係る音響信号送信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３に係る音響信号送信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３に係る音響信号受信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３に係るステレオ符号化部の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３に係るモノラルＭＤＣＴ係数修正部の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３に係るステレオ復号部の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態４に係るステレオ符号化部の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態４に係る変形誤差ＭＤＣＴ係数算出部の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態４に係るステレオ復号部の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態４に係る変形ＭＤＣＴ係数算出部の構成を示すブロック図
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
図３は、本発明の実施の形態１に係る音響信号送信装置１００の構成を示すブロック図である。
音響信号送信装置１００は、ダウンミックス部１０１と、モノラル符号化部１０２と、周波数領域変換部１０３と、周波数領域変換部１０４と、位相判定部１０５と、ステレオ符号化部１０６と、多重化部１０７とから主に構成される。以下に、各構成について、詳細に説明する。
ダウンミックス部１０１は、Ｌチャネル信号（Ｌ（ｎ））とＲチャネル信号（Ｒ（ｎ））とからなるステレオ信号のダウンミックス処理を行いモノラル信号（Ｍ（ｎ））を生成する。そして、ダウンミックス部１０１は、生成したモノラル信号をモノラル符号化部１０２へ出力する。
モノラル符号化部１０２は、ダウンミックス部１０１から入力したモノラル信号の符号化を行い、符号化結果であるモノラル符号化データを多重化部１０７へ出力する。また、モノラル符号化部１０２は、ダウンミックス部１０１から入力したモノラル信号の符号化処理によって得られた復号モノラルＭＤＣＴ係数（Ｍ’（ｋ））をステレオ符号化部１０６へ出力する。
周波数領域変換部１０３は、入力したＬチャネル信号を時間領域信号から周波数領域信号に変換する周波数領域変換を行ってスペクトル（Ｌ（ｋ））を算出する。そして、周波数領域変換部１０３は、算出したスペクトルをステレオ符号化部１０６へ出力する。ここで、周波数領域変換にはＭＤＣＴを用いる。従って、周波数領域変換部１０３で得られるスペクトルは、ＬチャネルＭＤＣＴ係数である。なお、以後は、周波数領域変換にはＭＤＣＴを用いるものとして説明する。
周波数領域変換部１０４は、入力したＲチャネル信号の周波数領域変換を行って、ＲチャネルＭＤＣＴ係数（Ｒ（ｋ））を算出する。そして、周波数領域変換部１０４は、算出したＲチャネルＭＤＣＴ係数をステレオ符号化部１０６へ出力する。
位相判定部１０５は、入力したＬチャネル信号と入力したＲチャネル信号との相関分析によって、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号との時間のずれである位相差を求める。そして、位相判定部１０５は、求めた位相差を位相データとしてステレオ符号化部１０６および多重化部１０７へ出力する。
ステレオ符号化部１０６は、モノラル符号化部１０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数、及び位相判定部１０５から入力した位相データを利用して、周波数領域変換部１０３から入力したＬチャネルＭＤＣＴ係数、および周波数領域変換部１０４から入力したＲチャネルＭＤＣＴ係数の符号化を行ってバランスパラメータ符号化データを生成する。また、ステレオ符号化部１０６は、生成したバランスパラメータ符号化データ等を含むステレオ符号化データを多重化部１０７へ出力する。なお、ステレオ符号化部１０６の構成の詳細については後述する。
多重化部１０７は、モノラル符号化部１０２から入力したモノラル符号化データと、ステレオ符号化部１０６から入力したステレオ符号化データと、位相判定部１０５から入力した位相データとを多重化して多重化データを生成する。そして、多重化部１０７は、生成した多重化データを図示しない通信路に出力する。
以上で音響信号送信装置１００の構成の説明を終了する。
次に、本実施の形態に係る音響信号受信装置２００について、図４を用いて説明する。図４は、音響信号受信装置２００の構成を示すブロック図である。
音響信号受信装置２００は、分離部２０１と、モノラル復号部２０２と、ステレオ復号部２０３と、時間領域変換部２０４と、時間領域変換部２０５とから主に構成される。以下に、各構成について、詳細に説明する。
分離部２０１は、音響信号送信装置１００から送出された多重化データを受信し、受信した多重化データをモノラル符号化データと、ステレオ符号化データと、位相データとに分離する。そして、分離部２０１は、モノラル符号化データをモノラル復号部２０２へ出力し、ステレオ符号化データおよび位相データをステレオ復号部２０３へ出力する。
モノラル復号部２０２は、分離部２０１から入力したモノラル符号化データを用いてモノラル信号を復号し、復号モノラル信号のＭＤＣＴ係数である復号モノラルＭＤＣＴ係数（Ｍ’（ｋ））をステレオ復号部２０３へ出力する。
ステレオ復号部２０３は、モノラル復号部２０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数と、分離部２０１から入力したステレオ符号化データおよび位相データとを用いてＬチャネル復号ＭＤＣＴ係数（Ｌ’（ｋ））、Ｒチャネル復号ＭＤＣＴ係数（Ｒ’（ｋ））を算出する。そして、ステレオ復号部２０３は、算出したＬチャネル復号ＭＤＣＴ係数を時間領域変換部２０４へ出力するとともに、算出したＲチャネル復号ＭＤＣＴ係数を時間領域変換部２０５へ出力する。なお、ステレオ復号部２０３の構成の詳細については後述する。
時間領域変換部２０４は、ステレオ復号部２０３から入力したＬチャネル復号ＭＤＣＴ係数を周波数領域信号から時間領域信号に変換してＬチャネル復号信号（Ｌ’（ｎ））を取得し、取得したＬチャネル復号信号を出力する。
時間領域変換部２０５は、ステレオ復号部２０３から入力したＲチャネル復号ＭＤＣＴ係数を周波数領域信号から時間領域信号に変換してＲチャネル復号信号（Ｒ’（ｎ））を取得し、取得したＲチャネル復号信号を出力する。
以上で、音響信号受信装置２００の構成の説明を終了する。
次に、ステレオ符号化部１０６の構成について、図５を用いて説明する。図５は、ステレオ符号化部１０６の構成を示すブロック図である。ステレオ符号化部１０６は、音響信号符号化装置としての基本機能を有する。
ステレオ符号化部１０６は、モノラルＭＤＣＴ係数修正部３０１と、乗算器３０２と、乗算器３０３と、最適バランスパラメータ判定部３０４と、誤差ＭＤＣＴ係数算出部３０５と、誤差ＭＤＣＴ係数量子化部３０６と、多重化部３０７とから主に構成される。以下に、各構成について、詳細に説明する。
モノラルＭＤＣＴ係数修正部３０１は、位相判定部１０５から入力した位相データに基づいて、モノラル符号化部１０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数に対して、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号との位相差を補償するように調整する処理を加えてＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数（ＵＬ（ｋ））及びＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数（ＵＲ（ｋ））を生成する。すなわち、モノラルＭＤＣＴ係数修正部３０１は、復号モノラルＭＤＣＴ係数を、Ｌチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数及びＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数に変更する機能を有する。そして、モノラルＭＤＣＴ係数修正部３０１は、生成したＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を乗算器３０２へ出力するとともに、生成したＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を乗算器３０３へ出力する。なお、モノラルＭＤＣＴ係数修正部３０１におけるＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数及びＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を生成する具体的な方法については後述する。
乗算器３０２は、モノラルＭＤＣＴ係数修正部３０１から入力したＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数に、第ｉ（ｉは２以上の整数）候補のバランスパラメータ（ＷＬ（ｉ））を乗じた乗算結果（ＵＬ（ｋ）・ＷＬ（ｉ））すなわちＬチャネル予測信号の候補を最適バランスパラメータ判定部３０４へ出力する。
乗算器３０３は、モノラルＭＤＣＴ係数修正部３０１から入力したＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数に、第ｉ候補のバランスパラメータ（ＷＲ（ｉ））を乗じた乗算結果（ＵＲ（ｋ）・ＷＲ（ｉ））すなわちＲチャネル予測信号の候補を最適バランスパラメータ判定部３０４へ出力する。
最適バランスパラメータ判定部３０４は、周波数領域変換部１０３から入力したＬチャネルＭＤＣＴ係数とＬチャネル予測信号の候補との誤差を求める。また、最適バランスパラメータ判定部３０４は、周波数領域変換部１０４から入力したＲチャネルＭＤＣＴ係数とＲチャネル予測信号の候補との誤差を求める。また、最適バランスパラメータ判定部３０４は、両者の誤差の和が最も小さくなるときのバランスパラメータ（ＷＬ（ｉｏｐｔ）、ＷＲ（ｉｏｐｔ））を決定する。このときのＬチャネル及びＲチャネルの予測信号の候補が、それぞれＬチャネル及びＲチャネルの予測信号となる。そして、最適バランスパラメータ判定部３０４は、決定したバランスパラメータを特定するインデックスを符号化してバランスパラメータ符号化データとして多重化部３０７へ出力する。ここで、ｉｏｐｔは、最適なバランスパラメータを特定するインデックスである。さらに、最適バランスパラメータ判定部３０４は、Ｌチャネル予測信号及びＲチャネル予測信号を誤差ＭＤＣＴ係数算出部３０５へ出力する。
誤差ＭＤＣＴ係数算出部３０５は、最適バランスパラメータ判定部３０４から入力したＬチャネル予測信号を、周波数領域変換部１０３から入力したＬチャネルＭＤＣＴ係数から減じて、Ｌチャネル誤差ＭＤＣＴ係数（ＥＬ（ｋ））を求める。また、誤差ＭＤＣＴ係数算出部３０５は、最適バランスパラメータ判定部３０４から入力したＲチャネル予測信号を、周波数領域変換部１０４から入力したＲチャネルＭＤＣＴ係数から減じて、Ｒチャネル誤差ＭＤＣＴ係数（ＥＲ（ｋ））を求める。そして、誤差ＭＤＣＴ係数算出部３０５は、求めたＬチャネル誤差ＭＤＣＴ係数及びＲチャネル誤差ＭＤＣＴ係数を誤差ＭＤＣＴ係数量子化部３０６へ出力する。
誤差ＭＤＣＴ係数量子化部３０６は、誤差ＭＤＣＴ係数算出部３０５から入力したＬチャネル誤差ＭＤＣＴ係数およびＲチャネル誤差ＭＤＣＴ係数を量子化して、誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを求める。そして、誤差ＭＤＣＴ係数量子化部３０６は、求めた誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを多重化部３０７へ出力する。
多重化部３０７は、最適バランスパラメータ判定部３０４から入力したバランスパラメータ符号化データと、誤差ＭＤＣＴ係数量子化部３０６から入力した誤差ＭＤＣＴ係数符号化データとを多重化してステレオ符号化データとして多重化部１０７へ出力する。なお、多重化部３０７は、本実施の形態では必ずしも必要ではなく、最適バランスパラメータ判定部３０４は、バランスパラメータ符号化データを多重化部１０７に直接出力するとともに、誤差ＭＤＣＴ係数量子化部３０６は、誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを多重化部１０７に直接出力しても良い。
以上で、ステレオ符号化部１０６の構成の説明を終了する。
次に、ステレオ復号部２０３の構成について、図６を用いて説明する。図６は、ステレオ復号部２０３の構成を示すブロック図である。ステレオ復号部２０３は、音響信号復号装置としての基本機能を有する。
ステレオ復号部２０３は、分離部４０１と、モノラルＭＤＣＴ係数修正部４０２と、乗算部４０３と、誤差ＭＤＣＴ係数復号部４０４と、ステレオＭＤＣＴ係数復号部４０５とから主に構成される。以下に、各構成について、詳細に説明する。
分離部４０１は、分離部２０１から入力したステレオ符号化データを、バランスパラメータ符号化データおよび誤差ＭＤＣＴ係数符号化データに分離する。そして、分離部４０１は、バランスパラメータ符号化データを乗算部４０３へ出力するとともに、誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを誤差ＭＤＣＴ係数復号部４０４へ出力する。なお、分離部４０１は、本実施の形態では必ずしも必要ではなく、分離部２０１は、バランスパラメータ符号化データと誤差ＭＤＣＴ係数符号化データとに分離して、バランスパラメータ符号化データを乗算部４０３に直接出力するとともに、誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを誤差ＭＤＣＴ係数復号部４０４に直接出力しても良い。
モノラルＭＤＣＴ係数修正部４０２は、符号化装置側で行った、復号モノラルＭＤＣＴ係数に対して、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号との位相差を補償する変更処理と同様の処理を行う。すなわち、モノラルＭＤＣＴ係数修正部４０２は、分離部２０１から入力した位相データに基づき、予め設計して記憶してある複数の変形行列の中から、ＬチャネルとＲチャネルとの組み合わせからなる１セットの変形行列を選択する。そして、モノラルＭＤＣＴ係数修正部４０２は、選択した変形行列を用いて、モノラル復号部２０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数を変更することにより、Ｌチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数（ＵＬ（ｋ））およびＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数（ＵＲ（ｋ））を生成する。そして、モノラルＭＤＣＴ係数修正部４０２は、生成したＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数およびＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を乗算部４０３へ出力する。
乗算部４０３は、乗算器４０３ａにおいて、モノラルＭＤＣＴ係数修正部４０２から入力したＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数に、分離部４０１から入力したバランスパラメータ符号化データによって特定される最適バランスパラメータ（ＷＬ（ｉｏｐｔ））を乗じて乗算結果（ＷＬ（ｉｏｐｔ）・ＵＬ（ｋ））すなわちＬチャネル予測信号を取得する。また、乗算部４０３は、乗算器４０３ｂにおいて、モノラルＭＤＣＴ係数修正部４０２から入力したＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数に、分離部４０１から入力したバランスパラメータ符号化データによって特定される最適バランスパラメータ（ＷＲ（ｉｏｐｔ））を乗じて乗算結果（ＷＲ（ｉｏｐｔ）・ＵＲ（ｋ））すなわちＲチャネル予測信号を取得する。そして、乗算部４０３は、取得した各乗算結果をステレオＭＤＣＴ係数復号部４０５へ出力する。
誤差ＭＤＣＴ係数復号部４０４は、分離部４０１から入力した誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを用いて、Ｌチャネル誤差ＭＤＣＴ係数を復号し、復号結果（ＥＬ’（ｋ））をステレオＭＤＣＴ係数復号部４０５へ出力する。また、誤差ＭＤＣＴ係数復号部４０４は、分離部４０１から入力した誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを用いて、Ｒチャネル誤差ＭＤＣＴ係数を復号し、復号結果（ＥＲ’（ｋ））をステレオＭＤＣＴ係数復号部４０５へ出力する。
ステレオＭＤＣＴ係数復号部４０５は、乗算部４０３の乗算器４０３ａから入力したＬチャネル予測信号に、誤差ＭＤＣＴ係数復号部４０４から入力したＬチャネル誤差ＭＤＣＴ係数の復号結果を加算してＬチャネル復号ＭＤＣＴ係数（Ｌ’（ｋ））を求めて、求めたＬチャネル復号ＭＤＣＴ係数を出力する。また、ステレオＭＤＣＴ係数復号部４０５は、乗算部４０３の乗算器４０３ｂから入力したＲチャネル予測信号に、誤差ＭＤＣＴ係数復号部４０４から入力したＲチャネル誤差ＭＤＣＴ係数の復号結果を加算してＲチャネル復号ＭＤＣＴ係数（Ｒ’（ｋ））を求めて、求めたＲチャネル復号ＭＤＣＴ係数を出力する。
以上で、ステレオ復号部２０３の構成の説明を終了する。
次に、モノラルＭＤＣＴ係数修正部３０１におけるＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数及びＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を生成する具体的な方法について説明する。
モノラルＭＤＣＴ係数修正部３０１は、予め設計してある複数の変形行列を記憶している。そして、モノラルＭＤＣＴ係数修正部３０１は、位相判定部１０５より与えられる位相データを用いて、ＬチャネルとＲチャネルとからなる１セットの変形行列を選択し、（１）式に従い、復号モノラルＭＤＣＴ係数を変更して、Ｌチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数（ＵＬ（ｋ））およびＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数（ＵＲ（ｋ））を生成する。
Figure 2010098120
ここで、Ｌチャネル用の変形行列およびＲチャネル用の変形行列の設計法として、例えば、種々の位相差のＬチャネル信号とＲチャネル信号とを用意する。また、Ｌチャネル信号及びＲチャネル信号より求められるモノラル信号、Ｌチャネル信号、及びＲチャネル信号をそれぞれＭＤＣＴする。そして、モノラルＭＤＣＴ変換係数に対するＬチャネルＭＤＣＴ変換係数の変化量を平均化してＬチャネル変形行列を求める。同様に、モノラルＭＤＣＴ変換係数に対するＲチャネルＭＤＣＴ変換係数の変化量を平均化してＲチャネル変形行列を求める。そして、種々の位相差Ｄに対して、前述したような設計法によりＬチャネル用の変形行列及びＲチャネル用の変形行列を設計する。
モノラルＭＤＣＴ係数修正部３０１は、このようにして設計しておいた複数の変形行列の中から、位相判定部１０５より与えられる位相データに応じて１セットの変形行列を選択して、復号モノラルＭＤＣＴ係数の変更に用いる。
このように、本実施の形態によれば、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号との位相差に応じて修正されたモノラル信号を用いて、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号とを予測する。これにより、モノラル信号から、Ｌチャネル信号およびＲチャネル信号を予測する予測性能の低下を回避することができ、高音質な符号化を実現することができる。
なお、本実施の形態において、Ｌチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数およびＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を用いて符号化しているが、本実施の形態はこれに限らず、片側のチャネルのみに対してモノラルＭＤＣＴ係数を変更する処理を行っても良い。この場合、ＬチャネルＭＤＣＴ係数とＲチャネルＭＤＣＴ係数とのエネルギーを比較し、エネルギーの小さいチャネルについて変更されたモノラルＭＤＣＴ係数を用いる。これは次の理由による。
エネルギーの小さいチャネルの方がエネルギーの大きいチャネルよりも位相差によるＭＤＣＴ係数の変化量が大きい。つまり、エネルギーの小さいチャネルの方が位相差の影響を受けやすい。従って、エネルギーの小さいチャネルを選択し、選択したエネルギーの小さいチャネルについてのみ、モノラルＭＤＣＴ係数の変更処理を行うことで、本実施の形態の効果を維持したままで、演算量及びメモリー量の増加を抑えることができる。
（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２に係る音響信号送信装置７００の構成を示すブロック図である。
図７に示す音響信号送信装置７００は、図３に示す実施の形態１に係る音響信号送信装置１００に対して、周波数領域変換部７０２を追加し、モノラル符号化部１０２の代わりにモノラル符号化部７０１を有し、ステレオ符号化部１０６の代わりにステレオ符号化部７０３を有する。なお、図７において、図３と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
音響信号送信装置７００は、ダウンミックス部１０１と、周波数領域変換部１０３と、周波数領域変換部１０４と、位相判定部１０５と、多重化部１０７と、モノラル符号化部７０１と、周波数領域変換部７０２と、ステレオ符号化部７０３とから主に構成される。以下に、各構成について、詳細に説明する。
ダウンミックス部１０１は、Ｌチャネル信号（Ｌ（ｎ））とＲチャネル信号（Ｒ（ｎ））とからなるステレオ信号のダウンミックス処理を行いモノラル信号（Ｍ（ｎ））を生成する。そして、ダウンミックス部１０１は、生成したモノラル信号をモノラル符号化部７０１及び周波数領域変換部７０２へ出力する。
モノラル符号化部７０１は、ダウンミックス部１０１から入力したモノラル信号の符号化を行い、符号化結果であるモノラル符号化データを多重化部１０７へ出力する。
周波数領域変換部７０２は、ダウンミックス部１０１から入力したモノラル信号を時間領域信号から周波数領域信号に周波数変換してモノラルＭＤＣＴ係数（Ｍ（ｋ））を算出する。そして、周波数領域変換部７０２は、算出したモノラルＭＤＣＴ係数をステレオ符号化部７０３へ出力する。
周波数領域変換部１０３は、入力したＬチャネル信号の周波数領域変換を行って、ＬチャネルＭＤＣＴ係数（Ｌ（ｋ））を算出する。そして、周波数領域変換部１０３は、算出したＬチャネルＭＤＣＴ係数をステレオ符号化部７０３へ出力する。
周波数領域変換部１０４は、入力したＲチャネル信号の周波数領域変換を行って、ＲチャネルＭＤＣＴ係数（Ｒ（ｋ））を算出する。そして、周波数領域変換部１０４は、算出したＲチャネルＭＤＣＴ係数をステレオ符号化部７０３へ出力する。
位相判定部１０５は、入力したＬチャネル信号と入力したＲチャネル信号との相関分析によって、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号との時間のずれである位相差を求める。そして、位相判定部１０５は、求めた位相差を位相データとしてステレオ符号化部７０３および多重化部１０７へ出力する。
ステレオ符号化部７０３は、音響信号符号化装置としての基本機能を有する。ステレオ符号化部７０３は、周波数領域変換部７０２から入力したモノラルＭＤＣＴ係数を利用して、周波数領域変換部１０３から入力したＬチャネルＭＤＣＴ係数、および周波数領域変換部１０４から入力したＲチャネルＭＤＣＴ係数の符号化を行ってバランスパラメータ符号化データを生成する。ステレオ符号化部７０３の内部構成は、図５のステレオ符号化部１０６において、入力の一つである復号モノラルＭＤＣＴ係数Ｍ’（ｋ）を、モノラルＭＤＣＴ係数Ｍ（ｋ）に置き換えた構成と同様となる。また、ステレオ符号化部７０３は、生成したバランスパラメータ符号化データ等を含むステレオ符号化データを多重化部１０７へ出力する。
なお、本実施の形態における音響信号受信装置の構成は図４と同一構成であり、また、モノラルＭＤＣＴ係数修正部におけるＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数及びＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を生成する具体的な方法は上記の実施の形態１と同一であるので、その説明を省略する。
このように、本実施の形態によれば、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号との位相差に応じて修正されたモノラル信号を用いて、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号とを予測する。これにより、モノラル信号から、Ｌチャネル信号およびＲチャネル信号を予測する予測性能の低下を回避することができ、高音質な符号化を実現することができる。
（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３に係る音響信号送信装置８００の構成を示すブロック図である。
図８に示す音響信号送信装置８００は、図３に示す実施の形態１に係る音響信号送信装置１００に対して、位相判定部１０５を除き、ステレオ符号化部１０６の代わりにステレオ符号化部８０１を有し、多重化部１０７の代わりに多重化部８０２を有する。なお、図８において、図３と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
音響信号送信装置８００は、ダウンミックス部１０１と、モノラル符号化部１０２と、周波数領域変換部１０３と、周波数領域変換部１０４と、ステレオ符号化部８０１と、多重化部８０２とから主に構成される。以下に、各構成について、詳細に説明する。
モノラル符号化部１０２は、ダウンミックス部１０１から入力したモノラル信号の符号化を行い、符号化結果であるモノラル符号化データを多重化部８０２へ出力する。また、モノラル符号化部１０２は、ダウンミックス部１０１から入力したモノラル信号の符号化処理によって得られた復号モノラルＭＤＣＴ係数（Ｍ’（ｋ））をステレオ符号化部８０１へ出力する。
周波数領域変換部１０３は、入力したＬチャネル信号の周波数領域変換を行って、ＬチャネルＭＤＣＴ係数（Ｌ（ｋ））を算出する。そして、周波数領域変換部１０３は、算出したＬチャネルＭＤＣＴ係数をステレオ符号化部８０１へ出力する。
周波数領域変換部１０４は、入力したＲチャネル信号の周波数領域変換を行って、ＲチャネルＭＤＣＴ係数（Ｒ（ｋ））を算出する。そして、周波数領域変換部１０４は、算出したＲチャネルＭＤＣＴ係数をステレオ符号化部８０１へ出力する。
ステレオ符号化部８０１は、モノラル符号化部１０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数を利用して、周波数領域変換部１０３から入力したＬチャネルＭＤＣＴ係数、および周波数領域変換部１０４から入力したＲチャネルＭＤＣＴ係数の符号化を行ってバランスパラメータを取得する。この際、ステレオ符号化部８０１は、ＬチャネルＭＤＣＴ係数とＲチャネルＭＤＣＴ係数とのエネルギーを比較して、エネルギーの小さいチャネルに用いる復号モノラルＭＤＣＴ係数に対して変更処理を行い、変更処理後の復号モノラルＭＤＣＴ係数を利用する。また、ステレオ符号化部８０１は、符号化処理によって取得したバランスパラメータ符号化データ等を含むステレオ符号化データを多重化部８０２へ出力する。なお、ステレオ符号化部８０１の構成の詳細については後述する。
多重化部８０２は、モノラル符号化部１０２から入力したモノラル符号化データと、ステレオ符号化部８０１から入力したステレオ符号化データとを多重化して多重化データを生成する。そして、多重化部８０２は、生成した多重化データを図示しない通信路に出力する。
以上で、音響信号送信装置８００の構成についての説明を終了する。
次に、音響信号受信装置９００の構成について、図９を用いて説明する。図９は、音響信号受信装置９００の構成を示すブロック図である。
図９に示す音響信号受信装置９００は、図４に示す実施の形態１に係る音響信号受信装置２００に対して、分離部２０１の代わりに分離部９０１を有し、ステレオ復号部２０３の代わりにステレオ復号部９０２を有する。なお、図９において、図４と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
音響信号受信装置９００は、モノラル復号部２０２と、時間領域変換部２０４と、時間領域変換部２０５と、分離部９０１と、ステレオ復号部９０２とから主に構成される。以下に、各構成について、詳細に説明する。
分離部９０１は、音響信号送信装置８００から送出された多重化データを受信し、受信した多重化データをモノラル符号化データと、ステレオ符号化データとに分離する。そして、分離部９０１は、モノラル符号化データをモノラル復号部２０２へ出力し、ステレオ符号化データをステレオ復号部９０２へ出力する。
モノラル復号部２０２は、分離部９０１から入力したモノラル符号化データを用いてモノラル信号を復号し、復号モノラル信号のＭＤＣＴ係数である復号モノラルＭＤＣＴ係数（Ｍ’（ｋ））をステレオ復号部９０２へ出力する。
ステレオ復号部９０２は、モノラル復号部２０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数と、分離部９０１から入力したステレオ符号化データとを用いてＬチャネル復号ＭＤＣＴ係数（Ｌ’（ｋ））、Ｒチャネル復号ＭＤＣＴ係数（Ｒ’（ｋ））を算出する。そして、ステレオ復号部９０２は、算出したＬチャネル復号ＭＤＣＴ係数を時間領域変換部２０４へ出力するとともに、算出したＲチャネル復号ＭＤＣＴ係数を時間領域変換部２０５へ出力する。なお、ステレオ復号部９０２の構成の詳細については後述する。
以上で、音響信号受信装置９００の構成の説明を終了する。
次に、ステレオ符号化部８０１の構成について、図１０を用いて説明する。図１０は、ステレオ符号化部８０１の構成を示すブロック図である。ステレオ符号化部８０１は、音響信号符号化装置としての基本機能を有する。
ステレオ符号化部８０１は、エネルギー比較部１００１と、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１００２と、乗算器１００３と、乗算器１００４と、最適バランスパラメータ判定部１００５と、誤差ＭＤＣＴ係数算出部１００６と、誤差ＭＤＣＴ係数量子化部１００７と、多重化部１００８とから主に構成される。以下に、各構成について、詳細に説明する。
エネルギー比較部１００１は、周波数領域変換部１０３から入力したＬチャネルＭＤＣＴ係数のエネルギーの大きさと、周波数領域変換部１０４から入力したＲチャネルＭＤＣＴ係数のエネルギーの大きさとを比較し、エネルギーの小さいチャネルを表す判定データをモノラルＭＤＣＴ係数修正部１００２及び多重化部１００８へ出力する。
モノラルＭＤＣＴ係数修正部１００２は、エネルギー比較部１００１から入力した判定データに基づいて、モノラル符号化部１０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数に対して、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号との位相差を補償するように処理を加えてＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数（ＵＬ（ｋ））、またはＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数（ＵＲ（ｋ））を生成する。そして、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１００２は、Ｌチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を生成した場合には、生成したＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を乗算器１００３へ出力するとともに、復号モノラルＭＤＣＴ係数を乗算器１００４へ出力する。一方、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１００２は、Ｒチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を生成した場合には、生成したＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を乗算器１００４へ出力するとともに、復号モノラルＭＤＣＴ係数を乗算器１００３へ出力する。なお、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１００２の構成の詳細については後述する。
乗算器１００３は、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１００２から入力したＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数、または復号モノラルＭＤＣＴ係数に、第ｉ候補のバランスパラメータ（ＷＬ（ｉ））を乗じた乗算結果（ＵＬ（ｋ）・ＷＬ（ｉ）またはＭ’（ｋ）・ＷＬ（ｉ））すなわちＬチャネル予測信号の候補を最適バランスパラメータ判定部１００５へ出力する。
乗算器１００４は、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１００２から入力したＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数、または復号モノラルＭＤＣＴ係数に、第ｉ候補のバランスパラメータ（ＷＲ（ｉ））を乗じた乗算結果（ＵＲ（ｋ）・ＷＲ（ｉ）またはＭ’（ｋ）・ＷＲ（ｉ））すなわちＲチャネル予測信号の候補を最適バランスパラメータ判定部１００５へ出力する。
最適バランスパラメータ判定部１００５は、周波数領域変換部１０３から入力したＬチャネルＭＤＣＴ係数とＬチャネル予測信号の候補との誤差を求める。また、最適バランスパラメータ判定部１００５は、周波数領域変換部１０４から入力したＲチャネルＭＤＣＴ係数とＲチャネル予測信号の候補との誤差を求める。また、最適バランスパラメータ判定部１００５は、両者の誤差の和が最も小さくなるときのバランスパラメータ（ＷＬ（ｉｏｐｔ）、ＷＲ（ｉｏｐｔ））を決定する。このときのＬチャネル及びＲチャネルの予測信号の候補が、それぞれＬチャネル及びＲチャネルの予測信号となる。そして、最適バランスパラメータ判定部１００５は、決定したバランスパラメータを特定するインデックスを符号化してバランスパラメータ符号化データを生成する。そして、最適バランスパラメータ判定部１００５は、生成したバランスパラメータ符号化データを多重化部１００８へ出力する。さらに、最適バランスパラメータ判定部１００５は、Ｌチャネル予測信号及びＲチャネル予測信号を誤差ＭＤＣＴ係数算出部１００６へ出力する。
誤差ＭＤＣＴ係数算出部１００６は、最適バランスパラメータ判定部１００５から入力したＬチャネル予測信号を、周波数領域変換部１０３から入力したＬチャネルＭＤＣＴ係数から減じて、Ｌチャネル誤差ＭＤＣＴ係数（ＥＬ（ｋ））を求める。また、誤差ＭＤＣＴ係数算出部１００６は、最適バランスパラメータ判定部１００５から入力したＲチャネル予測信号を、周波数領域変換部１０４から入力したＲチャネルＭＤＣＴ係数から減じて、Ｒチャネル誤差ＭＤＣＴ係数（ＥＲ（ｋ））を求める。そして、誤差ＭＤＣＴ係数算出部１００６は、求めたＬチャネル誤差ＭＤＣＴ係数及びＲチャネル誤差ＭＤＣＴ係数を誤差ＭＤＣＴ係数量子化部１００７へ出力する。
誤差ＭＤＣＴ係数量子化部１００７は、誤差ＭＤＣＴ係数算出部１００６から入力したＬチャネル誤差ＭＤＣＴ係数およびＲチャネル誤差ＭＤＣＴ係数を量子化して、誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを求める。そして、誤差ＭＤＣＴ係数量子化部１００７は、求めた誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを多重化部１００８へ出力する。
多重化部１００８は、最適バランスパラメータ判定部１００５から入力したバランスパラメータ符号化データと、誤差ＭＤＣＴ係数量子化部１００７から入力した誤差ＭＤＣＴ係数符号化データと、エネルギー比較部１００１から入力した判定データとを多重化する。そして、多重化部１００８は、多重化したデータをステレオ符号化データとして多重化部８０２へ出力する。なお、多重化部１００８は、本実施の形態では必ずしも必要ではない。多重化部１００８を削除した場合、最適バランスパラメータ判定部１００５は、バランスパラメータ符号化データを多重化部８０２に直接出力してもよい。また、誤差ＭＤＣＴ係数量子化部１００７は、誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを多重化部８０２に直接出力してもよい。また、エネルギー比較部１００１は、判定データを多重化部８０２に直接出力してもよい。
以上で、ステレオ符号化部８０１の構成の説明を終了する。
次に、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１００２の構成について、図１１を用いて説明する。図１１は、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１００２の構成を示すブロック図である。
モノラルＭＤＣＴ係数修正部１００２は、切替部１１０１と、符号反転部１１０２と、符号反転部１１０３と、切替部１１０４とから主に構成される。以下に、各構成について、詳細に説明する。
切替部１１０１は、ＬチャネルＭＤＣＴ係数のエネルギーよりもＲチャネルＭＤＣＴ係数のエネルギーが小さいという判定データを、エネルギー比較部１００１より入力した場合は、切替端子１１０１ａと切替端子１１０１ｂとを接続する。これにより、切替部１１０１は、復号モノラルＭＤＣＴ係数（Ｍ’（ｋ））を切替部１１０４及び符号反転部１１０２へ出力する。また、切替部１１０１は、ＲチャネルＭＤＣＴ係数のエネルギーよりもＬチャネルＭＤＣＴ係数のエネルギーが小さいという判定データを、エネルギー比較部１００１より入力した場合は、切替端子１１０１ａと切替端子１１０１ｃとを接続する。これにより、切替部１１０１は、復号モノラルＭＤＣＴ係数を符号反転部１１０３及び切替部１１０４へ出力する。
符号反転部１１０２は、切替部１１０１から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数の符号を反転して切替部１１０４へ出力する。即ち、符号反転部１１０２は、ＬチャネルＭＤＣＴ係数のエネルギーよりもＲチャネルＭＤＣＴ係数のエネルギーが小さい場合に、復号モノラルＭＤＣＴ係数の符号を反転して、Ｒチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数（ＵＲ（ｋ））として切替部１１０４へ出力する。
符号反転部１１０３は、切替部１１０１から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数の符号を反転して切替部１１０４へ出力する。即ち、符号反転部１１０３は、ＲチャネルＭＤＣＴ係数のエネルギーよりもＬチャネルＭＤＣＴ係数のエネルギーが小さい場合に、復号モノラルＭＤＣＴ係数の符号を反転して、Ｌチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数（ＵＬ（ｋ））として切替部１１０４へ出力する。
切替部１１０４は、ＬチャネルＭＤＣＴ係数のエネルギーよりもＲチャネルＭＤＣＴ係数のエネルギーが小さいという判定データを、エネルギー比較部１００１より入力した場合は、切替端子１１０４ａと切替端子１１０４ｅとを接続するとともに、切替端子１１０４ｂと切替端子１１０４ｆとを接続する。これにより、切替部１１０４は、切替部１１０１から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数を乗算器１００３へ出力するとともに、符号反転部１１０２から入力したＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を乗算器１００４へ出力する。また、切替部１１０４は、ＲチャネルＭＤＣＴ係数のエネルギーよりもＬチャネルＭＤＣＴ係数のエネルギーが小さいという判定データを、エネルギー比較部１００１より入力した場合は、切替端子１１０４ｃと切替端子１１０４ｅとを接続するとともに、切替端子１１０４ｄと切替端子１１０４ｆとを接続する。これにより、切替部１１０４は、符号反転部１１０３から入力したＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を乗算器１００３へ出力するとともに、切替部１１０１から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数を乗算器１００４へ出力する。
以上で、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１００２の構成の説明を終了する。
なお、最適バランスパラメータ判定部１００５において、復号モノラルＭＤＣＴ係数の符号を反転するか否かを切替えても良い。この場合、復号モノラルＭＤＣＴ係数の符号を反転したときの誤差ＭＤＣＴ係数と復号モノラルＭＤＣＴ係数の符号を反転しない場合の誤差ＭＤＣＴ係数とを算出し、両方の誤差ＭＤＣＴ係数のエネルギーを比較する。そして、最適バランスパラメータ判定部１００５は、誤差ＭＤＣＴ係数のエネルギーが小さくなる方を選択し、復号モノラルＭＤＣＴ係数の符号を反転するか否かを表す情報を出力する、という構成であっても良い。この場合、ステレオ符号化部８０１はこの情報も含めてステレオ符号化データを生成し、音響信号送信装置８００はこのステレオ符号化データを含む多重化データを送信する。この場合の音響信号受信装置９００は、この多重化データを受信し、分離部９０１においてこの情報を分離する。そしてこの情報は、ステレオ復号部９０２へ入力される。
次に、ステレオ復号部９０２の構成について、図１２を用いて説明する。図１２は、ステレオ復号部９０２の構成を示すブロック図である。ステレオ復号部９０２は、音響信号復号装置としての基本機能を有する。
ステレオ復号部９０２は、分離部１２０１と、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１２０２と、乗算部１２０３と、誤差ＭＤＣＴ係数復号部１２０４と、ステレオＭＤＣＴ係数復号部１２０５とから主に構成される。以下に、各構成について、詳細に説明する。
分離部１２０１は、分離部９０１から入力したステレオ符号化データを、バランスパラメータ符号化データと、誤差ＭＤＣＴ係数符号化データと、判定データとに分離する。そして、分離部１２０１は、バランスパラメータ符号化データを乗算部１２０３へ出力し、誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを誤差ＭＤＣＴ係数復号部１２０４へ出力するとともに、判定データをモノラルＭＤＣＴ係数修正部１２０２へ出力する。なお、分離部１２０１は、本実施の形態では必ずしも必要ではなく、分離部９０１が、バランスパラメータ符号化データと、誤差ＭＤＣＴ係数符号化データと、判定データとに分離して、バランスパラメータ符号化データを乗算部１２０３に直接出力し、誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを誤差ＭＤＣＴ係数復号部１２０４に直接出力するとともに、判定データをモノラルＭＤＣＴ係数修正部１２０２に直接出力しても良い。
モノラルＭＤＣＴ係数修正部１２０２は、符号化装置側で行った、復号モノラルＭＤＣＴ係数に対して、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号との位相差を補償する変更処理と同様の処理を行う。すなわち、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１２０２は、分離部１２０１から入力した判定データに基づいて、分離部９０１から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数（Ｍ’（ｋ））に対して、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号との位相差を補償するように修正を加えてＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数（ＵＬ（ｋ））、またはＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数（ＵＲ（ｋ））を生成する。そして、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１２０２は、Ｌチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を生成した場合には、生成したＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数及び復号モノラルＭＤＣＴ係数を乗算部１２０３へ出力する。また、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１２０２は、Ｒチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を生成した場合には、生成したＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数及び復号モノラルＭＤＣＴ係数を乗算部１２０３へ出力する。
乗算部１２０３は、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１２０２からＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数と復号モノラルＭＤＣＴ係数とが入力した場合に、乗算器１２０３ａにおいて、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１２０２から入力したＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数に、分離部１２０１から入力したバランスパラメータ符号化データによって特定される最適バランスパラメータ（ＷＬ（ｉｏｐｔ））を乗じて乗算結果（ＷＬ（ｉｏｐｔ）・ＵＬ（ｋ））すなわちＬチャネル予測信号を取得するとともに、乗算器１２０３ｂにおいて、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１２０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数に、分離部１２０１から入力したバランスパラメータ符号化データによって特定される最適バランスパラメータ（ＷＲ（ｉｏｐｔ））を乗じて乗算結果（ＷＲ（ｉｏｐｔ）・Ｍ’（ｋ））すなわちＲチャネル予測信号を取得する。また、乗算部１２０３は、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１２０２からＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数と復号モノラルＭＤＣＴ係数とが入力した場合に、乗算器１２０３ａにおいて、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１２０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数に、分離部１２０１から入力したバランスパラメータ符号化データによって特定される最適バランスパラメータ（ＷＬ（ｉｏｐｔ））を乗じて乗算結果（ＷＬ（ｉｏｐｔ）・Ｍ’（ｋ））すなわちＬチャネル予測信号を取得するとともに、乗算器１２０３ｂにおいて、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１２０２から入力したＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数に、分離部１２０１から入力したバランスパラメータ符号化データによって特定される最適バランスパラメータ（ＷＲ（ｉｏｐｔ））を乗じて乗算結果（ＷＲ（ｉｏｐｔ）・ＵＲ（ｋ））すなわちＲチャネル予測信号を取得する。そして、乗算部１２０３は、取得した各予測信号をステレオＭＤＣＴ係数復号部１２０５へ出力する。
誤差ＭＤＣＴ係数復号部１２０４は、分離部１２０１から入力した誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを用いて、Ｌチャネル誤差ＭＤＣＴ係数を復号し、復号結果（ＥＬ’（ｋ））をステレオＭＤＣＴ係数復号部１２０５へ出力する。また、誤差ＭＤＣＴ係数復号部１２０４は、分離部１２０１から入力した誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを用いて、Ｒチャネル誤差ＭＤＣＴ係数を復号し、復号結果（ＥＲ’（ｋ））をステレオＭＤＣＴ係数復号部１２０５へ出力する。
ステレオＭＤＣＴ係数復号部１２０５は、乗算部１２０３の乗算器１２０３ａから入力したＬチャネル予測信号に、誤差ＭＤＣＴ係数復号部１２０４から入力したＬチャネル誤差ＭＤＣＴ係数の復号結果を加算してＬチャネル復号ＭＤＣＴ係数（Ｌ’（ｋ））を求めて、求めたＬチャネル復号ＭＤＣＴ係数を出力する。また、ステレオＭＤＣＴ係数復号部１２０５は、乗算部１２０３の乗算器１２０３ｂから入力したＲチャネル予測信号に、誤差ＭＤＣＴ係数復号部１２０４から入力したＲチャネル誤差ＭＤＣＴ係数の復号結果を加算してＲチャネル復号ＭＤＣＴ係数（Ｒ’（ｋ））を求めて、求めたＲチャネル復号ＭＤＣＴ係数を出力する。
以上で、ステレオ復号部９０２の構成の説明を終了する。
このように、本実施の形態によれば、上記の実施の形態１の効果に加えて、修正後のモノラルＭＤＣＴ係数を用いてＬチャネル信号及びＲチャネル信号を予測する際に、位相差の影響を大きく受けるエネルギーの小さいチャネルを選択して、復号モノラルＭＤＣＴ係数を変更することにより、Ｌチャネル信号及びＲチャネル信号の予測性能の向上を維持したままで演算量及びメモリー量の増加を抑えることができる。
なお、本実施の形態において、予めＬチャネルＭＤＣＴ係数及びＲチャネルＭＤＣＴ係数を複数のサブバンドに分割し、サブバンド毎にＬチャネルとＲチャネルとのエネルギーを比較し、サブバンド毎にエネルギーの小さいチャネルを選択しても良い。ここで、ＬチャネルとＲチャネルとのエネルギーの差がサブバンド毎に大きく異なる特性の信号も存在する。そのような信号に対しては、符号反転されたモノラルＭＤＣＴ係数を用いるチャネルをサブバンド毎に選択することにより、サブバンド毎のＬチャネルとＲチャネルとのエネルギーに応じた予測を行うことができ、予測性能を更に向上させることができる。
また、予めモノラルＭＤＣＴ係数を複数のサブバンドに分割し、モノラルＭＤＣＴ係数のエネルギーが所定値よりも大きいサブバンドを所定の数だけ選択し、選択したサブバンドに対して、ＬチャネルとＲチャネルとのエネルギーを比較し、サブバンド毎にエネルギーの小さいチャネルを選択しても良い。この場合、エネルギーの大きいサブバンド、即ち位相誤差による影響の大きいサブバンドに対して本実施の形態を適用するので、予測性能は向上させることができ、かつ選択情報は所定の数に限定されるため多重化データのデータ量の増大を抑制することができる。
（実施の形態４）
図１３は、本発明の実施の形態４に係るステレオ符号化部１３００の構成を示すブロック図である。ステレオ符号化部１３００は、音響信号符号化装置としての基本機能を有する。なお、本実施の形態において、音響信号送信装置の構成は、ステレオ符号化部１３００以外は図３と同一構成であるので、その説明を省略する。また、以下の説明において、ステレオ符号化部１３００以外は、図３の参照符号を用いて説明する。
ステレオ符号化部１３００は、乗算器１３０１と、乗算器１３０２と、最適バランスパラメータ判定部１３０３と、変形誤差ＭＤＣＴ係数算出部１３０４と、誤差ＭＤＣＴ係数量子化部１３０５と、多重化部１３０６とから主に構成される。以下に、各構成について、詳細に説明する。
乗算器１３０１は、モノラル符号化部１０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数（Ｍ’（ｋ））に、第ｉ候補のバランスパラメータ（ＷＬ（ｉ））を乗じた乗算結果（Ｍ’（ｋ）・ＷＬ（ｉ））すなわちＬチャネル予測信号の候補を最適バランスパラメータ判定部１３０３へ出力する。
乗算器１３０２は、モノラル符号化部１０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数（Ｍ’（ｋ））に、第ｉ候補のバランスパラメータ（ＷＲ（ｉ））を乗じた乗算結果（Ｍ’（ｋ）・ＷＲ（ｉ））すなわちＲチャネル予測信号の候補を最適バランスパラメータ判定部１３０３へ出力する。
最適バランスパラメータ判定部１３０３は、周波数領域変換部１０３から入力したＬチャネルＭＤＣＴ係数（Ｌ（ｋ））と、Ｌチャネル予測信号の候補との誤差を求める。また、最適バランスパラメータ判定部１３０３は、周波数領域変換部１０４から入力したＲチャネルＭＤＣＴ係数（Ｒ（ｋ））と、Ｒチャネル予測信号の候補との誤差を求める。また、最適バランスパラメータ判定部１３０３は、両者の誤差の和が最も小さくなるときのバランスパラメータ（ＷＬ（ｉｏｐｔ）、ＷＲ（ｉｏｐｔ））を決定する。このときのＬチャネル及びＲチャネルの予測信号の候補が、それぞれＬチャネル及びＲチャネルの予測信号となる。そして、最適バランスパラメータ判定部１３０３は、決定したバランスパラメータを特定するインデックスを符号化してバランスパラメータ符号化データとして変形誤差ＭＤＣＴ係数算出部１３０４及び多重化部１３０６へ出力する。
変形誤差ＭＤＣＴ係数算出部１３０４は、最適バランスパラメータ判定部１３０３から入力したバランスパラメータ符号化データと、周波数領域変換部１０３から入力したＬチャネルＭＤＣＴ係数と、周波数領域変換部１０４から入力したＲチャネルＭＤＣＴ係数と、モノラル符号化部１０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数とを用いて、Ｌチャネル誤差ＭＤＣＴ係数（ＥＬ（ｋ））及びＲチャネル誤差ＭＤＣＴ係数（ＥＲ（ｋ））を求める。そして、変形誤差ＭＤＣＴ係数算出部１３０４は、求めたＬチャネル誤差ＭＤＣＴ係数及びＲチャネル誤差ＭＤＣＴ係数を誤差ＭＤＣＴ係数量子化部１３０５へ出力する。なお、変形誤差ＭＤＣＴ係数算出部１３０４の構成の詳細については後述する。
誤差ＭＤＣＴ係数量子化部１３０５は、変形誤差ＭＤＣＴ係数算出部１３０４から入力したＬチャネル誤差ＭＤＣＴ係数及びＲチャネル誤差ＭＤＣＴ係数を量子化して、誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを求める。そして、誤差ＭＤＣＴ係数量子化部１３０５は、求めた誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを多重化部１３０６へ出力する。
多重化部１３０６は、最適バランスパラメータ判定部１３０３から入力したバランスパラメータ符号化データと、誤差ＭＤＣＴ係数量子化部１３０５から入力した誤差ＭＤＣＴ係数符号化データとを多重化してステレオ符号化データとして多重化部１０７へ出力する。なお、多重化部１３０６は、本実施の形態では必ずしも必要ではなく、最適バランスパラメータ判定部１３０３は、バランスパラメータ符号化データを多重化部１０７に直接出力するとともに、誤差ＭＤＣＴ係数量子化部１３０５は、誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを多重化部１０７に直接出力しても良い。
以上で、ステレオ符号化部１３００の構成の説明を終了する。
次に、変形誤差ＭＤＣＴ係数算出部１３０４の構成について、図１４を用いて説明する。図１４は、変形誤差ＭＤＣＴ係数算出部１３０４の構成を示すブロック図である。
変形誤差ＭＤＣＴ係数算出部１３０４は、判定部１４０１と、切替部１４０２と、符号反転部１４０３と、符号反転部１４０４と、切替部１４０５と、誤差ＭＤＣＴ係数算出部１４０６とから主に構成される。以下に、各構成について、詳細に説明する。
判定部１４０１は、最適バランスパラメータ判定部１３０３から入力したバランスパラメータ符号化データを用いてバランスパラメータを復号する。そして、判定部１４０１は、ＬチャネルのバランスパラメータとＲチャネルのバランスパラメータとを比較して、バランスパラメータの小さい方のＬチャネルまたはＲチャネルを示す判定情報を切替部１４０２及び切替部１４０５へ出力する。
切替部１４０２は、判定部１４０１から入力した判定情報に基づいて信号線を切り替える。具体的には、切替部１４０２は、ＲチャネルのバランスパラメータがＬチャネルのバランスパラメータより小さいという判定情報を入力した場合には、切替端子１４０２ａと切替端子１４０２ｂとを接続する。これにより、切替部１４０２は、モノラル符号化部１０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数（Ｍ’（ｋ））を符号反転部１４０３及び切替部１４０５へ出力する。また、切替部１４０２は、ＬチャネルのバランスパラメータがＲチャネルのバランスパラメータより小さいという判定情報を入力した場合には、切替端子１４０２ａと切替端子１４０２ｃとを接続する。これにより、切替部１４０２は、モノラル符号化部１０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数を符号反転部１４０４及び切替部１４０５へ出力する。
符号反転部１４０３は、切替部１４０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数の符号を反転して切替部１４０５へ出力する。即ち、符号反転部１４０３は、ＲチャネルのバランスパラメータがＬチャネルのバランスパラメータより小さい場合に、復号モノラルＭＤＣＴ係数の符号を反転して、Ｒチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数（ＵＲ（ｋ））として切替部１４０５へ出力する。
符号反転部１４０４は、切替部１４０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数の符号を反転して切替部１４０５へ出力する。即ち、符号反転部１４０４は、ＬチャネルのバランスパラメータがＲチャネルのバランスパラメータより小さい場合に、復号モノラルＭＤＣＴ係数の符号を反転して、Ｌチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数（ＵＬ（ｋ））として切替部１４０５へ出力する。
切替部１４０５は、ＲチャネルのバランスパラメータがＬチャネルのバランスパラメータより小さいという判定情報を入力した場合には、切替端子１４０５ａと切替端子１４０５ｅとを接続するとともに、切替端子１４０５ｂと切替端子１４０５ｆとを接続する。これにより、切替部１４０５は、切替部１４０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数及び符号反転部１４０３から入力したＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を誤差ＭＤＣＴ係数算出部１４０６へ出力する。また、切替部１４０５は、ＬチャネルのバランスパラメータがＲチャネルのバランスパラメータより小さいという判定情報を入力した場合には、切替端子１４０５ｃと切替端子１４０５ｅとを接続するとともに、切替端子１４０５ｄと切替端子１４０５ｆとを接続する。これにより、切替部１４０５は、切替部１４０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数及び符号反転部１４０４から入力したＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を誤差ＭＤＣＴ係数算出部１４０６へ出力する。
誤算ＭＤＣＴ係数算出部１４０６は、切替部１４０５から復号モノラルＭＤＣＴ係数及びＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を入力した場合には、以下の処理を行う。即ち、誤差ＭＤＣＴ係数算出部１４０６は、切替部１４０５から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数を、周波数領域変換部１０３から入力したＬチャネルＭＤＣＴ係数（Ｌ（ｋ））から減じて、Ｌチャネル誤差ＭＤＣＴ係数（ＥＬ（ｋ））を求める。また、誤差ＭＤＣＴ係数算出部１４０６は、切替部１４０５から入力したＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を、周波数領域変換部１０４から入力したＲチャネルＭＤＣＴ係数（Ｒ（ｋ））から減じて、Ｒチャネル誤差ＭＤＣＴ係数（ＥＲ（ｋ））を求める。そして、誤差ＭＤＣＴ係数算出部１４０６は、求めたＬチャネル誤差ＭＤＣＴ係数及びＲチャネル誤差ＭＤＣＴ係数を誤差ＭＤＣＴ係数量子化部１３０５へ出力する。
一方、誤差ＭＤＣＴ係数算出部１４０６は、切替部１４０５から復号モノラルＭＤＣＴ係数及びＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を入力した場合には、以下の処理を行う。即ち、誤差ＭＤＣＴ係数算出部１４０６は、切替部１４０５から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数を、周波数領域変換部１０４から入力したＲチャネルＭＤＣＴ係数から減じて、Ｒチャネル誤差ＭＤＣＴ係数（ＥＲ（ｋ））を求める。また、誤差ＭＤＣＴ係数算出部１４０６は、切替部１４０５から入力したＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を、周波数領域変換部１０３から入力したＬチャネルＭＤＣＴ係数から減じて、Ｌチャネル誤差ＭＤＣＴ係数（ＥＬ（ｋ））を求める。そして、誤差ＭＤＣＴ係数算出部１４０６は、求めたＬチャネル誤差ＭＤＣＴ係数及びＲチャネル誤差ＭＤＣＴ係数を誤差ＭＤＣＴ係数量子化部１３０５へ出力する。
以上で、変形誤差ＭＤＣＴ係数算出部１３０４の構成の説明を終了する。
なお、変形誤差ＭＤＣＴ係数算出部１３０４において、復号モノラルＭＤＣＴ係数の符号を反転するか否かを切替えても良い。この場合、復号モノラルＭＤＣＴ係数の符号を反転したときの誤差ＭＤＣＴ係数と復号モノラルＭＤＣＴ係数の符号を反転しない場合の誤差ＭＤＣＴ係数とを算出し、両方の誤差ＭＤＣＴ係数のエネルギーを比較する。そして、変形誤差ＭＤＣＴ係数算出部１３０４は、誤差ＭＤＣＴ係数のエネルギーが小さくなる方を選択し、復号モノラルＭＤＣＴ係数の符号を反転するか否かを表す情報を出力する、という構成であっても良い。この場合、ステレオ符号化部１３００はこの情報も含めてステレオ符号化データを生成し、音響信号送信装置はこのステレオ符号化データを含む多重化データを送信する。この場合の音響信号受信装置は、この多重化データを受信し、分離部においてこの情報を分離する。そしてこの情報は、ステレオ復号部へ入力される。
次に、本実施の形態に係るステレオ復号部１５００の構成について、図１５を用いて説明する。図１５は、ステレオ復号部１５００の構成を示すブロック図である。ステレオ復号部１５００は、音響信号復号装置としての基本機能を有する。なお、本実施の形態において、音響信号受信装置の構成は、ステレオ復号部１５００以外は図４と同一構成であるので、その説明を省略する。また、以下の説明において、ステレオ復号部１５００以外は、図４の参照符号を用いて説明する。
ステレオ復号部１５００は、分離部１５０１と、乗算部１５０２と、変形ＭＤＣＴ係数算出部１５０３と、誤差ＭＤＣＴ係数復号部１５０４と、ステレオＭＤＣＴ係数復号部１５０５とから主に構成される。以下に、各構成について、詳細に説明する。
分離部１５０１は、分離部２０１から入力したステレオ符号化データを、バランスパラメータ符号化データおよび誤差ＭＤＣＴ係数符号化データに分離する。そして、分離部１５０１は、バランスパラメータ符号化データを乗算部１５０２及び変形ＭＤＣＴ係数算出部１５０３へ出力するとともに、誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを誤差ＭＤＣＴ係数復号部１５０４へ出力する。なお、分離部１５０１は、本実施の形態では必ずしも必要ではなく、分離部２０１が、バランスパラメータ符号化データと誤差ＭＤＣＴ係数符号化データとに分離して、バランスパラメータ符号化データを乗算部１５０２及び変形ＭＤＣＴ係数算出部１５０３に直接出力するとともに、誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを誤差ＭＤＣＴ係数復号部１５０４に直接出力しても良い。
乗算部１５０２は、乗算器１５０２ａにおいて、モノラル復号部２０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数（Ｍ’（ｋ））に、分離部１５０１から入力したバランスパラメータ符号化データによって特定される最適バランスパラメータ（ＷＬ（ｉｏｐｔ））を乗じて乗算結果（ＷＬ（ｉｏｐｔ）・Ｍ’（ｋ））すなわちＬチャネル予測信号を取得する。また、乗算部１５０２は、乗算器１５０２ｂにおいて、モノラル復号部２０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数に、分離部１５０１から入力したバランスパラメータ符号化データによって特定される最適バランスパラメータ（ＷＲ（ｉｏｐｔ））を乗じて乗算結果（ＷＲ（ｉｏｐｔ）・Ｍ’（ｋ））すなわちＲチャネル予測信号を取得する。そして、乗算部１５０２は、取得した各予測信号を変形ＭＤＣＴ係数算出部１５０３へ出力する。
変形ＭＤＣＴ係数算出部１５０３は、分離部１５０１から入力したバランスパラメータ符号化データ、及び乗算部１５０２から入力した予測信号を用いて、どちらか一方のチャネルの符号を反転した予測信号をステレオＭＤＣＴ係数復号部１５０５へ出力する。なお、変形ＭＤＣＴ係数算出部１５０３の構成の詳細については後述する。
誤差ＭＤＣＴ係数復号部１５０４は、分離部１５０１から入力した誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを用いて、Ｌチャネル誤差ＭＤＣＴ係数を復号し、復号結果（ＥＬ’（ｋ））をステレオＭＤＣＴ係数復号部１５０５へ出力する。また、誤差ＭＤＣＴ係数復号部１５０４は、分離部１５０１から入力した誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを用いて、Ｒチャネル誤差ＭＤＣＴ係数を復号し、復号結果（ＥＲ’（ｋ））をステレオＭＤＣＴ係数復号部１５０５へ出力する。
ステレオＭＤＣＴ係数復号部１５０５は、変形ＭＤＣＴ係数算出部１５０３から入力した予測信号に、誤差ＭＤＣＴ係数復号部１５０４から入力したＬチャネル誤差ＭＤＣＴ係数を加算してＬチャネル復号ＭＤＣＴ係数（Ｌ’（ｋ））を求めて、求めたＬチャネル復号ＭＤＣＴ係数を出力する。また、ステレオＭＤＣＴ係数復号部１５０５は、変形ＭＤＣＴ係数算出部１５０３から入力した予測信号に、誤差ＭＤＣＴ係数復号部１５０４から入力したＲチャネル誤差ＭＤＣＴ係数を加算してＲチャネル復号ＭＤＣＴ係数（Ｒ’（ｋ））を求めて、求めたＲチャネル復号ＭＤＣＴ係数を出力する。
以上で、ステレオ復号部１５００の構成の説明を終了する。
次に、変形ＭＤＣＴ係数算出部１５０３の構成について、図１６を用いて説明する。図１６は、変形ＭＤＣＴ係数算出部１５０３の構成を示すブロック図である。
変形ＭＤＣＴ係数算出部１５０３は、判定部１６０１と、切替部１６０２と、符号反転部１６０３と、符号反転部１６０４と、切替部１６０５とから主に構成される。
判定部１６０１は、分離部１５０１から入力したバランスパラメータ符号化データを用いて最適バランスパラメータを復号する。そして、判定部１６０１は、ＬチャネルのバランスパラメータとＲチャネルのバランスパラメータとを比較して、バランスパラメータの小さい方のＬチャネルまたはＲチャネルを示す判定情報を切替部１６０２及び切替部１６０５へ出力する。
切替部１６０２は、判定部１６０１から入力した判定情報に基づいて信号線を切り替える。具体的には、切替部１６０２は、ＲチャネルのバランスパラメータがＬチャネルのバランスパラメータより小さいという判定情報を入力した場合には、切替端子１６０２ａと切替端子１６０２ｃとを接続するとともに、切替端子１６０２ｂと切替端子１６０２ｄとを接続する。これにより、切替部１６０２は、乗算部１５０２の乗算器１５０２ａから入力した予測信号（ＷＬ（ｉｏｐｔ）・Ｍ’（ｋ））を切替部１６０５へ出力するとともに、乗算部１５０２の乗算器１５０２ｂから入力した予測信号（ＷＲ（ｉｏｐｔ）・Ｍ’（ｋ））を符号反転部１６０３へ出力する。また、切替部１６０２は、ＬチャネルのバランスパラメータがＲチャネルのバランスパラメータより小さいという判定情報を入力した場合には、切替端子１６０２ａと切替端子１６０２ｅとを接続するとともに、切替端子１６０２ｂと切替端子１６０２ｆとを接続する。これにより、切替部１６０２は、乗算部１５０２の乗算器１５０２ａから入力した予測信号を符号反転部１６０４へ出力するとともに、乗算部１５０２の乗算器１５０２ｂから入力した予測信号を切替部１６０５へ出力する。
符号反転部１６０３は、切替部１６０２から入力した予測信号の符号を反転することにより、Ｒチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数と最適バランスパラメータとの乗算結果（ＷＲ（ｉｏｐｔ）・ＵＲ（ｋ））すなわちＲチャネル予測信号として切替部１６０５へ出力する。
符号反転部１６０４は、切替部１６０２から入力した乗算結果の符号を反転することにより、Ｌチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数と最適バランスパラメータとの乗算結果（ＷＬ（ｉｏｐｔ）・ＵＬ（ｋ））すなわちＬチャネル予測信号として切替部１６０５へ出力する。
切替部１６０５は、ＲチャネルのバランスパラメータがＬチャネルのバランスパラメータより小さいという判定情報を判定部１６０１から入力した場合には、切替端子１６０５ａと切替端子１６０５ｅとを接続するとともに、切替端子１６０５ｂと切替端子１６０５ｆとを接続する。これにより、切替部１６０５は、切替部１６０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数と最適バランスパラメータとの乗算結果、及び符号反転部１６０３から入力したＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数と最適バランスパラメータとの乗算結果をそれぞれＬチャネル及びＲチャネルの予測信号としてステレオＭＤＣＴ係数復号部１５０５へ出力する。また、切替部１６０５は、ＬチャネルのバランスパラメータがＲチャネルのバランスパラメータより小さいという判定情報を判定部１６０１から入力した場合には、切替端子１６０５ｃと切替端子１６０５ｅとを接続するとともに、切替端子１６０５ｄと切替端子１６０５ｆとを接続する。これにより、切替部１６０５は、切替部１６０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数と最適バランスパラメータとの乗算結果、及び符号反転部１６０４から入力したＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数と最適バランスパラメータとの乗算結果をそれぞれＲチャネル及びＬチャネルの予測信号としてステレオＭＤＣＴ係数復号部１５０５へ出力する。
以上で、変形ＭＤＣＴ係数算出部１５０３の構成の説明を終了する。
このように、本実施の形態によれば、上記の実施の形態１の効果に加えて、バランスパラメータを利用してエネルギーの大きいと推定されるチャネル、即ち位相誤差による影響が大きいと推定されるチャネルを選択することにより、判定データを送信する必要がないので、付加情報を増加させることなしに、予測性能を向上させることができる。
なお、上記の各実施の形態において、ダウンミックスの際に、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号との比が１に近似するようにスケーリングし、スケーリング係数の情報も多重化データに含めて音響信号受信装置に伝送する構成でも良い。また、上記の各実施の形態において、音響信号送信装置が入力する入力信号、または音響信号受信装置が出力する出力信号は、音声信号とオーディオ信号との何れも適用することが可能であり、両方の信号が混在していても適用することができる。
また、上記の各実施の形態においては、Ｌチャネルを左チャネル、Ｒチャネルを右チャネルとして説明したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、ＬチャネルとＲチャネルとを任意の２つのチャネルとしても本発明は実施可能であり、同様の効果を有する。
また、上記の各実施の形態においては、周波数領域変換方法としてＭＤＣＴを用いて説明したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、他の周波数領域変換方法を用いても本発明は実施可能であり、特に、位相の違いに敏感な周波数領域変換方法、例えば離散コサイン変換（ＤＣＴ）や離散サイン変換（ＤＳＴ）等を用いる場合には同様の効果を有する。
また、上記の各実施の形態では、音響信号送信装置１００、７００、８００から出力された多重化データを音響信号受信装置２００、９００で受信するとしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、音響信号受信装置２００、９００は、音響信号送信化装置１００、７００、８００の構成において生成された多重化データでなくても、復号化に必要な符号化データを有する多重化データを生成可能な音響信号送信装置により生成された多重化データであれば、復号可能である。
また、上記の各実施の形態における音響信号符号化装置或いは音響信号復号装置等を、基地局装置あるいは端末装置に適用することも可能である。
また、上記の各本実施の形態においては、ハードウェアで構成する場合を例に説明したが、本発明はこれに限らず、ソフトウェアで実現することも可能である。例えば、本発明に係るアルゴリズムをプログラミング言語によって記述し、このプログラムをメモリに記憶しておいてコンピュータ等の情報処理手段によって実行させることにより、本発明に係る音響信号符号化装置或いは音響信号復号装置等と同様の機能を実現することができる。
また、上記の各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
２００９年２月２６日出願の特願２００９−４４８０６の日本出願に含まれる明細書、図面及び要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
本発明にかかるチャネル信号生成装置、音響信号符号化装置、音響信号復号装置、音響信号符号化方法及び音響信号復号方法は、特にモノラル信号を用いてＬチャネル信号とＲチャネル信号を生成するのに好適である。
本発明は、特にモノラル信号を用いてＬチャネル信号（左チャネル信号）とＲチャネル信号（右チャネル信号）を生成するチャネル信号生成装置、音響信号符号化装置、音響信号復号装置、音響信号符号化方法及び音響信号復号方法に関する。
移動体通信システムでは、電波資源等の有効利用のために、音声信号を低ビットレートに圧縮して伝送することが要求されている。その一方で、通話音声の品質向上や臨場感の高い通話サービスの実現も望まれており、その実現には、モノラル信号のみならず、多チャンネル音響信号、特にステレオ音響信号を高品質に符号化することが望ましい。
ステレオ音響信号を低ビットレートで符号化する方式として、インテンシティステレオ方式が知られている。インテンシティステレオ方式では、モノラル信号にスケーリング係数を乗じてＬチャネル信号とＲチャネル信号とを生成する手法を採る。このような手法は振幅パニング（amplitude panning）とも呼ばれる。
振幅パニングの最も基本的な手法は、時間領域におけるモノラル信号に振幅パニング用の利得係数（パニング利得係数）を乗じてＬチャネル信号およびＲチャネル信号を求めるものである（例えば非特許文献１参照）。また、別な手法として、周波数領域において、個々の周波数成分ごと、または周波数グループごとにモノラル信号にパニング利得係数を乗じて、Ｌチャネル信号およびＲチャネル信号を求めるものもある（例えば非特許文献２参照）。
また、パニング利得係数をパラメトリックステレオの符号化パラメータとして利用すると、ステレオ信号のスケーラブル符号化（モノラル−ステレオスケーラブル符号化）を実現することができる（例えば特許文献１および特許文献２参照）。パニング利得係数は、特許文献１においてはバランスパラメータとして、特許文献２においてはＩＬＤ（レベル差）として、それぞれ説明されている。
また、音響信号を周波数領域に変換する際、変換効率が高くフレーム境界歪が生じにくいという特徴から、一般に変形離散コサイン変換（以下「ＭＤＣＴ：Modified Discrete Cosine Transform」と記載する）が用いられる。
V.Pulkki and M.Karjalainen，"Localization of amplitude-panned virtual sources I: Stereophonic panning"，Journal of the Audio Engineering Society，Vol.49，No.9，2001年9月，pp.739-752 B.Cheng，C.Ritz and I.Burnett，"Principles and analysis of the squeezing approach to low bit rate spatial audio coding"，proc.IEEE ICASSP2007，pp.I-13-I-16，2007年4月
特表２００４−５３５１４５号公報 特表２００５−５３３２７１号公報
しかしながら、従来の装置においては、周波数領域変換にＭＤＣＴを用い、モノラル信号にバランスパラメータを乗じてＬチャネル信号およびＲチャネル信号を予測する手法において、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号とに位相差がある場合に、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号の予測性能が大きく低下するという問題がある。
これは、次に述べるＭＤＣＴの特性に起因している。即ち、ＭＤＣＴは、前述したように、変換効率が高く、フレーム境界歪が生じにくいという利点がある一方で、分析対象波形の位相の違いによって、算出されるＭＤＣＴ係数に大きな違いが生じるという特性がある。この特性の一例を図１及び図２を用いて説明する。図１は、周波数が１ｋＨｚの位相の異なる２つのサイン波を示す図であり、図２は、図１のサイン波をＭＤＣＴして求めたＭＤＣＴ係数を示す図である。また、図１において、実線はサイン波１の波形を示し、破線はサイン波２の波形を示す。また、図２において、実線は図１のサイン波１をＭＤＣＴして求めたＭＤＣＴ係数１を示し、破線は図１のサイン波２をＭＤＣＴして求めたＭＤＣＴ係数２を示す。
図１及び図２より、ほぼ１ｋＨｚの周波数において、サイン波１とサイン波２の両波形ともエネルギーの大きいＭＤＣＴ係数が得られている。しかし、サイン波１とサイン波２とは位相が異なることにより、図２に示すように、算出されるＭＤＣＴ係数の値が大きく異なっている。つまり、ＭＤＣＴは位相の違いに敏感な変換方法と言える。
このようなＭＤＣＴの特性は、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号とに位相差が生じる場合に、モノラル信号からＬチャネル信号およびＲチャネル信号を予測する予測性能を大きく低下させてしまうという問題がある。
本発明の目的は、モノラル信号からＬチャネル信号およびＲチャネル信号を予測する予測性能の低下を回避することができ、高音質な符号化を実現することができるチャネル信号生成装置、音響信号符号化装置、音響信号復号装置、音響信号符号化方法及び音響信号復号方法を提供することである。
本発明のチャネル信号生成装置は、音響信号を構成する、第１チャネルに関する第１ステレオ信号と第２チャネルに関する第２ステレオ信号とを用いて生成された周波数領域モノラル信号を用いて、前記第１チャネルに関する周波数領域第１チャネル信号と前記第２チャネルに関する周波数領域第２チャネル信号とを生成するチャネル信号生成装置であって、入力される判定データに応じて、前記第１ステレオ信号と前記第２ステレオ信号との間の位相差を補償する変更処理を前記周波数領域モノラル信号に対して行うことにより前記周波数領域第１チャネル信号と前記周波数領域第２チャネル信号とを生成する生成手段、を具備する構成を採る。
本発明の音響信号符号化装置は、第１チャネルに関する第１ステレオ信号と第２チャネルに関する第２ステレオ信号とを用いて生成された周波数領域モノラル信号を用いてステレオ符号化データを生成する音響信号符号化装置であって、上記のチャネル信号生成装置と、前記チャネル信号生成装置により生成した前記周波数領域第１チャネル信号と前記周波数領域第２チャネル信号とを用いた予測処理を行うことにより、前記第１チャネルの第１チャネル予測候補信号と前記第２チャネルの第２チャネル予測候補信号とを生成する予測手段と、複数の前記第１チャネル予測候補信号の中から１つを第１チャネル予測信号として決定し、複数の前記第２チャネル予測候補信号の中から１つを第２チャネル予測信号として決定し、前記第１ステレオ信号を周波数領域変換して生成された周波数領域第１ス
テレオ信号と前記第１チャネル予測信号との誤差である第１誤差信号と、前記第２ステレオ信号を周波数領域変換して生成された周波数領域第２ステレオ信号と前記第２チャネル予測信号との誤差である第２誤差信号とを用いて符号化を行う符号化手段と、を具備する構成を採る。
本発明の音響信号符号化装置は、第１チャネルに関する第１ステレオ信号と第２チャネルに関する第２ステレオ信号とを用いて生成された周波数領域モノラル信号を用いてステレオ符号化データを生成する音響信号符号化装置であって、前記周波数領域モノラル信号に対して、前記第１チャネルの第１バランスパラメータ候補及び前記第２チャネルの第２バランスパラメータ候補をそれぞれ適用した予測処理を行うことにより、第１チャネルの第１チャネル予測候補信号と第２チャネルの第２チャネル予測候補信号とを生成する予測手段と、上記のチャネル信号生成装置と、前記第１ステレオ信号を周波数領域変換して生成された周波数領域第１ステレオ信号と前記周波数領域第１チャネル信号との誤差である第１誤差信号と、前記第２ステレオ信号を周波数領域変換して生成された周波数領域第２ステレオ信号と前記周波数領域第２チャネル信号との誤差である第２誤差信号とを用いて符号化を行う符号化手段と、を具備する構成を採る。
本発明の音響信号復号装置は、音響信号符号化装置において第１チャネルに関する第１ステレオ信号と第２チャネルに関する第２ステレオ信号とを用いて生成された周波数領域第１モノラル信号を用いた符号化により生成されたステレオ符号化データを受信して復号する音響信号復号装置であって、前記ステレオ符号化データからバランスパラメータ符号化データを取り出して出力する受信手段と、入力される判定データに応じて、前記第１ステレオ信号と前記第２ステレオ信号との間の位相差を補償する変更処理を、入力される周波数領域第２モノラル信号に対して行うことにより、前記第１チャネルに関する周波数領域第１チャネル信号と前記第２チャネルに関する周波数領域第２チャネル信号とを生成する生成手段、前記バランスパラメータ符号化データを用いて得られるバランスパラメータを、前記周波数領域第１チャネル信号と前記周波数領域第２チャネル信号とに適用する予測処理を行うことにより、前記第１チャネルの第１チャネル予測信号と前記第２チャネルの第２チャネル予測信号とを生成する予測手段と、前記第１チャネル予測信号と前記第２チャネル予測信号とを用いて復号を行う復号手段と、を具備する構成を採る。
本発明の音響信号符号化方法は、第１チャネルに関する第１ステレオ信号と第２チャネルに関する第２ステレオ信号とを用いて生成された周波数領域モノラル信号を用いてステレオ符号化データを生成する音響信号符号化方法であって、入力される判定データに応じて、前記第１ステレオ信号と前記第２ステレオ信号との間の位相差を補償する変更処理を前記周波数領域モノラル信号に対して行うことにより周波数領域第１チャネル信号と周波数領域第２チャネル信号とを生成する生成ステップと、前記周波数領域第１チャネル信号と前記周波数領域第２チャネル信号とを用いた予測処理を行うことにより、前記第１チャネルの第１チャネル予測候補信号と前記第２チャネルの第２チャネル予測候補信号とを生成する予測ステップと、複数の前記第１チャネル予測候補信号の中から１つを第１チャネル予測信号として決定し、複数の前記第２チャネル予測候補信号の中から１つを第２チャネル予測信号として決定し、前記第１ステレオ信号を周波数領域変換して生成された周波数領域第１ステレオ信号と前記第１チャネル予測信号との誤差である第１誤差信号と、前記第２ステレオ信号を周波数領域変換して生成された周波数領域第２ステレオ信号と前記第２チャネル予測信号との誤差である第２誤差信号とを用いて符号化を行う符号化ステップと、を具備するようにした。
本発明の音響信号復号方法は、音響信号符号化装置において第１チャネルに関する第１ステレオ信号と第２チャネルに関する第２ステレオ信号とを用いて生成された周波数領域第１モノラル信号を用いた符号化により生成されたステレオ符号化データを受信して復号
する音響信号復号方法であって、前記ステレオ符号化データからバランスパラメータ符号化データを取り出して出力する受信ステップと、入力される判定データに応じて、前記第１ステレオ信号と前記第２ステレオ信号との間の位相差を補償する変更処理を、入力される周波数領域第２モノラル信号に対して行うことにより、前記第１チャネルに関する周波数領域第１チャネル信号と前記第２チャネルに関する周波数領域第２チャネル信号とを生成する生成ステップ、前記バランスパラメータ符号化データを用いて得られるバランスパラメータを、前記周波数領域第１チャネル信号と前記周波数領域第２チャネル信号とに適用する予測処理を行うことにより、前記第１チャネルの第１チャネル予測信号と前記第２チャネルの第２チャネル予測信号とを生成する予測ステップと、前記第１チャネル予測信号と前記第２チャネル予測信号とを用いて復号を行う復号ステップと、を具備するようにした。
本発明によれば、モノラル信号からＬチャネル信号およびＲチャネル信号を予測する予測性能の低下を回避することができ、高音質な符号化を実現することができる。
周波数が１ｋＨｚの位相の異なる２つのサイン波を示す図 図１のサイン波をＭＤＣＴして求めたＭＤＣＴ係数を示す図 本発明の実施の形態１に係る音響信号送信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係る音響信号受信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係るステレオ符号化部の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係るステレオ復号部の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態２に係る音響信号送信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３に係る音響信号送信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３に係る音響信号受信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３に係るステレオ符号化部の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３に係るモノラルＭＤＣＴ係数修正部の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３に係るステレオ復号部の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態４に係るステレオ符号化部の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態４に係る変形誤差ＭＤＣＴ係数算出部の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態４に係るステレオ復号部の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態４に係る変形ＭＤＣＴ係数算出部の構成を示すブロック図
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
図３は、本発明の実施の形態１に係る音響信号送信装置１００の構成を示すブロック図である。
音響信号送信装置１００は、ダウンミックス部１０１と、モノラル符号化部１０２と、周波数領域変換部１０３と、周波数領域変換部１０４と、位相判定部１０５と、ステレオ符号化部１０６と、多重化部１０７とから主に構成される。以下に、各構成について、詳細に説明する。
ダウンミックス部１０１は、Ｌチャネル信号（Ｌ（ｎ））とＲチャネル信号（Ｒ（ｎ））とからなるステレオ信号のダウンミックス処理を行いモノラル信号（Ｍ（ｎ））を生成
する。そして、ダウンミックス部１０１は、生成したモノラル信号をモノラル符号化部１０２へ出力する。
モノラル符号化部１０２は、ダウンミックス部１０１から入力したモノラル信号の符号化を行い、符号化結果であるモノラル符号化データを多重化部１０７へ出力する。また、モノラル符号化部１０２は、ダウンミックス部１０１から入力したモノラル信号の符号化処理によって得られた復号モノラルＭＤＣＴ係数（Ｍ’（ｋ））をステレオ符号化部１０６へ出力する。
周波数領域変換部１０３は、入力したＬチャネル信号を時間領域信号から周波数領域信号に変換する周波数領域変換を行ってスペクトル（Ｌ（ｋ））を算出する。そして、周波数領域変換部１０３は、算出したスペクトルをステレオ符号化部１０６へ出力する。ここで、周波数領域変換にはＭＤＣＴを用いる。従って、周波数領域変換部１０３で得られるスペクトルは、ＬチャネルＭＤＣＴ係数である。なお、以後は、周波数領域変換にはＭＤＣＴを用いるものとして説明する。
周波数領域変換部１０４は、入力したＲチャネル信号の周波数領域変換を行って、ＲチャネルＭＤＣＴ係数（Ｒ（ｋ））を算出する。そして、周波数領域変換部１０４は、算出したＲチャネルＭＤＣＴ係数をステレオ符号化部１０６へ出力する。
位相判定部１０５は、入力したＬチャネル信号と入力したＲチャネル信号との相関分析によって、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号との時間のずれである位相差を求める。そして、位相判定部１０５は、求めた位相差を位相データとしてステレオ符号化部１０６および多重化部１０７へ出力する。
ステレオ符号化部１０６は、モノラル符号化部１０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数、及び位相判定部１０５から入力した位相データを利用して、周波数領域変換部１０３から入力したＬチャネルＭＤＣＴ係数、および周波数領域変換部１０４から入力したＲチャネルＭＤＣＴ係数の符号化を行ってバランスパラメータ符号化データを生成する。また、ステレオ符号化部１０６は、生成したバランスパラメータ符号化データ等を含むステレオ符号化データを多重化部１０７へ出力する。なお、ステレオ符号化部１０６の構成の詳細については後述する。
多重化部１０７は、モノラル符号化部１０２から入力したモノラル符号化データと、ステレオ符号化部１０６から入力したステレオ符号化データと、位相判定部１０５から入力した位相データとを多重化して多重化データを生成する。そして、多重化部１０７は、生成した多重化データを図示しない通信路に出力する。
以上で音響信号送信装置１００の構成の説明を終了する。
次に、本実施の形態に係る音響信号受信装置２００について、図４を用いて説明する。図４は、音響信号受信装置２００の構成を示すブロック図である。
音響信号受信装置２００は、分離部２０１と、モノラル復号部２０２と、ステレオ復号部２０３と、時間領域変換部２０４と、時間領域変換部２０５とから主に構成される。以下に、各構成について、詳細に説明する。
分離部２０１は、音響信号送信装置１００から送出された多重化データを受信し、受信した多重化データをモノラル符号化データと、ステレオ符号化データと、位相データとに分離する。そして、分離部２０１は、モノラル符号化データをモノラル復号部２０２へ出
力し、ステレオ符号化データおよび位相データをステレオ復号部２０３へ出力する。
モノラル復号部２０２は、分離部２０１から入力したモノラル符号化データを用いてモノラル信号を復号し、復号モノラル信号のＭＤＣＴ係数である復号モノラルＭＤＣＴ係数（Ｍ’（ｋ））をステレオ復号部２０３へ出力する。
ステレオ復号部２０３は、モノラル復号部２０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数と、分離部２０１から入力したステレオ符号化データおよび位相データとを用いてＬチャネル復号ＭＤＣＴ係数（Ｌ’（ｋ））、Ｒチャネル復号ＭＤＣＴ係数（Ｒ’（ｋ））を算出する。そして、ステレオ復号部２０３は、算出したＬチャネル復号ＭＤＣＴ係数を時間領域変換部２０４へ出力するとともに、算出したＲチャネル復号ＭＤＣＴ係数を時間領域変換部２０５へ出力する。なお、ステレオ復号部２０３の構成の詳細については後述する。
時間領域変換部２０４は、ステレオ復号部２０３から入力したＬチャネル復号ＭＤＣＴ係数を周波数領域信号から時間領域信号に変換してＬチャネル復号信号（Ｌ’（ｎ））を取得し、取得したＬチャネル復号信号を出力する。
時間領域変換部２０５は、ステレオ復号部２０３から入力したＲチャネル復号ＭＤＣＴ係数を周波数領域信号から時間領域信号に変換してＲチャネル復号信号（Ｒ’（ｎ））を取得し、取得したＲチャネル復号信号を出力する。
以上で、音響信号受信装置２００の構成の説明を終了する。
次に、ステレオ符号化部１０６の構成について、図５を用いて説明する。図５は、ステレオ符号化部１０６の構成を示すブロック図である。ステレオ符号化部１０６は、音響信号符号化装置としての基本機能を有する。
ステレオ符号化部１０６は、モノラルＭＤＣＴ係数修正部３０１と、乗算器３０２と、乗算器３０３と、最適バランスパラメータ判定部３０４と、誤差ＭＤＣＴ係数算出部３０５と、誤差ＭＤＣＴ係数量子化部３０６と、多重化部３０７とから主に構成される。以下に、各構成について、詳細に説明する。
モノラルＭＤＣＴ係数修正部３０１は、位相判定部１０５から入力した位相データに基づいて、モノラル符号化部１０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数に対して、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号との位相差を補償するように調整する処理を加えてＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数（ＵＬ（ｋ））及びＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数（ＵＲ（ｋ））を生成する。すなわち、モノラルＭＤＣＴ係数修正部３０１は、復号モノラルＭＤＣＴ係数を、Ｌチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数及びＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数に変更する機能を有する。そして、モノラルＭＤＣＴ係数修正部３０１は、生成したＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を乗算器３０２へ出力するとともに、生成したＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を乗算器３０３へ出力する。なお、モノラルＭＤＣＴ係数修正部３０１におけるＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数及びＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を生成する具体的な方法については後述する。
乗算器３０２は、モノラルＭＤＣＴ係数修正部３０１から入力したＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数に、第ｉ（ｉは２以上の整数）候補のバランスパラメータ（ＷＬ（ｉ））を乗じた乗算結果（ＵＬ（ｋ）・ＷＬ（ｉ））すなわちＬチャネル予測信号の候補を最適バランスパラメータ判定部３０４へ出力する。
乗算器３０３は、モノラルＭＤＣＴ係数修正部３０１から入力したＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数に、第ｉ候補のバランスパラメータ（ＷＲ（ｉ））を乗じた乗算結果（ＵＲ（ｋ）・ＷＲ（ｉ））すなわちＲチャネル予測信号の候補を最適バランスパラメータ判定部３０４へ出力する。
最適バランスパラメータ判定部３０４は、周波数領域変換部１０３から入力したＬチャネルＭＤＣＴ係数とＬチャネル予測信号の候補との誤差を求める。また、最適バランスパラメータ判定部３０４は、周波数領域変換部１０４から入力したＲチャネルＭＤＣＴ係数とＲチャネル予測信号の候補との誤差を求める。また、最適バランスパラメータ判定部３０４は、両者の誤差の和が最も小さくなるときのバランスパラメータ（ＷＬ（ｉｏｐｔ）、ＷＲ（ｉｏｐｔ））を決定する。このときのＬチャネル及びＲチャネルの予測信号の候補が、それぞれＬチャネル及びＲチャネルの予測信号となる。そして、最適バランスパラメータ判定部３０４は、決定したバランスパラメータを特定するインデックスを符号化してバランスパラメータ符号化データとして多重化部３０７へ出力する。ここで、ｉｏｐｔは、最適なバランスパラメータを特定するインデックスである。さらに、最適バランスパラメータ判定部３０４は、Ｌチャネル予測信号及びＲチャネル予測信号を誤差ＭＤＣＴ係数算出部３０５へ出力する。
誤差ＭＤＣＴ係数算出部３０５は、最適バランスパラメータ判定部３０４から入力したＬチャネル予測信号を、周波数領域変換部１０３から入力したＬチャネルＭＤＣＴ係数から減じて、Ｌチャネル誤差ＭＤＣＴ係数（ＥＬ（ｋ））を求める。また、誤差ＭＤＣＴ係数算出部３０５は、最適バランスパラメータ判定部３０４から入力したＲチャネル予測信号を、周波数領域変換部１０４から入力したＲチャネルＭＤＣＴ係数から減じて、Ｒチャネル誤差ＭＤＣＴ係数（ＥＲ（ｋ））を求める。そして、誤差ＭＤＣＴ係数算出部３０５は、求めたＬチャネル誤差ＭＤＣＴ係数及びＲチャネル誤差ＭＤＣＴ係数を誤差ＭＤＣＴ係数量子化部３０６へ出力する。
誤差ＭＤＣＴ係数量子化部３０６は、誤差ＭＤＣＴ係数算出部３０５から入力したＬチャネル誤差ＭＤＣＴ係数およびＲチャネル誤差ＭＤＣＴ係数を量子化して、誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを求める。そして、誤差ＭＤＣＴ係数量子化部３０６は、求めた誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを多重化部３０７へ出力する。
多重化部３０７は、最適バランスパラメータ判定部３０４から入力したバランスパラメータ符号化データと、誤差ＭＤＣＴ係数量子化部３０６から入力した誤差ＭＤＣＴ係数符号化データとを多重化してステレオ符号化データとして多重化部１０７へ出力する。なお、多重化部３０７は、本実施の形態では必ずしも必要ではなく、最適バランスパラメータ判定部３０４は、バランスパラメータ符号化データを多重化部１０７に直接出力するとともに、誤差ＭＤＣＴ係数量子化部３０６は、誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを多重化部１０７に直接出力しても良い。
以上で、ステレオ符号化部１０６の構成の説明を終了する。
次に、ステレオ復号部２０３の構成について、図６を用いて説明する。図６は、ステレオ復号部２０３の構成を示すブロック図である。ステレオ復号部２０３は、音響信号復号装置としての基本機能を有する。
ステレオ復号部２０３は、分離部４０１と、モノラルＭＤＣＴ係数修正部４０２と、乗算部４０３と、誤差ＭＤＣＴ係数復号部４０４と、ステレオＭＤＣＴ係数復号部４０５とから主に構成される。以下に、各構成について、詳細に説明する。
分離部４０１は、分離部２０１から入力したステレオ符号化データを、バランスパラメータ符号化データおよび誤差ＭＤＣＴ係数符号化データに分離する。そして、分離部４０１は、バランスパラメータ符号化データを乗算部４０３へ出力するとともに、誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを誤差ＭＤＣＴ係数復号部４０４へ出力する。なお、分離部４０１は、本実施の形態では必ずしも必要ではなく、分離部２０１は、バランスパラメータ符号化データと誤差ＭＤＣＴ係数符号化データとに分離して、バランスパラメータ符号化データを乗算部４０３に直接出力するとともに、誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを誤差ＭＤＣＴ係数復号部４０４に直接出力しても良い。
モノラルＭＤＣＴ係数修正部４０２は、符号化装置側で行った、復号モノラルＭＤＣＴ係数に対して、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号との位相差を補償する変更処理と同様の処理を行う。すなわち、モノラルＭＤＣＴ係数修正部４０２は、分離部２０１から入力した位相データに基づき、予め設計して記憶してある複数の変形行列の中から、ＬチャネルとＲチャネルとの組み合わせからなる１セットの変形行列を選択する。そして、モノラルＭＤＣＴ係数修正部４０２は、選択した変形行列を用いて、モノラル復号部２０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数を変更することにより、Ｌチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数（ＵＬ（ｋ））およびＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数（ＵＲ（ｋ））を生成する。そして、モノラルＭＤＣＴ係数修正部４０２は、生成したＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数およびＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を乗算部４０３へ出力する。
乗算部４０３は、乗算器４０３ａにおいて、モノラルＭＤＣＴ係数修正部４０２から入力したＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数に、分離部４０１から入力したバランスパラメータ符号化データによって特定される最適バランスパラメータ（ＷＬ（ｉｏｐｔ））を乗じて乗算結果（ＷＬ（ｉｏｐｔ）・ＵＬ（ｋ））すなわちＬチャネル予測信号を取得する。また、乗算部４０３は、乗算器４０３ｂにおいて、モノラルＭＤＣＴ係数修正部４０２から入力したＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数に、分離部４０１から入力したバランスパラメータ符号化データによって特定される最適バランスパラメータ（ＷＲ（ｉｏｐｔ））を乗じて乗算結果（ＷＲ（ｉｏｐｔ）・ＵＲ（ｋ））すなわちＲチャネル予測信号を取得する。そして、乗算部４０３は、取得した各乗算結果をステレオＭＤＣＴ係数復号部４０５へ出力する。
誤差ＭＤＣＴ係数復号部４０４は、分離部４０１から入力した誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを用いて、Ｌチャネル誤差ＭＤＣＴ係数を復号し、復号結果（ＥＬ’（ｋ））をステレオＭＤＣＴ係数復号部４０５へ出力する。また、誤差ＭＤＣＴ係数復号部４０４は、分離部４０１から入力した誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを用いて、Ｒチャネル誤差ＭＤＣＴ係数を復号し、復号結果（ＥＲ’（ｋ））をステレオＭＤＣＴ係数復号部４０５へ出力する。
ステレオＭＤＣＴ係数復号部４０５は、乗算部４０３の乗算器４０３ａから入力したＬチャネル予測信号に、誤差ＭＤＣＴ係数復号部４０４から入力したＬチャネル誤差ＭＤＣＴ係数の復号結果を加算してＬチャネル復号ＭＤＣＴ係数（Ｌ’（ｋ））を求めて、求めたＬチャネル復号ＭＤＣＴ係数を出力する。また、ステレオＭＤＣＴ係数復号部４０５は、乗算部４０３の乗算器４０３ｂから入力したＲチャネル予測信号に、誤差ＭＤＣＴ係数復号部４０４から入力したＲチャネル誤差ＭＤＣＴ係数の復号結果を加算してＲチャネル復号ＭＤＣＴ係数（Ｒ’（ｋ））を求めて、求めたＲチャネル復号ＭＤＣＴ係数を出力する。
以上で、ステレオ復号部２０３の構成の説明を終了する。
次に、モノラルＭＤＣＴ係数修正部３０１におけるＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係
数及びＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を生成する具体的な方法について説明する。
モノラルＭＤＣＴ係数修正部３０１は、予め設計してある複数の変形行列を記憶している。そして、モノラルＭＤＣＴ係数修正部３０１は、位相判定部１０５より与えられる位相データを用いて、ＬチャネルとＲチャネルとからなる１セットの変形行列を選択し、（１）式に従い、復号モノラルＭＤＣＴ係数を変更して、Ｌチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数（ＵＬ（ｋ））およびＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数（ＵＲ（ｋ））を生成する。
Figure 2010098120
ここで、Ｌチャネル用の変形行列およびＲチャネル用の変形行列の設計法として、例えば、種々の位相差のＬチャネル信号とＲチャネル信号とを用意する。また、Ｌチャネル信号及びＲチャネル信号より求められるモノラル信号、Ｌチャネル信号、及びＲチャネル信号をそれぞれＭＤＣＴする。そして、モノラルＭＤＣＴ変換係数に対するＬチャネルＭＤＣＴ変換係数の変化量を平均化してＬチャネル変形行列を求める。同様に、モノラルＭＤＣＴ変換係数に対するＲチャネルＭＤＣＴ変換係数の変化量を平均化してＲチャネル変形行列を求める。そして、種々の位相差Ｄに対して、前述したような設計法によりＬチャネル用の変形行列及びＲチャネル用の変形行列を設計する。
モノラルＭＤＣＴ係数修正部３０１は、このようにして設計しておいた複数の変形行列の中から、位相判定部１０５より与えられる位相データに応じて１セットの変形行列を選択して、復号モノラルＭＤＣＴ係数の変更に用いる。
このように、本実施の形態によれば、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号との位相差に応じて修正されたモノラル信号を用いて、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号とを予測する。これにより、モノラル信号から、Ｌチャネル信号およびＲチャネル信号を予測する予測性能の低下を回避することができ、高音質な符号化を実現することができる。
なお、本実施の形態において、Ｌチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数およびＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を用いて符号化しているが、本実施の形態はこれに限らず、片側のチャネルのみに対してモノラルＭＤＣＴ係数を変更する処理を行っても良い。この場合、ＬチャネルＭＤＣＴ係数とＲチャネルＭＤＣＴ係数とのエネルギーを比較し、エネルギーの小さいチャネルについて変更されたモノラルＭＤＣＴ係数を用いる。これは次の理由による。
エネルギーの小さいチャネルの方がエネルギーの大きいチャネルよりも位相差によるＭＤＣＴ係数の変化量が大きい。つまり、エネルギーの小さいチャネルの方が位相差の影響を受けやすい。従って、エネルギーの小さいチャネルを選択し、選択したエネルギーの小さいチャネルについてのみ、モノラルＭＤＣＴ係数の変更処理を行うことで、本実施の形態の効果を維持したままで、演算量及びメモリー量の増加を抑えることができる。
（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２に係る音響信号送信装置７００の構成を示すブロック図である。
図７に示す音響信号送信装置７００は、図３に示す実施の形態１に係る音響信号送信装置１００に対して、周波数領域変換部７０２を追加し、モノラル符号化部１０２の代わりにモノラル符号化部７０１を有し、ステレオ符号化部１０６の代わりにステレオ符号化部７０３を有する。なお、図７において、図３と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
音響信号送信装置７００は、ダウンミックス部１０１と、周波数領域変換部１０３と、周波数領域変換部１０４と、位相判定部１０５と、多重化部１０７と、モノラル符号化部７０１と、周波数領域変換部７０２と、ステレオ符号化部７０３とから主に構成される。以下に、各構成について、詳細に説明する。
ダウンミックス部１０１は、Ｌチャネル信号（Ｌ（ｎ））とＲチャネル信号（Ｒ（ｎ））とからなるステレオ信号のダウンミックス処理を行いモノラル信号（Ｍ（ｎ））を生成する。そして、ダウンミックス部１０１は、生成したモノラル信号をモノラル符号化部７０１及び周波数領域変換部７０２へ出力する。
モノラル符号化部７０１は、ダウンミックス部１０１から入力したモノラル信号の符号化を行い、符号化結果であるモノラル符号化データを多重化部１０７へ出力する。
周波数領域変換部７０２は、ダウンミックス部１０１から入力したモノラル信号を時間領域信号から周波数領域信号に周波数変換してモノラルＭＤＣＴ係数（Ｍ（ｋ））を算出する。そして、周波数領域変換部７０２は、算出したモノラルＭＤＣＴ係数をステレオ符号化部７０３へ出力する。
周波数領域変換部１０３は、入力したＬチャネル信号の周波数領域変換を行って、ＬチャネルＭＤＣＴ係数（Ｌ（ｋ））を算出する。そして、周波数領域変換部１０３は、算出したＬチャネルＭＤＣＴ係数をステレオ符号化部７０３へ出力する。
周波数領域変換部１０４は、入力したＲチャネル信号の周波数領域変換を行って、ＲチャネルＭＤＣＴ係数（Ｒ（ｋ））を算出する。そして、周波数領域変換部１０４は、算出したＲチャネルＭＤＣＴ係数をステレオ符号化部７０３へ出力する。
位相判定部１０５は、入力したＬチャネル信号と入力したＲチャネル信号との相関分析によって、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号との時間のずれである位相差を求める。そして、位相判定部１０５は、求めた位相差を位相データとしてステレオ符号化部７０３および多重化部１０７へ出力する。
ステレオ符号化部７０３は、音響信号符号化装置としての基本機能を有する。ステレオ符号化部７０３は、周波数領域変換部７０２から入力したモノラルＭＤＣＴ係数を利用して、周波数領域変換部１０３から入力したＬチャネルＭＤＣＴ係数、および周波数領域変換部１０４から入力したＲチャネルＭＤＣＴ係数の符号化を行ってバランスパラメータ符号化データを生成する。ステレオ符号化部７０３の内部構成は、図５のステレオ符号化部１０６において、入力の一つである復号モノラルＭＤＣＴ係数Ｍ’（ｋ）を、モノラルＭＤＣＴ係数Ｍ（ｋ）に置き換えた構成と同様となる。また、ステレオ符号化部７０３は、生成したバランスパラメータ符号化データ等を含むステレオ符号化データを多重化部１０７へ出力する。
なお、本実施の形態における音響信号受信装置の構成は図４と同一構成であり、また、モノラルＭＤＣＴ係数修正部におけるＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数及びＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を生成する具体的な方法は上記の実施の形態１と同一であるので、その説明を省略する。
このように、本実施の形態によれば、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号との位相差に応じて修正されたモノラル信号を用いて、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号とを予測する。これにより、モノラル信号から、Ｌチャネル信号およびＲチャネル信号を予測する予測性能の低下を回避することができ、高音質な符号化を実現することができる。
（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３に係る音響信号送信装置８００の構成を示すブロック図である。
図８に示す音響信号送信装置８００は、図３に示す実施の形態１に係る音響信号送信装置１００に対して、位相判定部１０５を除き、ステレオ符号化部１０６の代わりにステレオ符号化部８０１を有し、多重化部１０７の代わりに多重化部８０２を有する。なお、図８において、図３と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
音響信号送信装置８００は、ダウンミックス部１０１と、モノラル符号化部１０２と、周波数領域変換部１０３と、周波数領域変換部１０４と、ステレオ符号化部８０１と、多重化部８０２とから主に構成される。以下に、各構成について、詳細に説明する。
モノラル符号化部１０２は、ダウンミックス部１０１から入力したモノラル信号の符号化を行い、符号化結果であるモノラル符号化データを多重化部８０２へ出力する。また、モノラル符号化部１０２は、ダウンミックス部１０１から入力したモノラル信号の符号化処理によって得られた復号モノラルＭＤＣＴ係数（Ｍ’（ｋ））をステレオ符号化部８０１へ出力する。
周波数領域変換部１０３は、入力したＬチャネル信号の周波数領域変換を行って、ＬチャネルＭＤＣＴ係数（Ｌ（ｋ））を算出する。そして、周波数領域変換部１０３は、算出したＬチャネルＭＤＣＴ係数をステレオ符号化部８０１へ出力する。
周波数領域変換部１０４は、入力したＲチャネル信号の周波数領域変換を行って、ＲチャネルＭＤＣＴ係数（Ｒ（ｋ））を算出する。そして、周波数領域変換部１０４は、算出したＲチャネルＭＤＣＴ係数をステレオ符号化部８０１へ出力する。
ステレオ符号化部８０１は、モノラル符号化部１０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数を利用して、周波数領域変換部１０３から入力したＬチャネルＭＤＣＴ係数、および周波数領域変換部１０４から入力したＲチャネルＭＤＣＴ係数の符号化を行ってバランスパラメータを取得する。この際、ステレオ符号化部８０１は、ＬチャネルＭＤＣＴ係数とＲチャネルＭＤＣＴ係数とのエネルギーを比較して、エネルギーの小さいチャネルに用いる復号モノラルＭＤＣＴ係数に対して変更処理を行い、変更処理後の復号モノラルＭＤＣＴ係数を利用する。また、ステレオ符号化部８０１は、符号化処理によって取得したバランスパラメータ符号化データ等を含むステレオ符号化データを多重化部８０２へ出力する。なお、ステレオ符号化部８０１の構成の詳細については後述する。
多重化部８０２は、モノラル符号化部１０２から入力したモノラル符号化データと、ステレオ符号化部８０１から入力したステレオ符号化データとを多重化して多重化データを
生成する。そして、多重化部８０２は、生成した多重化データを図示しない通信路に出力する。
以上で、音響信号送信装置８００の構成についての説明を終了する。
次に、音響信号受信装置９００の構成について、図９を用いて説明する。図９は、音響信号受信装置９００の構成を示すブロック図である。
図９に示す音響信号受信装置９００は、図４に示す実施の形態１に係る音響信号受信装置２００に対して、分離部２０１の代わりに分離部９０１を有し、ステレオ復号部２０３の代わりにステレオ復号部９０２を有する。なお、図９において、図４と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
音響信号受信装置９００は、モノラル復号部２０２と、時間領域変換部２０４と、時間領域変換部２０５と、分離部９０１と、ステレオ復号部９０２とから主に構成される。以下に、各構成について、詳細に説明する。
分離部９０１は、音響信号送信装置８００から送出された多重化データを受信し、受信した多重化データをモノラル符号化データと、ステレオ符号化データとに分離する。そして、分離部９０１は、モノラル符号化データをモノラル復号部２０２へ出力し、ステレオ符号化データをステレオ復号部９０２へ出力する。
モノラル復号部２０２は、分離部９０１から入力したモノラル符号化データを用いてモノラル信号を復号し、復号モノラル信号のＭＤＣＴ係数である復号モノラルＭＤＣＴ係数（Ｍ’（ｋ））をステレオ復号部９０２へ出力する。
ステレオ復号部９０２は、モノラル復号部２０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数と、分離部９０１から入力したステレオ符号化データとを用いてＬチャネル復号ＭＤＣＴ係数（Ｌ’（ｋ））、Ｒチャネル復号ＭＤＣＴ係数（Ｒ’（ｋ））を算出する。そして、ステレオ復号部９０２は、算出したＬチャネル復号ＭＤＣＴ係数を時間領域変換部２０４へ出力するとともに、算出したＲチャネル復号ＭＤＣＴ係数を時間領域変換部２０５へ出力する。なお、ステレオ復号部９０２の構成の詳細については後述する。
以上で、音響信号受信装置９００の構成の説明を終了する。
次に、ステレオ符号化部８０１の構成について、図１０を用いて説明する。図１０は、ステレオ符号化部８０１の構成を示すブロック図である。ステレオ符号化部８０１は、音響信号符号化装置としての基本機能を有する。
ステレオ符号化部８０１は、エネルギー比較部１００１と、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１００２と、乗算器１００３と、乗算器１００４と、最適バランスパラメータ判定部１００５と、誤差ＭＤＣＴ係数算出部１００６と、誤差ＭＤＣＴ係数量子化部１００７と、多重化部１００８とから主に構成される。以下に、各構成について、詳細に説明する。
エネルギー比較部１００１は、周波数領域変換部１０３から入力したＬチャネルＭＤＣＴ係数のエネルギーの大きさと、周波数領域変換部１０４から入力したＲチャネルＭＤＣＴ係数のエネルギーの大きさとを比較し、エネルギーの小さいチャネルを表す判定データをモノラルＭＤＣＴ係数修正部１００２及び多重化部１００８へ出力する。
モノラルＭＤＣＴ係数修正部１００２は、エネルギー比較部１００１から入力した判定
データに基づいて、モノラル符号化部１０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数に対して、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号との位相差を補償するように処理を加えてＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数（ＵＬ（ｋ））、またはＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数（ＵＲ（ｋ））を生成する。そして、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１００２は、Ｌチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を生成した場合には、生成したＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を乗算器１００３へ出力するとともに、復号モノラルＭＤＣＴ係数を乗算器１００４へ出力する。一方、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１００２は、Ｒチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を生成した場合には、生成したＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を乗算器１００４へ出力するとともに、復号モノラルＭＤＣＴ係数を乗算器１００３へ出力する。なお、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１００２の構成の詳細については後述する。
乗算器１００３は、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１００２から入力したＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数、または復号モノラルＭＤＣＴ係数に、第ｉ候補のバランスパラメータ（ＷＬ（ｉ））を乗じた乗算結果（ＵＬ（ｋ）・ＷＬ（ｉ）またはＭ’（ｋ）・ＷＬ（ｉ））すなわちＬチャネル予測信号の候補を最適バランスパラメータ判定部１００５へ出力する。
乗算器１００４は、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１００２から入力したＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数、または復号モノラルＭＤＣＴ係数に、第ｉ候補のバランスパラメータ（ＷＲ（ｉ））を乗じた乗算結果（ＵＲ（ｋ）・ＷＲ（ｉ）またはＭ’（ｋ）・ＷＲ（ｉ））すなわちＲチャネル予測信号の候補を最適バランスパラメータ判定部１００５へ出力する。
最適バランスパラメータ判定部１００５は、周波数領域変換部１０３から入力したＬチャネルＭＤＣＴ係数とＬチャネル予測信号の候補との誤差を求める。また、最適バランスパラメータ判定部１００５は、周波数領域変換部１０４から入力したＲチャネルＭＤＣＴ係数とＲチャネル予測信号の候補との誤差を求める。また、最適バランスパラメータ判定部１００５は、両者の誤差の和が最も小さくなるときのバランスパラメータ（ＷＬ（ｉｏｐｔ）、ＷＲ（ｉｏｐｔ））を決定する。このときのＬチャネル及びＲチャネルの予測信号の候補が、それぞれＬチャネル及びＲチャネルの予測信号となる。そして、最適バランスパラメータ判定部１００５は、決定したバランスパラメータを特定するインデックスを符号化してバランスパラメータ符号化データを生成する。そして、最適バランスパラメータ判定部１００５は、生成したバランスパラメータ符号化データを多重化部１００８へ出力する。さらに、最適バランスパラメータ判定部１００５は、Ｌチャネル予測信号及びＲチャネル予測信号を誤差ＭＤＣＴ係数算出部１００６へ出力する。
誤差ＭＤＣＴ係数算出部１００６は、最適バランスパラメータ判定部１００５から入力したＬチャネル予測信号を、周波数領域変換部１０３から入力したＬチャネルＭＤＣＴ係数から減じて、Ｌチャネル誤差ＭＤＣＴ係数（ＥＬ（ｋ））を求める。また、誤差ＭＤＣＴ係数算出部１００６は、最適バランスパラメータ判定部１００５から入力したＲチャネル予測信号を、周波数領域変換部１０４から入力したＲチャネルＭＤＣＴ係数から減じて、Ｒチャネル誤差ＭＤＣＴ係数（ＥＲ（ｋ））を求める。そして、誤差ＭＤＣＴ係数算出部１００６は、求めたＬチャネル誤差ＭＤＣＴ係数及びＲチャネル誤差ＭＤＣＴ係数を誤差ＭＤＣＴ係数量子化部１００７へ出力する。
誤差ＭＤＣＴ係数量子化部１００７は、誤差ＭＤＣＴ係数算出部１００６から入力したＬチャネル誤差ＭＤＣＴ係数およびＲチャネル誤差ＭＤＣＴ係数を量子化して、誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを求める。そして、誤差ＭＤＣＴ係数量子化部１００７は、求めた誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを多重化部１００８へ出力する。
多重化部１００８は、最適バランスパラメータ判定部１００５から入力したバランスパラメータ符号化データと、誤差ＭＤＣＴ係数量子化部１００７から入力した誤差ＭＤＣＴ係数符号化データと、エネルギー比較部１００１から入力した判定データとを多重化する。そして、多重化部１００８は、多重化したデータをステレオ符号化データとして多重化部８０２へ出力する。なお、多重化部１００８は、本実施の形態では必ずしも必要ではない。多重化部１００８を削除した場合、最適バランスパラメータ判定部１００５は、バランスパラメータ符号化データを多重化部８０２に直接出力してもよい。また、誤差ＭＤＣＴ係数量子化部１００７は、誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを多重化部８０２に直接出力してもよい。また、エネルギー比較部１００１は、判定データを多重化部８０２に直接出力してもよい。
以上で、ステレオ符号化部８０１の構成の説明を終了する。
次に、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１００２の構成について、図１１を用いて説明する。図１１は、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１００２の構成を示すブロック図である。
モノラルＭＤＣＴ係数修正部１００２は、切替部１１０１と、符号反転部１１０２と、符号反転部１１０３と、切替部１１０４とから主に構成される。以下に、各構成について、詳細に説明する。
切替部１１０１は、ＬチャネルＭＤＣＴ係数のエネルギーよりもＲチャネルＭＤＣＴ係数のエネルギーが小さいという判定データを、エネルギー比較部１００１より入力した場合は、切替端子１１０１ａと切替端子１１０１ｂとを接続する。これにより、切替部１１０１は、復号モノラルＭＤＣＴ係数（Ｍ’（ｋ））を切替部１１０４及び符号反転部１１０２へ出力する。また、切替部１１０１は、ＲチャネルＭＤＣＴ係数のエネルギーよりもＬチャネルＭＤＣＴ係数のエネルギーが小さいという判定データを、エネルギー比較部１００１より入力した場合は、切替端子１１０１ａと切替端子１１０１ｃとを接続する。これにより、切替部１１０１は、復号モノラルＭＤＣＴ係数を符号反転部１１０３及び切替部１１０４へ出力する。
符号反転部１１０２は、切替部１１０１から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数の符号を反転して切替部１１０４へ出力する。即ち、符号反転部１１０２は、ＬチャネルＭＤＣＴ係数のエネルギーよりもＲチャネルＭＤＣＴ係数のエネルギーが小さい場合に、復号モノラルＭＤＣＴ係数の符号を反転して、Ｒチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数（ＵＲ（ｋ））として切替部１１０４へ出力する。
符号反転部１１０３は、切替部１１０１から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数の符号を反転して切替部１１０４へ出力する。即ち、符号反転部１１０３は、ＲチャネルＭＤＣＴ係数のエネルギーよりもＬチャネルＭＤＣＴ係数のエネルギーが小さい場合に、復号モノラルＭＤＣＴ係数の符号を反転して、Ｌチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数（ＵＬ（ｋ））として切替部１１０４へ出力する。
切替部１１０４は、ＬチャネルＭＤＣＴ係数のエネルギーよりもＲチャネルＭＤＣＴ係数のエネルギーが小さいという判定データを、エネルギー比較部１００１より入力した場合は、切替端子１１０４ａと切替端子１１０４ｅとを接続するとともに、切替端子１１０４ｂと切替端子１１０４ｆとを接続する。これにより、切替部１１０４は、切替部１１０１から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数を乗算器１００３へ出力するとともに、符号反転部１１０２から入力したＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を乗算器１００４へ出力する。また、切替部１１０４は、ＲチャネルＭＤＣＴ係数のエネルギーよりもＬチャネルＭＤＣＴ係数のエネルギーが小さいという判定データを、エネルギー比較部１００１より
入力した場合は、切替端子１１０４ｃと切替端子１１０４ｅとを接続するとともに、切替端子１１０４ｄと切替端子１１０４ｆとを接続する。これにより、切替部１１０４は、符号反転部１１０３から入力したＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を乗算器１００３へ出力するとともに、切替部１１０１から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数を乗算器１００４へ出力する。
以上で、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１００２の構成の説明を終了する。
なお、最適バランスパラメータ判定部１００５において、復号モノラルＭＤＣＴ係数の符号を反転するか否かを切替えても良い。この場合、復号モノラルＭＤＣＴ係数の符号を反転したときの誤差ＭＤＣＴ係数と復号モノラルＭＤＣＴ係数の符号を反転しない場合の誤差ＭＤＣＴ係数とを算出し、両方の誤差ＭＤＣＴ係数のエネルギーを比較する。そして、最適バランスパラメータ判定部１００５は、誤差ＭＤＣＴ係数のエネルギーが小さくなる方を選択し、復号モノラルＭＤＣＴ係数の符号を反転するか否かを表す情報を出力する、という構成であっても良い。この場合、ステレオ符号化部８０１はこの情報も含めてステレオ符号化データを生成し、音響信号送信装置８００はこのステレオ符号化データを含む多重化データを送信する。この場合の音響信号受信装置９００は、この多重化データを受信し、分離部９０１においてこの情報を分離する。そしてこの情報は、ステレオ復号部９０２へ入力される。
次に、ステレオ復号部９０２の構成について、図１２を用いて説明する。図１２は、ステレオ復号部９０２の構成を示すブロック図である。ステレオ復号部９０２は、音響信号復号装置としての基本機能を有する。
ステレオ復号部９０２は、分離部１２０１と、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１２０２と、乗算部１２０３と、誤差ＭＤＣＴ係数復号部１２０４と、ステレオＭＤＣＴ係数復号部１２０５とから主に構成される。以下に、各構成について、詳細に説明する。
分離部１２０１は、分離部９０１から入力したステレオ符号化データを、バランスパラメータ符号化データと、誤差ＭＤＣＴ係数符号化データと、判定データとに分離する。そして、分離部１２０１は、バランスパラメータ符号化データを乗算部１２０３へ出力し、誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを誤差ＭＤＣＴ係数復号部１２０４へ出力するとともに、判定データをモノラルＭＤＣＴ係数修正部１２０２へ出力する。なお、分離部１２０１は、本実施の形態では必ずしも必要ではなく、分離部９０１が、バランスパラメータ符号化データと、誤差ＭＤＣＴ係数符号化データと、判定データとに分離して、バランスパラメータ符号化データを乗算部１２０３に直接出力し、誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを誤差ＭＤＣＴ係数復号部１２０４に直接出力するとともに、判定データをモノラルＭＤＣＴ係数修正部１２０２に直接出力しても良い。
モノラルＭＤＣＴ係数修正部１２０２は、符号化装置側で行った、復号モノラルＭＤＣＴ係数に対して、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号との位相差を補償する変更処理と同様の処理を行う。すなわち、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１２０２は、分離部１２０１から入力した判定データに基づいて、分離部９０１から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数（Ｍ’（ｋ））に対して、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号との位相差を補償するように修正を加えてＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数（ＵＬ（ｋ））、またはＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数（ＵＲ（ｋ））を生成する。そして、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１２０２は、Ｌチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を生成した場合には、生成したＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数及び復号モノラルＭＤＣＴ係数を乗算部１２０３へ出力する。また、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１２０２は、Ｒチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を生成した場合には、生成したＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数及び復号モノラル
ＭＤＣＴ係数を乗算部１２０３へ出力する。
乗算部１２０３は、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１２０２からＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数と復号モノラルＭＤＣＴ係数とが入力した場合に、乗算器１２０３ａにおいて、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１２０２から入力したＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数に、分離部１２０１から入力したバランスパラメータ符号化データによって特定される最適バランスパラメータ（ＷＬ（ｉｏｐｔ））を乗じて乗算結果（ＷＬ（ｉｏｐｔ）・ＵＬ（ｋ））すなわちＬチャネル予測信号を取得するとともに、乗算器１２０３ｂにおいて、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１２０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数に、分離部１２０１から入力したバランスパラメータ符号化データによって特定される最適バランスパラメータ（ＷＲ（ｉｏｐｔ））を乗じて乗算結果（ＷＲ（ｉｏｐｔ）・Ｍ’（ｋ））すなわちＲチャネル予測信号を取得する。また、乗算部１２０３は、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１２０２からＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数と復号モノラルＭＤＣＴ係数とが入力した場合に、乗算器１２０３ａにおいて、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１２０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数に、分離部１２０１から入力したバランスパラメータ符号化データによって特定される最適バランスパラメータ（ＷＬ（ｉｏｐｔ））を乗じて乗算結果（ＷＬ（ｉｏｐｔ）・Ｍ’（ｋ））すなわちＬチャネル予測信号を取得するとともに、乗算器１２０３ｂにおいて、モノラルＭＤＣＴ係数修正部１２０２から入力したＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数に、分離部１２０１から入力したバランスパラメータ符号化データによって特定される最適バランスパラメータ（ＷＲ（ｉｏｐｔ））を乗じて乗算結果（ＷＲ（ｉｏｐｔ）・ＵＲ（ｋ））すなわちＲチャネル予測信号を取得する。そして、乗算部１２０３は、取得した各予測信号をステレオＭＤＣＴ係数復号部１２０５へ出力する。
誤差ＭＤＣＴ係数復号部１２０４は、分離部１２０１から入力した誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを用いて、Ｌチャネル誤差ＭＤＣＴ係数を復号し、復号結果（ＥＬ’（ｋ））をステレオＭＤＣＴ係数復号部１２０５へ出力する。また、誤差ＭＤＣＴ係数復号部１２０４は、分離部１２０１から入力した誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを用いて、Ｒチャネル誤差ＭＤＣＴ係数を復号し、復号結果（ＥＲ’（ｋ））をステレオＭＤＣＴ係数復号部１２０５へ出力する。
ステレオＭＤＣＴ係数復号部１２０５は、乗算部１２０３の乗算器１２０３ａから入力したＬチャネル予測信号に、誤差ＭＤＣＴ係数復号部１２０４から入力したＬチャネル誤差ＭＤＣＴ係数の復号結果を加算してＬチャネル復号ＭＤＣＴ係数（Ｌ’（ｋ））を求めて、求めたＬチャネル復号ＭＤＣＴ係数を出力する。また、ステレオＭＤＣＴ係数復号部１２０５は、乗算部１２０３の乗算器１２０３ｂから入力したＲチャネル予測信号に、誤差ＭＤＣＴ係数復号部１２０４から入力したＲチャネル誤差ＭＤＣＴ係数の復号結果を加算してＲチャネル復号ＭＤＣＴ係数（Ｒ’（ｋ））を求めて、求めたＲチャネル復号ＭＤＣＴ係数を出力する。
以上で、ステレオ復号部９０２の構成の説明を終了する。
このように、本実施の形態によれば、上記の実施の形態１の効果に加えて、修正後のモノラルＭＤＣＴ係数を用いてＬチャネル信号及びＲチャネル信号を予測する際に、位相差の影響を大きく受けるエネルギーの小さいチャネルを選択して、復号モノラルＭＤＣＴ係数を変更することにより、Ｌチャネル信号及びＲチャネル信号の予測性能の向上を維持したままで演算量及びメモリー量の増加を抑えることができる。
なお、本実施の形態において、予めＬチャネルＭＤＣＴ係数及びＲチャネルＭＤＣＴ係数を複数のサブバンドに分割し、サブバンド毎にＬチャネルとＲチャネルとのエネルギー
を比較し、サブバンド毎にエネルギーの小さいチャネルを選択しても良い。ここで、ＬチャネルとＲチャネルとのエネルギーの差がサブバンド毎に大きく異なる特性の信号も存在する。そのような信号に対しては、符号反転されたモノラルＭＤＣＴ係数を用いるチャネルをサブバンド毎に選択することにより、サブバンド毎のＬチャネルとＲチャネルとのエネルギーに応じた予測を行うことができ、予測性能を更に向上させることができる。
また、予めモノラルＭＤＣＴ係数を複数のサブバンドに分割し、モノラルＭＤＣＴ係数のエネルギーが所定値よりも大きいサブバンドを所定の数だけ選択し、選択したサブバンドに対して、ＬチャネルとＲチャネルとのエネルギーを比較し、サブバンド毎にエネルギーの小さいチャネルを選択しても良い。この場合、エネルギーの大きいサブバンド、即ち位相誤差による影響の大きいサブバンドに対して本実施の形態を適用するので、予測性能は向上させることができ、かつ選択情報は所定の数に限定されるため多重化データのデータ量の増大を抑制することができる。
（実施の形態４）
図１３は、本発明の実施の形態４に係るステレオ符号化部１３００の構成を示すブロック図である。ステレオ符号化部１３００は、音響信号符号化装置としての基本機能を有する。なお、本実施の形態において、音響信号送信装置の構成は、ステレオ符号化部１３００以外は図３と同一構成であるので、その説明を省略する。また、以下の説明において、ステレオ符号化部１３００以外は、図３の参照符号を用いて説明する。
ステレオ符号化部１３００は、乗算器１３０１と、乗算器１３０２と、最適バランスパラメータ判定部１３０３と、変形誤差ＭＤＣＴ係数算出部１３０４と、誤差ＭＤＣＴ係数量子化部１３０５と、多重化部１３０６とから主に構成される。以下に、各構成について、詳細に説明する。
乗算器１３０１は、モノラル符号化部１０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数（Ｍ’（ｋ））に、第ｉ候補のバランスパラメータ（ＷＬ（ｉ））を乗じた乗算結果（Ｍ’（ｋ）・ＷＬ（ｉ））すなわちＬチャネル予測信号の候補を最適バランスパラメータ判定部１３０３へ出力する。
乗算器１３０２は、モノラル符号化部１０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数（Ｍ’（ｋ））に、第ｉ候補のバランスパラメータ（ＷＲ（ｉ））を乗じた乗算結果（Ｍ’（ｋ）・ＷＲ（ｉ））すなわちＲチャネル予測信号の候補を最適バランスパラメータ判定部１３０３へ出力する。
最適バランスパラメータ判定部１３０３は、周波数領域変換部１０３から入力したＬチャネルＭＤＣＴ係数（Ｌ（ｋ））と、Ｌチャネル予測信号の候補との誤差を求める。また、最適バランスパラメータ判定部１３０３は、周波数領域変換部１０４から入力したＲチャネルＭＤＣＴ係数（Ｒ（ｋ））と、Ｒチャネル予測信号の候補との誤差を求める。また、最適バランスパラメータ判定部１３０３は、両者の誤差の和が最も小さくなるときのバランスパラメータ（ＷＬ（ｉｏｐｔ）、ＷＲ（ｉｏｐｔ））を決定する。このときのＬチャネル及びＲチャネルの予測信号の候補が、それぞれＬチャネル及びＲチャネルの予測信号となる。そして、最適バランスパラメータ判定部１３０３は、決定したバランスパラメータを特定するインデックスを符号化してバランスパラメータ符号化データとして変形誤差ＭＤＣＴ係数算出部１３０４及び多重化部１３０６へ出力する。
変形誤差ＭＤＣＴ係数算出部１３０４は、最適バランスパラメータ判定部１３０３から入力したバランスパラメータ符号化データと、周波数領域変換部１０３から入力したＬチャネルＭＤＣＴ係数と、周波数領域変換部１０４から入力したＲチャネルＭＤＣＴ係数と
、モノラル符号化部１０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数とを用いて、Ｌチャネル誤差ＭＤＣＴ係数（ＥＬ（ｋ））及びＲチャネル誤差ＭＤＣＴ係数（ＥＲ（ｋ））を求める。そして、変形誤差ＭＤＣＴ係数算出部１３０４は、求めたＬチャネル誤差ＭＤＣＴ係数及びＲチャネル誤差ＭＤＣＴ係数を誤差ＭＤＣＴ係数量子化部１３０５へ出力する。なお、変形誤差ＭＤＣＴ係数算出部１３０４の構成の詳細については後述する。
誤差ＭＤＣＴ係数量子化部１３０５は、変形誤差ＭＤＣＴ係数算出部１３０４から入力したＬチャネル誤差ＭＤＣＴ係数及びＲチャネル誤差ＭＤＣＴ係数を量子化して、誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを求める。そして、誤差ＭＤＣＴ係数量子化部１３０５は、求めた誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを多重化部１３０６へ出力する。
多重化部１３０６は、最適バランスパラメータ判定部１３０３から入力したバランスパラメータ符号化データと、誤差ＭＤＣＴ係数量子化部１３０５から入力した誤差ＭＤＣＴ係数符号化データとを多重化してステレオ符号化データとして多重化部１０７へ出力する。なお、多重化部１３０６は、本実施の形態では必ずしも必要ではなく、最適バランスパラメータ判定部１３０３は、バランスパラメータ符号化データを多重化部１０７に直接出力するとともに、誤差ＭＤＣＴ係数量子化部１３０５は、誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを多重化部１０７に直接出力しても良い。
以上で、ステレオ符号化部１３００の構成の説明を終了する。
次に、変形誤差ＭＤＣＴ係数算出部１３０４の構成について、図１４を用いて説明する。図１４は、変形誤差ＭＤＣＴ係数算出部１３０４の構成を示すブロック図である。
変形誤差ＭＤＣＴ係数算出部１３０４は、判定部１４０１と、切替部１４０２と、符号反転部１４０３と、符号反転部１４０４と、切替部１４０５と、誤差ＭＤＣＴ係数算出部１４０６とから主に構成される。以下に、各構成について、詳細に説明する。
判定部１４０１は、最適バランスパラメータ判定部１３０３から入力したバランスパラメータ符号化データを用いてバランスパラメータを復号する。そして、判定部１４０１は、ＬチャネルのバランスパラメータとＲチャネルのバランスパラメータとを比較して、バランスパラメータの小さい方のＬチャネルまたはＲチャネルを示す判定情報を切替部１４０２及び切替部１４０５へ出力する。
切替部１４０２は、判定部１４０１から入力した判定情報に基づいて信号線を切り替える。具体的には、切替部１４０２は、ＲチャネルのバランスパラメータがＬチャネルのバランスパラメータより小さいという判定情報を入力した場合には、切替端子１４０２ａと切替端子１４０２ｂとを接続する。これにより、切替部１４０２は、モノラル符号化部１０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数（Ｍ’（ｋ））を符号反転部１４０３及び切替部１４０５へ出力する。また、切替部１４０２は、ＬチャネルのバランスパラメータがＲチャネルのバランスパラメータより小さいという判定情報を入力した場合には、切替端子１４０２ａと切替端子１４０２ｃとを接続する。これにより、切替部１４０２は、モノラル符号化部１０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数を符号反転部１４０４及び切替部１４０５へ出力する。
符号反転部１４０３は、切替部１４０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数の符号を反転して切替部１４０５へ出力する。即ち、符号反転部１４０３は、ＲチャネルのバランスパラメータがＬチャネルのバランスパラメータより小さい場合に、復号モノラルＭＤＣＴ係数の符号を反転して、Ｒチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数（ＵＲ（ｋ））として切替部１４０５へ出力する。
符号反転部１４０４は、切替部１４０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数の符号を反転して切替部１４０５へ出力する。即ち、符号反転部１４０４は、ＬチャネルのバランスパラメータがＲチャネルのバランスパラメータより小さい場合に、復号モノラルＭＤＣＴ係数の符号を反転して、Ｌチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数（ＵＬ（ｋ））として切替部１４０５へ出力する。
切替部１４０５は、ＲチャネルのバランスパラメータがＬチャネルのバランスパラメータより小さいという判定情報を入力した場合には、切替端子１４０５ａと切替端子１４０５ｅとを接続するとともに、切替端子１４０５ｂと切替端子１４０５ｆとを接続する。これにより、切替部１４０５は、切替部１４０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数及び符号反転部１４０３から入力したＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を誤差ＭＤＣＴ係数算出部１４０６へ出力する。また、切替部１４０５は、ＬチャネルのバランスパラメータがＲチャネルのバランスパラメータより小さいという判定情報を入力した場合には、切替端子１４０５ｃと切替端子１４０５ｅとを接続するとともに、切替端子１４０５ｄと切替端子１４０５ｆとを接続する。これにより、切替部１４０５は、切替部１４０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数及び符号反転部１４０４から入力したＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を誤差ＭＤＣＴ係数算出部１４０６へ出力する。
誤算ＭＤＣＴ係数算出部１４０６は、切替部１４０５から復号モノラルＭＤＣＴ係数及びＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を入力した場合には、以下の処理を行う。即ち、誤差ＭＤＣＴ係数算出部１４０６は、切替部１４０５から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数を、周波数領域変換部１０３から入力したＬチャネルＭＤＣＴ係数（Ｌ（ｋ））から減じて、Ｌチャネル誤差ＭＤＣＴ係数（ＥＬ（ｋ））を求める。また、誤差ＭＤＣＴ係数算出部１４０６は、切替部１４０５から入力したＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を、周波数領域変換部１０４から入力したＲチャネルＭＤＣＴ係数（Ｒ（ｋ））から減じて、Ｒチャネル誤差ＭＤＣＴ係数（ＥＲ（ｋ））を求める。そして、誤差ＭＤＣＴ係数算出部１４０６は、求めたＬチャネル誤差ＭＤＣＴ係数及びＲチャネル誤差ＭＤＣＴ係数を誤差ＭＤＣＴ係数量子化部１３０５へ出力する。
一方、誤差ＭＤＣＴ係数算出部１４０６は、切替部１４０５から復号モノラルＭＤＣＴ係数及びＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を入力した場合には、以下の処理を行う。即ち、誤差ＭＤＣＴ係数算出部１４０６は、切替部１４０５から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数を、周波数領域変換部１０４から入力したＲチャネルＭＤＣＴ係数から減じて、Ｒチャネル誤差ＭＤＣＴ係数（ＥＲ（ｋ））を求める。また、誤差ＭＤＣＴ係数算出部１４０６は、切替部１４０５から入力したＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数を、周波数領域変換部１０３から入力したＬチャネルＭＤＣＴ係数から減じて、Ｌチャネル誤差ＭＤＣＴ係数（ＥＬ（ｋ））を求める。そして、誤差ＭＤＣＴ係数算出部１４０６は、求めたＬチャネル誤差ＭＤＣＴ係数及びＲチャネル誤差ＭＤＣＴ係数を誤差ＭＤＣＴ係数量子化部１３０５へ出力する。
以上で、変形誤差ＭＤＣＴ係数算出部１３０４の構成の説明を終了する。
なお、変形誤差ＭＤＣＴ係数算出部１３０４において、復号モノラルＭＤＣＴ係数の符号を反転するか否かを切替えても良い。この場合、復号モノラルＭＤＣＴ係数の符号を反転したときの誤差ＭＤＣＴ係数と復号モノラルＭＤＣＴ係数の符号を反転しない場合の誤差ＭＤＣＴ係数とを算出し、両方の誤差ＭＤＣＴ係数のエネルギーを比較する。そして、変形誤差ＭＤＣＴ係数算出部１３０４は、誤差ＭＤＣＴ係数のエネルギーが小さくなる方を選択し、復号モノラルＭＤＣＴ係数の符号を反転するか否かを表す情報を出力する、という構成であっても良い。この場合、ステレオ符号化部１３００はこの情報も含めてステ
レオ符号化データを生成し、音響信号送信装置はこのステレオ符号化データを含む多重化データを送信する。この場合の音響信号受信装置は、この多重化データを受信し、分離部においてこの情報を分離する。そしてこの情報は、ステレオ復号部へ入力される。
次に、本実施の形態に係るステレオ復号部１５００の構成について、図１５を用いて説明する。図１５は、ステレオ復号部１５００の構成を示すブロック図である。ステレオ復号部１５００は、音響信号復号装置としての基本機能を有する。なお、本実施の形態において、音響信号受信装置の構成は、ステレオ復号部１５００以外は図４と同一構成であるので、その説明を省略する。また、以下の説明において、ステレオ復号部１５００以外は、図４の参照符号を用いて説明する。
ステレオ復号部１５００は、分離部１５０１と、乗算部１５０２と、変形ＭＤＣＴ係数算出部１５０３と、誤差ＭＤＣＴ係数復号部１５０４と、ステレオＭＤＣＴ係数復号部１５０５とから主に構成される。以下に、各構成について、詳細に説明する。
分離部１５０１は、分離部２０１から入力したステレオ符号化データを、バランスパラメータ符号化データおよび誤差ＭＤＣＴ係数符号化データに分離する。そして、分離部１５０１は、バランスパラメータ符号化データを乗算部１５０２及び変形ＭＤＣＴ係数算出部１５０３へ出力するとともに、誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを誤差ＭＤＣＴ係数復号部１５０４へ出力する。なお、分離部１５０１は、本実施の形態では必ずしも必要ではなく、分離部２０１が、バランスパラメータ符号化データと誤差ＭＤＣＴ係数符号化データとに分離して、バランスパラメータ符号化データを乗算部１５０２及び変形ＭＤＣＴ係数算出部１５０３に直接出力するとともに、誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを誤差ＭＤＣＴ係数復号部１５０４に直接出力しても良い。
乗算部１５０２は、乗算器１５０２ａにおいて、モノラル復号部２０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数（Ｍ’（ｋ））に、分離部１５０１から入力したバランスパラメータ符号化データによって特定される最適バランスパラメータ（ＷＬ（ｉｏｐｔ））を乗じて乗算結果（ＷＬ（ｉｏｐｔ）・Ｍ’（ｋ））すなわちＬチャネル予測信号を取得する。また、乗算部１５０２は、乗算器１５０２ｂにおいて、モノラル復号部２０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数に、分離部１５０１から入力したバランスパラメータ符号化データによって特定される最適バランスパラメータ（ＷＲ（ｉｏｐｔ））を乗じて乗算結果（ＷＲ（ｉｏｐｔ）・Ｍ’（ｋ））すなわちＲチャネル予測信号を取得する。そして、乗算部１５０２は、取得した各予測信号を変形ＭＤＣＴ係数算出部１５０３へ出力する。
変形ＭＤＣＴ係数算出部１５０３は、分離部１５０１から入力したバランスパラメータ符号化データ、及び乗算部１５０２から入力した予測信号を用いて、どちらか一方のチャネルの符号を反転した予測信号をステレオＭＤＣＴ係数復号部１５０５へ出力する。なお、変形ＭＤＣＴ係数算出部１５０３の構成の詳細については後述する。
誤差ＭＤＣＴ係数復号部１５０４は、分離部１５０１から入力した誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを用いて、Ｌチャネル誤差ＭＤＣＴ係数を復号し、復号結果（ＥＬ’（ｋ））をステレオＭＤＣＴ係数復号部１５０５へ出力する。また、誤差ＭＤＣＴ係数復号部１５０４は、分離部１５０１から入力した誤差ＭＤＣＴ係数符号化データを用いて、Ｒチャネル誤差ＭＤＣＴ係数を復号し、復号結果（ＥＲ’（ｋ））をステレオＭＤＣＴ係数復号部１５０５へ出力する。
ステレオＭＤＣＴ係数復号部１５０５は、変形ＭＤＣＴ係数算出部１５０３から入力した予測信号に、誤差ＭＤＣＴ係数復号部１５０４から入力したＬチャネル誤差ＭＤＣＴ係
数を加算してＬチャネル復号ＭＤＣＴ係数（Ｌ’（ｋ））を求めて、求めたＬチャネル復号ＭＤＣＴ係数を出力する。また、ステレオＭＤＣＴ係数復号部１５０５は、変形ＭＤＣＴ係数算出部１５０３から入力した予測信号に、誤差ＭＤＣＴ係数復号部１５０４から入力したＲチャネル誤差ＭＤＣＴ係数を加算してＲチャネル復号ＭＤＣＴ係数（Ｒ’（ｋ））を求めて、求めたＲチャネル復号ＭＤＣＴ係数を出力する。
以上で、ステレオ復号部１５００の構成の説明を終了する。
次に、変形ＭＤＣＴ係数算出部１５０３の構成について、図１６を用いて説明する。図１６は、変形ＭＤＣＴ係数算出部１５０３の構成を示すブロック図である。
変形ＭＤＣＴ係数算出部１５０３は、判定部１６０１と、切替部１６０２と、符号反転部１６０３と、符号反転部１６０４と、切替部１６０５とから主に構成される。
判定部１６０１は、分離部１５０１から入力したバランスパラメータ符号化データを用いて最適バランスパラメータを復号する。そして、判定部１６０１は、ＬチャネルのバランスパラメータとＲチャネルのバランスパラメータとを比較して、バランスパラメータの小さい方のＬチャネルまたはＲチャネルを示す判定情報を切替部１６０２及び切替部１６０５へ出力する。
切替部１６０２は、判定部１６０１から入力した判定情報に基づいて信号線を切り替える。具体的には、切替部１６０２は、ＲチャネルのバランスパラメータがＬチャネルのバランスパラメータより小さいという判定情報を入力した場合には、切替端子１６０２ａと切替端子１６０２ｃとを接続するとともに、切替端子１６０２ｂと切替端子１６０２ｄとを接続する。これにより、切替部１６０２は、乗算部１５０２の乗算器１５０２ａから入力した予測信号（ＷＬ（ｉｏｐｔ）・Ｍ’（ｋ））を切替部１６０５へ出力するとともに、乗算部１５０２の乗算器１５０２ｂから入力した予測信号（ＷＲ（ｉｏｐｔ）・Ｍ’（ｋ））を符号反転部１６０３へ出力する。また、切替部１６０２は、ＬチャネルのバランスパラメータがＲチャネルのバランスパラメータより小さいという判定情報を入力した場合には、切替端子１６０２ａと切替端子１６０２ｅとを接続するとともに、切替端子１６０２ｂと切替端子１６０２ｆとを接続する。これにより、切替部１６０２は、乗算部１５０２の乗算器１５０２ａから入力した予測信号を符号反転部１６０４へ出力するとともに、乗算部１５０２の乗算器１５０２ｂから入力した予測信号を切替部１６０５へ出力する。
符号反転部１６０３は、切替部１６０２から入力した予測信号の符号を反転することにより、Ｒチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数と最適バランスパラメータとの乗算結果（ＷＲ（ｉｏｐｔ）・ＵＲ（ｋ））すなわちＲチャネル予測信号として切替部１６０５へ出力する。
符号反転部１６０４は、切替部１６０２から入力した乗算結果の符号を反転することにより、Ｌチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数と最適バランスパラメータとの乗算結果（ＷＬ（ｉｏｐｔ）・ＵＬ（ｋ））すなわちＬチャネル予測信号として切替部１６０５へ出力する。
切替部１６０５は、ＲチャネルのバランスパラメータがＬチャネルのバランスパラメータより小さいという判定情報を判定部１６０１から入力した場合には、切替端子１６０５ａと切替端子１６０５ｅとを接続するとともに、切替端子１６０５ｂと切替端子１６０５ｆとを接続する。これにより、切替部１６０５は、切替部１６０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数と最適バランスパラメータとの乗算結果、及び符号反転部１６０３から
入力したＲチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数と最適バランスパラメータとの乗算結果をそれぞれＬチャネル及びＲチャネルの予測信号としてステレオＭＤＣＴ係数復号部１５０５へ出力する。また、切替部１６０５は、ＬチャネルのバランスパラメータがＲチャネルのバランスパラメータより小さいという判定情報を判定部１６０１から入力した場合には、切替端子１６０５ｃと切替端子１６０５ｅとを接続するとともに、切替端子１６０５ｄと切替端子１６０５ｆとを接続する。これにより、切替部１６０５は、切替部１６０２から入力した復号モノラルＭＤＣＴ係数と最適バランスパラメータとの乗算結果、及び符号反転部１６０４から入力したＬチャネル変更モノラルＭＤＣＴ係数と最適バランスパラメータとの乗算結果をそれぞれＲチャネル及びＬチャネルの予測信号としてステレオＭＤＣＴ係数復号部１５０５へ出力する。
以上で、変形ＭＤＣＴ係数算出部１５０３の構成の説明を終了する。
このように、本実施の形態によれば、上記の実施の形態１の効果に加えて、バランスパラメータを利用してエネルギーの大きいと推定されるチャネル、即ち位相誤差による影響が大きいと推定されるチャネルを選択することにより、判定データを送信する必要がないので、付加情報を増加させることなしに、予測性能を向上させることができる。
なお、上記の各実施の形態において、ダウンミックスの際に、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号との比が１に近似するようにスケーリングし、スケーリング係数の情報も多重化データに含めて音響信号受信装置に伝送する構成でも良い。また、上記の各実施の形態において、音響信号送信装置が入力する入力信号、または音響信号受信装置が出力する出力信号は、音声信号とオーディオ信号との何れも適用することが可能であり、両方の信号が混在していても適用することができる。
また、上記の各実施の形態においては、Ｌチャネルを左チャネル、Ｒチャネルを右チャネルとして説明したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、ＬチャネルとＲチャネルとを任意の２つのチャネルとしても本発明は実施可能であり、同様の効果を有する。
また、上記の各実施の形態においては、周波数領域変換方法としてＭＤＣＴを用いて説明したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、他の周波数領域変換方法を用いても本発明は実施可能であり、特に、位相の違いに敏感な周波数領域変換方法、例えば離散コサイン変換（ＤＣＴ）や離散サイン変換（ＤＳＴ）等を用いる場合には同様の効果を有する。
また、上記の各実施の形態では、音響信号送信装置１００、７００、８００から出力された多重化データを音響信号受信装置２００、９００で受信するとしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、音響信号受信装置２００、９００は、音響信号送信化装置１００、７００、８００の構成において生成された多重化データでなくても、復号化に必要な符号化データを有する多重化データを生成可能な音響信号送信装置により生成された多重化データであれば、復号可能である。
また、上記の各実施の形態における音響信号符号化装置或いは音響信号復号装置等を、基地局装置あるいは端末装置に適用することも可能である。
また、上記の各本実施の形態においては、ハードウェアで構成する場合を例に説明したが、本発明はこれに限らず、ソフトウェアで実現することも可能である。例えば、本発明に係るアルゴリズムをプログラミング言語によって記述し、このプログラムをメモリに記憶しておいてコンピュータ等の情報処理手段によって実行させることにより、本発明に係る音響信号符号化装置或いは音響信号復号装置等と同様の機能を実現することができる。
また、上記の各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
２００９年２月２６日出願の特願２００９−４４８０６の日本出願に含まれる明細書、図面及び要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
本発明にかかるチャネル信号生成装置、音響信号符号化装置、音響信号復号装置、音響信号符号化方法及び音響信号復号方法は、特にモノラル信号を用いてＬチャネル信号とＲチャネル信号を生成するのに好適である。

Claims (20)

  1. 音響信号を構成する、第１チャネルに関する第１ステレオ信号と第２チャネルに関する第２ステレオ信号とを用いて生成された周波数領域モノラル信号を用いて、前記第１チャネルに関する周波数領域第１チャネル信号と前記第２チャネルに関する周波数領域第２チャネル信号とを生成するチャネル信号生成装置であって、
    入力される判定データに応じて、前記第１ステレオ信号と前記第２ステレオ信号との間の位相差を補償する変更処理を前記周波数領域モノラル信号に対して行うことにより前記周波数領域第１チャネル信号と前記周波数領域第２チャネル信号とを生成する生成手段、
    を具備するチャネル信号生成装置。
  2. 前記生成手段は、
    予め設定された複数の変形行列を記憶するとともに、前記判定データとして入力される、前記位相差に関する位相データに応じて、前記複数の変形行列から１つの変形行列を選択し、前記周波数領域モノラル信号と選択された変形行列との演算を行うことにより前記変更処理を行う、
    請求項１記載のチャネル信号生成装置。
  3. 前記生成手段は、
    前記判定データとして入力される、前記第１チャネルに関する周波数領域第１ステレオ信号のエネルギーと前記第２チャネルに関する周波数領域第２ステレオ信号のエネルギーとを比較した結果に応じて、前記周波数領域モノラル信号を、前記周波数領域第１チャネル信号と前記周波数領域第２チャネル信号とのいずれか一方とし、前記周波数領域モノラル信号の符号を反転させた信号を、前記周波数領域第１チャネル信号と前記周波数領域第２チャネル信号とのいずれか他方とすることにより前記変更処理を行う、
    請求項１記載のチャネル信号生成装置。
  4. 前記生成手段は、
    前記周波数領域第２ステレオ信号のエネルギーの方が小さいという前記比較した結果が前記判定データとして入力された場合には、前記周波数領域モノラル信号を、前記周波数領域第１チャネル信号とするとともに、前記周波数領域モノラル信号の符号を反転させた信号を、前記周波数領域第２チャネル信号とする前記変更処理を行う、
    請求項３記載のチャネル信号生成装置。
  5. 前記生成手段は、
    予め設定されたサブバンド毎の前記比較した結果に応じて、前記サブバンド毎に前記変更処理を行う、
    請求項３記載のチャネル信号生成装置。
  6. 前記生成手段は、
    前記サブバンド毎に前記周波数領域モノラル信号のエネルギーを求め、前記周波数領域モノラル信号のエネルギーが所定値よりも大きいサブバンドを所定の数だけ選択し、選択した前記サブバンドに対して前記変更処理を行う、
    請求項５記載のチャネル信号生成装置。
  7. 第１チャネルに関する第１ステレオ信号と第２チャネルに関する第２ステレオ信号とを用いて生成された周波数領域モノラル信号を用いてステレオ符号化データを生成する音響信号符号化装置であって、
    請求項１記載のチャネル信号生成装置と、
    前記チャネル信号生成装置により生成した前記周波数領域第１チャネル信号と前記周波数領域第２チャネル信号とを用いた予測処理を行うことにより、前記第１チャネルの第１チャネル予測候補信号と前記第２チャネルの第２チャネル予測候補信号とを生成する予測手段と、
    複数の前記第１チャネル予測候補信号の中から１つを第１チャネル予測信号として決定し、複数の前記第２チャネル予測候補信号の中から１つを第２チャネル予測信号として決定し、前記第１ステレオ信号を周波数領域変換して生成された周波数領域第１ステレオ信号と前記第１チャネル予測信号との誤差である第１誤差信号と、前記第２ステレオ信号を周波数領域変換して生成された周波数領域第２ステレオ信号と前記第２チャネル予測信号との誤差である第２誤差信号とを用いて符号化を行う符号化手段と、
    を具備する音響信号符号化装置。
  8. 前記符号化手段は、
    複数の前記第１チャネル予測候補信号及び複数の前記第２チャネル予測候補信号から、前記周波数領域第１ステレオ信号と前記第１チャネル予測候補信号との誤差、及び、前記周波数領域第２ステレオ信号と前記第２チャネル予測候補信号との誤差の和が最小となる前記第１チャネル予測候補信号及び前記第２チャネル予測候補信号を、それぞれ前記第１チャネル予測信号及び前記第２チャネル予測信号として決定する、
    請求項７記載の音響信号符号化装置。
  9. 前記チャネル信号生成装置は、
    予め設定された複数の変形行列を記憶し、前記判定データとして入力される、前記位相差に関する位相データに応じて、前記複数の変形行列から１つの変形行列を選択し、前記周波数領域モノラル信号と選択された変形行列との演算を行うことにより前記変更処理を行う、
    請求項７記載の音響信号符号化装置。
  10. 前記周波数領域第１ステレオ信号のエネルギーと前記周波数領域第２ステレオ信号のエネルギーとを比較して比較結果を前記判定データとして出力するエネルギー比較手段を更に具備し、
    前記チャネル信号生成装置は、
    前記判定データとして入力される前記比較結果に応じて、前記周波数領域モノラル信号を、前記周波数領域第１チャネル信号と前記周波数領域第２チャネル信号とのいずれか一方とし、前記周波数領域モノラル信号の符号を反転させた信号を、前記周波数領域第１チャネル信号と前記周波数領域第２チャネル信号とのいずれか他方とすることにより前記変更処理を行う、
    請求項７記載の音響信号符号化装置。
  11. 前記チャネル信号生成装置は、
    前記周波数領域第２ステレオ信号のエネルギーの方が小さいという前記比較結果が入力された場合には、前記周波数領域モノラル信号を、前記周波数領域第１チャネル信号とするとともに、前記周波数領域モノラル信号の符号を反転させた信号を、前記周波数領域第２チャネル信号とする前記変更処理を行う、
    請求項１０記載の音響信号符号化装置。
  12. 前記エネルギー比較手段は、
    予め設定されたサブバンド毎の前記比較結果を前記判定データとして出力し、
    前記チャネル信号生成装置は、
    前記サブバンド毎の前記比較結果に応じて、前記サブバンド毎に前記変更処理を行う、
    請求項１０記載の音響信号符号化装置。
  13. 前記チャネル信号生成装置は、
    前記サブバンド毎に前記周波数領域モノラル信号のエネルギーを求め、前記周波数領域モノラル信号のエネルギーが所定値よりも大きいサブバンドを所定の数だけ選択し、選択した前記サブバンドに対して前記変更処理を行う、
    請求項１２記載の音響信号符号化装置。
  14. 第１チャネルに関する第１ステレオ信号と第２チャネルに関する第２ステレオ信号とを用いて生成された周波数領域モノラル信号を用いてステレオ符号化データを生成する音響信号符号化装置であって、
    前記周波数領域モノラル信号に対して、前記第１チャネルの第１バランスパラメータ候補及び前記第２チャネルの第２バランスパラメータ候補をそれぞれ適用した予測処理を行うことにより、第１チャネルの第１チャネル予測候補信号と第２チャネルの第２チャネル予測候補信号とを生成する予測手段と、
    請求項１記載のチャネル信号生成装置と、
    前記第１ステレオ信号を周波数領域変換して生成された周波数領域第１ステレオ信号と前記周波数領域第１チャネル信号との誤差である第１誤差信号と、前記第２ステレオ信号を周波数領域変換して生成された周波数領域第２ステレオ信号と前記周波数領域第２チャネル信号との誤差である第２誤差信号とを用いて符号化を行う符号化手段と、
    を具備する音響信号符号化装置。
  15. 前記符号化手段は、
    複数の前記第１チャネル予測候補信号及び複数の前記第２チャネル予測候補信号の中から、前記周波数領域第１ステレオ信号と前記第１チャネル予測候補信号との誤差、及び、前記周波数領域第２ステレオ信号と前記第２チャネル予測候補信号との誤差の和が最小となる前記第１チャネル予測候補信号及び前記第２チャネル予測候補信号を、それぞれ第１チャネル予測信号及び第２チャネル予測信号として決定する、
    請求項１４記載の音響信号符号化装置。
  16. 前記チャネル信号生成装置は、
    予め設定された複数の変形行列を記憶し、前記判定データとして入力される、前記位相差に関する位相データに応じて、前記複数の変形行列から１つの変形行列を選択し、前記周波数領域モノラル信号と選択された変形行列との演算を行うことにより前記変更処理を行う、
    請求項１４記載の音響信号符号化装置。
  17. 複数の前記第１バランスパラメータ候補の中から１つを第１バランスパラメータとして決定するとともに、複数の前記第２バランスパラメータ候補の中から１つを第２バランスパラメータとして決定するバランスパラメータ決定手段と、
    前記第１バランスパラメータと前記第２バランスパラメータとを比較して比較結果を前記判定データとして出力する判定手段と、
    を更に具備し、
    前記チャネル信号生成装置は、
    前記判定データとして入力される前記比較結果に応じて、前記周波数領域モノラル信号を、前記周波数領域第１チャネル信号と前記周波数領域第２チャネル信号とのいずれか一方とし、前記周波数領域モノラル信号の符号を反転させた信号を、前記周波数領域第１チャネル信号と前記周波数領域第２チャネル信号とのいずれか他方とすることにより前記変更処理を行う、
    請求項１４記載の音響信号符号化装置。
  18. 音響信号符号化装置において第１チャネルに関する第１ステレオ信号と第２チャネルに関する第２ステレオ信号とを用いて生成された周波数領域第１モノラル信号を用いた符号化により生成されたステレオ符号化データを受信して復号する音響信号復号装置であって、
    前記ステレオ符号化データからバランスパラメータ符号化データを取り出して出力する受信手段と、
    入力される判定データに応じて、前記第１ステレオ信号と前記第２ステレオ信号との間の位相差を補償する変更処理を、入力される周波数領域第２モノラル信号に対して行うことにより、前記第１チャネルに関する周波数領域第１チャネル信号と前記第２チャネルに関する周波数領域第２チャネル信号とを生成する生成手段、
    前記バランスパラメータ符号化データを用いて得られるバランスパラメータを、前記周波数領域第１チャネル信号と前記周波数領域第２チャネル信号とに適用する予測処理を行うことにより、前記第１チャネルの第１チャネル予測信号と前記第２チャネルの第２チャネル予測信号とを生成する予測手段と、
    前記第１チャネル予測信号と前記第２チャネル予測信号とを用いて復号を行う復号手段と、
    を具備する音響信号復号装置。
  19. 第１チャネルに関する第１ステレオ信号と第２チャネルに関する第２ステレオ信号とを用いて生成された周波数領域モノラル信号を用いてステレオ符号化データを生成する音響信号符号化方法であって、
    入力される判定データに応じて、前記第１ステレオ信号と前記第２ステレオ信号との間の位相差を補償する変更処理を前記周波数領域モノラル信号に対して行うことにより周波数領域第１チャネル信号と周波数領域第２チャネル信号とを生成する生成ステップと、
    前記周波数領域第１チャネル信号と前記周波数領域第２チャネル信号とを用いた予測処理を行うことにより、前記第１チャネルの第１チャネル予測候補信号と前記第２チャネルの第２チャネル予測候補信号とを生成する予測ステップと、
    複数の前記第１チャネル予測候補信号の中から１つを第１チャネル予測信号として決定し、複数の前記第２チャネル予測候補信号の中から１つを第２チャネル予測信号として決定し、前記第１ステレオ信号を周波数領域変換して生成された周波数領域第１ステレオ信号と前記第１チャネル予測信号との誤差である第１誤差信号と、前記第２ステレオ信号を周波数領域変換して生成された周波数領域第２ステレオ信号と前記第２チャネル予測信号との誤差である第２誤差信号とを用いて符号化を行う符号化ステップと、
    を具備する音響信号符号化方法。
  20. 音響信号符号化装置において第１チャネルに関する第１ステレオ信号と第２チャネルに関する第２ステレオ信号とを用いて生成された周波数領域第１モノラル信号を用いた符号化により生成されたステレオ符号化データを受信して復号する音響信号復号方法であって、
    前記ステレオ符号化データからバランスパラメータ符号化データを取り出して出力する受信ステップと、
    入力される判定データに応じて、前記第１ステレオ信号と前記第２ステレオ信号との間の位相差を補償する変更処理を、入力される周波数領域第２モノラル信号に対して行うことにより、前記第１チャネルに関する周波数領域第１チャネル信号と前記第２チャネルに関する周波数領域第２チャネル信号とを生成する生成ステップ、
    前記バランスパラメータ符号化データを用いて得られるバランスパラメータを、前記周波数領域第１チャネル信号と前記周波数領域第２チャネル信号とに適用する予測処理を行うことにより、前記第１チャネルの第１チャネル予測信号と前記第２チャネルの第２チャネル予測信号とを生成する予測ステップと、
    前記第１チャネル予測信号と前記第２チャネル予測信号とを用いて復号を行う復号ステップと、
    を具備する音響信号復号方法。
JP2011501516A 2009-02-26 2010-02-25 チャネル信号生成装置、音響信号符号化装置、音響信号復号装置、音響信号符号化方法及び音響信号復号方法 Expired - Fee Related JP5340378B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011501516A JP5340378B2 (ja) 2009-02-26 2010-02-25 チャネル信号生成装置、音響信号符号化装置、音響信号復号装置、音響信号符号化方法及び音響信号復号方法

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009044806 2009-02-26
JP2009044806 2009-02-26
JP2011501516A JP5340378B2 (ja) 2009-02-26 2010-02-25 チャネル信号生成装置、音響信号符号化装置、音響信号復号装置、音響信号符号化方法及び音響信号復号方法
PCT/JP2010/001301 WO2010098120A1 (ja) 2009-02-26 2010-02-25 チャネル信号生成装置、音響信号符号化装置、音響信号復号装置、音響信号符号化方法及び音響信号復号方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2010098120A1 true JPWO2010098120A1 (ja) 2012-08-30
JP5340378B2 JP5340378B2 (ja) 2013-11-13

Family

ID=42665333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011501516A Expired - Fee Related JP5340378B2 (ja) 2009-02-26 2010-02-25 チャネル信号生成装置、音響信号符号化装置、音響信号復号装置、音響信号符号化方法及び音響信号復号方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9053701B2 (ja)
EP (1) EP2402941B1 (ja)
JP (1) JP5340378B2 (ja)
WO (1) WO2010098120A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5472258B2 (ja) 2011-10-26 2014-04-16 ヤマハ株式会社 音声信号処理装置
CN104681029B (zh) * 2013-11-29 2018-06-05 华为技术有限公司 立体声相位参数的编码方法及装置
JP6200370B2 (ja) * 2014-04-23 2017-09-20 ルネサスエレクトロニクス株式会社 データバス駆動回路、それを備えた半導体装置及び半導体記憶装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE0202159D0 (sv) 2001-07-10 2002-07-09 Coding Technologies Sweden Ab Efficientand scalable parametric stereo coding for low bitrate applications
KR20050021484A (ko) 2002-07-16 2005-03-07 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 오디오 코딩
JP4431568B2 (ja) 2003-02-11 2010-03-17 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 音声符号化
JP3912383B2 (ja) * 2004-02-02 2007-05-09 オンキヨー株式会社 マルチチャンネル信号処理回路及びこれを含む音声再生装置
WO2006003813A1 (ja) * 2004-07-02 2006-01-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. オーディオ符号化及び復号化装置
TWI393120B (zh) * 2004-08-25 2013-04-11 Dolby Lab Licensing Corp 用於音訊信號編碼及解碼之方法和系統、音訊信號編碼器、音訊信號解碼器、攜帶有位元流之電腦可讀取媒體、及儲存於電腦可讀取媒體上的電腦程式
JP5046653B2 (ja) * 2004-12-28 2012-10-10 パナソニック株式会社 音声符号化装置および音声符号化方法
BRPI0607303A2 (pt) 2005-01-26 2009-08-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd dispositivo de codificação de voz e método de codificar voz
US7983922B2 (en) * 2005-04-15 2011-07-19 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. Apparatus and method for generating multi-channel synthesizer control signal and apparatus and method for multi-channel synthesizing
KR101259203B1 (ko) 2005-04-28 2013-04-29 파나소닉 주식회사 음성 부호화 장치와 음성 부호화 방법, 무선 통신 이동국 장치 및 무선 통신 기지국 장치
JP2006323314A (ja) * 2005-05-20 2006-11-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd マルチチャネル音声信号をバイノーラルキュー符号化する装置
US7548853B2 (en) * 2005-06-17 2009-06-16 Shmunk Dmitry V Scalable compressed audio bit stream and codec using a hierarchical filterbank and multichannel joint coding
JP5124204B2 (ja) 2007-08-06 2013-01-23 本田技研工業株式会社 電動機の制御装置
EP2144229A1 (en) * 2008-07-11 2010-01-13 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Efficient use of phase information in audio encoding and decoding
WO2010036059A2 (en) * 2008-09-25 2010-04-01 Lg Electronics Inc. A method and an apparatus for processing a signal

Also Published As

Publication number Publication date
JP5340378B2 (ja) 2013-11-13
WO2010098120A1 (ja) 2010-09-02
US9053701B2 (en) 2015-06-09
EP2402941A1 (en) 2012-01-04
US20110311061A1 (en) 2011-12-22
EP2402941B1 (en) 2015-04-15
EP2402941A4 (en) 2013-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1821287B1 (en) Audio encoding device and audio encoding method
US7983904B2 (en) Scalable decoding apparatus and scalable encoding apparatus
US8433581B2 (en) Audio encoding device and audio encoding method
EP1818911B1 (en) Sound coding device and sound coding method
US8457319B2 (en) Stereo encoding device, stereo decoding device, and stereo encoding method
US7848932B2 (en) Stereo encoding apparatus, stereo decoding apparatus, and their methods
EP1801783B1 (en) Scalable encoding device, scalable decoding device, and method thereof
EP1858006B1 (en) Sound encoding device and sound encoding method
JPWO2009084226A1 (ja) ステレオ音声復号装置、ステレオ音声符号化装置、および消失フレーム補償方法
JPWO2010140350A1 (ja) ダウンミックス装置、符号化装置、及びこれらの方法
EP1818910A1 (en) Scalable encoding apparatus and scalable encoding method
JP5425067B2 (ja) 音響信号復号装置および音響信号復号装置におけるバランス調整方法
JP5340378B2 (ja) チャネル信号生成装置、音響信号符号化装置、音響信号復号装置、音響信号符号化方法及び音響信号復号方法
JPWO2008132826A1 (ja) ステレオ音声符号化装置およびステレオ音声符号化方法
CN116762127A (zh) 量化空间音频参数

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120926

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130212

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130415

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130514

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130621

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130716

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130806

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees