KR20140050054A - 부호화 장치 및 방법, 복호 장치 및 방법, 및 프로그램 - Google Patents

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KR20140050054A
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    • G10L21/038—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation using band spreading techniques

Abstract

본 기술은, 음질을 향상시킬 수 있도록 하는 부호화 장치 및 방법, 복호 장치 및 방법, 및 프로그램에 관한 것이다. QMF 서브 밴드 파워 산출부는, 입력 신호를 구성하는 복수의 QMF 서브 밴드 중, 고역의 QMF 서브 밴드의 QMF 서브 밴드 신호의 파워를 산출한다. 고역 서브 밴드 파워 산출부는, 고역의 몇개의 QMF 서브 밴드를 포함하는 서브 밴드에 대해서, 큰 QMF 서브 밴드 파워에, 보다 큰 가중치가 부여되는 연산을 행하고, 서브 밴드의 고역 서브 밴드 파워를 산출한다. 다중화 회로는, 고역 서브 밴드 파워에 기초하여 선택된, 입력 신호의 고역 성분을 추정에 의해 얻기 위한 정보를 부호화하여 얻어지는 고역 부호화 데이터와, 입력 신호의 저역 성분을 부호화하여 얻어진 저역 부호화 데이터를 다중화하여 출력한다. 본 기술은, 부호화 장치에 적용할 수 있다.

Description

부호화 장치 및 방법, 복호 장치 및 방법, 및 프로그램{ENCODING DEVICE AND METHOD, DECODING DEVICE AND METHOD, AND PROGRAM}
본 기술은 부호화 장치 및 방법, 복호 장치 및 방법, 및 프로그램에 관한 것으로, 특히, 음질을 향상시킬 수 있도록 한 부호화 장치 및 방법, 복호 장치 및 방법, 및 프로그램에 관한 것이다.
종래, 음성 신호의 부호화 방법으로서, HE-AAC(High Efficiency MPEG(Moving Picture Experts Group) 4AAC(Advanced Audio Coding))(국제 표준 규격 ISO/IEC14496-3)가 알려져 있다.
이 부호화 방법에서는, SBR(Spectral Band Replication)이라고 불리는 고역 특징 부호화 기술이 사용되고 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). SBR에서는, 음성 신호의 부호화 시에, 부호화된 음성 신호의 저역 성분과 함께, 음성 신호의 고역 성분을 생성하기 위한 SBR 정보가 출력된다. 구체적으로는, 고역 성분의 스케일 팩터 밴드라고 불리는 각 주파수 대역 파워(에너지)가 양자화된 것이 SBR 정보로 된다.
또한, 복호 장치에서는, 부호화된 음성 신호의 저역 성분이 복호됨과 함께, 복호에 의해 얻어진 저역 신호와 SBR 정보가 사용되어 고역 신호가 생성되고, 저역 신호와 고역 신호를 포함하는 음성 신호가 얻어진다.
일본 특허 공표 제2001-521648호 공보
그러나 상술한 기술에서는, 고역의 스케일 팩터 밴드를 구성하는 각 주파수 대역 파워의 평균값을, 그 스케일 팩터 밴드의 파워로 하고 있었기 때문에, 복호시에 원래의 신호의 파워를 재현할 수 없게 되어버리는 일이 있었다. 그러한 경우, 복호에 의해 얻어진 음성 신호의 명료도가 상실되어, 청감상의 음질의 열화가 발생해버린다.
본 기술은, 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 음질을 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.
본 기술의 제1 측면의 부호화 장치는, 입력 신호의 대역 분할을 행하여, 상기 입력 신호의 고역측의 제1 서브 밴드의 제1 서브 밴드 신호를 생성하는 서브 밴드 분할부와, 상기 제1 서브 밴드 신호에 기초하여, 상기 제1 서브 밴드 신호의 제1 서브 밴드 파워를 산출하는 제1 서브 밴드 파워 산출부와, 보다 큰 상기 제1 서브 밴드 파워에 보다 큰 가중치가 부여되는 연산을 행하여, 연속되는 몇개의 상기 제1 서브 밴드를 포함하는 제2 서브 밴드의 신호의 제2 서브 밴드 파워를 산출하는 제2 서브 밴드 파워 산출부와, 상기 제2 서브 밴드 파워에 기초하여, 상기 입력 신호의 고역 신호를 추정에 의해 얻기 위한 데이터를 생성하는 생성부와, 상기 입력 신호의 저역 신호를 부호화하여 저역 부호화 데이터를 생성하는 저역 부호화부와, 상기 데이터와 상기 저역 부호화 데이터를 다중화하여 출력 부호열을 생성하는 다중화부를 구비한다.
부호화 장치에는 또한, 상기 입력 신호 또는 상기 저역 신호로부터 얻어지는 특징량에 기초하여, 상기 제2 서브 밴드 파워의 추정값인 의사 고역 서브 밴드 파워를 산출하는 의사 고역 서브 밴드 파워 산출부를 설치하고, 상기 생성부에는, 상기 제2 서브 밴드 파워와 상기 의사 고역 서브 밴드 파워를 비교시켜서, 상기 데이터를 생성시킬 수 있다.
상기 의사 고역 서브 밴드 파워 산출부에는, 상기 특징량과, 미리 준비된추정 계수에 기초하여 상기 의사 고역 서브 밴드 파워를 산출시키고, 상기 생성부에는, 복수의 상기 추정 계수 중 어느 하나를 얻기 위한 상기 데이터를 생성시킬 수 있다.
부호화 장치에는 또한, 상기 데이터를 부호화하여 고역 부호화 데이터를 생성하는 고역 부호화부를 설치하고, 상기 다중화부에는, 상기 고역 부호화 데이터와 상기 저역 부호화 데이터를 다중화시켜서 상기 출력 부호열을 생성시킬 수 있다.
상기 제2 서브 밴드 파워 산출부에는, 상기 제1 서브 밴드 파워의 m승값의 평균값을 1/m승함으로써 상기 제2 서브 밴드 파워를 산출시킬 수 있다.
상기 제2 서브 밴드 파워 산출부에는, 상기 제1 서브 밴드 파워가 클수록 보다 값이 커지는 가중치를 사용하여, 상기 제1 서브 밴드 파워의 가중치 부여 평균값을 구함으로써 상기 제2 서브 밴드 파워를 산출시킬 수 있다.
본 기술의 제1 측면의 부호화 방법 또는 프로그램은, 입력 신호의 대역 분할을 행하여, 상기 입력 신호의 고역측의 제1 서브 밴드의 제1 서브 밴드 신호를 생성하고, 상기 제1 서브 밴드 신호에 기초하여, 상기 제1 서브 밴드 신호의 제1 서브 밴드 파워를 산출하고, 보다 큰 상기 제1 서브 밴드 파워에 보다 큰 가중치가 부여되는 연산을 행하여, 연속되는 몇개의 상기 제1 서브 밴드를 포함하는 제2 서브 밴드의 신호의 제2 서브 밴드 파워를 산출하고, 상기 제2 서브 밴드 파워에 기초하여, 상기 입력 신호의 고역 신호를 추정에 의해 얻기 위한 데이터를 생성하고, 상기 입력 신호의 저역 신호를 부호화하여 저역 부호화 데이터를 생성하고, 상기 데이터와 상기 저역 부호화 데이터를 다중화하여 출력 부호열을 생성하는 스텝을 포함한다.
본 기술의 제1 측면에 있어서는, 입력 신호의 대역 분할이 행하여져서, 상기 입력 신호의 고역측의 제1 서브 밴드의 제1 서브 밴드 신호가 생성되고, 상기 제1 서브 밴드 신호에 기초하여, 상기 제1 서브 밴드 신호의 제1 서브 밴드 파워가 산출되고, 보다 큰 상기 제1 서브 밴드 파워에 보다 큰 가중치가 부여되는 연산이 행하여져서, 연속되는 몇개의 상기 제1 서브 밴드를 포함하는 제2 서브 밴드의 신호의 제2 서브 밴드 파워가 산출되고, 상기 제2 서브 밴드 파워에 기초하여, 상기 입력 신호의 고역 신호를 추정에 의해 얻기 위한 데이터가 생성되고, 상기 입력 신호의 저역 신호가 부호화되어 저역 부호화 데이터가 생성되고, 상기 데이터와 상기 저역 부호화 데이터가 다중화되어 출력 부호열이 생성된다.
본 기술의 제2 측면의 복호 장치는, 입력 신호의 고역측의 제1 서브 밴드의 제1 서브 밴드 파워 중, 보다 큰 상기 제1 서브 밴드 파워에 보다 큰 가중치가 부여되는 연산이 행하여져서, 연속되는 몇개의 상기 제1 서브 밴드를 포함하는 제2 서브 밴드의 신호의 제2 서브 밴드 파워가 산출되고, 상기 제2 서브 밴드 파워에 기초하여 생성된, 상기 입력 신호의 고역 신호를 추정에 의해 얻기 위한 데이터와, 상기 입력 신호의 저역 신호를 부호화하여 얻어진 저역 부호화 데이터에, 입력 부호열을 비다중화하는 비다중화부와, 상기 저역 부호화 데이터를 복호하여 저역 신호를 생성하는 저역 복호부와, 상기 데이터로부터 얻어진 추정 계수와, 상기 복호로 얻어진 저역 신호에 기초하여 고역 신호를 생성하는 고역 신호 생성부와, 생성된 고역 신호와, 상기 복호로 얻어진 저역 신호에 기초하여 출력 신호를 생성하는 합성부를 구비한다.
상기 고역 신호 생성부에는, 상기 복호로 얻어진 저역 신호로부터 얻어진 특징량과 상기 추정 계수에 기초하여, 상기 제2 서브 밴드 파워의 추정값을 산출시키고, 상기 제2 서브 밴드 파워의 추정값과 상기 복호로 얻어진 저역 신호에 기초하여 고역 신호를 생성시킬 수 있다.
복호 장치에는 또한, 상기 데이터를 복호하여 상기 추정 계수를 얻는 고역 복호부를 설치할 수 있다.
상기 입력 신호 또는 상기 입력 신호의 저역 신호로부터 얻어지는 특징량에 기초하여, 상기 제2 서브 밴드 파워의 추정값인 의사 고역 서브 밴드 파워가 산출되고, 상기 제2 서브 밴드 파워와 상기 의사 고역 서브 밴드 파워가 비교되어, 상기 데이터가 생성되도록 할 수 있다.
상기 입력 신호 또는 상기 입력 신호의 저역 신호로부터 얻어진 특징량과, 미리 준비된 상기 추정 계수에 기초하여 상기 의사 고역 서브 밴드 파워가 산출되고, 복수의 상기 추정 계수 중 어느 하나를 얻기 위한 상기 데이터가 생성되도록 할 수 있다.
상기 제1 서브 밴드 파워의 m승값의 평균값을 1/m승함으로써 상기 제2 서브 밴드 파워가 산출되도록 할 수 있다.
상기 제1 서브 밴드 파워가 클수록 보다 값이 커지는 가중치를 사용하여, 상기 제1 서브 밴드 파워의 가중치 부여 평균값을 구함으로써 상기 제2 서브 밴드 파워가 산출되도록 할 수 있다.
본 기술의 제2 측면의 복호 방법 또는 프로그램은, 입력 신호의 고역측의 제1 서브 밴드의 제1 서브 밴드 파워 중, 보다 큰 상기 제1 서브 밴드 파워에 보다 큰 가중치가 부여되는 연산이 행하여져서, 연속되는 몇개의 상기 제1 서브 밴드를 포함하는 제2 서브 밴드의 신호의 제2 서브 밴드 파워가 산출되고, 상기 제2 서브 밴드 파워에 기초하여 생성된, 상기 입력 신호의 고역 신호를 추정에 의해 얻기 위한 데이터와, 상기 입력 신호의 저역 신호를 부호화하여 얻어진 저역 부호화 데이터에, 입력 부호열을 비다중화하고, 상기 저역 부호화 데이터를 복호하여 저역 신호를 생성하고, 상기 데이터로부터 얻어진 추정 계수와, 상기 복호로 얻어진 저역 신호에 기초하여 고역 신호를 생성하고, 생성된 고역 신호와, 상기 복호로 얻어진 저역 신호에 기초하여 출력 신호를 생성하는 스텝을 포함한다.
본 기술의 제2 측면에 있어서는, 입력 신호의 고역측의 제1 서브 밴드의 제1 서브 밴드 파워 중, 보다 큰 상기 제1 서브 밴드 파워에 보다 큰 가중치가 부여되는 연산이 행하여져서, 연속되는 몇개의 상기 제1 서브 밴드를 포함하는 제2 서브 밴드의 신호의 제2 서브 밴드 파워가 산출되고, 상기 제2 서브 밴드 파워에 기초하여 생성된, 상기 입력 신호의 고역 신호를 추정에 의해 얻기 위한 데이터와, 상기 입력 신호의 저역 신호를 부호화하여 얻어진 저역 부호화 데이터에, 입력 부호열이 비다중화되고, 상기 저역 부호화 데이터가 복호되어 저역 신호가 생성되고, 상기 데이터로부터 얻어진 추정 계수와, 상기 복호로 얻어진 저역 신호에 기초하여 고역 신호가 생성되고, 생성된 고역 신호와, 상기 복호로 얻어진 저역 신호에 기초하여 출력 신호가 생성된다.
본 기술의 제1 측면 및 제2 측면에 의하면, 음질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 입력 신호의 서브 밴드에 대하여 설명하기 위한 도면.
도 2는 서브 밴드와 QMF 서브 밴드에 대하여 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 기술을 적용한 부호화 장치의 구성예를 도시하는 도면.
도 4는 부호화 처리에 대하여 설명하는 플로우차트.
도 5는 복호 장치의 구성예를 도시하는 도면.
도 6은 컴퓨터의 구성예를 도시하는 도면.
이하, 도면을 참조하여, 본 기술을 적용한 실시 형태에 대하여 설명한다.
<본 기술의 개요>
[입력 신호의 부호화에 대해서]
본 기술은, 예를 들어 음악 신호 등의 음성 신호를 입력 신호로서, 입력 신호의 부호화를 행하는 것이다.
입력 신호의 부호화를 행하는 부호화 장치에서는, 부호화 시에 있어서 도 1에 도시하는 바와 같이, 입력 신호가 소정의 대역 폭의 복수의 주파수 대역(이하, 서브 밴드라고 칭함)의 서브 밴드 신호로 분할되어 각 처리가 행하여진다. 또한, 도 1에 있어서, 종축은 입력 신호의 각 주파수의 파워를 나타내고 있고, 횡축은 입력 신호의 각 주파수를 나타내고 있다. 또한, 곡선 C11은 입력 신호의 각 주파수 성분의 파워를 나타내고 있고, 도면 중, 세로 방향의 점선은 각 서브 밴드의 경계 위치를 나타내고 있다.
부호화 장치에서는, 입력 신호의 주파수 성분 중, 미리 정해진 주파수 이하의 저역측의 성분이, 소정의 부호화 방식에 의해 부호화되고, 저역 부호화 데이터가 생성된다.
도 1의 예에서는, 각 서브 밴드를 특정하는 인덱스가 sb인 서브 밴드 sb의 상한의 주파수 이하의 주파수의 서브 밴드가 입력 신호의 저역 성분으로 되어 있고, 서브 밴드 sb의 상한의 주파수보다도 높은 주파수의 서브 밴드가 입력 신호의 고역 성분으로 되어 있다.
저역 부호화 데이터가 얻어지면, 다음으로 입력 신호의 저역 성분과 고역 성분에 기초하여, 고역 성분의 각 서브 밴드의 서브 밴드 신호를 재현하기 위한 정보가 생성되고, 그 정보가, 적절히, 소정의 부호화 방식에 의해 부호화되어 고역 부호화 데이터가 생성된다.
구체적으로는, 주파수 방향으로 연속해서 배열되는 저역측의 가장 주파수가 높은 4개의 서브 밴드 sb-3 내지 서브 밴드 sb의 성분과, 고역측의 연속해서 배열되는 (eb-(sb+1)+1)개의 서브 밴드 sb+1 내지 서브 밴드 eb의 성분으로부터, 고역 부호화 데이터가 생성된다.
여기서, 서브 밴드 sb+1은 서브 밴드 sb에 인접하는, 가장 저역측에 위치하는 고역의 서브 밴드이며, 서브 밴드 eb는, 연속해서 배열되는 서브 밴드 sb+1 내지 서브 밴드 eb 중 가장 주파수가 높은 서브 밴드이다.
고역 성분의 부호화에서 얻어지는 고역 부호화 데이터는, 고역측의 서브 밴드 ib(단, sb+1≤ib≤eb)의 서브 밴드 신호를 추정에 의해 생성하기 위한 정보이며, 고역 부호화 데이터에는, 각 서브 밴드 신호의 추정에 사용되는 추정 계수를 얻기 위한 계수 인덱스가 포함되어 있다.
즉, 서브 밴드 ib의 서브 밴드 신호의 추정에는, 저역측의 서브 밴드 kb(단, sb-3≤kb≤sb)의 서브 밴드 신호의 파워에 승산되는 계수 Aib(kb)와, 상수항인 계수 Bib를 포함하는 추정 계수가 사용된다. 고역 부호화 데이터에 포함되는 계수 인덱스는, 각 서브 밴드 ib의 계수 Aib(kb)와 계수 Bib를 포함하는 추정 계수의 세트를 얻기 위한 정보, 예를 들어 추정 계수의 세트를 특정하는 정보이다.
보다 상세하게는, 고역 부호화 데이터의 생성 시에는, 저역측의 각 서브 밴드 kb의 서브 밴드 신호의 파워(이하, 저역 서브 밴드 파워라고도 칭함)에 계수 Aib(kb)가 승산된다. 그리고, 계수 Aib(kb)가 승산된 저역 서브 밴드 파워의 총합에 계수 Bib가 가산되고, 고역측의 서브 밴드 ib의 서브 밴드 신호의 파워의 추정값인 의사 고역 서브 밴드 파워가 산출된다.
또한, 고역측의 각 서브 밴드의 의사 고역 서브 밴드 파워와, 실제의 고역측의 각 서브 밴드의 서브 밴드 신호의 파워가 비교되어, 그 비교 결과로부터 최적인 추정 계수가 선택되고, 선택된 추정 계수의 계수 인덱스를 포함하는 데이터가 부호화되어, 고역 부호화 데이터로 된다.
이상과 같이 하여 저역 부호화 데이터와 고역 부호화 데이터가 얻어지면, 그들 저역 부호화 데이터와 고역 부호화 데이터가 다중화되어 출력 부호열로 되고, 출력된다.
또한, 출력 부호열의 공급을 받은 복호 장치는, 저역 부호화 데이터를 복호하여 저역측의 각 서브 밴드의 서브 밴드 신호를 포함하는 복호 저역 신호를 얻음과 함께, 복호 저역 신호와, 고역 부호화 데이터를 복호하여 얻어진 정보로부터 고역측의 각 서브 밴드의 서브 밴드 신호를 추정에 의해 생성한다. 그리고, 복호 장치는, 추정에 의해 얻어진 고역측의 각 서브 밴드의 서브 밴드 신호를 포함하는 복호 고역 신호와, 복호 저역 신호로부터 출력 신호를 생성한다. 이와 같이 하여 얻어진 출력 신호는, 부호화된 입력 신호를 복호함으로써 얻어진 신호이다.
[QMF 서브 밴드에 대해서]
또한, 상술한 바와 같이 부호화 장치에서는, 입력 신호가 각 서브 밴드의 성분으로 분할되어 처리되지만, 보다 상세하게는, 각 서브 밴드의 파워는, 서브 밴드보다도 대역 폭이 좁은 대역의 성분으로부터 산출된다.
예를 들어 도 2에 도시하는 바와 같이, 부호화 장치에서는, 입력 신호가 QMF(Quadrature Mirror Filter) 분석 필터를 사용한 필터 처리에 의해, 상술한 서브 밴드보다도 대역 폭이 좁은 QMF 서브 밴드의 신호(이하, QMF 서브 밴드 신호라고 칭함)로 분할된다. 그리고, 몇개의 QMF 서브 밴드가 묶여서 1개의 서브 밴드로 된다.
또한, 도 2에 있어서, 종축은 입력 신호의 각 주파수의 파워를 나타내고 있고, 횡축은 입력 신호의 각 주파수를 나타내고 있다. 또한, 곡선 C12는 입력 신호의 각 주파수 성분의 파워를 나타내고 있고, 도면 중, 세로 방향의 점선은 각 서브 밴드의 경계 위치를 나타내고 있다.
도 2의 예에서는, P11 내지 P17 각각은, 각 서브 밴드의 파워(이하, 서브 밴드 파워라고도 칭함)를 나타내고 있다. 예를 들어, 도면 중, 우측에 도시하는 바와 같이 1개의 서브 밴드는, 3개의 QMF 서브 밴드 ib0 내지 QMF 서브 밴드 ib2로 구성된다.
따라서, 예를 들어 서브 밴드 파워 P17을 산출하는 경우에는, 우선 그 서브 밴드를 구성하는 QMF 서브 밴드 ib0 내지 QMF 서브 밴드 ib2의 각 QMF 서브 밴드의 파워(이하, QMF 서브 밴드 파워라고도 칭함)가 산출된다. 즉, QMF 서브 밴드 ib0 내지 QMF 서브 밴드 ib2에 대해서, QMF 서브 밴드 파워 Q11 내지 QMF 서브 밴드 파워 Q13이 산출된다.
그리고, 이들 QMF 서브 밴드 파워 Q11 내지 QMF 서브 밴드 파워 Q13에 기초하여, 서브 밴드 파워 P17이 산출된다.
구체적으로는 예를 들어, 인덱스가 ibQMF인 프레임 J의 QMF 서브 밴드 신호가sigQMF(ibQMF, n)이며, 1프레임에 있어서의 QMF 서브 밴드 신호의 샘플수가 FSIZEQMF인 것으로 한다. 여기서, 인덱스 ibQMF는, 도 2에 있어서의 인덱스 ib0, ib1, ib2에 상당한다.
이 경우, QMF 서브 밴드 ibQMF의 QMF 서브 밴드 파워 powerQMF(ibQMF, J)는, 다음 식(1)에 의해 구해진다.
Figure pct00001
즉, QMF 서브 밴드 파워 powerQMF(ibQMF, J)는 프레임 J의 QMF 서브 밴드 신호의 각 샘플의 샘플값의 제곱 평균값에 의해 구해진다. 또한, QMF 서브 밴드 신호sigQMF(ibQMF, n)에 있어서의 n은, 이산 시간의 인덱스를 나타내고 있다.
또한, 각 QMF 서브 밴드의 QMF 서브 밴드 파워 powerQMF(ibQMF, J)로부터, 고역측의 서브 밴드 ib의 서브 밴드 파워를 구하는 방법으로서, 다음 식(2)의 계산에 의해 서브 밴드 파워 power(ib, J)을 산출하는 방법이 생각된다.
Figure pct00002
또한, 식(2)에 있어서, start(ib) 및 end(ib)는 각각 서브 밴드 ib를 구성하는 QMF 서브 밴드 중, 가장 주파수가 낮은 QMF 서브 밴드 및 가장 주파수가 높은 QMF 서브 밴드의 인덱스를 나타내고 있다. 예를 들어, 도 2의 예에서는, 우측 단부의 서브 밴드의 인덱스를 ib라 하면, start(ib)=ib0, end(ib)=ib2이다.
따라서, 서브 밴드 파워 power(ib, J)은 서브 밴드 ib를 구성하는 각 QMF 서브 밴드의 QMF 서브 밴드 파워의 평균값을 대수화함으로써 구해진다.
식(2)의 연산에 의해 서브 밴드 파워가 요구되는 경우, 예를 들어 서브 밴드 파워 P17은, QMF 서브 밴드 파워 Q11 내지 QMF 서브 밴드 파워 Q13의 평균값을 대수화함으로써 산출되게 된다. 그러한 경우, 예를 들어 도 2에 도시하는 바와 같이 서브 밴드 파워 P17은, QMF 서브 밴드 파워 Q11이나 QMF 서브 밴드 파워 Q13보다 크고, QMF 서브 밴드 파워 Q12보다도 작아진다.
부호화 시에는, 고역측의 각 서브 밴드의 서브 밴드 파워(이하, 고역 서브 밴드 파워라고도 칭함)와, 의사 고역 서브 밴드 파워가 비교되어, 고역 서브 밴드 파워에 가장 가까운 의사 고역 서브 밴드 파워가 얻어지는 추정 계수가 선택된다. 그리고, 선택된 추정 계수의 계수 인덱스가 고역 부호화 데이터에 포함된다.
복호측에서는, 고역 부호화 데이터에 포함되는 계수 인덱스로 특정되는 추정 계수와, 저역 서브 밴드 파워로부터 고역측의 각 서브 밴드의 의사 고역 서브 밴드 파워가 생성되고, 의사 고역 서브 밴드 파워로부터 고역측의 각 서브 밴드의 서브 밴드 신호가 추정에 의해 구해진다.
그런데, QMF 서브 밴드 ib1과 같이, QMF 서브 밴드 파워 Q12가 서브 밴드 파워 P17보다도 큰 대역에서는, 복호시에 원래의 입력 신호의 파워를 재현할 수 없게 되어버린다. 즉, 원래의 QMF 서브 밴드 신호의 파워를 재현할 수 없게 되어버리고, 그 결과, 복호에 의해 얻어진 음성 신호의 명료도가 상실되고, 청감상의 음질의 열화가 발생해버린다.
본 출원인에 의한 해석에서는, 각 서브 밴드를 구성하는 QMF 서브 밴드 중, 보다 큰 QMF 서브 밴드 파워에 값이 근접하도록 서브 밴드 파워를 구함으로써, 음질의 열화를 억제할 수 있다고 알려져 있다. 보다 큰 QMF 서브 밴드 파워를 갖는 QMF 서브 밴드 쪽이, 청감상의 음질을 결정하는 요소로서의 비중이 크기 때문이다.
그래서, 본 기술을 적용한 부호화 장치는, 서브 밴드 파워의 산출 시에, 보다 큰 QMF 서브 밴드 파워에 보다 큰 가중치가 부여되는 연산을 행하여, 서브 밴드 파워의 값이, 큰 값의 QMF 서브 밴드 파워에 보다 가까운 값이 되도록 한다. 이에 의해, 복호시에 원래의 입력 신호의 음질에 보다 가까운 음성 신호가 얻어지게 된다. 즉, QMF 서브 밴드 파워가 큰 QMF 서브 밴드에 대해서, 복호시에 원래의 QMF 서브 밴드 신호의 파워에 보다 가까운 파워가 재현되게 되어, 청감상의 음질이 향상된다.
<제1 실시 형태>
[부호화 장치의 구성예]
이어서, 이상에 있어서 설명한 입력 신호의 부호화 기술의 구체적인 실시 형태에 대하여 설명한다. 우선, 입력 신호의 부호화를 행하는 부호화 장치의 구성에 대하여 설명한다. 도 3은, 부호화 장치의 구성예를 도시하는 도면이다.
부호화 장치(11)는, 저역 통과 필터(31), 저역 부호화 회로(32), QMF 서브 밴드 분할 회로(33), 특징량 산출 회로(34), 의사 고역 서브 밴드 파워 산출 회로(35), 의사 고역 서브 밴드 파워 차분 산출 회로(36), 고역 부호화 회로(37) 및 다중화 회로(38)로 구성된다. 부호화 장치(11)에서는, 부호화 대상의 입력 신호가 저역 통과 필터(31) 및 QMF 서브 밴드 분할 회로(33)에 공급된다.
저역 통과 필터(31)는, 공급된 입력 신호를 소정의 차단 주파수로 필터링하고, 그 결과 얻어진, 차단 주파수보다 저역의 신호(이하, 저역 신호라고 칭함)를 저역 부호화 회로(32), QMF 서브 밴드 분할 회로(33) 및 특징량 산출 회로(34)에 공급한다.
저역 부호화 회로(32)는, 저역 통과 필터(31)로부터의 저역 신호를 부호화하고, 그 결과 얻어진 저역 부호화 데이터를 다중화 회로(38)에 공급한다.
QMF 서브 밴드 분할 회로(33)는, 저역 통과 필터(31)로부터의 저역 신호를 복수의 QMF 서브 밴드 신호로 등분할하고, 이에 의해 얻어진 QMF 서브 밴드 신호(이하, 저역 QMF 서브 밴드 신호라고도 칭함)를 특징량 산출 회로(34)에 공급한다.
또한, QMF 서브 밴드 분할 회로(33)는, 공급된 입력 신호를 복수의 QMF 서브 밴드 신호로 등분할하고, 이에 의해 얻어진 QMF 서브 밴드 신호 중, 고역측의 소정의 대역에 포함되는 각 QMF 서브 밴드의 QMF 서브 밴드 신호를, 의사 고역 서브 밴드 파워 차분 산출 회로(36)에 공급한다. 또한, 이하, QMF 서브 밴드 분할 회로(33)로부터 의사 고역 서브 밴드 파워 차분 산출 회로(36)에 공급되는 각 QMF 서브 밴드의 QMF 서브 밴드 신호를, 고역 QMF 서브 밴드 신호라고도 칭한다.
특징량 산출 회로(34)는, 저역 통과 필터(31)로부터의 저역 신호 또는 QMF 서브 밴드 분할 회로(33)로부터의 저역 QMF 서브 밴드 신호 중 적어도 어느 하나에 기초하여 특징량을 산출하고, 의사 고역 서브 밴드 파워 산출 회로(35)에 공급한다.
의사 고역 서브 밴드 파워 산출 회로(35)는, 특징량 산출 회로(34)로부터의 특징량에 기초하여, 고역측의 각 서브 밴드의 서브 밴드 신호(이하, 고역 서브 밴드 신호라고도 칭함)의 파워의 추정값인 의사 고역 서브 밴드 파워를 산출하고, 의사 고역 서브 밴드 파워 차분 산출 회로(36)에 공급한다. 또한, 의사 고역 서브 밴드 파워 산출 회로(35)에는, 통계 학습에 의해 얻어진 추정 계수의 세트가 복수 기록되어 있고, 의사 고역 서브 밴드 파워는, 추정 계수와 특징량에 기초하여 산출된다.
의사 고역 서브 밴드 파워 차분 산출 회로(36)는, QMF 서브 밴드 분할 회로(33)로부터의 고역 QMF 서브 밴드 신호와, 의사 고역 서브 밴드 파워 산출 회로(35)로부터의 의사 고역 서브 밴드 파워에 기초하여 복수의 추정 계수 중에서 최적인 추정 계수를 선택한다.
의사 고역 서브 밴드 파워 차분 산출 회로(36)는, QMF 서브 밴드 파워 산출부(51) 및 고역 서브 밴드 파워 산출부(52)를 구비하고 있다.
QMF 서브 밴드 파워 산출부(51)는, 고역 QMF 서브 밴드 신호에 기초하여, 고역측의 각 QMF 서브 밴드의 QMF 서브 밴드 파워를 산출한다. 고역 서브 밴드 파워 산출부(52)는, QMF 서브 밴드 파워에 기초하여, 고역측의 각 서브 밴드의 고역 서브 밴드 파워를 산출한다.
또한, 의사 고역 서브 밴드 파워 차분 산출 회로(36)는, 의사 고역 서브 밴드 파워와 고역 서브 밴드 파워에 기초하여, 입력 신호의 실제의 고역 성분과, 추정 계수를 사용하여 추정된 고역 성분의 오차를 나타내는 평가값을 산출한다. 이 평가값은, 추정 계수에 의한 고역 성분의 추정 정밀도를 나타내고 있다.
의사 고역 서브 밴드 파워 차분 산출 회로(36)는, 각 추정 계수에 대하여 구해진 평가값에 기초하여, 복수의 추정 계수로부터 1개의 추정 계수를 선택하고, 선택한 추정 계수를 특정하는 계수 인덱스를 고역 부호화 회로(37)에 공급한다.
고역 부호화 회로(37)는, 의사 고역 서브 밴드 파워 차분 산출 회로(36)로부터 공급된 계수 인덱스를 부호화하고, 그 결과 얻어지는 고역 부호화 데이터를 다중화 회로(38)에 공급한다. 다중화 회로(38)은 저역 부호화 회로(32)로부터의 저역 부호화 데이터와, 고역 부호화 회로(37)로부터의 고역 부호화 데이터를 다중화하고, 출력 부호열로서 출력한다.
[부호화 처리의 설명]
도 3에 도시한 부호화 장치(11)는, 입력 신호가 공급되어, 입력 신호의 부호화가 지시되면 부호화 처리를 행하여, 복호 장치에 출력 부호열을 출력한다. 이하, 도 4의 플로우차트를 참조하여, 부호화 장치(11)에 의한 부호화 처리에 대하여 설명한다. 또한, 이 부호화 처리는, 입력 신호를 구성하는 프레임마다 행하여진다.
스텝 S11에 있어서, 저역 통과 필터(31)는, 공급된 처리 대상의 프레임의 입력 신호를 저역 통과 필터에 의해 소정의 차단 주파수로 필터링하고, 그 결과 얻어진 저역 신호를 저역 부호화 회로(32), QMF 서브 밴드 분할 회로(33) 및 특징량 산출 회로(34)에 공급한다.
스텝 S12에 있어서, 저역 부호화 회로(32)는, 저역 통과 필터(31)로부터 공급된 저역 신호를 부호화하고, 그 결과 얻어진 저역 부호화 데이터를 다중화 회로(38)에 공급한다.
스텝 S13에 있어서, QMF 서브 밴드 분할 회로(33)는, QMF 분석 필터를 사용한 필터 처리에 의해, 입력 신호 및 저역 신호를 복수의 QMF 서브 밴드 신호로 등분할한다.
즉, QMF 서브 밴드 분할 회로(33)는, 공급된 입력 신호를 각 QMF 서브 밴드의 QMF 서브 밴드 신호로 분할한다. 그리고, QMF 서브 밴드 분할 회로(33)는, 그 결과 얻어진 고역측의 서브 밴드 sb+1로부터 서브 밴드 eb까지의 대역을 구성하는 각 QMF 서브 밴드의 고역 QMF 서브 밴드 신호를 의사 고역 서브 밴드 파워 차분 산출 회로(36)에 공급한다.
또한, QMF 서브 밴드 분할 회로(33)는, 저역 통과 필터(31)로부터 공급된 저역 신호를 각 QMF 서브 밴드의 QMF 서브 밴드 신호로 분할한다. 그리고, QMF 서브 밴드 분할 회로(33)는, 그 결과 얻어진 저역측의 서브 밴드 sb-3으로부터 서브 밴드 sb까지의 대역을 구성하는 각 QMF 서브 밴드의 저역 QMF 서브 밴드 신호를 특징량 산출 회로(34)에 공급한다.
스텝 S14에 있어서, 특징량 산출 회로(34)는, 저역 통과 필터(31)로부터의 저역 신호 또는 QMF 서브 밴드 분할 회로(33)로부터의 저역 QMF 서브 밴드 신호 중 적어도 어느 하나에 기초하여 특징량을 산출하고, 의사 고역 서브 밴드 파워 산출 회로(35)에 공급한다.
예를 들어, 특징량으로서 각 저역 서브 밴드 신호의 파워(저역 서브 밴드 파워)가 산출된다.
구체적으로는, 특징량 산출 회로(34)는, 상술한 식(1)과 마찬가지의 계산을 행함으로써, 저역측의 각 QMF 서브 밴드의 QMF 서브 밴드 파워를 산출한다. 즉, 특징량 산출 회로(34)는, 1프레임분의 저역 QMF 서브 밴드 신호를 구성하는 각 샘플의 샘플값의 제곱 평균값을 구하여, QMF 서브 밴드 파워로 한다.
또한, 특징량 산출 회로(34)는, 상술한 식(2)와 마찬가지의 계산을 행함으로써, 데시벨로 표현되는 처리 대상의 프레임 J의 저역의 서브 밴드 ib(단, sb-3≤ib≤sb)의 서브 밴드 파워 power(ib, J)를 산출한다. 즉, 각 서브 밴드를 구성하는 QMF 서브 밴드의 QMF 서브 밴드 파워의 평균값을 대수화함으로써, 저역 서브 밴드 파워가 산출된다.
저역의 각 서브 밴드 ib의 저역 서브 밴드 파워가 얻어지면, 특징량 산출 회로(34)는, 특징량으로서 산출한 저역 서브 밴드 파워를 의사 고역 서브 밴드 파워 산출 회로(35)에 공급하고, 처리는 스텝 S15로 진행된다.
스텝 S15에 있어서, 의사 고역 서브 밴드 파워 산출 회로(35)은 특징량 산출 회로(34)로부터 공급된 특징량에 기초하여, 의사 고역 서브 밴드 파워를 산출하고, 의사 고역 서브 밴드 파워 차분 산출 회로(36)에 공급한다.
구체적으로는 의사 고역 서브 밴드 파워 산출 회로(35)는, 미리 기록하고 있는 추정 계수마다, 다음 식(3)에 나타내는 계산을 행하여, 고역측의 각 서브 밴드의 서브 밴드 파워 powerest(ib, J)를 산출한다. 스텝 S15에서 얻어지는 서브 밴드 파워 powerest(ib, J)는, 처리 대상의 프레임 J에 있어서의 고역측의 서브 밴드 ib(단, sb+1≤ib≤eb)의 고역 서브 밴드 파워의 추정값인 의사 고역 서브 밴드 파워이다.
Figure pct00003
또한, 식(3)에 있어서, 계수 Aib(kb) 및 계수 Bib는, 고역측의 서브 밴드 ib에 대하여 준비된 추정 계수의 세트를 나타내고 있다. 즉, 계수 Aib(kb)는, 서브 밴드 kb(단, sb-3≤kb≤sb)의 저역 서브 밴드 파워 power(ib, J)에 승산되는 계수이며, 계수 Bib는, 계수 Aib(kb)가 승산된 서브 밴드 kb의 서브 밴드 파워를 선형 결합할 때에 사용되는 상수항이다.
따라서, 고역측의 서브 밴드 ib의 의사 고역 서브 밴드 파워 powerest(ib, J)는 저역측의 각 서브 밴드의 저역 서브 밴드 파워에, 서브 밴드마다의 계수 Aib(kb)를 승산하고, 계수가 승산된 저역 서브 밴드 파워의 합에, 다시 계수 Bib를 가산함으로써 얻어진다.
의사 고역 서브 밴드 파워 산출 회로(35)에서는, 미리 기록되어 있는 추정 계수마다 고역측의 각 서브 밴드의 의사 고역 서브 밴드 파워가 산출된다. 예를 들어, 계수 인덱스가 1 내지 K(단, 2≤K)의 K개의 추정 계수의 세트가 미리 준비되어 있는 경우, K개의 추정 계수의 세트에 대해서, 각 서브 밴드의 의사 고역 서브 밴드 파워가 산출된다.
스텝 S16에 있어서, QMF 서브 밴드 파워 산출부(51)는, QMF 서브 밴드 분할 회로(33)로부터 공급된 고역 QMF 서브 밴드 신호에 기초하여, 고역측의 각 QMF 서브 밴드의 QMF 서브 밴드 파워를 산출한다. 예를 들어, QMF 서브 밴드 파워 산출부(51)는 상술한 식(1)을 계산함으로써, 고역측의 각 QMF 서브 밴드의 QMF 서브 밴드 파워 powerQMF(ibQMF, J)를 산출한다.
스텝 S17에 있어서, 고역 서브 밴드 파워 산출부(52)는, QMF 서브 밴드 파워 산출부(51)에 의해 산출된 QMF 서브 밴드 파워에 기초하여, 다음 식(4)의 계산을 행하고, 고역측의 각 서브 밴드의 고역 서브 밴드 파워를 산출한다.
Figure pct00004
또한, 식(4)에 있어서, start(ib) 및 end(ib)는, 각각 서브 밴드 ib를 구성하는 QMF 서브 밴드 중, 가장 주파수가 낮은 QMF 서브 밴드 및 가장 주파수가 높은 QMF 서브 밴드의 인덱스를 나타내고 있다. 또한, powerQMF(ibQMF, J)는, 프레임 J에 있어서의 고역의 서브 밴드 ib(단, sb+1≤ib≤eb)를 구성하는 QMF 서브 밴드 ibQMF의 QMF 서브 밴드 파워를 나타내고 있다.
따라서, 식(4)의 연산에서는, 서브 밴드 ib를 구성하는 각 QMF 서브 밴드의 QMF 서브 밴드 파워의 3승값의 평균값이 구해지고, 구해진 평균값이 1/3승되어 얻어진 값이 다시 대수화된다. 그리고, 그 결과 얻어진 값이 고역의 서브 밴드 ib의 고역 서브 밴드 파워 power(ib, J)로 된다.
이와 같이, QMF 서브 밴드 파워의 평균값을 구할 때에, QMF 서브 밴드 파워의 차수를 올리는 것에 의해, 보다 값이 큰 QMF 서브 밴드 파워에 가중치가 부여된 평균값을 산출할 수 있다. 즉, 평균값의 산출시에 QMF 서브 밴드 파워를 누승하면, QMF 서브 밴드 파워끼리의 차가 보다 커지므로, 보다 큰 값의 QMF 서브 밴드 파워에 보다 큰 가중치가 부여된 평균값이 얻어지게 된다.
그 결과, QMF 서브 밴드 파워가 큰 QMF 서브 밴드에 대해서, 입력 신호의 복호시에 원래의 QMF 서브 밴드 신호의 파워에 보다 가까운 파워를 재현할 수 있게 되어, 복호로 얻어지는 음성 신호의 청감상의 음질을 향상시킬 수 있다.
또한, 식(4)에 있어서는, QMF 서브 밴드 파워의 평균값을 구할 때에, QMF 서브 밴드 파워가 3승되어 있지만, QMF 서브 밴드 파워가 m승(단, 1<m)되도록 해도 된다. 그러한 경우, QMF 서브 밴드 파워의 m승값의 평균값을 1/m승하고, 그 결과 얻어진 값을 대수화함으로써, 고역 서브 밴드 파워가 구해진다.
이와 같이 하여, 고역의 각 서브 밴드의 고역 서브 밴드 파워와, 추정 계수마다 구해진 고역의 각 서브 밴드의 의사 고역 서브 밴드 파워가 얻어지면, 스텝 S18의 처리가 행해지고, 추정 계수마다 평가값이 산출된다.
즉, 스텝 S18에 있어서, 의사 고역 서브 밴드 파워 차분 산출 회로(36)는, K개의 추정 계수마다, 처리 대상으로 되어 있는 현 프레임 J를 사용한 평가값 Res(id, J)를 산출한다.
구체적으로는, 의사 고역 서브 밴드 파워 차분 산출 회로(36)는, 다음 식(5)를 계산하고, 잔차 제곱 평균값 Resstd(id, J)를 산출한다.
Figure pct00005
즉, 고역측의 각 서브 밴드 ib(단, sb+1≤ib≤eb)에 대해서, 프레임 J의 고역 서브 밴드 파워 power(ib, J)와 의사 고역 서브 밴드 파워 powerest(ib, id, J)의 차분이 구해지고, 그들 차분의 제곱 평균값이 잔차 제곱 평균값 Resstd(id, J)으로 된다.
또한, 의사 고역 서브 밴드 파워 powerest(ib, id, J)는, 프레임 J에 있어서, 계수 인덱스가 id인 추정 계수에 대하여 구해진, 서브 밴드 ib의 의사 고역 서브 밴드 파워를 나타내고 있다.
계속해서, 의사 고역 서브 밴드 파워 차분 산출 회로(36)는, 다음 식(6)을 계산하고, 잔차 최대값 Resmax(id, J)를 산출한다.
Figure pct00006
또한, 식(6)에 있어서, maxib |power(ib, J)-powerest(ib, id, J)|는, 각 서브 밴드 ib의 고역 서브 밴드 파워 power(ib, J)와 의사 고역 서브 밴드 파워 powerest(ib, id, J)의 차분의 절댓값 중 최대의 것을 나타내고 있다. 따라서, 프레임 J에 있어서의 고역 서브 밴드 파워 power(ib, J)와 의사 고역 서브 밴드 파워 powerest(ib, id, J)의 차분의 절댓값의 최대값이 잔차 최대값 Resmax(id, J)로 된다.
또한, 의사 고역 서브 밴드 파워 차분 산출 회로(36)는, 다음 식(7)을 계산하고, 잔차 평균값 Resave(id, J)를 산출한다.
Figure pct00007
즉, 고역측의 각 서브 밴드 ib에 대해서, 프레임 J의 고역 서브 밴드 파워 power(ib, J)와 의사 고역 서브 밴드 파워 powerest(ib, id, J)의 차분이 구해지고, 그들 차분의 총합이 구해진다. 그리고, 얻어진 차분의 총합을 고역측의 서브 밴드수(eb-sb)로 제산하여 얻어지는 값의 절댓값이 잔차 평균값 Resave(id, J)로 된다. 이 잔차 평균값 Resave(id, J)는, 부호가 고려된 각 서브 밴드의 추정 오차의 평균값의 크기를 나타내고 있다.
또한, 잔차 제곱 평균값 Resstd(id, J), 잔차 최대값 Resmax(id, J) 및 잔차 평균값 Resave(id, J)가 얻어지면, 의사 고역 서브 밴드 파워 차분 산출 회로(36)는, 다음 식(8)을 계산하고, 최종적인 평가값 Res(id, J)를 산출한다.
Figure pct00008
즉, 잔차 제곱 평균값 Resstd(id, J), 잔차 최대값 Resmax(id, J) 및 잔차 평균값 Resave(id, J)이 가중치 부여 가산되어, 최종적인 평가값 Res(id, J)로 된다. 또한, 식(8)에 있어서, Wstd, Wmax 및 Wave는, 미리 정해진 가중치이며, 예를 들어 Wstd=1, Wmax=0.5, Wave=0.5 등으로 된다.
의사 고역 서브 밴드 파워 차분 산출 회로(36)는, 이상의 처리를 행하여, K개의 추정 계수마다, 즉 K개의 계수 인덱스 id마다, 평가값 Res(id, J)를 산출한다.
스텝 S19에 있어서, 의사 고역 서브 밴드 파워 차분 산출 회로(36)는, 구한 계수 인덱스 id마다의 평가값 Res(id, J)에 기초하여, 계수 인덱스 id를 선택한다.
스텝 S18의 처리에서 얻어진 평가값 Res(id, J)는, 실제의 고역 서브 밴드 신호로부터 산출된 고역 서브 밴드 파워와, 계수 인덱스가 id인 추정 계수를 사용하여 산출된 의사 고역 서브 밴드 파워의 유사 정도를 나타내고 있다. 즉, 고역 성분의 추정 오차의 크기를 나타내고 있다.
따라서, 평가값 Res(id, J)가 작을수록, 추정 계수를 사용한 연산에 의해, 실제의 고역 서브 밴드 신호에 보다 가까운 신호가 얻어지게 된다. 따라서, 의사 고역 서브 밴드 파워 차분 산출 회로(36)는, K개의 평가값 Res(id, J) 중, 값이 최소가 되는 평가값을 선택하고, 그 평가값에 대응하는 추정 계수를 나타내는 계수 인덱스를, 고역 부호화 회로(37)에 공급한다.
스텝 S20에 있어서, 고역 부호화 회로(37)는, 의사 고역 서브 밴드 파워 차분 산출 회로(36)로부터 공급된 계수 인덱스를 부호화하고, 그 결과 얻어진 고역 부호화 데이터를 다중화 회로(38)에 공급한다.
예를 들어, 스텝 S20에서는, 계수 인덱스에 대하여 엔트로피 부호화 등이 행하여진다. 또한, 고역 부호화 데이터는, 최적인 추정 계수가 얻어지는 정보이면, 어떠한 정보이어도 좋고, 예를 들어 계수 인덱스가 그대로 고역 부호화 데이터로 되어도 좋다.
스텝 S21에 있어서, 다중화 회로(38)는, 저역 부호화 회로(32)로부터 공급된 저역 부호화 데이터와, 고역 부호화 회로(37)로부터 공급된 고역 부호화 데이터를 다중화하고, 그 결과 얻어진 출력 부호열을 출력하여 부호화 처리는 종료된다.
이상과 같이 하여 부호화 장치(11)는, 기록하고 있는 추정 계수마다 고역 성분의 추정 오차를 나타내는 평가값을 산출하고, 평가값이 최소가 되는 추정 계수를 선택한다. 그리고, 부호화 장치(11)는, 선택한 추정 계수를 나타내는 계수 인덱스를 부호화하여 고역 부호화 데이터로 하고, 저역 부호화 데이터와 고역 부호화 데이터를 다중화하여 출력 부호열로 한다.
이와 같이, 저역 부호화 데이터와 함께, 계수 인덱스를 부호화하여 얻어진 고역 부호화 데이터를 출력 부호열로서 출력함으로써, 이 출력 부호열의 입력을 받는 복호 장치에서는, 고역 성분의 추정에 가장 적합한 추정 계수를 얻을 수 있다. 이에 의해, 보다 고음질의 신호를 얻을 수 있게 된다.
게다가, 평가값의 산출에 사용되는 고역 서브 밴드 파워를 산출할 때, 보다 큰 QMF 서브 밴드 파워에 보다 큰 가중치가 부여되는 연산을 행함으로써, 출력 부호열의 복호 시에, 입력 신호에 있어서 QMF 서브 밴드 파워가 큰 QMF 서브 밴드에 대해서, 원래의 QMF 서브 밴드 신호의 파워에 보다 가까운 파워를 재현할 수 있다. 이에 의해, 복호시에 입력 신호의 음질에 보다 가까운 음성 신호를 얻을 수 있게 되어, 청감상의 음질을 향상시킬 수 있다.
<변형예>
[서브 밴드 파워의 산출에 대해서]
또한, 이상에 있어서는, 식(4)의 연산에 의해 고역 서브 밴드 파워를 산출한다고 설명했지만, QMF 서브 밴드 파워의 가중치 부여 평균값을 계산함으로써 고역 서브 밴드 파워를 산출하도록 해도 된다.
그러한 경우, 예를 들어 도 4의 스텝 S17에 있어서, 고역 서브 밴드 파워 산출부(52)는 다음 식(9)의 계산을 행함으로써, 처리 대상의 프레임 J의 고역의 서브 밴드 ib(단, sb+1≤ib≤eb)의 서브 밴드 파워 power(ib, J)를 산출한다.
Figure pct00009
또한, 식(9)에 있어서, start(ib) 및 end(ib)는, 각각 서브 밴드 ib를 구성하는 QMF 서브 밴드 중, 가장 주파수가 낮은 QMF 서브 밴드 및 가장 주파수가 높은 QMF 서브 밴드의 인덱스를 나타내고 있다. 또한, powerQMF(ibQMF, J)는, 프레임 J에 있어서의 고역의 서브 밴드 ib를 구성하는 QMF 서브 밴드 ibQMF의 QMF 서브 밴드 파워를 나타내고 있다.
또한, 식(9)에 있어서, WQMF(powerQMF(ibQMF, J))는 QMF 서브 밴드 파워 powerQMF(ibQMF, J)의 크기에 따라서 변화하는 가중치이며, 예를 들어 다음 식(10)과 같이 산출된다.
Figure pct00010
즉, 가중치 WQMF(powerQMF(ibQMF, J))는 QMF 서브 밴드 파워 powerQMF(ibQMF, J)가 클수록 커진다.
따라서 식(9)에서는, QMF 서브 밴드 파워의 크기에 따라서 변화하는 가중치가 부여되어, 각 QMF 서브 밴드의 QMF 서브 밴드 파워가 가중치 부여 가산되고, 그 결과 얻어진 값이 QMF 서브 밴드수(end(ib)-start(ib)+1)로 제산된다. 그리고, 또한 그 결과 얻어진 값이 대수화되어 고역 서브 밴드 파워로 된다. 즉, 각 QMF 서브 밴드 파워의 가중치 부여 평균값을 구함으로써, 고역 서브 밴드 파워가 구해진다.
이러한 가중치 부여 평균값의 계산에 의해 고역 서브 밴드 파워를 구하는 경우에도, 보다 큰 QMF 서브 밴드 파워에 보다 큰 가중치가 부여되므로, 출력 부호열의 복호 시에, 원래의 QMF 서브 밴드 신호의 파워에 보다 가까운 파워를 재현할 수 있다. 따라서, 복호시에 입력 신호에 보다 가까운 음성 신호를 얻을 수 있게 되어, 청감상의 음질을 향상시킬 수 있다.
[복호 장치의 구성]
다음으로 부호화 장치(11)로부터 출력된 출력 부호열의 공급을 받고, 출력 부호열의 복호를 행하는 복호 장치에 대하여 설명한다.
그러한 복호 장치는, 예를 들어 도 5에 도시하는 바와 같이 구성된다.
복호 장치(81)는, 비다중화 회로(91), 저역 복호 회로(92), 서브 밴드 분할 회로(93), 특징량 산출 회로(94), 고역 복호 회로(95), 복호 고역 서브 밴드 파워 산출 회로(96), 복호 고역 신호 생성 회로(97) 및 합성 회로(98)로 구성된다.
비다중화 회로(91)는, 부호화 장치(11)로부터 수신한 출력 부호열을 입력 부호열로 하여, 입력 부호열을 고역 부호화 데이터와 저역 부호화 데이터로 비다중화한다. 또한, 비다중화 회로(91)는, 비다중화에 의해 얻어진 저역 부호화 데이터를 저역 복호 회로(92)에 공급하고, 비다중화에 의해 얻어진 고역 부호화 데이터를 고역 복호 회로(95)에 공급한다.
저역 복호 회로(92)는, 비다중화 회로(91)로부터의 저역 부호화 데이터를 복호하고, 그 결과 얻어진 복호 저역 신호를, 서브 밴드 분할 회로(93) 및 합성 회로(98)에 공급한다.
서브 밴드 분할 회로(93)는, 저역 복호 회로(92)로부터의 복호 저역 신호를, 소정의 대역 폭을 갖는 복수의 저역 서브 밴드 신호로 등분할하고, 얻어진 저역 서브 밴드 신호를 특징량 산출 회로(94) 및 복호 고역 신호 생성 회로(97)에 공급한다.
특징량 산출 회로(94)는, 서브 밴드 분할 회로(93)로부터의 저역 서브 밴드 신호에 기초하여, 저역측의 각 서브 밴드의 저역 서브 밴드 파워를 특징량으로서 산출하고, 복호 고역 서브 밴드 파워 산출 회로(96)에 공급한다.
고역 복호 회로(95)는, 비다중화 회로(91)로부터의 고역 부호화 데이터를 복호하고, 그 결과 얻어진 계수 인덱스에 의해 특정되는 추정 계수를 복호 고역 서브 밴드 파워 산출 회로(96)에 공급한다. 즉, 고역 복호 회로(95)에는 미리 복수의 계수 인덱스와, 그 계수 인덱스에 의해 특정되는 추정 계수가 대응지어져 기록되어 있고, 고역 복호 회로(95)는 고역 부호화 데이터에 포함되는 계수 인덱스에 대응하는 추정 계수를 출력한다.
복호 고역 서브 밴드 파워 산출 회로(96)는, 고역 복호 회로(95)로부터의 추정 계수와, 특징량 산출 회로(94)로부터의 저역 서브 밴드 파워에 기초하여, 프레임마다 고역측의 각 서브 밴드의 서브 밴드 파워의 추정값인 복호 고역 서브 밴드 파워를 산출한다. 예를 들어, 상술한 식(3)과 마찬가지의 연산이 행하여져서, 복호 고역 서브 밴드 파워가 산출된다. 복호 고역 서브 밴드 파워 산출 회로(96)는, 산출한 각 서브 밴드의 복호 고역 서브 밴드 파워를 복호 고역 신호 생성 회로(97)에 공급한다.
복호 고역 신호 생성 회로(97)는, 서브 밴드 분할 회로(93)로부터의 저역 서브 밴드 신호와, 복호 고역 서브 밴드 파워 산출 회로(96)로부터의 복호 고역 서브 밴드 파워에 기초하여 복호 고역 신호를 생성하고, 합성 회로(98)에 공급한다.
구체적으로는, 복호 고역 신호 생성 회로(97)는 저역 서브 밴드 신호의 저역 서브 밴드 파워를 산출하고, 복호 고역 서브 밴드 파워와 저역 서브 밴드 파워의 비에 따라서 저역 서브 밴드 신호를 진폭 변조한다. 또한, 복호 고역 신호 생성 회로(97)는 진폭 변조된 저역 서브 밴드 신호를 주파수 변조함으로써, 고역측의 각 서브 밴드의 복호 고역 서브 밴드 신호를 생성한다. 이와 같이 하여 얻어진 복호 고역 서브 밴드 신호는, 입력 신호의 고역측의 각 서브 밴드의 고역 서브 밴드 신호의 추정값이다. 복호 고역 신호 생성 회로(97)는 얻어진 각 서브 밴드의 복호 고역 서브 밴드 신호를 포함하는 복호 고역 신호를 합성 회로(98)에 공급한다.
합성 회로(98)는 저역 복호 회로(92)로부터의 복호 저역 신호와, 복호 고역 신호 생성 회로(97)로부터의 복호 고역 신호를 합성하고, 출력 신호로서 출력한다. 이 출력 신호는, 부호화된 입력 신호를 복호하여 얻어지는 신호이며, 고역 성분과 저역 성분을 포함하는 신호이다.
또한, 이상에 있어서 설명한 본 기술은, 예를 들어 HE-AAC(국제 표준 규격ISO/IEC14496-3)나, AAC(MPEG2 AAC(Advanced Audio Coding))(국제 표준 규격ISO/IEC13818-7) 등의 음성 부호화 방식에 적용하는 것이 가능하다.
HE-AAC에서는, SBR이라고 불리는 고역 특징 부호화 기술이 사용된다. SBR에서는, 상술한 바와 같이 음성 신호의 부호화 시에, 부호화된 음성 신호의 저역 성분과 함께, 음성 신호의 고역 성분을 생성하기 위한 SBR 정보가 출력된다.
구체적으로는, 입력 신호가 QMF 분석 필터에 의해 복수의 QMF 서브 밴드의 QMF 서브 밴드 신호로 분할되고, 연속되는 QMF 서브 밴드가 복수 묶인 서브 밴드마다 파워의 대표값이 구해진다. 이 파워의 대표값이 도 4의 스텝 S17의 처리에서 산출되는 고역 서브 밴드 파워에 대응한다.
그리고, 고역의 각 서브 밴드의 파워의 대표값이 양자화되어 SBR 정보로 되고, 이 SBR 정보와 저역 부호화 데이터를 포함하는 비트 스트림이 출력 부호열로서 복호 장치에 출력된다.
또한, AAC에서는, MDCT(Modified Discrete Cosine Transform)에 의해 시간 신호가 주파수 영역의 표현인 MDCT 계수로 변환되고, 양자화된 값의 정보가 부동 소수 표현으로 비트 스트림에 포함된다. 이 AAC에 있어서는, 연속되는 MDCT 계수가 복수 묶인 대역이, 스케일 팩터 밴드라고 불리고 있다.
MDCT 계수의 부동 소수 표현에 있어서의 스케일 팩터(지수부)로서, 각 스케일 팩터 밴드에 포함되는 MDCT 계수에 대하여, 각각 공통으로 1개의 스케일 팩터가 사용되게 된다.
부호화 장치는, 스케일 팩터 밴드마다 복수의 MDCT 계수로부터 대표값을 구하고, 그 대표값을 적절하게 기술할 수 있도록 스케일 팩터의 값을 결정하고, 그 정보를 비트 스트림에 포함시킨다. 본 기술은, 복수의 MDCT 계수로부터, 스케일 팩터 밴드마다 스케일 팩터의 값을 결정하기 위한 대표값의 산출에 적용할 수 있다.
또한, 상술한 일련의 처리는, 하드웨어에 의해 실행할 수도 있고, 소프트웨어에 의해 실행할 수도 있다. 일련의 처리를 소프트웨어에 의해 실행하는 경우에는, 그 소프트웨어를 구성하는 프로그램이, 전용의 하드웨어에 내장되어 있는 컴퓨터, 또는, 각종 프로그램을 인스톨함으로써, 각종 기능을 실행하는 것이 가능한, 예를 들어 범용의퍼스널 컴퓨터 등에, 프로그램 기록 매체로부터 인스톨된다.
도 6은, 상술한 일련의 처리를 프로그램에 의해 실행하는 컴퓨터의 하드웨어의 구성예를 도시하는 블록도이다.
컴퓨터에 있어서, CPU(Central Processing Unit)(301), ROM(Read Only Memory)(302), RAM(Random Access Memory)(303)은, 버스(304)에 의해 서로 접속되어 있다.
버스(304)에는, 또한, 입출력 인터페이스(305)가 접속되어 있다. 입출력 인터페이스(305)에는, 키보드, 마우스, 마이크로폰 등을 포함하는 입력부(306), 디스플레이, 스피커 등을 포함하는 출력부(307), 하드 디스크나 불휘발성이 메모리 등을 포함하는 기록부(308), 네트워크 인터페이스 등을 포함하는 통신부(309), 자기 디스크, 광 디스크, 광자기 디스크, 또는 반도체 메모리 등의 리무버블 미디어(311)를 구동하는 드라이브(310)가 접속되어 있다.
이상과 같이 구성되는 컴퓨터에서는, CPU(301)가, 예를 들어 기록부(308)에 기록되어 있는 프로그램을, 입출력 인터페이스(305) 및 버스(304)를 통하여, RAM(303)에 로드하여 실행함으로써, 상술한 일련의 처리가 행해진다.
컴퓨터(CPU(301))가 실행하는 프로그램은, 예를 들어 자기 디스크(플렉시블 디스크를 포함함), 광 디스크(CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory), DVD(Digital Versatile Disc) 등), 광자기 디스크, 또는 반도체 메모리 등을 포함하는 패키지 미디어인 리무버블 미디어(311)에 기록하여, 또는, 근거리 네트워크, 인터넷, 디지털 위성 방송과 같은, 유선 또는 무선의 전송 매체를 통하여 제공된다.
그리고, 프로그램은, 리무버블 미디어(311)를 드라이브(310)에 장착함으로써, 입출력 인터페이스(305)를 통하여, 기록부(308)에 인스톨할 수 있다. 또한, 프로그램은, 유선 또는 무선의 전송 매체를 통하여, 통신부(309)에서 수신하고, 기록부(308)에 인스톨할 수 있다. 그 밖에, 프로그램은, ROM(302)이나 기록부(308)에, 미리 인스톨해 둘 수 있다.
또한, 컴퓨터가 실행하는 프로그램은, 본 명세서에서 설명하는 순서에 따라서 시계열로 처리가 행해지는 프로그램이어도 되고, 병렬로, 또는 호출이 행해졌을 때 등의 필요한 타이밍에 처리가 행해지는 프로그램이어도 된다.
또한, 본 기술의 실시 형태는, 상술한 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 본 기술의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.
또한, 본 기술은, 이하가 구성으로 하는 것도 가능하다.
[1]
입력 신호의 대역 분할을 행하여, 상기 입력 신호의 고역측의 제1 서브 밴드의 제1 서브 밴드 신호를 생성하는 서브 밴드 분할부와,
상기 제1 서브 밴드 신호에 기초하여, 상기 제1 서브 밴드 신호의 제1 서브 밴드 파워를 산출하는 제1 서브 밴드 파워 산출부와,
보다 큰 상기 제1 서브 밴드 파워에 보다 큰 가중치가 부여되는 연산을 행하여, 연속되는 몇개의 상기 제1 서브 밴드를 포함하는 제2 서브 밴드의 신호의 제2 서브 밴드 파워를 산출하는 제2 서브 밴드 파워 산출부와,
상기 제2 서브 밴드 파워에 기초하여, 상기 입력 신호의 고역 신호를 추정에 의해 얻기 위한 데이터를 생성하는 생성부와,
상기 입력 신호의 저역 신호를 부호화하여 저역 부호화 데이터를 생성하는 저역 부호화부와,
상기 데이터와 상기 저역 부호화 데이터를 다중화하여 출력 부호열을 생성하는 다중화부를 구비하는 부호화 장치.
[2]
상기 입력 신호 또는 상기 저역 신호로부터 얻어지는 특징량에 기초하여, 상기 제2 서브 밴드 파워의 추정값인 의사 고역 서브 밴드 파워를 산출하는 의사 고역 서브 밴드 파워 산출부를 더 구비하고,
상기 생성부는, 상기 제2 서브 밴드 파워와 상기 의사 고역 서브 밴드 파워를 비교하여, 상기 데이터를 생성하는 [1]에 기재된 부호화 장치.
[3]
상기 의사 고역 서브 밴드 파워 산출부는, 상기 특징량과, 미리 준비된 추정 계수에 기초하여 상기 의사 고역 서브 밴드 파워를 산출하고,
상기 생성부는, 복수의 상기 추정 계수 중 어느 하나를 얻기 위한 상기 데이터를 생성하는 [2]에 기재된 부호화 장치.
[4]
상기 데이터를 부호화하여 고역 부호화 데이터를 생성하는 고역 부호화부를 더 구비하고,
상기 다중화부는, 상기 고역 부호화 데이터와 상기 저역 부호화 데이터를 다중화하여 상기 출력 부호열을 생성하는 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 부호화 장치.
[5]
상기 제2 서브 밴드 파워 산출부는, 상기 제1 서브 밴드 파워의 m승값의 평균값을 1/m승함으로써 상기 제2 서브 밴드 파워를 산출하는 [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 부호화 장치.
[6]
상기 제2 서브 밴드 파워 산출부는, 상기 제1 서브 밴드 파워가 클수록 보다 값이 커지는 가중치를 사용하여, 상기 제1 서브 밴드 파워의 가중치 부여 평균값을 구함으로써 상기 제2 서브 밴드 파워를 산출하는 [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 부호화 장치.
[7]
입력 신호의 대역 분할을 행하여, 상기 입력 신호의 고역측의 제1 서브 밴드의 제1 서브 밴드 신호를 생성하고,
상기 제1 서브 밴드 신호에 기초하여, 상기 제1 서브 밴드 신호의 제1 서브 밴드 파워를 산출하고,
보다 큰 상기 제1 서브 밴드 파워에 보다 큰 가중치가 부여되는 연산을 행하여, 연속되는 몇개의 상기 제1 서브 밴드를 포함하는 제2 서브 밴드의 신호의 제2 서브 밴드 파워를 산출하고,
상기 제2 서브 밴드 파워에 기초하여, 상기 입력 신호의 고역 신호를 추정에 의해 얻기 위한 데이터를 생성하고,
상기 입력 신호의 저역 신호를 부호화하여 저역 부호화 데이터를 생성하고,
상기 데이터와 상기 저역 부호화 데이터를 다중화하여 출력 부호열을 생성하는
스텝을 포함하는 부호화 방법.
[8]
입력 신호의 대역 분할을 행하여, 상기 입력 신호의 고역측의 제1 서브 밴드의 제1 서브 밴드 신호를 생성하고,
상기 제1 서브 밴드 신호에 기초하여, 상기 제1 서브 밴드 신호의 제1 서브 밴드 파워를 산출하고,
보다 큰 상기 제1 서브 밴드 파워에 보다 큰 가중치가 부여되는 연산을 행하여, 연속되는 몇개의 상기 제1 서브 밴드를 포함하는 제2 서브 밴드의 신호의 제2 서브 밴드 파워를 산출하고,
상기 제2 서브 밴드 파워에 기초하여, 상기 입력 신호의 고역 신호를 추정에 의해 얻기 위한 데이터를 생성하고,
상기 입력 신호의 저역 신호를 부호화하여 저역 부호화 데이터를 생성하고,
상기 데이터와 상기 저역 부호화 데이터를 다중화하여 출력 부호열을 생성하는
스텝을 포함하는 처리를 컴퓨터에 실행시키는 프로그램.
[9]
입력 신호의 고역측의 제1 서브 밴드의 제1 서브 밴드 파워 중, 보다 큰 상기 제1 서브 밴드 파워에 보다 큰 가중치가 부여되는 연산이 행하여져서, 연속되는 몇개의 상기 제1 서브 밴드를 포함하는 제2 서브 밴드의 신호의 제2 서브 밴드 파워가 산출되고, 상기 제2 서브 밴드 파워에 기초하여 생성된, 상기 입력 신호의 고역 신호를 추정에 의해 얻기 위한 데이터와, 상기 입력 신호의 저역 신호를 부호화하여 얻어진 저역 부호화 데이터에, 입력 부호열을 비다중화하는 비다중화부와,
상기 저역 부호화 데이터를 복호하여 저역 신호를 생성하는 저역 복호부와,
상기 데이터로부터 얻어진 추정 계수와, 상기 복호로 얻어진 저역 신호에 기초하여 고역 신호를 생성하는 고역 신호 생성부와,
생성된 고역 신호와, 상기 복호로 얻어진 저역 신호에 기초하여 출력 신호를 생성하는 합성부를 구비하는 복호 장치.
[10]
상기 고역 신호 생성부는, 상기 복호로 얻어진 저역 신호로부터 얻어진 특징량과 상기 추정 계수에 기초하여, 상기 제2 서브 밴드 파워의 추정값을 산출하고, 상기 제2 서브 밴드 파워의 추정값과 상기 복호로 얻어진 저역 신호에 기초하여 고역 신호를 생성하는 [9]에 기재된 복호 장치.
[11]
상기 데이터를 복호하여 상기 추정 계수를 얻는 고역 복호부를 더 구비하는 [9] 또는 [10]에 기재된 복호 장치.
[12]
상기 입력 신호 또는 상기 입력 신호의 저역 신호로부터 얻어지는 특징량에 기초하여, 상기 제2 서브 밴드 파워의 추정값인 의사 고역 서브 밴드 파워가 산출되고, 상기 제2 서브 밴드 파워와 상기 의사 고역 서브 밴드 파워가 비교되어, 상기 데이터가 생성되는 [9] 내지 [11] 중 어느 하나에 기재된 복호 장치.
[13]
상기 입력 신호 또는 상기 입력 신호의 저역 신호로부터 얻어진 특징량과, 미리 준비된 상기 추정 계수에 기초하여 상기 의사 고역 서브 밴드 파워가 산출되고, 복수의 상기 추정 계수 중 어느 하나를 얻기 위한 상기 데이터가 생성되는 [12]에 기재된 복호 장치.
[14]
상기 제1 서브 밴드 파워의 m승값의 평균값을 1/m승함으로써 상기 제2 서브 밴드 파워가 산출되는 [9] 내지 [13] 중 어느 하나에 기재된 복호 장치.
[15]
상기 제1 서브 밴드 파워가 클수록 보다 값이 커지는 가중치를 사용하여, 상기 제1 서브 밴드 파워의 가중치 부여 평균값을 구함으로써 상기 제2 서브 밴드 파워가 산출되는 [9] 내지 [13] 중 어느 하나에 기재된 복호 장치.
[16]
입력 신호의 고역측의 제1 서브 밴드의 제1 서브 밴드 파워 중, 보다 큰 상기 제1 서브 밴드 파워에 보다 큰 가중치가 부여되는 연산이 행하여져서, 연속되는 몇개의 상기 제1 서브 밴드를 포함하는 제2 서브 밴드의 신호의 제2 서브 밴드 파워가 산출되고, 상기 제2 서브 밴드 파워에 기초하여 생성된, 상기 입력 신호의 고역 신호를 추정에 의해 얻기 위한 데이터와, 상기 입력 신호의 저역 신호를 부호화하여 얻어진 저역 부호화 데이터에, 입력 부호열을 비다중화하고,
상기 저역 부호화 데이터를 복호하여 저역 신호를 생성하고,
상기 데이터로부터 얻어진 추정 계수와, 상기 복호로 얻어진 저역 신호에 기초하여 고역 신호를 생성하고,
생성된 고역 신호와, 상기 복호로 얻어진 저역 신호에 기초하여 출력 신호를 생성하는
스텝을 포함하는 복호 방법.
[17]
입력 신호의 고역측의 제1 서브 밴드의 제1 서브 밴드 파워 중, 보다 큰 상기 제1 서브 밴드 파워에 보다 큰 가중치가 부여되는 연산이 행하여져서, 연속되는 몇개의 상기 제1 서브 밴드를 포함하는 제2 서브 밴드의 신호의 제2 서브 밴드 파워가 산출되고, 상기 제2 서브 밴드 파워에 기초하여 생성된, 상기 입력 신호의 고역 신호를 추정에 의해 얻기 위한 데이터와, 상기 입력 신호의 저역 신호를 부호화하여 얻어진 저역 부호화 데이터에, 입력 부호열을 비다중화하고,
상기 저역 부호화 데이터를 복호하여 저역 신호를 생성하고,
상기 데이터로부터 얻어진 추정 계수와, 상기 복호로 얻어진 저역 신호에 기초하여 고역 신호를 생성하고,
생성된 고역 신호와, 상기 복호로 얻어진 저역 신호에 기초하여 출력 신호를 생성하는
스텝을 포함하는 처리를 컴퓨터에 실행시키는 프로그램.
11 : 부호화 장치
32 : 저역 부호화 회로
33QMF : 서브 밴드 분할 회로
34 : 특징량 산출 회로
35 : 의사 고역 서브 밴드 파워 산출 회로
36 : 의사 고역 서브 밴드 파워 차분 산출 회로
37 : 고역 부호화 회로
38 : 다중화 회로
51QMF : 서브 밴드 파워 산출부
52 : 고역 서브 밴드 파워 산출부

Claims (17)

  1. 부호화 장치로서,
    입력 신호의 대역 분할을 행하여, 상기 입력 신호의 고역측의 제1 서브 밴드의 제1 서브 밴드 신호를 생성하는 서브 밴드 분할부와,
    상기 제1 서브 밴드 신호에 기초하여, 상기 제1 서브 밴드 신호의 제1 서브 밴드 파워를 산출하는 제1 서브 밴드 파워 산출부와,
    보다 큰 상기 제1 서브 밴드 파워에 보다 큰 가중치가 부여되는 연산을 행하여, 연속되는 몇개의 상기 제1 서브 밴드를 포함하는 제2 서브 밴드의 신호의 제2 서브 밴드 파워를 산출하는 제2 서브 밴드 파워 산출부와,
    상기 제2 서브 밴드 파워에 기초하여, 상기 입력 신호의 고역 신호를 추정에 의해 얻기 위한 데이터를 생성하는 생성부와,
    상기 입력 신호의 저역 신호를 부호화하여 저역 부호화 데이터를 생성하는 저역 부호화부와,
    상기 데이터와 상기 저역 부호화 데이터를 다중화하여 출력 부호열을 생성하는 다중화부를 구비하는, 부호화 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 입력 신호 또는 상기 저역 신호로부터 얻어지는 특징량에 기초하여, 상기 제2 서브 밴드 파워의 추정값인 의사 고역 서브 밴드 파워를 산출하는 의사 고역 서브 밴드 파워 산출부를 더 구비하고,
    상기 생성부는, 상기 제2 서브 밴드 파워와 상기 의사 고역 서브 밴드 파워를 비교하여, 상기 데이터를 생성하는, 부호화 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 의사 고역 서브 밴드 파워 산출부는, 상기 특징량과, 미리 준비된 추정 계수에 기초하여 상기 의사 고역 서브 밴드 파워를 산출하고,
    상기 생성부는, 복수의 상기 추정 계수 중 어느 하나를 얻기 위한 상기 데이터를 생성하는, 부호화 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 데이터를 부호화하여 고역 부호화 데이터를 생성하는 고역 부호화부를 더 구비하고,
    상기 다중화부는, 상기 고역 부호화 데이터와 상기 저역 부호화 데이터를 다중화하여 상기 출력 부호열을 생성하는, 부호화 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 서브 밴드 파워 산출부는, 상기 제1 서브 밴드 파워의 m승값의 평균값을 1/m승함으로써 상기 제2 서브 밴드 파워를 산출하는, 부호화 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제2 서브 밴드 파워 산출부는, 상기 제1 서브 밴드 파워가 클수록 보다 값이 커지는 가중치를 사용하여, 상기 제1 서브 밴드 파워의 가중치 부여 평균값을 구함으로써 상기 제2 서브 밴드 파워를 산출하는, 부호화 장치.
  7. 부호화 방법으로서,
    입력 신호의 대역 분할을 행하여, 상기 입력 신호의 고역측의 제1 서브 밴드의 제1 서브 밴드 신호를 생성하고,
    상기 제1 서브 밴드 신호에 기초하여, 상기 제1 서브 밴드 신호의 제1 서브 밴드 파워를 산출하고,
    보다 큰 상기 제1 서브 밴드 파워에 보다 큰 가중치가 부여되는 연산을 행하여, 연속되는 몇개의 상기 제1 서브 밴드를 포함하는 제2 서브 밴드의 신호의 제2 서브 밴드 파워를 산출하고,
    상기 제2 서브 밴드 파워에 기초하여, 상기 입력 신호의 고역 신호를 추정에 의해 얻기 위한 데이터를 생성하고,
    상기 입력 신호의 저역 신호를 부호화하여 저역 부호화 데이터를 생성하고,
    상기 데이터와 상기 저역 부호화 데이터를 다중화하여 출력 부호열을 생성하는
    스텝을 포함하는, 부호화 방법.
  8. 입력 신호의 대역 분할을 행하여, 상기 입력 신호의 고역측의 제1 서브 밴드의 제1 서브 밴드 신호를 생성하고,
    상기 제1 서브 밴드 신호에 기초하여, 상기 제1 서브 밴드 신호의 제1 서브 밴드 파워를 산출하고,
    보다 큰 상기 제1 서브 밴드 파워에 보다 큰 가중치가 부여되는 연산을 행하여, 연속되는 몇개의 상기 제1 서브 밴드를 포함하는 제2 서브 밴드의 신호의 제2 서브 밴드 파워를 산출하고,
    상기 제2 서브 밴드 파워에 기초하여, 상기 입력 신호의 고역 신호를 추정에 의해 얻기 위한 데이터를 생성하고,
    상기 입력 신호의 저역 신호를 부호화하여 저역 부호화 데이터를 생성하고,
    상기 데이터와 상기 저역 부호화 데이터를 다중화하여 출력 부호열을 생성하는
    스텝을 포함하는 처리를 컴퓨터에 실행시키는, 프로그램.
  9. 복호 장치로서,
    입력 신호의 고역측의 제1 서브 밴드의 제1 서브 밴드 파워 중, 보다 큰 상기 제1 서브 밴드 파워에 보다 큰 가중치가 부여되는 연산이 행하여져서, 연속되는 몇개의 상기 제1 서브 밴드를 포함하는 제2 서브 밴드의 신호의 제2 서브 밴드 파워가 산출되고, 상기 제2 서브 밴드 파워에 기초하여 생성된, 상기 입력 신호의 고역 신호를 추정에 의해 얻기 위한 데이터와, 상기 입력 신호의 저역 신호를 부호화하여 얻어진 저역 부호화 데이터에, 입력 부호열을 비다중화하는 비다중화부와,
    상기 저역 부호화 데이터를 복호하여 저역 신호를 생성하는 저역 복호부와,
    상기 데이터로부터 얻어진 추정 계수와, 상기 복호로 얻어진 저역 신호에 기초하여 고역 신호를 생성하는 고역 신호 생성부와,
    생성된 고역 신호와, 상기 복호로 얻어진 저역 신호에 기초하여 출력 신호를 생성하는 합성부를 구비하는, 복호 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 고역 신호 생성부는, 상기 복호로 얻어진 저역 신호로부터 얻어진 특징량과 상기 추정 계수에 기초하여, 상기 제2 서브 밴드 파워의 추정값을 산출하고, 상기 제2 서브 밴드 파워의 추정값과 상기 복호로 얻어진 저역 신호에 기초하여 고역 신호를 생성하는, 복호 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 데이터를 복호하여 상기 추정 계수를 얻는 고역 복호부를 더 구비하는, 복호 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 입력 신호 또는 상기 입력 신호의 저역 신호로부터 얻어지는 특징량에 기초하여, 상기 제2 서브 밴드 파워의 추정값인 의사 고역 서브 밴드 파워가 산출되고, 상기 제2 서브 밴드 파워와 상기 의사 고역 서브 밴드 파워가 비교되어, 상기 데이터가 생성되는, 복호 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 입력 신호 또는 상기 입력 신호의 저역 신호로부터 얻어진 특징량과, 미리 준비된 상기 추정 계수에 기초하여 상기 의사 고역 서브 밴드 파워가 산출되고, 복수의 상기 추정 계수 중 어느 하나를 얻기 위한 상기 데이터가 생성되는, 복호 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 제1 서브 밴드 파워의 m승값의 평균값을 1/m승함으로써 상기 제2 서브 밴드 파워가 산출되는, 복호 장치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 제1 서브 밴드 파워가 클수록 보다 값이 커지는 가중치를 사용하여, 상기 제1 서브 밴드 파워의 가중치 부여 평균값을 구함으로써 상기 제2 서브 밴드 파워가 산출되는, 복호 장치.
  16. 복호 방법으로서,
    입력 신호의 고역측의 제1 서브 밴드의 제1 서브 밴드 파워 중, 보다 큰 상기 제1 서브 밴드 파워에 보다 큰 가중치가 부여되는 연산이 행하여져서, 연속되는 몇개의 상기 제1 서브 밴드를 포함하는 제2 서브 밴드의 신호의 제2 서브 밴드 파워가 산출되고, 상기 제2 서브 밴드 파워에 기초하여 생성된, 상기 입력 신호의 고역 신호를 추정에 의해 얻기 위한 데이터와, 상기 입력 신호의 저역 신호를 부호화하여 얻어진 저역 부호화 데이터에, 입력 부호열을 비다중화하고,
    상기 저역 부호화 데이터를 복호하여 저역 신호를 생성하고,
    상기 데이터로부터 얻어진 추정 계수와, 상기 복호로 얻어진 저역 신호에 기초하여 고역 신호를 생성하고,
    생성된 고역 신호와, 상기 복호로 얻어진 저역 신호에 기초하여 출력 신호를 생성하는
    스텝을 포함하는, 복호 방법.
  17. 입력 신호의 고역측의 제1 서브 밴드의 제1 서브 밴드 파워 중, 보다 큰 상기 제1 서브 밴드 파워에 보다 큰 가중치가 부여되는 연산이 행하여져서, 연속되는 몇개의 상기 제1 서브 밴드를 포함하는 제2 서브 밴드의 신호의 제2 서브 밴드 파워가 산출되고, 상기 제2 서브 밴드 파워에 기초하여 생성된, 상기 입력 신호의 고역 신호를 추정에 의해 얻기 위한 데이터와, 상기 입력 신호의 저역 신호를 부호화하여 얻어진 저역 부호화 데이터에, 입력 부호열을 비다중화하고,
    상기 저역 부호화 데이터를 복호하여 저역 신호를 생성하고,
    상기 데이터로부터 얻어진 추정 계수와, 상기 복호로 얻어진 저역 신호에 기초하여 고역 신호를 생성하고,
    생성된 고역 신호와, 상기 복호로 얻어진 저역 신호에 기초하여 출력 신호를 생성하는
    스텝을 포함하는 처리를 컴퓨터에 실행시키는, 프로그램.
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