TW201212005A

TW201212005A - Decoding device, encoding device, and methods of the same

Info

Publication number: TW201212005A
Application number: TW100121397A
Authority: TW
Inventors: Tomofumi Yamanashi; Masahiro Oshikiri
Original assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2010-06-21
Filing date: 2011-06-20
Publication date: 2012-03-16
Also published as: US20130124201A1; RU2012155222A; KR20130088756A; EP2584561A1; CN102947881A; JP5730303B2; CA2801362A1; JPWO2011161886A1; EP2584561A4; WO2011161886A1; US9076434B2; BR112012032746A2; ZA201209578B; EP2584561B1

Description

201212005 六、發明說明： c發明所屬·^技術領域3 發明領域本發明係關於一種用於將訊號編碼而傳輸之通訊系統的解碼裝置、編碼裝置及此等之方法。 c先前技術3 發明背景在網際網路通訊中以代表之封包通訊系統或移動式通訊系統等傳輸聲音、音樂訊號時，為了提高聲音、音樂訊號之傳輸效率常使用壓縮、編碼技術。此外，近年來係僅以低位元率將聲音、音樂訊號予以編碼，而對於將更寬頻帶之聲音、音樂訊號予以編碼的技術需求提高。對於此種需求，已開發出不使編碼後之資訊量大幅增加，而將寬頻帶之聲音、音樂訊號予以編碼的各種技術。例如揭示於專利文獻1之技術，係編碼裝置算出變換一定時間部分之輸入音響訊號而獲得的頻譜資料中，生成頻率之尚頻部的頻譜用之參數，將其與低頻部之編碼資訊一併輸出。具體而έ，編碼裝置係將頻率之高頻部的頻譜資料分割成數個子帶，各子帶中算出特定與該子帶之頻譜最近似的低頻部之頻譜的參數。其次，編碼襄置對最近似之低頻部的頻4，使用兩種換算因數，調整成生成之高頻頻譜中的峰值振幅、或子帶的能（以下稱子帶能)及形狀，係接近標的之輸入訊號的高頻部之頻谱的峰值振幅、子帶能及形狀。【先前技術文獻】 201212005 【專利文獻】 [專利文獻1]國際公開第2007/052088號【發明内容3 發明概要 (發明所欲解決之問題）但是，上述專利文獻1係編碼裝置在合成高頻頻譜時，對輸入訊號之頻譜資料及合成之高頻頻譜資料的全部樣本 (MDCT(修正離散餘弦變換（Modified Discrete Cosine Transform)係數）進行對數變換。而後，編碼裝置算出各個子帶能及形狀接近標的之輸入訊號的高頻部之頻譜峰值振幅、子帶能及形狀的參數。因而，發生編碼裝置中之運算量非常大的問題。此外，解碼裝置係將算出之參數適用於子帶内之全部樣本，而並未考慮各個樣本之振幅大小。因而，使用上述算出之參數生成高頻頻譜時的解碼裝置中之運算量也非常大，且生成之解碼聲音的品質不佳，有時還可能發生雜音。本發明之目的為提供一種依據寬頻帶訊號之低頻部的頻譜資料有效將咼頻部之頻譜資料予以編碼，而可改善解碼訊號之品質的解碼裝置、編碼裝置及此等之方法。 (解決問題之技術手段）本發明第1樣,4之解碼裝置係具備：接收單元，其係接收顯不聲音訊號或音樂訊號在指定頻率以下之低頻部分的第1編碼資訊，以及包含在分割前述聲音訊號或音樂訊號之比前述指定頻率尚的高頻部分之數個子帶中，估計前述聲 4 201212005 音訊號或音樂訊號之高頻部分的頻譜用之頻帶資訊、及調整對各子帶内之一部分或全部頻譜成分的振幅之第1振= 調整參數的第2編碼資訊；第1解碼單元，其係將前述第丨^ 碼資訊予以解碼，而生成第1解碼訊號；及第2解碼單元，其係使用前述第2編碼資訊，從前述第丨解碼訊號估計前述聲音訊號或音樂訊號之高頻部分，調整頻譜成分之捃俨，由此生成第2解碼訊號；且前述第2解竭單元係採用士下結構，其具備：頻譜成分選擇單元，其係對所估計之前= 聲音訊號或音樂訊號的高頻部分之頻譜，部分選擇頻1成分；第1振幅調整參數適用單元，其係對前述部分選擇^頻譜成分適用第2振幅調整參數；及第2振幅調整參數適用單元，其係對前述部分選擇以外之頻罐成分，剌依前述第= 振幅調整參數之值而適當設定的第3振幅調整參數。本發明第2樣態之編碼裝置係具備：第丨編碼單元，其係將輸入訊號之指定頻率以下的低頻部分予以編碼，而生成第1編碼資訊；解碼單元，其係將前述第丨編碼資訊予以解碼而生成第1解碼訊號；第2編碼單元，其係生成第2編碼資訊，該第2編碼資訊包含：在分割前述輸入訊號之比前述指定頻率高的高頻部分之數個子帶巾，估計前述輸入訊號之尚頻部分的頻譜用之頻帶資訊、及調整對各子帶内之— 部分或全部頻譜成分的振幅用之第1振幅調整參數；第2解碼單元，其係使用前述第2編碼資訊，從前述第丨解碼訊號估計前述輸入訊號之高頻部分，調整頻譜成分之振幅，由此生成第2解碼訊號；及第3編碼單元，其係將前述第1解碼 201212005 訊號及前述第2解碼訊號與前述輸入訊號之差分訊號予以編碼，而生成第3編碼資訊；且前述第2解碼單元係採用如下之結構，其具備：頻譜成分選擇單元，其係對所估計之前述輸入訊號的高頻部分之頻譜，部分選擇頻譜成分；第1 振幅調整參數適用單元，其係對前述部分選擇之頻譜成分適用第2振幅調整參數；及第2振幅調整參數適用單元，其係對前述部分選擇以外之頻譜成分，適用依前述第2振幅調整參數之值而適當設定的第3振幅調整參數。本發明第3樣態之解碼方法係具備：接收步驟，其係接收顯示聲音訊號或音樂訊號在指定頻率以下之低頻部分的第1編碼資訊，以及包含在分割前述聲音訊號或音樂訊號之比前述指定頻率高的高頻部分之數個子帶中，估計前述聲音訊號或音樂訊號之高頻部分的頻譜用之頻帶資訊、及調整對各子帶内之一部分或全部頻譜成分的振幅之第1振幅調整參數的第2編碼資訊；第1解碼步驟，其係將前述第1編碼資訊予以解碼，而生成第1解碼訊號；及第2解碼步驟，其係使用前述第2編碼資訊，從前述第1解碼訊號估計前述聲音訊號或音樂訊號之高頻部分，調整頻譜成分之振幅，由此生成第2解碼訊號；且前述第2解碼步驟係採用如下之結構，其具備：頻譜成分選擇步驟，其係對所估計之前述聲音訊號或音樂訊號的高頻部分之頻譜，部分選擇頻譜成分；第1振幅調整參數適用步驟，其係對前述部分選擇之頻譜成分適用第2振幅調整參數；及第2振幅調整參數適用步驟，其係對前述部分選擇以外之頻譜成分，適用依前述第2 6 201212005 • 振幅調整參數之值而適當設定的第3振幅調整參數。本發明第4樣態之編碼方法係具備：第1編碼步驟，其係將輸入訊號之指定頻率以下的低頻部分予以編碼，而生成第1編碼資訊；解碼步驟，其係將前述第1編碼資訊予以解碼而生成第1解碼訊號；第2編碼步驟，其係生成第2編碼資訊，該第2編碼資訊包含：在分割前述輸入訊號之比前述指定頻率高的高頻部分之數個子帶中，估計前述輸入訊號之高頻部分的頻譜用之頻帶資訊、及調整對各子帶内之一部分或全部頻譜成分的振幅用之第1振幅調整參數；第2解碼步驟，其係使用前述第2編碼資訊，從前述第1解碼訊號估計前述輸入訊號之高頻部分，調整頻譜成分之振幅，由 . 此生成第2解碼訊號；及第3編碼步驟，其係將前述第1解碼訊號及前述第2解碼訊號與前述輸入訊號之差分訊號予以編碼，而生成第3編碼資訊；且前述第2解碼步驟係採用如下之結構，其具備：頻譜成分選擇步驟，其係對所估計之前述輸入訊號的高頻部分之頻譜，部分選擇頻譜成分；第1 振幅調整參數適用步驟，其係對前述部分選擇之頻譜成分適用第2振幅調整參數；及第2振幅調整參數適用步驟，其係對前述部分選擇以外之頻譜成分，適用依前述第2振幅調整參數之值而適當設定的第3振幅調整參數。 (發明之效果）按照本發明時，可有效將寬頻帶訊號之高頻部的頻譜資料予以編碼/解碼，可實現處理運算量之大幅削減，並且亦可改善解碼訊號之品質。 7 201212005 圖式簡單說明第1圖係顯示具有本發明之第丨種實施形態的編碼裝置及解碼裝置之通訊系統的結構區塊圖。第2圖係顯示本發明之第丨種實施形態的顯示於第1圖之編碼裝置的内部主要結構區塊圖。第3圖係顯示本發明之第丨種實施形態的顯示於第2圖之第2層編碼部的内部主要結構區塊圖。第4圖係顯示本發明之第丨種實施形態的顯示於第3圖之增益編碼部的内部主要結構區塊圖。第5圖係顯示本發明之第1種實施形態的顯示於第4圖之對數增益編碼部的内部主要結構區塊圖。第6圖係本發明之第丨種實施形態的過濾部中之過濾處理的詳細說明圖。第7圖係顯示在本發明之第丨種實施形態的探索部中對子帶SBp探索最佳音調係數Tp,之處理程序的流程圖。第8圖係顯示本發明之第1種實施形態的顯示於第i圖之解碼裝置的内部主要結構區塊圖。第9圖係顯示本發明之第1種實施形態的顯示於第8圖之第2層解碼部的内部主要結構區塊圖。第10圖係顯示本發明之第遗實施形態的顯示於第9圖之頻譜調整部的内部主要結構區塊圖。第11圖係顯示本發明之第1種實施形態的顯示於第10 圖之對數增益解碼部的内部主要結構區塊圖。第I2圖係本發明之第！種實施形態的成為對數增益解 8 201212005 -碼部中之對數增益適用部及内插處理部各個適用對象的樣本之說明圖。第13圖係顯示本發明之第1種實施形態的其他編碼裝置之内部主要結構區塊圖。第14圖係顯示本發明之第2種實施形態的顯示於第1圖之編碼裝置的内部主要結構區塊圖。第15圖係顯示本發明之第2種實施形態的顯示於第14 圖之第2層編碼部的内部主要結構區塊圖。第16圖係顯示本發明之第2種實施形態的顯示於第15 圖之第1編碼部的主要結構區塊圖。第Π圖係顯示本發明之第2種實施形態的顯示於第1圖之解碼裝置的内部主要結構區塊圖。第18圖係顯示本發明之第2種實施形態的顯示於第17 圖之第2層解碼部的内部主要結構區塊圖。 I：實施方式3 用以實施發明之形態本發明中，編碼裝置在依據低頻部之頻譜資料而生成編碼對象之訊號的高頻部之頻譜資料時，對子帶内依據振幅最大之樣本位置所抽出的樣本群，算出子帶能及形狀之調整參數。此外，解料置對依據子帶崎幅最大之樣本位置所抽出的樣本群適料述參數。藉此，可有效將寬頻帶訊號之高頻部的頻#資料予以編碼/解碼，可實現處理運算量之大幅削減，並且亦可改善解碼訊號之品質。以下，就本發明之各種實施形態，參照圖式詳細作說 201212005 明城另I，：發明之編碼裝置及解喝裝置的輸入訊號/輸出 ί:為Γ音訊號、音樂訊號及此等視合之訊號的任何個為對象。本發明之各種實施置及聲音解碼裝置為例作說明。係以聲日編碼裝 (第1種實施形態）的通顯示具有本實施形態之料裝置及解碼裝置請與解第1圖中之通訊系統具備編碼裝訊之狀離別經由傳輪路徑1G2而成為可通狀I、。另外，編碼裝置i 載於基地^置錢赠畔置㈣通常搭 N樣::二各N樣本劃分輪入訊號⑽'自蝴，將入訊號/ It貞進行編碼。此處，將編碼對象之輸入 103 訊號中r為Xn(n=0、...、Ν~υ。n在各_本劃分之輸入二杳.，·，不第n+l個訊號要素。編碼裝置1〇1將編碼後之輸 •馬資訊)經由傳輪路徑102而傳送至解碼裝置 3 〇解瑪裝置H)3經由傳輸路徑1〇2接收從編碼裝置ι〇ι傳送之編碼資訊，將其解碼而獲得輸出訊號。第2圖係顯不第1圖所示之編碼裝置1〇1的内部主要結冓^區塊圖。將輸入訊號之柚樣頻率設為SRl時，下抽樣處從SR,至SR_2下抽樣輪入訊號之抽樣頻率（Sr2〈〇將下抽#之輸入訊號作為下抽樣後輸入訊號，而輸出至第1層編碼部202。另外1下係就SR2係机之1/2的抽樣頻率之情況為-例作說明。 10 201212005 . 第1層編碼部2G2對於從下抽樣處理部2G1輸入之下抽樣後輸入峨，例如使用CELP(0受激線性預測(c〇de Excited Li職Predietion))方式之聲音編碼方法進行編碼，而生成W層編碼資訊。具體而言，第i層編碼部加將輸入訊號之指定頻率以下的低頻部分予以編碼，而生成第i層編碼資訊。而後，第i層編碼部搬將所生成之第i層編碼資訊輸出至第1層解碼部203及編碼資訊整合部2〇7。第1層解碼部203對於從第1層編碼部202輸入之第竭編碼資訊’例如使用CELP方式之聲音解碼方法進行解碼，而生成第1層解碼讯號。而後，第1層解碼部2〇3將所生成之第1層解碼訊號輸出至上抽樣處理部2〇4。上抽樣處理部204從SR2至SR]上抽樣從第丨層解碼部 203輸入之第1層解碼訊號的抽樣頻率，將上抽樣之第丨層解碼sfl號作為上抽樣後第1層解碼訊號，並輸出至正交變換處理部205。正交變換處理部205在内部具有緩衝器bufln及 buf2n(n=〇、…、N-1)，將輸入訊號Χη及從上抽樣處理部2〇4 輸入之上抽樣後第1層解碼訊號yn實施修正離散餘弦變換 (MDCT . Modified Discrete Cosine Transform)。以下，就正交變換處理部205中之正交變換處理，說明關於其計算順序與向内部緩衝器之資料輸出。首先’正交變換處理部205藉由下述公式（1)及公式 (2) ’將「〇」作為初始值，分別將緩衝器bufl^bu%予以初始化。 201212005 [數學式1] buf\n = 0 (/7 = 0，.._，JV_1) · · · (1) [數學式2] bufln = 0 (« = · · · (2) 其次，正交變換處理部205對於輸入訊號xn及上抽樣後第1層解碼訊號yn，按照下述公式(3)及公式(4)實施MDCT，求出輸入訊號之M D C T係數（以下稱為輸入頻譜）S 2 ( k)及上抽樣後第1層解碼訊號y n之M D C T係數（以下稱為第1層解碼頻譜)Sl(k)。 [數學式3] 2 2N-\52W = T7Z^，cos ^ «=0

\2n + \ + N)^.k + \)n' AN 參·· (3) [數學式4] 2 2N~\ 禅)=^Σ 少》’cos n (2n + l + N\2k + \y

4N (4) 此處，k表示1幀中各樣本的索引。正交變換處理部205 藉由下述公式（5)求出使輸入訊號\!!與緩衝器buflj#合之向量的xn’。此外，正交變換處理部205藉由下述公式（6)求出使上抽樣後第1層解碼訊號y n與緩衝器b u f2 n結合之向量的 yn’。 [數學式5] buf\n (« = 0, S-n (η = Ν,·：2Ν-\) ' · · 12 • · · (6) 201212005 [數學式6]

buf2n (” = 〇r_iV-l) yn-N {η = Ν,-··2Ν-\) 其次，正交變換處理部205藉由公式（7)及公式（8)更新缓衝器bufln及buf2n。 [數學式7] (« = 0，"iV-l)· · · (7) [數學式8] όω/2"=兄，〇1 = 0,…7V-1). . .(8) 而後，正交變換處理部205將輸入頻譜S2(k)及第1層解碼頻譜Sl(k)輸出至第2層編碼部206。以上，就正交變換處理部205中之正交變換處理作說明。第2層編碼部206使用從正交變換處理部205輸入之輸入頻譜S2(k)及第1層解碼頻譜S1(k)，生成第2層編碼資訊， ϋ將所生成之第2層編碼資訊輸出至編碼資訊整合部2〇7。另外’就第2層編碼部206之詳細内容於後述。編碼資訊整合部207整合從第1層編碼部2〇2輸入之第1 層編碼資訊與從第2層編碼部2〇6輸入之第2層編碼資訊，對整合之資訊源碼，於必要時施加傳送錯誤碼等之後，將其作為編碼資訊而輸出至傳輸路徑102。其次，就第2圖所示之第2層編碼部2〇6的内部主要結構，使用第3圖作說明。第2層編碼部206具備頻帶分割部260、滤波器狀態設定 13 201212005 部261、過遽部262、探索部263、音調(pitch)係數設定部264、增益編碼部265及多路複用部266，各部進行以下之動作。頻帶分割部260將從正交變換處理部2〇5輸入之輸入頻 s普S2(k)的比指定頻率南之南頻部（fl $ k < FH)分割成P個 (其中，P係比1大之整數)子帶SBp(P=〇, 1，…，卜…而後，頻帶分割部260將分割之各子帶的帶寬BWp(p=〇，1，...，p-l) 及最前索引（也就是子帶之開始位置;)BSp(p=〇，丨，，pq) (FLSBSP<FH)作為頻帶分割資訊（分割輸入訊號之比指定頻率尚的向頻部分之數個子帶中，估計輸入訊號之高頻部为的頻譜用之資訊）’而輸出至過渡部262、探索部263及多路複用部266。以下，將輸入頻譜S2(k)中，對應於子帶SBp 之部分記載為子帶頻譜S2p(k)(BSp S k < BSP+BWp)。濾波器狀態設定部261設定從正交變換處理部205輸入之第1層解碼頻譜Sl(k)(〇gk<FL)，作為過濾部262使用之滤波器狀態。也就是，在過濾部262中之全頻帶〇$k<FH 的頻譜S(k)之< FL的頻帶中儲存第1層解碼頻譜 Sl(k) ’作為濾波器之内部狀態（濾波器狀態）。過渡部262具備多分支（multitap)之音調濾波器（pitch fllter) ’依據藉由濾波器狀態設定部261所設定之濾波器狀態、從音調係數設定部264輸入之音調係數及從頻帶分割部 260輸入之頻帶分割資訊，過濾第1層解碼頻譜，算出各子帶SBp(P=〇, I ...，P~l)之估計值S2p’(k)(BSp^k<BSp+BWp) (p=0, 1，···，PM)(以下稱為「子帶SBp之估計頻譜」）。過濾部262將子帶SBp之估計值S2p’(k)輸出至探索部263。另外， 14 201212005 就過遽部262中之過據處理的詳細内容於後述。另外，多分支之分支數可取1以上之任意值(整數)。 ▲探索部263依據從頻帶分割部26〇輸入之頻帶分割資机’算出從韻部262輪人之子帶叫的估計頻譜叫⑻盘 =正交變換處理部2〇5輪入之輸入頻譜剛的高頻却 ^k<FH)中之好帶頻触p(k)的類似度。該類似度之异出例如係藉由相關運算等來進行。此外，過_62、探部263及音調健設定部264之處理係每個子帶構成封閉 2之探索處理，各封閉縣巾，探索部263藉由使從音調糸數設^264輸人至料㈣2之音調係數T作各種變 ^ ’而异出對應於各音調係數之類似度。探索部263在每個 :帶之封閉迴路中’例如在對應於子帶％之封閉迴路中， ^類似度為最大之最佳音調係數v (其中，為丁遍〜二圍），並將p個最佳音調係數輸出至多路複用部挪。就索部263中之類似度的算出方法詳細内容於後述。 ’索P263使用各最佳音調係數Tp，算出與各子帶SBp 慨層解碼_的—部分頻帶(也就是最近似於各子 Ι2Γ，譜的頻帶）。此外’探索部263將對應於各最佳 ⑼、π (卜0,15…’卜1)之估計頻譜S2p,⑻及按照公式調二夕出最佳音調係叫’㈣，15 ·..，卜1)時之振幅二 > 的理想增益α1ρ輸出至增益編碼部况。另外，公 =中，時之樣本數，且可為各子帶數下的任意值。另外，就探索部263中之最佳音調係 %("，丨，...，卜丨)的探索處理之詳細内容於後述。 15 201212005 [數學式9] Μ' α1 _2现+㈣⑽〆)卜。，...Ή) ⑼ P ±S2\BSp^yST{BSp^k) · (9) *==〇音調係數設定部264在探索部263之控制之下，與過爐部262及探索部263—起，使音調係數T在預定之探索範圍

Tmin〜Tmax中逐一少許變化，並依序輸出至過濾部262。另外，音調係數設定部264例如在進行對應於第i子帶之封閉迴路的探索處理情況下，使音調係數T在預定之探索範圍

Tmin〜Tmax中逐一少許變化而設定，進行對應於第2子帶以後之第m(m=2，3，…，P)子帶的封閉迴路之探索處理情況下，亦可依據在對應於第m-1子帶之封閉迴路的探索處理中求出的最佳音調係數，使音調係數T逐一少許變化來設定。增益編碼部265依據輸入頻譜S2(k)及從探索部263輸入之各子帶的估什頻s普S2p’(k)(p=0，1，…，P-i)、理想增益 α1Ρ，對各子帶算出在非線形區域進行能量比調整之參數的對數增益。其次，增益編碼部265將理想增益及對數增益予以量子化，並將量子化之理想增益及對數增益輸出至多路複用部266。第4圖係顯示增益編碼部265之内部結構圖。增益編碼部2 6 5主要由理想增益編碼部2 71及對數增益編碼部2 72構成。理想增益編碼部2 71在頻率區域使從探索部263輸入之各子帶的估計頻譜sv(k)(p=〇, 1，…，p-ι)連續，而構成輸 16 201212005 入頻譜之高頻部的估計頻譜S2，(k)。其次，理想增益編碼部 2 71按照公式（10)將從探索部2 63輸入之對各子帶的理想增盃α1Ρ乘上估計頻譜S2，(k)，而算出估計頻譜S3，(k)。另外，在公式（10)中’ BLP表示各子帶之最前索引，bhp表示各子 ▼之最後索引。而後，理想增益編碼部271將算出之估計頻譜S3’(k)輸出至對數增益編碼部272。此外，理想增益編碼 271將理想增益α 1 p予以量子化，並將量子化之理想增益 alQp作為理想增益編碼資訊而輸出至多路複用部266。 [數學式ΙΟ]

Sy(k) = S2ik) alp (BLp <k<BHp, for all p) · . . (!〇) 對數增益編碼部272算出進行從正交變換處理部205輸入之輸入頻譜S2(k)的高頻部(FLSk<FH)與從理想增益編碼部271輸入之估計頻譜S3’(k)在每個子帶之非線形區域的能量比調整之參數(也就是振幅調整參數）的對數增益，並將算出之對數增益作為對數增益編碼資訊而輸出至多路複用部 266。第5圖顯示對數增益編碼部272之内部結構圖。對數增益編碼部272主要由最大振幅值探索部281、樣本群抽出部 282及對數增益算出部283而構成。最大振幅值探索部281如公式（11)所示，對於從理想增益編碼部271輸入之估計頻譜S3，(k)，每個子帶探索在對數區域之最大振幅值MaxValuep、振幅最大之樣本(頻譜成分) 的索引、及最大振幅索引Maxlndexp。 17 201212005 [數學式11] I衞Κα/Ί〇如丨❶丨神)1) ( yMaxlndexp =. k where MaxVaIuep = l〇gl〇^S3'(kJ p ~ p 6,...(even)), for all p) • · · (11) 也就是’最大振幅值探索部281僅對索引係偶數之樣本進行在對數區域之最大振幅值的探索。藉此，可有效削減對最大振幅值之探索的運算量。而後’最大振幅值探索部281將估計頻譜S3，(k)、最大振幅值MaxValuep及最大振幅索引Maxlndexp輸出至樣本群抽出部282。樣本群抽出部282對於從最大振幅值探索部281輸入之估計頻譜S3，(k)，按照以下之公式（12),決定對各樣本(頻譜成分)之抽出旗標SelectFlag(k)的值。

[數學式12J •Se/ec/F/ag ⑷=H，3,5,7,9，...(〇〇W) [1 k~ 052s4s6,8,...(evew) (bLp <k^ BHp, for all p)· · *{\2) 也就是’樣本群抽出部282如公式（12)所示，對索引係奇數之樣本，將抽出旗標SelectFlag(k)之值設定為0，對索引係偶數之樣本，將抽出旗標SelectFlag(k)之值設定為1。亦即’樣本群抽出部282對估計頻譜S3’(k)係部分(此處僅為偶數之索引的樣本)選擇樣本(頻譜成分）。而後，樣本群抽出部282將抽出旗標SelectFlag(k)、估計頻譜S3，(k)及最大振幅值MaxValuep輸出至對數增益算出部283。對數增益算出部283對於從樣本群抽出部282輸入之抽 201212005 出旗標SelectFlag(k)的值係1之樣本’按照公式（i 3)算出估叶頻譜S3’(k)與輸入頻譜S2(k)之高頻部（FL g k < FH)在對數區域的能量比（對數增益）α2ρ。亦即’對數增益算出部283 僅對於由樣本群抽出部2 82部分選擇之樣本算出對數增益 α2ρ。 [數學式13] _ + ^|)- M〇XValuep\(/ogjs3Y^p + ;|), MaxValuep) ’if SelectFlag(k) = \、尸=〇,…，尸一 1 <0<Mt<BWi y • · · (13) 而後’對數增盈算出部283將對數增益α2ρ予以量子化，並將量子化之對數增益a2Qp作為對數增益編碼資訊而輸出至多路複用部266。以上，係就增益編碼部265之處理作說明。多路複用部266將從頻帶分割部26〇輸入之頻帶分割資 ail '對於從探索部263輸入之各子帶SBp(p=〇，1，…，ρ_ι)的最佳音調係數τρ’、與分別對應於從增益編碼部265輸入之理想增益alQp及對數增益a2Qp的索弓丨（理想增益編碼資訊及對數增益編碼資訊；也就是調整對各子帶内之一部分或全部頻譜成分的振幅之參數）’作為第2層編碼資訊予以多路複用，並輸出至編碼資訊整合部207。另外，亦可將τρ·，與alQp及a2Qp之索引直接輸入編碼資訊整合部2〇7，以編碼 201212005 資訊整合部207多路複用成第1層編碼資訊。其次，就第3圖所示之過濾部262中的過遽處理之詳細内容，使用第6圖作說明。過濾部262使用從濾波器狀態設定部261輸入之濾波器狀態、從音調係數設定部264輸入之音調係數T、及從頻帶分割部260輸入之頻帶分割資訊，對子帶SBp(P=0, 1，…，P-1) 生成於頻帶BSpSk<BSp+BWp(p=〇, 1，..·，Ρ-1)中之估計頻譜。在過濾部262中使用之濾波器的傳遞函數F(z)由下述之公式（14)表示。以下，以子帶SBP為例，說明生成子帶頻譜S2p(k)之估計頻譜S2p’(k)的處理。 [數學式14] = ~--- · (14) 1- Σα，7’+, '•«-A/ 公式（14)中，T表示從音調係數設定部264提供之音調係數’ Pi表示預先記憶於内部之濾波器係數。例如，分支數為3之情況，濾波器係數之候補的一例為（β-ι、β〇、 (Ο·1、0.8、o.l)。除此之外，（β”、β〇、|31) = (0_2、〇·6、〇 2)、 (α·3'0.4、0.3)等之值作為濾波器係數之候補亦適當。此外，亦可為（β-1、β〇、βι) = (0.0、1.0、0.0)之值，該情況下，係指不使頻帶Ogk<FL之第1層解碼訊號的一部分頻帶之形狀變化，而照樣複製於BSpgk<BSp+BWp之頻帶。以下之說明係以（P·丨、β〇、βι) = (〇·〇、1.0、0.0)之情況為例作說明。此外，在公式（14)中M=1。Μ係關於分支數之指標^ 20 201212005 在過渡部262中之全頻帶的頻譜_之隐〈此的頻帶中儲存第i層解崎頻譜S1(k)，作為渡波器之内部狀態(遽波器狀態）。在S(k)之BSp$k<BSp+BWp的頻帶中，藉由以下程序之過濾處理儲存子帶SBp之估計頻譜％，⑻。亦即，如第6 圖斤示S2p(k)中基本上代入比該恤丁程度之頻率的頻讀 (k T)。不過，為了增加頻譜之順暢性，實際上係將從頻譜 IT)離開丨程度之近旁的頻譜s(k_T+i)乘以指定之渡波器係數賴譜βί · S(k_T+i)，就全部之丨相加的頻譜代入 S2P’(k)。該處理由下述之公式（ls)表示。 [數學式15] S2P，(k)=YdfirS2(k-T + i)2 . . . (15) 藉由從頻率低之k=B sp起依序使让在B sp ^ k < B Sp+BWp 之範圍變化來進行上述運算，算出BSp^k<BSp+BWp中之估計頻譜S2p，(k)。以上之過濾處理，當從音調係數設定部264提供音調係數Τ時，在BSp$k<BSp+BWp之範圍中，每次將S(k)清除為零來進行。亦即，每次音調係數T變化時算出S(k)，並輸出至探索部263。第7圖係顯示在第3圖所示之探索部263中，對子帶SBp 探索最佳音調係數TP，之處理的程序流程圖。另外，探索部 263藉由反覆實施第7圖所示之程序，來探索對應於各子帶 sbp(P=〇, 1，··，P-”之最佳音調係數Τρ，(ρ=〇,丨，，。 21 201212005 首先，探索部263將保存類似度之最小值用的變數之最小類似度Dmin初始化成「+〇〇」（ST2010)。其次，探索部263 按照下述之公式（16 )算出某個音調係數中之輸入頻譜S 2 (k) 的高頻部（FLSk < FH)與估計頻譜S2p’(k)之類似度D (ST2020)。 [數學式16] M‘ jyiiBSp+k).Sl，iBSp+k、 D = ZS2(BSp+k).S2(BSp+k)-㈤--L (〇<Μ.<5| *=〇 £52-(5^+ ^)·52'(55+Λ)

k=0 P • · · (16) 公式（16)中，M’表示算出類似度D時之樣本數，可為各子帶之帶寬以下的任意值。另外，公式（16)中不存在 S2p’(k)，這是因為使用BSP與S2，(k)來表示S2p，(k)。其次’探索部263判定所算出之類似度d是否比最小類似度Dmin小（ST2030)。在ST2020中算出之類似度比最小類似度〇心小情況下（ST2030 :「是(YES)」，探索部263將類似度 D代入最小類似度Dmin(ST2〇4〇)。另外，在ST2〇2〇中算出之類似度大於最小類似度Dmin情況下（ST2〇3〇 :「否（N〇)」，探索部263判定全部探索範圍之處理是否結束。亦即，探索部 263對探索範圍内之全部音調係數，分別判定是否在ST2〇2〇中按照上述之公式（16)算出類似度(ST2〇5〇)。全部探索範圍之處理尚未結束情況下（ST2050 :「否」），探索部263將處理再度返回ST2020。而後，探索部263對於與在前次之 ST2020的程序中按照公式（丨6)算出類似度時不同的音調係 22 201212005 數，按照公式⑽算出類似度。另夕卜，全部探索範圍之處理結束情況下（ST2〇5〇 :「是」），探索部263將對應於最小類似度Dmin之音調係數T作為最佳音調係數Tp，而輸出至多路複用部 266 (ST2060)。其次，就第1圖所示之解碼裝置1〇3作說明。第8圖係顯示解碼裝置1〇3之内部的主要結構區塊圖。第8圖中，編碼資訊分離部131從輸入之編碼資訊（亦即從編碼裝置101接收之編碼資訊）中y分離第i層編碼資訊與第2層編碼資訊’並將第i層編碼資訊輸出至第w解碼部 132，將第2層編碼資訊輸出至第2層解碼部us。第1層解碼部132對於從編碼資訊分離部131輸入之第1 層編碼資職輯碼，麓叙帛丨層解魏號輸出至上抽樣處理部133。此處，因為帛丨層解碼卯2之動作與第 2圖所不之第1層解碼部2〇3同樣，所以省略詳細之說明。上抽樣處理部133對於從第！層解碼部132輸入之第1層解碼訊號，進行將抽樣頻率從SRjSR丨實施上抽樣之處理’並將獲得之上抽樣後第丨層解碼訊號輸出至正交變換處理部134。正交變換處理部134對於從上抽樣處理部133輸入之上抽樣後第1層解碼訊號實施正交變換處理(MDCT)，將獲得之上抽樣後第1層解碼訊號的]^1)(：丁係數（以下稱為第丨層解碼頻譜)Sl.(k)輸出至第2層解碼部135。此處，因為正交變換處理。卩134之動作與第2圖所示之正交變換處理部2〇5對上抽樣後第1層解碼訊叙處理同樣，所以省略詳細之說明。 23 201212005 第2層解碼部135使用從正交變換處理部134輸入之第1 層解碼頻譜Sl(k)及從編碼資訊分離部131輸入之第2層編碼資訊，從第1層解碼頻譜Sl(k)估計聲音訊號之高頻部分，藉由調整頻譜成分之振幅，生成包含高頻成分之第2層解碼訊號，作為輸出訊號而輸出。第9圖係顯示第8圖所示之第2層解碼部135的内部主要結構區塊圖。分離部351將從編碼資訊分離部131輸入之第2層編碼資訊分割成包含各子帶之帶寬BWp(p=0, 1,…，P-1)、最前索引BSp(p=0, 1，…，P-1) (FLSBSP<FH)的頻帶分割資訊；關於過濾之資訊的最佳音調係數Τρ’(ρ=0, 1,…，P-1); 與關於增益之資訊的理想增益編碼資訊(j=〇，1,…，J-1)及對數增益編碼資訊(j=〇, 1，…，J-1)之索引。而後，分離部351 將頻帶分割資訊及最佳音調係數Τρ’(ρ=0, 1，…，P-1)輸出至過濾部353，並將理想增益編碼資訊及對數增益編碼資訊之索引輸出至增益解碼部354。另外，編碼資訊分離部131中已將頻帶分割資訊、最佳音調係數Τρ’(ρ=0, 1，…，Ρ-1)與理想增益編碼資訊及對數增益編碼資訊之索引分離時，亦可不配置分離部351。濾波器狀態設定部352設定從正交變換處理部134輸入之第1層解碼頻譜Sl(k)(0Sk<FL)，作為過濾部353使用之濾波器狀態。此處，將過濾部353中之全頻帶0Sk<FH的頻譜權宜上稱為S(k)時，在S(k)之0$k<FL的頻帶中，將第1 層解碼頻譜S1 (k)作為濾波器之内部狀態（濾波器狀態）而儲 24 201212005 存。此處，因為濾波器狀態設定部352之結構及動作與第3 圖所示之濾波器狀態設定部261同樣，所以省略詳細之說明。過濾部353具備多分支(分支數比1多）之音調濾波器。過濾部353依據從分離部351輸入之頻帶分割資訊、藉由濾波器狀態設定部352設定之濾波器狀態、從分離部351輸入之音調係數Τρ’(ρ=0, 1，…，P-丨）、與預先儲存於内部之濾波器係數，過濾第1層解碼頻譜Sl(k)，算出上述公式（15)所示之各子帶 SBp(p=0，1，…，p-u 的估計頻譜 S2p，(k)(BSpSk< BSp+bwp)(P=0, 1，...，Ρ-1)。過濾部353亦使用上述公式（14) 所示之濾波器函數。不過，此時之過濾處理及濾波器函數係將公式（14)、公式（15)中之Τ替換成τρ，者。亦即，過濾部 353係從第1層解碼頻譜估計編碼裝置1〇1中之輸入頻譜的高頻部。增益解碼部354將從分離部351輸入之理想增益編碼資讯及對數增盃編碼資訊的索引予以解碼，求出理想增益α1ρ 及對數增益α2ρ之量子化值的量子化理想增salQp及量子化對數增益a2Qp。頻譜調整部355從由過濾部353輸入之各子帶SBp(p=0, 1，…，P-1)的估計值S2p，(k)(BSpgk<BSp+BWp)(p=〇, l …， p-i)、及由增益解碼部354輸入之每個子帶的理想增益算出解碼頻譜，並將算出之解碼頻譜輸出至正交變換處理部356。第ίο圖係顯示頻譜調整部355之内部結構圖。頻譜調整部355主要由理想增益解碼部361及對數增益解碼部362而 25 201212005 構成。理想增益解碼部361使從過濾部353輸入之各子帶的估 a十值S2p’(k)(BSpSk<BSp+BWp)(p=〇, 1，…，p-^頻率區域連續，求出對輸入頻譜之估計頻譜82，化”其次，理想增益解碼部361按照下述之公式（17),將估計頻譜S2，(k)乘以從增益解碼部354輸入之每個子帶的量子化理想增益 alQp，而算出估計頻譜幻’化）。而後，理想增益解碼部將估计頻譜S3’(k)輸出至對數增益解碼部362。 [數學式17] 53-(^)=52-(/:)-^ {BLp<k<,BHp, for all ρ) · · · (Π) 對數增益解碼部362對於從理想增益解碼部36丨輸入之估計頻譜S3’(k)，使用從增益解碼部354輸入之每個子帶的量子化對數增益a2Qp，進行在對數區域之能量調整，將獲得之頻譜作為解碼頻譜而輸出至正交變換處理部356。第11圖係顯示對數增益解碼部362之内部結構圖。對數增益解碼部362主要由最大振幅值探索部371、樣本群抽出部372、對數增益適用部373及内插處理部374而構成。最大振幅值探索部371如公式（18)所示，對於從理想增益解碼部361輸入之估計頻譜S3’(k)，每個子帶探索在對數區域之最大振幅值MaxValuep、振幅係最大之樣本（頻譜成分）的索引及最大振幅索引Maxlndexp。而後，最大振幅值探索部371將估計頻譜S3，(k)、在對數區域之最大振幅值

MaxValuep及最大振幅索引Maxlndexp輸出至樣本群抽出部 372。 26 201212005 [數學式18] {MaxValuep=mcc{logX0\sy{k^ \Maxlndexp =k where MaxValuep =/og10|53-(^ f〇r ail p) . . >(lg) 樣本群抽出部372如公式（19)所示，依針對所算出之各子帶的最大振幅索引Maxlndexp ’決定對各樣本之抽出旗標 SeleCtFlag(k)。亦即，樣本群抽出部372藉由越使接近具^ 各子帶中之最大振幅值MaxValUep的樣本之樣本(頻譜成分）越容易被選擇的權值’部分選擇樣本。而後，樣本群抽出部372將估計頻譜S3，(k)、每個子帶之最大振幅值及抽出旗標SelectFlag(k)輸出至對數增益適用部373。此外樣本群抽出部372將抽出旗標SelectFlag(k)輸出至内插處理部374。 [數學式19]

SelectFhg(k)二· …（19) 0 (k < Maxlndex p - Nearp, Maxlndex p + Nearp <k) rMaxIndexp - Nearp <k < Maxlndex p + Near^ or = 0,2,4,6,8,../even ) ifiLp <,k < BHp, for all p) 對數增益適用部373如公式(20)地，從由樣本群抽出部 372輪入之估計頻譜S3’(k)及抽出旗標SelectFiag(k)算出表示抽出之樣本群的符號(+、-)之Signp(k)。亦即，如公式(20) 所示’對數增益適用部373於抽出之樣本的符號係’+’之情況（S3，(k)g〇之情況），設為signp(k)=l，其以外之情況(所抽出之樣本的符號係，-，之情況)設為Signp(k)=-1。 27 201212005 [數學式20] = (BLp<k<BHp, for all p) · 1 1 (20) 對數增益適用部373依據從樣本群抽出部372輸入之估計頻譜S3’(k)、最大振幅值MaxValuep及抽出旗標 SelectFlag(k) ’與從增益解碼部354輸入之量子化對數增益 ct2Qp及按照公式（20)算出之符號Signp(k)，對於抽出旗標 SeleCtFlag(k)之值係1的樣本，按照公式(21)、公式(22)算出估計頻譜S5’(k)。 [數學式21] S4'{k)=a2Qp-(logi〇{sy(k))-MaxValuep)+MaxValue (BLP^k^BHp, for all ^ P {if SelectFlagfk) = 1 〆 28 1 1 -(21) [數學式22] 55'(A:)=10M(t)-Signp{k) (BLp < k < BHp, for all p) · . .(22) 亦即，對數增益適用部373僅對於由樣本群抽出部372 部分選擇之樣本(抽出旗標SelectFlag(k) = 1之樣本）適用對數增益a2Qp。而後，對數增益適用部373將估計頻譜S5，(k) 輸出至内插處理部374。内插處理部3 74中係從樣本群抽出部3 72輸入抽出旗標 SelectFlag(k)。此外，内插處理部374中係從對數增益適用部 373輸入估計頻譜S5，(k)。此外，内插處理部374中係從增益解碼部354輸入對數增益α2ρ。内插處理部374首先按照公式 (23)算出依對數增益α2ρ之在線形區域的線形内插參數^%。 201212005 [數學式23] {ifa2p<TH) (else) \ ALPHAS LOW a3„ - < —

p ALPHAS HIGH .如公式(23)所示，線形内插參數a3p係從依對數增益a2p 之值而預定的值（此處係ALPHA3_LOW及ALPHA3 JilGH) 中適當地設定。另外，公式（23)中之ΤΗ係預定之臨限值。其次’内插處理部374按照公式（24)對於抽出旗標 SelectFlag(k)之值係0之樣本群，進行在線形區域之線形内插，算出解碼頻譜S6’(k)。亦即，内插處理部374對於未被樣本群抽出部372部分選擇之樣本（抽出旗標SelectFlag(k) =0之樣本(頻譜成分)），適用依對數增益α2ρ之值而適當設定的線形内插參數α3ρ。 [數學式24] S6'(k)= ^3p-S5'(k) + (l-a3p)-\0MaxVal"ef}-Signp(k) BLp <k< BHp) for all Jf SelectFlag(k)^〇 (24) 此處，線形内插參數a3p之具體例，在公式(23)中，例如為 TH = 0.45，ALPHA3_LOW= 0.75，ALPHA3_HIGH = 0_95。也就是，内插處理部374在對數增益α2ρ之值比預定之臨限值ΤΗ小情況下，設定較小之線形内插參數α3ρ，在對數增益α2ρ之值比預定之臨限值TH大情況下，設定較大之線形内插參數α3ρ。經實驗確認在該條件中本發明特別有效。另外，公式(24)係使用經使用最大振幅值探索部371算出之在對數區域的最大振幅值MaxValuep之在線形區域的線形内插處理，不過亦可取代在對數區域之最大振幅值， 29 201212005 而使用在線形區域之最大振幅值。該情況下，最大振幅值探索部371係取代公式（18) ’而如公式(25)所示地算出在線形區域的最大振幅值MaxValuep。此外，該情況下，内插處理部374係取代公式(24)，而按照公式(26)進行在線形區域之線形内插處理。藉由該結構，可削減公式（18)及公式(24) 所示之對數變換處理及指數變換處理的次數，可實現運算量之進一步削減。 [數學式25] \MaxValuep = max ㈣ Wl) , 、 [Maxlndexp = k where MaxValuep = \S3'(k) ^ ~k~BHp，^ 〇U (25) [數學式26] S6'(A) = \fx3p-S5'(k) + (\- a3p) MaxValue }· Signjk) (BLP^k^BHp> for al1 P\ . . ./9 \jf SelectFlag(k) = Q J 、其次，内插處理部374將算出之解碼頻譜S6，(k)向正交變換處理部356輸出。此處，解碼頻譜S6’(k)之低頻部（〇$k <FL)構成第1層解碼頻譜si(k)。此外，解碼頻譜S6’(k)之高頻部(FL$k<FH)構成對估計頻譜83，(幻進行在對數區域之能量調整（對數增益適用部373中之處理）及在線形區域之能量調整(在内插處理部374中之線形内插處理）的頻譜。此處，就内插處理部374中之在線形區域的線形内插處理(在線形區域之振幅的調整處理）之效果作說明。揭示於專利文獻1之在對數區域的能量調整處理係利用人體音感特性之處理，且係非常有效之手段。但是，揭示於專利文獻1之在對數區域的能量調整處理，需要將全部 30 201212005 樣本(MDCT錄)作騎&進韻數魏，^核理運算量非常大之問題°相對於此，本發明_用將實施在對數區域之此里凋整的樣本僅限定於由樣本群抽出部π?選擇之樣本’對於未轉之樣本，係進行在_區域之線形内插處理的方A此時，本方式如公式(23)所示，係藉由依在對數區域之能量㈣處理時利狀對數增益吟的值，適當地切換線形内插參數a、’藉由在線形區域之線形内插處理近似地實現與在龍_之以對數增益的能量觀處理同樣之處理。藉由此種本方式，與揭示於專利文獻丨之先前技術比較，可以大幅降低之處理運算量進行適合人體音感特性之能量調整處理。此處’將成為在對數增益解碼部362中之對數增益的適用處理及在線顧域之線形内插處理的對象之樣本群之一例顯示於第12圖。第12圖中’以黑色顯不之區塊表示各子帶(第I〗圖係第 P個子帶）巾具有最大隸值之樣本，以斜線料之區塊表示樣本索引係偶數之樣本，以縱_示之區塊表示具有最大振幅值之樣本(以黑色顯示之區塊)的周邊存在之樣本，白色之區塊表示上述3種以外之樣本。第12圖所示之一例係對白色區塊顯示之樣本以外的樣本群’在對數增益適用部373中適用對數增益，對白色區塊顯示之樣本群，在_處理部374巾適用在_區域之内插處理部。另外’第12圖㈣―例，本發明即使就具有最大振幅值之樣本關翁在之縣數_中料之數量以外 31 201212005 的結構，同樣地可適用。正交變換處理部356將從頻譜調整部355輸入之解碼頻譜S6’(k)正交變換成時間區域之訊號，將獲得之第2層解碼訊號作為輸出訊號而輸出。此處，依需要進行適切之加窗及重疊相加等的處理，避免在幀間產生的不連續。以下，就正交變換處理部356中之具體處理作說明。正交變換處理部356在内部具有緩衝器buf’(k)，如下述之公式（27)所示地將緩衝器buf’(k)予以初始化。 [數學式27] buf'(k)^0 = · · · (27) 此外，正交變換處理部356使用從頻譜調整部355輸入之第2層解碼頻譜S6’(k)，按照下述之公式(28)求出第2層解碼訊號yn”。 [數學式28] 凡’’=|1^4(冰。{(2” + 1+二_ + 1)1 = . .(28) 在公式(28)中，Z4(k)如下述公式(29)所示，係使解碼頻譜S6’(k)與緩衝器buf’(k)結合之向量。 [數學式29] ()1^6» (“H-l) · · . (29) 其次，正交變換處理部356按照下述之公式(30)更新緩衝器 buf’(k)。 32 201212005 [數學式30] ㈨：*56» (灸=〇,…#-1) · · · (3〇) 而後，正交變換處理部356將解碼訊號yn，，作為輸出訊 ί虎而輸出。如此’按照本實施形態時，編碼裝置在使用低頻部之頻曰進行頻帶擴充，來估計高頻部之頻譜的編碼/解碼中，使用解碼之低頻頻譜估計高頻部之頻補後，對估計頻譜之各子帶進行樣本群選擇（間疏），而僅對選擇之樣本進行在對數區域之增益調整，來算出增益調整參數。此外，解碼裝置（包含編碼裝置側之局部解碼部）重視估計頻譜在各子帶中之最大振幅值的樣本周邊之樣本，僅對選擇之樣本群適用前述增朗整參數，對細外之樣本個依前述增益調整參數而適當地切換之線_插係數，進行在線形區域的 =插處理。藉由該結構，編碼裝置可大關減在對數區域 =增益難時需要的增益調整參數算㈣需要的處理運算置此外，解碼裝置可大幅職適合人體聽覺之能量調整處理時需要的處理運算量。另外，本實施形態係在抽出旗標之設定中，探索子帶内之具有最域幅㈣縣後，依與純权距離設定抽出旗標的結構為㈣說明。但是，本發料限於此，同樣亦可適用於解碼裝置例如探索具有最小振幅值之樣本依具有最小振幅值之樣本的距離設定各樣本之抽出旗標，僅對抽出之樣本(抽出旗標之值設定為}之樣本)算出對數增益等的振幅娜錄情況。此縣構可以說例如在 33 201212005 振幅調整參數具有使估計之高頻頻譜衰減的效果之情況下有效。藉由對振幅大之樣本使其衰減，雖然也有發生雜音的情況，不過藉由僅對具有最小振幅值之樣本周邊適用衰減處理有可此使音質提高。此外，上述結構中，亦考慮不探索最小振幅值，而探索最大振幅值，以容易抽出離開具有最大振幅值之樣本的距離之樣本的權值（尺度）抽出樣本的結構，本發明對於此種結構同樣亦可適用。此外，本實施形態係在解碼裝置内之抽出旗標的設定 _探索子帶内具有最大振幅值之樣本後，依與其樣本之距離設定旗標的結構為例作制。但是，本發明不限於此，同樣亦可適用於編碼裝置對各子帶從振幅大者選擇數個樣本’依與各個樣本之距離設定抽出旗標的結構。藉由形成上述結構，在子㈣存在接近純大小之數個樣本情況下，可有效抽出樣本。 Μ他取恶保就在解碼裝置中，藉由依據 =(19)所示之仏叫判斷各子帶内之樣本是否制幅值之樣本，而部分選擇樣本之情況作說明。本，作為頻之子帶’選擇更廣範圍之發明亦可在Γγ 之穌的穌。也就是，之—值:子”如高頻之子帶，更增大公娜 s叫此’在頻帶分W聽覺尺她仍可益偏差物^如㈣子«變大的纽，在子帶化。另:，=選擇子帶’可防止解碼訊號之音質式（19)所示之Nearp的值，例如旧之樣本_( 34 201212005 係數)數量為640程度情況下，藉由實驗確認形成5〜21程度之值(例如最低頻之子帶的Nearp之值為5，最高頻之子帶的 Nearp之值為21)時，可獲得良好結果。此外，如本實施形態所示，編碼裝置僅從偶數之索引的樣本算出增益調整參數，解碼裝置考慮與子帶内具有最大振幅值之樣本的距離，藉由實驗確認即使在抽出之樣本中適用立曰益调整參數之情況，仍無音質惡化。也就是，可以說即使成為算出增益調整參數時之對象的樣本集合（樣本群)與成為適用增朗整參數時之對㈣樣本集合(樣本群)並非一致，仍無問題。這顯示例如本實施形態所示1 裝置在包含子帶全體均等地抽出樣本時，即本發21雜本仍可有效算出增益懸參數。不過，本發明不限於此，即使在个尥地，即使對於藉由依=子f置中’仍與解碼裝置同樣本群抽出料，一之最域幅㈣距離之樣結構，仍同樣地：成為算出對數增益之對象的樣本群之的二==別進行輸入訊號之低頻成分況，也就是就以2階;二說明。但是本發Μ γ k Β、4碼/解碼的情況作造實施編碼/解即使就以3階段以上之階層構段以上之-嶋如。糾，考慮3階碼訊號㈣第第2層編碼部之局部解之樣本集合(樣本群)，亦可鸟不m整參數(對數增益）為不考錢在本實施形態之編碼 35 201212005 裝置内算出的具有最大振幅值之樣本的距離之樣本集合，此外，亦可為考慮與在本實施形態之解碼裝置内算出=具有最大振幅值之樣本的距離之樣本集合。此外，本實施形態在編碼裝置及解碼裝置之抽出旗標的設定中，於樣本之索引係偶數情況了，強制性將抽出旗標之值設定為1。但是，本發明不限於此，例如對索引之3 的剩餘為〇情況下，即使將抽出旗標之值設定為丨時等仍可同樣地適用。也就是本實施形態就在依與具有最大振幅值之樣本的距離之樣本以外抽出的樣本，只要沒有特別限制，對各種選擇方法均同樣地適用。此外，本實施形態係以在增益編碼部26 5 (第3圖）中八割輸入頻譜S2(k)之高頻部而獲得的子帶數j，與在探索部2幻中分割輸入頻譜S2(k)之高頻部而獲得的子帶數卩不同的情況為例作說明。但是，本發明不限於此，亦可使在增兴編碣部265中分割輸入頻譜S2(k)之高頻部而獲得的子帶數為 P個。 ’、此外，本實施形態係就利用從第丨層解碼部獲得之第】層解碼頻譜的低頻成分，估計輸入頻譜之高頻部的結構作說明。但是，本發明不限於此，即使就取代第1層解碼頻譜，而利用輸入頻譜的低頻成分，估計輸入頻譜之高頻邹的妹構亦可同樣地適用。另外，該結構中，編碼裝置係從輪入頻譜之低頻成分算出生成輸入頻譜之高頻成分用的編碼資訊（第2層編碼資訊），解碼裝置將該編碼資訊適用於第丨層解崎頻譜，而生成解碼頻譜之高頻成分。 36 201212005 此外，本實施形態係依據專利文獻1中之處理，在算出並適用調整在對數區域之能量比的參數之結構巾，舉出削減運算量及提高音質之處理的例子作朗。但是，本發明不限於此，即使對於在對數變換以外之非線形變換區域調整能量比等的結構仍可同樣地適用。此外，不僅是非線形變換區域，即使對線形變換區域仍可同樣地適用。 ^ 此外，本實施形態係依據專利文獻1中之處理，在頻帶擴充處理中，在算出並剌調整在魏區域之能量比的參數之結構中’舉出削減運算量及提高音質之處理的例子; 說明。但是，本發明不限於此，即使對於頻帶擴充處理以外之處理仍可同樣地適用。此外’本貫施形態係就在内插處理部中，不論輸入、號之種類(例如聲音訊號及音樂訊號等）、頻譜特性等為何始終以同一方式進行線形内插處理之情況作說明。但是，本發明不限於此，即使就依輸入訊號之種類及頻譜特性，適當地切換在内插處理部中之處理的情況仍可同樣地適用。例如，亦可在輸入訊號之峰值性強的情況，也就是在輸入訊號之頻譜的雜音性低情況下，將内插處理部中之線形内插參數固定(例如固定為0.95)，在輪入訊號之峰值性弱的情況’也就是輸入訊號之頻譜的雜音性高情況下，亦可將在内插處理部中之線形内插參數，如上述實施形態之說明，切換為2種之任何一個。藉由此種結構，在輸入訊號之峰值性強的情況下，因為可減弱内插處理部中之能量調整處理的效果(在實施内插處理之前後，樣本之振幅無大幅改 37 201212005 變），所以與本實施形態所說明之方式比較，有可能抑制雜音。這是依據聽覺遮蔽值對急遽之頻讀降低的音感特性之處理，係指頻譜之峰值部分抑制成為線形内插處理之對象的樣本之振幅的放大。不過，上述之結構與本實施形態所說明之方式比較’因為需要新増判定輸入訊號之特性(例如峰值性之強弱等）的處理部，所以處理運算量增加。此外，除了上述切換方法之外，亦可依輸入訊號之種類（例如聲^ 訊號及音樂訊號等）、頻譜特性，適當地切換本實施形態月說明之線形内插參數與臨限值的組合（TH、 ALPHA3—LOW、ALPHA3HIGH)、以及與上述組合不同組合（例如ΤΗ2、ALPHA3_L〇W2、ALpHA3—HIGH2)。此外’本實卿Μ就解碼裝置巾之解碼處理方法七說明。但是，本發明不限定於解碼裝置，同樣亦可適用方包含上述解碼處理方法之編碼裝置。例如第㈣所示，巧使對除了第2圖所示之編碼裝置1〇1的結構外，進一步且谓使^第2編碼f訊生成_解碼頻帥第2層解碼部·，，具備將第2層解碼頻譜與輪入訊號之頻譜(輸入頻W的嶋成分予㈣碼的第3層蝙碼部術 =:仍可 =圖⑹之第2層解碼細的解碼處理部M日是，虚 1且解:：35不同之處為内部不具正交變換處理部訊號。此外:率區域之訊號(頻譜)’而並非時間區域之 ’ 輪出之成分的名稱亦不同。施與⑽解物观之處理。此外，本^外第3= 38 201212005 碼部402的編碼方法並無限定，第3層編碼部402除了係將剩餘成分予以向量量子化之外’還可採用各種量子化方法。另外，第13圖所示之編碼裝置400之編碼部的數量係3個，不過即使編碼部之數量係4以上情況下，本發明仍可同樣地適用。 (第2種實施形態）第1種實施形態係就使用頻帶擴充編碼方式，其使用追加參數（第1種實施形態係第2層編碼資訊）而從低頻頻譜生成高頻頻譜之編碼裝置及對應的解碼裝置作說明。此處’採用同樣之「頻帶擴充編碼方式」的方式，舉例有以ITU-T規格化之G.722-SWB(G.722 Annex B)。G. 722-SWB係依輸入訊號之特性(例如輸入頻譜），藉由4個模式之編碼/解碼方式將該輸入訊號予以編碼。此處，所謂4 個模式，是 TRANSIENT、NORMAL、HARMONIC 及 NOISE，並從輸入頻譜決定適切之模式。本實施形態係就如G · 722 - S WB之依輸入訊號的特性切換編碼/解碼方式之多模式編碼/解碼方式中，適用在第i 種實施形態所說明之頻帶擴充編碼/解碼方式（第丨種實施形態係第2層編碼部/第2層解碼部對應）的結構作說明。此外，本實施形態係就在此種結構中，抑制切換編碼/解碼模式時會發生之音質惡化(雜音）的方法作說明。另外’ G.722-SWB係具有4個模式之編碼/解碼方式的多模式編碼/解碼方式，不過’以下為了簡化說明，係舉例具有 2個模式之編碼/解碼方式的多模式編碼/解碼方式作說明。 39 201212005 2貫施㈣之具有編碼裝置及解碼裝置的通訊系統之 :，1種實施形態(第1圖)中之結構同樣。但是，因為編 :=及解碼裝置之内部結構不同，所以僅符號替換成編裝置m及解碼裝置113β因為編碼裝置iu及解碼裝置 /之處理分別與編碼裝㈣1及解碼裝置1G3相同，所以此處省略說明。 :14圖係顯示編碼裝置lu之内部的主要結構區塊 ^第14圖所示之編碼裝置⑴中，除模式狀部训及第2 :，編碼部502之外的構成要素，與第ι種實施形態之編碼裝 ,01(第2圖）中之各構成要素相同，所以註記同—符號此處省略說明。模式判定部5〇1巾，從正交變換處理部⑽輸入有輸入頻^模式欺部501分析所輸人之輸人賴的頻譜特性 (也就―是輪人城之特性），依據分析結果蚊模式資訊。模式判定。卩5G1將蚊之模式資訊輪出至第2層編碼部。此處’模式資訊係Η❹後述2義碼方式中的任何一個編馬方式進行編碼之資訊^具體而言，模式判定部5〇1就模式資。fl决定疋否為「模式^《「模式2」之任何—個。例如係舉出模式判定部5G1分析輸人頻譜是否為transient或是NON-TRANSIENT ’依據分析結果判定模式f訊之方法作為例。關於模式資訊之判定方法詳細内容(例如參照G. 722 SWB規格書），因為與本發明並無直接關係，所以此處省略說明。在第2層編碼部5〇2中，從正交變換處理部2〇5輸入有輸 40 201212005 入頻譜及第1層解碼頻譜。此外，在第2層編碼部502中，從模式判定部501輸入模式資訊。第2層編碼部502使用第1層解碼頻譜，並依據輸入之模式資訊，藉由2種編碼方式（模式1或模式2)的任何一個進行輸入頻譜之編碼，而生成第2 層編碼資訊。第2層編碼部502將所生成之第2層編碼資訊經由編碼資訊整合部207輸出至傳輸路徑102(第1圖）。第2層編碼部502之處理的詳細内容於後述。其次，就第14圖所示之第2層編碼部502的内部主要結構，使用第15圖作說明。第2層編碼部502具備開關52卜開關522、第1編碼部523 及第2編碼部524。開關521及開關522按照從模式判定部501輸入之模式資訊來控制，並將輸入頻譜及第1層解碼頻譜輸出至第1編碼部523或第2編碼部524之任何一個。第15圖中，虛線顯示之箭頭並非資料流，而係指控制。例如，開關521及開關522 於模式資訊係「模式1」情況下，將輸入頻譜及第1層解碼頻譜輸出至第1編碼部523，在模式資訊係「模式2」情況下，將輸入頻譜及第1層解碼頻譜輸出至第2編碼部524。如此，開關521及開關522係依編碼方法之模式進行輸入頻譜及第 1層解碼頻譜之輸出端的切換控制。第1編碼部523在模式資訊係「模式1」之情況，使用輸入之模式資訊、輸入頻譜及第1層解碼頻譜生成第2層編碼資訊。第1編碼部523將所生成之第2層編碼資訊輸出至編碼資訊整合部207。本實施形態之第1編碼部523進行與在第1 41 2〇1212〇〇5 種實施形態說明之第2層編碼部206同樣的處理。就第1編碼部523之處理詳細内容於後述。第2編碼部524於模式資訊係「模式2」之情況，使用輸入之模式資訊、輸入頻譜及第1層解碼頻譜生成第2層編碼資訊。第2編碼部524將所生成之第2層編碼資訊輸出至編碼資訊整合部207。第2編碼部524藉由與第1編碼部523之編碼方式不同的編碼方式進行處理。本實施形態因為不需要特別限定在第2編碼部524中利用的編碼方式，所以省略說明’不過舉出例如採用G.722-SWB中之「TRANSIENT」模式的編碼方式之結構作為一例。如此，第2層編碼部502具有切換數個編碼方法之數個編石馬部（第1編碼部523及第2編碼部524)。其次，就第15圖所示之第1編碼部523的内部主要結構’使用第16圖作說明。第1編碼部5 23具備頻帶分割部2 60、濾波器狀態設定部 261、過濾部262 '探索部263、音調係數設定部264、增益編碼部531及多路複用部266。此處，因為除增益編碼部53! 之外的各構成要素與第2層編碼部206(第3圖）中之各構成要素相同’所以註記同一符號而省略說明。在增益編碼部531中，從模式判定部501輸入模式資訊。增益編碼部531依據輸入頻譜S2(k)、從探索部263輪入之各子帶的估計頻譜S2p’(k)(p=0, 1，…，P-1)及理想增益 alp ’而對各子帶算出在非線形區域進行能量比調整之參數的對數增益。 42 201212005 其次，增益編碼部531利用模式資訊將理想增益及對數增益予以量子化，並將量子化之理想增益及對數增益輸出至多路複用部266。具體而言，增益編碼部531在内部保持可記憶模式資訊之記憶體。增益編碼部531之内部結構，除保持上述記憶體之外，與增益編碼部265(第3圖）相同。增益編碼部531在記憶於記憶體中之前一幀處理時的模式資訊與目前幀中輸入之模式資訊不同的情況，也就是，目前幀與前一幀切換編碼方法之情況下（此處，前一幀係第2編碼部524動作，目前幀係第1編碼部523動作的情況下），按照以下公式（31)，對量子化對象之理想增益cxlp實施衰減處理。此處，γ係滿足0<γ< 1之衰減係數，且具有預設之值。其次，增益編碼部531將乘上γ之理想增益α1’ρ予以量子化。 [數學式31] α\'ρ =γ·α\ρ (for all ρ) · · · (31) 另外，增益編碼部531在記憶於記憶體之前一幀處理時的模式資訊與在目前幀中輸入之模式資訊相同的情況，也就是目前幀與前一幀切換編碼方法之情況下（此處，前一幀及目前幀兩者均係第1編碼部523動作之情況下），對量子化對象之理想增益不實施衰減處理，而進行與增益編碼部 265(第3圖）同樣之處理，將增益資訊予以量子化。其次，增益編碼部5 31將算出之理想增益編碼資訊與對數增益編碼資訊輸出至多路複用部266。如此，第1編碼部523在前一幀與目前幀切換編碼方法 43 201212005 之情況下，調整在目前幀之編碼方法使用的理想增益。具體而言，第1編碼部523在前一幀與目前幀切換編碼方法時，使目前幀使用之理想增益衰減。以上，係第1編碼部523之處理的說明。以上，係本實施形態之編碼裝置111之處理的說明。其次，就本實施形態之解碼裝置113的處理作說明。第17圖係顯示解碼裝置113之内部的主要結構區塊圖。第17圖所示之解碼裝置113中，因為編碼資訊分離部 601及第2層解碼部602以外的構成要素與第1種實施形態所說明之解碼裝置103(第8圖）内的構成要素相同，所以註記同一符號，而省略說明。編碼資訊分離部601從輸入之編碼資訊（亦即從編碼裝置111(第14圖）所接收之編碼資訊）中，分離第1層編碼資訊、第2層編碼資訊與模式資訊，並將第1層編碼資訊輸出至第1層解碼部132，將第2層編碼資訊及模式資訊輸出至第 2層解碼部602。第2層解碼部602使用從正交變換處理部134輸入之第1 層解碼頻譜Sl(k)，及從編碼資訊分離部601輸入之第2層編碼資訊、模式資訊，從第1層解碼頻譜S1 (k)估計聲音訊號之高頻部分，藉由調整頻譜成分之振幅，生成包含高頻成分之第2層解碼訊號，作為輸出訊號而輸出。第18圖係顯示第17圖所示之第2層解碼部602的内部之主要結構區塊圖。第2層解碼部602具備開關62卜開關622、第1解碼部623 44 201212005 及第2解碼部624。開關621及開關622按照從編碼資訊分離部6〇丨輸入之模式^ afl來控制，並將第丨層解碼頻譜及第2層編碼資訊輸出至第1解碼部623或第2解碼部624之任何一個。例如，開關621及開關622於模式資訊係「模式1」情況下，將第1層解碼頻譜及第2層編碼資訊輸出至第1解碼部623,在模式^ 。代係核式2」情況下，將第W解碼頻谱及第2層編碼資訊輸出至第2解碼部624。如此，開關621及開關622係依編碼方法之模式進行第1層解·譜及第2層編碼資訊之輪出端的切換控制。第1解碼部623於模式資訊係「模式L之情況，使用輸入之模式資訊、第丨層解碼頻譜及第2層編碼資訊，生成輸出訊號。第i解碼部623輸出生成之輸出訊號。本實施形離因為第1解碼部623係進行與第1種實施形態所說明之第2層 _軸同樣的處理，所以省略說明。但是，在第i解碼 P 3中與第！種實施形態之第2層解碼部⑶不同之處為解碼之理想增益編碼資訊並非α1ρ，而係αΐ，。 ^解碼部624於模式資訊係「模式2」讀況，使用輸之Μ式資訊、第i層解碼頻譜及第2層編碼資訊， =。第2解釋繼生成之輪出喊。第购部咖與第1解碼部623之解碼方式不同的解碼方式（對應形第^碼部524之編碼方式的解碼方式）進行處理。本實施因為不需要特別限定在第2解碼部似中利用之解碼方式’所以省略說明，不過舉出例如採用g.722_swb中之 45 201212005 「TRANSIENT」模式的解碼方式之結構作為—例。如此，按照本實施形態時，編碼裝置保持模式資气，前一狀模式資訊與目前鴨之模式資訊不同情況下，在料尚頻部之頻譜㈣碼部巾，使量子化之增換編碼方式(編碼模式)時’因為可抑制造：二的急遽變化(制是聽覺上影響大之增益的急遽增加），Z 可實現上述音化之抑爾理。亦即，編邮置即使在使用低頻部之頻譜進行頻帶擴充’而估計高頻部之頻譜的編碼 /解碼方式有數種存在之情況，也就是多模式編碼/解碼方式之It况{乃可抑制切換模式時會發生之音質惡化(雜音），實現處理量之大幅誠，且提供高品質之解碼訊號。另外’本實施开乂態係舉例纟編碼裝置之增益編石馬部曰保持各幅處理時之模式資訊於切換模式資訊時，使里子化之理想增益衰減的處理作訓。但是，本發明不限 =此，即使對使用模式資訊以外之資訊，使量子化之增益 "'咸的、、’。構>ί乃可同樣地適用本實施形態。例如，可舉出烏=裝置除了各巾貞處理時之模式資訊之外，還記憶各幢之，使用此等使量子化之增益衰減的結構。該結構於前幢之模式資訊與目前中貞之模式資訊不同的情況，也就是切，式資訊之情況，編料置首先算出前ϋ能與目^貞之t貞能的平均值。其次，編碼裝置依算出之鳩能的平句值與目⑻貞之帕能的比，使量子化之增ϋ衰減或放大例如’别—111貞之帽能係10000，目前幀之幀能係5000的月况、編碼裝置將傾能之平均值7500與目前悄能之比的 46 201212005 15(=7500/5()()())乘上量子化之增益。該情況下，目_能比（I·5)大於卜所以並非衰減處理’而成為放大處理。另外，此處將公式⑼中之衰減係數仰<7<1)替換成也容許大於1之值的「衰減、放大係數」，並藉由與前述同樣之處理，亦可實施放大處理。通常，在切換編碼模式時，因增益急遽增加造成之雜音對聽制大。因而，本實施幵ϋ 說明對增益之急遽增加，以比較簡易之處理(低運算量之處理）來抑制音m的結構。但是，藉由使用上述之鳩能與前述之結構比較’雖絲理運算量增加，但是切換編碼模式時，不㈣能(或是增益)急遽增加之情況，即使急遽減少時’仍可㈣能（或增益)之變化平緩，藉此，可進一步抑制音質惡化(雜音）。此外，本實施形態在切換模式資訊之情況，係舉例衰減之增益資誠理想增益作為對象的情況作說K旦是本發明不限於此，即使對於衰減(或放A)理想增益以外之其他増益資訊的結構，仍可同樣地適用本實施形態。例如，本貫％ $態所6兒明之增益編碼部係舉例為對於對數增益資訊农減或放大的結構4外，增益編碼部亦可使成為量子化標的之輸入頻譜者衰減或放大。此外，即使對於使用上述之則-t貞的Φ貞能與目前巾貞之巾貞能之比(Φ貞能比)的結構，增益編碼部對理想增益、對數增益或輸人頻譜等之任何一個亦可適用衰減(或放大)處理。此外，本貫施形態在切換模式資訊之情況係舉例在編碼裝置内使增益資訊衰減或放大的結構作說明。但是本 47 201212005 發明不限於此’即使對於在解碼裝置内使增益資訊衰減或放大之結構’仍可同樣地適用本實施形態。亦即解碼裝置 (例如第2層解鳴部）亦可進—步具有依模式資訊而切換數個解碼方法之數個解碼部，在前—巾貞與目前巾貞切換解碼方法之It况下’調整目前巾貞解碼時使用之增益資訊。例如解碼裝置在檢测出模式資訊之切換時，亦可對解碼之增益資訊 (J曰益或對數增益）進行衰減、放大處理。此外，解碼裝置亦可對使用解碼之增益資訊(理想增益及對數增益）所生成的解碼頻譜進行衰減、放大處理。此外’本實施形態在切換模式資訊之情況，係舉例使疋之衰減係數來衰減增益資訊的結構作說明。但是，本，月不限於此’即使對每個Ί1貞處理算出適當地使增益資你衰減之衰減係數的結構，仍可同樣地適用本實施形態。处伽7述’編碼裝置(或解碼裝置)亦可算出前—鳩之鳩的平：㈣之Φ貞能的平均值’使用接近算出目前巾貞之鴨能绝、里=之係數’而使増益資訊或頻譜衰減、放大。亦即’ 使"用裝置（或解碼裝置）亦可使时―巾貞之龍，而使目前幢使用之增益資訊或頻譜衰減、放大。曰^―、扁碼裝置(或解碼裝置)在切換模式資訊時，也就用十”、目刚巾貞切換編喝^法(解碼法)之情況，亦可使訊。你u貞所使用之增益資訊’來調整目前f貞使用之增益資方法°編碼裝置（或解碼裝置)在前-巾貞與目前巾貞切換編碼鳩使用之情况’以目前巾貞使用之增益f訊接近前一、曰凰貝讯的方式，來調整目前幀使用之增益資 48 201212005 訊。藉由此種結構，在切換編碼方法( 置（解竭裝置）亦可在目前鴨中使用考廣，)時，編碼裝資之音質内即訊，可進一步抑制切換編碼方貞之增益惡化(雜音）。 1解馬方法)時會發生此外’本實鱗财編碼具備2種編财式㈣構作糾。但編碼部使對於具備3種以上編 “不限於此，即多模式編物,方— 也就是採用3種以上之 2馬解碼方切結構，仍可同樣地相本實 7’本魏«絲難錢糾置^2層編碼部内的第m碼部中，使增益資訊衰減（或放大）之明。但是本發明不限於此，即使對於即使就第^部以外之編碼部(例如第2編碼部），同樣地進行衰減(或放大)處理之結構’仍可同樣地適用本實施形態。也就是在多模式編碼/解碼方式巾’亦可將與本實施形態同樣之處理適用於一部分模式之編碼/解碼方式，亦可適用於全部模式之編碼/ 解碼方式。此外’上述實施形態中之解碼裝置係使用從上述各種實施形態中之編碼裝置傳輸的編碼資訊來進行處理，不過本發明不限於此，只要是包含必要之參數或資料的編碼資訊’即使未必是來自上述各種實施形態中之編碼裝置的編碼資訊，仍可實施處理。此外’即使將訊號處理程式記錄、寫入記憶體、磁碟、磁帶、CD、DVD等可機械讀取之記錄媒體來進行動作之情況，仍可適用本發明，並可獲得與本實施形態同樣之作用 49 201212005 及效果。此外，上述各種實施形態係以硬體構成本發明之情況為例作說明，不過本發明在與硬體配合下，亦可以軟體實現。此外，用於上述各種實施形態之說明的各功能區塊，典型上係作為積體電路之LSI來實現。此等亦可個別地單晶片化，亦可以包含一部分或全部之方式而單晶片化。此處係作為LSI，不過依積體度之差異，有時亦稱為1C、系統 LSI、超LSI、超大LSI。此外，積體電路化之方法並非限定於LSI者，亦可以專用電路或通用處理器來實現。製造LSI後，亦可利用可程式化之FPGA(現場可編程閘陣列（Field Programmable Gate Array))，或是可再構成LSI内部之電路訊息胞的連接或設定之可重構/處理器（Reconfigurable/Processor)。再者’因半導體技術之進步或衍生之其他技術而開發出替換成LSI之積體電路化的技術時，當然亦可使用其技術進行功能區塊之積體化。亦有可能適用生物技術等。 2010年6月21日提出申請之特願2010-141021及2011年3 月4日提出申請之特願2011-047597的日本專利申請中包含之說明書、圖式及摘要等中揭示之内容全部援用於本專利。 (產業上之可利用性）本發明之解碼裝置、編碼裝置及此等之方法，在使用低頻部之頻譜進行頻帶擴充而估計高頻部之頻譜時，可提高解碼訊號之品質，例如可適用於封包通訊系統、移動式通訊系統等。 50 201212005 【圖式簡單說明】第1圖係顯示具有本發明之第1種實施形態的編碼裝置及解碼裝置之通訊系統的結構區塊圖。第2圖係顯示本發明之第丨種實施形態的顯示於第i圖之編碼裝置的内部主要結構區塊圖。第3圖係顯示本發明之第1種實施形態的顯示於第2圖之第2層編碼部的内部主要結構區塊圖。第4圖係顯示本發明之第丨種實施形態的顯示於第3圖之增益編碼部的内部主要結構區塊圖。第5圖係顯示本發明之第1種實施形態的顯示於第4圖之對數增益編碼部的内部主要結構區塊圖。第6圖係本發明之第丨種實施形態的過濾部中之過濾處理的詳細說明圖。 < 第7圖係顯示在本發明之第】種實施形態的探索部中對子帶SBp探索最佳音調係數&，之處理程序的流程圖。第8圖係顯示本發明之第1種實施形態的顯示於第斶之解碼裝置的内部主要結構區塊圖。第9圖係顯示本發明之第1#實施形態的顯示於第8圖之第2層解碼部的内部主要結構區塊圖。第10圖係顯示本發明之第！種實施形態的顯示於第$圖之頻譜調整部的内部主要結構區塊圖。第11圖係顯示本發明之第i種實施形態的顯示於第ι 〇圖之對數增益解碼部的内部主要結構區塊圖。第12圖係本發明之第靖實施形態的成為對數增益解 51 201212005 碼部中之對數增益適用部及内插處理部各個適用對象的樣本之說明圆。第13圖係顯示本發明之第1種實施形態的其他編碼裝置之内部主要結構區塊圖。第14圖係顯示本發明之第2種實施形態的顯示於第i圖之編碼裝置的内部主要結構區塊圖。第15圖係顯示本發明之第2種實施形態的顯示於第14 圖之第2層編碼部的内部主要結構區塊圖。第16圖係顯示本發明之第2種實施形態的顯示於第15 圖之第1編碼部的主要結構區塊圖。第17圖係顯示本發明之第2種實施形態的顯示於第1圖之解碼裝置的内部主要結構區塊圖。第18圖係顯示本發明之第2種實施形態的顯示於第17 圖之第2層解碼部的内部主要結構區塊圖。【主要元件符鱿說明】 101，111，4〇〇…編碼裝置 102…傳輪路徑 103, 113...解碼裝置 201…下抽樣處理部 202…第1層編碼部 131，601…編碼資訊分離部 132, 203…第1層解碼部 133, 2〇4.·.上抽樣處理部 134,205,356···正交變換處理部 135, 401，602…第2層解碼部 206, 226, 502…第2層編碼部 207…編碼資訊整合部 260…頻帶分割部 261，352…濾波器狀態設定部 262,353...過濾部 263…探索部 264…音調係數設定部 265, 531...增益編碼部 52 201212005 266···多路複用部 362…對數增益解碼部 271···理想增益編碼部 373…對數增益適用部 272…對數增益編碼部 374…内插處理部 281，371···最大振幅值探索部 402…第3層編碼部 282, 372…樣本群抽出部 501…模式判定部 283···對數增益算出部 521，522, 621，622…開關. 351…分離部 523…第1編碼部 354…增益解碼部 524…第2編碼部 355…頻譜調整部 623…第1解碼部 361···理想增益解碼部 624…第2解碼部 53

Claims

201212005 七、申請專利範圍： 1. 一種解碼裝置，係具備：接收單元，其係接收顯示聲音訊號或音樂訊號在指定頻率以下之低頻部分的第1編碼資訊，以及包含在分割前述聲音訊號或音樂訊號之比前述指定頻率高的高頻部分之數個子帶中，估計前述聲音訊號或音樂訊號之高頻部分的頻譜用之頻帶資訊、及調整對各子帶内之一部分或全部頻譜成分的振幅之第1振幅調整參數的第2編碼資訊；第1解碼單元，其係將前述第1編碼資訊予以解碼，而生成第1解碼訊號；及第2解碼單元，其係使用前述第2編碼資訊，從前述第1解碼訊號估計前述聲音訊號或音樂訊號之高頻部分，調整頻譜成分之振幅，由此生成第2解碼訊號；且前述第2解碼單元具備：頻譜成分選擇單元，其係對所估計之前述聲音訊號或音樂訊號的高頻部分之頻譜，部分選擇頻譜成分；第1振幅調整參數適用單元，其係對前述部分選擇之頻譜成分適用第2振幅調整參數；及第2振幅調整參數適用單元，其係對前述部分選擇以外之頻譜成分，適用依前述第2振幅調整參數之值而適當設定的第3振幅調整參數。 2. 如申請專利範圍第1項之解碼裝置，其中前述第2解碼單元進一步具備振幅值探索單元，其係對估計之前述聲音訊號或音樂訊號的高頻部分之頻譜，每個前述子帶探索 54 201212005 振幅值係最大或最小之頻譜成分，前述頻譜成分選擇單元藉由使越接近前述振幅值係最大或最小之頻譜成分的頻譜成分越容易被選擇之權值，部分選擇頻譜成分。 3·如申明專利範圍第1項之解碼裝置，其中前述第2解碼單兀對前述第1解碼訊號之頻譜，使用顯示與前述第2編碼資讯中包含之前述聲音訊號或音樂訊號的高頻部分之頻譜的各子帶最近似之前述第丨解碼訊號的頻譜頻帶之則述頻帶資訊，估計前述聲音訊號或音樂訊號之高頻部分的頻譜，使用前述第2編碼資訊中包含之前述第丨振幅調整參數，來調整前述估計之聲音訊號或音樂訊號的高頻部分之頻譜成分的振幅。 4·如申請專利範圍第丨項之解碼裝置，其中前述第丨振幅調整參數適用單元進行在對數區域之振幅調整，刖述第2振幅調整參數適用單元進行在線形區域之振幅調整。 •如申叫專利範圍第1項之解碼裝置，其中前述第2振幅調整參數適用單元在前述第2振幅調整參數之值比預定的臨限值小之情況下，將前述第3振幅調整參數設定較小，在則述第2振幅調整參數之值為前述臨限值以上的情況下，將前述第3振幅調整參數設定較大。 6.如申請專利範圍第1項之解碼裝置，其中前述接收單元進一步接收顯示依前述聲音訊號或音樂訊號之特性的解碼方法之模式資訊， 55 201212005 依前212資^單^—步具備數個解碼單元’其係式資讯而切換數個解碼方法，法之=數個解碼單元在前-㈣目前㈣換解碼方月况下，調整目前幀解碼時使用之幻增益第1增益係前述第1振幅參數或前述第2振幅參數。 7·如申4專利範圍第6項之解碼裝置，其中前述數個解单元在前1與目前_換解碼方法之情況下，使幀使用之前述第1增益衰減。 8· „範圍第6項之解繼，其中前述數個解碼早7L在前一幀與目前幀切換解碼方法之情況下，使用前一情解碼時使用之第2增益，來調整目前巾貞使用之前: 第1增益，刚述第2增益係前述第丨振幅參數或前述第2振幅參數。、 9.如申β月專利範圍第6項之解碼裝置，其中前述數個解碼單元在前一幀與目前幀切換解碼方法之情況下，以將目前幀使用之前述第i增益接近前一幀解碼時使用之第2 增益的方式，來調整前述第1增益，前述第2增益係前述第1振幅參數或前述第2振幅參數。 10·—種通訊終端裝置，其具備申請專利範圍第丨項之解碼裝置。 … 1 h 一種基地台裝置’其具備申請專利範圍第1項之解碼裝置。 12.—種編碼裝置，係具備：第1編碼單元，其係將輸入訊號之指定頻率以下的低頻部分予以編碼，而生成第1編碼資訊，· 56 201212005 解碼單元，其係將前述第1編碼資訊予以解碼而生成第1解碼訊號；第2編碼單元，其係生成第2編碼資訊，該第2編碼資訊包含：在分割前述輸入訊號之比前述指定頻率高的高頻部分之數個子帶中，估計前述輸入訊號之高頻部分的頻譜用之頻帶資訊、及調整對各子帶内之一部分或全部頻譜成分的振幅用之第1振幅調整參數；第2解碼單元，其係使用前述第2編碼資訊，從前述第1解碼訊號估計前述輸入訊號之高頻部分，調整頻譜成分之振幅，由此生成第2解碼訊號；及第3編碼單元，其係將前述第1解碼訊號及前述第2 解碼訊號與前述輸入訊號之差分訊號予以編碼，而生成第3編碼貢訊；且前述第2解碼單元具備：頻譜成分選擇單元，其係對所估計之前述輸入訊號的高頻部分之頻譜，部分選擇頻譜成分；第1振幅調整參數適用單元，其係對前述部分選擇之頻譜成分適用第2振幅調整參數；及第2振幅調整參數適用單元，其係對前述部分選擇以外之頻譜成分，適用依前述第2振幅調整參數之值而適當設定的第3振幅調整參數。 13.如申請專利範圍第12項之編碼裝置，其中前述第2解碼單元進一步具備振幅值探索單元，其係對估計之前述輸入訊號的高頻部分之頻譜，每個前述子帶探索振幅值係 57 201212005 最大或最小之頻譜成分，前述頻譜成分選擇單元藉由使越接近前述振幅值係最大或最小之頻譜成分的頻譜成分越容易被選擇之權值，部分選擇頻譜成分。 14. 如申請專利範圍第12項之編碼裝置，其中前述第1振幅調整參數適用單元進行在對數區域之振幅調整，前述第2振幅調整參數適用單元進行在線形區域之振幅調整。 15. 如申請專利範圍第12項之編碼裝置，其中前述第2振幅調整參數適用單元在前述第2振幅調整參數之值比預定的臨限值小之情況下，將前述第3振幅調整參數設定較小，在前述第2振幅調整參數之值為前述臨限值以上的情況下，將前述第3振幅調整參數設定較大。 16. 如申請專利範圍第12項之編碼裝置，其中前述第2編碼單元進一步具備數個編碼單元，其係依前述輸入訊號之特性切換數個編碼方法，前述數個編碼單元在前一幀與目前幀切換編碼方法之情況下，調整目前幀編碼時使用之第1增益，前述第1增益係前述第1振幅參數或前述第2振幅參數。 17. 如申請專利範圍第16項之編碼裝置，其中前述數個編碼單元在前一幀與目前幀切換編碼方法之情況下，使目前幀使用之前述第1增益衰減。 18. 如申請專利範圍第16項之編碼裝置，其中前述數個編碼單元在前一幀與目前幀切換編碼方法之情況下，使用前 58 201212005 一幀編碼時使用之第2增益，來調整目前幀使用之前述第1增益，前述第2增益係前述第1振幅參數或前述第2振幅參數。 19. 如申請專利範圍第16項之編碼裝置，其中前述數個編碼單元在前一幀與目前幀切換編碼方法之情況下，以將目前幀使用之前述第1增益接近前一幀編碼時使用之第2 增益的方式，來調整前述第1增益，前述第2增益係前述第1振幅參數或前述第2振幅參數。 20. —種通訊終端裝置，其具備申請專利範圍第12項之編碼裝置。 21. —種基地台裝置，其具備申請專利範圍第12項之編碼裝置。 22. —種解碼方法，係具備：接收步驟，其係接收顯示聲音訊號或音樂訊號在指定頻率以下之低頻部分的第1編碼資訊，以及包含在分割前述聲音訊號或音樂訊號之比前述指定頻率高的高頻部分之數個子帶中，估計前述聲音訊號或音樂訊號之高頻部分的頻譜用之頻帶資訊、及調整對各子帶内之一部分或全部頻譜成分的振幅之第1振幅調整參數的第2 編碼資訊，第1解碼步驟，其係將前述第1編碼資訊予以解碼，而生成第1解碼訊號；及第2解碼步驟，其係使用前述第2編碼資訊，從前述第1解碼訊號估計前述聲音訊號或音樂訊號之高頻部分，調整頻譜成分之振幅，由此生成第2解碼訊號； 59 201212005 且前述第2解碼步驟具備：頻譜成分選擇步驟，其係對所估計之前述聲音訊號或音樂訊號的高頻部分之頻譜，部分選擇頻譜成分；第1振幅調整參數適用步驟，其係對前述部分選擇之頻譜成分適用第2振幅調整參數；及第2振幅調整參數適用步驟，其係對前述部分選擇以外之頻譜成分，適用依前述第2振幅調整參數之值而適當設定的第3振幅調整參數。 23. —種編碼方法，係具備：第1編碼步驟，其係將輸入訊號之指定頻率以下的低頻部分予以編碼，而生成第1編碼資訊；解碼步驟，其係將前述第1編碼資訊予以解碼而生成第1解碼訊號；第2編碼步驟’其係生成第2編碼資訊*該第2編碼資訊包含：在分割前述輸入訊號之比前述指定頻率高的高頻部分之數個子帶中，估計前述輸入訊號之高頻部分的頻譜用之頻帶資訊、及調整對各子帶内之一部分或全部頻譜成分的振幅用之第1振幅調整參數；第2解碼步驟，其係使用前述第2編碼資訊，從前述第1解碼訊號估計前述輸入訊號之高頻部分，調整頻譜成分之振幅，由此生成第2解碼訊號；及第3編碼步驟，其係將前述第1解碼訊號及前述第2 解碼訊號與前述輸入訊號之差分訊號予以編碼，而生成第3編碼資訊， 60 201212005 且前述第2解碼步驟具備：頻谱成分選擇步驟，其係對所估計之前述輸入訊號的高頻部分之頻譜，部分_頻譜成分；第1振幅調整參數適用步驟，其係對前述部分選擇之頻譜成分適用第2振幅調整參數；及第2振幅磐參數適用步驟，其係對前述部分選擇以外之頻譜成分，適用依前述第2振幅調整參數之值而適當設定的第3振幅調整參數。