KR101569060B1 - 부호화 방법, 복호 방법, 부호화 장치, 복호 장치, 프로그램, 기록 매체 - Google Patents

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유스케 히와사키
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니폰 덴신 덴와 가부시끼가이샤
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Abstract

부호화 처리에서, 음향 신호에 유래하는 주파수 영역의 샘플열을 가중치부여 포락으로 나눗셈하고, 이득으로 나눗셈한 결과를 양자화하여, 각 샘플을 가변 길이 부호화한다. 이 때에 가변 길이 부호화로 절약된 정보로, 양자화 전의 샘플과 양자화 후의 샘플의 오차를 양자화한다. 절약된 비트수에 따라 어느 샘플의 오차를 양자화할지의 규칙을 정하여 양자화를 행한다. 복호 처리에서는 입력된 부호열의 가변 길이 부호를 복호하여 주파수 영역의 샘플열을 얻고, 또한 가변 길이 부호의 비트수에 따른 규칙으로 오차 신호를 복호하고, 이 얻어진 샘플열로부터 보조 정보에 기초하여 원래의 샘플열을 얻는다.

Description

부호화 방법, 복호 방법, 부호화 장치, 복호 장치, 프로그램, 기록 매체{ENCODING METHOD, DECODING METHOD, ENCODER, DECODER, PROGRAM, AND RECORDING MEDIUM}
본 발명은 음향 신호의 부호화 기술 및 이 부호화 기술에 의해 얻어진 부호열의 복호 기술에 관한 것이다. 보다 상세하게는 음향 신호를 주파수 영역으로 변환하여 얻어진 주파수 영역의 샘플열의 부호화와 그 복호에 관한 것이다.
저 비트(예를 들면 10kbit/s~20kbit/s정도)의 음성 신호나 음향 신호의 부호화 방법으로서, DFT(이산 푸리에 변환)나 MDCT(변형 이산 코사인 변환) 등의 직교 변환 계수에 대한 적응 부호화가 알려져 있다. 예를 들면 표준규격기술인 AMR-WB+(Extended Adaptive Multi-Rate Wideband)는 TCX(transform coded excitation:변환 부호화 여진) 부호화 모드를 가지고, 이 중에서는 DFT 계수를 8샘플마다 정규화하여 벡터 양자화하고 있다(예를 들면, 비특허문헌 1 참조.)
ETSI TS 126 290 V6.3.0(2005-06)
AMR-WB+를 비롯하여 TCX에 기초하는 부호화에서는 주기성에 기초하는 주파수 영역의 계수의 진폭의 불균일은 고려되어 있지 않기 때문에, 불균일이 큰 진폭을 합쳐서 부호화하면 부호화 효율은 저하된다. TCX에서의 양자화나 부호화에는 각종 변형예가 있지만, 계수를 이득으로 나눗셈한 신호의 양자화에 의해 이산값이 된 MDCT 계수를 주파수가 낮은 쪽으로부터 배열한 계열을 산술 부호 등의 엔트로피 부호화에 의해 압축을 행하는 경우를 예를 들어 생각한다. 이 경우, 복수의 샘플을 1심볼(부호화 단위)로 하고, 그 심볼의 직전의 심볼에 의존하여 할당 부호를 적응적으로 제어한다. 일반적으로, 진폭이 작으면 짧은 부호가 할당되고, 진폭이 큰 경우에는 긴 부호가 할당된다. 이 결과, 프레임당의 비트수는 평균적으로 삭감되지만, 프레임당의 할당 비트수가 고정인 경우에는 삭감된 비트는 유효하게 이용할 수 없을 가능성이 있다.
본 발명은 이러한 기술적 배경을 감안하여 이산 신호, 특히 음성 음향 디지털 신호의 저 비트에서의 부호화에 의한 품질을 저 연산량으로 개선하는 부호화, 복호 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 태양에 의한 부호화 방법은, 소정의 시간 구간의 음향 신호에 유래하는 주파수 영역의 샘플열을 소정의 개수의 비트로 부호화하는 부호화 방법으로서, 주파수 영역의 샘플열의 각 샘플의 값에 대응하는 정수값을 가변 길이 부호화에 의해 부호화하여 가변 길이 부호를 생성하는 부호화 스텝과, 주파수 영역의 샘플열의 각 샘플의 값으로부터 그 각 샘플의 값에 대응하는 정수값을 감산한 오차값의 열을 산출하는 오차 산출 스텝과, 소정의 개수로부터 가변 길이 부호의 비트의 개수를 감산한 개수의 비트인 잉여 비트를 사용하여, 오차값의 열을 부호화하여 오차 부호를 생성하는 오차 부호화 스텝을 포함한다.
본 발명의 일 태양에 의한 복호 방법은, 입력된 소정의 개수의 비트로 구성되는 부호를 복호하는 복호 방법으로서, 부호에 포함되는 가변 길이 부호를 복호하여 정수값의 열을 생성하는 복호 스텝과, 소정의 개수로부터 가변 길이 부호의 비트의 개수를 감산한 개수의 비트인 잉여 비트로 구성되는, 부호에 포함되는 오차 부호를 복호하여 오차값의 열을 생성하는 오차 복호 스텝과, 정수값의 열의 각 샘플과 오차값의 열의 대응하는 오차 샘플을 가산하는 가산 스텝을 포함한다.
정수값에 대한 가변 길이 부호에 의해 절약할 수 있었던 비트인 잉여 비트로, 오차값을 부호화함으로써, 프레임당의 비트수가 고정인 경우에도 부호화 효율의 향상이나 양자화 왜곡의 경감 등이 실현된다.
도 1은 실시형태의 부호화 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도.
도 2는 실시형태의 부호화 장치의 처리를 설명하기 위한 플로우차트.
도 3은 가중치부여 정규화 MDCT 계수와 파워 스펙트럼 포락의 관계를 설명하기 위한 도면.
도 4는 잉여 비트수가 많은 경우의 처리의 예를 설명하기 위한 도면.
도 5는 실시형태의 복호 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도.
도 6은 실시형태의 복호 장치의 처리를 설명하기 위한 플로우차트.
도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태를 설명한다. 또한, 중복되는 구성 요소에는 동일한 참조 부호를 붙이고 중복 설명을 생략한다.
이러한 실시형태는 소정의 시간 구간을 프레임으로 하고, 프레임 내의 음향 신호에 유래하는 주파수 영역의 샘플열을 양자화하는 구조 안에서, 주파수 영역의 샘플의 가중치부여 평탄화 후의 계열의 가변 길이 부호화를 행하는 것과, 그 가변 길이 부호화에 의해 절약된 잉여 비트를 사용하여 우선도를 정해 오차 신호를 양자화함으로써 부호화의 왜곡을 적게 한다는 부호화의 개선을 특징의 하나로 한다. 특히 프레임당의 할당 비트수가 고정인 경우에도 가변 길이 부호화의 이점을 살릴 수 있다.
음향 신호에 유래하는 주파수 영역의 샘플열, 바꾸어 말하면 음향 신호에 기초하는 주파수 영역의 샘플열로서, 예를 들면, 프레임 단위의 음성 음향 디지털 신호가 시간 영역으로부터 주파수 영역으로 변환되어 얻어지는 DFT 계수열이나 MDCT 계수열, 이러한 계수열에 대하여 정규화나 가중치부여나 양자화 등의 처리가 적용된 계수열 등을 예시할 수 있다. 이하, MDCT 계수열을 예로 들어 실시형태를 설명한다.
[부호화의 실시형태]
가장 먼저 도 1 내지 도 4를 참조하여 부호화 처리를 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 부호화 장치(1)는 주파수 영역 변환부(11), 선형 예측 분석부(12), 선형 예측 계수 양자화 부호화부(13), 파워 스펙트럼 포락 산출부(14), 가중치부여 포락 정규화부(15), 정규화 이득 계산부(16), 양자화부(17), 오차 산출부(18), 부호화부(19), 오차 부호화부(110)를 예를 들어 구비한다. 부호화 장치(1)는 도 2에 예시된 부호화 방법의 각 처리를 행한다. 이하, 부호화 장치(1)의 각 처리를 설명한다.
「주파수 영역 변환부(11)」
우선, 주파수 영역 변환부(11)가 프레임 단위로 음성 음향 디지털 신호를 주파수 영역의 N점의 MDCT 계수열로 변환한다(스텝 S11).
일반론으로서 부호화측에서는 MDCT 계수열을 양자화하여, 양자화된 MDCT 계수열을 부호화하여, 얻어진 부호열을 복호측에 전송하고, 복호측에서는 당해 부호열로부터 양자화된 MDCT 계수열을 재구성하고, 또한 역MDCT 변환에 의해 시간 영역의 음성 음향 디지털 신호를 재구성할 수 있다.
그런데, MDCT 계수의 진폭은 근사적으로 통상의 DFT의 파워 스펙트럼과 동일한 진폭 포락(파워 스펙트럼 포락)을 가진다. 이 때문에, 진폭 포락의 대수값에 비례하는 정보 할당을 행함으로써, 전대역의 MDCT 계수의 양자화 왜곡(양자화 오차)을 균일하게 분산시킬 수 있고, 전체의 양자화 왜곡을 작게 할 수 있으며, 덧붙여서 정보 압축도 실현된다. 또한, 파워 스펙트럼 포락은 선형 예측 분석에 의해 구해진 선형 예측 계수를 사용하여 효율적으로 추정할 수 있다.
이러한 양자화 오차를 제어하는 방법으로서는, 각 MDCT 계수의 양자화 비트를 적응적으로 할당하는(진폭을 평탄하게 한 후에 양자화의 스텝폭을 조정하는) 방법이나, 가중치부여 벡터 양자화에 의해 적응적으로 가중치를 부여하여 부호를 결정하는 방법이 있다. 여기서는, 본 발명의 실시형태에 있어서 실행되는 양자화 방법의 일례를 설명하는데, 설명하는 양자화 방법에 한정되는 것이 아닌 것에 유의해야 한다.
「선형 예측 분석부(12)」
선형 예측 분석부(12)는 프레임 단위로 음성 음향 디지털 신호를 선형 예측 분석하고, 미리 정한 차수까지의 선형 예측 계수를 구하여 출력한다(스텝 S12).
「선형 예측 계수 양자화 부호화부(13)」
선형 예측 계수 양자화 부호화부(13)는 선형 예측 분석부(12)가 구한 선형 예측 계수에 대응하는 부호와, 양자화 종료 선형 예측 계수를 구하여 출력한다(스텝 S13).
그 때, 선형 예측 계수를 LSP(Line Spectral Pairs)로 변환하고, LSP에 대응하는 부호와 양자화 종료 LSP를 구하고, 양자화 종료 LSP를 양자화 종료 선형 예측 계수로 변환하는 처리를 행해도 된다.
선형 예측 계수에 대응하는 부호인 선형 예측 계수 부호는 복호 장치(2)에 송신되는 부호의 일부가 된다.
「파워 스펙트럼 포락 산출부(14)」
파워 스펙트럼 포락 산출부(14)는 선형 예측 계수 양자화 부호화부(13)가 출력한 양자화 종료 선형 예측 계수를 주파수 영역으로 변환하여 파워 스펙트럼 포락을 구한다(스텝 S14). 구해진 파워 스펙트럼 포락은 가중치부여 포락 정규화부(15)에 송신된다. 또, 필요에 따라, 도 1에 파선으로 나타내는 바와 같이 오차 부호화부(110)에 송신된다.
N점의 MDCT 계수열의 각 계수 X(1),…,X(N)에 대응하는 파워 스펙트럼 포락 계수열의 각 계수 W(1),…,W(N)는 양자화 종료 선형 예측 계수를 주파수 영역으로 변환하여 얻을 수 있다. 예를 들면, 전극형 모델인 p차 자기 회귀 과정에 의해, 시각 t의 시간 신호 y(t)는 p시점까지 거슬러 올라간 과거의 자기 자신의 값 y(t-1),…,y(t-p)와 예측 잔차 e(t)와 양자화 종료 선형 예측 계수 α1,…,αp에 의해 식(1)으로 표시된다. 이 때, 파워 스펙트럼 포락 계수열의 각 계수 W(n)[1≤n≤N]는 식(2)으로 표시된다. exp(·)는 네이피어 수를 바닥으로 하는 지수 함수, j는 허수 단위, σ2는 예측 잔차 에너지이다.
[수 1]
Figure 112013087220412-pct00001
또한, 상기한 차수 p는 선형 예측 계수 양자화 부호화부(13)가 출력한 양자화 종료 선형 예측 계수의 차수와 동일해도 되고, 선형 예측 계수 양자화 부호화부(13)가 출력한 양자화 종료 선형 예측 계수의 차수 미만이어도 된다.
또, 파워 스펙트럼 포락 산출부(14)에서는 파워 스펙트럼 포락값 대신에 파워 스펙트럼 포락값의 개산(槪算)값이나 파워 스펙트럼 포락값의 추정값을 산출해도 된다. 파워 스펙트럼 포락값은 파워 스펙트럼 포락 계수열의 각 계수 W(1),…,W(N)이다.
예를 들면, 파워 스펙트럼 포락값의 개산(槪算)값을 산출하는 경우는, 파워 스펙트럼 포락 산출부(14)는 1≤n≤N/4에 대해서 식(2)에 의해 각 계수 W(n)를 구하고, W'(4n-3)=W'(4n-2)=W'(4n-1)=W'(4n)=W(n)[1≤n≤N/4]로서 구한, N개의 W'(n)를 파워 스펙트럼 포락값의 개산(槪算)값으로서 출력한다.
「가중치부여 포락 정규화부(15)」
가중치부여 포락 정규화부(15)는 파워 스펙트럼 포락 산출부(14)가 출력한 파워 스펙트럼 포락에 의해, MDCT 계수열의 각 계수를 정규화한다(스텝 S15). 여기서는 청각적으로 왜곡이 작아지는 것 같은 양자화의 실현을 위해서, 가중치부여 포락 정규화부(15)는 파워 스펙트럼 포락값의 계열이나 그 제곱근의 계열을 주파수 방향에서 평활화한 가중치부여 스펙트럼 포락 계수를 사용하여 프레임 단위로 MDCT 계수열의 각 계수를 정규화한다. 이 결과, 프레임 단위의 가중치부여 정규화 MDCT 계수열의 각 계수 x(1),…,x(N)가 얻어진다. 가중치부여 정규화 MDCT 계수열은 정규화 이득 계산부(16), 양자화부(17) 및 오차 산출부(18)에 송신된다. 가중치부여 정규화 MDCT 계수열은 일반적으로는 저주파 영역에 다소 큰 진폭을 가지고, 피치 주기에 기인하는 미세 구조를 가지지만, 원래의 MDCT 계수열 정도의 큰 진폭 경사나 진폭의 요철을 가지지 않는다.
「정규화 이득 계산부(16)」
다음에 정규화 이득 계산부(16)가 프레임마다 가중치부여 정규화 MDCT 계수열의 각 계수 x(1),…,x(N)를 주어진 총 비트수로 양자화할 수 있도록, 전주파수에 걸친 진폭값의 합 또는 에너지값의 합을 사용하여 양자화 스텝폭을 결정하고, 이 양자화 스텝폭이 되도록 가중치부여 정규화 MDCT 계수열의 각 계수를 나눗셈하는 계수 g(이하, 이득이라고 함)를 구한다(스텝 S16). 이 이득을 나타내는 정보인 이득 정보는 복호 장치(2)에 송신되는 부호의 일부가 된다.
「양자화부(17)」
다음에 양자화부(17)가 프레임마다 가중치부여 정규화 MDCT 계수열의 각 계수 x(1),…,x(N)를 스텝 S16의 처리에서 결정된 양자화 스텝폭으로 양자화한다(스텝 S17). 즉, 가중치부여 정규화 MDCT 계수열의 각 계수 x(n)[1≤n≤N]를 이득 g로 나눗셈하여 얻어지는 x(n)/g의 값의 소수점 이하를 반올림하여 얻어지는 정수값 u(n)를 양자화 MDCT 계수로 한다. 프레임 단위의 양자화 MDCT 계수열은 오차 산출부(18) 및 부호화부(19)에 송신된다. 또한, x(n)/g의 값의 소수점 이하를 올림 또는 버림하여 얻어지는 값을 정수값 u(n)로 해도 된다. 이와 같이, 정수값 u(n)는 x(n)/g의 값에 대응하는 값으로 해도 된다.
이 실시형태에서는 x(n)/g의 열이 특허청구의 범위의 주파수 영역의 샘플열에 대응한다. x(n)/g의 열은 주파수 영역의 샘플열의 일례이다. 또, 정수값 u(n)인 양자화 MDCT 계수가 주파수 영역의 샘플열의 각 샘플의 값에 대응하는 정수값에 대응한다.
「오차 산출부(18)」
스텝 S15의 처리에서 얻어진 가중치부여 정규화 MDCT 계수열과, 스텝 S16의 처리에서 얻어진 이득 g와, 스텝 S17의 처리에서 얻어진 프레임 단위의 양자화 MDCT 계수열이 오차 산출부(18)의 입력이 된다. 양자화에 의한 오차는 r(n)=x(n)/g-u(n)[1≤n≤N]로 구해진다. 즉, 가중치부여 정규화 MDCT 계수열의 각 계수 x(n)를 이득 g로 나눈 값으로부터 그 각 계수 x(n)에 대응하는 양자화 MDCT 계수 u(n)를 감산한 값을 그 각 계수 x(n)에 대응하는 양자화 오차 r(n)로 한다.
양자화 오차 r(n)의 열이 특허청구의 범위의 오차값의 열에 대응한다.
「부호화부(19)」
다음에 부호화부(19)가 프레임마다 양자화부(17)가 출력한 양자화 MDCT 계수열(양자화 MDCT 계수 u(n)의 열)을 부호화하고, 얻어진 부호와 그 부호의 비트수를 출력한다(스텝 S19).
부호화부(19)는 예를 들면 양자화 MDCT 계수열의 값의 빈도에 따른 길이의 부호가 할당하는 가변 길이 부호화에 의해, 평균 부호량을 작게 할 수 있다. 가변 길이 부호로서는 라이스 부호, 하프만 부호, 산술 부호, 런 렝스 부호 등이 있다.
또한, 여기서 예시한 라이스 부호화, 런 렝스 부호화는 모두 주지이므로 그 상세한 설명을 생략한다(예를 들면 참고 문헌 1 참조).
(참고 문헌 1) David Salomon, "Data Compression : The Complete Reference," 3rd edition, Springer-Verlag, ISBN-10:0-387-40697-2, 2004.
생성된 가변 길이 부호는 복호 장치(2)에 송신되는 부호의 일부가 된다. 어떠한 가변 길이 부호화 방법이 실행되었는지는 선택 정보에 따라 특정된다. 이 선택 정보가 복호 장치(2)에 송신되도록 해도 된다.
「오차 부호화부(110)」
정수값인 양자화 MDCT 계수열의 각 계수 u(1),…,u(N)의 가변 길이 부호화의 결과, 양자화 MDCT 계수열을 표현하는 것에 필요한 비트수를 알 수 있고, 상정된 비트수로부터 압축에 의해 얻어진 잉여 비트를 알 수 있다. 만약 프레임을 걸쳐 비트를 변통할 수 있으면, 잉여 비트는 다음 프레임 이후에서 유효하게 이용할 수 있다. 만약 프레임 내에서는 고정된 비트수가 할당되는 경우에는 별도의 부호화에서 유효하게 이용할 필요가 있고, 그렇지 않으면 가변 길이 부호화에 의한 평균 비트수의 삭감의 의미가 없어진다.
그래서, 본 실시형태에서는 오차 부호화부(110)가 잉여 비트의 전부 또는 일부를 사용하여, 양자화 오차 r(n)=x(n)/g-u(n)를 부호화한다. 또한, 잉여 비트의 전부 또는 일부를 사용하는 것을 잉여 비트를 사용한다고 약기하기로 한다. 양자화 오차 r(n)의 부호화에 사용되지 않은 잉여 비트는 다른 용도 예를 들면 이득 g의 보정에 사용된다. 양자화 오차 r(n)은 양자화에 의한 반올림에서의 오차이므로, -0.5로부터 +0.5까지 거의 균등하게 분포된다. 임의의 비트수로 모든 샘플(예를 들면 256점)을 부호화하기 위해서, 잉여 비트에 의해 부호화 방법, 대상이 되는 샘플의 위치의 규칙을 정해둔다. 잉여 비트로 재구성하는 계열을 q(n)로 하고, 프레임 전체의 오차 E=Σn∈N(r(n)-q(n))2를 최소화하는 것이 목적이다.
오차 부호화부(110)는 우선, 가중치부여 정규화 MDCT 계수열의 부호량으로서 미리 설정된 비트수로부터 부호화부(19)가 출력한 가변 길이 부호의 비트수를 감산한 것을 잉여 비트수로서 산출한다. 다음에, 오차 산출부(18)에서 얻어진 양자화 오차열을 잉여 비트수로 부호화하고, 얻어진 오차 부호를 출력한다(스텝 S110). 이 오차 부호는 복호 장치(2)에 송신되는 부호의 일부가 된다.
<오차 부호화의 구체예 1>
양자화 오차의 값을 부호화할 때에, 복수의 샘플을 합쳐서 벡터 양자화를 행해도 된다. 단, 일반적으로 테이블(부호장) 중에 부호 계열을 축적하고, 입력과 부호 계열의 거리 계산이 필요하며, 메모리량과 연산량이 많아진다. 또 임의의 비트수에 대응하기 위해서 개별의 부호장이 필요하게 되는 등 구성이 번잡해진다.
구체예 1의 동작은 하기와 같다.
오차 부호화부(110) 내의 부호장 기억부에 잉여 비트수의 취할 수 있는 값마다의 부호장을 미리 저장해 둔다. 각 부호장에는 그 각 부호장에 대응하는 잉여 비트수로 표현 가능한 개수의 양자화 오차의 계열과 동일한 샘플수의 벡터와, 그 벡터에 대응하는 부호가 대응지어져 미리 저장되어 있다.
오차 부호화부(110)는 잉여 비트수를 산출한 후에, 산출된 잉여 비트수에 대응하는 부호장을 부호장 기억부에 저장된 부호장으로부터 선택하고, 선택된 부호장을 사용하여 벡터 양자화를 행한다. 부호장을 선택한 후의 부호화 처리는 일반적인 벡터 양자화와 동일하다. 즉, 선택된 부호장의 각 벡터와 입력된 양자화 오차의 계열과의 거리가 최소가 되거나, 그들의 상관이 최대가 되는 벡터에 대응하는 부호를 오차 부호로서 출력한다.
또한, 상기한 설명에서는 부호장에 저장되는 벡터는 양자화 오차의 계열과 동일한 샘플수로 했지만, 부호장에 저장되는 벡터의 샘플수를 양자화 오차의 계열의 정수분의 1로 하고, 양자화 오차의 계열을 복수의 부분마다 벡터 양자화하고, 얻어지는 복수의 부호를 오차 부호로 해도 된다.
<오차 부호화부(110)의 구체예 2>
양자화 오차열에 포함되는 양자화 오차를 1샘플씩 부호화하는 경우에는, 양자화 오차열에 포함되는 양자화 오차 샘플에 대한 우선 순위를 정하여, 우선 순위가 높은 양자화 오차 샘플로부터 잉여 비트수로 부호화 가능한 것만을 부호화한다. 예를 들면, 양자화 오차의 절대값 또는 에너지가 큰 양자화 오차 샘플로부터 우선적으로 부호화한다.
우선 순위를 정할 때에 예를 들면 파워 스펙트럼 포락값을 참고로 할 수 있다. 물론, 파워 스펙트럼 포락값과 마찬가지로, 파워 스펙트럼 포락값의 개산(槪算)값, 파워 스펙트럼 포락값의 추정값, 이들의 어느 하나의 값을 주파수 방향에서 평활화한 값, 이들의 어느 하나의 값의 복수 샘플에 대한 평균값, 이들 값의 적어도 어느 하나와 대소 관계가 동일하게 되는 값을 참고로 할 수도 있지만, 이하에서는 파워 스펙트럼 포락값을 사용하는 경우에 대해서만 설명한다. 도 3의 예와 같이, 음성이나 악음 등의 음향 신호에서는 양자화 대상의 주파수 영역의 샘플열의 진폭 경향(도 3의 가중치부여 평탄화 후의 스펙트럼 포락에 대응)을 음향 신호의 파워 스펙트럼 포락(도 3의 원음의 스펙트럼 포락에 대응)과 유사시킴으로써 청각적 왜곡을 작게 할 수 있으므로, 결과적으로 파워 스펙트럼 포락값이 큰 경우에는, 대응하는 가중치부여 정규화 MDCT 계수 x(n)의 값도 큰 경향이 있다. 가중치부여 정규화 MDCT 계수 x(n)가 커도 양자화 오차 r(n)은 -0.5로부터 +0.5의 범위 내이다.
한편, 가중치부여 정규화 MDCT 계수 x(n)가 매우 작은 값인 경우, 즉 스텝폭의 1/2보다 작은 값인 경우에는 가중치부여 정규화 MDCT 계수 x(n)를 이득 g로 나눗셈한 결과는 0이며, 양자화 오차 r(n)도 0.5보다 대폭 작다. 즉, 파워 스펙트럼 포락값이 어느 정도 작은 경우에는, 가중치부여 정규화 MDCT 계수 x(n)의 이외에 양자화 오차 r(n)의 부호화를 한 시점에서 청각 품질에 대한 영향은 작으므로, 오차 부호화부(110)에서의 부호화 대상에서 제외해도 된다. 파워 스펙트럼 포락값이 어느 정도 큰 경우에는 어느 샘플의 양자화 오차가 큰지는 알 수 없으므로, 예를 들면 원래의 샘플의 주파수축 상에서의 위치가 작은 순서(주파수가 낮은 순서), 또는, 파워 스펙트럼 포락값이 큰 순서대로 잉여 비트분만, 양자화 오차의 샘플 r(n)의 부호화를 각 1비트로 행한다. 또, 파워 스펙트럼 포락값이 일정 이하인 경우를 제외하기만 해도 된다.
양자화 오차 계열을 부호화함에 있어서, 어느 양자화 오차 샘플의 값 r(n)=x로 하고, 그 양자화에 의한 왜곡을 E=∫0 0.5f(x)(x-μ)2dx로 한다. 여기서 f(x)는 확률 분포 함수, μ는 복호 장치에서의 재구성값의 절대값이다. 양자화에 의한 왜곡 E를 최소화하기 위해서는, dE/dμ=0로 하도록 μ를 정하면 된다. 즉, μ는 양자화 오차 r(n)의 확률 분포의 무게중심점으로 하면 된다.
가중치부여 정규화 MDCT 계수 x(n)를 이득 g로 나눗셈하여 반올림한 결과, 즉 대응하는 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값이 0이 아니면, 양자화 오차 r(n)의 분포는 거의 균일하며, μ=0.25로 할 수 있다.
가중치부여 정규화 MDCT 계수 x(n)를 이득 g로 나눗셈하여 반올림한 결과, 즉 대응하는 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값이 0이라면, 양자화 오차 r(n)의 분포는 0에 집중하는 경향이 있으므로, 그 분포의 무게중심을 μ의 값으로서 사용할 필요가 있다.
이 경우, 대응하는 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값이 0이 되는 복수의 양자화 오차 샘플마다, 부호화의 대상으로 하는 양자화 오차 샘플을 선택하여, 그 선택된 양자화 오차 샘플의 복수의 양자화 오차 샘플에 있어서의 위치와, 그 선택된 양자화 오차 샘플의 값을 부호화하여 오차 부호로서 복호 장치(2)에 송신해도 된다. 예를 들면, 대응하는 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값이 0이 되는 4개의 양자화 오차 샘플 중, 값의 절대값이 가장 큰 양자화 오차 샘플을 선택하고, 그 선택된 양자화 오차 샘플의 값을 양자화(예를 들면 +인지 -인지를 결정)하여 그 정보를 1비트로 보냄과 아울러, 그 선택된 양자화 오차 샘플의 위치를 2비트로 보낸다. 선택되지 않은 양자화 오차 샘플은 부호가 복호 장치(2)에 보내지지 않으므로, 복호 장치(2)에 있어서의 복호값은 0으로 한다. 일반적으로 2q개의 샘플의 어느 위치의 샘플을 선택했는지를 복호 장치에 전하기 위해서는 q비트 필요하다.
이 때의 μ는 복수 샘플 단위로 양자화 오차의 값의 절대값이 가장 큰 샘플만의 분포의 무게중심의 값을 사용하면 된다.
잉여 비트수가 많은 경우에는 도 4와 같이 복수의 계열의 조합으로 드문드문한 샘플을 표현할 수 있다. 제1 계열은 4개의 위치의 어느 1개에만(지정으로 2비트) +나 -의 펄스를 세우고, 다른 위치는 0으로 할 수 있다. 즉, 제1 계열의 표현에 3비트 필요하게 된다. 마찬가지로 제2 계열, 제5 계열까지 합계 15비트로 부호화할 수 있다.
잉여 비트수를 U, 양자화 오차열을 구성하는 양자화 오차 샘플의 개수 중, 대응하는 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값이 0이 아닌 것의 양자화 오차 샘플의 개수를 T, 대응하는 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값이 0인 양자화 오차 샘플의 개수를 S로 할 때, 다음과 같은 순서로 부호화를 행할 수 있다.
(A) U≤T인 경우
오차 부호화부(110)는 양자화 오차열 중 대응하는 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값이 0이 아닌 T개의 양자화 오차 샘플 중, 대응하는 파워 스펙트럼 포락값이 큰 것으로부터 U개 선택하여, 선택된 각각의 양자화 오차 샘플에 대하여, 양자화 오차 샘플의 양과 음을 나타내는 정보인 1비트의 부호를 생성하여, 생성한 U비트의 부호를 오차 부호로서 출력한다. 또한, 대응하는 파워 스펙트럼 포락값이 동일한 경우는, 예를 들면, 보다 주파수축 상에서의 위치가 작은 양자화 오차 샘플(주파수가 낮은 양자화 오차 샘플)을 선택하는 등의 미리 정한 규칙에 따라 선택한다.
(B) T<U≤T+S인 경우
오차 부호화부(110)는 양자화 오차열 중 대응하는 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값이 0이 아닌 T개의 양자화 오차 샘플의 각각에 대해서, 양자화 오차 샘플의 양과 음을를 나타내는 정보인 1비트의 부호를 생성한다.
오차 부호화부(110)는 또 U-T비트로 양자화 오차 계열 중 대응하는 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값이 0인 양자화 오차 샘플을 부호화한다. 대응하는 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값이 0인 양자화 오차 샘플이 복수 있는 경우에는, 대응하는 파워 스펙트럼 포락값이 큰 것으로부터 우선하여 부호화한다. 구체적으로는, 대응하는 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값이 0인 양자화 오차 샘플 중, 대응하는 파워 스펙트럼 포락값이 큰 것으로부터 U-T개의 각각에 대해서, 양자화 오차 샘플의 양과 음을 나타내는 1비트의 부호를 생성한다. 또는, 대응하는 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값이 0인 양자화 오차 샘플 중, 대응하는 파워 스펙트럼 포락값이 큰 것으로부터 복수개를 골라내고, 복수개의 양자화 오차 샘플마다 벡터 양자화하여, U-T비트의 부호를 생성한다. 또한, 대응하는 파워 스펙트럼 포락값이 동일한 경우는, 예를 들면, 보다 주파수축 상에서의 위치가 작은 양자화 오차 샘플(주파수가 낮은 양자화 오차 샘플)을 선택하는 등의 미리 정한 규칙에 따라 선택한다.
오차 부호화부(110)는 또한 생성한 U비트의 부호와 U-T비트의 부호를 합친 것을 오차 부호로서 출력한다.
(C) T+S<U인 경우
오차 부호화부(110)는 양자화 오차 계열에 포함되는 모든 양자화 오차 샘플의 각각에 대해서, 양자화 오차 샘플의 양과 음을 나타내는 1비트의 제1 라운드(round) 부호를 생성한다.
또, 오차 부호화부(110)는 나머지 U-(T+S)비트를 사용하여 (A)나 (B)의 순서로 양자화 오차 샘플을 추가로 부호화한다. 즉, U-(T+S)을 새로운 U로 하여 제1 라운드의 부호화의 오차에 대해서 추가로 제2 라운드(round)의 (A)를 실행한다. 즉, 결과적으로는 적어도 일부의 양자화 오차 샘플에 대해서, 양자화 오차 샘플당 2비트의 양자화를 행하게 된다. 제1 라운드의 부호화에서는 양자화 오차 r(n)의 값은 -0.5로부터 +0.5의 범위 내에서 균일했지만, 제2 라운드의 부호화의 대상이 되는 제1 라운드의 오차의 값은 -0.25로부터 +0.25의 범위 내가 된다.
구체적으로는 오차 부호화부(110)는 양자화 오차 계열을 구성하는 양자화 오차 샘플 중, 대응하는 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값이 0이 아니고, 또한 양자화 오차 r(n)의 값이 정인 양자화 오차 샘플에 대해서는, 양자화 오차 샘플의 값으로부터 재구성값인 0.25를 감산하여 얻어진 값에 대해서, 그 양과 음을 나타내는 1비트의 제2 라운드 부호를 생성한다.
또, 오차 부호화부(110)는 양자화 오차 계열을 구성하는 오차 샘플 중, 대응하는 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값이 0이 아니고, 또한 양자화 오차 r(n)의 값이 부인 양자화 오차 샘플에 대해서는, 양자화 오차 샘플의 값으로부터 재구성값인 -0.25를 감산하여 얻어진 값에 대해서, 그 양과 음을 나타내는 1비트의 제2 라운드 부호를 생성한다.
또, 오차 부호화부(110)는 양자화 오차 계열을 구성하는 오차 샘플 중, 대응하는 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값이 0이며, 또한, 양자화 오차 r(n)의 값이 정인 양자화 오차 샘플에 대해서는, 양자화 오차 샘플의 값으로부터 재구성값인 A(A는 0.25보다 작은 미리 정해진 정의 값)를 감산하여 얻어진 값에 대해서, 그 양과 음을 나타내는 1비트의 제2 라운드 부호를 생성한다.
또한, 오차 부호화부(110)는 양자화 오차 계열을 구성하는 오차 샘플 중, 대응하는 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값이 0이며, 또한, 양자화 오차 r(n)의 값이 부인 양자화 오차 샘플에 대해서는, 양자화 오차 샘플의 값으로부터 재구성값인 -A(A는 0.25보다 작은 미리 정해진 정의 값)를 감산하여 얻어진 값에 대해서, 그 양과 음을 나타내는 1비트의 제2 라운드 부호를 생성한다.
또한, 오차 부호화부(110)는 생성한 제1 라운드 부호와 제2 라운드 부호를 합친 것을 오차 부호로서 출력한다.
양자화 오차 계열 중 T+S개의 양자화 오차 샘플의 모두를 부호화하지 않는 경우나, 대응하는 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값이 0인 양자화 오차 샘플을 복수 합쳐서 샘플당 1비트 이하로 부호화하는 경우는, U비트보다 적은 UU비트로 양자화 오차 계열을 부호화하게 되므로, (C)의 조건은 T+S<UU의 경우로 하면 된다.
또한, 상기한 (A) 및 (B)의 파워 스펙트럼 포락값 대신에, 파워 스펙트럼 포락값의 개산(槪算)값 또는 파워 스펙트럼 포락값의 추정값을 사용해도 된다.
또, 상기한 (A) 및 (B)의 파워 스펙트럼 포락값 대신에, 파워 스펙트럼 포락값, 파워 스펙트럼 포락값의 개산(槪算)값 또는 파워 스펙트럼 포락값의 추정값을 주파수 방향에서 평활화하여 얻어지는 값을 사용해도 된다. 평활화하여 얻어지는 값으로서, 가중치부여 포락 정규화부(15)에서 얻어진 가중치부여 스펙트럼 포락 계수를 오차 부호화부(110)에 입력하여 사용해도 되고, 오차 부호화부(110)에서 산출해도 된다.
또, 상기한 (A) 및 (B)의 파워 스펙트럼 포락값 대신에, 복수의 파워 스펙트럼 포락값을 평균한 값을 사용해도 된다. 예를 들면, W''(4n-3)=W''(4n-2)=W''(4n-1)=W''(4n)=(W(4n-3)+W(4n-2)+W(4n-1)+W(4n))/4[1≤n≤N/4]로서 구한, N개의 W''(n)를 사용해도 된다. 또, 파워 스펙트럼 포락값 W(n)[1≤n≤N] 대신에, 파워 스펙트럼 포락값의 개산(槪算)값의 평균값, 파워 스펙트럼 포락값의 추정값의 평균값을 사용해도 된다. 또한, 파워 스펙트럼 포락값, 파워 스펙트럼 포락값의 개산(槪算)값 또는 파워 스펙트럼 포락값의 추정값을 주파수 방향에서 평활화하여 얻어지는 값의 평균값을 사용해도 된다. 여기서의 평균값은 대상이 되는 값을 복수 샘플에 대해서 평균한 값, 즉 복수 샘플의 대상이 되는 값을 평균한 값이다.
또, 상기한 (A) 및 (B)의 파워 스펙트럼 포락값 대신에, 파워 스펙트럼 포락값과, 파워 스펙트럼 포락값의 개산(槪算)값과, 파워 스펙트럼 포락값의 추정값과, 이들의 어느 하나의 값을 평활화하여 얻어지는 값과, 이들의 어느 하나의 값을 복수의 샘플에 대해서 평균하여 얻어지는 값의 적어도 어느 1개와 대소관계가 동일하게 되는 값을 사용해도 된다. 이 경우는 대소관계가 동일하게 되는 값을 오차 부호화부(110)로 산출하여 사용한다. 대소관계가 동일하게 되는 값은 2승값이나 제곱근 등이다. 예를 들면, 파워 스펙트럼 포락값 W(n)[1≤n≤N]과 대소관계가 동일하게 되는 값은 파워 스펙트럼 포락값의 2승값인 (W(n))2[1≤n≤N]이나 파워 스펙트럼 포락값의 제곱근인 (W(n))1/2[1≤n≤N]이다.
또한, 파워 스펙트럼 포락값의 제곱근이나 그 평활화 후의 값이 가중치부여 포락 정규화부(15)에서 얻어지는 경우는, 가중치부여 포락 정규화부(15)에서 얻어진 것을 오차 부호화부(110)에 입력하여 사용해도 된다.
또한, 도 1에 파선으로 예시하는 바와 같이, 배열 전환부(111)를 설치하여, 양자화 MDCT 계수열을 배열 전환해도 된다. 이 경우, 부호화부(19)는 배열 전환부(111)에 의해 배열 전환된 양자화 MDCT 계수열을 가변 길이 부호화한다. 특히 주기성에 기초하는 양자화 MDCT 계수열의 배열 전환에서는 가변 길이 부호화로 비트수를 크게 삭감할 수 있는 경우가 있으므로, 오차의 부호화에 의한 개선을 기대할 수 있다.
배열 전환부(111)는 프레임마다 (1) 양자화 MDCT 계수열의 모든 샘플을 포함하고, 또한 (2) 샘플의 크기를 반영하는 지표가 동등하거나 동일한 정도의 샘플이 모이도록 양자화 MDCT 계수열에 포함되는 적어도 일부의 샘플을 배열 전환한 것을 배열 전환 후의 샘플열로서 출력한다(스텝 S111). 여기서 「샘플의 크기를 반영하는 지표」는 예를 들면 샘플의 진폭의 절대값이 파워(자승값)이지만, 이들에 한정되지 않는다. 배열 전환부(111)의 상세는 일본 특원 2010-225949호(PCT/JP2011/072752)를 참조할 것.
[복호의 실시형태]
계속해서 도 5 내지 도 6을 참조하여 복호 처리를 설명한다.
복호 장치(2)에서는 부호화 장치(1)에 의한 부호화 처리와 역순의 처리로 MDCT 계수가 재구성된다. 이 실시형태에서는 복호 장치(2)에 입력되는 부호는 가변 길이 부호, 오차 부호, 이득 정보, 선형 예측 계수 부호를 포함한다. 또한, 부호화 장치(1)로부터 선택 정보가 출력된 경우에는 이 선택 정보도 복호 장치(2)에 입력된다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 복호 장치(2)는 복호부(21), 파워 스펙트럼 포락 산출부(22), 오차 복호부(23), 이득 복호부(24), 가산부(25), 가중치부여 포락 역정규화부(26), 시간 영역 변환부(27)를 예를 들어 구비한다. 복호 장치(2)는 도 6에 예시된 복호 방법의 각 처리를 행한다. 이하, 복호 장치(2)의 각 처리를 설명한다.
「복호부(21)」
우선, 복호부(21)가 프레임마다 입력된 부호에 포함되는 가변 길이 부호를 복호하여, 복호 양자화 MDCT 계수 u(n)의 열, 즉 부호화 장치의 양자화 MDCT 계수 u(n)와 동일한 것과, 가변 길이 부호의 비트의 개수를 출력한다(스텝 S21). 당연한 것이지만, 부호열을 얻기 위해서 실행된 가변 길이 부호화 방법에 대응하는 가변 길이 복호 방법이 실행된다. 복호부(21)에 의한 복호 처리의 상세는 부호화 장치(1)의 부호화부(19)에 의한 부호화 처리의 상세에 대응하므로, 당해 부호화 처리의 설명을 여기에 원용하고, 실행된 부호화에 대응하는 복호가 복호부(21)가 행하는 복호 처리인 것을 명기하고, 이로써 복호 처리의 상세한 설명으로 한다.
복호 양자화 MDCT 계수 u(n)의 열이 특허청구의 범위의 정수값의 열에 대응한다.
또한, 어떠한 가변 길이 부호화 방법이 실행되었는지는 선택 정보에 의해 특정된다. 선택 정보에 예를 들면, 라이스 부호화의 적용 영역과 라이스 파라미터를 특정하는 정보와, 런 렝스 부호화의 적용 영역을 나타내는 정보와, 엔트로피 부호화의 종류를 특정하는 정보가 포함되어 있는 경우에는, 이들 부호화 방법에 따른 복호 방법이 입력된 부호열의 대응하는 영역에 적용된다. 라이스 부호화에 대응하는 복호 처리, 엔트로피 부호화에 대응하는 복호 처리, 런 렝스 부호화에 대응하는 복호 처리는 모두 주지이므로 설명을 생략한다(예를 들면 상기 참고 문헌 1 참조).
「파워 스펙트럼 포락 산출부(22)」
파워 스펙트럼 포락 산출부(22)는 부호화 장치(1)로부터 입력된 선형 예측 계수 부호를 복호하여 양자화 종료 선형 예측 계수를 얻어, 얻어진 양자화 종료 선형 예측 계수를 주파수 영역으로 변환하여 파워 스펙트럼 포락을 구한다(스텝 S22). 양자화 종료 선형 예측 계수로부터 파워 스펙트럼 포락을 구하는 처리는 부호화 장치(1)의 파워 스펙트럼 포락 산출부(14)와 동일하다.
또, 파워 스펙트럼 포락 대신에, 파워 스펙트럼 포락값의 개산(槪算)값이나 파워 스펙트럼 포락값의 추정값을 산출해도 되는 것도 부호화 장치(1)의 파워 스펙트럼 포락 산출부(14)와 동일하다. 단, 부호화 장치(1)의 파워 스펙트럼 포락 산출부(14)와 동일 종류의 값을 구할 필요가 있다. 예를 들면, 부호화 장치(1)의 파워 스펙트럼 포락 산출부(14)에서 파워 스펙트럼 포락값의 개산(槪算)값을 구한 경우에는, 복호 장치(2)의 파워 스펙트럼 포락 산출부(22)에서도 파워 스펙트럼 포락값의 개산(槪算)값을 구한다.
복호 장치(2)의 별도의 수단으로 선형 예측 계수 부호에 대응하는 양자화 종료 선형 예측 계수가 구해져 있는 경우는 그 양자화 종료 선형 예측 계수를 사용하여 파워 스펙트럼 포락을 산출하면 된다. 또, 복호 장치(2)의 별도의 수단으로 파워 스펙트럼 포락이 산출되어 있는 경우는 복호 장치(2)는 파워 스펙트럼 포락 산출부(22)를 구비하고 있지 않아도 된다.
「오차 복호부(23)」
오차 복호부(23)는 우선 양자화 MDCT 계수열의 부호량으로서 미리 설정된 비트수로부터 복호부(21)가 출력한 비트수를 감산한 수를 잉여 비트수로서 산출한다. 다음에 부호화 장치(1)의 오차 부호화부(110)가 출력한 오차 부호를, 부호화 장치(1)의 오차 부호화부(110)에 대응하는 복호 방법으로 복호하여 복호 양자화 오차 q(n)를 얻는다(스텝 S23). 부호화 장치(1)에 있어서 양자화 오차열에 주어진 비트수는 복호부(21)에서 알 수 있는 가변 길이 부호화에 의한 비트수에 기초하는 잉여 비트수로부터 구한다. 잉여 비트수마다 부호, 복호에서 샘플이나 순서를 부호화 장치(1)와 복호 장치(2)에서 대응하도록 정해두므로, 균일하게 복호할 수 있다.
복호 양자화 오차의 열이 특허청구의 범위의 오차값의 열에 대응한다.
<오차 복호의 구체예 1>(부호화 장치(1)의 <오차 부호화의 구체예 1>에 대응)
오차 복호부(23) 내의 부호장 기억부에 잉여 비트수의 취할 수 있는 값마다의 부호장을 미리 저장해 둔다. 각 부호장에는 그 각 부호장에 대응하는 잉여 비트수로 표현 가능한 개수의 복호 양자화 오차의 계열과 동일한 샘플수의 벡터와, 그 벡터에 대응하는 부호가 대응지어져 미리 저장된다.
오차 복호부(23)는 잉여 비트수를 산출한 후에, 산출된 잉여 비트수에 대응하는 부호장을 부호장 기억부에 저장된 부호장으로부터 선택하고, 선택된 부호장을 사용하여 벡터 역양자화를 행한다. 부호장을 선택한 후의 복호 처리는 일반적인 벡터 역양자화와 동일하다. 즉, 선택된 부호장의 각 벡터 중, 입력된 오차 부호에 대응하는 벡터를 복호 양자화 오차 q(n)로서 출력한다.
또한, 상기한 설명에서는 부호장에 저장되는 벡터는 복호 양자화 오차의 계열과 동일한 샘플수로 했지만, 부호장에 저장되는 벡터의 샘플수를 복호 양자화 오차의 계열의 정수분의 1로 하고, 복호 양자화 오차의 계열을 복수의 부분마다 입력된 오차 부호에 포함되는 복수의 부호 각각을 벡터 역양자화해도 된다.
<오차 복호부(23)의 구체예 2>(부호화 장치(1)의 <오차 부호화의 구체예 2>에 대응)
잉여 비트수를 U, 복호부(21)가 출력한 복호 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값이 0이 아닌 것의 샘플수를 T, 복호부(21)가 출력한 복호 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값이 0인 샘플수를 S로 할 때, 다음과 같은 복호 순서가 바람직하다.
(A) U≤T인 경우
오차 복호부(23)는 복호 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값이 0이 아닌 T개 샘플 중, 대응하는 파워 스펙트럼 포락값이 큰 것으로부터 U개 선택하여, 선택된 각각의 샘플에 대하여, 입력된 오차 부호에 포함되는 1비트의 부호를 복호하여 샘플의 양과 음의 정보를 얻어, 얻어진 양과 음의 정보를 재구성값의 절대값 0.25에 부여하여 얻어지는 재구성값 +0.25 또는 -0.25를, 그 복호 양자화 MDCT 계수 u(n)에 대응하는 복호 양자화 오차 q(n)로서 출력한다. 또한, 대응하는 파워 스펙트럼 포락값이 동일한 경우는, 예를 들면, 보다 주파수축 상에서의 위치가 작은 양자화 오차 샘플(주파수가 낮은 양자화 오차 샘플)을 선택하는 등의 미리 정한 규칙에 따라서 선택한다. 예를 들면, 부호화 장치(1)의 오차 부호화부(110)에서 사용한 규칙에 대응하는 규칙을 오차 복호부(23)에 미리 유지해 둔다.
(B) T<U≤T+S인 경우
오차 복호부(23)는 복호 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값이 0이 아닌 샘플에 대하여, 입력된 오차 부호에 포함되는 1비트의 부호를 복호하여 복호 양자화 오차 샘플의 양과 음의 정보를 얻어, 얻어진 양과 음의 정보를 재구성값의 절대값 0.25에 부여하여 얻어지는 재구성값 +0.25 또는 -0.25를, 그 복호 양자화 MDCT 계수 u(n)에 대응하는 복호 양자화 오차 q(n)로서 출력한다.
오차 복호부(23)는 또 복호 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값이 0인 샘플 중, 대응하는 파워 스펙트럼 포락값이 큰 것으로부터 U-T개의 각각에 대해서, 입력된 오차 부호에 포함되는 1비트의 부호를 복호하여 복호 양자화 오차 샘플의 양과 음의 정보를 얻어, 얻어진 양과 음의 정보를 0.25보다 작은 미리 정해진 정의 값인 재구성값의 절대값 A에 부여하여 얻어지는 재구성값 +A 또는 -A를, 그 복호 양자화 MDCT 계수 u(n)에 대응하는 복호 양자화 오차 q(n)로서 출력한다.
또는, 복호 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값이 0인 샘플 중, 대응하는 파워 스펙트럼 포락값이 큰 것으로부터 복수개에 대하여, 오차 부호에 포함되는 U-T비트의 부호를 벡터 역양자화하여, 대응하는 복호 양자화 오차 샘플값의 열을 얻어, 얻어진 각 복호 양자화 오차 샘플값을 그 복호 양자화 MDCT 계수 u(n)에 대응하는 복호 양자화 오차 q(n)로서 출력한다.
이와 같이, 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값 및 복호 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값이 0이 아닌 경우의 재구성값의 절대값을 예를 들어 0.25로 하고, 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값 및 복호 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값이 0인 경우의 재구성값의 절대값을 A(0<A<0.25)로 한다. 이들 재구성값의 절대값은 일례이며, 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값 및 복호 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값이 0이 아닌 경우의 재구성값의 절대값은 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값 및 복호 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값이 0인 경우의 재구성값의 절대값보다 크면 된다. 또한, 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값 및 복호 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값이 특허청구의 범위의 정수값에 대응한다.
또한, 대응하는 파워 스펙트럼 포락값이 동일한 경우는, 예를 들면, 보다 주파수축 상에서의 위치가 작은 샘플(주파수가 낮은 샘플)을 선택하는 등의 미리 정한 규칙에 따라 선택한다.
(C) T+S<U인 경우
오차 복호부(23)는 복호 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값이 0이 아닌 샘플에 대해서는, 이하의 처리를 행한다.
입력된 오차 부호에 포함되는 1비트의 제1 라운드 부호를 복호하여 양과 음의 정보를 얻어, 얻어진 양과 음의 정보를 재구성값의 절대값 0.25에 부여하여 얻어지는 재구성값 +0.25 또는 -0.25를 그 복호 양자화 MDCT 계수 u(n)에 대응하는 제1 라운드 복호 양자화 오차 q1(n)로 한다. 또한, 입력된 오차 부호에 포함되는 1비트의 제2 라운드 부호를 복호하여 양과 음의 정보를 얻어, 얻어진 양과 음의 정보를 재구성값의 절대값 0.125에 부여하여 얻어지는 재구성값 +0.125 또는 -0.125를 제2 라운드 복호 양자화 오차 q2(n)로 한다. 제1 라운드 복호 양자화 오차 q1(n)와 제2 라운드 복호 양자화 오차 q2(n)를 가산하여 복호 양자화 오차 q(n)로 한다.
또, 오차 복호부(23)는 복호 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값이 0인 샘플에 대해서는, 이하의 처리를 행한다.
입력된 오차 부호에 포함되는 1비트의 제1 라운드 부호를 복호하여 양과 음의 정보를 얻어, 얻어진 양과 음의 정보를 0.25보다 작은 정의 값인 재구성값의 절대값 A에 부여하여 얻어지는 재구성값 +A 또는 -A를, 그 복호 양자화 MDCT 계수 u(n)에 대응하는 제1 라운드 복호 양자화 오차 q1(n)로 한다. 또한, 입력된 오차 부호에 포함되는 1비트의 제2 라운드 부호를 복호하여 양과 음의 정보를 얻어, 얻어진 양과 음의 정보를 재구성값의 절대값 A/2에 부여하여 얻어지는 재구성값 +A/2 또는 -A/2를 제2 라운드 복호 양자화 오차 q2(n)로 한다. 제1 라운드 복호 양자화 오차 q1(n)와 제2 라운드 복호 양자화 오차 q2(n)를 가산하여 복호 양자화 오차 q(n)로 한다.
이와 같이, 대응하는 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값 및 복호 양자화 MDCT 계수 u(n)의 값이 0인 경우도 그렇지 않은 경우도, 제2 라운드 부호에 대응하는 재구성값의 절대값을 제1 라운드 부호에 대응하는 재구성값의 절대값의 1/2로 한다.
또한, 상기한 (A) 및 (B)의 파워 스펙트럼 포락값 대신에, 파워 스펙트럼 포락값의 개산(槪算)값, 파워 스펙트럼 포락값의 추정값, 이들의 어느 하나의 값을 평활화하여 얻어지는 값, 이들의 어느 하나의 값을 복수의 샘플에 대해서 평균하여 얻어지는 값 또는 이들의 어느 하나의 값과 대소관계가 동일하게 되는 값의 어느 하나를 사용해도 된다. 단, 부호화 장치(1)의 오차 부호화부(110)와 동일 종류의 값을 사용할 필요가 있다.
「이득 복호부(24)」
이득 복호부(24)는 입력된 이득 정보를 복호하여 이득 g를 얻어 출력한다(스텝 S24). 이득 g는 가산부(25)에 송신된다.
「가산부(25)」
가산부(25)는 프레임마다 복호부(21)가 출력한 복호 양자화 MDCT 계수열의 각 계수 u(n)와, 오차 복호부(23)가 출력한 복호 양자화 오차 계열의 대응하는 각 계수 q(n)를 가산한 가산값을 계산한다. 그리고, 이 가산값에 이득 복호부(24)가 출력한 이득 g를 곱한 계열을 생성하여 복호 가중치부여 정규화 MDCT 계수 계열로 한다(스텝 S25). 복호 가중치부여 정규화 MDCT 계수 계열의 각 계수를 x^(n)로 표기한다. x^(n)=(u(n)+q(n))*g이다.
가산부(25)에 의해 생성되는 이 가산값의 열이 특허청구의 범위의 주파수 영역의 샘플열에 대응한다.
「가중치부여 포락 역정규화부(26)」
다음에, 가중치부여 포락 역정규화부(26)가 프레임마다 복호 가중치부여 정규화 MDCT 계수열의 각 계수 x^(n)에 파워 스펙트럼 포락값을 나눔으로써 MDCT 계수열을 얻는다(스텝 S26).
「시간 영역 변환부(27)」
다음에 시간 영역 변환부(27)가 프레임마다 가중치부여 포락 역정규화부(26)가 출력한 MDCT 계수열을 시간 영역으로 변환하여 프레임 단위의 음성 음향 디지털 신호를 얻는다(스텝 S27).
스텝 S26 내지 S27의 각 처리는 종래적 처리이므로 상세한 설명을 생략했다.
또한, 부호화 장치(1)에 있어서 배열 전환부(111)에 의한 배열 전환 처리가 행하여 지고 있는 경우에는, 복호부(21)가 생성한 복호 양자화 MDCT 계수 u(n)의 열은 복호 장치(2)의 배열 전환부에 의해 배열 전환되어(스텝 S28), 이 배열 전환된 복호 양자화 MDCT 계수 u(n)의 열이 오차 복호부(23) 및 가산부(25)에 송신된다. 이 경우, 오차 복호부(23) 및 가산부(25)는 복호부(21)가 생성한 복호 양자화 MDCT 계수 u(n)의 열 대신에, 배열 전환된 복호 양자화 MDCT 계수 u(n)의 열에 대하여 상기와 같은 처리를 행한다.
이와 같이, 가변 길이 부호화에 의한 압축 효과를 이용함으로써, 프레임 내의 비트수의 총계가 일정한 경우에도, 양자화 왜곡의 경감이나 부호량의 삭감이 가능하다.
[부호화 장치, 복호 장치의 하드웨어 구성예]
상기 서술한 실시형태에 관련된 부호화 장치(1), 복호 장치(2)는 키보드 등이 접속 가능한 입력부와, 액정 디스플레이 등이 접속 가능한 출력부와, CPU(Central Processing Unit), 메모리인 RAM(Random Access Memory)이나 ROM(Read Only Memory)과, 하드 디스크인 외부 기억 장치와, 이들의 입력부, 출력부, CPU, RAM, ROM, 외부 기억 장치간에 데이터를 주고 받는 것이 가능하도록 접속하는 버스를 예를 들어 구비하고 있다. 또, 필요에 따라서, 부호화 장치(1), 복호 장치(2)에 CD-ROM 등의 기억 매체를 판독 기록할 수 있는 장치(드라이브) 등을 설치해도 된다.
부호화 장치(1), 복호 장치(2)의 외부 기억 장치에는 부호화, 복호를 실행하기 위한 프로그램 또는 이 프로그램의 처리에 있어서 필요하게 되는 데이터 등이 기억되어 있다. 외부 기억 장치에 한정되지 않고, 예를 들면 프로그램을 읽기 전용 기억 장치인 ROM에 기억시켜 두거나 해도 된다. 또, 이들 프로그램의 처리에 의해 얻어지는 데이터 등은 RAM이나 외부 기억 장치 등에 적당히 기억된다. 이하, 데이터나 그 저장 영역의 어드레스 등을 기억하는 기억 장치를 간단히 「기억부」라고 부르기로 한다.
부호화 장치(1)의 기억부에는 음성 음향 신호에 유래하는 주파수 영역의 샘플열의 부호화, 오차의 부호화를 위한 프로그램 등이 기억되어 있다.
복호 장치(2)의 기억부에는 입력된 부호를 복호하기 위한 프로그램 등이 기억되어 있다.
부호화 장치(1)에서는 기억부에 기억된 각 프로그램과 이 각 프로그램의 처리에 필요한 데이터가 필요에 따라서 RAM에 읽어들여져, CPU에서 해석 실행·처리된다. 이 결과, CPU가 소정의 기능(예를 들면, 오차 산출부(18), 오차 부호화부(110), 부호화부(19))을 실현함으로써 부호화가 실현된다.
복호 장치(2)에서는 기억부에 기억된 각 프로그램과 이 각 프로그램의 처리에 필요한 데이터가 필요에 따라 RAM에 읽어들여져, CPU에서 해석 실행·처리된다. 이 결과, CPU가 소정의 기능(예를 들면, 복호부(21))을 실현함으로써 복호가 실현된다.
<변형예 등>
부호화 장치(1)의 양자화부(17)에서는 x(n)/g이 아니라, x(n)/g의 값을 소정의 함수 G로 신축시킨 값 G(x(n)/g)를 사용해도 된다. 구체적으로는 양자화부(17)는 가중치부여 정규화 MDCT 계수열의 각 계수 x(n)[1≤n≤N]를 이득 g로 나눗셈하여 얻어지는 x(n)/g를 함수 G로 신축시킨 값 G(x(n)/g)에 대응하는 정수값, 예를 들면 G(x(n)/g)의 소수점 이하를 반올림 또는 올림 또는 버림하여 얻어지는 정수값 u(n)를 양자화 MDCT 계수로 한다. 이 양자화 MDCT 계수가 부호화부(19)의 부호화의 대상이 된다.
함수 G는 예를 들면 G(h)=sign(h)×|h|a다. sign(h)은 입력된 h의 양과 음의 부호를 출력하는 극성 부호 함수이다. sign(h)은 예를 들면 입력된 h가 정의 수이면 1을 출력하고, 입력된 h가 부의 수이면 -1을 출력한다. |h|는 h의 절대값을 나타낸다. a는 소정의 수이며, 예를 들면 0.75이다.
이 경우, x(n)/g의 값을 소정의 함수 G로 신축시킨 값 G(x(n)/g)가, 특허청구의 범위의 주파수 영역의 샘플열에 대응하게 된다. 또, 오차 산출부(18)가 얻는 양자화 오차 r(n)은 G(x(n)/g)-u(n)이다. 이 양자화 오차 r(n)이 오차 부호화부(110)에서 부호화의 대상이 된다.
또한, 이 경우, 복호 장치(2)의 가산부(25)는 가산에 의해 얻어진 u(n)+q(n)에 대하여 함수 G의 역함수인 G-1=sign(h)×|h|1/a의 처리를 한 값 G-1(u(n)+q(n))에 이득 g를 곱함으로써, 복호 가중치부여 정규화 MDCT 계수 계열 x^(n)를 얻는다. 즉, x^(n)=G-1(u(n)+q(n))*g로 한다. 또한, a=0.75인 경우에는, G-1(h)=sign(h)×|h|1.33으로 한다.
본 발명은 상기 서술한 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적당히 변경이 가능하다. 또, 상기 실시형태에 있어서 설명한 처리는 기재된 순서에 따라 시계열로 실행될 뿐만 아니라, 처리를 실행하는 장치의 처리 능력 또는 필요에 따라서 병렬적으로 또는 개별적으로 실행되는 것으로 해도 된다.
또, 상기 실시형태에 있어서 설명한 하드웨어 엔티티(부호화 장치(1), 복호 장치(2))에 있어서의 처리 기능을 컴퓨터에 의해 실현하는 경우, 하드웨어 엔티티가 가져야 할 기능의 처리 내용은 프로그램에 의해 기술된다. 그리고, 이 프로그램을 컴퓨터로 실행함으로써, 상기 하드웨어 엔티티에 있어서의 처리 기능이 컴퓨터 상에서 실현된다.
이 처리 내용을 기술한 프로그램은 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 기록해 둘 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체로서는, 예를 들면, 자기 기록 장치, 광 디스크, 광 자기 기록 매체, 반도체 메모리 등 어떠한 것이어도 된다. 구체적으로는, 예를 들면, 자기 기록 장치로서 하드 디스크 장치, 플렉서블 디스크, 자기 테이프 등을, 광 디스크로서 DVD(Digital Versatile Disc), DVD-RAM(Random Access Memory), CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory), CD-R(Recordable)/RW(ReWritable) 등을, 광 자기 기록 매체로서 MO(Magneto-Optical disc) 등을, 반도체 메모리로서 EEP-ROM(Electronically Erasable and Programmable-Read Only Memory) 등을 사용할 수 있다.
또, 이 프로그램의 유통은, 예를 들면, 그 프로그램을 기록한 DVD, CD-ROM 등의 가반형 기록 매체를 판매, 양도, 대여하거나 함으로써 행한다. 또한, 이 프로그램을 서버 컴퓨터의 기억 장치에 저장해 두고, 네트워크를 통하여 서버 컴퓨터로부터 다른 컴퓨터에 그 프로그램을 전송함으로써, 이 프로그램을 유통시키는 구성으로 해도 된다.
이러한 프로그램을 실행하는 컴퓨터는, 예를 들면, 우선 가반형 기록 매체에 기록된 프로그램 혹은 서버 컴퓨터로부터 전송된 프로그램을 일단 자기의 기억 장치에 저장한다. 그리고, 처리의 실행시, 이 컴퓨터는 자기의 기록 매체에 저장된 프로그램을 판독하고, 판독한 프로그램에 따른 처리를 실행한다. 또, 이 프로그램의 별도의 실행 형태로서, 컴퓨터가 가반형 기록 매체로부터 직접 프로그램을 판독하고, 그 프로그램에 따른 처리를 실행하는 것으로 해도 되고, 또한, 이 컴퓨터에 서버 컴퓨터로부터 프로그램이 전송될 때마다 차차 수취한 프로그램에 따른 처리를 실행하는 것으로 해도 된다. 또, 서버 컴퓨터로부터 이 컴퓨터로의 프로그램의 전송은 행하지 않고, 그 실행 지시와 결과 취득만에 의해 처리 기능을 실현하는 소위 ASP(Application Service Provider)형의 서비스에 의해, 상기 서술한 처리를 실행하는 구성으로 해도 된다. 또한, 본 형태에 있어서의 프로그램에는 전자계산기에 의한 처리용에 제공하는 정보로서 프로그램에 준하는 것(컴퓨터에 대한 직접적인 지령은 아니지만 컴퓨터의 처리를 규정하는 성질을 가지는 데이터 등)을 포함하는 것으로 한다.
또, 이 형태에서는 컴퓨터 상에서 소정의 프로그램을 실행시킴으로써, 하드웨어 엔티티를 구성하는 것으로 했지만, 이들 처리 내용의 적어도 일부를 하드웨어적으로 실현하는 것으로 해도 된다.

Claims (21)

  1. 소정의 시간 구간의 음향 신호에 유래하는 주파수 영역의 샘플열을 소정의 개수의 비트로 부호화하는 부호화 방법으로서,
    상기 주파수 영역의 샘플열의 각 샘플의 값에 대응하는 정수값을 가변 길이 부호화에 의해 부호화하여 가변 길이 부호를 생성하는 부호화 스텝과,
    상기 주파수 영역의 샘플열의 각 샘플의 값으로부터 그 각 샘플의 값에 대응하는 정수값을 감산한 오차값을 산출하는 오차 산출 스텝과,
    상기 소정의 개수로부터 상기 가변 길이 부호의 비트의 개수를 감산한 개수의 비트인 잉여 비트를 사용하여, 상기 오차값을 부호화하여 오차 부호를 생성하는 오차 부호화 스텝을 포함하고,
    상기 오차 부호화 스텝은 상기 오차값 중 대응하는 상기 정수값이 0이 아닌 오차값을 우선적으로 부호화하는 것을 특징으로 하는 부호화 방법.
  2. 소정의 시간 구간의 음향 신호에 유래하는 주파수 영역의 샘플열을 소정의 개수의 비트로 부호화하는 부호화 방법으로서,
    상기 주파수 영역의 샘플열의 각 샘플의 값에 대응하는 정수값을 가변 길이 부호화에 의해 부호화하여 가변 길이 부호를 생성하는 부호화 스텝과,
    상기 소정의 개수로부터 상기 가변 길이 부호의 비트의 개수를 감산한 개수의 비트인 잉여 비트를 사용하여, 상기 주파수 영역의 샘플열의 각 샘플의 값으로부터 그 각 샘플의 값에 대응하는 정수값을 감산한 오차값의 양과 음의 정보를 1비트로 부호화하여 오차 부호를 생성하는 오차 부호화 스텝을 포함하고,
    상기 오차 부호화 스텝은 상기 오차값 중 대응하는 상기 정수값이 0이 아닌 오차값을 우선적으로 부호화하는 것을 특징으로 하는 부호화 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 오차 부호화 스텝은 상기 오차값의 양과 음의 정보를 1비트로 부호화하는 것을 특징으로 하는 부호화 방법.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    정수값에 따라 정해지는 값을 재구성값의 절대값으로 하고, 상기 재구성값의 절대값을 샘플의 오차값이 정일 때에 대응하는 재구성값으로 하고, 0으로부터 상기 재구성값의 절대값을 감산한 값을 샘플의 오차값이 부일 때에 대응하는 재구성값으로 하여,
    상기 오차 부호화 스텝은 상기 잉여 비트의 수가 상기 오차값의 열을 구성하는 오차 샘플의 수보다 큰 경우에는, 상기 각 오차 샘플에 대응하는 재구성값을 상기 각 오차 샘플의 값으로부터 감산한 값의 양과 음의 정보를 별도의 1비트를 사용하여 추가로 부호화하는 것을 특징으로 하는 부호화 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    정수값이 0이 아닌 경우의 재구성값의 절대값은 정수값이 0인 경우의 재구성값의 절대값보다 큰 것을 특징으로 하는 부호화 방법.
  6. 입력된 소정의 개수의 비트로 구성되는 부호를 복호하는 복호 방법으로서,
    상기 부호에 포함되는 가변 길이 부호를 복호하여 정수값의 열을 생성하는 복호 스텝과,
    상기 소정의 개수로부터 상기 가변 길이 부호의 비트의 개수를 감산한 개수의 비트인 잉여 비트로 구성되는, 상기 부호에 포함되는 오차 부호를 복호하여 얻어지는 오차값과, 상기 정수값의 열의 각 샘플을 가산하는 가산 스텝을 포함하고,
    상기 가산 스텝은 상기 정수값의 열을 구성하는 샘플 중 대응하는 상기 정수값이 0이 아닌 샘플에 대응하는 오차값을 복호하는 것을 특징으로 하는 복호 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    정수값에 따라 정해지는 값을 재구성값의 절대값으로 하여,
    상기 가산 스텝은 상기 오차부호에 포함되는 1비트의 정보로 정해지는 양과 음을 상기 재구성값의 절대값에 대하여 반영시킨 값을 상기 오차값으로 하는 것을 특징으로 하는 복호 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 가산 스텝은 상기 각 샘플에 대응하는 별도의 1비트의 정보가 있는 경우에는, 상기 각 오차값을, 상기 반영시킨 값과, 상기 별도의 1비트의 정보로 정해지는 양과 음을 상기 재구성값의 절대값의 1/2의 값에 대하여 반영시킨 값을 가산한 값으로 하는 것을 특징으로 하는 복호 방법.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    정수값이 0이 아닌 경우의 재구성값의 절대값은 정수값이 0인 경우의 재구성값의 절대값보다 큰 것을 특징으로 하는 복호 방법.
  10. 소정의 시간 구간의 음향 신호에 유래하는 주파수 영역의 샘플열을 소정의 개수의 비트로 부호화하는 부호화 장치로서,
    상기 주파수 영역의 샘플열의 각 샘플의 값에 대응하는 정수값을 가변 길이 부호화에 의해 부호화하여 가변 길이 부호를 생성하는 부호화부와,
    상기 주파수 영역의 샘플열의 각 샘플의 값으로부터 그 각 샘플의 값에 대응하는 정수값을 감산한 오차값을 산출하는 오차 산출부와,
    상기 소정의 개수로부터 상기 가변 길이 부호의 비트의 개수를 감산한 개수의 비트인 잉여 비트를 사용하여, 상기 오차값을 부호화하여 오차 부호를 생성하는 오차 부호화부를 포함하고,
    상기 오차 부호화부는 상기 오차값 중 대응하는 상기 정수값이 0이 아닌 오차값을 우선적으로 부호화하는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
  11. 소정의 시간 구간의 음향 신호에 유래하는 주파수 영역의 샘플열을 소정의 개수의 비트로 부호화하는 부호화 장치로서,
    상기 주파수 영역의 샘플열의 각 샘플의 값에 대응하는 정수값을 가변 길이 부호화에 의해 부호화하여 가변 길이 부호를 생성하는 부호화부와,
    상기 소정의 개수로부터 상기 가변 길이 부호의 비트의 개수를 감산한 개수의 비트인 잉여 비트를 사용하여, 상기 주파수 영역의 샘플열의 각 샘플의 값으로부터 그 각 샘플의 값에 대응하는 정수값을 감산한 오차값의 양과 음의 정보를 1비트로 부호화하여 오차 부호를 생성하는 오차 부호화부를 포함하고,
    상기 오차 부호화부는 상기 오차값 중 대응하는 상기 정수값이 0이 아닌 오차값을 우선적으로 부호화하는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 오차 부호화부는 상기 오차값의 양과 음의 정보를 1비트로 부호화하는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    정수값에 따라 정해지는 값을 재구성값의 절대값으로 하고, 상기 재구성값의 절대값을 샘플의 오차값이 정일 때에 대응하는 재구성값으로 하고, 0으로부터 상기 재구성값의 절대값을 감산한 값을 샘플의 오차값이 부일 때에 대응하는 재구성값으로 하여,
    상기 오차 부호화부는 상기 잉여 비트의 수가 상기 오차값의 열을 구성하는 오차 샘플의 수보다 큰 경우에는, 상기 각 오차 샘플에 대응하는 재구성값을 상기 각 오차 샘플의 값으로부터 감산한 값의 양과 음의 정보를 별도의 1비트를 사용하여 추가로 부호화하는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    정수값이 0이 아닌 경우의 재구성값의 절대값은 정수값이 0인 경우의 재구성값의 절대값보다 큰 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
  15. 입력된 소정의 개수의 비트로 구성되는 부호를 복호하는 복호 장치로서,
    상기 부호에 포함되는 가변 길이 부호를 복호하여 정수값의 열을 생성하는 복호부와,
    상기 소정의 개수로부터 상기 가변 길이 부호의 비트의 개수를 감산한 개수의 비트인 잉여 비트로 구성되는, 상기 부호에 포함되는 오차 부호를 복호하여 얻어지는 오차값과, 상기 정수값의 열의 각 샘플을 가산하는 가산부를 포함하고,
    상기 가산부는 상기 정수값의 열을 구성하는 샘플 중 대응하는 상기 정수값이 0이 아닌 샘플에 대응하는 오차값을 복호하는 것을 특징으로 하는 복호 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    정수값에 따라 정해지는 값을 재구성값의 절대값으로 하여,
    상기 가산부는 상기 오차부호에 포함되는 1비트의 정보로 정해지는 양과 음을 상기 재구성값의 절대값에 대하여 반영시킨 값을 상기 오차값으로 하는 것을 특징으로 하는 복호 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 가산부는 상기 각 샘플에 대응하는 별도의 1비트의 정보가 있는 경우에는, 상기 각 오차값을, 상기 반영시킨 값과, 상기 별도의 1비트의 정보로 정해지는 양과 음을 상기 재구성값의 절대값의 1/2의 값에 대하여 반영시킨 값을 가산한 값으로 하는 것을 특징으로 하는 복호 장치.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    정수값이 0이 아닌 경우의 재구성값의 절대값은 정수값이 0인 경우의 재구성값의 절대값보다 큰 것을 특징으로 하는 복호 장치.
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 제 1 항, 제 2 항, 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 방법의 각 스텝을 컴퓨터에 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
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