WO2013151004A1 - 符号化方法、符号化装置、復号方法、復号装置、プログラム及び記録媒体 - Google Patents

符号化方法、符号化装置、復号方法、復号装置、プログラム及び記録媒体 Download PDF

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WO2013151004A1
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range
signal sequence
correction amount
gain correction
samples
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Application number
PCT/JP2013/059908
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French (fr)
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勝宏 福井
祐介 日和▲崎▼
登 原田
守谷 健弘
優 鎌本
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日本電信電話株式会社
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    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10LSPEECH ANALYSIS OR SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L19/00Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
    • G10L19/02Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using spectral analysis, e.g. transform vocoders or subband vocoders
    • G10L19/032Quantisation or dequantisation of spectral components
    • G10L19/035Scalar quantisation

Definitions

  • the present invention relates to a technique for encoding a sound signal such as speech or music with a small amount of information, and more particularly, to an encoding technique for improving quantization accuracy.
  • Non-Patent Document 1 an outline of an encoding device and a decoding device disclosed in Non-Patent Document 1 is shown in FIG.
  • the quantized value of the global gain (gain that affects the quantization accuracy of the normalized input signal sequence) is calculated in the time domain.
  • the energy of the signal in the time domain is equal to the energy of the signal in the frequency domain, even if the quantized value of the global gain is obtained in the frequency domain, this result is not different from that in the time domain. Therefore, here, a case where the quantized value of the global gain and the decoded value thereof are calculated in the frequency domain is illustrated.
  • the frequency domain transform unit 101 receives an input time domain signal sequence x F (t) in frame units composed of a plurality of consecutive samples included in the time domain input signal x (t).
  • the frequency domain transform unit 101 converts the frequency component at the L point (L is a positive integer, for example, 256) corresponding to the input time domain signal sequence x F (t) of one frame to the input frequency domain signal sequence X ( ⁇ ).
  • L is a positive integer, for example, 256
  • t represents an index of discrete time
  • represents an index of discrete frequency.
  • MDCT Modified Discrete Cosine Transform
  • DCT Discrete Cosine Transform
  • the normalization unit 102 includes an input frequency domain signal sequence X ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ 0,..., L-1 ⁇ ] and an input frequency domain signal sequence X ( ⁇ ) obtained by the gain control unit 104 described later.
  • a gain hereinafter referred to as a global gain
  • g that determines the quantization accuracy of each component of [ ⁇ ⁇ 0,..., L ⁇ 1 ⁇ ] is input.
  • the normalization unit 102 divides each component of the input frequency domain signal sequence X ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ 0,..., L-1 ⁇ ] by the global gain g, or the input frequency domain signal sequence X ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ 0,..., L-1 ⁇ ] by multiplying each component of [ ⁇ ⁇ 0,..., L-1 ⁇ ] by the reciprocal of the global gain g, respectively.
  • ⁇ ] Is normalized, and a normalized signal sequence X Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ 0,..., L ⁇ 1 ⁇ ] is output.
  • the quantizing unit 103 receives the normalized signal sequence X Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ 0,..., L ⁇ 1 ⁇ ].
  • the quantization unit 103 quantizes the normalized signal sequence X Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ 0,..., L-1 ⁇ ] by a predetermined method, and the normalized signal sequence X Q ( ⁇ ) Quantized normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ 0,..., L-1] which is a series of quantized values of each component of [ ⁇ ⁇ 0,.
  • a normalized signal code that is a code corresponding to the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ 0,..., L-1 ⁇ ], and the bits of the normalized signal code Number (hereinafter referred to as the number of consumed bits). Further, when receiving from the gain control unit 104 command information for outputting a quantized normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ 0,..., L-1 ⁇ ] and a normalized signal code Then, the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ 0,..., L-1 ⁇ ] and the normalized signal code are output.
  • the gain control unit 104 receives the number of consumed bits.
  • the gain control unit 104 adjusts the global gain g so that the number of consumed bits approaches a maximum value that is less than or equal to the number of bits allocated in advance to the normalized signal code (hereinafter referred to as the specified number of bits).
  • the global gain g is output as a new global gain g.
  • a process of increasing the global gain g when the number of consumed bits is larger than the specified number of bits and decreasing the global gain g otherwise can be exemplified.
  • the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ 0, ..., L-1 ⁇ ] and the normalized signal code are Command information to be output is output to the quantization unit 103.
  • the global gain encoding unit 105 includes an input frequency domain signal sequence X ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ 0,..., L-1 ⁇ ] and a quantized normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ 0. ,..., L-1 ⁇ ] is input.
  • the global gain encoding unit 105 includes an input frequency domain signal sequence X ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ 0,..., L-1 ⁇ ] and a quantum among a plurality of preset global gain quantization values.
  • the normalized signal code and the global gain code which are output codes of the encoding device, are transmitted to the decoding device and input to the decoding device.
  • a global gain code is input to the global gain decoding unit 106.
  • the global gain decoding unit 106 applies a decoding process corresponding to the encoding process performed by the global gain encoding unit 105 to decode the global gain code, and outputs a decoded global gain g ⁇ .
  • ⁇ Normalized signal decoding unit 107 A normalized signal code is input to the normalized signal decoding unit 107.
  • the normalized signal decoding unit 107 applies a decoding method corresponding to the encoding method performed by the quantization unit 103 of the encoding device, decodes the normalized signal code, and generates a decoded normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ 0,..., L-1 ⁇ ] is output.
  • the decoded frequency component calculation unit 108 receives the decoded global gain g ⁇ and the decoded normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ 0,..., L-1 ⁇ ].
  • the decoded frequency component calculation unit 108 is obtained by multiplying each component of the decoded normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ 0,..., L-1 ⁇ ] and the decoded global gain g ⁇ .
  • the sequence is output as a decoded frequency domain signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ 0,..., L ⁇ 1 ⁇ ].
  • ⁇ Time domain conversion unit 109 Decoded frequency domain signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ 0,..., L ⁇ 1 ⁇ ] is input to time domain transform section 109.
  • the time domain transform unit 109 applies a frequency-time transform to the decoded frequency domain signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ 0,..., L-1 ⁇ ], and outputs an output time domain signal sequence in units of frames.
  • the frequency-time conversion method is an inverse conversion corresponding to the time-frequency conversion method used in the frequency domain conversion unit 101.
  • the frequency-time conversion method here is IMDCT (Inverse Modified Discrete Cosine Transform) or IDCT (Inverse Discrete Cosine Transform).
  • the global gain is adjusted to appropriately control the coarseness of quantization of the normalized signal sequence, so that the number of bits consumed, which is the code amount of the normalized signal code, is the specified number of bits. Control is performed so that the following maximum value is obtained. For this reason, when the number of bits consumed is smaller than the specified number of bits, there is a problem in that the encoding process that makes full use of the number of bits allocated in advance for the normalized signal sequence cannot be performed.
  • an object of the present invention is to provide an encoding technique that improves the quantization accuracy of a normalized signal sequence with a small increase in code amount and a decoding technique thereof.
  • An encoding method is an encoding method for encoding an input signal sequence in units of frames, which includes a plurality of input signal samples, wherein each input signal sample included in the input signal sequence is normalized.
  • a normalized signal encoding step for obtaining a normalized signal code obtained by encoding a sequence based on the received signal and a quantized normalized signal sequence corresponding to the normalized signal code, and a gain corresponding to the input signal sequence
  • a gain correction amount encoding step for obtaining a gain correction amount code of the gain correction amount encoding step wherein the gain correction amount encoding step includes 2 k pieces of gain correction amounts corresponding to the respective divided ranges (k is Bits to which bits are assigned in preference to gain correction amounts corresponding to ranges in which the number of divided ranges included in the range is large among the gain correction amounts corresponding to the ranges grouped one by one (integers from 1 to D-1) wherein the assignment step, the bit in the bit allocation step of the gain correction amount corresponding to the range summarizes each 2 k pieces of ranges divided to gain correction amount corresponding to each segment range is assigned Gay Correction amount is the gain correction amount corresponding to the gain correction amount code, of the gain correction amount corresponding to the range summarizes the ranges that are classified as a gain correction amount corresponding to each segment range by
  • An encoding method is an encoding method for encoding an input signal sequence in units of frames, which includes a plurality of input signal samples, wherein each input signal sample included in the input signal sequence is normalized.
  • a normalized signal encoding step for obtaining a normalized signal code obtained by encoding a sequence based on the received signal and a quantized normalized signal sequence corresponding to the normalized signal code, and a gain corresponding to the input signal sequence
  • a bit is assigned in preference to a gain correction amount corresponding to a range in which the number of divided ranges included in the range is large among the gain correction amounts corresponding to the corresponding
  • the decoding method is a decoding method for obtaining an output signal sequence by decoding a frame-unit code, and obtaining a decoded normalized signal sequence by decoding a normalized signal code included in the code
  • a decoding step, a global gain decoding step of decoding a global gain code included in the code to obtain a decoded global gain, and a predetermined N number of decoded normalized signal sequences (N 2D , where D is 2 (Integer integer above), and the gain obtained by correcting the decoded global gain for each divided range with a plurality of gain correction amounts for each divided range and each of the decoded normalized signal series
  • a gain correction amount code included in the code includes a restoration step of obtaining a signal sequence obtained by multiplying the sample value by the output signal sequence.
  • the number of segmented ranges are within the scope of the gain correction amount and the 2 k pieces of divided range (k is each integer from 1 to D-1) a gain correction amount corresponding to a range summarizes each of the Specifies the gain correction amount to which bits are assigned based on the criterion that bits are preferentially assigned to gain correction amounts corresponding to a large range.
  • the gain correction amount obtained by decoding the gain correction amount code is used, and in the restoration step, the divided range and the divided range.
  • the gain correction amount corresponding to the fact that correction is not performed is used for a range in which there is no corresponding gain correction amount in the range of 2 k groups.
  • the decoding method is a decoding method for obtaining an output signal sequence by decoding a frame-unit code, and obtaining a decoded normalized signal sequence by decoding a normalized signal code included in the code
  • the decoded global gain is corrected for each divided range with a plurality of gain correction amounts for each divided range obtained by decoding the gain correction amount code included in the code.
  • a restoration step for obtaining a signal sequence obtained by multiplying the gain obtained by decoding and the value of each sample of the decoded normalized signal sequence as an output signal sequence.
  • the amount codes among the gain correction amount corresponding to a range summarized by the ranges that are classified as a gain correction amount corresponding to each segment range (each integer of from 1 k to D-1) 2 k pieces
  • a gain correction amount to which a bit is assigned is specified based on a criterion that a bit is preferentially assigned to a gain correction amount corresponding to a range having a large number of divided ranges included in the range.
  • standard The figure which shows the processing flow of the specific example 2 of the 3rd example of the division process by a 1st reference
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of a gain correction amount encoding unit 140. The figure for demonstrating the example of the range which put together the divided range and the divided range.
  • the acoustic signal handled in each embodiment is a signal such as a sound, a sound such as a musical sound, and a video.
  • the acoustic signal is a time domain signal.
  • the time domain signal may be converted into a frequency domain signal or a frequency domain signal may be converted into a time domain signal by a known technique as necessary. You can also. Therefore, the signal to be encoded may be a time-domain signal or a frequency-domain signal (in the following description, a frequency-domain signal is treated for the sake of concrete explanation).
  • the signal input as the target of the encoding process is a sequence (sample sequence) composed of a plurality of samples, and the encoding process is normally executed in units of frames. I will call it.
  • each component included in the input signal sequence X ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ 0,..., L-1 ⁇ ], the quantized global gain g ⁇ , and the quantized normalized signal The relationship between the components included in the sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ 0,..., L-1 ⁇ ] can be expressed by Expression (1).
  • e g is the quantization error between the global gain g and the quantized global gain g ⁇
  • e XQ is the normalized input signal sequence X Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ 0, ..., L-1 ⁇ ].
  • Quantization normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) represents a quantization error between corresponding components (components having the same value of ⁇ ) included in [ ⁇ ⁇ 0, ..., L-1 ⁇ ] .
  • the number of bits consumed by a normalized signal code that is a code corresponding to a quantized normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ 0,..., L-1 ⁇ ] is Depending on the input signal sequence, a part of the predetermined number of bits predetermined for the normalized signal code often remains as unused bits. Therefore, the excess one or more bits (hereinafter, referred to as surplus bits) utilizing the reduction of the quantization error e g and e XQ. Furthermore, not only the surplus bits, but also one or a plurality of bits prepared in advance for reducing the quantization error may be used.
  • the entire sequence of the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ 0,..., L-1 ⁇ ] is divided into a plurality of ranges.
  • An easily conceivable method for dividing the same signal sequence B into N ranges by the encoding device and the decoding device is to specify a range such as the boundary position of adjacent ranges and the number of components included in each range.
  • information is output from the encoding device.
  • a large number of bits are required to output information specifying the range.
  • the coding apparatus and the decoding apparatus perform classification according to the same standard without using the information specifying the range as the output of the coding apparatus, that is, without consuming bits.
  • the gain correction bits that is, the amount of information for correcting the quantized global gain, are given to each range as evenly as possible, the components of the quantized normalized signal sequence included in each range It is desirable that the amount of information be as uniform as possible.
  • the encoding apparatus 1 (see FIG. 2) of the first embodiment includes a normalized signal encoding unit 120, a global gain encoding unit 105, a gain correction amount encoding unit 140, and a sorting unit 150.
  • the classification unit 150 is illustrated as a component of the gain correction amount encoding unit 140.
  • the classification unit 150 includes the gain correction amount. It may be a component different from the encoding unit 140.
  • the encoding device 1 may include a frequency domain transform unit 101 and a synthesis unit 160 as necessary.
  • the input signal sequence of the encoding device 1 is an input signal sequence X ( ⁇ that is a frequency component of L points (L is a positive integer, for example, 256) corresponding to the acoustic signal x (t) in units of frames. ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ]
  • t is an index of discrete time
  • is an index of discrete frequency
  • L min is an index of minimum discrete frequency among frequency components at L point
  • L max is a maximum discrete frequency among frequency components at L point. Represents the index.
  • the frame-wise acoustic signal x (t) itself may be used as the input signal sequence of the encoding device 1, or a residual signal obtained by performing linear prediction analysis on the frame-wise acoustic signal x (t) is encoded. 1 may be used as the input signal sequence, or a frequency component at L point (L is a positive integer, for example, 256) corresponding to the residual signal may be used as the input signal sequence.
  • the encoding device 1 may include a frequency domain transform unit 101 as a preprocessing unit of the encoding device 1 or in the encoding device 1.
  • the frequency domain transform unit 101 generates frequency components at L points (L is a positive integer, for example, 256) corresponding to the time domain acoustic signal x (t) in units of frames, and the input signal sequence X ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ]
  • MDCT Modified Discrete Cosine Transform
  • DCT Discrete Cosine Transform
  • a residual signal obtained by linear prediction analysis of the time domain acoustic signals in units of frames may be set as x (t).
  • the normalized signal encoding unit 120 encodes a sequence based on a signal obtained by normalizing each component of the input signal sequence X ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] in units of frames.
  • the quantized signal code and the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] corresponding to the normalized signal code are output (step S1e).
  • the normalization signal encoding unit 120 is realized by, for example, the normalization unit 102, the quantization unit 103, and the gain control unit 104 in FIG. Each of the normalization unit 102, the quantization unit 103, and the gain control unit 104 operates as described in the [Background Art] column.
  • the global gain encoding unit 105 supports a quantized global gain g ⁇ that is a gain corresponding to the input signal sequence X ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] and a quantized global gain g ⁇ .
  • the global gain code to be obtained is obtained (step S2e).
  • the global gain encoding unit 105 also obtains a quantization step width corresponding to the quantized global gain g ⁇ as necessary.
  • the global gain encoding unit 105 operates, for example, as described in the “Background art” column.
  • the global gain encoding unit 105 includes a table storing a plurality of sets of quantized global gain candidates and global gain codes corresponding to the candidates, and the global gain obtained by the normalized signal encoding unit 120
  • the candidate for the quantized global gain closest to the gain g may be set as the quantized global gain g ⁇ , and the global gain code corresponding to the candidate may be output.
  • the global gain coding unit 105 multiplies each component of the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] and the gain and obtains a signal.
  • Quantized global gain g ⁇ determined on the basis of the maximum correlation or maximum correlation or minimum error between the sequence and the input signal sequence X ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ]
  • a global gain code corresponding to the quantized global gain may be obtained and output.
  • the quantization step width corresponding to the quantized global gain ⁇ is also the gain correction amount code. Is output to the conversion unit 140.
  • a set of discrete frequency indices of the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min , ..., L max ⁇ ] is represented by ⁇ L min , ..., L max ⁇
  • the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] corresponds to the entire sequence B
  • the dividing unit 150 includes the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min , ..., L max ⁇ ] is defined as “a criterion for dividing the energy of each range to be as equal as possible” or “the number of significant samples included in each range is as equal as possible.
  • division information Information relating to the division into N ranges obtained by this division processing (hereinafter referred to as division information) is output from the division unit 150 and provided to the gain correction amount encoding unit 140.
  • the gain correction amount encoding unit 140 includes, for example, a storage unit 141, a bit allocation unit 142, and an encoding unit 143.
  • the gain correction amount encoding unit 140 may include a multiplication unit 144 indicated by a broken line in FIG. 24 as necessary.
  • the gain correction amount encoding unit 140 includes an input signal sequence X ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ], a quantized global gain g ⁇ , and a quantized normalized signal sequence X ⁇ Q. ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] and classification information are input.
  • the gain correction amount encoding unit 140 classifies the quantized global gain into a plurality of gain correction amounts using a plurality of gain correction amount codebooks stored in the storage unit 141 of the gain correction amount encoding unit 140. Obtained by multiplying the correction gain obtained by correcting for each of the range, and the value of each sample of the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ]
  • Gain correction amount code that is a code for specifying a gain correction amount that maximizes the correlation or minimizes the error between the generated signal sequence and the input signal sequence X ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ]
  • Output idx The gain correction amount encoding unit 140 outputs a U-bit gain correction amount code idx based on the input surplus bit number U.
  • the gain correction amount corresponding to the range in which the number of divided ranges included in the range is large out of the gain correction amount in the range of 2 k ranges (k is an integer from 1 to D-1) is prioritized.
  • Assign bits Specifically, a range of 2 N-1 divided ranges, a range of 2 N-2 divided ranges, ..., a range of 2 divided ranges, a divided range Prioritize bits in order of.
  • a range with a large number of divided ranges included in the range may be abbreviated as a large range.
  • a range having a small number of divided ranges included in the range may be abbreviated as a small range.
  • a range in which the number of divided ranges included in the range is the same may be abbreviated as a range of the same size.
  • bits may be assigned in preference to the gain correction amount corresponding to any range, but for the gain correction amount corresponding to the range where auditory importance is high It is preferable to assign bits preferentially.
  • auditory importance information of each range is input from a unit (not shown) in the encoding device 100 or from the outside of the encoding device 100.
  • the bit is given priority over the gain correction amount corresponding to the high auditory importance range according to the auditory importance information of each range. Assign.
  • a bit may be assigned in preference to the gain correction amount corresponding to the range having high auditory importance.
  • the lower frequency band is often higher in auditory importance than the higher frequency band.
  • a bit may be assigned in preference to the gain correction amount corresponding to the low frequency range. That is, for the gain correction amount corresponding to the range where the number of the divided ranges included in the range is the same, a bit may be assigned in preference to the gain correction amount corresponding to the low frequency range.
  • the first example of the gain correction amount encoding process is an example in which the gain obtained by adding the quantized global gain g ⁇ and the gain correction amount is used as the correction gain.
  • the bit is assigned with priority over the gain correction amount corresponding to the low frequency range, and the vector correction is performed for the gain correction amounts in the two adjacent ranges. explain. A case where the quantized normalized signal sequence is divided into four ranges will be described.
  • the quantized normalized signal sequence is divided into a first range R1, a second range R2, a third range R3, and a fourth range R4.
  • the first range R1 is a section [L min , L (1) -1]
  • the second range R2 is a section [L (1) , L (2) -1].
  • the third range R3 is the section [L (2) , L (3) -1]
  • the fourth range R4 is the section [L (3) , L max ].
  • the horizontal axis in FIG. 25 represents the sample number.
  • a range in which the range R1 and the range R2 are combined is referred to as a range R12
  • a range in which the range R3 and the range R4 are combined is referred to as a range R34.
  • ranges R1, R2, R3, R4, R12, and R34 are divided into groups composed of a ranges for each range of the same size.
  • the range R1 and the range R2 constitute a group G12
  • the range R3 and the range R4 constitute a group G34
  • the range R12 and the range R34 constitute a group G1234. That is, the range constituting each group is as follows.
  • the first vector quantization is vector quantization for the group G12, that is, vector quantization of a gain correction amount corresponding to the range R1 and a gain correction amount corresponding to the range R2. This is hereinafter referred to as “first VQ”.
  • the second vector quantization is vector quantization for the group G34, that is, vector quantization of a gain correction amount corresponding to the range R3 and a gain correction amount corresponding to the range R4. This is hereinafter referred to as “second VQ”.
  • the third vector quantization is vector quantization for the group G1234, that is, vector quantization of a gain correction amount corresponding to the range R12 and a gain correction amount corresponding to the range R34. This is hereinafter referred to as “third VQ”.
  • the storage unit 141 of the gain correction amount encoding unit 140 stores a gain correction amount candidate ⁇ 1 (ma) corresponding to the range R1, a gain correction amount candidate ⁇ 2 (ma) corresponding to the range R2, and these 2 Ma pairs (2 Ma powers, Ma is an integer of 1 or more, ma ⁇ ⁇ 1,..., 2 Ma ⁇ ]) are stored with the code idx 12 (ma) that identifies gain correction amount candidates. Yes.
  • a set of ⁇ 1 (1), ⁇ 2 (1) and idx 12 (1), a set of ⁇ 1 (2), ⁇ 2 (2) and idx 12 (2), ..., ⁇ A set of 1 (2 Ma ), ⁇ 2 (2 Ma ), and idx 12 (2 Ma ) is stored in the storage unit 141 as a first VQ gain correction amount codebook.
  • the number of bits of the code idx 12 (ma) is Ma bits. That is, the code (hereinafter referred to as the first VQ code) idx 12 output by the first VQ is Ma bits.
  • the gain correction amount codebook of the first VQ has ⁇ 1 (1) And ⁇ 2 (1), a gain correction amount candidate vector composed of ⁇ 1 (2) and ⁇ 2 (2),..., ⁇ 1 (2 Ma ) and ⁇ 2 (2 Ma ) of gain correction amount candidate vectors composed of a total of 2 Ma gain correction amount candidate vectors, and a total of 2 Ma codes idx 12 (1), corresponding to a total of 2 Ma gain correction amount candidate vectors, respectively. It can be considered that idx 12 (2), ..., idx 12 (2 Ma ) is stored.
  • the storage unit 141 stores gain correction amount candidates ⁇ 3 (mb) corresponding to the range R3, gain correction amount candidates ⁇ 4 (mb) corresponding to the range R4, and gain correction amount candidates.
  • 2 Mb pairs (2 Mb powers, Mb is an integer of 1 or more, mb ⁇ ⁇ 1,..., 2 Mb ⁇ ]) are stored with the identified code idx 34 (mb).
  • Mb may be the same value as Ma or a different value.
  • the number of bits of the code idx 34 (mb) is Mb bits. That is, a code (hereinafter referred to as a second VQ code) idx 34 output by the second VQ is Mb bits.
  • the second VQ gain correction amount codebook includes a gain correction amount candidate vector composed of ⁇ 3 (1) and ⁇ 4 (1), and a gain correction amount composed of ⁇ 3 (2) and ⁇ 4 (2).
  • Candidate vectors, 2 Mb gain correction amount candidate vectors, and a total of 2 Mb gain correction amount candidate vectors of gain correction amount candidate vectors composed of ⁇ 3 (2 Mb ) and ⁇ 4 (2 Mb ) It can be considered that a total of 2 Mb codes idx 34 (1), idx 34 (2),..., Idx 34 (2 Mb ) corresponding to the above are stored.
  • the storage unit 141 stores a gain correction amount candidate ⁇ 12 (mc) in the range R12, a gain correction amount candidate ⁇ 34 (mc) in the range R34, and a code idx for specifying these gain correction amount candidates.
  • a set of 12 (2 Mc ), ⁇ 34 (2 Mc ), and idx 1234 (2 Mc ) is stored in the storage unit 141 as a third VQ gain correction amount codebook.
  • Mc may be the same value as Ma or a different value. Further, Mc may be the same value as Mb or a different value.
  • the number of bits of the code idx 1234 (mc) is Mc bits.
  • a code (hereinafter referred to as a third VQ code) idx 1234 output by the third VQ is Mc bits.
  • the third VQ gain correction amount codebook includes a gain correction amount candidate vector composed of ⁇ 12 (1) and ⁇ 34 (1), and a gain correction amount composed of ⁇ 12 (2) and ⁇ 34 (2).
  • idx 1234 (2), ... may be considered as idx 1234 (2 Mc) is stored.
  • each of the divided ranges and the ranges obtained by collecting the divided ranges by 2 k pieces is associated with a plurality of gain correction amount candidates.
  • ⁇ 1 (1), ..., ⁇ 1 (2 Ma ) is associated with the range R1
  • ⁇ 2 (1), ..., ⁇ 2 (2 Ma ) is associated with the range R2.
  • the gain correction amount candidates have a relationship that the absolute value of the gain correction amount candidate corresponding to the large range is larger than the absolute value of the gain correction amount candidate corresponding to the smaller range. May be. That is, the absolute value of the gain correction amount candidate corresponding to a range having a large number of divided ranges included in the range is included in the range than the number of the divided ranges included in the range. Alternatively, there may be a relationship that the absolute value of gain correction amount candidates corresponding to a range with a small number of ranges is larger.
  • the range R12 and the range R34 are larger than the range R1, the range R2, the range R3, and the range R4.
  • ⁇ 12 (1), ... , the absolute value of ⁇ 12 (2 Mc) is, ⁇ 1 (1), ... , the absolute value of ⁇ 1 (2 Ma), ⁇ 2 (1), ..., ⁇ 2 ( 2 Ma ) absolute value, ⁇ 3 (1), ..., ⁇ 3 (2 Mb ) absolute value and ⁇ 4 (1), ..., ⁇ 4 (2 Mb ) absolute value .
  • ⁇ 34 (1), ... , the absolute value of ⁇ 34 (2 Mc) is, ⁇ 1 (1), ... , the absolute value of ⁇ 1 (2 Ma), ⁇ 2 (1), ..., ⁇ 2
  • a gain correction amount candidate vector can be generated as follows.
  • 2 Md number of normalized gain correction amount candidate vectors composed of a values are stored in the storage unit 141.
  • a value constituting the normalized gain correction amount candidate vector is expressed as ⁇ 1 (m),..., ⁇ a (m)
  • the normalized gain correction amount candidate vector is ( ⁇ 1 (m),. a (m)).
  • the storage unit 141 2 Md pieces of normalized gain correction amount candidate vectors, i.e. ( ⁇ 1 (1), ... , ⁇ a (1)), ..., ( ⁇ 1 (2 Md), ..., ⁇ a ( 2 Md )) is stored.
  • a predetermined coefficient is determined for each size of the range. This coefficient is larger as the corresponding range is larger. In other words, this coefficient is larger as the number of divided ranges included in the range is larger.
  • the ranges R12, R34 are larger than the ranges R1, R2, R3, R4. For this reason, the coefficient step 1234 corresponding to the ranges R12 and R34 is larger than the coefficient step 12 corresponding to the ranges R1 and R2. Similarly, the coefficient step 1234 corresponding to the ranges R12 and R34 is larger than the coefficient step 34 corresponding to the ranges R3 and R4.
  • the gain correction amount corresponding to the range R12 and the gain correction amount corresponding to the range R34 are corrected within the quantization step width of the quantized global gain g ⁇ .
  • the gain correction amount corresponding to the range R1 and the gain correction amount corresponding to the range R2 are corrected within the quantization step width range of the gain correction amount corresponding to the range R12.
  • the gain correction amount corresponding to the range R3 and the gain correction amount corresponding to the range R4 are corrected within the quantization step width range of the gain correction amount corresponding to the range R34.
  • a vector obtained by multiplying the normalized gain correction amount candidate vector by a coefficient corresponding to the size of the range is set as the gain correction amount candidate vector of the range.
  • the normalized gain correction amount candidate vector ( ⁇ 1 (m), ... , ⁇ a (m)) a number of values delta 1 constituting the (m), ..., to each of the delta a (m),
  • a vector (step ⁇ 1 (m),..., Step ⁇ a composed of a values step ⁇ 1 (m),..., Step ⁇ a (m) obtained by multiplying the coefficient step corresponding to the size of the range. (m)) is a gain correction amount candidate vector in that range. This multiplication is performed by the multiplication unit 144 of the gain correction amount encoding unit 140.
  • the encoding unit 143 performs gain correction on at least one of the first VQ code idx 12 , the second VQ code idx 34, and the third VQ code idx 1234. In some cases, only some of the bits included in the code that specifies the quantity candidates are output as the code. In this case, the codes included in the gain correction amount code book are set as follows, for example.
  • the storage unit 141 includes a set of ⁇ 12 (1), ⁇ 34 (1) and idx 1234 (1), a set of ⁇ 12 (2), ⁇ 34 (2) and idx 1234 (2), ⁇ 12 (3), ⁇ 34 (3) and idx 1234 (3), and ⁇ 12 (4), ⁇ 34 (4), and idx 1234 (4) Stored as a codebook.
  • idx 1234 (1) is 2 bits of ⁇ 0,0 ⁇
  • idx 1234 (2) is 2 bits of ⁇ 1,0 ⁇
  • idx 1234 (3) is 2 bits of ⁇ 0,1 ⁇
  • the bit allocation unit 142 of the gain correction amount encoding unit 140 includes a gain correction amount corresponding to the range R1, a gain correction amount corresponding to the range R2, a gain correction amount corresponding to the range R3, a gain correction amount corresponding to the range R4, Bits are assigned in preference to the gain correction amount corresponding to a large range among the six gain correction amounts of the gain correction amount corresponding to the range R12 and the gain correction amount corresponding to the range 34. That is, bits are assigned with priority over the gain correction amount corresponding to the range R12 and the gain correction amount corresponding to the range R34.
  • bits are allocated in preference to the third VQ code corresponding to a larger range among the first VQ code, the second VQ code, and the third VQ code.
  • bits are assigned with priority over the first VQ code corresponding to a lower frequency range.
  • bits are assigned to gain correction amounts ⁇ 12 (mc) and ⁇ 34 (mc) corresponding to the ranges R12 and R34, respectively, but the ranges R1, R2, and R3 , R4 respectively, no gain is assigned to the gain correction amounts ⁇ 1 (ma), ⁇ 2 (ma), ⁇ 3 (mb), ⁇ 4 (mb). Therefore, in this case, the bit allocation unit 142 instructs the encoding unit 143 to perform only the third VQ and output the third VQ code idx 1234 as the gain correction amount code idx.
  • bits are assigned to the correction amounts ⁇ 1 (ma) and ⁇ 2 (ma)
  • no bits are assigned to the gain correction amounts ⁇ 3 (mb) and ⁇ 4 (mb) corresponding to the ranges R3 and R4, respectively.
  • the bit allocation unit 142 performs the third VQ and the first VQ, and instructs the encoding unit 143 to output the third VQ code idx 1234 and the first VQ code idx 12 as the gain correction amount code idx. .
  • the gain correction amounts ⁇ 1 (ma), ⁇ 2 (ma), ⁇ 3 (mb) corresponding to the ranges R1, R2, R3, R4, R12, R34, respectively. ), ⁇ 4 (mb), ⁇ 3 (mb), ⁇ 4 (mb).
  • the bit allocation unit 142 performs the third VQ, the first VQ, and the second VQ, and outputs an instruction to output the third VQ code idx 1234 , the first VQ code idx 12, and the second VQ code idx 34 as the gain correction amount code idx. To the conversion unit 143.
  • the encoding unit 143 includes an instruction from the bit allocation unit 142, an input signal sequence X ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ], a quantization global gain g ⁇ , and quantization normalization.
  • the completed signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] and classification information are input.
  • the encoding unit 143 selects a gain correction amount that minimizes a predetermined error from among a plurality of gain correction amount candidates corresponding to each divided range. Also, the encoding unit 143 outputs a gain correction amount code idx for specifying the selected gain correction amount.
  • the encoding unit 143 includes a plurality of gain correction amount candidate vectors. It may be considered that a gain correction amount code idx for specifying a gain correction amount candidate vector that minimizes a predetermined error for each group is output.
  • the predetermined error is a quantized normalized signal sequence X ⁇ Q into a gain obtained by correcting the quantized global gain for each divided range with a plurality of gain correction amounts for each divided range.
  • the predetermined error is an addition value defined by Expression (D1), Expression (D3), and Expression (D5).
  • Specific Example of Encoding Process 1 Example Using Different Addition Formulas in Three Cases] Specific example 1 is an example in which the input surplus bit number U is either Mc, Mc + Ma, or Mc + Ma + Mb.
  • the added value defined by the equation (D1) is obtained by adding the quantized global gain g ⁇ and the gain correction amount candidate ⁇ 12 (mc) in the range R12 and the quantized normalized signal in the range R12.
  • the sum of squares of the difference between the values of the corresponding samples of the signal sequence obtained in this way and the input signal sequence X ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L (2) ,..., L max ⁇ ] in the range R34 is
  • the encoding unit 143 selects mc that minimizes the addition value, and outputs the code idx 1234 (mc) corresponding to the selected mc as the third VQ code idx 1234 .
  • the third VQ code idx 1234 becomes the gain correction amount code idx.
  • the third VQ code idx 1234 is obtained by the equation (D2).
  • the section [L min , L (1) -1] corresponds to the range R1
  • the section [L (1) , L (2) -1] corresponds to the range R2
  • the section [ L min , L (2) ⁇ 1] corresponds to the range R12
  • the section [L (2) , L max ] corresponds to the range R34.
  • the added value defined by the equation (D3) is obtained by adding the quantized global gain g ⁇ , the gain correction amount candidate ⁇ 12 (mc) in the range R12, and the gain correction amount candidate ⁇ 1 (ma) in the range R1. And the value of each sample of the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L (1) ⁇ 1 ⁇ ] in the range R1.
  • the encoding unit 143 sets the code idx 1234 (mc) corresponding to the pair of mc and ma that minimizes the added value as the third VQ code idx 1234 and sets the code idx 12 (ma) as the first VQ code idx 12.
  • the third VQ code idx 1234 the first VQ code idx 12, and the gain correction amount code idx.
  • the third VQ code idx 1234 and the first VQ code idx 12 are obtained by the equation (D4).
  • an addition value defined by the equation (D5) is calculated.
  • the section [L min , L (1) -1] corresponds to the range R1
  • the section [L (1) , L (2) -1] corresponds to the range R2
  • the section [ L (2) , L (3) -1] corresponds to range R3
  • section [L (3) , L max ] corresponds to range R4
  • section [L min , L (2) -1] ranges
  • the section [L (2) , L max ] corresponds to the range R34.
  • the added value defined by equation (D5) is obtained by adding the quantized global gain g ⁇ , the gain correction amount candidate ⁇ 12 (mc) in the range R12, and the gain correction amount candidate ⁇ 1 (ma) in the range R1. And the value of each sample of the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L (1) ⁇ 1 ⁇ ] in the range R1.
  • the encoding unit 143 sets the code idx 1234 (mc) corresponding to the set of mc, ma, and mb that minimizes the added value as the third VQ code idx 1234 and sets the code idx 12 (ma) as the first VQ code idx. 12 , the code idx 34 (mb) is output as the second VQ code idx 34 , and the third VQ code idx 1234 , the first VQ code idx 12, and the second VQ code idx 34 are output as the gain correction amount code idx.
  • the third VQ code idx 1234 , the first VQ code idx 12, and the second VQ code idx 34 are obtained by Expression (D6).
  • Specific example of encoding process 2 Example using the same addition formula in three cases] Specific example 2 is also an example in the case where the input surplus bit number U is either Mc, Mc + Ma, or Mc + Ma + Mb, as in specific example 1.
  • the added value is obtained by any one of formula (D1), formula (D3), and formula (D5), but in specific example 2, the added value is obtained only by formula (D5).
  • the encoding unit 143 defines ⁇ 1 (ma), ⁇ 2 (ma), ⁇ 3 (mb), and ⁇ 4 (mb) as 0, and defines mc from 1 to 2 Mc by Equation (D5). Find the added value. Then, the encoding unit 143 selects mc that minimizes the addition value defined by the equation (D5), and outputs the code idx 1234 (mc) corresponding to the selected mc as the third VQ code idx 1234 . . In this example, the third VQ code idx 1234 becomes the gain correction amount code idx.
  • Encoding unit 143 in this case, ⁇ 3 (mb), ⁇ 4 a (mb) as 0, ma set from mc and 1 is any one of 1 to 2 Mc are either 2 Ma (mc , ma), an addition value defined by the equation (D5) is obtained. Then, the encoding unit 143 sets the code idx 1234 (mc) corresponding to the minimum mc and ma that minimizes the addition value as the third VQ code idx 1234 and the code idx 12 (ma) as the first VQ code idx 12. The third VQ code idx 1234 and the first VQ code idx 12 are output as the gain correction amount code idx.
  • the encoding unit 143 obtains the added value by the equation (D5) as in the first specific example, and sets the code idx 1234 (mc) corresponding to the minimum mc that minimizes the added value as the third VQ code idx 1234.
  • idx 12 (ma) is the first VQ code idx 12
  • code idx 34 (ma) is the second VQ code idx 34
  • the third VQ code idx 1234 , the first VQ code idx 12 and the second VQ code idx 34 are the gain correction amount code idx.
  • the gain correction amount to which no bit is assigned is not stored in the storage unit 141 but is set to 0. Therefore, it can be considered as a gain correction amount corresponding to the fact that no correction is performed.
  • ⁇ 1 (ma), ⁇ 2 (ma), ⁇ 3 (mb ), ⁇ 4 (mb) is a gain correction amount corresponding to no correction.
  • Specific example 3 of encoding process an example including a case where the number of surplus bits is odd]
  • Specific example 3 is a case where the input surplus bit number U includes other than Mc, Mc + Ma, and Mc + Ma + Mb, that is, the input surplus bit number U is any one of 1 or more. It is an example.
  • the encoding unit 143 sets ⁇ 12 (mc) and ⁇ 34 (mc) to 0 for all mc in the range of 2 U +1 to 2 Mc , and ⁇ 1 for all ma from 1 to Ma.
  • ⁇ 2 (ma) is set to 0, and ⁇ 3 (mb), ⁇ 4 (mb) is set to 0 for all mb from 1 to Mb, and the added value is obtained by the equation (D5).
  • the encoding unit 143 sets, as the third VQ code idx 1234 , a U-bit portion that can distinguish all mc from 1 to 2 U among the codes idx 1234 (mc) corresponding to the mc that minimizes the addition value,
  • the third VQ code idx 1234 is output as the gain correction amount code idx.
  • the first bit ⁇ 1 ⁇ is the third VQ code idx 1234 .
  • the encoding unit 143 sets ⁇ 1 (ma) and ⁇ 2 (ma) to 0 for all ma in the range of 2 U-Mc +1 to 2 Ma , and sets all mb of 1 to 2 Mb.
  • ⁇ 3 (mb) and ⁇ 4 (mb) are set to 0, and the added value is obtained by the equation (D5).
  • the encoding unit 143 sets the code idx 1234 (mc) corresponding to mc and ma having the minimum addition value as the third VQ code idx 1234, and 1 to 2 U-Mc of the codes idx 12 (ma).
  • the portion of the U-Mc bit that can distinguish all of ma is output as the first VQ code idx 12
  • the third VQ code idx 1234 and the first VQ code idx 12 are output as the gain correction amount code idx.
  • the encoding unit 143 sets ⁇ 3 (mb) and ⁇ 4 (mb) to 0 for all mbs in the range of 2 U-Mc-Ma +1 to 2 Mb , and sets the added value to Expression (D5). Ask for.
  • the encoding unit 143 sets the code idx 1234 (mc) corresponding to the minimum mc, ma, and mb that minimizes the added value as the third VQ code idx 1234, and sets the code idx 12 (ma) as the first VQ code. and idx 12, the U-Mc-Ma-bit portion that can distinguish all mc 1 from 2 U-Mc-Ma of the code idx 34 (mc) and the 2VQ code idx 34, and the 3VQ code idx 1234
  • the first VQ code idx 12 , the second VQ code idx 34, and the gain correction amount code idx are output.
  • the equations (D2), (D4), and (D6) correspond to the vector quantization based on the criterion that minimizes the error, but the vector quantization and error based on the criterion that maximizes the correlation
  • a technique such as scalar quantization based on the criterion that minimizes or maximizes the correlation may be applied.
  • the gain correction amount candidates used in each vector quantization may be stored in one gain correction amount codebook, and the gain correction amount code idx may be generated.
  • the number of divided ranges is 2D .
  • the gain correction amount candidate vector includes A gain correction amount candidates.
  • Each of the 2D segmented ranges and a range in which these 2D segmented ranges are grouped by 2k (k is an integer from 1 to D-1) constitutes a gain correction amount candidate vector. Assume that these are associated with A gain correction amount candidates.
  • Candidate gain correction amounts ⁇ 12 (m), ⁇ 34 (m), ⁇ 1 (m), ⁇ 2 (m), ⁇ 3 (m), ⁇ 4 (m) are ranges R12, R34, R1, respectively. It corresponds to R2, R3, R4.
  • the gain correction amount code book stores a plurality of gain correction amount candidate vectors.
  • Me is an integer of 2 or more.
  • the encoding unit 143 determines a gain correction amount code idx that identifies a gain correction amount candidate vector that minimizes a predetermined error from among a plurality of gain correction amount candidate vectors stored in the gain correction amount codebook. obtain.
  • the predetermined error is an added value defined by, for example, the equation (D5).
  • the synthesis unit 160 outputs a bit stream in which the normalized signal code, the gain correction amount code idx, and the global gain code are collected.
  • the bit stream is transmitted to the decoding device 2.
  • the encoding unit 143 of the gain correction amount encoding unit 140 obtains a gain correction amount code idx for specifying the gain correction amount that minimizes the addition value defined by the equation (D13) instead of the equation (D1). May be.
  • s 12 and s 34 for example, is defined as the following equation.
  • the encoding unit 143 may obtain the gain correction amount code idx for specifying the gain correction amount that minimizes the addition value defined by the equation (D14) instead of the equation (D3).
  • s 1 and s 2 are defined as in the following equations.
  • the encoding unit 143 may obtain the gain correction amount code idx for specifying the gain correction amount that minimizes the addition value defined by the equation (D15) instead of the equation (D5).
  • s 3 and s 4 are defined as follows.
  • the quantized global gain g ⁇ is divided into each of a plurality of gain correction amounts for each divided range and the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,. , L max ⁇ ] each divided range by a value obtained by multiplying the sum of squares of the values of all samples by the sum of squares of the values of all samples within the range corresponding to the respective gain correction amounts. You may correct every.
  • the encoding unit 143 may obtain the gain correction amount code idx for specifying the gain correction amount that minimizes the addition value defined by the equation (D16) instead of the equation (D5).
  • the quantized global gain g ⁇ is a value obtained by adding a plurality of gain correction amounts for each divided range, and the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] for each divided range by a value obtained by multiplying the sum of squares of the values of all the samples by the sum of squares of the values of all the samples in the divided ranges. It may be corrected.
  • s 12 , s 34 , s 1 , s 2 , s 3 , and s 4 may be defined as in the following equations, respectively.
  • the energy of the samples in the range R12 is the number of sample that is larger than a predetermined value.
  • c 34 the energy of the samples in the range R34 is the number of sample that is larger than a predetermined value.
  • c 1234 is the number of samples in which the energy of the samples in the range R1234 is larger than a predetermined value.
  • c 1 is the number of samples in which the energy of the samples in the range R1 is larger than a predetermined value.
  • c 2 is the energy of the samples in the range R2 is the number of sample that is larger than a predetermined value.
  • c 3 is the number of samples in which the energy of the sample in the range R3 is larger than a predetermined value.
  • c 4 is the energy of the samples in the range R4 is the number of sample that is larger than a predetermined value.
  • the quantized global gain g ⁇ includes a plurality of gain correction amounts for each divided range and a quantized normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min , ..., Lmax ⁇ ] is multiplied by the value obtained by dividing the number of samples whose energy is greater than the predetermined value by the number of samples whose energy within the range corresponding to the respective gain correction amounts is greater than the predetermined value.
  • the corrected value will be corrected.
  • the quantized global gain g ⁇ is a value obtained by adding a plurality of gain correction amounts for each divided range and a quantized normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min , ...
  • L max ⁇ ] is obtained by multiplying the number of samples whose energy is greater than a predetermined value by the value obtained by dividing the number of samples within each of the divided ranges by the number of samples whose energy is greater than the predetermined value. Correction is made for each divided range.
  • the “criteria for classifying so that the energy of each range is as equal as possible” is abbreviated as the first standard
  • the “criteria for classifying so that the number of significant samples included in each range is as equal as possible” is abbreviated as the second standard.
  • the classification process based on the “criteria for classifying the energy of each range to be as equal as possible” includes, for example, the nth range (n is an integer from 1 to N ⁇ 1) of the quantized normalized signal sequence, (a) Sum of squares of values of all samples included in the first range to nth range of the quantized normalized signal sequence and sum of squares of values of all samples of the quantized normalized signal sequence So that n of N is the closest Or (b) The absolute value sum of the values of all samples included in the first range to the nth range of the quantized normalized signal sequence and the absolute value of all samples of the quantized normalized signal sequence As n of N of the sum of values is closest, Or (c) All of the total number of samples from the first range to the nth range of the quantized normalized signal sequence are included in the first range to the nth range of the quantized normalized signal sequence So that the sum of squares of the values of the samples becomes the minimum number of samples that is n or more of N / N
  • the classification process exemplified above is realized by a method of sequentially determining the classification based on the “criteria for classifying so that the energy of each range is as equal as possible” sequentially from the first range. According to the classification process exemplified above, it is possible to realize the classification based on the “standard for classifying the energy in each range so as to be as equal as possible” with a small amount of calculation processing.
  • the sorting process of the first example corresponds to the above (a).
  • the division processing of the first example is performed by changing the nth range (n is an integer from 1 to N ⁇ 1) of the quantized normalized signal sequence to the nth range from the first range of the quantized normalized signal sequence.
  • the square sum of the values of all the samples included up to the range of n and the nth of the square sum of the values of all the samples of the quantized normalized signal sequence are determined to be closest to each other, and the quantization normalization is performed.
  • a range other than the first range to the (N ⁇ 1) th range of the completed signal sequence is set as the Nth range of the quantized normalized signal sequence, so that the quantized normalized signal sequence is converted into N This is a process of dividing into ranges.
  • Quantization normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min , ..., L max ⁇ ] to be classified is changed to X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min , ..., L mid -1 ⁇ . ]
  • X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L mid ,..., L max ⁇ ] are divided into two ranges, specifically, the first range is the low range and the second range.
  • L mid which is the sample number on the lowest frequency side of the second range, is determined as information representing the boundary with the high frequency range.
  • quantized normalized signal sequence was determined by the equation (2) X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min, ..., L max ⁇ ] All samples X ⁇ Q (L min) of, ..., X ⁇ Q ( L max ) of the sum of squares and all samples X ⁇ Q (L min ), ..., X ⁇ Q (L mid -1) included in the first range of the quantized normalized signal sequence Lmid , which is the sample number on the lowest side of the second range, is obtained so that the difference from the sum of squares of the values of the second value is minimized. That is, L mid is obtained by the equation (3). Accordingly, the first range is determined as X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L mid ⁇ 1 ⁇ ].
  • quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min , ..., L max ⁇ ] first range outside the range of, namely, X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L mid, ..., L max ⁇ ] Is the second range.
  • the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] is divided into two ranges.
  • Sorting information identifying circuit 150 outputs may be the L mid, may be a value obtained by calculating the predetermined value in the L mid, number of samples L mid -L min of the first range Alternatively, the number of samples in the second range may be L max ⁇ L mid +1. In short, any information that can identify the first range and the second range may be used.
  • FIG. 5 shows an example of dividing the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] to be divided into four ranges, specifically, the first L (1) , which is the lowest sample number of the second range, is determined as information indicating the boundary between the second range and the second range, and the boundary between the second range and the third range is determined.
  • L (2) which is the sample number on the lowest side of the third range, is determined as information to be expressed, and the lowest range of the fourth range is set as information indicating the boundary between the third range and the fourth range. This is an example of determining L (3) which is the sample number on the side.
  • quantized normalized signal sequence was determined by the equation (2) X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min, ..., L max ⁇ ] All samples X ⁇ Q (L min) of, ..., X ⁇ Q ( L max ) of the sum of squares and all samples X ⁇ Q (L min ), ..., X ⁇ Q (L (1) -in the first range of the quantized normalized signal sequence L (1) obtained so as to minimize the difference from the sum of squares of the value of 1) is set as the sample number on the lowest side of the second range. Thereby, X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L (1) ⁇ 1 ⁇ ] is determined as the first range.
  • the quantization normalized signal sequence was determined by the equation (2) X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min, ..., L max ⁇ ] All samples X ⁇ Q (L min) of, ..., X ⁇ Q (L max ) sum of squares (ie, half) and all samples X ⁇ Q (L min ) included in the first to second ranges of the quantized normalized signal sequence , ..., and X ⁇ Q (L (2) -1) sample number in the difference between the square sum of the values of determined so as to minimize L (2) to the lowest frequency side of the third range . Thereby, X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L (1) ,..., L (2) ⁇ 1 ⁇ ] is determined as the second range.
  • the quantization normalized signal sequence was determined by the equation (2) X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min, ..., L max ⁇ ] All samples X ⁇ Q (L min) of, ..., X ⁇ Q (L max ) of the square sum of squares and all samples X ⁇ Q (L min ), ..., X ⁇ Q (L in the first to third ranges of the quantized normalized signal sequence (3) L (3) obtained so that the difference from the sum of squares of the value of -1) is minimized is the sample number on the lowest side of the fourth range. Thereby, X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L (2) ,..., L (3) ⁇ 1 ⁇ ] is determined as the third range.
  • the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] is in a range other than the first to third ranges, that is, X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L ( 3) ,..., L max ⁇ ] is the fourth range.
  • the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] is divided into four ranges.
  • Sorting information identifying circuit 150 outputs may be a L (1) and L (2) and L (3), predetermined to each of the L (1) and L (2) and L (3)
  • the calculated value may be the number of samples in each range, or anything insofar as it is information that can identify all four ranges.
  • FIG. 6 shows an example of dividing the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] to be divided into N ranges, specifically, the nth
  • L (n) which is a sample number on the lowest side of the (n + 1) th range, is determined as information indicating the boundary between the (n + 1) th range and the (n + 1) th range.
  • L min is assumed to be L (0) .
  • quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min , ..., L max ⁇ ] first range from a range other than the N-1 in the range of, namely, X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L (N ⁇ 1) ,..., L max ⁇ ] is the Nth range.
  • the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] is divided into N ranges.
  • Sorting information identifying circuit 150 is output, L (n) (n is the integer from 1 to N-1) may be a, L (n) (each n is an integer from 1 to N-1 ) May be a value obtained by calculating a predetermined value, may be the number of samples in each range, or may be anything as long as it is information that can specify all N ranges.
  • the second example of the sorting process based on the first standard corresponds to the above (b).
  • the sorting process of the second example is the same method as the sorting process of the first example, except that “sum of squares” in the sorting process of the first example is replaced with “sum of absolute values”. According to the sorting process of the second example, it is possible to perform the sorting process with a smaller amount of calculation processing than the sorting process of the first example because the square calculation performed in the sorting process of the first example can be omitted.
  • FIG. 7 A third example of the sorting process based on the first reference will be described with reference to FIGS. 7, 8, and 9.
  • FIG. The classification process of the third example corresponds to the above (c).
  • the segmenting process of the third example includes the nth range (n is an integer from 1 to N ⁇ 1) of the quantized normalized signal sequence, and the nth range from the first range of the quantized normalized signal sequence. Is the sum of the squares of the values of all samples included in the first range to the nth range of the quantized normalized signal sequence.
  • Quantization normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min , ..., L max ⁇ ] to be classified is changed to X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min , ..., L mid -1 ⁇ . ]
  • X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L mid ,..., L max ⁇ ] are divided into two ranges, specifically, the first range is the low range and the second range.
  • L mid which is the sample number on the lowest frequency side of the second range, is determined as information representing the boundary with the high frequency range.
  • the square sum p low is p low ⁇ pow / 2 while the number of the index omega discrete frequency increased from L min in order from L min of the quantization normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) to the index
  • the first range is up to the index ⁇ of the discrete frequency when p low ⁇ pow / 2 is satisfied for the first time, and the value obtained by adding 1 to the index ⁇ is the lowest range in the second range Output as the index L mid which is the sample number on the side. Accordingly, the first range is determined as X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L mid ⁇ 1 ⁇ ].
  • FIG. 7 is a flowchart for realizing the above processing.
  • the initial value of the discrete frequency index ⁇ is set to L min
  • the initial value of the low frequency energy p low is set to
  • the value obtained by adding is a new p low .
  • p low ⁇ pow / 2 is satisfied, a value obtained by adding 1 to the index ⁇ of the discrete frequency at that time is output as the index L mid .
  • quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min , ..., L max ⁇ ] first range outside the range of, namely, X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L mid, ..., L max ⁇ ] Is the second range.
  • the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] is divided into two ranges.
  • Sorting information identifying circuit 150 outputs may be the L mid, may be a value obtained by calculating the predetermined value in the L mid, number of samples L mid -L min of the first range Alternatively, the number of samples in the second range may be L max ⁇ L mid +1. In short, any information that can identify the first range and the second range may be used.
  • FIG. 8 shows an example in which the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] to be classified is divided into four ranges, specifically, the first L (1) , which is the lowest sample number of the second range, is determined as information indicating the boundary between the second range and the second range, and the boundary between the second range and the third range is determined.
  • L (2) which is the sample number on the lowest side of the third range, is determined as information to be expressed, and the lowest range of the fourth range is set as information indicating the boundary between the third range and the fourth range. This is an example of determining L (3) which is the sample number on the side.
  • the sum of squares of the values of all the samples X ⁇ Q ( Lmin ), ..., X ⁇ Q (L (1) -1) included in the first range of the quantized normalized signal sequence is (2) determined quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min , ..., L max ⁇ ] All samples X ⁇ Q (L min) of, ..., X ⁇ Q of (L max)
  • a signal that is equal to or more than a quarter of the sum of squares and that is obtained by excluding one sample at the highest frequency side of the first range from all samples included in the first range of the quantized normalized signal sequence sequence X ⁇ Q (L min), ..., X ⁇ Q (L (1) -2) square sum of the values of the formula (2) obtained quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min , ..., L max ⁇ ] is less than a quarter of the sum of squares of all samples X ⁇ Q ( Lmin ), ..., X ⁇ Q ( L
  • the squares of the values of all samples X ⁇ Q ( Lmin ), ..., X ⁇ Q (L (2) -1) included in the first range to the second range of the quantized normalized signal sequence sum, quantized normalized signal sequence was determined by the equation (2) X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min, ..., L max ⁇ ] All samples X ⁇ Q (L min) of, ..., X ⁇ Q ( L max ) is equal to or greater than two-quarters of the sum of squares (ie, half), and the first of all the samples included in the second range from the first range of the quantized normalized signal sequence.
  • the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] is in a range other than the first to third ranges, that is, X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L ( 3) ,..., L max ⁇ ] is the fourth range.
  • the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] is divided into four ranges.
  • Sorting information identifying circuit 150 outputs may be a L (1) and L (2) and L (3), predetermined to each of the L (1) and L (2) and L (3)
  • the calculated value may be the number of samples in each range, or anything insofar as it is information that can identify all four ranges.
  • FIG. 9 shows an example of dividing the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] to be divided into N ranges, specifically, the nth
  • L (n) which is a sample number on the lowest side of the (n + 1) th range, is determined as information indicating the boundary between the (n + 1) th range and the (n + 1) th range.
  • this processing can be realized by, for example, the following.
  • the energy pow is obtained by equation (2).
  • X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L (1) ⁇ 1 ⁇ ] is determined as the first range.
  • quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min , ..., L max ⁇ ] first range from a range other than the N-1 in the range of, namely, X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L (N ⁇ 1) ,..., L max ⁇ ] is the Nth range.
  • the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] is divided into N ranges.
  • Sorting information identifying circuit 150 is output, L (n) (n is the integer from 1 to N-1) may be a, L (n) (each n is an integer from 1 to N-1 ) May be a value obtained by calculating a predetermined value, may be the number of samples in each range, or may be anything as long as it is information that can specify all N ranges.
  • the fourth example of the sorting process based on the first standard corresponds to the above (d).
  • the sorting process of the fourth example is the same method as the sorting process of the third example, except that “sum of squares” in the sorting process of the third example is replaced with “sum of absolute values”. According to the classification process of the fourth example, it is possible to perform the classification process with a smaller calculation processing amount than the classification process of the third example because the square calculation performed in the classification process of the third example can be omitted.
  • a fifth example of classification processing based on the first standard A fifth example of the sorting process based on the first reference will be described with reference to FIGS. 10, 11, and 12.
  • the classification process of the fifth example corresponds to the above (e).
  • the partition processing of the fifth example is performed by changing the nth range (n is an integer from 1 to N ⁇ 1) of the quantized normalized signal sequence to the nth range from the first range of the quantized normalized signal sequence. Is the sum of the squares of the values of all samples included in the first range to the nth range of the quantized normalized signal sequence.
  • Quantization normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min , ..., L max ⁇ ] to be classified is changed to X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min , ..., L mid -1 ⁇ . ]
  • X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L mid ,..., L max ⁇ ] are divided into two ranges, specifically, the first range is the low range and the second range.
  • L mid which is the sample number on the lowest frequency side of the second range, is determined as information representing the boundary with the high frequency range.
  • the square sum p low is p low ⁇ pow / 2 while the number of the index omega discrete frequency increased from L min in order from L min of the quantization normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) to the index It is determined whether or not it is satisfied, and the first range is a discrete frequency obtained by subtracting 1 from the index ⁇ of the discrete frequency when p low ⁇ pow / 2 is not satisfied for the first time, and the index ⁇ is set to the second range Output as the index L mid which is the sample number on the lowest side. Accordingly, the first range is determined as X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L mid ⁇ 1 ⁇ ].
  • FIG. 10 is a flowchart for realizing the above processing.
  • the initial value of the discrete frequency index ⁇ is set to L min
  • the initial value of the low frequency energy p low is set to
  • p low ⁇ pow / 2 is the one plus the index of discrete frequency omega as a new omega, energy to p low X ⁇ Q ( ⁇ )
  • quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min , ..., L max ⁇ ] first range outside the range of, namely, X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L mid, ..., L max ⁇ ] Is the second range.
  • the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] is divided into two ranges.
  • Sorting information identifying circuit 150 outputs may be the L mid, may be a value obtained by calculating the predetermined value in the L mid, number of samples L mid -L min of the first range Alternatively, the number of samples in the second range may be L max ⁇ L mid +1. In short, any information that can identify the first range and the second range may be used.
  • FIG. 11 shows an example of dividing the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] to be divided into four ranges, specifically, the first L (1) , which is the lowest sample number of the second range, is determined as information indicating the boundary between the second range and the second range, and the boundary between the second range and the third range is determined.
  • L (2) which is the sample number on the lowest side of the third range, is determined as information to be expressed, and the lowest range of the fourth range is set as information indicating the boundary between the third range and the fourth range. This is an example of determining L (3) which is the sample number on the side.
  • the sum of squares of the values of all the samples X ⁇ Q ( Lmin ), ..., X ⁇ Q (L (1) -1) included in the first range of the quantized normalized signal sequence is (2) determined quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min , ..., L max ⁇ ] All samples X ⁇ Q (L min) of, ..., X ⁇ Q of (L max)
  • the sum of the squares of the values of the formula (2) obtained quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min , ..., L max ⁇ ] is greater than a quarter of the sum of squares of all samples X ⁇ Q ( Lmin ), ..., X ⁇ Q ( L
  • the squares of the values of all the samples X ⁇ Q ( Lmin ), ..., X ⁇ Q (L (3) -1) included in the first to third ranges of the quantized normalized signal sequence sum, quantized normalized signal sequence was determined by the equation (2) X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min, ..., L max ⁇ ] All samples X ⁇ Q (L min) of, ..., X ⁇ Q ( L max ) is less than or equal to three-quarters of the square sum, and all samples included in the first range to the third range of the quantized normalized signal sequence include the lowest side of the fourth range.
  • Quantized normalized signal sequence obtained by the formula (2) is the sum of squares of the signal sequence X ⁇ Q ( Lmin ), ..., X ⁇ Q (L (3) )
  • X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min , ..., L max ⁇ ] is greater than three quarters of the sum of squares of all samples X ⁇ Q (L min ), ..., X ⁇ Q (L max ), L (3 )
  • X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L (2) ,..., L (3) ⁇ 1 ⁇ ] is determined as the third range.
  • This process can be specifically realized by, for example, the following.
  • the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] is in a range other than the first to third ranges, that is, X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L ( 3) ,..., L max ⁇ ] is the fourth range.
  • the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] is divided into four ranges.
  • Sorting information identifying circuit 150 outputs may be a L (1) and L (2) and L (3), predetermined to each of the L (1) and L (2) and L (3)
  • the calculated value may be the number of samples in each range, or anything insofar as it is information that can identify all four ranges.
  • FIG. 12 shows an example of dividing the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] to be divided into N ranges, specifically, the nth
  • L (n) which is a sample number on the lowest side of the (n + 1) th range, is determined as information indicating the boundary between the (n + 1) th range and the (n + 1) th range.
  • this processing can be realized by, for example, the following.
  • the energy pow is obtained by equation (2).
  • X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L (1) ⁇ 1 ⁇ ] is determined as the first range.
  • quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min , ..., L max ⁇ ] first range from a range other than the N-1 in the range of, namely, X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L (N ⁇ 1) ,..., L max ⁇ ] is the Nth range.
  • the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] is divided into N ranges.
  • Sorting information identifying circuit 150 is output, L (n) (n is the integer from 1 to N-1) may be a, L (n) (each n is an integer from 1 to N-1 ) May be a value obtained by calculating a predetermined value, may be the number of samples in each range, or may be anything as long as it is information that can specify all N ranges.
  • the sixth example of the sorting process corresponds to the above (f).
  • the sorting process of the sixth example is the same method as the sorting process of the fifth example, except that “sum of squares” in the sorting process of the fifth example is replaced with “sum of absolute values”. According to the sorting process of the sixth example, it is possible to perform the sorting process with a smaller calculation processing amount than the sorting process of the fifth example, because the square calculation performed in the sorting process of the fifth example can be omitted.
  • the classification process based on the “criteria for classifying so that the number of significant samples included in each range is as equal as possible” is, for example, the nth range (n is 1 to N ⁇ 1) of the quantized normalized signal sequence.
  • n is 1 to N ⁇ 1 of the quantized normalized signal sequence.
  • Each integer) (a) The number of samples whose sample energy is greater than or equal to a predetermined value among all samples included in the first range to the nth range of the quantized normalized signal sequence, and the quantum N of N samples of the number of samples whose sample energy is greater than or equal to or greater than a predetermined value among all samples included in the normalized normalized signal sequence, Or (b) the number of samples whose absolute value of samples is greater than or equal to a predetermined value among all samples included in the first range to the nth range of the quantized normalized signal sequence; N of N of the number of samples whose absolute value of samples is greater than or equal to or greater than a predetermined value among all samples included in the quantized normal
  • the number of samples whose absolute value of samples is greater than or equal to a predetermined value among all samples included in the first range to the n-th range of the quantized normalized signal sequence is set to a minimum number of samples that is n or more of N / N of the number of samples that are greater than or equal to a predetermined value.
  • the number of samples whose sample energy is greater than or equal to a predetermined value among all the samples included in the first range to the nth range of the quantized normalized signal sequence is quantum So that the maximum number of samples becomes n or less of N / N of the number of samples whose sample energy is greater than a predetermined value or greater than or equal to a predetermined value among all samples included in the normalized normalized signal sequence, Or (f) The number of samples whose absolute value of samples is greater than or equal to a predetermined value among all samples included in the first range to the n-th range of the quantized normalized signal sequence, The absolute value of the sample among all the samples included in the quantized normalized signal sequence is set to a maximum number of samples that is n or less of N / N of the number of samples that are greater than or equal to the predetermined value. , Seeking The quantized normalized signal sequence is determined by setting a range other than the first range to the (N ⁇ 1) th range in the quantized normalized signal sequence as the
  • the classification process exemplified above realizes the classification based on the “criteria for classifying so that the number of significant samples included in each range is as equal as possible” by a method of sequentially determining each range. . According to the classification process exemplified above, it is possible to realize classification according to “a criterion for classifying so that the number of significant samples included in each range is as equal as possible” with a small amount of calculation processing.
  • a first example of the sorting process based on the second reference will be described with reference to FIGS. 13, 14, and 15.
  • the sorting process of the first example corresponds to the above (a).
  • the division processing of the first example is performed by changing the nth range (n is an integer from 1 to N ⁇ 1) of the quantized normalized signal sequence to the nth range from the first range of the quantized normalized signal sequence.
  • the number of samples whose sample energy is greater than or equal to or greater than or equal to a predetermined value among all the samples included up to the range of, and the sample energy of all samples included in the quantized normalized signal sequence The number n of samples that are greater than or equal to a predetermined value and n of the number of samples are determined to be closest to each other, and the first normalized range of the quantized normalized signal sequence is other than the N ⁇ 1th range. Is defined as the Nth range of the quantized normalized signal sequence, thereby dividing the quantized normalized signal sequence into N ranges.
  • Quantization normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min , ..., L max ⁇ ] to be classified is changed to X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min , ..., L mid -1 ⁇ . ]
  • X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L mid ,..., L max ⁇ ] are divided into two ranges, specifically, the first range is the low range and the second range.
  • L mid which is the sample number on the lowest frequency side of the second range, is determined as information representing the boundary with the high frequency range.
  • f count ( ⁇ ) is determined for each index ⁇ by the equation (B2).
  • f count ( ⁇ ) includes the energy of the sample corresponding to the index ⁇ of the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ]
  • 2 is set to 1 for information indicating that “sample energy
  • 0 is set as information indicating that “the sample energy
  • the predetermined value is arbitrarily set to a minute amount ⁇ ( ⁇ is a value of 0 or more).
  • quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min , ..., L max ⁇ ] first range outside the range of, namely, X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L mid, ..., L max ⁇ ] Is the second range.
  • the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] is divided into two ranges.
  • Sorting information identifying circuit 150 outputs may be the L mid, may be a value obtained by calculating the predetermined value in the L mid, sample number of the first range L mid -1-L It may be min +1, may be the number of samples in the second range L max -L mid +1, or anything insofar as the information can identify the first range and the second range. Good.
  • FIG. 14 shows an example of dividing the quantization-normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] to be divided into four ranges, specifically, the first L (1) , which is the lowest sample number of the second range, is determined as information indicating the boundary between the second range and the second range, and the boundary between the second range and the third range is determined.
  • L (2) which is the sample number on the lowest side of the third range, is determined as information to be expressed, and the lowest range of the fourth range is set as information indicating the boundary between the third range and the fourth range. This is an example of determining L (3) which is the sample number on the side.
  • f count ( ⁇ ) is determined for each index ⁇ by the equation (B2).
  • the number of samples f count (where the sample energy is greater than a predetermined value among all the samples X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] included in the quantized normalized signal sequence f count ( L min ) +... + F count (L max ) (ie, half) and all of the quantized normalized signal sequences included in the first range to the second range.
  • the number of samples f count (where the sample energy is greater than a predetermined value among all the samples X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] included in the quantized normalized signal sequence f count ( L min ) +... + F count (L max ) and the energy of the sample is predetermined among all samples included in the quantized normalized signal sequence from the first range to the third range.
  • the number of samples larger than the value f count (L min ) + ... + f count (L (3) -1) and L (3) obtained so as to minimize the difference value (absolute value of the difference ) The sample number on the lowest side of the range of.
  • X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L (2) ,..., L (3) ⁇ 1 ⁇ ] is determined as the third range.
  • the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] is in a range other than the first to third ranges, that is, X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L ( 3) ,..., L max ⁇ ] is the fourth range.
  • the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] is divided into four ranges.
  • Sorting information identifying circuit 150 outputs may be a L (1) and L (2) and L (3), predetermined to each of the L (1) and L (2) and L (3)
  • the calculated value may be the number of samples in each range, or anything insofar as it is information that can identify all four ranges.
  • FIG. 15 shows an example of dividing the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] to be divided into N ranges, specifically, the nth
  • L (n) which is a sample number on the lowest side of the (n + 1) th range, is determined as information indicating the boundary between the (n + 1) th range and the (n + 1) th range.
  • L min is assumed to be L (0) .
  • f count ( ⁇ ) is determined for each index ⁇ by the equation (B2).
  • L (n) obtained so that the difference value (absolute value) from + f count (L (n) -1) is minimized is set to the sample number on the lowest side of the ( n + 1 ) th range. .
  • X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L (n ⁇ 1) ,..., L (n) ⁇ 1 ⁇ ] is determined as the nth range.
  • the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] is in a range other than the first range to the (N ⁇ 1) th range, that is, X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L (N ⁇ 1) ,..., L max ⁇ ] is the Nth range.
  • the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] is divided into N ranges.
  • Sorting information identifying circuit 150 is output, L (n) (n is the integer from 1 to N-1) may be a, L (n) (each n is an integer from 1 to N-1 ) May be a value obtained by calculating a predetermined value, may be the number of samples in each range, or may be anything as long as it is information that can specify all N ranges.
  • 2 in the classification process of the first example is replaced with “absolute value of sample
  • FIG. 16 17, and 18 A third example of the sorting process based on the second reference will be described with reference to FIGS. 16, 17, and 18.
  • FIG. The classification process of the third example corresponds to the above (c).
  • the segmenting process of the third example includes the nth range (n is an integer from 1 to N ⁇ 1) of the quantized normalized signal sequence, and the nth range from the first range of the quantized normalized signal sequence.
  • the number of samples whose sample energy is greater than or equal to or greater than or equal to a predetermined value among all samples included up to the range of is the sample energy of all samples included in the quantized normalized signal sequence.
  • the minimum number of samples that is greater than or equal to n / N of the number of samples that is greater than or equal to a predetermined value is obtained, and from the first range of the quantized normalized signal sequence to the N ⁇ th.
  • Quantization normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min , ..., L max ⁇ ] to be classified is changed to X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min , ..., L mid -1 ⁇ . ]
  • X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L mid ,..., L max ⁇ ] are divided into two ranges, specifically, the first range is the low range and the second range.
  • L mid which is the sample number on the lowest frequency side of the second range, is determined as information representing the boundary with the high frequency range.
  • f count ( ⁇ ) is determined for each index ⁇ by the equation (B2).
  • the number k of the discrete frequency index ⁇ is increased from L min in order, and the sample energy is greater than a predetermined value among all samples included in the quantized normalized signal sequence from L min to the index k.
  • number f count (L min) + ... + f count (k) is (f count (L min) + ... + f count (L max)) / 2 greater than or equal whether whether it is determined, for the first time f count ( L min ) + ... + f count (k) is defined as the first range up to a discrete frequency index k where (f count (L min ) + ...
  • the first range is determined as X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L mid ⁇ 1 ⁇ ].
  • quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min , ..., L max ⁇ ] first range outside the range of, namely, X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L mid, ..., L max ⁇ ] Is the second range.
  • the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] is divided into two ranges.
  • Sorting information identifying circuit 150 outputs may be the L mid, may be a value obtained by calculating the predetermined value in the L mid, number of samples L mid -L min of the first range Alternatively, the number of samples in the second range may be L max ⁇ L mid +1. In short, any information that can identify the first range and the second range may be used.
  • FIG. 17 shows an example of dividing the quantization-normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] to be divided into four ranges, specifically, the first L (1) , which is the lowest sample number of the second range, is determined as information indicating the boundary between the second range and the second range, and the boundary between the second range and the third range is determined.
  • L (2) which is the sample number on the lowest side of the third range, is determined as information to be expressed, and the lowest range of the fourth range is set as information indicating the boundary between the third range and the fourth range. This is an example of determining L (3) which is the sample number on the side.
  • f count ( ⁇ ) is determined for each index ⁇ by the equation (B2).
  • the energy of the sample among all the samples X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min , ..., L (1) -1 ⁇ ] included in the first range of the quantized normalized signal sequence is The number of samples greater than a predetermined value f count (L min ) +... + F count (L (1) ⁇ 1) is equal to all samples X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min, ..., L max ⁇ number f count (L min) of the sample energy is greater than a predetermined value of a sample of the + ...
  • f count ( ⁇ ) is determined for each index ⁇ by the equation (B2). Then, let f count (L min ) +... + F count (L max ) be F.
  • the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] is in a range other than the first to third ranges, that is, X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L ( 3) ,..., L max ⁇ ] is the fourth range.
  • the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] is divided into four ranges.
  • Sorting information identifying circuit 150 outputs may be a L (1) and L (2) and L (3), predetermined to each of the L (1) and L (2) and L (3)
  • the calculated value may be the number of samples in each range, or anything insofar as it is information that can identify all four ranges.
  • FIG. 18 shows an example in which the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] to be classified is divided into N ranges, specifically, the n th
  • L (n) which is a sample number on the lowest side of the (n + 1) th range, is determined as information indicating the boundary between the (n + 1) th range and the (n + 1) th range.
  • f count ( ⁇ ) is determined for each index ⁇ by the equation (B2).
  • This process can be specifically realized by, for example, the following.
  • f count ( ⁇ ) is determined for each index ⁇ by the equation (B2). Then, let f count (L min ) +... + F count (L max ) be F.
  • the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] is in a range other than the first range to the (N ⁇ 1) th range, that is, X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L (n) ,..., L max ⁇ ] is the Nth range.
  • the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] is divided into N ranges.
  • Sorting information identifying circuit 150 is output, L (n) (n is the integer from 1 to N-1) may be a, L (n) (each n is an integer from 1 to N-1 ) May be a value obtained by calculating a predetermined value, may be the number of samples in each range, or may be anything as long as it is information that can specify all N ranges.
  • the fourth example of the sorting process based on the second standard corresponds to the above (d).
  • 2 ” in the classification process of the third example is replaced with “absolute value of sample
  • a fifth example of sorting process based on the second reference will be described with reference to FIGS.
  • the classification process of the fifth example corresponds to the above (e).
  • the partition processing of the fifth example is performed by changing the nth range (n is an integer from 1 to N ⁇ 1) of the quantized normalized signal sequence to the nth range from the first range of the quantized normalized signal sequence.
  • the number of samples whose sample energy is greater than or equal to or greater than or equal to a predetermined value among all samples included up to the range of is the sample energy of all samples included in the quantized normalized signal sequence.
  • Quantization normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min , ..., L max ⁇ ] to be classified is changed to X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min , ..., L mid -1 ⁇ . ]
  • X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L mid ,..., L max ⁇ ] are divided into two ranges, specifically, the first range is the low range and the second range.
  • L mid which is the sample number on the lowest frequency side of the second range, is determined as information representing the boundary with the high frequency range.
  • f count ( ⁇ ) is determined for each index ⁇ by the equation (B2).
  • the number k of the discrete frequency index ⁇ is increased from L min in order, and the sample energy is greater than a predetermined value among all samples included in the quantized normalized signal sequence from L min to the index k.
  • number f count (L min) + ... + f count (k) is (f count (L min) + ... + f count (L max)) / 2 than it is determined whether or not large, for the first time f count (L min ) + ... + f count (k) is k-1 less than the index k of the discrete frequency where (f count (L min ) + ...
  • the index k is output as the index L mid which is the sample number on the lowest side of the second range. Accordingly, the first range is determined as X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L mid ⁇ 1 ⁇ ].
  • quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min , ..., L max ⁇ ] first range outside the range of, namely, X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L mid, ..., L max ⁇ ] Is the second range.
  • the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] is divided into two ranges.
  • Sorting information identifying circuit 150 outputs may be the L mid, may be a value obtained by calculating the predetermined value in the L mid, number of samples L mid -L min of the first range Alternatively, the number of samples in the second range may be L max ⁇ L mid +1. In short, any information that can identify the first range and the second range may be used.
  • FIG. 20 shows an example of dividing the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] to be divided into four ranges, specifically, the first L (1) , which is the lowest sample number of the second range, is determined as information indicating the boundary between the second range and the second range, and the boundary between the second range and the third range is determined.
  • L (2) which is the sample number on the lowest side of the third range, is determined as information to be expressed, and the lowest range of the fourth range is set as information indicating the boundary between the third range and the fourth range. This is an example of determining L (3) which is the sample number on the side.
  • f count ( ⁇ ) is determined for each index ⁇ by the equation (B2).
  • This process can be specifically realized by, for example, the following.
  • f count ( ⁇ ) is determined for each index ⁇ by the equation (B2). Then, let f count (L min ) +... + F count (L max ) be F.
  • the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] is in a range other than the first to third ranges, that is, X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L ( 3) ,..., L max ⁇ ] is the fourth range.
  • the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] is divided into four ranges.
  • Sorting information identifying circuit 150 outputs may be a L (1) and L (2) and L (3), predetermined to each of the L (1) and L (2) and L (3)
  • the calculated value may be the number of samples in each range, or anything insofar as it is information that can identify all four ranges.
  • FIG. 21 shows an example of dividing the quantization normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] to be divided into N ranges, specifically, the n-th
  • L (n) which is a sample number on the lowest side of the (n + 1) th range, is determined as information indicating the boundary between the (n + 1) th range and the (n + 1) th range.
  • f count ( ⁇ ) is determined for each index ⁇ by the equation (B2).
  • + f count (L (n) ) is all samples X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min , ..., L max ⁇ ] included in the quantized normalized signal sequence the first range of n content of greater than n, and quantized normalized signal sequence number energy of the sample is larger samples than the predetermined value f count (L min) + ... + f count (L max) of Out of all the samples X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min , ..., L (n) -1 ⁇ ] included in the n-th range, the sample energy is larger than a predetermined value The number of samples f count (L min ) + ...
  • + f count (L (n) ⁇ 1) is equal to all samples X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min , ..., L max ⁇ ] energy of the sample is less than or equal to n divided by n of the number of larger samples than the predetermined value f count (L min) + ... + f count (L max) of the, L (n) of the Obtained as the sample number at the lowest side of the range of n + 1.
  • the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] is in a range other than the first range to the (N ⁇ 1) th range, that is, X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L (n) ,..., L max ⁇ ] is the Nth range.
  • This process can be specifically realized by, for example, the following.
  • f count ( ⁇ ) is determined for each index ⁇ by the equation (B2). Then, let f count (L min ) +... + F count (L max ) be F.
  • n 1
  • a value obtained by adding 1 to i satisfying the formula (B11) is represented by L (1 ) .
  • X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L (1) ⁇ 1 ⁇ ] is determined as the first range.
  • the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] is in a range other than the first range to the (N ⁇ 1) th range, that is, X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L (n) ,..., L max ⁇ ] is the Nth range.
  • the quantized normalized signal sequence X ⁇ Q [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] is divided into N ranges.
  • Sorting information identifying circuit 150 is output, L (n) (n is the integer from 1 to N-1) may be a, L (n) (each n is an integer from 1 to N-1 ) May be a value obtained by calculating a predetermined value, may be the number of samples in each range, or may be anything as long as it is information that can specify all N ranges.
  • combination part 160 is recorded on a recording medium, and the said information read from the said recording medium Is also allowed to be input to the decoding device 2.
  • the decoding device 2 (see FIG. 22) of the first embodiment includes a normalized signal decoding unit 107, a global gain decoding unit 106, a gain correction amount decoding unit 230, a decoded signal sequence generation unit 250, and a sorting unit 260.
  • the decoding device 2 may include a separation unit 210 and a time domain conversion unit 270 as necessary.
  • the bit stream transmitted from the encoding device 1 is input to the decoding device 2.
  • the separation unit 210 extracts a normalized signal code, a global gain code, and a gain correction amount code idx from the bit stream.
  • ⁇ Normalized signal decoding unit 107 A normalized signal code is input to the normalized signal decoding unit 107.
  • the normalized signal decoding unit 107 applies a decoding method corresponding to the encoding method performed by the normalized signal encoding unit 120 of the encoding device 1 to decode the normalized signal code and decode the normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] is obtained (step S1d).
  • represents an index of discrete frequency
  • the normalized signal decoding unit 107 performs the same operation as the normalized signal decoding unit 107 of FIG. 1 described in the “Background Art” column.
  • the set of discrete frequency indexes of the decoded normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) is ⁇ L min , ..., L max ⁇
  • the number of partitions N is set in advance in, for example, the partition unit 150 of the encoding device 1 and the partition unit 260 of the decoding device 2 so as to have a value common to the number of partitions N in the partition unit 150 of the encoding device 1. .
  • the partitioning process performed by the segmenting unit 260 on the decoded normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] is performed by the segmenting unit 150 of the encoding device 1 by quantization normalization.
  • the segmentation unit 150 and the decoding device 2 of the encoding device 1 are performed so that the same processing as the segmentation processing performed on the completed signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ] is performed. Is set in advance with the sorting unit 260.
  • the classification process based on the “criteria for classifying the energy of each range to be as equal as possible” includes, for example, the nth range (n is an integer from 1 to N ⁇ 1) of the decoded normalized signal sequence, (a) N of the sum of squares of the values of all samples included in the first range to the nth range of the decoded normalized signal sequence and the sum of squares of the values of all samples of the decoded normalized signal sequence So that n and min are the closest Or (b) Sum of absolute values of values of all samples included in the first range to n-th range of the decoded normalized signal sequence and sum of absolute values of values of all samples of the decoded normalized signal sequence N / n And so that the closest Or (c) All samples in which the total number of samples from the first range to the nth range of the decoded normalized signal sequence is included from the first range to the nth range of the decoded normalized signal sequence So that the sum of squares of the values becomes the minimum number of
  • the classification process exemplified above is realized by a method of sequentially determining the classification based on the “criteria for classifying so that the energy of each range is as equal as possible” sequentially from the first range. According to the classification process exemplified above, it is possible to realize the classification based on the “standard for classifying the energy in each range so as to be as equal as possible” with a small amount of calculation processing.
  • the classification process based on the “criteria for classifying so that the number of significant samples included in each range is as equal as possible” is performed by, for example, the nth range (n is 1 to N ⁇ 1) of the decoded normalized signal sequence.
  • n is 1 to N ⁇ 1 of the decoded normalized signal sequence.
  • Each integer) (a) The number of samples whose sample energy is greater than or equal to a predetermined value among all samples included in the first range to the nth range of the decoded normalized signal sequence, and the decoding normal N of N samples of the number of samples whose sample energy is greater than or equal to or greater than a predetermined value among all the samples included in the digitized signal sequence is closest.
  • the number of samples whose absolute value of samples is greater than or equal to a predetermined value among all samples included in the first range to the nth range of the decoded normalized signal sequence is decoded
  • the absolute value of the sample among all the samples included in the normalized signal sequence is the minimum number of samples that is n or more of N / N of the number of samples that is greater than or equal to the predetermined value.
  • the number of samples whose sample energy is greater than or equal to a predetermined value among all samples included in the first range to the n-th range of the decoded normalized signal sequence is the decoding normal
  • the maximum number of samples is less than n / N of the number of samples whose sample energy is greater than or equal to or greater than a predetermined value among all the samples included in the digitized signal sequence.
  • the number of samples whose absolute value of samples is greater than or equal to a predetermined value among all samples included in the first range to the nth range of the decoded normalized signal sequence is decoded
  • the absolute value of the sample among all the samples included in the normalized signal sequence is the maximum number of samples that is n or less than N / N of the number of samples that is greater than or equal to the predetermined value. Seeking By setting a range other than the first range to the (N-1) th range in the decoded normalized signal sequence as the Nth range of the decoded normalized signal sequence, N decoded normalized signal sequences are obtained. This is done by dividing the range.
  • the classification process exemplified above realizes the classification based on the “criteria for classifying so that the number of significant samples included in each range is as equal as possible” by a method of sequentially determining each range. . According to the classification process exemplified above, it is possible to realize classification according to “a criterion for classifying so that the number of significant samples included in each range is as equal as possible” with a small amount of calculation processing.
  • a specific example of the sorting process performed by the sorting unit 260 is a specific example of the sorting process performed by the sorting unit 150 of the encoding device 1 to “a first example of a sorting process based on the first criterion” to “a sorting based on the first criterion”.
  • Quantization normalized signal sequence X in each of the specific examples of “sixth example of processing”, “first example of segmentation processing based on second criterion” to “sixth example of segmentation processing based on second criterion” ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min , ..., L max ⁇ ] is replaced with the decoded normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min , ..., L max ⁇ ] .
  • a global gain code is input to the global gain decoding unit 106.
  • the global gain decoding unit 106 decodes the global gain code and outputs a decoded global gain g ⁇ (step S4d).
  • the decoding process performed by the global gain decoding unit 106 is a process corresponding to the encoding process performed by the global gain encoding unit 105, and is a well-known technique as described in the global gain decoding unit 106 in the [Background Art] column.
  • the decoded signal sequence generation unit 250 includes a decoded normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L max ⁇ ], a gain correction amount code idx, a decoded global gain g ⁇ , Classification information is input.
  • the gain correction amount code idx specifies the gain correction amount assigned by the bit based on the standard that the bit is assigned with priority over the gain correction amount corresponding to a large range in the encoding device 1.
  • the gain correction amount code idx is a gain correction in which bits are allocated based on a criterion that bits are preferentially allocated to gain correction amounts corresponding to a range having a large number of divided ranges included in the range. The amount is specified.
  • bits may be assigned in preference to the gain correction amount corresponding to any range, but the gain correction amount corresponding to the range of high auditory importance It is preferable that bits are preferentially assigned to.
  • the low frequency band is often higher in auditory importance than the high frequency band. For this reason, with respect to the gain correction amount corresponding to the same size range, bits are assigned in preference to the gain correction amount in the low frequency range.
  • the gain correction amount code idx is a gain correction amount corresponding to a range of high auditory importance in the encoding apparatus 1 for a gain correction amount corresponding to the same number of divided ranges included in the range.
  • the gain correction amount to which the bit is allocated may be specified based on the criterion that the bit is allocated with priority over the amount.
  • the gain correction amount code idx has priority over the gain correction amount corresponding to the low frequency range for the gain correction amount corresponding to the same number of the divided ranges included in the range in the encoding device 1. Further, the gain correction amount to which the bit is assigned may be specified based on the criterion of assigning the bit.
  • the first example of the decoded signal sequence generation process is an example in which the gain obtained by adding the quantized global gain g ⁇ and the gain correction amount is used as the correction gain.
  • bits are assigned in preference to the gain correction amount in the low frequency range, and the gain correction amounts in the two adjacent ranges are decoded by vector quantization. An example will be described. A case where the decoded normalized signal sequence is divided into four ranges will be described.
  • the decoded normalized signal sequence is divided into a first range R1, a second range R2, a third range R3, and a fourth range R4.
  • the first range R1 is a section [L min , L (1) -1]
  • the second range R2 is a section [L (1) , L (2) -1].
  • the third range R3 is the section [L (2) , L (3) -1]
  • the fourth range R4 is the section [L (3) , L max ].
  • the horizontal axis in FIG. 25 represents the sample number.
  • a range in which the range R1 and the range R2 are combined is referred to as a range R12
  • a range in which the range R3 and the range R4 are combined is referred to as a range R34.
  • ranges R1, R2, R3, R4, R12, and R34 are divided into groups composed of a ranges for each range of the same size.
  • the range R1 and the range R2 constitute a group G12
  • the range R3 and the range R4 constitute a group G34
  • the range R12 and the range R34 constitute a group G1234. That is, the range constituting each group is as follows.
  • the first vector quantization decoding is a vector quantization decoding of a gain correction amount corresponding to the range R1 and a gain correction amount corresponding to the range R2. This is hereinafter referred to as “first VQ decoding”.
  • the second vector quantization decoding is a vector quantization decoding of the gain correction amount corresponding to the range R3 and the gain correction amount corresponding to the range R4. This is hereinafter referred to as “second VQ decoding”.
  • the third vector quantization decoding is a vector quantization decoding of the gain correction amount corresponding to the range R12 and the gain correction amount corresponding to the range R34. This is hereinafter referred to as “third VQ decoding”.
  • the decoded gain correction amount may be referred to as a decoded gain correction amount.
  • the storage unit 251 in the decoded signal sequence generation unit 250 has the same first VQ gain correction amount codebook, second VQ gain correction amount codebook, and third VQ gain correction amount codebook as the storage unit 141 of the encoding device 1. Is stored.
  • the second VQ gain correction amount codebook includes a gain correction amount candidate vector composed of ⁇ 3 (1) and ⁇ 4 (1), and a gain composed of ⁇ 3 (2) and ⁇ 4 (2).
  • correction amount candidate vectors ..., ⁇ 3 (2 Mb ) and ⁇ 4 (2 Mb) and a total of 2 Mb pieces of gain correction amount candidate vectors constructed gain correction amount candidate vectors, a total of 2 Mb pieces of gain correction amount
  • a total of 2 Mb codes idx 34 (1), idx 34 (2),..., Idx 34 (2 Mb ) corresponding to the candidate vectors are stored.
  • the third VQ gain correction amount codebook includes a gain correction amount candidate vector composed of ⁇ 12 (1) and ⁇ 34 (1), and a gain correction amount composed of ⁇ 12 (2) and ⁇ 34 (2).
  • Candidate vectors, ..., 2 Mc gain correction amount candidate vectors composed of ⁇ 12 (2 Mb ) and ⁇ 34 (2 Mb ), and a total of 2 Mc gain correction amount candidate vectors A total of 2 Mc codes idx 1234 (1), idx 1234 (2),..., Idx 1234 (2 Mc ) corresponding to the above are stored.
  • each of the divided ranges and the ranges obtained by collecting the divided ranges by 2 k pieces is associated with a plurality of gain correction amount candidates.
  • ⁇ 1 (1), ..., ⁇ 1 (2 Ma ) is associated with the range R1
  • ⁇ 2 (1), ..., ⁇ 2 (2 Ma ) is associated with the range R2.
  • the gain correction amount candidates have a relationship that the absolute value of the gain correction amount candidate corresponding to the large range is larger than the absolute value of the gain correction amount candidate corresponding to the smaller range. May be. That is, the absolute value of the gain correction amount candidate corresponding to a range having a large number of divided ranges included in the range is included in the range than the number of the divided ranges included in the range. Alternatively, there may be a relationship that the absolute value of gain correction amount candidates corresponding to a range with a small number of ranges is larger.
  • the range R12 and the range R34 are larger than the range R1, the range R2, the range R3, and the range R4.
  • ⁇ 12 (1), ... , the absolute value of ⁇ 12 (2 Mc) is, ⁇ 1 (1), ... , the absolute value of ⁇ 1 (2 Ma), ⁇ 2 (1), ..., ⁇ 2 ( 2 Ma ) absolute value, ⁇ 3 (1), ..., ⁇ 3 (2 Mb ) absolute value and ⁇ 4 (1), ..., ⁇ 4 (2 Mb ) absolute value .
  • ⁇ 34 (1), ... , the absolute value of ⁇ 34 (2 Mc) is, ⁇ 1 (1), ... , the absolute value of ⁇ 1 (2 Ma), ⁇ 2 (1), ..., ⁇ 2
  • a gain correction amount candidate vector can be generated as follows.
  • 2 Md number of normalized gain correction amount candidate vectors composed of a values are stored in the storage unit 141.
  • a value constituting the normalized gain correction amount candidate vector is expressed as ⁇ 1 (m),..., ⁇ a (m)
  • the normalized gain correction amount candidate vector is ( ⁇ 1 (m),. a (m)).
  • the storage unit 141 2 Md pieces of normalized gain correction amount candidate vectors, i.e. ( ⁇ 1 (1), ... , ⁇ a (1)), ..., ( ⁇ 1 (2 Md), ..., ⁇ a ( 2 Md )) is stored.
  • a predetermined coefficient is determined for each size of the range. This coefficient is larger as the corresponding range is larger. In other words, this coefficient is larger as the number of divided ranges included in the range is larger.
  • the ranges R12, R34 are larger than the ranges R1, R2, R3, R4. For this reason, the coefficient step 1234 corresponding to the ranges R12 and R34 is larger than the coefficient step 12 corresponding to the ranges R1 and R2. Similarly, the coefficient step 1234 corresponding to the ranges R12 and R34 is larger than the coefficient step 34 corresponding to the ranges R3 and R4.
  • a vector obtained by multiplying the normalized gain correction amount candidate vector by a coefficient corresponding to the size of the range is set as the gain correction amount candidate vector of the range.
  • the normalized gain correction amount candidate vector ( ⁇ 1 (m), ... , ⁇ a (m)) a number of values delta 1 constituting the (m), ..., to each of the delta a (m),
  • a vector (step ⁇ 1 (m),..., Step ⁇ a composed of a values step ⁇ 1 (m),..., Step ⁇ a (m) obtained by multiplying the coefficient step corresponding to the size of the range. (m)) is a gain correction amount candidate vector in that range. This multiplication is performed by the decoded signal sequence generation unit 250, for example.
  • Specific example 1 is an example in which the number of bits U of the input gain correction amount code idx is any one of Mc, Mc + Ma, and Mc + Ma + Mb.
  • the gain correction amount code idx includes the third VQ code idx Only 1234 is included. Accordingly, the decoded signal sequence generation unit 250 first performs the third VQ decoding on the third VQ code idx 1234 , and obtains the decoding gain correction amount ⁇ 12 corresponding to the range R12 and the decoding gain correction amount ⁇ 34 corresponding to the range R34. obtain.
  • a set of ⁇ 12 (1), ⁇ 34 (1) and idx 1234 (1) stored in the storage unit 251, ⁇ 12 (2), ⁇ 34 (2) and idx 1234 (2) ,..., ⁇ 12 (2 Mc ), ⁇ 34 (2 Mc ), and idx 1234 (2 Mc ) are referenced to correspond to the same idx 1234 (mc) as the third VQ code idx 1234 ⁇ 12 (mc) is obtained as a decoding gain correction amount ⁇ 12 corresponding to the range R12, and ⁇ 34 (mc) corresponding to the same idx 1234 (mc) as the third VQ code idx 1234 is the decoding gain corresponding to the range R34. Obtained as a correction amount ⁇ 34 .
  • the range R1 includes a decoding gain correction amount delta 12 corresponding to the range R12 is decoded gain correction amount for the range R1, the correction gain g ⁇ + delta 12 obtained by adding the decoded global gain g ⁇ , Decoding normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L (1) ⁇ 1] and the signal sequence obtained by multiplying the value of each sample by the output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L (1) ⁇ 1 ⁇ ] That is, each sample of the output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L (1) ⁇ 1 ⁇ ] in the range R1 is obtained by the equation (D7).
  • the decoded gain correction amount delta 12 corresponding to the range R12 is decoded gain correction amount for the range R2, the correction gain g ⁇ + delta 12 obtained by adding the decoded global gain g ⁇ , Decoded normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L (1) ,..., L (2) ⁇ 1] and the signal sequence obtained by multiplying the value of each sample by the output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L (1) , ..., L (2) -1] That is, the output signal sequence ranges R2 X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L (1), ..., L (2) -1] also each sample determined by the formula (D7).
  • the correction gain g ⁇ + delta 34 obtained by adding the decoded global gain g ⁇ , Decoded normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L (2) ,..., L (3) -1] and the signal sequence obtained by multiplying each sample value by the output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L (2) , ..., L (3) -1] That is, each sample of the output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L (2) ,..., L (3) ⁇ 1] in the range R3 is obtained by the equation (D8).
  • X ⁇ ( ⁇ ) (g ⁇ + ⁇ 34 ) X ⁇ Q ( ⁇ ) (D8)
  • the range R4 the decoded gain correction amount delta 34 corresponding to the range R34 is decoded gain correction amount for range R4, the correction gain g ⁇ + delta 34 obtained by adding the decoded global gain g ⁇ , Decoded normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L (3) ,..., L max ] multiplied by the value of each sample and the signal sequence obtained by multiplying the output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L (3) ,..., L max ]. That is, each sample of the output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L (3) ,..., L max ] in the range R4 is also obtained by Expression (D8).
  • the first VQ decoding is performed on the first VQ code idx 12 to obtain a decoding gain correction amount ⁇ 1 corresponding to the range R1 and a decoding gain correction amount ⁇ 2 corresponding to the range R2.
  • Each VQ decoding is performed by a well-known vector quantization decoding method.
  • a decoding gain correction amount delta 1 corresponding to the decoding gain correction amount delta 12 and range R1 corresponds to the range R12 is decoded gain correction amount for the range R1, and a decoding global gain g ⁇
  • the correction gain g ⁇ + ⁇ 12 + ⁇ 1 obtained by the addition, and the value of each sample of the decoded normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min , ..., L (1) ⁇ 1]; Is obtained as an output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L (1) ⁇ 1 ⁇ ].
  • each sample of the output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L (1) ⁇ 1 ⁇ ] in the range R1 is obtained by the equation (D9).
  • X ⁇ ( ⁇ ) (g ⁇ + ⁇ 12 + ⁇ 1 ) X ⁇ Q ( ⁇ ) (D9)
  • the decoded gain correction amount delta 2 of decoded gain correction amount in a range R12 decoding gain correction amount delta 12 and the range R2 for the range R1 is obtained by adding the decoded global gain g ⁇ Multiplying the correction gain g ⁇ + ⁇ 12 + ⁇ 2 by the value of each sample of the decoded normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L (1) , ..., L (2) -1] Is obtained as an output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L (1) ,..., L (2) ⁇ 1 ⁇ ].
  • the output signal sequence ranges R2 X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L (1), ..., L (2) -1 ⁇ ] of each sample is determined by the formula (D10).
  • X ⁇ ( ⁇ ) (g ⁇ + ⁇ 12 + ⁇ 2 ) X ⁇ Q ( ⁇ ) (D10)
  • the decoded gain correction amount delta 34 corresponding to the range R34 is decoded gain correction amount for the range R3
  • the correction gain g ⁇ + delta 34 obtained by adding the decoded global gain g ⁇
  • the range R4, the decoded gain correction amount delta 34 corresponding to the range R34 is decoded gain correction amount for range R4, the correction gain g ⁇ + delta 34 obtained by adding the decoded global gain g ⁇ , Decoded normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L (3) ,..., L max ] multiplied by the value of each sample and the signal sequence obtained by multiplying the output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L (3) ,..., L max ]. That is, each sample of the output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L (3) ,..., L max ] in the fourth range is also obtained by Expression (D8).
  • the gain correction amount The code idx includes a third VQ code idx 1234 , a first VQ code idx 12, and a second VQ code idx 34 . Therefore, decoded signal sequence generation section 250 performs third VQ decoding on third VQ code idx 1234 to obtain decoding gain correction amount ⁇ 12 corresponding to range R12 and decoding gain correction amount ⁇ 34 corresponding to range R34.
  • the first VQ decoding is performed on the first VQ code idx 12 to obtain the decoding gain correction amount ⁇ 1 corresponding to the range R1 and the decoding gain correction amount ⁇ 2 corresponding to the range R2, and further, the second VQ code idx It performs the 2VQ decoding to 34 to obtain decoded gain correction amount delta 4 corresponding to the decoding gain correction amount delta 3 and scope R4 corresponding to the range R3.
  • Each VQ decoding is performed by a well-known vector quantization decoding method.
  • a decoding gain correction amount delta 1 corresponding to the decoding gain correction amount delta 12 and range R1 corresponds to the range R12 is decoded gain correction amount for the range R1, and a decoding global gain g ⁇
  • the correction gain g ⁇ + ⁇ 12 + ⁇ 1 obtained by the addition, and the value of each sample of the decoded normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min , ..., L (1) ⁇ 1]; Is obtained as an output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L (1) ⁇ 1 ⁇ ]. That is, each sample of the output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L (1) ⁇ 1 ⁇ ] in the first range is obtained by Expression (D9).
  • the range R2 added to the decoded gain correction amount delta 2 which corresponds to the decoded gain correction amount delta 12 and range R2 corresponding to the range R12 is decoded gain correction amount for the range R2, and a decoding global gain g ⁇ And the corrected gain g ⁇ + ⁇ 12 + ⁇ 2 and the value of each sample of the decoded normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L (1) , ..., L (2) -1] , Is obtained as an output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L (1) ,..., L (2) ⁇ 1 ⁇ ]. That is, the output signal sequence ranges R2 X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L (1), ..., L (2) -1 ⁇ ] of each sample is determined by the formula (D10).
  • the range R3 added to the decoded gain correction amount delta 3 corresponding to the decoding gain correction amount delta 34 and range R3 corresponding to a range R34 is decoded gain correction amount for the range R3, and a decoding global gain g ⁇ And the corrected gain g ⁇ + ⁇ 34 + ⁇ 3 and the value of each sample of the decoded normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L (2) , ..., L (3) -1] , Are obtained as an output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L (2) ,..., L (3) ⁇ 1 ⁇ ].
  • each sample of the output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L (2) ,..., L (3) ⁇ 1 ⁇ ] in the third range is obtained by the equation (D11).
  • X ⁇ ( ⁇ ) (g ⁇ + ⁇ 34 + ⁇ 3 )
  • the range R4 the decoded gain correction amount delta 4 decoding gain correction amount delta 34 and scope R4 ranging R34 is decoded gain correction amount for range R4, obtained by adding the decoded global gain g ⁇ A signal obtained by multiplying the correction gain g ⁇ + ⁇ 34 + ⁇ 4 and the value of each sample of the decoded normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L (3) ,..., L max ].
  • a sequence is obtained as an output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L (3) ,..., L max ⁇ ]. That is, each sample of the output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L (3) ,..., L max ⁇ ] in the range R4 is obtained by Expression (D12).
  • X ⁇ ( ⁇ ) (g ⁇ + ⁇ 34 + ⁇ 4 )
  • X ⁇ Q ( ⁇ ) (D12) [[Example of decoded signal sequence generation process 2: Example using the same addition formula in three cases]]
  • Concrete example 2 is also an example when the number of bits U of the input gain correction amount code idx is any one of Mc, Mc + Ma, and Mc + Ma + Mb, as in concrete example 1.
  • the gain correction amount code idx includes the third VQ code idx Only 1234 is included. Accordingly, the decoded signal sequence generation unit 250 first performs the third VQ decoding on the third VQ code idx 1234 , and obtains the decoding gain correction amount ⁇ 12 corresponding to the range R12 and the decoding gain correction amount ⁇ 34 corresponding to the range R34. obtain.
  • the method for obtaining the decoding gain correction amount is the same as in the first specific example.
  • each of the decoding gain correction amounts ⁇ 1 , ⁇ 2 , ⁇ 3 , ⁇ 4 is set to 0.
  • a decoding gain correction amount delta 1 corresponding to the decoding gain correction amount delta 12 and range R1 corresponds to the range R12 is decoded gain correction amount for the range R1, and a decoding global gain g ⁇
  • the correction gain g ⁇ + ⁇ 12 + ⁇ 1 obtained by the addition, and the value of each sample of the decoded normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min , ..., L (1) ⁇ 1]; Is obtained as an output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L (1) ⁇ 1 ⁇ ]. That is, each sample of the output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L (1) ⁇ 1 ⁇ ] in the range R1 is obtained by the equation (D9).
  • each sample of the output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L (1) ,..., L (2) ⁇ 1] in the range R2 is obtained by the equation (D10).
  • each sample of the output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L (2) ,..., L (3) ⁇ 1] in the range R3 is obtained by the equation (D11).
  • the range R4, added to the decoded gain correction amount delta 4 corresponding to the decoding gain correction amount delta 34 and scope R4 corresponding to a range R34 is decoded gain correction amount for range R4, and a decoding global gain g ⁇
  • the correction gain g ⁇ + ⁇ 34 + ⁇ 4 obtained by multiplying by the value of each sample of the decoded normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L (3) ,..., L max ] Is obtained as an output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L (3) ,..., L max ]. That is, each sample of the output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L (3) ,..., L max ] in the range R4 is obtained by the equation (D12).
  • the first VQ decoding is performed on the first VQ code idx 12 to obtain a decoding gain correction amount ⁇ 1 corresponding to the range R1 and a decoding gain correction amount ⁇ 2 corresponding to the range R2.
  • the method for obtaining the decoding gain correction amount is the same as in the first specific example.
  • Each of the decoding gain correction amounts ⁇ 3 and ⁇ 4 is set to 0.
  • performing the correction of the decoded global gain g ⁇ with the gain correction amount to which no bit is assigned as 0 uses the gain correction amount corresponding to not performing correction for a range where there is no corresponding gain correction amount. It is synonymous with that.
  • the ranges R1, R2, R3, and R4 are ranges in which there is no corresponding gain correction amount.
  • the gain correction amount The code idx includes a third VQ code idx 1234 , a first VQ code idx 12, and a second VQ code idx 34 . Therefore, decoded signal sequence generation section 250 performs third VQ decoding on third VQ code idx 1234 to obtain decoding gain correction amount ⁇ 12 corresponding to range R12 and decoding gain correction amount ⁇ 34 corresponding to range R34.
  • the first VQ decoding is performed on the first VQ code idx 12 to obtain the decoding gain correction amount ⁇ 1 corresponding to the range R1 and the decoding gain correction amount ⁇ 2 corresponding to the range R2, and further, the second VQ code idx It performs the 2VQ decoding to 34 to obtain decoded gain correction amount delta 4 corresponding to the decoding gain correction amount delta 3 and scope R4 corresponding to the range R3.
  • the method for obtaining the decoding gain correction amount is the same as in the first specific example.
  • the gain correction amount code idx includes only the third VQ code idx 1234 . Accordingly, the decoded signal sequence generation unit 250 first performs the third VQ decoding on the third VQ code idx 1234 , and obtains the decoding gain correction amount ⁇ 12 corresponding to the range R12 and the decoding gain correction amount ⁇ 34 corresponding to the range R34. obtain.
  • the portion of the U bit that can distinguish all mc from 1 to 2 U is set as the gain correction amount code idx.
  • the method for obtaining the decoding gain correction amount is the same as in the first specific example.
  • Each of the decoding gain correction amounts ⁇ 1 , ⁇ 2 , ⁇ 3 , ⁇ 4 is set to 0.
  • a decoding gain correction amount delta 1 of decoding gain correction amount delta 12 and range R1 corresponds to the range R12 is decoded gain correction amount for the range R1, and adds the decoded global gain g ⁇
  • the correction gain g ⁇ + ⁇ 12 + ⁇ 1 obtained by multiplying the value of each sample of the decoded normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min , ..., L (1) -1] by Is obtained as an output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L (1) ⁇ 1 ⁇ ]. That is, each sample of the output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L min ,..., L (1) ⁇ 1 ⁇ ] in the range R1 is obtained by the equation (D9).
  • each sample of the output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L (1) ,..., L (2) ⁇ 1] in the range R2 is obtained by the equation (D10).
  • each sample of the output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L (2) ,..., L (3) ⁇ 1] in the third range is obtained by the equation (D11).
  • the range R4, added to the decoded gain correction amount delta 4 corresponding to the decoding gain correction amount delta 34 and scope R4 corresponding to a range R34 is decoded gain correction amount for range R4, and a decoding global gain g ⁇
  • the correction gain g ⁇ + ⁇ 34 + ⁇ 4 obtained by multiplying by the value of each sample of the decoded normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L (3) ,..., L max ] Is obtained as an output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L (3) ,..., L max ]. That is, each sample of the output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) [ ⁇ ⁇ L (3) ,..., L max ] in the fourth range is obtained by Expression (D11).
  • the gain correction amount code idx includes the third VQ code idx 1234 and the first VQ code idx 12 . Therefore, decoded signal sequence generation section 250 performs third VQ decoding on third VQ code idx 1234 to obtain decoding gain correction amount ⁇ 12 corresponding to range R12 and decoding gain correction amount ⁇ 34 corresponding to range R34.
  • the first VQ decoding is performed on the first VQ code idx 12 to obtain a decoding gain correction amount ⁇ 1 corresponding to the range R1 and a decoding gain correction amount ⁇ 2 corresponding to the range R2.
  • the portion of the U-Mc bit that can distinguish all ma in the range of 2 U-Mc +1 to 2 Ma is the first VQ code idx 12 .
  • the method for obtaining the decoding gain correction amount is the same as in the first specific example.
  • Each of the decoding gain correction amounts ⁇ 3 and ⁇ 4 is set to 0.
  • the gain correction amount code idx includes the third VQ code idx 1234 , the first VQ code idx 12, and the second VQ code idx 34 . Therefore, decoded signal sequence generation section 250 performs third VQ decoding on third VQ code idx 1234 to obtain decoding gain correction amount ⁇ 12 corresponding to range R12 and decoding gain correction amount ⁇ 34 corresponding to range R34.
  • the first VQ decoding is performed on the first VQ code idx 12 to obtain the decoding gain correction amount ⁇ 1 corresponding to the range R1 and the decoding gain correction amount ⁇ 2 corresponding to the range R2, and further, the second VQ code idx It performs the 2VQ decoding to 34 to obtain decoded gain correction amount delta 4 corresponding to the decoding gain correction amount delta 3 and scope R4 corresponding to the range R3.
  • the U-Mc-Ma bit portion that can distinguish all mbs in the range of 2 U-Mc-Ma +1 to 2 Mb is set as the second VQ code idx 34 .
  • gain correction amount candidates used in decoding of each vector quantization may be stored in one gain correction amount codebook, and the gain correction amount may be generated by one-time vector quantization decoding.
  • the number of divided ranges is 2D .
  • the gain correction amount candidate vector includes A gain correction amount candidates.
  • Each of the 2D segmented ranges and a range in which these 2D segmented ranges are grouped by 2k (k is an integer from 1 to D-1) constitutes a gain correction amount candidate vector. Assume that these are associated with A gain correction amount candidates.
  • Candidate gain correction amounts ⁇ 12 (m), ⁇ 34 (m), ⁇ 1 (m), ⁇ 2 (m), ⁇ 3 (m), ⁇ 4 (m) are ranges R12, R34, R1, respectively. It corresponds to R2, R3, R4.
  • the gain correction amount code book stores a plurality of gain correction amount candidate vectors.
  • Me is an integer of 2 or more.
  • the decoded signal sequence generation unit 250 selects a gain correction amount candidate vector specified by the input gain correction amount code idx from a plurality of gain correction amount candidate vectors stored in the gain correction amount codebook. To do.
  • the decoding global gain is corrected using the gain correction amount constituting the selected gain correction amount candidate vector.
  • Decoded signal sequence generation section 250 may obtain output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) based on equations (D17) and (D18) instead of equations (D7) and (D8), respectively.
  • X ⁇ ( ⁇ ) (g ⁇ + s 12 ⁇ 12 )
  • X ⁇ ( ⁇ ) (g ⁇ + s 34 ⁇ 34 )
  • X ⁇ Q ( ⁇ ) (D18) s 12 and s 34 is defined as the following equation.
  • the decoded signal sequence generation unit 250 replaces the equations (D9), (D10), (D11), and (D12) with equations (D19), (D20), (D21), and ( The output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) may be obtained based on D22).
  • X ⁇ ( ⁇ ) (g ⁇ + s 12 ⁇ 12 + s 1 ⁇ 1 ) X ⁇ Q ( ⁇ ) (D19)
  • X ⁇ ( ⁇ ) (g ⁇ + s 12 ⁇ 12 + s 2 ⁇ 2 )
  • X ⁇ ( ⁇ ) (g ⁇ + s 34 ⁇ 34 + s 3 ⁇ 3 )
  • X ⁇ ( ⁇ ) (g ⁇ + s 34 ⁇ 34 + s 4 ⁇ 4 ) X ⁇ Q ( ⁇ ) (D22)
  • s 1 and s 2 are defined as in the following equations.
  • s 3 and s 4 are defined as in the following equations, for example.
  • the decoded global gain g ⁇ is obtained by calculating the sum of squares of the values of all the samples of the decoded normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) and each of a plurality of gain correction amounts for each divided range. You may correct
  • the decoded signal sequence generation unit 250 replaces the equations (D9), (D10), (D11), and (D12) with equations (D23), (D24), (D25), and ( The output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) may be obtained based on D26).
  • the decoded global gain g ⁇ is a sum of a value obtained by adding a plurality of gain correction amounts for each divided range, and the square of all sample values of the decoded normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ). You may correct
  • s 12 , s 34 , s 1 , s 2 , s 3 , and s 4 may be defined as in the following equations, respectively.
  • the energy of the samples in the range R12 is the number of sample that is larger than a predetermined value.
  • c 34 the energy of the samples in the range R34 is the number of sample that is larger than a predetermined value.
  • c 1234 is the number of samples in which the energy of the samples in the range R1234 is larger than a predetermined value.
  • c 1 is the number of samples in which the energy of the samples in the range R1 is larger than a predetermined value.
  • c 2 is the energy of the samples in the range R2 is the number of sample that is larger than a predetermined value.
  • c 3 is the number of samples in which the energy of the sample in the range R3 is larger than a predetermined value.
  • c 4 is the energy of the samples in the range R4 is the number of sample that is larger than a predetermined value.
  • the decoded global gain g ⁇ is a sample in which the energy of the samples of the plurality of gain correction amounts for each divided range and the decoded normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) is larger than a predetermined value. Is corrected by a value obtained by multiplying the number of samples divided by the number of samples whose energy in the range corresponding to the respective gain correction amounts is larger than the predetermined value.
  • the decoded global gain g ⁇ has a value obtained by adding a plurality of gain correction amounts for each divided range and the energy of the sample of the decoded normalized signal sequence X ⁇ Q ( ⁇ ) larger than a predetermined value.
  • Each sampled range is corrected by a value obtained by multiplying the number of samples by the value obtained by dividing the energy of the sample in each classified range by the number of samples larger than the predetermined value.
  • the output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) is input to the time domain conversion unit 270 provided as necessary.
  • the time domain transform unit 270 applies a frequency-time transform to the output signal sequence X ⁇ ( ⁇ ) and outputs a time domain signal sequence z F (t) in units of frames.
  • the frequency-time conversion method is an inverse conversion corresponding to the time-frequency conversion method used in the frequency domain conversion unit 101.
  • the frequency-time conversion method here is IMDCT (Inverse Modified Discrete Cosine Transform) or IDCT (Inverse Discrete Cosine Transform).
  • Second Embodiment >> In the second embodiment, the surplus bits of the normalized signal code are used for the gain correction amount code idx.
  • the number of consumed bits may be smaller than the specified number of bits. is there.
  • the normalized signal encoding unit 120 outputs the surplus bit number U obtained by subtracting the number of consumed bits from the specified number of bits to the gain correction amount encoding unit 140.
  • the gain correction amount encoding unit 140 outputs a U-bit gain correction amount code idx based on the input surplus bit number U.
  • the gain correction amount candidate number M used in the gain correction amount encoding unit 140 may be set to 2 U
  • the gain correction amount code idx may be set to U bits.
  • the normalized signal decoding unit 107 uses the consumption bits that are the number of bits of the actual normalized signal code from the specified number of bits defined as the maximum value of the number of bits of the normalized signal code.
  • the surplus bit number U obtained by subtracting the number is output to the gain correction amount decoding unit 230.
  • the gain correction amount decoding unit 230 can decode the input U-bit gain correction amount code idx.
  • the gain correction amount candidate number M included in the gain correction amount codebook used in the gain correction amount decoding unit 230 may be 2 U
  • the gain correction amount code idx may be U bits.
  • bits that are prepared for the normalized signal code but are not actually used for the normalized signal code are used as the gain correction amount code idx. As a result, it is possible to perform encoding and decoding using the given bits effectively.
  • the third embodiment is an example in which information corresponding to the number N of divided ranges is transmitted from the encoding device 1 to the decoding device 2.
  • the sorting unit 150 of the encoding device 1 determines the number N of ranges after sorting based on some standard or information transmitted from outside the sorting unit 150, and performs sorting processing so that the number of ranges after sorting becomes N. .
  • the division unit 150 of the encoding device 1 also outputs an auxiliary code that can specify N, which is the number of ranges after the division.
  • the sorting unit 260 of the decoding device 2 receives the auxiliary code, and performs the sorting process so that the number of ranges after the division becomes the number N specified by the auxiliary code.
  • the encoding device, the encoding method, the decoding device, and the decoding method according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention. Is possible.
  • the processing described in the above embodiment may be executed not only in time series according to the order of description but also in parallel or individually as required by the processing capability of the apparatus that executes the processing. .
  • the processing functions in the encoding device / decoding device are realized by a computer
  • the processing contents of the functions that the encoding device / decoding device should have are described by a program.
  • the processing functions of the encoding device / decoding device are realized on the computer.
  • the program describing the processing contents can be recorded on a computer-readable recording medium.
  • a computer-readable recording medium for example, any recording medium such as a magnetic recording device, an optical disk, a magneto-optical recording medium, and a semiconductor memory may be used.
  • the encoding device and the decoding device are configured by executing a predetermined program on the computer.
  • at least a part of the processing contents may be realized by hardware. Good.

Abstract

 符号化方法は、入力信号系列に含まれる各入力信号サンプルが正規化された信号による系列を符号化して得られる正規化信号符号と、正規化信号符号に対応する量子化正規化済み信号系列とを得る正規化信号符号化処理と、入力信号系列に対応する量子化グローバルゲインと、量子化グローバルゲインに対応するグローバルゲイン符号とを得るグローバルゲイン符号化処理と、量子化正規化済み信号系列を複数個の範囲に区分する区分処理と、区分された範囲ごとに量子化グローバルゲインをゲイン補正量で補正して得られる補正ゲインと量子化正規化済み信号系列の各サンプルの値とを乗算して得られる信号系列と入力信号系列との相関が最大又は誤差が最小となる、区分された範囲毎のゲイン補正量を特定するためのゲイン補正量符号を得るゲイン補正量符号化処理とを有する。大きな範囲に対応するゲイン補正量には、優先してビットが割り当てられている。

Description

符号化方法、符号化装置、復号方法、復号装置、プログラム及び記録媒体
 本発明は、音声や音楽などの音響信号を少ない情報量で符号化するための技術に関し、より詳しくは、量子化精度を向上させる符号化技術に関する。
 現在、音声や音楽などの音響信号を離散化したディジタルの入力信号を高能率に符号化する技術として、例えば、入力信号に含まれる5から200ms程度の一定間隔の各区間(フレーム)の入力信号系列を処理対象として、1フレームの入力信号系列に時間-周波数変換を適用して得られた周波数領域信号を符号化することが知られている。このような従来技術のうち、非特許文献1に開示されている符号化装置と復号装置の概要を図1に示す。
 なお、非特許文献1によるとグローバルゲイン(正規化された入力信号系列の量子化精度に影響を及ぼすゲイン)の量子化値は時間領域で計算されている。しかし、時間領域における信号のエネルギーと周波数領域における信号のエネルギーは等しいため、グローバルゲインの量子化値を周波数領域で求めてもこの結果は時間領域におけるそれと異ならない。したがって、ここでは、グローバルゲインの量子化値およびその復号値を周波数領域で計算する場合を例示する。
 以下、符号化装置での処理を説明する。
 <周波数領域変換部101>
 周波数領域変換部101には、時間領域の入力信号x(t)に含まれる連続する複数サンプルからなるフレーム単位の入力時間領域信号系列xF(t)が入力される。周波数領域変換部101は、1フレームの入力時間領域信号系列xF(t)に対応するL点(Lは、正整数で例えば256である)の周波数成分を入力周波数領域信号系列X(ω) [ω∈{0,…,L-1}]として出力する。ここで、tは離散時間のインデックス、ωは離散周波数のインデックスを表す。時間-周波数変換方法として、例えばMDCT(Modified Discrete Cosine Transform)またはDCT(Discrete Cosine Transform)を用いることができる。
 <正規化部102>
 正規化部102には、入力周波数領域信号系列X(ω) [ω∈{0,…,L-1}]と、後述するゲイン制御部104で求められた入力周波数領域信号系列X(ω) [ω∈{0,…,L-1}]の各成分の量子化精度を決定するゲイン(以下、グローバルゲインという)gが入力される。正規化部102は、入力周波数領域信号系列X(ω) [ω∈{0,…,L-1}]の各成分をグローバルゲインgでそれぞれ除することによって、もしくは入力周波数領域信号系列X(ω) [ω∈{0,…,L-1}]の各成分にグローバルゲインgの逆数をそれぞれ乗ずることによって、入力周波数領域信号系列X(ω) [ω∈{0,…,L-1}]の正規化を行い、正規化済み信号系列XQ(ω) [ω∈{0,…,L-1}]を出力する。
 <量子化部103>
 量子化部103には、正規化済み信号系列XQ(ω) [ω∈{0,…,L-1}]が入力される。量子化部103は、事前に定められた方法で正規化済み信号系列XQ(ω) [ω∈{0,…,L-1}]の量子化を行い、正規化済み信号系列XQ(ω) [ω∈{0,…,L-1}]の各成分の量子化値による系列である量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{0,…,L-1}]、および量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{0,…,L-1}]に対応する符号である正規化信号符号を生成し、正規化信号符号のビット数(以下、消費ビット数という)を出力する。また、ゲイン制御部104から、量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{0,…,L-1}]と正規化信号符号を出力する指令情報を受けた場合には、量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{0,…,L-1}]と正規化信号符号を出力する。
 <ゲイン制御部104>
 ゲイン制御部104には、消費ビット数が入力される。ゲイン制御部104は、消費ビット数が正規化信号符号に対して事前に割り当てられたビット数(以下、規定ビット数という)以下の最大値に近づくようにグローバルゲインgを調整し、調整後のグローバルゲインgを新たなグローバルゲインgとして出力する。グローバルゲインgの調整の一例として、消費ビット数が規定ビット数より大きい場合にはグローバルゲインgを大きくし、そうでなければグローバルゲインgを小さくする処理を例示できる。消費ビット数が規定ビット数以下の最大値となった場合には、量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{0,…,L-1}]と正規化信号符号を出力する指令情報を量子化部103に対して出力する。
 <グローバルゲイン符号化部105>
 グローバルゲイン符号化部105には、入力周波数領域信号系列X(ω) [ω∈{0,…,L-1}]と量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{0,…,L-1}]が入力される。グローバルゲイン符号化部105は、予め設定されたグローバルゲインの量子化値の複数の候補のうち、入力周波数領域信号系列X(ω) [ω∈{0,…,L-1}]と、量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{0,…,L-1}]の各成分とグローバルゲインの量子化値の候補との乗算値による系列と、の間の相関が最大または誤差が最小となるグローバルゲインの量子化値の候補g^に対応する符号をグローバルゲイン符号として出力する。
 符号化装置の出力符号である正規化信号符号とグローバルゲイン符号は、復号装置に向けて送信され、復号装置に入力される。
 以下、復号装置での処理を説明する。
 <グローバルゲイン復号部106>
 グローバルゲイン復号部106には、グローバルゲイン符号が入力される。グローバルゲイン復号部106は、グローバルゲイン符号化部105が行う符号化処理に対応する復号処理を適用して当該グローバルゲイン符号を復号し、復号グローバルゲインg^を出力する。
 <正規化信号復号部107>
 正規化信号復号部107には、正規化信号符号が入力される。正規化信号復号部107は、符号化装置の量子化部103で行われる符号化方法と対応する復号方法を適用して当該正規化信号符号を復号し、復号正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{0,…,L-1}]を出力する。
 <復号周波数成分計算部108>
 復号周波数成分計算部108には、復号グローバルゲインg^と復号正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{0,…,L-1}]が入力される。復号周波数成分計算部108は、復号正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{0,…,L-1}]の各成分と復号グローバルゲインg^とをそれぞれ乗算して得られる系列を復号周波数領域信号系列X^(ω) [ω∈{0,…,L-1}]として出力する。
 <時間領域変換部109>
 時間領域変換部109には、復号周波数領域信号系列X^(ω) [ω∈{0,…,L-1}]が入力される。時間領域変換部109は、復号周波数領域信号系列X^(ω) [ω∈{0,…,L-1}]に対して周波数-時間変換を適用して、フレーム単位の出力時間領域信号系列zF(t)を出力する。周波数-時間変換方法は、周波数領域変換部101で用いられた時間-周波数変換方法に対応する逆変換である。上述の例であれば、ここでの周波数-時間変換方法は、IMDCT(Inverse Modified Discrete Cosine Transform)またはIDCT(Inverse Discrete Cosine Transform)である。
Guillaume Fuchs, Markus Multrus, Max Neuendorf and Ralf Geiger, "MDCT-BASED CODER FOR HIGHLY ADAPTIVE SPEECH AND AUDIO CODING," 17th European Signal Processing Conference (EUSIPCO 2009), Glasgow, Scotland, August 24-28, 2009.
 上述のような符号化方法では、グローバルゲインを調整して正規化済み信号系列の量子化の粗さを適宜制御し、このことによって正規化信号符号の符号量である消費ビット数が規定ビット数以下の最大値となるように制御を行っている。このため、規定ビット数より消費ビット数が小さい場合は、正規化済み信号系列のために事前に割り当てられたビット数を十分に生かした符号化処理を行えていないという問題がある。
 このような状況に鑑みて、本発明は、正規化済み信号系列の量子化精度を少ない符号量の増加で改善する符号化技術とその復号技術を提供することを目的とする。
 本発明の一態様による符号化方法は、複数の入力信号サンプルにより構成される、フレーム単位の入力信号系列を符号化する符号化方法において、入力信号系列に含まれる各入力信号サンプルが正規化された信号による系列を符号化して得られる正規化信号符号と、正規化信号符号に対応する量子化正規化済み信号系列とを得る正規化信号符号化ステップと、入力信号系列に対応するゲインである量子化グローバルゲインと、量子化グローバルゲインに対応するグローバルゲイン符号とを得るグローバルゲイン符号化ステップと、量子化正規化済み信号系列を予め定められたN個(N=2Dであり、Dは2以上の整数)の範囲に区分し、各区分された範囲についての複数個のゲイン補正量で量子化グローバルゲインを各区分された範囲ごとに補正して得られるゲインと量子化正規化済み信号系列の各サンプルの値とを乗算して得られる信号系列と入力信号系列との相関が最大又は誤差が最小となるゲイン補正量を特定するためのゲイン補正量符号を得るゲイン補正量符号化ステップと、を有し、ゲイン補正量符号化ステップは、各区分された範囲に対応するゲイン補正量と区分された範囲を2k個(kは1からD-1までの各整数)ずつ纏めた範囲に対応するゲイン補正量とのうち範囲に含まれる区分された範囲の個数が多い範囲に対応するゲイン補正量に優先してビットを割り当てるビット割当ステップを含み、各区分された範囲に対応するゲイン補正量と区分された範囲を2k個ずつ纏めた範囲に対応するゲイン補正量とのうちビット割当ステップでビットが割り当てられたゲイン補正量は、ゲイン補正量符号に対応するゲイン補正量であり、各区分された範囲に対応するゲイン補正量と区分された範囲を2k個ずつ纏めた範囲に対応するゲイン補正量とのうちビット割当ステップでビットが割り当てられなかったゲイン補正量は、補正を行わないことに対応するゲイン補正量である。
 本発明の一態様による符号化方法は、複数の入力信号サンプルにより構成される、フレーム単位の入力信号系列を符号化する符号化方法において、入力信号系列に含まれる各入力信号サンプルが正規化された信号による系列を符号化して得られる正規化信号符号と、正規化信号符号に対応する量子化正規化済み信号系列とを得る正規化信号符号化ステップと、入力信号系列に対応するゲインである量子化グローバルゲインと、量子化グローバルゲインに対応するグローバルゲイン符号とを得るグローバルゲイン符号化ステップと、量子化正規化済み信号系列を予め定められたN個(N=2Dであり、Dは2以上の整数)の範囲に区分し、各区分された範囲に対応するゲイン補正量と区分された範囲を2k個(kは1からD-1までの各整数)ずつ纏めた範囲に対応するゲイン補正量とのうち範囲に含まれる区分された範囲の個数が多い範囲に対応するゲイン補正量に優先してビットを割り当て、ビットが割り当てられた、各区分された範囲についての複数個のゲイン補正量で量子化グローバルゲインを各区分された範囲ごとに補正して得られるゲインと量子化正規化済み信号系列の各サンプルの値とを乗算して得られる信号系列と入力信号系列との相関が最大又は誤差が最小となるゲイン補正量を特定するためのゲイン補正量符号を得るゲイン補正量符号化ステップと、を有する。
 本発明の一態様による復号方法は、フレーム単位の符号を復号して出力信号系列を得る復号方法において、符号に含まれる正規化信号符号を復号して復号正規化済み信号系列を得る正規化信号復号ステップと、符号に含まれるグローバルゲイン符号を復号して復号グローバルゲインを得るグローバルゲイン復号ステップと、復号正規化済み信号系列を予め定められたN個(N=2Dであり、Dは2以上の整数)の範囲に区分し、各区分された範囲についての複数個のゲイン補正量で復号グローバルゲインを各区分された範囲ごとに補正して得られるゲインと復号正規化済み信号系列の各サンプルの値とを乗算して得られる信号系列を出力信号系列として得る復元ステップと、を有し符号に含まれるゲイン補正量符号は、各区分された範囲に対応するゲイン補正量と区分された範囲を2k個(kは1からD-1までの各整数)ずつ纏めた範囲に対応するゲイン補正量とのうち範囲に含まれる区分された範囲の個数が多い範囲に対応するゲイン補正量に対して優先的にビットが割り当てるという基準に基づいてビットが割り当てられたゲイン補正量を特定するものであり、復元ステップにおいて、区分された範囲と区分された範囲を2k個纏めた範囲とのうち対応するゲイン補正量がある範囲については、ゲイン補正量符号を復号して得たゲイン補正量を用い、復元ステップにおいて、区分された範囲と区分された範囲を2k個纏めた範囲とのうち対応するゲイン補正量がない範囲については、補正を行わないことに対応するゲイン補正量を用いる。
 本発明の一態様による復号方法は、フレーム単位の符号を復号して出力信号系列を得る復号方法において、符号に含まれる正規化信号符号を復号して復号正規化済み信号系列を得る正規化信号復号ステップと、符号に含まれるグローバルゲイン符号を復号して復号グローバルゲインを得るグローバルゲイン復号ステップと、復号正規化済み信号系列を予め定められたN個(N=2Dであり、Dは2以上の整数)の範囲に区分し、符号に含まれるゲイン補正量符号を復号して得た各区分された範囲についての複数個のゲイン補正量で復号グローバルゲインを各区分された範囲ごとに補正して得られるゲインと復号正規化済み信号系列の各サンプルの値とを乗算して得られる信号系列を出力信号系列として得る復元ステップと、を有し、ゲイン補正量符号は、各区分された範囲に対応するゲイン補正量と区分された範囲を2k個(kは1からD-1までの各整数)ずつ纏めた範囲に対応するゲイン補正量とのうち範囲に含まれる区分された範囲の個数が多い範囲に対応するゲイン補正量に対して優先的にビットが割り当てるという基準に基づいてビットが割り当てられたゲイン補正量を特定するものである。
 符号を要することなく符号化側と復号側で同一の方法でフレームを複数の範囲に区分し、複数の範囲のそれぞれにおいて、フレームの帯域全体に適用される量子化グローバルゲインを補正することによって、少ない符号量の増加でゲインの量子化精度が向上し、ミュージカルノイズや量子化ノイズなどに起因する音質劣化を軽減できる。
従来技術に関わる符号化装置と復号装置の機能構成例を示すブロック図。 第1実施形態に係る符号化装置の機能構成例を示すブロック図。 第1実施形態に係る符号化処理の処理フローを示す図。 第1基準による区分処理の第1例の具体例1の処理フローを示す図。 第1基準による区分処理の第1例の具体例2の処理フローを示す図。 第1基準による区分処理の第1例の一般化の処理フローを示す図。 第1基準による区分処理の第3例の具体例1の処理フローを示す図。 第1基準による区分処理の第3例の具体例2の処理フローを示す図。 第1基準による区分処理の第3例の一般化の処理フローを示す図。 第1基準による区分処理の第5例の具体例1の処理フローを示す図。 第1基準による区分処理の第5例の具体例2の処理フローを示す図。 第1基準による区分処理の第5例の一般化の処理フローを示す図。 第2基準による区分処理の第1例の具体例1の処理フローを示す図。 第2基準による区分処理の第1例の具体例2の処理フローを示す図。 第2基準による区分処理の第1例の一般化の処理フローを示す図。 第2基準による区分処理の第3例の具体例1の処理フローを示す図。 第2基準による区分処理の第3例の具体例2の処理フローを示す図。 第2基準による区分処理の第3例の一般化の処理フローを示す図。 第2基準による区分処理の第5例の具体例1の処理フローを示す図。 第2基準による区分処理の第5例の具体例2の処理フローを示す図。 第2基準による区分処理の第5例の一般化の処理フローを示す図。 第1実施形態に係る復号装置の機能構成例を示すブロック図。 第1実施形態に係る復号処理の処理フローを示す図。 ゲイン補正量符号化部140の機能構成例を示すブロック図。 区分された範囲及び区分された範囲を纏めた範囲の例を説明するための図。
 本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。同一構成要素ないし同一処理には同一符号を割り当てて重複説明を省略する場合がある。なお、各実施形態で扱う音響信号は音声や楽音などの音響、映像などの信号である。ここでは音響信号が時間領域信号であることを想定しているが、必要に応じて周知技術によって時間領域信号を周波数領域信号に変換することも、或いは周波数領域信号を時間領域信号に変換することもできる。したがって、符号化処理の対象となる信号は、時間領域信号でも周波数領域信号でもよい(以下の説明では、説明を具体的にするため、周波数領域信号を扱う)。符号化処理の対象として入力される信号は複数のサンプルで構成される系列(サンプル系列)であり、符号化処理は通常、フレーム単位で実行されることから、処理対象の信号を入力信号系列と呼称することにする。
 例えば図1に示す技術を参考にすると、入力信号系列X(ω) [ω∈{0,…,L-1}]に含まれる各成分、量子化グローバルゲインg^および量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{0,…,L-1}]に含まれる各成分の間の関係は式(1)で表すことができる。ここで、egはグローバルゲインgと量子化グローバルゲインg^との量子化誤差を、eXQは正規化入力信号系列XQ(ω) [ω∈{0,…,L-1}]と量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{0,…,L-1}]に含まれる対応する成分同士(同じωの値の成分同士)の量子化誤差を表している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 通常の量子化では、量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{0,…,L-1}]に対応する符号である正規化信号符号に消費される消費ビット数は入力信号系列に依存し、正規化信号符号用に予め定められた規定ビット数の一部が未使用のビットとして残る場合が多い。そこで、この余った一つまたは複数のビット(以下、余剰ビットという)を量子化誤差egとeXQの低減に利用する。さらに言えば、余剰ビットに限らず、量子化誤差の低減のために事前に用意された一つまたは複数のビットを利用してもよい。以下で説明する実施形態では、余剰ビットまたは事前に用意された一つまたは複数のビットのうち一部または全部を量子化誤差egの低減に利用することを説明する。例えば、余剰ビットまたは事前に用意された一つまたは複数のビットのうち、量子化誤差eXQの低減に使われなかった残りのビットを量子化誤差egの低減に利用することができる。もちろん、量子化誤差egの低減のためだけに利用される一つまたは複数のビットを事前に用意しておいてもよい。以下、量子化誤差egの低減に利用可能なビットを「ゲイン修正ビット」と呼称する。ゲイン修正ビットのビット数をUとする。
 「量子化誤差egを低減する」ことは、換言すると、「量子化グローバルゲインを補正する」ことに他ならない。量子化グローバルゲインの補正に関して、一つのフレームに関する離散周波数のインデックスω∈{0,1,2,…,L-1}の全体、つまり系列全体、に共通の量子化グローバルゲインを補正する方法が考えられる。しかし、音響信号の特性を考慮すると、系列全体に共通の量子化グローバルゲインを補正するよりも、系列全体BをN個(ただし、Nは2以上の予め定められた整数である)の範囲{Bnn=1 N={B1,…,Bn,…,BN}に区分した後、各範囲に対応するゲインを、量子化グローバルゲインを補正することによって求める方が、音声品質の向上を期待できる。このような観点から、実施形態における適応量子化では、量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{0,…,L-1}]の系列全体が複数の範囲に区分される。
 符号化装置と復号装置とで同じ信号系列BをN個の範囲に区分するために容易に考えられる方法は、隣接する範囲の境界位置や各範囲に含まれる成分数のような範囲を特定する情報を符号化装置の出力とする方法である。しかし、範囲を特定する情報を出力するためには大量のビット数が必要となる。範囲を特定する情報を符号化装置の出力とすることなく、すなわち、ビットを消費することなく、符号化装置と復号装置とで同じ基準で区分を行なう。また、各範囲に対してなるべく均等にゲイン修正ビット、すなわち、量子化グローバルゲインを修正するための情報量、を与えることを想定し、各範囲に含まれる量子化正規化済み信号系列の成分の情報量がなるべく均等となることが望ましい。そこで、系列区分の基準として「各範囲のエネルギーがなるべく等しくなるように区分する基準」又は「各範囲に含まれる有意のサンプルの個数がなるべく等しくなるように区分する基準」を採用する。これらの基準による具体的な区分方法については、後に詳述する。
 実施形態の詳細を以下に説明する。
 《第1実施形態》
 第1実施形態の符号化装置1(図2参照)は、正規化信号符号化部120、グローバルゲイン符号化部105、ゲイン補正量符号化部140、区分部150を含む。図1に示す符号化装置1では、区分部150はゲイン補正量符号化部140の構成要素として図示されているが、後述の説明から容易に推測されるように、区分部150がゲイン補正量符号化部140と異なる構成要素であってもよい。符号化装置1は、必要に応じて、周波数領域変換部101と合成部160を含んでもよい。
 まず、符号化装置1(encoder)が行う符号化処理を説明する(図3参照)。
 ここでは、符号化装置1の入力信号系列は、フレーム単位の音響信号x(t)に対応するL点(Lは、正整数で例えば256である)の周波数成分である入力信号系列X(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]であるとして説明する。ここで、tは離散時間のインデックス、ωは離散周波数のインデックス、LminはL点の周波数成分のうちの最小の離散周波数のインデックス、LmaxはL点の周波数成分のうちの最大の離散周波数のインデックス、を表す。ただし、フレーム単位の音響信号x(t)そのものを符号化装置1の入力信号系列としてもよいし、フレーム単位の音響信号x(t)に対して線形予測分析をした残差信号を符号化装置1の入力信号系列としてもよいし、その残差信号に対応するL点(Lは、正整数で例えば256である)の周波数成分を入力信号系列としてもよい。
 <周波数領域変換部101>
 符号化装置1は、符号化装置1の前処理部として、または符号化装置1内に、周波数領域変換部101を備えてもよい。この場合は、周波数領域変換部101がフレーム単位の時間領域の音響信号x(t)に対応するL点(Lは、正整数で例えば256である)の周波数成分を生成して入力信号系列X(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]として出力する。時間-周波数変換方法として、例えばMDCT(Modified Discrete Cosine Transform)やDCT(Discrete Cosine Transform)を用いることができる。この場合も、フレーム単位の時間領域の音響信号に代えて、フレーム単位の時間領域の音響信号を線形予測分析して得られる残差信号をx(t)としてもよい。
 <正規化信号符号化部120>
 正規化信号符号化部120は、フレーム単位の入力信号系列X(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の各成分が正規化された信号による系列を符号化して得られる正規化信号符号と、この正規化信号符号に対応する量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]を出力する(ステップS1e)。
 正規化信号符号化部120は、例えば、図1の正規化部102、量子化部103、ゲイン制御部104により実現される。正規化部102、量子化部103、ゲイン制御部104のそれぞれは、[背景技術]欄で説明した通りに動作する。
 <グローバルゲイン符号化部105>
 グローバルゲイン符号化部105が、入力信号系列X(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]に対応するゲインである量子化グローバルゲインg^と、量子化グローバルゲインg^に対応するグローバルゲイン符号とを得る(ステップS2e)。また、グローバルゲイン符号化部105は、必要に応じて量子化グローバルゲインg^に対応する量子化ステップ幅も得る。
 グローバルゲイン符号化部105は、例えば、[背景技術]欄で説明した通りに動作する。
 また、例えば、グローバルゲイン符号化部105は、量子化グローバルゲインの候補とその候補に対応するグローバルゲイン符号の組を複数組格納したテーブルを備え、正規化信号符号化部120で得られたグローバルゲインgと最も近い量子化グローバルゲインの候補を量子化グローバルゲインg^とし、その候補に対応するグローバルゲイン符号を出力してもよい。
 要は、グローバルゲイン符号化部105は、量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の各成分とゲインとを乗算して得られる信号系列と入力信号系列X(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]との相関が最大または相関が最大又は誤差が最小となるような基準で求められた量子化グローバルゲインg^とこの量子化グローバルゲインに対応するグローバルゲイン符号を求めて出力すればよい。
 なお、ゲイン補正量符号化部140が量子化グローバルゲインg^に対応する量子化ステップ幅を用いた処理を行う場合は、量子化グローバルゲインg^に対応する量子化ステップ幅もゲイン補正量符号化部140に対して出力される。
 <区分部150>
 区分部150が、量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]を、「各範囲のエネルギーがなるべく等しくなるように区分する基準」又は「各範囲に含まれる有意のサンプルの個数がなるべく等しくなるように区分する基準」で、N個の範囲(ただし、N=2Dであり、Dは2以上の予め定められた整数である)に区分する(ステップS3e)。既述の説明と整合させると、量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の離散周波数インデックスの集合を{Lmin,…,Lmax}として、量子化正規化済み信号系列X^Q(ω)[ω∈{Lmin,…,Lmax}]が系列全体Bに相当し、区分部150は、量子化正規化済み信号系列X^Q(ω)[ω∈{Lmin,…,Lmax}]を、「各範囲のエネルギーがなるべく等しくなるように区分する基準」又は「各範囲に含まれる有意のサンプルの個数がなるべく等しくなるように区分する基準」で、N個の範囲{Bnn=1 N={B1,…,Bn,…,BN}に区分する。「各範囲のエネルギーがなるべく等しくなるように区分する基準」又は「各範囲に含まれる有意のサンプルの個数がなるべく等しくなるように区分する基準」で区分する区分処理の詳細は後述する。この区分処理で得られるN個の範囲への区分に関する情報(以下、区分情報という)は区分部150から出力されゲイン補正量符号化部140に提供される。
 区分部150が行なう区分処理の詳細については後述する。
 <ゲイン補正量符号化部140>
 ゲイン補正量符号化部140は、図24に示すように、記憶部141、ビット割当部142及び符号化部143を例えば備えている。ゲイン補正量符号化部140は、必要に応じて、図24に破線で示した乗算部144を備えていてもよい。ゲイン補正量符号化部140には、入力信号系列X(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]と、量子化グローバルゲインg^と、量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]と区分情報が入力される。ゲイン補正量符号化部140は、ゲイン補正量符号化部140の記憶部141に記憶されている複数個のゲイン補正量コードブックを用いて、量子化グローバルゲインを複数個のゲイン補正量で区分された範囲ごとに補正して得られる補正ゲインと量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の各サンプルの値とを乗算して得られる信号系列と入力信号系列X(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]との相関が最大又は誤差が最小となるゲイン補正量を特定するための符号であるゲイン補正量符号idxを出力する。ゲイン補正量符号化部140は、入力された余剰ビット数Uに基づいて、Uビットのゲイン補正量符号idxを出力するようにする。
 この際、ゲイン補正量符号化部140のビット割当部142は、N個(N=2Dであり、Dは2以上の整数)に区分された各範囲に対応するゲイン補正量と区分された範囲を2個(kは1からD-1までの各整数)纏めた範囲のゲイン補正量とのうち範囲に含まれる区分された範囲の個数が多い範囲に対応するゲイン補正量に優先してビットを割り当てる。具体的には、区分された範囲を2N-1個纏めた範囲、区分された範囲を2N-2個纏めた範囲、…、区分された範囲を2個纏めた範囲、区分された範囲の順に優先してビットを割り当てる。
 なお、範囲に含まれる区分された範囲の個数が多い範囲のことを、大きな範囲と省略して記載することもある。また、範囲に含まれる区分された範囲の個数が少ない範囲のことを、小さな範囲と省略して記載することもある。さらに、範囲に含まれる区分された範囲の個数が同じ範囲のことを、同じ大きさの範囲と省略して記載することもある。
 同じ大きさの範囲に対応するゲイン補正量については何れの範囲に対応するゲイン補正量に優先してビットを割り当ててもよいが、聴覚的な重要度が高い範囲に対応するゲイン補正量に対して優先的にビットを割り当てるほうが好ましい。例えば、符号化装置100内の図示しない手段又は符号化装置100の外から各範囲の聴覚的な重要度の情報が入力されたとする。この場合には、同じ大きさの範囲に対応するゲイン補正量については、各範囲の聴覚的な重要度の情報に従って、聴覚的な重要度が高い範囲に対応するゲイン補正量に優先してビットを割り当てる。すなわち、範囲に含まれる区分された範囲の個数が同じ範囲に対応するゲイン補正量については、聴覚的な重要度が高い範囲に対応するゲイン補正量に優先してビットを割り当ててもよい。
 なお、一般的には、周波数が低い帯域の方が、周波数が高い帯域よりも、聴覚的な重要度が高いことが多い。このため、同じ大きさの範囲に対応するゲイン補正量については、周波数が低い範囲に対応するゲイン補正量に優先してビットを割り当ててもよい。すなわち、範囲に含まれる上記区分された範囲の個数が同じ範囲に対応するゲイン補正量については、周波数が低い範囲に対応するゲイン補正量に優先してビットを割り当ててもよい。
 [ゲイン補正量符号化処理の第1例]
 ゲイン補正量符号化処理の第1例は、量子化グローバルゲインg^とゲイン補正量とを加算したものを補正ゲインとする例である。ここでは、同じ大きさの範囲に対応するゲイン補正量については周波数が低い範囲に対応するゲイン補正量に優先してビットを割り当て、隣接する2つの範囲のゲイン補正量をベクトル量子化する例について説明する。量子化正規化済み信号系列が4個の範囲に区分されている場合について説明する。
 この例では、量子化正規化済み信号系列は、第1の範囲R1、第2の範囲R2、第3の範囲R3及び第4の範囲R4に区分されている。例えば図25に示すように、第1の範囲R1は区間[Lmin,L(1)-1]であり、第2の範囲R2は区間[L(1),L(2)-1]であり、第3の範囲R3は区間[L(2),L(3)-1]であり、第4の範囲R4は区間[L(3),Lmax]である。図25の横軸は、サンプル番号を表す。これらの範囲R1,R2,R3,R4は、2個(kは一般には1からD-1までの各整数であるが、この例ではk=1)ずつ纏められている。範囲R1及び範囲R2を纏めた範囲を範囲R12とし、範囲R3及び範囲R4を纏めた範囲を範囲R34とする。
 これらの範囲R1,R2,R3,R4,R12,R34は、同じ大きさの範囲ごとにa個の範囲で構成されるグループに分割されている。aは一般には2以上の整数であるが、この例ではa=2である。この例では、範囲R1及び範囲R2がグループG12を構成しており、範囲R3及び範囲R4がグループG34を構成しており、範囲R12及び範囲R34がグループG1234を構成している。すなわち、各グループを構成する範囲は、以下のようになる。
 グループG12={範囲R1,範囲R2}
 グループG34={範囲R3,範囲R4}
 グループG1234={範囲R12,範囲R34}
ベクトル量子化は、これらのグループG12,G34,G1234のそれぞれで行われる。
 具体的には、次の3つのベクトル量子化が行なわれる。第1のベクトル量子化は、グループG12についてのベクトル量子化、すなわち範囲R1に対応するゲイン補正量と範囲R2に対応するゲイン補正量とのベクトル量子化である。これを以下では「第1VQ」という。第2のベクトル量子化は、グループG34についてのベクトル量子化、すなわち範囲R3に対応するゲイン補正量と範囲R4に対応するゲイン補正量とのベクトル量子化である。これを以下では「第2VQ」という。第3のベクトル量子化は、グループG1234についてのベクトル量子化、すなわち範囲R12に対応するゲイン補正量と範囲R34に対応するゲイン補正量とのベクトル量子化である。これを以下では「第3VQ」という。
 <記憶部141>
 ゲイン補正量符号化部140の記憶部141には、範囲R1に対応するゲイン補正量の候補Δ1(ma)と、範囲R2に対応するゲイン補正量の候補Δ2(ma)と、これらのゲイン補正量の候補を特定する符号idx12(ma)との組が2Ma個(2のMa乗個、Maは1以上の整数、ma∈{1,…,2Ma}])格納されている。具体的には、Δ1(1)とΔ2(1)とidx12(1)との組、Δ1(2)とΔ2(2)とidx12(2)との組、…、Δ1(2Ma)とΔ2(2Ma)とidx12(2Ma)との組が第1VQのゲイン補正量コードブックとして記憶部141に格納されている。符号idx12(ma)のビット数はMaビットである。すなわち、第1VQにより出力される符号(以下、第1VQ符号という)idx12はMaビットである。
 a個(この例ではa=2)のゲイン補正量の候補で構成されたベクトルを、ゲイン補正量候補ベクトルと呼ぶことにすると、第1VQのゲイン補正量コードブックには、Δ1(1)及びΔ2(1)で構成されたゲイン補正量候補ベクトル、Δ1(2)及びΔ2(2)で構成されたゲイン補正量候補ベクトル、…、Δ1(2Ma)及びΔ2(2Ma)で構成されたゲイン補正量候補ベクトルの計2Ma個のゲイン補正量候補ベクトルと、計2Ma個のゲイン補正量候補ベクトルとそれぞれ対応する計2Ma個の符号idx12(1),idx12(2),…,idx12(2Ma)が格納されていると考えることができる。
 また、記憶部141には、範囲R3に対応するゲイン補正量の候補Δ3(mb)と、範囲R4に対応するゲイン補正量の候補Δ4(mb)と、これらのゲイン補正量の候補を特定する符号idx34(mb)との組が2Mb個(2のMb乗個、Mbは1以上の整数、mb∈{1,…,2Mb}])格納されている。具体的には、Δ3(1)とΔ4(1)とidx34(1)との組、Δ3(2)とΔ4(2)とidx34 (2)との組、…、Δ3(2Mb)とΔ4(2Mb)とidx34(2Mb)との組が第2VQのゲイン補正量コードブックとして記憶部141に格納されている。MbはMaと同じ値であっても異なる値であってもよい。符号idx34(mb)のビット数はMbビットである。すなわち、第2VQにより出力される符号(以下、第2VQ符号という)idx34はMbビットである。
 第2VQのゲイン補正量コードブックには、Δ3(1)及びΔ4(1)で構成されたゲイン補正量候補ベクトル、Δ3(2)及びΔ4(2)で構成されたゲイン補正量候補ベクトル、…、Δ3(2Mb)及びΔ4(2Mb)で構成されたゲイン補正量候補ベクトルの計2Mb個のゲイン補正量候補ベクトルと、計2Mb個のゲイン補正量候補ベクトルとそれぞれ対応する計2Mb個の符号idx34(1),idx34(2),…,idx34(2Mb)が格納されていると考えてもよい。
 さらに、記憶部141には、範囲R12のゲイン補正量の候補Δ12(mc)と、範囲R34のゲイン補正量の候補Δ34(mc)と、これらのゲイン補正量の候補を特定する符号idx1234(mc)との組が2Mc個(2のMc乗個、Mcは1以上の整数、mc∈{1,…,2Mc}])格納されている。具体的には、Δ12(1)とΔ34(1)とidx1234(1)との組、Δ12(2)とΔ34(2)とidx1234(2)との組、…、Δ12(2Mc)とΔ34(2Mc)とidx1234(2Mc)との組が第3VQのゲイン補正量コードブックとして記憶部141に格納されている。McはMaと同じ値であっても異なる値であってもよい。また、McはMbと同じ値であっても異なる値であってもよい。符号idx1234(mc)のビット数はMcビットである。第3VQにより出力される符号(以下、第3VQ符号という)idx1234はMcビットである。
 第3VQのゲイン補正量コードブックには、Δ12(1)及びΔ34(1)で構成されたゲイン補正量候補ベクトル、Δ12(2)及びΔ34(2)で構成されたゲイン補正量候補ベクトル、…、Δ12(2Mc)及びΔ34(2Mc)で構成されたゲイン補正量候補ベクトルの計2Mc個のゲイン補正量候補ベクトルと、計2Mc個のゲイン補正量候補ベクトルとそれぞれ対応する計2Mc個の符号idx1234(1),idx1234(2),…,idx1234(2Mc)が格納されていると考えてもよい。
 このように、区分された範囲及び区分された範囲を2k個(kは1からD-1までの各整数)ずつ纏めた範囲のそれぞれには、複数個のゲイン補正量の候補が対応付けされている。この例では、範囲R1にはΔ1(1),…,Δ1(2Ma)が対応付けされており、範囲R2にはΔ2(1),…,Δ2(2Ma)が対応付けされており、範囲R3にはΔ3(1),…,Δ3(2Mb)が対応付けされており、範囲R4にはΔ4(1),…,Δ4(2Mb)が対応付けされており、範囲R12にはΔ12(1),…,Δ12(2Mc)が対応付けされており、範囲R34にはΔ34(1),…,Δ34(2Mc)が対応付けされている。
 ゲイン補正量の候補には、大きな範囲に対応するゲイン補正量の候補の絶対値の方が、その大きな範囲よりも小さい範囲に対応するゲイン補正量の候補の絶対値よりも大きいという関係があってもよい。すなわち、範囲に含まれる区分された範囲の個数が多い範囲に対応するゲイン補正量の候補の絶対値の方が、その範囲に含まれる上記区分された範囲の個数よりも範囲に含まれる区分された範囲の個数が少ない範囲に対応するゲイン補正量の候補の絶対値よりも大きいという関係があってもよい。
 この例では、範囲R12及び範囲R34の方が、範囲R1、範囲R2、範囲R3及び範囲R4よりも大きな範囲である。
 したがって、Δ12(1),…,Δ12(2Mc)の絶対値が、Δ1(1),…,Δ1(2Ma)の絶対値、Δ2(1),…,Δ2(2Ma)の絶対値、Δ3(1),…,Δ3(2Mb)の絶対値及びΔ4(1),…,Δ4(2Mb)の絶対値よりも大きくなっていてもよい。
 同様に、Δ34(1),…,Δ34(2Mc)の絶対値が、Δ1(1),…,Δ1(2Ma)の絶対値、Δ2(1),…,Δ2(2Ma)の絶対値、Δ3(1),…,Δ3(2Mb)の絶対値及びΔ4(1),…,Δ4(2Mb)の絶対値よりも大きくなっていてもよい。
 例えば、次のようにしてゲイン補正量候補ベクトルを生成することができる。
 まず、a個の値で構成される正規化ゲイン補正量候補ベクトルを2Md個記憶部141に格納しておく。例えば、Md=Ma=Mb=Mcである。正規化ゲイン補正量候補ベクトルを構成するa個の値をΔ1(m),…,Δa(m)と表記すると、正規化ゲイン補正量候補ベクトルは(Δ1(m),…,Δa(m))と表記することができる。記憶部141には、2Md個の正規化ゲイン補正量候補ベクトル、すなわち(Δ1(1),…,Δa(1)),…,(Δ1(2Md),…,Δa(2Md))が格納されている。
 なお、Δの右肩の数字及び文字はΔについての単なる添え字でありべき乗を意味しない。一方、例えば2Md等のΔ以外の文字の右肩の数字及び文字はべき乗を意味する点に注意すること。
 また、範囲の大きさごとに予め定められた係数が定められているものとする。この係数は、対応する範囲が大きいほど大きい。言い換えれば、この係数は、範囲に含まれる区分された範囲の個数が多い範囲ほど大きい。
 上記の例では、範囲R12,R34は範囲R1,R2,R3,R4よりも大きい範囲である。このため、範囲R12,R34に対応する係数step1234は、範囲R1,R2に対応する係数step12よりも大きい。同様に、範囲R12,R34に対応する係数step1234は、範囲R3,R4に対応する係数step34よりも大きい。
 量子化グローバルゲインg^の量子化ステップ幅の範囲内で補正するのが、範囲R12に対応するゲイン補正量及び範囲R34に対応するゲイン補正量である。範囲R12に対応するゲイン補正量の量子化ステップ幅の範囲内で補正するのが、範囲R1に対応するゲイン補正量及び範囲R2に対応するゲイン補正量である。範囲R34に対応するゲイン補正量の量子化ステップ幅の範囲内で補正するのが、範囲R3に対応するゲイン補正量及び範囲R4に対応するゲイン補正量である。
 このとき、正規化ゲイン補正量候補ベクトルに、範囲の大きさに対応する係数を乗算したベクトルを、その範囲のゲイン補正量候補ベクトルとする。言いかえれば、正規化ゲイン補正量候補ベクトル(Δ1(m),…,Δa(m))を構成するa個の値Δ1(m),…,Δa(m)のそれぞれに、範囲の大きさに対応する係数stepを乗算することにより得られたa個の値stepΔ1(m),…, stepΔa(m)により構成されるベクトル(stepΔ1(m),…,stepΔa(m))を、その範囲のゲイン補正量候補ベクトルとする。この乗算は、ゲイン補正量符号化部140の乗算部144により行われる。正規化ゲイン補正量候補ベクトル(Δ1(m),…,Δa(m))は2Md個あるため、m=1,…,2Mdのそれぞれについてこの乗算を行うことにより、2Md個のゲイン補正量候補ベクトル(stepΔ1(m),…, stepΔa(m))が得られる。
 上記のa=2の例では、Md=Maとした場合、グループG12を構成する範囲R1,R2に対応するゲイン補正量候補ベクトル(Δ1(m),Δ2(m))は、(Δ1(m),Δ2(m))=(step12Δ1(m),step12Δ2(m))[m=1,…,2Ma]である。Md=Mbとした場合、グループG34を構成する範囲R3,R4に対応するゲイン補正量候補ベクトル(Δ3(m),Δ4(m))は、(Δ3(m),Δ4(m))=(step34Δ1(m),step34Δ2(m))[m=1,…,2Mb]である。Md=Mbとした場合、グループG1234を構成する範囲R12,R34に対応するゲイン補正量候補ベクトル(Δ12(m),Δ34(m))は、(Δ12(m),Δ34(m))=(step1234Δ1(m),step1234Δ2(m))[m=1,…,2Mc]である。
 なお、下記の[符号化処理の具体例3]で説明するように、符号化部143が、第1VQ符号idx12と第2VQ符号idx34と第3VQ符号idx1234の少なくとも何れかについて、ゲイン補正量の候補を特定する符号に含まれる一部のビットのみを符号として出力する場合もある。この場合には、ゲイン補正量コードブックに含まれる符号を例えば下記のようにしておく。
 Mc=2の場合の第3VQのゲイン補正量コードブックについて例示する。記憶部141には、Δ12(1)とΔ34(1)とidx1234(1)との組、Δ12(2)とΔ34(2)とidx1234(2)との組、Δ12(3)とΔ34(3)とidx1234(3)との組、Δ12(4)とΔ34(4)とidx1234(4)との組、の4組が第3VQのゲイン補正量コードブックとして格納されている。ここで、idx1234(1)を{0,0}の2ビット、idx1234(2)を{1,0}の2ビット、idx1234(3)を{0,1}の2ビット、idx1234(2)を{1,1}の2ビット、としておく。
 <ビット割当部142>
 ゲイン補正量符号化部140のビット割当部142は、範囲R1に対応するゲイン補正量、範囲R2に対応するゲイン補正量、範囲R3に対応するゲイン補正量、範囲R4に対応するゲイン補正量、範囲R12に対応するゲイン補正量、範囲34に対応するゲイン補正量の6個のゲイン補正量のうちの大きな範囲に対応するゲイン補正量に優先してビットを割り当てる。すなわち、範囲R12に対応するゲイン補正量と、範囲R34に対応するゲイン補正量とに優先してビットを割り当てる。
 言い換えれば、第1VQ符号と第2VQ符号と第3VQ符号のうち、より大きな範囲に対応する第3VQ符号に優先してビットを割り当てる。また、第1VQ符号と第2VQ符号については、より周波数が低い範囲に対応する第1VQ符号に優先してビットを割り当てる。具体的なビットの割り当て方法は以下の通りである。
 入力された余剰ビット数UがMc以下である場合は、範囲R12,R34にそれぞれ対応するゲイン補正量Δ12(mc),Δ34(mc)にビットが割り当てられるが、範囲R1,R2,R3,R4にそれぞれ対応するゲイン補正量Δ1(ma),Δ2(ma),Δ3(mb),Δ4(mb)にはビットが割り当てられない。したがって、この場合、ビット割当部142は、第3VQのみを行い第3VQ符号idx1234をゲイン補正量符号idxとして出力する指示を符号化部143に対して行う。
 入力された余剰ビット数UがMcより大きくMa+Mc以下である場合は、範囲R12,R34にそれぞれ対応するゲイン補正量Δ12(mc),Δ34(mc)及び範囲R1,R2にそれぞれ対応するゲイン補正量Δ1(ma),Δ2(ma)にビットが割り当てられるが、範囲R3,R4にそれぞれ対応するゲイン補正量Δ3(mb),Δ4(mb)にはビットが割り当てられない。したがって、この場合、ビット割当部142は、第3VQと第1VQとを行い第3VQ符号idx1234と第1VQ符号idx12とをゲイン補正量符号idxとして出力する指示を符号化部143に対して行う。
 入力された余剰ビット数UがMa+Mcより大きい場合は、範囲R1,R2,R3,R4,R12,R34のそれぞれに対応するゲイン補正量Δ1(ma),Δ2(ma),Δ3(mb),Δ4(mb),Δ3(mb),Δ4(mb)にビットが割り当てられる。この場合、ビット割当部142は、第3VQと第1VQと第2VQとを行い第3VQ符号idx1234と第1VQ符号idx12と第2VQ符号idx34とをゲイン補正量符号idxとして出力する指示を符号化部143に対して行う。
 なお、入力された余剰ビット数Uが0以下である場合は、何れの範囲にもビットは割り当てられず、ビット割当部142は、符号化部143に対する指示は行わない。
<符号化部143>
 符号化部143には、ビット割当部142からの指示と、入力信号系列X(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]と、量子化グローバルゲインg^と、量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]と区分情報が入力される。
 符号化部143は、各区分された範囲に対応する複数個のゲイン補正量の候補の中から、所定の誤差を最小にするゲイン補正量を選択する。また、符号化部143は、選択されたゲイン補正量を特定するためのゲイン補正量符号idxを出力する。
 各グループを構成するa個の範囲はそれぞれゲイン補正量候補ベクトルを構成するa個のゲイン補正量の候補に対応付けされているため、符号化部143は、複数のゲイン補正量候補ベクトルの中から所定の誤差を最小にするゲイン補正量候補ベクトルを各グループごとに特定するためのゲイン補正量符号idxを出力すると考えてもよい。
 所定の誤差とは、各区分された範囲についての複数個のゲイン補正量で量子化グローバルゲインをその各区分された範囲ごとに補正して得られるゲインに量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の各サンプルの値を乗算して得られる信号系列と入力信号系列X(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]との誤差のことである。具体的には、所定の誤差は、式(D1)、式(D3)、式(D5)で定義された加算値である。
 [符号化処理の具体例1:3つの場合で異なる加算式を用いる例]
 具体例1は、入力された余剰ビット数UがMcまたはMc+MaまたはMc+Ma+Mbの何れかである場合の例である。
 (a) 入力された余剰ビット数UがMcである場合
 入力された余剰ビット数UがMcである場合は、第3VQのみを行い第3VQ符号idx1234をゲイン補正量符号idxとして出力する指示がビット割当部142から行われる。この場合は、符号化部143は、まず、1から2Mcのそれぞれのmcについて、式(D1)で定義される加算値を計算する。なお、式(D1)において、区間[Lmin,L(2)-1]が範囲R12に対応し、区間[L(2),Lmax]が範囲R34に対応している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 式(D1)で定義される加算値は、量子化グローバルゲインg^と範囲R12のゲイン補正量の候補Δ12(mc)とを加算して得られる値と範囲R12の量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,L(2)-1}]の各サンプルの値とを乗算して得られる信号系列と範囲R12の入力信号系列X(ω) [ω∈{Lmin,…,L(2)-1}]との対応するサンプル同士の値の差の二乗和と、量子化グローバルゲインg^と範囲R34のゲイン補正量の候補Δ34(mc)とを加算して得られる値と範囲34の量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{L(2),…,Lmax}]の各サンプルの値とを乗算して得られる信号系列と範囲R34の入力信号系列X(ω)[ω∈{L(2),…,Lmax}]との対応するサンプル同士の値の差の二乗和と、の加算値である。
 次に、符号化部143は、この加算値を最小にするmcを選択して、この選択されたmcに対応する符号idx1234(mc)を第3VQ符号idx1234として出力する。この例では、この第3VQ符号idx1234が、ゲイン補正量符号idxとなる。第3VQ符号idx1234は式(D2)により求まる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 (b) 入力された余剰ビット数UがMc+Maである場合
 入力された余剰ビット数UがMc+Maである場合は、第3VQと第1VQとを行い第3VQ符号idx1234と第1VQ符号idx12をゲイン補正量符号idxとして出力する指示がビット割当部142から行われる。この場合は、符号化部143は、まず、1から2Mcの何れかであるmcと1から2Maの何れかであるmaとの組(mc,ma)のそれぞれについて、式(D3)で定義される加算値を計算する。なお、式(D3)において、区間[Lmin,L(1)-1]が範囲R1に対応し、区間[L(1),L(2)-1]が範囲R2に対応し、区間[Lmin,L(2)-1]が範囲R12に対応し、区間[L(2),Lmax]が範囲R34に対応している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 式(D3)で定義される加算値は、量子化グローバルゲインg^と範囲R12のゲイン補正量の候補Δ12 (mc)と範囲R1のゲイン補正量の候補Δ1 (ma)とを加算して得られる値と範囲R1の量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,L(1)-1}]の各サンプルの値とを乗算して得られる信号系列と範囲R1の入力信号系列X(ω) [ω∈{Lmin,…,L(1)-1}]との対応するサンプル同士の値の差の二乗和と、量子化グローバルゲインg^と範囲R12のゲイン補正量の候補Δ12 (mc)と範囲R2のゲイン補正量の候補Δ2 (ma)とを加算して得られる値と範囲R2の量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{L(1),…,L(2)-1}]の各サンプルの値とを乗算して得られる信号系列と範囲R2の入力信号系列X(ω) [ω∈{L(1),…,L(2)-1}]との対応するサンプル同士の値の差の二乗和と、量子化グローバルゲインg^と範囲R34のゲイン補正量の候補Δ34(mc)とを加算して得られる値と範囲R34の量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{L(2),…,Lmax}]の各サンプルの値とを乗算して得られる信号系列と範囲R34の入力信号系列X(ω)[ω∈{L(2),…,Lmax}]との対応するサンプル同士の値の差の二乗和と、の加算値である。
 次に、符号化部143は、この加算値が最小となるmcとmaとの組に対応する符号idx1234(mc)を第3VQ符号idx1234とし符号idx12(ma) を第1VQ符号idx12として、第3VQ符号idx1234と第1VQ符号idx12とゲイン補正量符号idxとして出力する。第3VQ符号idx1234と第1VQ符号idx12は式(D4)により求まる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 (c) 入力された余剰ビット数UがMc+Ma+Mbである場合
 入力された余剰ビット数UがMc+Ma+Mbである場合は、第3VQと第1VQと第2VQを行い第3VQ符号idx1234と第1VQ符号idx12と第2VQ符号idx34をゲイン補正量符号idxとして出力する指示がビット割当部142から行われる。この場合は、符号化部143は、まず、1から2Mcの何れかであるmcと1から2Maの何れかであるmaと1から2Mbの何れかであるmbとの組(mc,ma,mb)のそれぞれについて、式(D5)で定義される加算値を計算する。なお、式(D5)において、区間[Lmin,L(1)-1]が範囲R1に対応し、区間[L(1),L(2)-1]が範囲R2に対応し、区間[L(2),L(3)-1]が範囲R3に対応し、区間[L(3),Lmax]が範囲R4に対応し、区間[Lmin,L(2)-1]が範囲R12に対応し、区間[L(2),Lmax]が範囲R34に対応している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
 式(D5)で定義される加算値は、量子化グローバルゲインg^と範囲R12のゲイン補正量の候補Δ12(mc)と範囲R1のゲイン補正量の候補Δ1(ma)とを加算して得られる値と範囲R1の量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,L(1)-1}]の各サンプルの値とを乗算して得られる信号系列と範囲R1の入力信号系列X(ω) [ω∈{Lmin,…,L(1)-1}]との対応するサンプル同士の値の差の二乗和と、量子化グローバルゲインg^と範囲R12のゲイン補正量の候補Δ12(mc)と範囲R2のゲイン補正量の候補Δ2(ma)とを加算して得られる値と範囲R2の量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{L(1),…,L(2)-1}]の各サンプルの値とを乗算して得られる信号系列と範囲R2の入力信号系列X(ω) [ω∈{L(1),…,L(2)-1}]との対応するサンプル同士の値の差の二乗和と、量子化グローバルゲインg^と範囲R34のゲイン補正量の候補Δ34(mc)と範囲R3のゲイン補正量の候補Δ3(mb)とを加算して得られる値と範囲R3の量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{L(2),…,L(3)-1}]の各サンプルの値とを乗算して得られる信号系列と範囲R3の入力信号系列X(ω) [ω∈{L(2),…,L(3)-1}]との対応するサンプル同士の値の差の二乗和と、量子化グローバルゲインg^と範囲R34のゲイン補正量の候補Δ34(mc)と範囲R4のゲイン補正量の候補Δ4(mb)とを加算して得られる値と範囲R4の量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{L(3),…,Lmax}]の各サンプルの値とを乗算して得られる信号系列と範囲R4の入力信号系列X(ω) [ω∈{L(3),…,Lmax}]との対応するサンプル同士の値の差の二乗和と、の加算値である。
 次に、符号化部143は、この加算値が最小となるmcとmaとmbの組に対応する符号idx1234(mc)を第3VQ符号idx1234とし符号idx12(ma)を第1VQ符号idx12とし符号idx34(mb) を第2VQ符号idx34として、第3VQ符号idx1234と第1VQ符号idx12と第2VQ符号idx34とをゲイン補正量符号idxとして出力する。第3VQ符号idx1234と第1VQ符号idx12と第2VQ符号idx34は式(D6)により求まる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
 [符号化処理の具体例2:3つの場合で同じ加算式を用いる例]
 具体例2も、具体例1と同様に、入力された余剰ビット数UがMcまたはMc+MaまたはMc+Ma+Mbの何れかである場合の例である。
 具体例1では、式(D1)と式(D3)と式(D5)の何れかによって加算値を求めたが、具体例2では式(D5)のみによって加算値を求める。
 (a) 入力された余剰ビット数UがMcである場合
 入力された余剰ビット数UがMcである場合は、範囲R12,R34にそれぞれ対応するゲイン補正量Δ12(mc),Δ34(mc)にビットが割り当てられるが、範囲R1,R2,R3,R4にそれぞれ対応するゲイン補正量Δ1(ma),Δ2(ma),Δ3(mb),Δ4(mb)にはビットが割り当てられない。この場合、第3VQのみを行い第3VQ符号idx1234をゲイン補正量符号idxとして出力する指示がビット割当部142から行われる。
 符号化部143は、Δ1(ma),Δ2(ma),Δ3(mb),Δ4(mb)を0として、1から2Mcのmcそれぞれについて、式(D5)により定義される加算値を求める。そして、符号化部143は、式(D5)により定義される加算値を最小にするmcを選択し、この選択されたmcに対応する符号idx1234(mc)を第3VQ符号idx1234として出力する。この例では、この第3VQ符号idx1234が、ゲイン補正量符号idxとなる。
 (b) 入力された余剰ビット数UがMc+Maである場合
 入力された余剰ビット数UがMc+Maである場合は、範囲R12,R34にそれぞれ対応するゲイン補正量Δ12(mc),Δ34(mc)及び範囲R1,R2にそれぞれ対応するゲイン補正量Δ1(ma),Δ2(ma)にビットが割り当てられるが、範囲R3,R4にそれぞれ対応するゲイン補正量Δ3(mb),Δ4(mb)にはビットが割り当てられない。この場合、第3VQと第1VQを行い第3VQ符号idx1234と第1VQ符号idx12をゲイン補正量符号idxとして出力する指示がビット割当部142から行われる。
 符号化部143は、この場合は、Δ3(mb),Δ4(mb)を0として、1から2Mcの何れかであるmc及び1から2Maの何れかであるmaの組(mc,ma)のそれぞれについて、式(D5)により定義される加算値を求める。そして、符号化部143は、この加算値が最小となる最小となるmcとmaに対応する符号idx1234(mc)を第3VQ符号idx1234とし符号idx12(ma)を第1VQ符号idx12とし、第3VQ符号idx1234と第1VQ符号idx12とをゲイン補正量符号idxとして出力する。
 (c) 入力された余剰ビット数UがMc+Ma+Mbである場合
 入力された余剰ビット数UがMc+Ma+Mcである場合は、すべての範囲R1,R2,R3,R4,R12,R34のそれぞれにビットが割り当てられる。この場合、第3VQと第1VQと第2VQを行い第3VQ符号idx1234と第1VQ符号idx12と第2VQ符号idx34をゲイン補正量符号idxとして出力する指示がビット割当部142から行われる。
 符号化部143は、具体例1と同様に加算値を式(D5)により求め、この加算値が最小となる最小となるmcに対応する符号idx1234(mc) を第3VQ符号idx1234とし符号idx12(ma) を第1VQ符号idx12とし符号idx34(ma) を第2VQ符号idx34とし、第3VQ符号idx1234と第1VQ符号idx12と第2VQ符号idx34とをゲイン補正量符号idxとして出力する。
 このように、ビットが割り当てられなかったゲイン補正量は、記憶部141に格納されたものではなく0とされるため、補正を行わないことに対応するゲイン補正量と考えることができる。例えば、上記の「(a) 入力された余剰ビット数UがMcである場合」では、ビットが割り当てられなかったゲイン補正量であるΔ1(ma),Δ2(ma),Δ3(mb),Δ4(mb)が、補正を行わないことに対応するゲイン補正量となる。
 [符号化処理の具体例3:余剰ビット数が半端な場合を含む例]
 具体例3は、入力された余剰ビット数UがMcとMc+MaとMc+Ma+Mb以外も含む場合、すなわち、入力された余剰ビット数Uが1以上の値の何れかである場合の例である。
 (a) 入力された余剰ビット数Uが0より大きくMc以下である場合 (0<U≦Mc)
 入力された余剰ビット数Uが0より大きくMc以下である場合は、第3VQのみを行い第3VQ符号idx1234をゲイン補正量符号idxとして出力する指示がビット割当部142から行われる。
 この場合は、符号化部143は、2U+1から2Mcの範囲にある全てのmcについてΔ12(mc),Δ34(mc)を0とし、1からMaの全てのmaについてΔ1(ma),Δ2(ma)を0とし、1からMbの全てのmbについてΔ3(mb),Δ4(mb)を0として、加算値を式(D5)により求める。
 そして、符号化部143は、この加算値が最小となるmcに対応する符号idx1234(mc)のうち1から2Uの全てのmcを区別できるUビットの部分を第3VQ符号idx1234とし、この第3VQ符号idx1234をゲイン補正量符号idxとして出力する。
 例えば、U=1、Mc=2の場合であれば、idx1234(1)の{0,0}の2ビットのうち1ビット目である{0}、または、idx1234(2)の{1,0}の2ビットのうち1ビット目である{1}を第3VQ符号idx1234とする。
 (b) 入力された余剰ビット数UがMcより大きくMc+Ma以下である場合(Mc<U≦Mc+Ma)
 入力された余剰ビット数UがMcより大きくMc+Ma以下である場合は、第3VQと第1VQを行い第3VQ符号idx1234と第1VQ符号idx12をゲイン補正量符号idxとして出力する指示がビット割当部142から行われる。
 この場合は、符号化部143は、2U-Mc+1から2Maの範囲にある全てのmaについてΔ1(ma),Δ2(ma)を0とし、1から2Mbの全てのmbについてΔ3(mb),Δ4 (mb)を0として、加算値を式(D5)により求める。
 そして、符号化部143は、この加算値が最小となるmcとmaに対応する符号idx1234(mc)を第3VQ符号idx1234とし、符号idx12(ma)のうちの1から2U-Mcの全てのmaを区別できるU-Mcビットの部分を第1VQ符号idx12として、第3VQ符号idx1234と第1VQ符号idx12とをゲイン補正量符号idxとして出力する。
 (c) 入力された余剰ビット数UがMc+Maより大きい場合 (Mc+Ma<U)
 入力された余剰ビット数UがMc+Maより大きい場合は、第3VQと第1VQと第2VQを行い第3VQ符号idx1234と第1VQ符号idx12と第2VQ符号idx34をゲイン補正量符号idxとして出力する指示がビット割当部142から行われる。
 この場合は、符号化部143は、2U-Mc-Ma+1から2Mbの範囲にある全てのmbについてΔ3(mb),Δ4(mb)を0として、加算値を式(D5)により求める。
 そして、符号化部143は、この加算値が最小となる最小となるmcとmaとmbに対応する符号idx1234(mc) を第3VQ符号idx1234とし、符号idx12(ma) を第1VQ符号idx12とし、符号idx34(mc)のうちの1から2U-Mc-Maの全てのmcを区別できるU-Mc-Maビットの部分を第2VQ符号idx34とし、第3VQ符号idx1234と第1VQ符号idx12と第2VQ符号idx34とゲイン補正量符号idxとして出力する。
 なお、式(D2)、式(D4)、式(D6)は誤差が最小となる基準でのベクトル量子化に対応するものであるが、相関が最大となる基準でのベクトル量子化、誤差が最小または相関が最大となる基準でのスカラ量子化などの手法を適用しても良いのは当然のことである。
 なお、各ベクトル量子化で用いるゲイン補正量の候補をひとつのゲイン補正量コードブックに格納しておき、ゲイン補正量符号idxを生成するようにしてもよい。
 区分された範囲の個数は、2Dであるとする。2D個の区分された範囲を2k個ずつ纏めた範囲の個数は、2D/2k=2D-kである。したがって、区分された範囲及び区分された範囲を2k個(kは1からD-1までの各整数)ずつ纏めた範囲の個数は、2D+Σd=1 D-1D-dであり、合計でΣd=1 Dd=2D+Σd=1 D-1D-dである。以下、A=Σd=1 Ddとする。
 この場合、ゲイン補正量候補ベクトルは、A個のゲイン補正量の候補で構成されているとする。2D個の区分された範囲及びこれらの2D個の区分された範囲を2k個(kは1からD-1までの各整数)ずつ纏めた範囲は、それぞれゲイン補正量候補ベクトルを構成するA個のゲイン補正量の候補に対応付けされているものとする。
 上記のD=2,k=1であり、式(D5)を用いて加算値を求める例では、A=Σd=1 2d=2+4=6となり、符号idx(m)のゲイン補正量候補ベクトル(Δ12(m),Δ34(m),Δ1(m),Δ2(m),Δ3(m),Δ4(m))は、6個のゲイン補正量の候補Δ12(m),Δ34(m),Δ1(m),Δ2(m),Δ3(m),Δ4(m)で構成されている。ゲイン補正量の候補Δ12(m),Δ34(m),Δ1(m),Δ2(m),Δ3(m),Δ4(m)は、それぞれ範囲R12,R34,R1,R2,R3,R4に対応している。
 ゲイン補正量コードブックには、複数のゲイン補正量候補ベクトルが格納されている。上記の例では、例えば2Me個のゲイン補正量候補ベクトル(Δ12(m),Δ34(m),Δ1(m),Δ2(m),Δ3(m),Δ4(m))[m=1,…,2Me]が、ゲイン補正量コードブックに格納されている。Meは、2以上の整数である。
 この場合、符号化部143は、ゲイン補正量コードブックに格納された複数のゲイン補正量候補ベクトルの中から、所定の誤差を最小にするゲイン補正量候補ベクトルを特定するゲイン補正量符号idxを得る。ここでの、所定の誤差は、例えば式(D5)で定義される加算値である。
 さらに、必要に応じて、合成部160が、正規化信号符号と、ゲイン補正量符号idxと、グローバルゲイン符号をまとめたビットストリームを出力する。ビットストリームは復号装置2へ伝送される。
 [符号化部143の変形例]
 ゲイン補正量符号化部140の符号化部143は、式(D1)に代えて式(D13)で定義される加算値を最小にするゲイン補正量を特定するためのゲイン補正量符号idxを得てもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
 s12及びs34は、例えば以下の式のように定義される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
 また、符号化部143は、式(D3)に代えて式(D14)で定義される加算値を最小にするゲイン補正量を特定するためのゲイン補正量符号idxを得てもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
 s1及びs2は、例えば以下の式のように定義される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
 符号化部143は、式(D5)に代えて式(D15)で定義される加算値を最小にするゲイン補正量を特定するためのゲイン補正量符号idxを得てもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
 s3及びs4は、例えば以下の式のように定義される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
 このように、量子化グローバルゲインg^を、各区分された範囲についての複数個のゲイン補正量のそれぞれと、量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の全てのサンプルの値の二乗和をそのそれぞれのゲイン補正量に対応する範囲内の全てのサンプルの値の二乗和で除算した値とを乗算した値で各区分された範囲ごとに補正してもよい。
 また、符号化部143は、式(D5)に代えて式(D16)で定義される加算値を最小にするゲイン補正量を特定するためのゲイン補正量符号idxを得てもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
 このように、量子化グローバルゲインg^を、各区分された範囲についての複数個のゲイン補正量を加算した値と、量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の全てのサンプルの値の二乗和を上記各区分された範囲内の全てのサンプルの値の二乗和で除算した値とを乗算した値で各区分された範囲ごとに補正してもよい。
 なお、s12,s34,s1,s2,s3,s4を、それぞれ以下の式のように定義してもよい。
 c12は、範囲R12のサンプルのエネルギーが所定値よりも大きいサンプルの個数である。c34は、範囲R34のサンプルのエネルギーが所定値よりも大きいサンプルの個数である。c1234は、範囲R1234のサンプルのエネルギーが所定値よりも大きいサンプルの個数である。c1は、範囲R1のサンプルのエネルギーが所定値よりも大きいサンプルの個数である。c2は、範囲R2のサンプルのエネルギーが所定値よりも大きいサンプルの個数である。c3は、範囲R3のサンプルのエネルギーが所定値よりも大きいサンプルの個数である。c4は、範囲R4のサンプルのエネルギーが所定値よりも大きいサンプルの個数である。
 この場合、量子化グローバルゲインg^は、各区分された範囲についての複数個のゲイン補正量のそれぞれと、量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]のサンプルのエネルギーが所定値よりも大きいサンプルの個数をそのそれぞれのゲイン補正量に対応する範囲内のサンプルのエネルギーが上記所定値よりも大きいサンプルの個数で除算した値とを乗算した値で補正されることになる。または、量子化グローバルゲインg^は、各区分された範囲についての複数個のゲイン補正量を加算した値と、量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]のサンプルのエネルギーが所定値よりも大きいサンプルの個数を上記各区分された範囲内のサンプルのエネルギーが上記所定値よりも大きいサンプルの個数で除算した値とを乗算した値で各区分された範囲ごとに補正されることになる。
 <区分部150が行なう区分処理の詳細>
 まず「各範囲のエネルギーがなるべく等しくなるように区分する基準」での区分処理について説明し、次に「各範囲に含まれる有意のサンプルの個数がなるべく等しくなるように区分する基準」での区分処理について説明する。
 以下、「各範囲のエネルギーがなるべく等しくなるように区分する基準」を第1基準、「各範囲に含まれる有意のサンプルの個数がなるべく等しくなるように区分する基準」を第2基準と略記することがある。
 「各範囲のエネルギーがなるべく等しくなるように区分する基準」での区分処理は、例えば、量子化正規化済み信号系列の第nの範囲(nは1からN-1までの各整数)を、
(a)量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルの値の二乗和と、量子化正規化済み信号系列の全てのサンプルの値の二乗和のN分のnと、が最も近付くように、
または、
(b)量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルの値の絶対値和と、量子化正規化済み信号系列の全てのサンプルの値の絶対値和のN分のnと、が最も近付くように、
または、
(c)量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までのサンプル数の合計が、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルの値の二乗和が量子化正規化済み信号系列の全てのサンプルの値の二乗和のN分のn以上となる最小のサンプル数になるように、
または、
(d)量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までのサンプル数の合計が、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルの値の絶対値和が量子化正規化済み信号系列の全てのサンプルの値の絶対値和のN分のn以上となる最小のサンプル数になるように、
または、
(e)量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までのサンプル数の合計が、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルの値の二乗和が量子化正規化済み信号系列の全てのサンプルの値の二乗和のN分のn以下となる最大のサンプル数になるように、
または、
(f)量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までのサンプル数の合計が、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルの値の絶対値和が量子化正規化済み信号系列の全てのサンプルの値の絶対値和のN分のn以下となる最大のサンプル数になるように、
求め、
量子化正規化済み信号系列のうちの第1の範囲から第N-1の範囲以外の範囲を、量子化正規化済み信号系列の第Nの範囲とすることで、量子化正規化済み信号系列をN個の範囲に区分することにより行なわれる。
 上記に例示した区分処理は、「各範囲のエネルギーがなるべく等しくなるように区分する基準」による区分を、第1の範囲から順に逐次的に決定していく方法によって実現するものである。上記に例示した区分処理によれば、少ない演算処理量で「各範囲のエネルギーがなるべく等しくなるように区分する基準」による区分を実現できる。
 [第1基準による区分処理の第1例]
 第1基準による区分処理の第1例を図4と図5と図6を用いて説明する。第1例の区分処理は上記の(a)に対応する。第1例の区分処理は、量子化正規化済み信号系列の第nの範囲(nは1からN-1までの各整数)を、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルの値の二乗和と、量子化正規化済み信号系列の全てのサンプルの値の二乗和のN分のnと、が最も近付くように求め、量子化正規化済み信号系列のうちの第1の範囲から第N-1の範囲以外の範囲を、量子化正規化済み信号系列の第Nの範囲とすることで、量子化正規化済み信号系列をN個の範囲に区分する処理である。
 [[第1基準による区分処理の第1例の具体例1:2つの範囲に区分する例]]
 図4は、2つの範囲に区分する例、すなわち、N=2の場合の例である。区分対象の量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]をX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmid-1}]とX^Q(ω) [ω∈{L mid,…,Lmax}]の2つの範囲に区分する例、具体的には、第1の範囲である低域と第2の範囲である高域との境界を表す情報として第2の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるLmidを決定する場合の例である。
 まず、量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の全サンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(Lmax)の二乗和powを求める。二乗和powは、式(2)によって求まる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000016
 次に、式(2)により求めた量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の全サンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(Lmax)の二乗和の2分の1と、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲に含まれる全てのサンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(Lmid-1)の値の二乗和との差が最小となるように、第2の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるLmidを求める。すなわち、Lmidは式(3)によって求まる。これにより第1の範囲がX^Q [ω∈{Lmin,…,Lmid-1}]と決定する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000017
 そして、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の第1の範囲以外の範囲、すなわち、X^Q [ω∈{Lmid,…,Lmax}]を第2の範囲とする。
 以上により、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]は2つの範囲に区分される。
 区分部150が出力する区分情報は、Lmidであってもよいし、Lmidに予め定めた値を演算した値であってもよいし、第1の範囲のサンプル数Lmid-Lminであってもよいし、第2の範囲のサンプル数Lmax-Lmid+1であってもよいし、要は、第1の範囲と第2の範囲とを特定できる情報であれば何でもよい。
 [[第1基準による区分処理の第1例の具体例2:4個の範囲に区分する例]]
 図5は、区分対象の量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]を4個の範囲に区分する例、具体的には、第1の範囲と第2の範囲との境界を表す情報として第2の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるL(1)を決定し、第2の範囲と第3の範囲との境界を表す情報として第3の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるL(2)を決定し、第3の範囲と第4の範囲との境界を表す情報として第4の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるL(3)を決定する例である。
 まず、量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の全サンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(Lmax)の二乗和powを求める。二乗和powは、式(2)によって求まる。
 次に、式(2)により求めた量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の全サンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(Lmax)の二乗和の4分の1と、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲に含まれる全てのサンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(L(1)-1)の値の二乗和との差が最小となるように求めたL(1)を第2の範囲の最も低域側にあるサンプル番号とする。これにより、X^Q [ω∈{Lmin,…,L(1)-1}]が第1の範囲として定まる。
 また、式(2)により求めた量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の全サンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(Lmax)の二乗和の4分の2(すなわち、2分の1)と、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第2の範囲に含まれる全てのサンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(L(2)-1)の値の二乗和との差が最小となるように求めたL(2)を第3の範囲の最も低域側にあるサンプル番号とする。これにより、X^Q [ω∈{L(1),…,L(2)-1}]が第2の範囲として定まる。
 また、式(2)により求めた量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の全サンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(Lmax)の二乗和の4分の3と、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第3の範囲に含まれる全てのサンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(L(3)-1)の値の二乗和との差が最小となるように求めたL(3)を第4の範囲の最も低域側にあるサンプル番号とする。これにより、X^Q [ω∈{L(2),…,L(3)-1}]が第3の範囲として定まる。
 そして、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の第1の範囲から第3の範囲以外の範囲、すなわち、X^Q [ω∈{L(3),…,Lmax}]を第4の範囲とする。
 以上により、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]は4個の範囲に区分される。
 区分部150が出力する区分情報は、L(1)とL(2)とL(3)であってもよいし、L(1)とL(2)とL(3)のそれぞれに予め定めた値を演算した値であってもよいし、各範囲のサンプル数であってもよいし、要は、4個の範囲の全てを特定できる情報であれば何でもよい。
 [[第1基準による区分処理の第1例の一般化:N個の範囲に区分する例]]
 図6は、区分対象の量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]をN個の範囲に区分する例、具体的には、第nの範囲と第n+1の範囲との境界を表す情報として第n+1の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるL(n)を決定する例である。以下では、LminをL(0)として説明する。
 まず、量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の全サンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(Lmax)の二乗和powを求める。二乗和powは、式(2)によって求まる。
 次に、n=1からN-1のそれぞれのnについて、式(2)により求めた量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の全サンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(Lmax)の二乗和のN分のnと、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲に含まれる全てのサンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(L(n)-1)の値の二乗和との差が最小となるように求めたL(n)を第n+1の範囲の最も低域側にあるサンプル番号とする。これにより、X^Q [ω∈{L(n-1),…,L(n)-1}]が第nの範囲として定まる。
 そして、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の第1の範囲から第N-1の範囲以外の範囲、すなわち、X^Q [ω∈{L(N-1),…,Lmax}]を第Nの範囲とする。
 以上により、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]はN個の範囲に区分される。
 区分部150が出力する区分情報は、L(n)(nは1からN-1までの各整数)であってもよいし、L(n)(nは1からN-1までの各整数)に予め定めた値を演算した値であってもよいし、各範囲のサンプル数であってもよいし、要は、N個の範囲の全てを特定できる情報であれば何でもよい。
 [第1基準による区分処理の第2例]
 第1基準による区分処理の第2例は上記の(b)に対応する。第2例の区分処理は、第1例の区分処理における「二乗和」を「絶対値和」に置き換えた以外は、第1例の区分処理と同じ方法である。第2例の区分処理によれば、第1例の区分処理で行なう二乗計算を省略できる分、第1例の区分処理よりも少ない演算処理量で区分処理を行なうことが可能となる。
 [第1基準による区分処理の第3例]
 第1基準による区分処理の第3例を図7と図8と図9を用いて説明する。第3例の区分処理は上記の(c)に対応する。第3例の区分処理は、量子化正規化済み信号系列の第nの範囲(nは1からN-1までの各整数)を、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までのサンプル数の合計が、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルの値の二乗和が量子化正規化済み信号系列の全てのサンプルの値の二乗和のN分のn以上となる最小のサンプル数になるように求め、量子化正規化済み信号系列のうちの第1の範囲から第N-1の範囲以外の範囲を、量子化正規化済み信号系列の第Nの範囲とすることで、量子化正規化済み信号系列をN個の範囲に区分する処理である。
 [[第1基準による区分処理の第3例の具体例1:2つの範囲に区分する例]]
 図7は、2つの範囲に区分する例、すなわち、N=2の場合の例である。区分対象の量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]をX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmid-1}]とX^Q(ω) [ω∈{Lmid,…,Lmax}]の2つの範囲に区分する例、具体的には、第1の範囲である低域と第2の範囲である高域との境界を表す情報として第2の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるLmidを決定する場合の例である。
 まず、量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の全サンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(Lmax)の二乗和powを求める。二乗和powは、式(2)によって求まる。
 次に、離散周波数のインデックスωの番号をLminから順に増やしながら量子化正規化済み信号系列X^Q(ω)のLminから当該インデクスまでの二乗和plowがplow≧pow/2を満たすか否かを判定し、初めてplow≧pow/2を満たす場合の離散周波数のインデックスωまでを第1の範囲とし、当該インデックスωに1を加算したものを第2の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるインデックスLmidとして出力する。これにより第1の範囲がX^Q[ω∈{Lmin,…,Lmid-1}]と決定する。
 図7は、上記の処理を実現するためのフローチャートである。離散周波数のインデックスωの初期値をLmin、低域のエネルギーplowの初期値を|X^Q(Lmin)|2に設定する。そして、plow≧pow/2を満たすか否かを判定する。plow≧pow/2を満たさない場合には、離散周波数のインデックスωに1を加えたものを新たなωとし、plowにX^Q(ω)のエネルギー|X^Q(ω)|2を加算したものを新たなplowとする。plow≧pow/2を満たす場合には、その時点での離散周波数のインデックスωに1を加えたものをインデックスLmidとして出力する。
 そして、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の第1の範囲以外の範囲、すなわち、X^Q [ω∈{Lmid,…,Lmax}]を第2の範囲とする。
 以上により、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]は2つの範囲に区分される。
 区分部150が出力する区分情報は、Lmidであってもよいし、Lmidに予め定めた値を演算した値であってもよいし、第1の範囲のサンプル数Lmid-Lminであってもよいし、第2の範囲のサンプル数Lmax-Lmid+1であってもよいし、要は、第1の範囲と第2の範囲とを特定できる情報であれば何でもよい。
 [[第1基準による区分処理の第3例の具体例2:4個の範囲に区分する例]]
 図8は、区分対象の量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]を4個の範囲に区分する例、具体的には、第1の範囲と第2の範囲との境界を表す情報として第2の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるL(1)を決定し、第2の範囲と第3の範囲との境界を表す情報として第3の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるL(2)を決定し、第3の範囲と第4の範囲との境界を表す情報として第4の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるL(3)を決定する例である。
 まず、量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の全サンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(Lmax)の二乗和powを求める。二乗和powは、式(2)によって求まる。
 次に、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲に含まれる全てのサンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(L(1)-1)の値の二乗和が、式(2)により求めた量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の全サンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(Lmax)の二乗和の4分の1以上であり、かつ、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲に含まれる全てのサンプルから第1の範囲の最も高域側にある1つのサンプルを除いた信号系列X^Q(Lmin),…,X^Q(L(1)-2)の値の二乗和が、式(2)により求めた量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の全サンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(Lmax)の二乗和の4分の1より小さい、L(1)を第2の範囲の最も低域側にあるサンプル番号として求める。これにより、X^Q [ω∈{Lmin,…,L(1)-1}]が第1の範囲として定まる。
 また、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第2の範囲に含まれる全てのサンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(L(2)-1)の値の二乗和が、式(2)により求めた量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の全サンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(Lmax)の二乗和の4分の2(すなわち、2分の1)以上であり、かつ、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第2の範囲に含まれる全てのサンプルから第2の範囲の最も高域側にある1つのサンプルを除いた信号系列X^Q(Lmin),…,X^Q(L(2)-2)の値の二乗和が、式(2)により求めた量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の全サンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(Lmax)の二乗和の4分の2(すなわち、2分の1)より小さい、L(2)を第3の範囲の最も低域側にあるサンプル番号として求める。これにより、X^Q [ω∈{L(1),…,L(2)-1}]が第2の範囲として定まる。
 また、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第3の範囲に含まれる全てのサンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(L(3)-1)の値の二乗和が、式(2)により求めた量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の全サンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(Lmax)の二乗和の4分の3以上であり、かつ、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第3の範囲に含まれる全てのサンプルから第3の範囲の最も高域側にある1つのサンプルを除いた信号系列X^Q(Lmin),…,X^Q(L(3)-2)の値の二乗和が、式(2)により求めた量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の全サンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(Lmax)の二乗和の4分の3より小さい、L(3)を第4の範囲の最も低域側にあるサンプル番号として求める。これにより、X^Q [ω∈{L(2),…,L(3)-1}]が第3の範囲として定まる。
 これら処理は、具体的には例えば、以下により実現できる。
 まず、式(2)によってエネルギーpowを求める。
 次に、iをLminから順に1ずつ増やしながら式(4)の条件を満たすか否かを判断していき、式(4)の条件を満たすiに1を加算したものをL(1)として求める。これにより、X^Q [ω∈{Lmin,…,L(1)-1}]が第1の範囲として定まる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000018
 さらに、iをL(1)から順に1ずつ増やしながら式(5)の条件を満たすか否かを判断していき、式(5)の条件を満たすiに1を加算したものをL(2)として求める。これにより、X^Q [ω∈{L(1),…,L(2)-1}]が第2の範囲として定まる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000019
 さらに、iをL(2)から順に1ずつ増やしながら式(6)の条件を満たすか否かを判断していき、式(6)の条件を満たすiに1を加算したものをL(3)として求める。これにより、X^Q [ω∈{L(2),…,L(3)-1}]が第3の範囲として定まる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000020
 そして、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の第1の範囲から第3の範囲以外の範囲、すなわち、X^Q [ω∈{L(3),…,Lmax}]を第4の範囲とする。
 以上により、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]は4個の範囲に区分される。
 区分部150が出力する区分情報は、L(1)とL(2)とL(3)であってもよいし、L(1)とL(2)とL(3)のそれぞれに予め定めた値を演算した値であってもよいし、各範囲のサンプル数であってもよいし、要は、4個の範囲の全てを特定できる情報であれば何でもよい。
 [[第1基準による区分処理の第3例の一般化:N個の範囲に区分する例]]
 図9は、区分対象の量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]をN個の範囲に区分する例、具体的には、第nの範囲と第n+1の範囲との境界を表す情報として第n+1の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるL(n)を決定する例である。
 まず、量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の全サンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(Lmax)の二乗和powを求める。二乗和powは、式(2)によって求まる。
 次に、n=1からN-1のそれぞれのnについて、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲に含まれる全てのサンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(L(n)-1)の値の二乗和が、式(2)により求めた量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の全サンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(Lmax)の二乗和のN分のn以上であり、かつ、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲に含まれる全てのサンプルから第nの範囲の最も高域側にある1つのサンプルを除いた信号系列X^Q(Lmin),…,X^Q(L(n)-2)の値の二乗和が、式(2)により求めた量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の全サンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(Lmax)の二乗和のN分のnより小さい、L(n)を第n+1の範囲の最も低域側にあるサンプル番号として求める。これにより、X^Q [ω∈{Lmin,…,L(1)-1}]が第1の範囲、n=2からN-1のそれぞれのnについて、X^Q [ω∈{L(n-1),…,L(n)-1}]が第nの範囲、として定まる。
 この処理は、具体的には例えば、以下により実現できる。まず、式(2)によってエネルギーpowを求める。次に、n=1について、iをLminから順に1ずつ増やしながら式(7)の条件を満たすか否かを判断していき、式(7)の条件を満たすiに1を加算したものをL(1)として求める。これにより、X^Q [ω∈{Lmin,…,L(1)-1}]が第1の範囲として定まる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000021
 さらに、n=2からN-1のそれぞれのnについて、iをL(n-1)から順に1ずつ増やしながら式(7)の条件を満たすか否かを判断していき、式(7)の条件を満たすiに1を加算したものをL(n)として求める処理をnが小さい順に繰り返す。以上の処理により、n=2からN-1のそれぞれのnについて、X^Q [ω∈{L(n-1),…,L(n)-1}]が第nの範囲として定まる。
 そして、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の第1の範囲から第N-1の範囲以外の範囲、すなわち、X^Q [ω∈{L(N-1),…,Lmax}]を第Nの範囲とする。
 以上により、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]はN個の範囲に区分される。
 区分部150が出力する区分情報は、L(n)(nは1からN-1までの各整数)であってもよいし、L(n)(nは1からN-1までの各整数)に予め定めた値を演算した値であってもよいし、各範囲のサンプル数であってもよいし、要は、N個の範囲の全てを特定できる情報であれば何でもよい。
 [第1基準による区分処理の第4例]
 第1基準による区分処理の第4例は上記の(d)に対応する。第4例の区分処理は、第3例の区分処理における「二乗和」を「絶対値和」に置き換えた以外は、第3例の区分処理と同じ方法である。第4例の区分処理によれば、第3例の区分処理で行なう二乗計算を省略できる分、第3例の区分処理よりも少ない演算処理量で区分処理を行なうことが可能となる。
 [第1基準による区分処理の第5例]
 第1基準による区分処理の第5例を図10と図11と図12を用いて説明する。第5例の区分処理は上記の(e)に対応する。第5例の区分処理は、量子化正規化済み信号系列の第nの範囲(nは1からN-1までの各整数)を、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までのサンプル数の合計が、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルの値の二乗和が量子化正規化済み信号系列の全てのサンプルの値の二乗和のN分のn以下となる最大のサンプル数になるように求め、量子化正規化済み信号系列のうちの第1の範囲から第N-1の範囲以外の範囲を、量子化正規化済み信号系列の第Nの範囲とすることで、量子化正規化済み信号系列をN個の範囲に区分する処理である。
 [[第1基準による区分処理の第5例の具体例1:2つの範囲に区分する例]]
 図10は、2つの範囲に区分する例、すなわち、N=2の場合の例である。区分対象の量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]をX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmid-1}]とX^Q(ω) [ω∈{Lmid,…,Lmax}]の2つの範囲に区分する例、具体的には、第1の範囲である低域と第2の範囲である高域との境界を表す情報として第2の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるLmidを決定する場合の例である。
 まず、量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の全サンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(Lmax)の二乗和powを求める。二乗和powは、式(2)によって求まる。
 次に、離散周波数のインデックスωの番号をLminから順に増やしながら量子化正規化済み信号系列X^Q(ω)のLminから当該インデクスまでの二乗和plowがplow≦pow/2を満たすか否かを判定し、初めてplow≦pow/2を満たさなくなる場合の離散周波数のインデックスωから1を減算した離散周波数までを第1の範囲とし、当該インデックスωをを第2の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるインデックスLmidとして出力する。これにより第1の範囲がX^Q [ω∈{Lmin,…,Lmid-1}]と決定する。
 図10は、上記の処理を実現するためのフローチャートである。離散周波数のインデックスωの初期値をLmin、低域のエネルギーplowの初期値を|X^Q(Lmin)|2に設定する。そして、plow≦pow/2を満たすか否かを判定する。plow≦pow/2を満たす場合には、離散周波数のインデックスωに1を加えたものを新たなωとし、plowにX^Q(ω)のエネルギー|X^Q(ω)|2を加算したものを新たなplowとする。plow≦pow/2を満たさない場合には、その時点での離散周波数のインデックスωをインデックスLmidとして出力する。
 そして、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の第1の範囲以外の範囲、すなわち、X^Q [ω∈{Lmid,…,Lmax}]を第2の範囲とする。
 以上により、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]は2つの範囲に区分される。
 区分部150が出力する区分情報は、Lmidであってもよいし、Lmidに予め定めた値を演算した値であってもよいし、第1の範囲のサンプル数Lmid-Lminであってもよいし、第2の範囲のサンプル数Lmax-Lmid+1であってもよいし、要は、第1の範囲と第2の範囲とを特定できる情報であれば何でもよい。
 [[第1基準による区分処理の第5例の具体例2:4個の範囲に区分する例]]
 図11は、区分対象の量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]を4個の範囲に区分する例、具体的には、第1の範囲と第2の範囲との境界を表す情報として第2の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるL(1)を決定し、第2の範囲と第3の範囲との境界を表す情報として第3の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるL(2)を決定し、第3の範囲と第4の範囲との境界を表す情報として第4の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるL(3)を決定する例である。
 まず、量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の全サンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(Lmax)の二乗和powを求める。二乗和powは、式(2)によって求まる。
 次に、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲に含まれる全てのサンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(L(1)-1)の値の二乗和が、式(2)により求めた量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の全サンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(Lmax)の二乗和の4分の1以下であり、かつ、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲に含まれる全てのサンプルに第2の範囲の最も低域側にある1つのサンプルを加えた信号系列X^Q(Lmin),…,X^Q(L(1))の値の二乗和が、式(2)により求めた量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の全サンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(Lmax)の二乗和の4分の1より大きい、L(1)を第2の範囲の最も低域側にあるサンプル番号として求める。これにより、X^Q [ω∈{Lmin,…,L(1)-1}]が第1の範囲として定まる。
 また、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第2の範囲に含まれる全てのサンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(L(2)-1)の値の二乗和が、式(2)により求めた量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の全サンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(Lmax)の二乗和の4分の2(すなわち、2分の1)以下であり、かつ、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第2の範囲に含まれる全てのサンプルに第3の範囲の最も低域側にある1つのサンプルを加えた信号系列X^Q(Lmin),…,X^Q(L(2))の値の二乗和が、式(2)により求めた量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の全サンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(Lmax)の二乗和の4分の2(すなわち、2分の1)より大きい、L(2)を第3の範囲の最も低域側にあるサンプル番号として求める。これにより、X^Q [ω∈{L(1),…,L(2)-1}]が第2の範囲として定まる。
 また、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第3の範囲に含まれる全てのサンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(L(3)-1)の値の二乗和が、式(2)により求めた量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の全サンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(Lmax)の二乗和の4分の3以下であり、かつ、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第3の範囲に含まれる全てのサンプルに第4の範囲の最も低域側にある1つのサンプルを加えた信号系列X^Q(Lmin),…,X^Q(L(3))の値の二乗和が、式(2)により求めた量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の全サンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(Lmax)の二乗和の4分の3より大きい、L(3)を第4の範囲の最も低域側にあるサンプル番号として求める。これにより、X^Q [ω∈{L(2),…,L(3)-1}]が第3の範囲として定まる。
 この処理は、具体的には例えば、以下により実現できる。
 まず、式(2)によってエネルギーpowを求める。
 次に、iをLminから順に1ずつ増やしながら式(8)の条件を満たすか否かを判断していき、式(8)下の条件を満たすiに1を加算したものをL(1)として求める。これにより、X^Q [ω∈{Lmin,…,L(1)-1}]が第1の範囲として定まる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000022
 さらに、iをL(1)から順に1ずつ増やしながら式(9)の条件を満たすか否かを判断していき、式(9)下の条件を満たすiに1を加算したものをL(2)として求める。これにより、X^Q [ω∈{L(1),…,L(2)-1}]が第2の範囲として定まる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000023
 さらに、iをL(2)から順に1ずつ増やしながら式(10)の条件を満たすか否かを判断していき、式(10)の条件を満たすiに1を加算したものをL(3)として求める。これにより、X^Q [ω∈{L(2),…,L(3)-1}]が第3の範囲として定まる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000024
 そして、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の第1の範囲から第3の範囲以外の範囲、すなわち、X^Q [ω∈{L(3),…,Lmax}]を第4の範囲とする。
 以上により、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]は4個の範囲に区分される。
 区分部150が出力する区分情報は、L(1)とL(2)とL(3)であってもよいし、L(1)とL(2)とL(3)のそれぞれに予め定めた値を演算した値であってもよいし、各範囲のサンプル数であってもよいし、要は、4個の範囲の全てを特定できる情報であれば何でもよい。
 [[第1基準による区分処理の第5例の一般化:N個の範囲に区分する例]]
 図12は、区分対象の量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]をN個の範囲に区分する例、具体的には、第nの範囲と第n+1の範囲との境界を表す情報として第n+1の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるL(n)を決定する例である。
 まず、量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の全サンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(Lmax)の二乗和powを求める。二乗和powは、式(2)によって求まる。
 次に、n=1からN-1のそれぞれのnについて、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲に含まれる全てのサンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(L(n)-1)の値の二乗和が、式(2)により求めた量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の全サンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(Lmax)の二乗和のN分のn以下であり、かつ、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲に含まれる全てのサンプルに第n+1の範囲の最も低域側にある1つのサンプルを加えた信号系列X^Q(Lmin),…,X^Q(L(n))の値の二乗和が、式(2)により求めた量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の全サンプルX^Q(Lmin),…,X^Q(Lmax)の二乗和のN分のnより大きい、L(n)を第n+1の範囲の最も低域側にあるサンプル番号として求める。これにより、X^Q [ω∈{Lmin,…,L(1)-1}]が第1の範囲、n=2からN-1のそれぞれのnについて、X^Q [ω∈{L(n-1),…,L(n)-1}]が第nの範囲、として定まる。
 この処理は、具体的には例えば、以下により実現できる。まず、式(2)によってエネルギーpowを求める。次に、n=1について、iをLminから順に1ずつ増やしながら式(11)の条件を満たすか否かを判断していき、式(11)の条件を満たすiに1を加算したものをL(1)として求める。これにより、X^Q [ω∈{Lmin,…,L(1)-1}]が第1の範囲として定まる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000025
 さらに、n=2からN-1のそれぞれのnについて、iをL(n-1)から順に1ずつ増やしながら式(11)の条件を満たすか否かを判断していき、式(11)の条件を満たすiに1を加算したものをL (n)として求める処理をnが小さい順に繰り返す。以上の処理により、n=2からN-1のそれぞれのnについて、X^Q [ω∈{L(n-1),…,L(n)-1}]が第nの範囲として定まる。
 そして、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の第1の範囲から第N-1の範囲以外の範囲、すなわち、X^Q [ω∈{L(N-1),…,Lmax}]を第Nの範囲とする。
 以上により、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]はN個の範囲に区分される。
 区分部150が出力する区分情報は、L(n)(nは1からN-1までの各整数)であってもよいし、L(n)(nは1からN-1までの各整数)に予め定めた値を演算した値であってもよいし、各範囲のサンプル数であってもよいし、要は、N個の範囲の全てを特定できる情報であれば何でもよい。
 なお、「量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが所定値以上であるサンプルの個数が、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが所定値以上であるサンプルの個数のN分のn以下となる最大のサンプル数となるように」n=1からN-1のそれぞれのnについて、第nの範囲を定める場合は、式(2)中の「<」を「≦」に置き換えればよい。
 [第1基準による区分処理の第6例]
 区分処理の第6例は上記の(f)に対応する。第6例の区分処理は、第5例の区分処理における「二乗和」を「絶対値和」に置き換えた以外は、第5例の区分処理と同じ方法である。第6例の区分処理によれば、第5例の区分処理で行なう二乗計算を省略できる分、第5例の区分処理よりも少ない演算処理量で区分処理を行なうことが可能となる。
 次に、第2基準である「各範囲に含まれる有意のサンプルの個数がなるべく等しくなるように区分する基準」での区分処理について説明する。
 「各範囲に含まれる有意のサンプルの個数がなるべく等しくなるように区分する基準」での区分処理は、例えば、量子化正規化済み信号系列の第nの範囲(nは1からN-1までの各整数)を、
(a)量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいかまたは所定値以上であるサンプルの個数と、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいかまたは所定値以上であるサンプルの個数のN分のnと、が最も近付くように、
または、
(b)量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルのうちサンプルの絶対値が所定値より大きいかまたは所定値以上であるサンプルの個数と、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルのうちサンプルの絶対値が所定値より大きいかまたは所定値以上であるサンプルの個数のN分のnと、が最も近付くように、
または、
(c)量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいかまたは所定値以上であるサンプルの個数が、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいかまたは所定値以上であるサンプルの個数のN分のn以上となる最小のサンプル数となるように、
または、
(d)量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルのうちサンプルの絶対値が所定値より大きいかまたは所定値以上であるサンプルの個数が、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルのうちサンプルの絶対値が所定値より大きいかまたは所定値以上であるサンプルの個数のN分のn以上となる最小のサンプル数となるように、
または、
(e)量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいかまたは所定値以上であるサンプルの個数が、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいかまたは所定値以上であるサンプルの個数のN分のn以下となる最大のサンプル数となるように、
または、
(f)量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルのうちサンプルの絶対値が所定値より大きいかまたは所定値以上であるサンプルの個数が、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルのうちサンプルの絶対値が所定値より大きいかまたは所定値以上であるサンプルの個数のN分のn以下となる最大のサンプル数となるように、
求め、
量子化正規化済み信号系列のうちの第1の範囲から第N-1の範囲以外の範囲を、量子化正規化済み信号系列の第Nの範囲とすることで、量子化正規化済み信号系列をN個の範囲に区分することにより行なわれる。
 上記に例示した区分処理は、「各範囲に含まれる有意のサンプルの個数がなるべく等しくなるように区分する基準」による区分を、各範囲を逐次的に決定していく方法によって実現するものである。上記に例示した区分処理によれば、少ない演算処理量で「各範囲に含まれる有意のサンプルの個数がなるべく等しくなるように区分する基準」による区分を実現できる。
 [第2基準による区分処理の第1例]
 第2基準による区分処理の第1例を図13と図14と図15を用いて説明する。第1例の区分処理は上記の(a)に対応する。第1例の区分処理は、量子化正規化済み信号系列の第nの範囲(nは1からN-1までの各整数)を、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいかまたは所定値以上であるサンプルの個数と、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいかまたは所定値以上であるサンプルの個数のN分のnと、が最も近付くように求め、量子化正規化済み信号系列のうちの第1の範囲から第N-1の範囲以外の範囲を、量子化正規化済み信号系列の第Nの範囲とすることで、量子化正規化済み信号系列をN個の範囲に区分する処理である。
 [[第2基準による区分処理の第1例の具体例1:2つの範囲に区分する例]]
 図13は、2つの範囲に区分する例、すなわち、N=2の場合の例である。区分対象の量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]をX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmid-1}]とX^Q(ω) [ω∈{Lmid,…,Lmax}]の2つの範囲に区分する例、具体的には、第1の範囲である低域と第2の範囲である高域との境界を表す情報として第2の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるL midを決定する場合の例である。
 まず、各インデックスωについてfcount(ω)を式(B2)によって定める。各インデックスωについてのfcount(ω)には、量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]のインデックスωに対応するサンプルのエネルギー|X^Q(ω)|2が所定値より大きいサンプルに対して「サンプルのエネルギー|X^Q(ω)|が所定値より大きい」ことを表す情報として1を設定し、それ以外のサンプルに対して「サンプルのエネルギー|X^Q(ω)|が所定値より大きくない」ことを表す情報として0を設定する。この例では所定値を任意に予め定めた微小量ε(εは0以上の値)とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000026
 次に、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(Lmax)の2分の1と、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲に含まれる全てのサンプルX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmid-1}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(Lmid-1)との差分値(差の絶対値)が最小となるように、第2の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるLmidを求める。すなわち、Lmidは式(B3)によって求まる。これにより第1の範囲がX^Q [ω∈{Lmin,…,Lmid-1}]と決定する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000027
 そして、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の第1の範囲以外の範囲、すなわち、X^Q [ω∈{Lmid,…,Lmax}]を第2の範囲とする。
 以上により、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]は2つの範囲に区分される。
 区分部150が出力する区分情報は、Lmidであってもよいし、Lmidに予め定めた値を演算した値であってもよいし、第1の範囲のサンプル数Lmid-1-Lmin+1であってもよいし、第2の範囲のサンプル数Lmax-Lmid+1であってもよいし、要は、第1の範囲と第2の範囲とを特定できる情報であれば何でもよい。
 [[第2基準による区分処理の第1例の具体例2:4個の範囲に区分する例]]
 図14は、区分対象の量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]を4個の範囲に区分する例、具体的には、第1の範囲と第2の範囲との境界を表す情報として第2の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるL(1)を決定し、第2の範囲と第3の範囲との境界を表す情報として第3の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるL(2)を決定し、第3の範囲と第4の範囲との境界を表す情報として第4の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるL(3)を決定する例である。
 まず、各インデックスωについてfcount(ω)を式(B2)によって定める。
 次に、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(Lmax)の4分の1と、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲にに含まれる全てのサンプルX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,L(1)-1}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(L(1)-1)との差分値(差の絶対値)が最小となるように求めたL(1)を第2の範囲の最も低域側にあるサンプル番号とする。これにより、X^Q [ω∈{Lmin,…,L(1)-1}]が第1の範囲として定まる。
 また、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(Lmax)の4分の2(すなわち、2分の1)と、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第2の範囲までに含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(L(2)-1)との差分値(差の絶対値)が最小となるように求めたL(2)を第3の範囲の最も低域側にあるサンプル番号とする。これにより、X^Q [ω∈{L(1),…,L(2)-1}]が第2の範囲として定まる。
 また、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(Lmax)の4分の3と、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第3の範囲までに含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(L(3)-1)との差分値(差の絶対値)が最小となるように求めたL(3)を第4の範囲の最も低域側にあるサンプル番号とする。これにより、X^Q [ω∈{L(2),…,L(3)-1}]が第3の範囲として定まる。
 そして、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の第1の範囲から第3の範囲以外の範囲、すなわち、X^Q [ω∈{L(3),…,Lmax}]を第4の範囲とする。
 以上により、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]は4個の範囲に区分される。
 区分部150が出力する区分情報は、L(1)とL(2)とL(3)であってもよいし、L(1)とL(2)とL(3)のそれぞれに予め定めた値を演算した値であってもよいし、各範囲のサンプル数であってもよいし、要は、4個の範囲の全てを特定できる情報であれば何でもよい。
 [[第2基準による区分処理の第1例の一般化:N個の範囲に区分する例]]
 図15は、区分対象の量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]をN個の範囲に区分する例、具体的には、第nの範囲と第n+1の範囲との境界を表す情報として第n+1の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるL(n)を決定する例である。以下では、LminをL(0)として説明する。
 まず、各インデックスωについてfcount(ω)を式(B2)によって定める。
 次に、n=1からN-1のそれぞれのnについて、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(Lmax)のN分のnと、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,L(n)-1}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(L(n)-1)との差分値(差の絶対値)が最小となるように求めたL(n)を第n+1の範囲の最も低域側にあるサンプル番号とする。これにより、X^Q [ω∈{L(n-1),…,L(n)-1}]が第nの範囲として定まる。
 そして、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の第1の範囲から第N-1の範囲以外の範囲、すなわち、X^Q [ω∈{L(N-1),…,Lmax}]を第Nの範囲とする。
 以上により、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]はN個の範囲に区分される。
 区分部150が出力する区分情報は、L(n)(nは1からN-1までの各整数)であってもよいし、L(n)(nは1からN-1までの各整数)に予め定めた値を演算した値であってもよいし、各範囲のサンプル数であってもよいし、要は、N個の範囲の全てを特定できる情報であれば何でもよい。
 なお、「量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが所定値以上であるサンプルの個数と、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが所定値以上であるサンプルの個数のN分のnと、が最も近付くように、」n=1からN-1のそれぞれのnについて、第nの範囲を定める場合は、式(B2)中の「<」を「≦」に置き換えればよい。
[第2基準による区分処理の第2例]
 第2基準による区分処理の第2例は上記の(b)に対応する。第2例の区分処理は、第1例の区分処理における「サンプルのエネルギー|X^Q(ω)|2」を「サンプルの絶対値|X^Q(ω)|」に置き換えた以外は、第1例の区分処理と同じ方法である。第2例の区分処理によれば、第1例の区分処理で行なう二乗計算を省略できる分、第1例の区分処理よりも少ない演算処理量で区分処理を行なうことが可能となる。
 [第2基準による区分処理の第3例]
 第2基準による区分処理の第3例を図16と図17と図18を用いて説明する。第3例の区分処理は上記の(c)に対応する。第3例の区分処理は、量子化正規化済み信号系列の第nの範囲(nは1からN-1までの各整数)を、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいかまたは所定値以上であるサンプルの個数が、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいかまたは所定値以上であるサンプルの個数のN分のn以上となる最小のサンプル数となるように求め、量子化正規化済み信号系列のうちの第1の範囲から第N-1の範囲以外の範囲を、量子化正規化済み信号系列の第Nの範囲とすることで、量子化正規化済み信号系列をN個の範囲に区分する処理である。
 [[第2基準による区分処理の第3例の具体例1:2つの範囲に区分する例]]
 図16は、2つの範囲に区分する例、すなわち、N=2の場合の例である。区分対象の量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]をX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmid-1}]とX^Q(ω) [ω∈{Lmid,…,Lmax}]の2つの範囲に区分する例、具体的には、第1の範囲である低域と第2の範囲である高域との境界を表す情報として第2の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるLmidを決定する場合の例である。
 まず、各インデックスωについてfcount(ω)を式(B2)によって定める。
 次に、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(Lmax)を求める。
 次に、離散周波数のインデックスωの番号kをLminから順に増やしながらLminから当該インデクスkまでの量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(k)が(fcount(Lmin)+…+fcount(Lmax))/2以上であるか否かを判定し、初めてfcount(Lmin)+…+fcount(k)が (fcount(Lmin)+…+fcount(Lmax))/2以上となる離散周波数のインデックスkまでを第1の範囲とし、当該インデックスkに1を加算したものを第2の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるインデックスL midとして出力する。これにより第1の範囲がX^Q [ω∈{Lmin,…,Lmid-1}]と決定する。
 そして、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の第1の範囲以外の範囲、すなわち、X^Q [ω∈{Lmid,…,Lmax}]を第2の範囲とする。
 以上により、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]は2つの範囲に区分される。
 区分部150が出力する区分情報は、L midであってもよいし、L midに予め定めた値を演算した値であってもよいし、第1の範囲のサンプル数Lmid-Lminであってもよいし、第2の範囲のサンプル数Lmax-Lmid+1であってもよいし、要は、第1の範囲と第2の範囲とを特定できる情報であれば何でもよい。
 [[第2基準による区分処理の第3例の具体例2:4個の範囲に区分する例]]
 図17は、区分対象の量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]を4個の範囲に区分する例、具体的には、第1の範囲と第2の範囲との境界を表す情報として第2の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるL(1)を決定し、第2の範囲と第3の範囲との境界を表す情報として第3の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるL(2)を決定し、第3の範囲と第4の範囲との境界を表す情報として第4の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるL(3)を決定する例である。
 まず、各インデックスωについてfcount(ω)を式(B2)によって定める。
 次に、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(Lmax)を求める。
 次に、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲に含まれる全てのサンプルX^Q(ω)[ω∈{Lmin,…,L(1)-1}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(L(1)-1)が、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(Lmax)の4分の1以上であり、かつ、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲に含まれる全てのサンプルから第1の範囲の最も高域側にある1つのサンプルを除いた信号系列に含まれる全てのサンプルX^Q(ω)[ω∈{Lmin,…,L(1)-2}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(L(1)-2)が、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(Lmax)の4分の1より小さい、L(1)を第2の範囲の最も低域側にあるサンプル番号として求める。これにより、X^Q [ω∈{Lmin,…,L(1)-1}]が第1の範囲として定まる。
 次に、量子化正規化済み信号系列の第1と第2の範囲に含まれる全てのサンプルX^Q(ω)[ω∈{Lmin,…,L(2)-1}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(L(2)-1)が、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(Lmax)の2分の1以上であり、かつ、量子化正規化済み信号系列の第1と第2の範囲に含まれる全てのサンプルから第2の範囲の最も高域側にある1つのサンプルを除いた信号系列に含まれる全てのサンプルX^Q(ω)[ω∈{Lmin,…,L(2)-2}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(L(2)-2)が、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(Lmax)の2分の1より小さい、L(2)を第3の範囲の最も低域側にあるサンプル番号として求める。これにより、X^Q [ω∈{L(1),…,L(2)-1}]が第2の範囲として定まる。
 次に、量子化正規化済み信号系列の第1と第2と第3の範囲に含まれる全てのサンプルX^Q(ω)[ω∈{Lmin,…,L(3)-1}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(L(3)-1)が、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(Lmax)の4分の3以上であり、かつ、量子化正規化済み信号系列の第1と第2と第3の範囲に含まれる全てのサンプルから第3の範囲の最も高域側にある1つのサンプルを除いた信号系列に含まれる全てのサンプルX^Q(ω)[ω∈{Lmin,…,L(3)-2}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(L(3)-2)が、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(Lmax)の4分の3より小さい、L(3)を第4の範囲の最も低域側にあるサンプル番号として求める。これにより、X^Q[ω∈{L(2),…,L(3)-1}]が第3の範囲として定まる。
 これら処理は、具体的には例えば、以下により実現できる。
 まず、各インデックスωについてfcount(ω)を式(B2)によって定める。そして、fcount(Lmin)+…+fcount(Lmax)をFとする。
 次に、iをLminから順に1ずつ増やしながら式(B4)を満たすか否かを判断していき、式(B4)を満たすiに1を加算したものをL(1)として求める。これにより、X^Q [ω∈{Lmin,…,L(1)-1}]が第1の範囲として定まる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000028
 さらに、iをLminから順に1ずつ増やしながら式(B5)を満たすか否かを判断していき、式(B5)を満たすiに1を加算したものをL(2)として求める。これにより、X^Q [ω∈{L(1),…,L(2)-1}]が第2の範囲として定まる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000029
 さらに、iをLminから順に1ずつ増やしながら式(B6)を満たすか否かを判断していき、式(B6)を満たすiに1を加算したものをL(3)として求める。これにより、X^Q [ω∈{L(2),…,L(3)-1}]が第3の範囲として定まる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000030
 そして、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の第1の範囲から第3の範囲以外の範囲、すなわち、X^Q [ω∈{L(3),…,Lmax}]を第4の範囲とする。
 以上により、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]は4個の範囲に区分される。
 区分部150が出力する区分情報は、L(1)とL(2)とL(3)であってもよいし、L(1)とL(2)とL(3)のそれぞれに予め定めた値を演算した値であってもよいし、各範囲のサンプル数であってもよいし、要は、4個の範囲の全てを特定できる情報であれば何でもよい。
 [[第2基準による区分処理の第3例の一般化:N個の範囲に区分する例]]
 図18は、区分対象の量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]をN個の範囲に区分する例、具体的には、第nの範囲と第n+1の範囲との境界を表す情報として第n+1の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるL(n)を決定する例である。
 まず、各インデックスωについてfcount(ω)を式(B2)によって定める。
 次に、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(Lmax)を求める。
 次に、n=1からN-1のそれぞれのnについて、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲に含まれる全てのサンプルX^Q(ω)[ω∈{Lmin,…,L(n)-1}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(L(n)-1)が、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(Lmax)のN分のn以上であり、かつ、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲に含まれる全てのサンプルから第nの範囲の最も高域側にある1つのサンプルを除いた信号系列X^Q(ω)[ω∈{Lmin,…,L(n)-2}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(L(n)-2)が、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(Lmax)のN分のnより小さい、L(n)を第n+1の範囲の最も低域側にあるサンプル番号として求める。これにより、X^Q [ω∈{Lmin,…,L(1)-1}]が第1の範囲、n=2からN-1のそれぞれのnについて、X^Q [ω∈{L(n-1),…,L(n)-1}]が第nの範囲、として定まる。
 この処理は、具体的には例えば、以下により実現できる。
 まず、各インデックスωについてfcount(ω)を式(B2)によって定める。そして、fcount(Lmin)+…+fcount(Lmax)をFとする。
 次に、n=1について、iをLminから順に1ずつ増やしながら式(B7)を満たすか否かを判断していき、式(B7)を満たすiに1を加算したものをL(1)として求める。これにより、X^Q [ω∈{Lmin,…,L(1)-1}]が第1の範囲として定まる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000031
 さらに、n=2からN-1のそれぞれのnについて、iをL(n-1)から順に1ずつ増やしながら式(B7)を満たすか否かを判断していき、式(B7)を満たすiに1を加算したものをL(n)として求める処理をnが小さい順に繰り返す。以上の処理により、n=2からN-1のそれぞれのnについて、X^Q [ω∈{L(n-1),…,L(n)-1}]が第nの範囲として定まる。
 そして、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の第1の範囲から第N-1の範囲以外の範囲、すなわち、X^Q [ω∈{L(n),…,Lmax}]を第Nの範囲とする。
 以上により、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]はN個の範囲に区分される。
 区分部150が出力する区分情報は、L(n)(nは1からN-1までの各整数)であってもよいし、L(n)(nは1からN-1までの各整数)に予め定めた値を演算した値であってもよいし、各範囲のサンプル数であってもよいし、要は、N個の範囲の全てを特定できる情報であれば何でもよい。
 なお、「量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが所定値以上であるサンプルの個数が、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが所定値以上であるサンプルの個数のN分のn以上となる最小のサンプル数となるように」n=1からN-1のそれぞれのnについて、第nの範囲を定める場合は、式(2)中の「<」を「≦」に置き換えればよい。
 [第2基準による区分処理の第4例]
 第2基準による区分処理の第4例は上記の(d)に対応する。第4例の区分処理は、第3例の区分処理における「サンプルのエネルギー|X^Q(ω)|2」を「サンプルの絶対値|X^Q(ω)|」に置き換えた以外は、第3例の区分処理と同じ方法である。第4例の区分処理によれば、第3例の区分処理で行なう二乗計算を省略できる分、第3例の区分処理よりも少ない演算処理量で区分処理を行なうことが可能となる。
 [第2基準による区分処理の第5例]
 第2基準による区分処理の第5例を図19と図20と図21を用いて説明する。第5例の区分処理は上記の(e)に対応する。第5例の区分処理は、量子化正規化済み信号系列の第nの範囲(nは1からN-1までの各整数)を、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいかまたは所定値以上であるサンプルの個数が、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいかまたは所定値以上であるサンプルの個数のN分のn以下となる最大のサンプル数となるように求め、量子化正規化済み信号系列のうちの第1の範囲から第N-1の範囲以外の範囲を、量子化正規化済み信号系列の第Nの範囲とすることで、量子化正規化済み信号系列をN個の範囲に区分する処理である。
 [[第2基準による区分処理の第5例の具体例1:2つの範囲に区分する例]]
 図19は、2つの範囲に区分する例、すなわち、N=2の場合の例である。区分対象の量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]をX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmid-1}]とX^Q(ω) [ω∈{Lmid,…,Lmax}]の2つの範囲に区分する例、具体的には、第1の範囲である低域と第2の範囲である高域との境界を表す情報として第2の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるLmidを決定する場合の例である。
 まず、各インデックスωについてfcount(ω)を式(B2)によって定める。
 次に、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(Lmax)を求める。
 次に、離散周波数のインデックスωの番号kをLminから順に増やしながらLminから当該インデクスkまでの量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(k)が(fcount(Lmin)+…+fcount(Lmax))/2より大であるか否かを判定し、初めてfcount(Lmin)+…+fcount(k)が (fcount(Lmin)+…+fcount(Lmax))/2より大となる離散周波数のインデックスkより1小さいk-1までを第1の範囲とし、当該インデックスkを第2の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるインデックスL midとして出力する。これにより第1の範囲がX^Q [ω∈{Lmin,…,Lmid-1}]と決定する。
 そして、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の第1の範囲以外の範囲、すなわち、X^Q [ω∈{Lmid,…,Lmax}]を第2の範囲とする。
 以上により、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]は2つの範囲に区分される。
 区分部150が出力する区分情報は、Lmidであってもよいし、Lmidに予め定めた値を演算した値であってもよいし、第1の範囲のサンプル数Lmid-Lminであってもよいし、第2の範囲のサンプル数Lmax-Lmid+1であってもよいし、要は、第1の範囲と第2の範囲とを特定できる情報であれば何でもよい。
 [[第2基準による区分処理の第5例の具体例2:4個の範囲に区分する例]]
 図20は、区分対象の量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]を4個の範囲に区分する例、具体的には、第1の範囲と第2の範囲との境界を表す情報として第2の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるL(1)を決定し、第2の範囲と第3の範囲との境界を表す情報として第3の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるL(2)を決定し、第3の範囲と第4の範囲との境界を表す情報として第4の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるL(3)を決定する例である。
 まず、各インデックスωについてfcount(ω)を式(B2)によって定める。
 次に、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(Lmax)を求める。
 次に、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲に含まれる全てのサンプルに第2の範囲の最も低域側にある1つのサンプルを加えた信号系列に含まれる全てのサンプルX^Q(ω)[ω∈{Lmin,…,L(1)}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(L(1))が、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(Lmax)の4分の1より大きく、かつ、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲に含まれる全てのサンプルX^Q(ω)[ω∈{Lmin,…,L(1)-1}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(L(1)-1)が、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(Lmax)の4分の1以下となる、L(1)を第2の範囲の最も低域側にあるサンプル番号として求める。これにより、X^Q [ω∈{Lmin,…,L(1)-1}]が第1の範囲として定まる。
 次に、量子化正規化済み信号系列の第1と第2の範囲に含まれる全てのサンプルに第3の範囲の最も低域側にある1つのサンプルを加えた信号系列に含まれる全てのサンプルX^Q(ω)[ω∈{Lmin,…,L(2)}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(L(2))が、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(Lmax)の2分の1より大きく、かつ、量子化正規化済み信号系列の第1と第2の範囲に含まれる全てのサンプルX^Q(ω)[ω∈{Lmin,…,L(2)-1}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(L(2)-1)が、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(Lmax)の2分の1以下となる、L(2)を第3の範囲の最も低域側にあるサンプル番号として求める。これにより、X^Q [ω∈{L(1),…,L(2)-1}]が第2の範囲として定まる。
 次に、量子化正規化済み信号系列の第1と第2と第3の範囲に含まれる全てのサンプルに第4の範囲の最も低域側にある1つのサンプルを加えた信号系列に含まれる全てのサンプルX^Q(ω)[ω∈{Lmin,…,L(3)}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(L(3))が、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(Lmax)の4分の3より大きく、かつ、量子化正規化済み信号系列の第1と第2と第3の範囲に含まれる全てのサンプルルX^Q(ω)[ω∈{Lmin,…,L(3)-1}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(L(3)-1)が、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(Lmax)の4分の3以下となる、L(3)を第4の範囲の最も低域側にあるサンプル番号として求める。これにより、X^Q [ω∈{L(2),…,L(3)-1}]が第3の範囲として定まる。
 この処理は、具体的には例えば、以下により実現できる。
 まず、各インデックスωについてfcount(ω)を式(B2)によって定める。そして、fcount(Lmin)+…+fcount(Lmax)をFとする。
 次に、iをLminから順に1ずつ増やしながら式(B8)を満たすか否かを判断していき、式(B8)を満たすiに1を加算したものをL(1)として求める。これにより、X^Q [ω∈{Lmin,…,L(1)-1}]が第1の範囲として定まる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000032
 さらに、iをLminから順に1ずつ増やしながら式(B9)を満たすか否かを判断していき、式(B9)を満たすiに1を加算したものをL(2)として求める。これにより、X^Q [ω∈{L(1),…,L(2)-1}]が第2の範囲として定まる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000033
 さらに、iをLminから順に1ずつ増やしながら式(B10)を満たすか否かを判断していき、式(B10)を満たすiに1を加算したものをL(3)として求める。これにより、X^Q [ω∈{L(2),…,L(3)-1}]が第3の範囲として定まる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000034
 そして、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の第1の範囲から第3の範囲以外の範囲、すなわち、X^Q [ω∈{L(3),…,Lmax}]を第4の範囲とする。
 以上により、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]は4個の範囲に区分される。
 区分部150が出力する区分情報は、L(1)とL(2)とL(3)であってもよいし、L(1)とL(2)とL(3)のそれぞれに予め定めた値を演算した値であってもよいし、各範囲のサンプル数であってもよいし、要は、4個の範囲の全てを特定できる情報であれば何でもよい。
 [[第2基準による区分処理の第5例の一般化:N個の範囲に区分する例]]
 図21は、区分対象の量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]をN個の範囲に区分する例、具体的には、第nの範囲と第n+1の範囲との境界を表す情報として第n+1の範囲の最も低域側にあるサンプル番号であるL(n)を決定する例である。
 まず、各インデックスωについてfcount(ω)を式(B2)によって定める。
 次に、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(Lmax)を求める。
 次に、n=1からN-1のそれぞれのnについて、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲に含まれる全てのサンプルに第n+1の範囲の最も低域側にある1つのサンプルを加えた信号系列に含まれる全てのサンプルX^Q(ω)[ω∈{Lmin,…,L(n)}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(L(n))が、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(Lmax)のN分のnより大きく、かつ、量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲に含まれる全てのサンプルX^Q(ω)[ω∈{Lmin,…,L(n)-1}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(L(n)-1)が、量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルX^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]のうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数fcount(Lmin)+…+fcount(Lmax)のN分のn以下となる、L(n)を第n+1の範囲の最も低域側にあるサンプル番号として求める。これにより、X^Q [ω∈{Lmin,…,L(1)-1}]が第1の範囲、n=2からN-1のそれぞれのnについて、X^Q [ω∈{L(n-1),…,L(n)-1}]が第nの範囲、として定まる。
 そして、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の第1の範囲から第N-1の範囲以外の範囲、すなわち、X^Q [ω∈{L(n),…,Lmax}]を第Nの範囲とする。
 この処理は、具体的には例えば、以下により実現できる。
 まず、各インデックスωについてfcount(ω)を式(B2)によって定める。そして、fcount(Lmin)+…+fcount(Lmax)をFとする。
 次に、n=1について、iをLminから順に1ずつ増やしながら式(B11)を満たすか否かを判断していき、式(B11)を満たすiに1を加算したものをL(1)として求める。これにより、X^Q [ω∈{Lmin,…,L(1)-1}]が第1の範囲として定まる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000035
 さらに、n=2からN-1のそれぞれのnについて、iをL(n-1)から順に1ずつ増やしながら式(B11)を満たすか否かを判断していき、式(B11)を満たすiに1を加算したものをL(n)として求める処理をnが小さい順に繰り返す。以上の処理により、n=2からN-1のそれぞれのnについて、X^Q [ω∈{L(n-1),…,L(n)-1}]が第nの範囲として定まる。
 そして、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]の第1の範囲から第N-1の範囲以外の範囲、すなわち、X^Q [ω∈{L(n),…,Lmax}]を第Nの範囲とする。
 以上により、量子化正規化済み信号系列X^Q [ω∈{Lmin,…,Lmax}]はN個の範囲に区分される。
 区分部150が出力する区分情報は、L(n)(nは1からN-1までの各整数)であってもよいし、L(n)(nは1からN-1までの各整数)に予め定めた値を演算した値であってもよいし、各範囲のサンプル数であってもよいし、要は、N個の範囲の全てを特定できる情報であれば何でもよい。
 [第2基準による区分処理の第6例]
 第2基準による区分処理の第6例は上記の(f)に対応する。第6例の区分処理は、第5例の区分処理における「サンプルのエネルギー|X^Q(ω)|2」を「サンプルの絶対値|X^Q(ω)|」に置き換えた以外は、第5例の区分処理と同じ方法である。第6例の区分処理によれば、第5例の区分処理で行なう二乗計算を省略できる分、第5例の区分処理よりも少ない演算処理量で区分処理を行なうことが可能となる。
 なお、符号化装置1から復号装置2へビットストリームを伝送する実施構成に限定されず、例えば、合成部160によって得られた情報を記録媒体に記録し、当該記録媒体から読み出された当該情報が復号装置2に入力される実施構成も許容される。
 第1実施形態の復号装置2(図22参照)は、正規化信号復号部107、グローバルゲイン復号部106、ゲイン補正量復号部230、復号信号系列生成部250、区分部260を含む。復号装置2は必要に応じて分離部210、時間領域変換部270を含んでもよい。
 以下、復号装置2(decoder)での処理を説明する(図23参照)。
 符号化装置1から送信されたビットストリームは復号装置2に入力される。分離部210が、ビットストリームから、正規化信号符号と、グローバルゲイン符号と、ゲイン補正量符号idxを取り出す。
 <正規化信号復号部107>
 正規化信号復号部107には、正規化信号符号が入力される。正規化信号復号部107が、符号化装置1の正規化信号符号化部120が行う符号化方法と対応する復号方法を適用して、正規化信号符号を復号して復号正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]を得る(ステップS1d)。この例では、符号化装置1に対応して説明を行なうため、ωは離散周波数のインデックスを表すものとし、L点の離散周波数の各成分をω=LminからLmaxのそれぞれで表すものとする。正規化信号復号部107は、[背景技術]欄で説明した図1の正規化信号復号部107と同じ動作をする。
 <区分部260>
 区分部260が、復号正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]を、「各範囲のエネルギーがなるべく等しくなるように区分する基準」又は「各範囲に含まれる有意のサンプルの個数がなるべく等しくなるように区分する基準」で、N個の範囲(ただし、N=2Dであり、Dは2以上の予め定められた整数である)に区分する(ステップS2d)。既述の説明と整合させると、復号正規化済み信号系列X^Q(ω)の離散周波数インデックスの集合を{Lmin,…,Lmax}として、復号正規化済み信号系列X^Q(ω)[ω∈{Lmin,…,Lmax}]が系列全体Bに相当し、区分部260は、復号正規化済み信号系列X^Q(ω)[ω∈{Lmin,…,Lmax}]をN個の範囲{Bnn=1 N={B1,…,Bn,…,BN}に区分する。この区分処理の詳細は後述する。この区分処理で得られるN個の範囲の全てを特定できる情報である区分情報は復号信号系列生成部250に提供される。
 区分数Nは、符号化装置1の区分部150における区分数Nと共通の値となるように、例えば符号化装置1の区分部150と復号装置2の区分部260とに予め設定されている。
 区分部260が復号正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]に対して行なう区分処理は、符号化装置1の区分部150が量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]に対して行なう区分処理と同一の処理が行われるように、符号化装置1の区分部150と復号装置2の区分部260との間で予め設定されている。
 <区分部260が行なう区分処理の詳細>
 区分部260が復号正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]に対して行なう区分処理は、符号化装置1の区分部150が量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]に対して行なう区分処理と同一である。
 「各範囲のエネルギーがなるべく等しくなるように区分する基準」での区分処理は、例えば、復号正規化済み信号系列の第nの範囲(nは1からN-1までの各整数)を、
(a)復号正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルの値の二乗和と、復号正規化済み信号系列の全てのサンプルの値の二乗和のN分のnと、が最も近付くように、
または、
(b)復号正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルの値の絶対値和と、復号正規化済み信号系列の全てのサンプルの値の絶対値和のN分のn
と、が最も近付くように、
または、
(c)復号正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までのサンプル数の合計が、復号正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルの値の二乗和が復号正規化済み信号系列の全てのサンプルの値の二乗和のN分のn以上となる最小のサンプル数になるように、
または、
(d)復号正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までのサンプル数の合計が、復号正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルの値の絶対値和が復号正規化済み信号系列の全てのサンプルの値の絶対値和のN分のn以上となる最小のサンプル数になるように、
または、
(e)復号正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までのサンプル数の合計が、復号正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルの値の二乗和が復号正規化済み信号系列の全てのサンプルの値の二乗和のN分のn以下となる最大のサンプル数になるように、
または、
(f)復号正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までのサンプル数の合計が、復号正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルの値の絶対値和が復号正規化済み信号系列の全てのサンプルの値の絶対値和のN分のn以下となる最大のサンプル数になるように、
求め、
復号正規化済み信号系列のうちの第1の範囲から第N-1の範囲以外の範囲を、復号正規化済み信号系列の第Nの範囲とすることで、復号正規化済み信号系列をN個の範囲に区分することにより行なわれる。
 上記に例示した区分処理は、「各範囲のエネルギーがなるべく等しくなるように区分する基準」による区分を、第1の範囲から順に逐次的に決定していく方法によって実現するものである。上記に例示した区分処理によれば、少ない演算処理量で「各範囲のエネルギーがなるべく等しくなるように区分する基準」による区分を実現できる。
 「各範囲に含まれる有意のサンプルの個数がなるべく等しくなるように区分する基準」での区分処理は、例えば、復号正規化済み信号系列の第nの範囲(nは1からN-1までの各整数)を、
(a)復号正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいかまたは所定値以上であるサンプルの個数と、復号正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいかまたは所定値以上であるサンプルの個数のN分のnと、が最も近付くように、
または、
(b)復号正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルのうちサンプルの絶対値が所定値より大きいかまたは所定値以上であるサンプルの個数と、復号正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルのうちサンプルの絶対値が所定値より大きいかまたは所定値以上であるサンプルの個数のN分のnと、が最も近付くように、
または、
(c)復号正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいかまたは所定値以上であるサンプルの個数が、復号正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいかまたは所定値以上であるサンプルの個数のN分のn以上となる最小のサンプル数となるように、
または、
(d)復号正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルのうちサンプルの絶対値が所定値より大きいかまたは所定値以上であるサンプルの個数が、復号正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルのうちサンプルの絶対値が所定値より大きいかまたは所定値以上であるサンプルの個数のN分のn以上となる最小のサンプル数となるように、
または、
(e)復号正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいかまたは所定値以上であるサンプルの個数が、復号正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいかまたは所定値以上であるサンプルの個数のN分のn以下となる最大のサンプル数となるように、
または、
(f)復号正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルのうちサンプルの絶対値が所定値より大きいかまたは所定値以上であるサンプルの個数が、復号正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルのうちサンプルの絶対値が所定値より大きいかまたは所定値以上であるサンプルの個数のN分のn以下となる最大のサンプル数となるように、
求め、
 復号正規化済み信号系列のうちの第1の範囲から第N-1の範囲以外の範囲を、復号正規化済み信号系列の第Nの範囲とすることで、復号正規化済み信号系列をN個の範囲に区分することにより行なわれる。
 上記に例示した区分処理は、「各範囲に含まれる有意のサンプルの個数がなるべく等しくなるように区分する基準」による区分を、各範囲を逐次的に決定していく方法によって実現するものである。上記に例示した区分処理によれば、少ない演算処理量で「各範囲に含まれる有意のサンプルの個数がなるべく等しくなるように区分する基準」による区分を実現できる。
 区分部260が行なう区分処理の具体例は、符号化装置1の区分部150が行う区分処理の具体例である「第1の基準による区分処理の第1例」から「第1の基準による区分処理の第6例」、「第2の基準による区分処理の第1例」から「第2の基準による区分処理の第6例」のそれぞれの具体例中の、量子化正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]を復号正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]に置き換えたものである。
 <グローバルゲイン復号部106>
 グローバルゲイン復号部106には、グローバルゲイン符号が入力される。グローバルゲイン復号部106は、当該グローバルゲイン符号を復号し、復号グローバルゲインg^を出力する(ステップS4d)。グローバルゲイン復号部106が行う復号処理は、グローバルゲイン符号化部105が行う符号化処理に対応する処理であり、[背景技術]欄のグローバルゲイン復号部106でも説明した通りの周知技術である。
 <復号信号系列生成部250>
 復号信号系列生成部250には、復号正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]と、ゲイン補正量符号idxと、復号グローバルゲインg^と、区分情報が入力される。復号信号系列生成部250は、入力された区分情報を用いて復号正規化済み信号系列X^Q(ω)[ω∈{Lmin,…,Lmax}]を予め定められたN=2D個(Dは2以上の整数)の範囲に区分し、復号信号系列生成部250内の記憶部251に記憶されている複数個のゲイン補正量コードブックを用いて、各区分された範囲についての複数個のゲイン補正量で復号グローバルゲインg^を各区分された範囲ごとに補正して得られる補正ゲインと復号正規化済み信号系列X^Q(ω)[ω∈{Lmin,…,Lmax}]の各サンプルの値とを乗算して得られる信号系列を出力信号系列X^(ω) [ω∈{Lmin,…,Lmax}]として得る(ステップS5d)。
 このゲイン補正量符号idxは、符号化装置1において、大きな範囲に対応するゲイン補正量に優先してビットが割り当てるという基準に基づいてビットが割り当てたゲイン補正量を特定するものである。言い換えれば、ゲイン補正量符号idxは、範囲に含まれる区分された範囲の個数が多い範囲に対応するゲイン補正量に対して優先的にビットが割り当てるという基準に基づいてビットが割り当てられたゲイン補正量を特定するものである。
 同じ大きさの範囲に対応するゲイン補正量については何れの範囲に対応するゲイン補正量に優先してビットが割り当てられていてもよいが、聴覚的な重要度が高い範囲に対応するゲイン補正量に対して優先的にビットが割り当てられているほうが好ましい。なお、一般的には、周波数が低い帯域のほうが、周波数が高い帯域よりも、聴覚的な重要度が高いことが多い。このため、同じ大きさの範囲に対応するゲイン補正量については、周波数が低い範囲のゲイン補正量に優先してビットが割り当てられている。
 したがって、ゲイン補正量符号idxは、符号化装置1において、範囲に含まれる区分された範囲の個数が同じ範囲に対応するゲイン補正量については、聴覚的な重要度が高い範囲に対応するゲイン補正量に優先してビットを割り当てるという基準に更に基づいてビットが割り当てられたゲイン補正量を特定するものであってもよい。
 また、ゲイン補正量符号idxは、符号化装置1において、範囲に含まれる区分された範囲の個数が同じ範囲に対応するゲイン補正量については、周波数が低い範囲に対応するゲイン補正量に優先してビットを割り当てるという基準に更に基づいてビットが割り当てられたゲイン補正量を特定するものであってもよい。
[復号信号系列生成処理の第1例]
 復号信号系列生成処理の第1例は、量子化グローバルゲインg^とゲイン補正量とを加算したものを補正ゲインとする例である。ここでは、同じ大きさの範囲に対応するゲイン補正量については周波数が低い範囲のゲイン補正量に優先してビットが割り当てられており、隣接する2つの範囲のゲイン補正量をベクトル量子化により復号する例について説明する。復号正規化済み信号系列が4個の範囲に区分されている場合について説明する。
 この例では、復号正規化済み信号系列は、第1の範囲R1、第2の範囲R2、第3の範囲R3及び第4の範囲R4に区分されている。例えば図25に示すように、第1の範囲R1は区間[Lmin,L(1)-1]であり、第2の範囲R2は区間[L(1),L(2)-1]であり、第3の範囲R3は区間[L(2),L(3)-1]であり、第4の範囲R4は区間[L(3),Lmax]である。図25の横軸は、サンプル番号を表す。これらの範囲R1,R2,R3,R4は、2k個(kは一般には1からD-1までの各整数であるが、この例ではk=1)ずつ纏められている。範囲R1及び範囲R2を纏めた範囲を範囲R12とし、範囲R3及び範囲R4を纏めた範囲を範囲R34とする。
 これらの範囲R1,R2,R3,R4,R12,R34は、同じ大きさの範囲ごとにa個の範囲で構成されるグループに分割されている。aは一般には2以上の整数であるが、この例ではa=2である。この例では、範囲R1及び範囲R2がグループG12を構成しており、範囲R3及び範囲R4がグループG34を構成しており、範囲R12及び範囲R34がグループG1234を構成している。すなわち、各グループを構成する範囲は、以下のようになる。
 グループG12={範囲R1,範囲R2}
 グループG34={範囲R3,範囲R4}
 グループG1234={範囲R12,範囲R34}
ベクトル量子化の復号は、これらのグループG12,G34,G1234のそれぞれで行われる。
 隣接する2つの範囲のゲイン補正量のベクトル量子化の復号は、具体的には、次の3つのベクトル量子化の復号により行なわれる。第1のベクトル量子化の復号は、範囲R1に対応するゲイン補正量と範囲R2に対応するゲイン補正量とのベクトル量子化の復号である。これを以下では「第1VQ復号」という。第2のベクトル量子化の復号は、の範囲R3に対応するゲイン補正量と範囲R4に対応するゲイン補正量とのベクトル量子化の復号である。これを以下では「第2VQ復号」という。第3のベクトル量子化の復号は、範囲R12に対応するゲイン補正量と範囲R34に対応するゲイン補正量とのベクトル量子化の復号である。これを以下では「第3VQ復号」という。
 本明細書において、復号されたゲイン補正量のことを、復号ゲイン補正量と呼ぶこともある。
 復号信号系列生成部250内の記憶部251には、符号化装置1の記憶部141と同じ第1VQのゲイン補正量コードブック、第2VQのゲイン補正量コードブック、第3VQのゲイン補正量コードブックが格納されている。
 すなわち、a個(この例ではa=2)のゲイン補正量の候補で構成されたベクトルを、ゲイン補正量候補ベクトルと呼ぶことにすると、第1VQのゲイン補正量コードブックには、Δ1(1)及びΔ2(1)で構成されたゲイン補正量候補ベクトル、Δ1(2)及びΔ2(2)で構成されたゲイン補正量候補ベクトル、…、Δ1(2Ma)及びΔ2(2Ma)で構成されたゲイン補正量候補ベクトルの計2Ma個のゲイン補正量候補ベクトル、計2Ma個のゲイン補正量候補ベクトルとそれぞれ対応する計2Ma個の符号idx12(1),idx12(2),…,idx12(2Ma)が格納されている。
 また、第2VQのゲイン補正量コードブックには、Δ3(1)及びΔ4(1)で構成されたゲイン補正量候補ベクトル、Δ3(2)及びΔ4(2)で構成されたゲイン補正量候補ベクトル、…、Δ3(2Mb)及びΔ4(2Mb)で構成されたゲイン補正量候補ベクトルの計2Mb個のゲイン補正量候補ベクトルと、計2Mb個のゲイン補正量候補ベクトルとそれぞれ対応する計2Mb個の符号idx34(1),idx34(2),…,idx34(2Mb)が格納されている。
 第3VQのゲイン補正量コードブックには、Δ12(1)及びΔ34(1)で構成されたゲイン補正量候補ベクトル、Δ12(2)及びΔ34(2)で構成されたゲイン補正量候補ベクトル、…、Δ12(2Mb)及びΔ34(2Mb)で構成されたゲイン補正量候補ベクトルの計2Mc個のゲイン補正量候補ベクトルと、計2Mc個のゲイン補正量候補ベクトルとそれぞれ対応する計2Mc個の符号idx1234(1),idx1234(2),…,idx1234(2Mc)が格納されている。
 このように、区分された範囲及び区分された範囲を2k個(kは1からD-1までの各整数)ずつ纏めた範囲のそれぞれには、複数個のゲイン補正量の候補が対応付けされている。この例では、範囲R1にはΔ1(1),…,Δ1(2Ma)が対応付けされており、範囲R2にはΔ2(1),…,Δ2(2Ma)が対応付けされており、範囲R3にはΔ3(1),…,Δ3(2Mb)が対応付けされており、範囲R4にはΔ4(1),…,Δ4(2Mb)が対応付けされており、範囲R12にはΔ12(1),…,Δ12(2Mc)が対応付けされており、範囲R34にはΔ34(1),…,Δ34(2Mc)が対応付けされている。
 ゲイン補正量の候補には、大きな範囲に対応するゲイン補正量の候補の絶対値の方が、その大きな範囲よりも小さい範囲に対応するゲイン補正量の候補の絶対値よりも大きいという関係があってもよい。すなわち、範囲に含まれる区分された範囲の個数が多い範囲に対応するゲイン補正量の候補の絶対値の方が、その範囲に含まれる上記区分された範囲の個数よりも範囲に含まれる区分された範囲の個数が少ない範囲に対応するゲイン補正量の候補の絶対値よりも大きいという関係があってもよい。
 この例では、範囲R12及び範囲R34の方が、範囲R1、範囲R2、範囲R3及び範囲R4よりも大きな範囲である。
 したがって、Δ12(1),…,Δ12(2Mc)の絶対値が、Δ1(1),…,Δ1(2Ma)の絶対値、Δ2(1),…,Δ2(2Ma)の絶対値、Δ3(1),…,Δ3(2Mb)の絶対値及びΔ4(1),…,Δ4(2Mb)の絶対値よりも大きくなっていてもよい。
 同様に、Δ34(1),…,Δ34(2Mc)の絶対値が、Δ1(1),…,Δ1(2Ma)の絶対値、Δ2(1),…,Δ2(2Ma)の絶対値、Δ3(1),…,Δ3(2Mb)の絶対値及びΔ4(1),…,Δ4(2Mb)の絶対値よりも大きくなっていてもよい。
 例えば、次のようにしてゲイン補正量候補ベクトルを生成することができる。
 まず、a個の値で構成される正規化ゲイン補正量候補ベクトルを2Md個記憶部141に格納しておく。例えば、Md=Ma=Mb=Mcである。正規化ゲイン補正量候補ベクトルを構成するa個の値をΔ1(m),…,Δa(m)と表記すると、正規化ゲイン補正量候補ベクトルは(Δ1(m),…,Δa(m))と表記することができる。記憶部141には、2Md個の正規化ゲイン補正量候補ベクトル、すなわち(Δ1(1),…,Δa(1)),…,(Δ1(2Md),…,Δa(2Md))が格納されている。
 また、範囲の大きさごとに予め定められた係数が定められているものとする。この係数は、対応する範囲が大きいほど大きい。言い換えれば、この係数は、範囲に含まれる区分された範囲の個数が多い範囲ほど大きい。
 上記の例では、範囲R12,R34は、範囲R1,R2,R3,R4よりも大きい範囲である。このため、範囲R12,R34に対応する係数step1234は、範囲R1,R2に対応する係数step12よりも大きい。同様に、範囲R12,R34に対応する係数step1234は、範囲R3,R4に対応する係数step34よりも大きい。
 このとき、正規化ゲイン補正量候補ベクトルに、範囲の大きさに対応する係数を乗算したベクトルを、その範囲のゲイン補正量候補ベクトルとする。言いかえれば、正規化ゲイン補正量候補ベクトル(Δ1(m),…,Δa(m))を構成するa個の値Δ1(m),…,Δa(m)のそれぞれに、範囲の大きさに対応する係数stepを乗算することにより得られたa個の値stepΔ1(m),…, stepΔa(m)により構成されるベクトル(stepΔ1(m),…,stepΔa(m))を、その範囲のゲイン補正量候補ベクトルとする。この乗算は、例えば復号信号系列生成部250により行われる。正規化ゲイン補正量候補ベクトル(Δ1(m),…,Δa(m))は2Md個あるため、m=1,…,2Mdのそれぞれについてこの乗算を行うことにより、2Md個のゲイン補正量候補ベクトル(stepΔ1(m),…, stepΔa(m))が得られる。
 上記のa=2の例では、Md=Maとした場合、グループG12を構成する範囲R1,R2に対応するゲイン補正量候補ベクトル(Δ1(m),Δ2(m))は、(Δ1(m),Δ2(m))=(step12Δ1(m),step12Δ2(m))[m=1,…,2Ma]である。Md=Mbとした場合、グループG34を構成する範囲R3,R4に対応するゲイン補正量候補ベクトル(Δ3(m),Δ4(m))は、(Δ3(m),Δ4(m))=(step34Δ1(m),step34Δ2(m))[m=1,…,2Mb]である。Md=Mcとした場合、グループG1234を構成する範囲R12,R34に対応するゲイン補正量候補ベクトル(Δ12(m),Δ34(m))は、(Δ12(m),Δ34(m))=(step1234Δ1(m),step1234Δ2(m))[m=1,…,2Mc]である。
 [[復号信号系列生成処理の具体例1:3つの場合で異なる加算式を用いる例]]
 具体例1は、入力されたゲイン補正量符号idxのビット数Uが、McとMc+MaとMc+Ma+Mbとの何れかである場合の例である。
 (a) 入力されたゲイン補正量符号idxのビット数UがMcである場合
 入力されたゲイン補正量符号idxのビット数UがMcである場合は、ゲイン補正量符号idxには第3VQ符号idx1234のみが含まれる。したがって、復号信号系列生成部250は、まず、第3VQ符号idx1234に対して第3VQ復号を行い、範囲R12に対応する復号ゲイン補正量Δ12と範囲R34に対応する復号ゲイン補正量Δ34を得る。具体的には、記憶部251に格納されたΔ12(1)とΔ34(1)とidx1234(1)との組、Δ12(2)とΔ34(2)とidx1234(2)との組、…、Δ12(2Mc)とΔ34(2Mc)とidx1234 (2Mc)との組を参照して、第3VQ符号idx1234と同一のidx1234(mc)に対応するΔ12(mc)を範囲R12に対応する復号ゲイン補正量Δ12として得て、第3VQ符号idx1234と同一のidx1234(mc)に対応するΔ34(mc)を範囲R34に対応する復号ゲイン補正量Δ34として得る。これは、周知のベクトル量子化の復号方法である。
 次に、範囲R1については、範囲R1についての復号ゲイン補正量である範囲R12に対応する復号ゲイン補正量Δ12と、復号グローバルゲインg^とを加算して得られる補正ゲインg^+Δ12と、復号正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,L(1)-1]の各サンプルの値と、を乗算して得られる信号系列を出力信号系列X^(ω) [ω∈{Lmin,…,L(1)-1}]として得る。すなわち、範囲R1の出力信号系列X^(ω) [ω∈{Lmin,…,L(1)-1}]の各サンプルは式(D7)により求まる。
X^(ω)=(g^+Δ12) X^Q(ω)  (D7)
 また、範囲R2については、範囲R2についての復号ゲイン補正量である範囲R12に対応する復号ゲイン補正量Δ12と、復号グローバルゲインg^とを加算して得られる補正ゲインg^+Δ12と、復号正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{L(1) ,…,L(2)-1]の各サンプルの値と、を乗算して得られる信号系列を出力信号系列X^(ω) [ω∈{L(1) ,…,L(2)-1]として得る。すなわち、範囲R2の出力信号系列X^(ω) [ω∈{L(1),…,L(2)-1]の各サンプルも式(D7)により求まる。
 また、範囲R3については、範囲R3についての復号ゲイン補正量である範囲R34に対応する復号ゲイン補正量Δ34と、復号グローバルゲインg^とを加算して得られる補正ゲインg^+Δ34と、復号正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{L(2),…,L(3)-1]の各サンプルの値と、を乗算して得られる信号系列を出力信号系列X^(ω) [ω∈{L(2),…,L(3)-1]として得る。すなわち、範囲R3の出力信号系列X^(ω) [ω∈{L(2),…,L(3)-1]の各サンプルは式(D8)により求まる。
X^(ω)=(g^+Δ34) X^Q(ω)  (D8)
 また、範囲R4については、範囲R4についての復号ゲイン補正量である範囲R34に対応する復号ゲイン補正量Δ34と、復号グローバルゲインg^とを加算して得られる補正ゲインg^+Δ34と、復号正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{L(3) ,…,Lmax]の各サンプルの値と、を乗算して得られる信号系列を出力信号系列X^(ω) [ω∈{L(3) ,…,Lmax]として得る。すなわち、範囲R4の出力信号系列X^(ω) [ω∈{L(3),…,Lmax]の各サンプルも式(D8)により求まる。
 (b) 入力されたゲイン補正量符号idxのビット数UがMc+Maである場合
 入力されたゲイン補正量符号idxのビット数UがMc+Maである場合は、ゲイン補正量符号idxには第3VQ符号idx1234と第1VQ符号idx12が含まれる。したがって、復号信号系列生成部250は、第3VQ符号idx1234に対して第3VQ復号を行い、範囲R12に対応する復号ゲイン補正量Δ12と範囲R34に対応する復号ゲイン補正量Δ34を得て、さらに、第1VQ符号idx12に対して第1VQ復号を行い、範囲R1に対応する復号ゲイン補正量Δ1と範囲R2に対応する復号ゲイン補正量Δ2を得る。各VQ復号は、周知のベクトル量子化の復号方法により行われる。
 次に、範囲R1については、範囲R1についての復号ゲイン補正量である範囲R12に対応する復号ゲイン補正量Δ12及び範囲R1に対応する復号ゲイン補正量Δ1と、復号グローバルゲインg^とを加算して得られる補正ゲインg^+Δ12+Δ1と、復号正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,L(1)-1]の各サンプルの値と、を乗算して得られる信号系列を出力信号系列X^(ω) [ω∈{Lmin,…,L(1)-1}]として得る。すなわち、範囲R1の出力信号系列X^(ω) [ω∈{Lmin,…,L(1)-1}]の各サンプルは式(D9)により求まる。
X^(ω)=(g^+Δ12+Δ1) X^Q(ω)  (D9)
 また、範囲R2については、範囲R1についての復号ゲイン補正量である範囲R12の復号ゲイン補正量Δ12及び範囲R2の復号ゲイン補正量Δ2と、復号グローバルゲインg^とを加算して得られる補正ゲインg^+Δ12+Δ2と、復号正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{L(1),…,L(2)-1]の各サンプルの値と、を乗算して得られる信号系列を出力信号系列X^(ω) [ω∈{L(1),…,L(2)-1}]として得る。すなわち、範囲R2の出力信号系列X^(ω) [ω∈{L(1),…,L(2)-1}]の各サンプルは式(D10)により求まる。
X^(ω)=(g^+Δ12+Δ2) X^Q(ω)  (D10)
 また、範囲R3については、範囲R3についての復号ゲイン補正量である範囲R34に対応する復号ゲイン補正量Δ34と、復号グローバルゲインg^とを加算して得られる補正ゲインg^+Δ34と、復号正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{L(2),…,L(3)-1]の各サンプルの値と、を乗算して得られる信号系列を出力信号系列X^(ω) [ω∈{L(2),…,L(3)-1]として得る。すなわち、範囲R3の出力信号系列X^(ω) [ω∈{L(2),…,L(3)-1]の各サンプルは式(D8)により求まる。
 また、範囲R4については、範囲R4についての復号ゲイン補正量である範囲R34に対応する復号ゲイン補正量Δ34と、復号グローバルゲインg^とを加算して得られる補正ゲインg^+Δ34と、復号正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{L(3) ,…,Lmax]の各サンプルの値と、を乗算して得られる信号系列を出力信号系列X^(ω) [ω∈{L(3) ,…,Lmax]として得る。すなわち、第4の範囲の出力信号系列X^(ω) [ω∈{L(3),…,Lmax]の各サンプルも式(D8)により求まる。
 (c) 入力されたゲイン補正量符号idxのビット数UがMc+Ma+Mbである場合
 入力されたゲイン補正量符号idxのビット数UがMc+Ma+Mbである場合は、ゲイン補正量符号idxには第3VQ符号idx1234と第1VQ符号idx12と第2VQ符号idx34が含まれる。したがって、復号信号系列生成部250は、第3VQ符号idx1234に対して第3VQ復号を行い、範囲R12に対応する復号ゲイン補正量Δ12と範囲R34に対応する復号ゲイン補正量Δ34を得て、さらに、第1VQ符号idx12に対して第1VQ復号を行い、範囲R1に対応する復号ゲイン補正量Δ1と範囲R2に対応する復号ゲイン補正量Δ2を得て、さらに、第2VQ符号idx34に対して第2VQ復号を行い、範囲R3に対応する復号ゲイン補正量Δ3と範囲R4に対応する復号ゲイン補正量Δ4を得る。各VQ復号は、周知のベクトル量子化の復号方法により行われる。
 次に、範囲R1については、範囲R1についての復号ゲイン補正量である範囲R12に対応する復号ゲイン補正量Δ12及び範囲R1に対応する復号ゲイン補正量Δ1と、復号グローバルゲインg^とを加算して得られる補正ゲインg^+Δ12+Δ1と、復号正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,L(1)-1]の各サンプルの値と、を乗算して得られる信号系列を出力信号系列X^(ω) [ω∈{Lmin,…,L(1)-1}]として得る。すなわち、第1の範囲の出力信号系列X^(ω) [ω∈{Lmin,…,L(1)-1}]の各サンプルは式(D9)により求まる。
 また、範囲R2については、範囲R2についての復号ゲイン補正量である範囲R12に対応する復号ゲイン補正量Δ12及び範囲R2に対応する復号ゲイン補正量Δ2と、復号グローバルゲインg^とを加算して得られる補正ゲインg^+Δ12+Δ2と、復号正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{L(1),…,L(2)-1]の各サンプルの値と、を乗算して得られる信号系列を出力信号系列X^(ω) [ω∈{L(1),…,L(2)-1}]として得る。すなわち、範囲R2の出力信号系列X^(ω) [ω∈{L(1),…,L(2)-1}]の各サンプルは式(D10)により求まる。
 また、範囲R3については、範囲R3についての復号ゲイン補正量である範囲R34に対応する復号ゲイン補正量Δ34及び範囲R3に対応する復号ゲイン補正量Δ3と、復号グローバルゲインg^とを加算して得られる補正ゲインg^+Δ34+Δ3と、復号正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{L(2),…,L(3)-1]の各サンプルの値と、を乗算して得られる信号系列を出力信号系列X^(ω) [ω∈{L(2),…,L(3)-1}]として得る。すなわち、第3の範囲の出力信号系列X^(ω) [ω∈{L(2),…,L(3)-1}]の各サンプルは式(D11)により求まる。
X^(ω)=(g^+Δ34+Δ3) X^Q(ω)  (D11)
 また、範囲R4については、範囲R4についての復号ゲイン補正量である範囲R34の復号ゲイン補正量Δ34及び範囲R4の復号ゲイン補正量Δ4と、復号グローバルゲインg^とを加算して得られる補正ゲインg^+Δ34+Δ4と、復号正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{L(3),…,Lmax]の各サンプルの値と、を乗算して得られる信号系列を出力信号系列X^(ω) [ω∈{L(3),…,Lmax}]として得る。すなわち、範囲R4の出力信号系列X^(ω) [ω∈{L(3),…,Lmax}]の各サンプルは式(D12)により求まる。
X^(ω)=(g^+Δ34+Δ4) X^Q(ω)  (D12)
 [[復号信号系列生成処理の具体例2:3つの場合で同じ加算式を用いる例]]
 具体例2も、具体例1と同様に、入力されたゲイン補正量符号idxのビット数Uが、McとMc+MaとMc+Ma+Mbとの何れかである場合の例である。
 (a) 入力されたゲイン補正量符号idxのビット数UがMcである場合
 入力されたゲイン補正量符号idxのビット数UがMcである場合は、ゲイン補正量符号idxには第3VQ符号idx1234のみが含まれる。したがって、復号信号系列生成部250は、まず、第3VQ符号idx1234に対して第3VQ復号を行い、範囲R12に対応する復号ゲイン補正量Δ12と範囲R34に対応する復号ゲイン補正量Δ34を得る。復号ゲイン補正量を得る方法は具体例1と同様である。
 また、復号ゲイン補正量Δ1234のそれぞれを0とする。
 次に、範囲R1については、範囲R1についての復号ゲイン補正量である範囲R12に対応する復号ゲイン補正量Δ12及び範囲R1に対応する復号ゲイン補正量Δ1と、復号グローバルゲインg^とを加算して得られる補正ゲインg^+Δ12+Δ1と、復号正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,L(1)-1]の各サンプルの値と、を乗算して得られる信号系列を出力信号系列X^(ω) [ω∈{Lmin,…,L(1)-1}]として得る。すなわち、範囲R1の出力信号系列X^(ω) [ω∈{Lmin,…,L(1)-1}]の各サンプルは式(D9)により求まる。
 また、範囲R2については、範囲R2についての復号ゲイン補正量である範囲R12に対応する復号ゲイン補正量Δ12及び範囲R2に対応する復号ゲイン補正量Δ2と、復号グローバルゲインg^とを加算して得られる補正ゲインg^+Δ12+Δ2と、復号正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{L(1),…,L(2)-1]の各サンプルの値と、を乗算して得られる信号系列を出力信号系列X^(ω) [ω∈{L(1) ,…,L(2)-1]として得る。すなわち、範囲R2の出力信号系列X^(ω) [ω∈{L(1),…,L(2)-1]の各サンプルは式(D10)により求まる。
 また、範囲R3については、範囲R3についての復号ゲイン補正量である範囲R34に対応する復号ゲイン補正量Δ34及び範囲R3に対応する復号ゲイン補正量Δ3と、復号グローバルゲインg^とを加算して得られる補正ゲインg^+Δ34+Δ3と、復号正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{L(2),…,L(3)-1]の各サンプルの値と、を乗算して得られる信号系列を出力信号系列X^(ω) [ω∈{L(2),…,L(3)-1]として得る。すなわち、範囲R3の出力信号系列X^(ω) [ω∈{L(2),…,L(3)-1]の各サンプルは式(D11)により求まる。
 また、範囲R4については、範囲R4についての復号ゲイン補正量である範囲R34に対応する復号ゲイン補正量Δ34及び範囲R4に対応する復号ゲイン補正量Δ4と、復号グローバルゲインg^とを加算して得られる補正ゲインg^+Δ34+Δ4と、復号正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{L(3),…,Lmax]の各サンプルの値と、を乗算して得られる信号系列を出力信号系列X^(ω) [ω∈{L(3) ,…,Lmax]として得る。すなわち、範囲R4の出力信号系列X^(ω) [ω∈{L(3),…,Lmax]の各サンプルは式(D12)により求まる。
 (b) 入力されたゲイン補正量符号idxのビット数UがMc+Maである場合
 入力されたゲイン補正量符号idxのビット数UがMc+Maである場合は、ゲイン補正量符号idxには第3VQ符号idx1234と第1VQ符号idx12が含まれる。したがって、復号信号系列生成部250は、第3VQ符号idx1234に対して第3VQ復号を行い、範囲R12に対応する復号ゲイン補正量Δ12と範囲R34に対応する復号ゲイン補正量Δ34を得て、さらに、第1VQ符号idx12に対して第1VQ復号を行い、範囲R1に対応する復号ゲイン補正量Δ1と範囲R2に対応する復号ゲイン補正量Δ2を得る。復号ゲイン補正量を得る方法は具体例1と同様である。
 また、復号ゲイン補正量Δ34のそれぞれは、0とする。
 復号ゲイン補正量Δ12341234のそれぞれを得た後の、範囲R1から範囲R4の各範囲の出力信号系列を得る処理は、上記の(a)の場合と同じである。
 このようにビットが割り当てられていないゲイン補正量を0として復号グローバルゲインg^の補正を行うことは、対応するゲイン補正量がない範囲については補正を行わないことに対応するゲイン補正量を用いることと同義である。例えば、上記の「(a) 入力されたゲイン補正量符号idxのビット数UがMcである場合」では、範囲R1,R2,R3,R4が対応するゲイン補正量がない範囲である。
 (c) 入力されたゲイン補正量符号idxのビット数UがMc+Ma+Mbである場合
 入力されたゲイン補正量符号idxのビット数UがMc+Ma+Mbである場合は、ゲイン補正量符号idxには第3VQ符号idx1234と第1VQ符号idx12と第2VQ符号idx34が含まれる。したがって、復号信号系列生成部250は、第3VQ符号idx1234に対して第3VQ復号を行い、範囲R12に対応する復号ゲイン補正量Δ12と範囲R34に対応する復号ゲイン補正量Δ34を得て、さらに、第1VQ符号idx12に対して第1VQ復号を行い、範囲R1に対応する復号ゲイン補正量Δ1と範囲R2に対応する復号ゲイン補正量Δ2を得て、さらに、第2VQ符号idx34に対して第2VQ復号を行い、範囲R3に対応する復号ゲイン補正量Δ3と範囲R4に対応する復号ゲイン補正量Δ4を得る。復号ゲイン補正量を得る方法は具体例1と同様である。
 復号ゲイン補正量Δ12341234のそれぞれを得た後の、範囲R1から範囲R4の各範囲の出力信号系列を得る処理は、上記の(a)の場合と同じである。
 [[復号信号系列生成処理の具体例3:ゲイン補正量符号idxのビット数が半端な場合を含む例]]
 具体例3は、入力されたゲイン補正量符号idxのビット数UがMcとMc+MaとMc+Ma+Mb以外も含む場合、すなわち入力されたゲイン補正量符号idxのビット数Uが1以上の値の何れかである場合の例である。
 (a) 入力されたゲイン補正量符号idxのビット数Uが0より大きくMc以下である場合 (0<U≦Mc)
 入力されたゲイン補正量符号idxのビット数Uが0より大きくMc以下である場合は、ゲイン補正量符号idxには第3VQ符号idx1234のみが含まれる。したがって、復号信号系列生成部250は、まず、第3VQ符号idx1234に対して第3VQ復号を行い、範囲R12に対応する復号ゲイン補正量Δ12と範囲R34に対応する復号ゲイン補正量Δ34を得る。この場合は、1から2Uの全てのmcを区別できるUビットの部分が、ゲイン補正量符号idxとされている。例えば、U=1、Mc=2の場合であれば、idx1234(1)の{0,0}の2ビットのうち1ビット目である{0}、または、idx1234(2)の{1,0}の2ビットのうち1ビット目である{1}が第3VQ符号idx1234とされている。復号ゲイン補正量を得る方法は具体例1と同様である。
 また、復号ゲイン補正量Δ1234のそれぞれは、0とする。
 次に、範囲R1については、範囲R1についての復号ゲイン補正量である範囲R12に対応する復号ゲイン補正量Δ12及び範囲R1の復号ゲイン補正量Δ1と、復号グローバルゲインg^とを加算して得られる補正ゲインg^+Δ12+Δ1と、復号正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{Lmin,…,L(1)-1]の各サンプルの値と、を乗算して得られる信号系列を出力信号系列X^(ω) [ω∈{Lmin,…,L(1)-1}]として得る。すなわち、範囲R1の出力信号系列X^(ω) [ω∈{Lmin,…,L(1)-1}]の各サンプルは式(D9)により求まる。
 また、範囲R2については、範囲R2についての復号ゲイン補正量である範囲R12に対応する復号ゲイン補正量Δ12及び範囲R2に対応する復号ゲイン補正量Δ2と、復号グローバルゲインg^とを加算して得られる補正ゲインg^+Δ12+Δ2と、復号正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{L(1),…,L(2)-1]の各サンプルの値と、を乗算して得られる信号系列を出力信号系列X^(ω) [ω∈{L(1) ,…,L(2)-1]として得る。すなわち、範囲R2の出力信号系列X^(ω) [ω∈{L(1),…,L(2)-1]の各サンプルは式(D10)により求まる。
 また、範囲R3については、範囲R3についての復号ゲイン補正量である範囲R34に対応する復号ゲイン補正量Δ34及び範囲R3に対応する復号ゲイン補正量Δ3と、復号グローバルゲインg^とを加算して得られる補正ゲインg^+Δ34+Δ3と、復号正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{L(2),…,L(3)-1]の各サンプルの値と、を乗算して得られる信号系列を出力信号系列X^(ω) [ω∈{L(2),…,L(3)-1]として得る。すなわち、第3の範囲の出力信号系列X^(ω) [ω∈{L(2),…,L(3)-1]の各サンプルは式(D11)により求まる。
 また、範囲R4については、範囲R4についての復号ゲイン補正量である範囲R34に対応する復号ゲイン補正量Δ34及び範囲R4に対応する復号ゲイン補正量Δ4と、復号グローバルゲインg^とを加算して得られる補正ゲインg^+Δ34+Δ4と、復号正規化済み信号系列X^Q(ω) [ω∈{L(3),…,Lmax]の各サンプルの値と、を乗算して得られる信号系列を出力信号系列X^(ω) [ω∈{L(3) ,…,Lmax]として得る。すなわち、第4の範囲の出力信号系列X^(ω) [ω∈{L(3),…,Lmax]の各サンプルは式(D11)により求まる。
 (b) 入力されたゲイン補正量符号idxのビット数UがMcより大きくMc+Ma以下である場合
 (Mc<U≦Mc+Ma)
 入力されたゲイン補正量符号idxのビット数UがMcより大きくMc+Ma以下である場合は、ゲイン補正量符号idxには第3VQ符号idx1234と第1VQ符号idx12が含まれる。したがって、復号信号系列生成部250は、第3VQ符号idx1234に対して第3VQ復号を行い、範囲R12に対応する復号ゲイン補正量Δ12と範囲R34に対応する復号ゲイン補正量Δ34を得て、さらに、第1VQ符号idx12に対して第1VQ復号を行い、範囲R1に対応する復号ゲイン補正量Δ1と範囲R2に対応する復号ゲイン補正量Δ2を得る。この場合は、2U-Mc+1から2Maの範囲にある全てのmaを区別できるU-Mcビットの部分が第1VQ符号idx12とされている。復号ゲイン補正量を得る方法は具体例1と同様である。
 また、復号ゲイン補正量Δ34のそれぞれは、0とする。
 復号ゲイン補正量Δ12341234のそれぞれを得た後の、範囲R1から範囲R4の各範囲の出力信号系列を得る処理は、上記の(a)の場合と同じである。
 (c) 入力されたゲイン補正量符号idxのビット数UがMc+Maより大きい場合 (Mc+Ma<U)
 入力されたゲイン補正量符号idxのビット数UがMc+Maより大きい場合は、ゲイン補正量符号idxには第3VQ符号idx1234と第1VQ符号idx12と第2VQ符号idx34が含まれる。したがって、復号信号系列生成部250は、第3VQ符号idx1234に対して第3VQ復号を行い、範囲R12に対応する復号ゲイン補正量Δ12と範囲R34に対応する復号ゲイン補正量Δ34を得て、さらに、第1VQ符号idx12に対して第1VQ復号を行い、範囲R1に対応する復号ゲイン補正量Δ1と範囲R2に対応する復号ゲイン補正量Δ2を得て、さらに、第2VQ符号idx34に対して第2VQ復号を行い、範囲R3に対応する復号ゲイン補正量Δ3と範囲R4に対応する復号ゲイン補正量Δ4を得る。この場合は、2U-Mc-Ma+1から2Mbの範囲にある全てのmbを区別できるU-Mc-Maビットの部分が第2VQ符号idx34とされている。
 復号ゲイン補正量Δ12341234のそれぞれを得た後の、範囲R1から範囲R4の各範囲の出力信号系列を得る処理は、上記の(a)の場合と同じである。
 なお、各ベクトル量子化の復号で用いるゲイン補正量の候補をひとつのゲイン補正量コードブックに格納しておき、1回のベクトル量子化の復号でゲイン補正量を生成するようにしてもよい。
 区分された範囲の個数は、2Dであるとする。2D個の区分された範囲を2k個ずつ纏めた範囲の個数は、2D/2k=2D-kである。したがって、区分された範囲及び区分された範囲を2k個(kは1からD-1までの各整数)ずつ纏めた範囲の個数は、2D+Σd=1 D-1D-dであり、合計でΣd=1 Dd=2D+Σd=1 D-1D-dである。以下、A=Σd=1 Ddとする。
 この場合、ゲイン補正量候補ベクトルは、A個のゲイン補正量の候補で構成されているとする。2D個の区分された範囲及びこれらの2D個の区分された範囲を2k個(kは1からD-1までの各整数)ずつ纏めた範囲は、それぞれゲイン補正量候補ベクトルを構成するA個のゲイン補正量の候補に対応付けされているものとする。
 上記のD=2,k=1であり、[[復号信号系列生成処理の具体例2:3つの場合で同じ加算式を用いる例]]の「(c) 入力されたゲイン補正量符号idxのビット数UがMc+Ma+Mbである場合」の例では、A=Σd=1 2d=2+4=6となり、インデックスidx(m)のゲイン補正量候補ベクトル(Δ12(m),Δ34(m),Δ1(m),Δ2(m),Δ3(m),Δ4(m))は、6個のゲイン補正量の候補Δ12(m),Δ34(m),Δ1(m),Δ2(m),Δ3(m),Δ4(m)で構成されている。ゲイン補正量の候補Δ12(m),Δ34(m),Δ1(m),Δ2(m),Δ3(m),Δ4(m)は、それぞれ範囲R12,R34,R1,R2,R3,R4に対応している。
 ゲイン補正量コードブックには、複数のゲイン補正量候補ベクトルが格納されている。上記の例では、例えば2Me個のゲイン補正量候補ベクトル(Δ12(m),Δ34(m),Δ1(m),Δ2(m),Δ3(m),Δ4(m))[m=1,…,2Me]が、ゲイン補正量コードブックに格納されている。Meは、2以上の整数である。
 この場合、復号信号系列生成部250は、ゲイン補正量コードブックに格納された複数のゲイン補正量候補ベクトルの中から、入力されたゲイン補正量符号idxで特定されるゲイン補正量候補ベクトルを選択する。この選択されたゲイン補正量候補ベクトルを構成するゲイン補正量を用いて、復号グローバルゲインの補正を行う。
 [復号信号系列生成部250の変形例]
 復号信号系列生成部250は、式(D7)、式(D8)にそれぞれ代えて式(D17)、式(D18)に基づいて、出力信号系列X^(ω)を求めてもよい。
X^(ω)=(g^+s12Δ12) X^Q(ω)  (D17)
X^(ω)=(g^+s34Δ34) X^Q(ω)  (D18)
 s12及びs34は、例えば以下の式のように定義される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000036
 また、復号信号系列生成部250は、式(D9)、式(D10)、式(D11)、式(D12)にそれぞれ代えて式(D19)、式(D20)、式(D21)、式(D22)に基づいて、出力信号系列X^(ω)を求めてもよい。
X^(ω)=(g^+s12Δ12+s1Δ1) X^Q(ω)  (D19)
X^(ω)=(g^+s12Δ12+s2Δ2) X^Q(ω)  (D20)
X^(ω)=(g^+s34Δ34+s3Δ3) X^Q(ω)  (D21)
X^(ω)=(g^+s34Δ34+s4Δ4) X^Q(ω)  (D22)
 s1及びs2は、例えば以下の式のように定義される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000037
 また、s3及びs4は、例えば以下の式のように定義される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000038
 このように、復号グローバルゲインg^を、各区分された範囲についての複数個のゲイン補正量のそれぞれと、復号正規化済み信号系列X^Q(ω)の全てのサンプルの値の二乗和をそのそれぞれのゲイン補正量に対応する範囲内の全てのサンプルの値の二乗和で除算した値とを乗算した値で各区分された範囲ごとに補正してもよい。
 また、復号信号系列生成部250は、式(D9)、式(D10)、式(D11)、式(D12)にそれぞれ代えて式(D23)、式(D24)、式(D25)、式(D26)に基づいて、出力信号系列X^(ω)を求めてもよい。
X^(ω)=(g^+s112+Δ1)) X^Q(ω)  (D23)
X^(ω)=(g^+s212+Δ2)) X^Q(ω)  (D24)
X^(ω)=(g^+s334+Δ3)) X^Q(ω)  (D25)
X^(ω)=(g^+s434+Δ4)) X^Q(ω)  (D26)
 このように、復号グローバルゲインg^を、各区分された範囲についての複数個のゲイン補正量を加算した値と、復号正規化済み信号系列X^Q(ω)の全てのサンプルの値の二乗和を各区分された範囲内の全てのサンプルの値の二乗和で除算した値とを乗算した値で各区分された範囲ごとに補正してもよい。
 なお、s12,s34,s1,s2,s3,s4を、それぞれ以下の式のように定義してもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000039
 c12は、範囲R12のサンプルのエネルギーが所定値よりも大きいサンプルの個数である。c34は、範囲R34のサンプルのエネルギーが所定値よりも大きいサンプルの個数である。c1234は、範囲R1234のサンプルのエネルギーが所定値よりも大きいサンプルの個数である。c1は、範囲R1のサンプルのエネルギーが所定値よりも大きいサンプルの個数である。c2は、範囲R2のサンプルのエネルギーが所定値よりも大きいサンプルの個数である。c3は、範囲R3のサンプルのエネルギーが所定値よりも大きいサンプルの個数である。c4は、範囲R4のサンプルのエネルギーが所定値よりも大きいサンプルの個数である。
 この場合、復号グローバルゲインg^は、各区分された範囲についての複数個のゲイン補正量のそれぞれと、復号正規化済み信号系列X^Q(ω)のサンプルのエネルギーが所定値よりも大きいサンプルの個数をそのそれぞれのゲイン補正量に対応する範囲内のサンプルのエネルギーが上記所定値よりも大きいサンプルの個数で除算した値とを乗算した値で補正されることになる。また、復号グローバルゲインg^は、各区分された範囲についての複数個のゲイン補正量を加算した値と、復号正規化済み信号系列X^Q(ω)のサンプルのエネルギーが所定値よりも大きいサンプルの個数を各区分された範囲内のサンプルのエネルギーが上記所定値よりも大きいサンプルの個数で除算した値とを乗算した値で各区分された範囲ごとに補正されることになる。
 <時間領域変換部270>
 必要に応じて備える時間領域変換部270には、出力信号系列X^(ω)が入力される。時間領域変換部270は、出力信号系列X^(ω)に対して周波数-時間変換を適用して、フレーム単位の時間領域信号系列zF(t)を出力する。周波数-時間変換方法は、周波数領域変換部101で用いられた時間-周波数変換方法に対応する逆変換である。上述の例であれば、ここでの周波数-時間変換方法は、IMDCT(Inverse Modified Discrete Cosine Transform)またはIDCT(Inverse Discrete Cosine Transform)である。
 《第2実施形態》
 第2実施形態は、ゲイン補正量符号idxに、正規化信号符号の余剰ビットを用いる形態である。
 正規化信号符号化部120が[背景技術]欄で説明した正規化部102と量子化部103とゲイン制御部104により構成される場合などでは、消費ビット数が規定ビット数より少なくなる場合がある。
 第2実施形態の符号化装置1では、正規化信号符号化部120が、規定ビット数から消費ビット数を減算して得られる余剰ビット数Uをゲイン補正量符号化部140に対して出力するようにする。また、ゲイン補正量符号化部140は、入力された余剰ビット数Uに基づいて、Uビットのゲイン補正量符号idxを出力するようにする。具体的には、ゲイン補正量符号化部140で用いるゲイン補正量の候補数Mを2Uとし、ゲイン補正量符号idxをUビットとすればよい。
 第2実施形態の復号装置2では、正規化信号復号部107が、正規化信号符号のビット数の最大値として規定されている規定ビット数から実際の正規化信号符号のビット数である消費ビット数を減算して得られる余剰ビット数Uをゲイン補正量復号部230に対して出力するようにする。また、ゲイン補正量復号部230は入力されたUビットのゲイン補正量符号idxを復号できるようにする。具体的には、ゲイン補正量復号部230で用いるゲイン補正量コードブックに含まれるゲイン補正量の候補数Mを2Uとし、ゲイン補正量符号idxをUビットとすればよい。
 第2実施形態の符号化装置1及び復号装置2によれば、正規化信号符号のために用意されたものの実際には正規化信号符号には用いられなかったビットをゲイン補正量符号idxに用いることで、与えられたビットを有効に活用した符号化及び復号を行うことが可能となる。
 《第3実施形態》
 第3実施形態は、区分された範囲の数Nに対応する情報を符号化装置1から復号装置2に伝える例である。
 符号化装置1の区分部150は、何らかの基準や区分部150の外から伝えられた情報により区分後の範囲数Nを決定し、区分後の範囲の数がNとなるように区分処理を行う。符号化装置1の区分部150は、区分後の範囲の数であるNを特定できる補助符号も出力する。復号装置2の区分部260には、補助符号が入力され、区分後の範囲の数が補助符号により特定される数Nとなるように、区分処理を行なう。
 以上の各実施形態の他、本発明である符号化装置、符号化方法、復号装置、復号方法は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。また、上記実施形態において説明した処理は、記載の順に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されるとしてもよい。
 また、上記符号化装置/上記復号装置における処理機能をコンピュータによって実現する場合、符号化装置/復号装置が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。そして、このプログラムをコンピュータで実行することにより、上記符号化装置/上記復号装置における処理機能がコンピュータ上で実現される。
 この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等どのようなものでもよい。
 また、この形態では、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させることにより、符号化装置、復号装置を構成することとしたが、これらの処理内容の少なくとも一部をハードウェア的に実現することとしてもよい。

Claims (32)

  1.  複数の入力信号サンプルにより構成される、フレーム単位の入力信号系列を符号化する符号化方法において、
     上記入力信号系列に含まれる各入力信号サンプルが正規化された信号による系列を符号化して得られる正規化信号符号と、上記正規化信号符号に対応する量子化正規化済み信号系列とを得る正規化信号符号化ステップと、
     上記入力信号系列に対応するゲインである量子化グローバルゲインと、上記量子化グローバルゲインに対応するグローバルゲイン符号とを得るグローバルゲイン符号化ステップと、
     上記量子化正規化済み信号系列を予め定められたN個(N=2Dであり、Dは2以上の整数)の範囲に区分し、各上記区分された範囲についての複数個のゲイン補正量で上記量子化グローバルゲインを上記各区分された範囲ごとに補正して得られるゲインと上記量子化正規化済み信号系列の各サンプルの値とを乗算して得られる信号系列と上記入力信号系列との相関が最大又は誤差が最小となるゲイン補正量を特定するためのゲイン補正量符号を得るゲイン補正量符号化ステップと、
     を有し、
     上記ゲイン補正量符号化ステップは、各上記区分された範囲に対応するゲイン補正量と上記区分された範囲を2k個(kは1からD-1までの各整数)ずつ纏めた範囲に対応するゲイン補正量とのうち範囲に含まれる上記区分された範囲の個数が多い範囲に対応するゲイン補正量に優先してビットを割り当てるビット割当ステップを含み、
     各上記区分された範囲に対応するゲイン補正量と上記区分された範囲を2k個ずつ纏めた範囲に対応するゲイン補正量とのうち上記ビット割当ステップでビットが割り当てられたゲイン補正量は、上記ゲイン補正量符号に対応するゲイン補正量であり、
     各上記区分された範囲に対応するゲイン補正量と上記区分された範囲を2k個ずつ纏めた範囲に対応するゲイン補正量とのうち上記ビット割当ステップでビットが割り当てられなかったゲイン補正量は、補正を行わないことに対応するゲイン補正量である、
     符号化方法。
  2.  複数の入力信号サンプルにより構成される、フレーム単位の入力信号系列を符号化する符号化方法において、
     上記入力信号系列に含まれる各入力信号サンプルが正規化された信号による系列を符号化して得られる正規化信号符号と、上記正規化信号符号に対応する量子化正規化済み信号系列とを得る正規化信号符号化ステップと、
     上記入力信号系列に対応するゲインである量子化グローバルゲインと、上記量子化グローバルゲインに対応するグローバルゲイン符号とを得るグローバルゲイン符号化ステップと、
     上記量子化正規化済み信号系列を予め定められたN個(N=2Dであり、Dは2以上の整数)の範囲に区分し、各上記区分された範囲に対応するゲイン補正量と上記区分された範囲を2k個(kは1からD-1までの各整数)ずつ纏めた範囲に対応するゲイン補正量とのうち範囲に含まれる上記区分された範囲の個数が多い範囲に対応するゲイン補正量に優先してビットを割り当て、上記ビットが割り当てられた、各上記区分された範囲についての複数個のゲイン補正量で上記量子化グローバルゲインを上記各区分された範囲ごとに補正して得られるゲインと上記量子化正規化済み信号系列の各サンプルの値とを乗算して得られる信号系列と上記入力信号系列との相関が最大又は誤差が最小となるゲイン補正量を特定するためのゲイン補正量符号を得るゲイン補正量符号化ステップと、
     を有する符号化方法。
  3.  請求項1又は2に記載の符号化方法であって、
     上記ゲイン補正量符号化ステップにおけるN個の範囲への区分は、
     上記量子化正規化済み信号系列の第nの範囲(nは1からN-1までの各整数)を、
    (a)上記量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルの値の二乗和と、上記量子化正規化済み信号系列の全てのサンプルの値の二乗和のN分のnと、が最も近付くように、
    または、
    (b)上記量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルの値の絶対値和と、上記量子化正規化済み信号系列の全てのサンプルの値の絶対値和のN分のnと、が最も近付くように、
    または、
    (c)上記量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までのサンプル数の合計が、上記量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルの値の二乗和が上記量子化正規化済み信号系列の全てのサンプルの値の二乗和のN分のn以上となる最小のサンプル数になるように、
    または、
    (d)上記量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までのサンプル数の合計が、上記量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルの値の絶対値和が上記量子化正規化済み信号系列の全てのサンプルの値の絶対値和のN分のn以上となる最小のサンプル数になるように、
    または、
    (e)上記量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までのサンプル数の合計が、上記量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルの値の二乗和が上記量子化正規化済み信号系列の全てのサンプルの値の二乗和のN分のn以下となる最大のサンプル数になるように、
    または、
    (f)上記量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までのサンプル数の合計が、上記量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルの値の絶対値和が上記量子化正規化済み信号系列の全てのサンプルの値の絶対値和のN分のn以下となる最大のサンプル数になるように、
    求め、
     上記量子化正規化済み信号系列のうちの第1の範囲から第N-1の範囲以外の範囲を、上記量子化正規化済み信号系列の第Nの範囲とすることで、上記量子化正規化済み信号系列をN個の範囲に区分することにより行なわれる、
     符号化方法。
  4.  請求項1又は2に記載の符号化方法であって、
     上記ゲイン補正量符号化ステップにおけるN個の範囲への区分は、
     上記量子化正規化済み信号系列の第nの範囲(nは1からN-1までの各整数)を、
    (a)上記量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数と、上記量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが上記所定値より大きいサンプルの個数のN分のnと、が最も近付くように、
    または、
    (b)上記量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルのうちサンプルの絶対値が所定値より大きいサンプルの個数と、上記量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルのうちサンプルの絶対値が所定値より大きいサンプルの個数のN分のnと、が最も近付くように、
    または、
    (c)上記量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数の合計が、上記量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが上記所定値より大きいサンプルの個数のN分のn以上となる最小のサンプル数となるように、
    または、
    (d)上記量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルのうちサンプルの絶対値が所定値より大きいサンプルの個数の合計が、上記量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルのうちサンプルの絶対値が上記所定値より大きいサンプルの個数のN分のn以上となる最小のサンプル数となるように、
    または、
    (e)上記量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数の合計が、上記量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが上記所定値より大きいサンプルの個数のN分のn以下となる最大のサンプル数となるように、
    または、
    (f)上記量子化正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルのうちサンプルの絶対値が所定値より大きいサンプルの個数の合計が、上記量子化正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルのうちサンプルの絶対値が上記所定値より大きいサンプルの個数のN分のn以下となる最大のサンプル数となるように、
    求め、
     上記量子化正規化済み信号系列のうちの第1の範囲から第N-1の範囲以外の範囲を、上記量子化正規化済み信号系列の第Nの範囲とすることで、上記量子化正規化済み信号系列をN個の範囲に区分することにより行なわれる、
     符号化方法。
  5.  請求項1から請求項4の何れかに記載の符号化方法であって、
     上記ビット割当ステップは、範囲に含まれる上記区分された範囲の個数が同じ範囲に対応するゲイン補正量については、聴覚的な重要度が高い範囲に対応するゲイン補正量に優先してビットを割り当てる、
     符号化方法。
  6.  請求項1から請求項4の何れかに記載の符号化方法であって、
     上記入力信号系列は周波数領域の信号系列であり、
     上記ビット割当ステップは、範囲に含まれる上記区分された範囲の個数が同じ範囲に対応するゲイン補正量については、周波数が低い範囲に対応するゲイン補正量に優先してビットを割り当てる、
     符号化方法。
  7.  請求項1から請求項6の何れかに記載の符号化方法であって、
     上記区分された範囲及び上記区分された範囲を2k個(kは1からD-1までの各整数)ずつ纏めた範囲のそれぞれには、複数個のゲイン補正量の候補が対応付けされており、
     上記ゲイン補正量符号化ステップは、上記複数個のゲイン補正量の候補の中から上記相関が最大又は誤差が最小となるゲイン補正量を特定するためのゲイン補正量符号を得るステップであり、
     範囲に含まれる上記区分された範囲の個数が多い範囲に対応するゲイン補正量の候補の絶対値の方が、その範囲に含まれる上記区分された範囲の個数よりも範囲に含まれる上記区分された範囲の個数が少ない範囲に対応するゲイン補正量の候補の絶対値よりも大きい、
     符号化方法。
  8.  請求項1から請求項6の何れかに記載の符号化方法であって、
     上記区分された範囲及び上記区分された範囲を2k個(kは1からD-1までの各整数)ずつ纏めた範囲は、aを2以上の整数として、a個の範囲で構成されるグループに分割されており、各グループを構成するa個の範囲は区分された範囲の個数が同じ範囲であり、
     ゲイン補正量候補ベクトルは、a個のゲイン補正量の候補で構成されており、
     各上記分割されたグループを構成するa個の範囲は、それぞれゲイン補正量候補ベクトルを構成するa個のゲイン補正量の候補に対応付けされており、
     上記ゲイン補正量符号化ステップは、複数のゲイン補正量候補ベクトルの中から上記誤差を最小にするゲイン補正量候補ベクトルを各上記グループごとに特定するためのゲイン補正量符号を得るステップであり、
     符号帳には、a個の値で構成される正規化ゲイン補正量候補ベクトルが複数格納されており、
     上記複数のゲイン補正量候補ベクトルは、上記符号帳に格納された正規化ゲイン補正量候補ベクトルを構成するa個の値のそれぞれに範囲の大きさごとに定められた所定の係数を乗算することにより得られたa個の値により構成されるベクトルであり、
     範囲に含まれる上記区分された範囲の個数が多い範囲に対応する所定の係数の絶対値の方が、その範囲に含まれる上記区分された範囲の個数よりも範囲に含まれる上記区分された範囲の個数が少ない範囲に対応する所定の係数の絶対値よりも大きい、
     符号化方法。
  9.  請求項1から請求項6の何れかに記載の符号化方法であって、
     ゲイン補正量候補ベクトルは、A=Σd=1 Ddとして、A個のゲイン補正量の候補で構成されており、
     上記区分された範囲及び上記区分された範囲を2k個(kは1からD-1までの各整数)ずつ纏めた範囲は、それぞれゲイン補正量候補ベクトルを構成するA個のゲイン補正量の候補に対応付けされており、
     ゲイン補正量コードブックには、複数のゲイン補正量候補ベクトルが格納されており、
     上記ゲイン補正量符号化ステップは、上記ゲイン補正量コードブックに格納された複数のゲイン補正量候補ベクトルの中から上記誤差を最小にするゲイン補正量候補ベクトルを特定するゲイン補正量符号を得るステップであり、
     範囲に含まれる上記区分された範囲の個数が多い範囲に対応するゲイン補正量の候補の絶対値の方が、その範囲に含まれる上記区分された範囲の個数よりも範囲に含まれる上記区分された範囲の個数が少ない範囲に対応するゲイン補正量の候補の絶対値よりも大きい、
     符号化方法。
  10.  請求項1から請求項6の何れかに記載の符号化方法であって、
     上記補正して得られるゲインは、上記各区分された範囲についての複数個のゲイン補正量のそれぞれと、上記量子化正規化済み信号系列の全てのサンプル値の二乗和をそのそれぞれのゲイン補正量に対応する範囲内の全てのサンプルの値の二乗和で除算した値とを乗算した値で上記量子化グローバルゲインを上記各区分された範囲ごとに補正して得られる値である、
     符号化方法。
  11.  請求項1から請求項6の何れかに記載の符号化方法であって、
     上記補正して得られるゲインは、上記各区分された範囲についての複数個のゲイン補正量のそれぞれと、上記量子化正規化済み信号系列のサンプルのエネルギーが所定値よりも大きいサンプルの個数をそのそれぞれのゲイン補正量に対応する範囲内のサンプルのエネルギーが上記所定値よりも大きいサンプルの個数で除算した値とを乗算した値で上記量子化グローバルゲインを補正して得られる値である、
     符号化方法。
  12.  請求項1から請求項6の何れかに記載の符号化方法であって、
     上記補正して得られるゲインは、上記各区分された範囲についての複数個のゲイン補正量を加算した値と、上記量子化正規化済み信号系列の全てのサンプル値の二乗和を上記各区分された範囲内の全てのサンプルの値の二乗和で除算した値とを乗算した値で上記量子化グローバルゲインを上記各区分された範囲ごとに補正して得られる値である、
     符号化方法。
  13.  請求項1から請求項6の何れかに記載の符号化方法であって、
     上記補正して得られるゲインは、上記各区分された範囲についての複数個のゲイン補正量を加算した値と、上記量子化正規化済み信号系列のサンプルのエネルギーが所定値よりも大きいサンプルの個数を上記各区分された範囲内のサンプルのエネルギーが上記所定値よりも大きいサンプルの個数で除算した値とを乗算した値で上記量子化グローバルゲインを上記各区分された範囲ごとに補正して得られる値である、
     符号化方法。
  14.  フレーム単位の符号を復号して出力信号系列を得る復号方法において、
     上記符号に含まれる正規化信号符号を復号して復号正規化済み信号系列を得る正規化信号復号ステップと、
     上記符号に含まれるグローバルゲイン符号を復号して復号グローバルゲインを得るグローバルゲイン復号ステップと、
     上記復号正規化済み信号系列を予め定められたN個(N=2Dであり、Dは2以上の整数)の範囲に区分し、各上記区分された範囲についての複数個のゲイン補正量で上記復号グローバルゲインを上記各区分された範囲ごとに補正して得られるゲインと上記復号正規化済み信号系列の各サンプルの値とを乗算して得られる信号系列を出力信号系列として得る復元ステップと、
     を有し、
     上記符号に含まれる上記ゲイン補正量符号は、各上記区分された範囲に対応するゲイン補正量と上記区分された範囲を2k個(kは1からD-1までの各整数)ずつ纏めた範囲に対応するゲイン補正量とのうち範囲に含まれる上記区分された範囲の個数が多い範囲に対応するゲイン補正量に対して優先的にビットが割り当てるという基準に基づいてビットが割り当てられたゲイン補正量を特定するものであり、
     上記復元ステップにおいて、上記区分された範囲と上記区分された範囲を2k個纏めた範囲とのうち対応するゲイン補正量がある範囲については、上記ゲイン補正量符号を復号して得たゲイン補正量を用い、
     上記復元ステップにおいて、上記区分された範囲と上記区分された範囲を2k個纏めた範囲とのうち対応するゲイン補正量がない範囲については、補正を行わないことに対応するゲイン補正量を用いる、
     復号方法。
  15.  フレーム単位の符号を復号して出力信号系列を得る復号方法において、
     上記符号に含まれる正規化信号符号を復号して復号正規化済み信号系列を得る正規化信号復号ステップと、
     上記符号に含まれるグローバルゲイン符号を復号して復号グローバルゲインを得るグローバルゲイン復号ステップと、
     上記復号正規化済み信号系列を予め定められたN個(N=2Dであり、Dは2以上の整数)の範囲に区分し、上記符号に含まれるゲイン補正量符号を復号して得た各上記区分された範囲についての複数個のゲイン補正量で上記復号グローバルゲインを上記各区分された範囲ごとに補正して得られるゲインと上記復号正規化済み信号系列の各サンプルの値とを乗算して得られる信号系列を出力信号系列として得る復元ステップと、
     を有し、
     上記ゲイン補正量符号は、各上記区分された範囲に対応するゲイン補正量と上記区分された範囲を2k個(kは1からD-1までの各整数)ずつ纏めた範囲に対応するゲイン補正量とのうち範囲に含まれる上記区分された範囲の個数が多い範囲に対応するゲイン補正量に対して優先的にビットが割り当てるという基準に基づいてビットが割り当てられたゲイン補正量を特定するものである、
     復号方法。
  16.  請求項14又は15に記載の復号方法であって、
     上記復元ステップにおけるN個の範囲への区分は、
     上記復号正規化済み信号系列の第nの範囲(nは1からN-1までの各整数)を、
    (a)上記復号正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルの値の二乗和と、上記復号正規化済み信号系列の全てのサンプルの値の二乗和のN分のnと、が最も近付くように、
    または、
    (b)上記復号正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルの値の絶対値和と、上記復号正規化済み信号系列の全てのサンプルの値の絶対値和のN分のnと、が最も近付くように、
    または、
    (c)上記復号正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までのサンプル数の合計が、上記復号正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルの値の二乗和が上記復号正規化済み信号系列の全てのサンプルの値の二乗和のN分のn以上となる最小のサンプル数になるように、
    または、
    (d)上記復号正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までのサンプル数の合計が、上記復号正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルの値の絶対値和が上記復号正規化済み信号系列の全てのサンプルの値の絶対値和のN分のn以上となる最小のサンプル数になるように、
    または、
    (e)上記復号正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までのサンプル数の合計が、上記復号正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルの値の二乗和が上記量子化正規化済み信号系列の全てのサンプルの値の二乗和のN分のn以下となる最大のサンプル数になるように、
    または、
    (f)上記復号正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までのサンプル数の合計が、上記復号正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルの値の絶対値和が上記復号正規化済み信号系列の全てのサンプルの値の絶対値和のN分のn以下となる最大のサンプル数になるように、
    求め、
     上記復号正規化済み信号系列のうちの第1の範囲から第N-1の範囲以外の範囲を、上記復号正規化済み信号系列の第Nの範囲とすることで、上記復号正規化済み信号系列をN個の範囲に区分することにより行なわれる、
     復号方法。
  17.  請求項15又は16に記載の復号方法であって、
     上記復元ステップにおけるN個の範囲への区分は、
     上記復号正規化済み信号系列の第nの範囲(nは1からN-1までの整数)を、
    (a)上記復号正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数と、上記復号正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが上記所定値より大きいサンプルの個数のN分のnと、が最も近付くように、
    または、
    (b)上記復号正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルのうちサンプルの絶対値が所定値より大きいサンプルの個数と、上記復号正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルのうちサンプルの絶対値が所定値より大きいサンプルの個数のN分のnと、が最も近付くように、
    または、
    (c)上記復号正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数が、上記復号正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが上記所定値より大きいサンプルの個数のN分のn以上となる最小のサンプル数となるように、
    または、
    (d)上記復号正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルのうちサンプルの絶対値が所定値より大きいサンプルの個数が、上記復号正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルのうちサンプルの絶対値が上記所定値より大きいサンプルの個数のN分のn以上となる最小のサンプル数となるように、
    または、
    (e)上記復号正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが所定値より大きいサンプルの個数が、上記復号正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルのうちサンプルのエネルギーが上記所定値より大きいサンプルの個数のN分のn以下となる最大のサンプル数となるように、
    または、
    (f)上記復号正規化済み信号系列の第1の範囲から第nの範囲までに含まれる全てのサンプルのうちサンプルの絶対値が所定値より大きいサンプルの個数が、上記復号正規化済み信号系列に含まれる全てのサンプルのうちサンプルの絶対値が上記所定値より大きいサンプルの個数のN分のn以下となる最大のサンプル数となるように、
    求め、
     上記復号正規化済み信号系列のうちの第1の範囲から第N-1の範囲以外の範囲を、上記復号正規化済み信号系列の第Nの範囲とすることで、上記復号正規化済み信号系列をN個の範囲に区分することにより行なわれる、
     復号方法。
  18.  請求項14から請求項17の何れかに記載の復号方法であって、
     上記ゲイン補正量符号は、範囲に含まれる上記区分された範囲の個数が同じ範囲に対応するゲイン補正量については、聴覚的な重要度が高い範囲に対応するゲイン補正量に優先してビットを割り当てるという基準に更に基づいてビットが割り当てられたゲイン補正量を特定するものである、
     復号方法。
  19.  請求項14から請求項17の何れかに記載の復号方法であって、
     上記出力信号系列は周波数領域の信号系列であり、
     上記ゲイン補正量符号は、範囲に含まれる上記区分された範囲の個数が同じ範囲に対応するゲイン補正量については、周波数が低い範囲に対応するゲイン補正量に優先してビットを割り当てるという基準に更に基づいてビットが割り当てられたゲイン補正量を特定するものである、
     復号方法。
  20.  請求項14から請求項19の何れかに記載の復号方法であって、
     範囲に含まれる上記区分された範囲の個数が多い範囲に対応するゲイン補正量の候補の絶対値の方が、その範囲に含まれる上記区分された範囲の個数よりも範囲に含まれる上記区分された範囲の個数が少ない範囲に対応するゲイン補正量の候補の絶対値よりも大きい、
     復号方法。
  21.  請求項14から請求項19の何れかに記載の復号方法であって、
     上記区分された範囲及び上記区分された範囲を2k個(kは1からD-1までの各整数)ずつ纏めた範囲は、aを2以上の整数として、a個の範囲で構成されるグループに分割されており、各グループを構成するa個の範囲は範囲に含まれる上記区分された範囲の個数が同じ範囲であり、
     ゲイン補正量候補ベクトルは、a個のゲイン補正量の候補で構成されており、
     各上記分割されたグループを構成するa個の範囲は、それぞれゲイン補正量候補ベクトルを構成するa個のゲイン補正量の候補に対応付けされており、
     上記復号ステップは、複数のゲイン補正量候補ベクトルの中から上記符号に含まれるゲイン補正量符号により特定されるゲイン補正量候補ベクトルを選択し、その選択されたゲイン補正量候補ベクトルを構成するゲイン補正量を用いて上記復号グローバルゲインの補正を行うステップであり、
     符号帳には、a個の値で構成される正規化ゲイン補正量候補ベクトルが複数格納されており、
     上記複数のゲイン補正量候補ベクトルは、上記符号帳に格納された正規化ゲイン補正量候補ベクトルを構成するa個の値のそれぞれに範囲の大きさごとに定められた所定の係数を乗算することにより得られたa個の値により構成されるベクトルであり、
     範囲に含まれる上記区分された範囲の個数が多い範囲に対応する所定の係数の絶対値の方が、その範囲に含まれる上記区分された範囲の個数よりも範囲に含まれる上記区分された範囲の個数が少ない範囲に対応する所定の係数の絶対値よりも大きい、
     復号方法。
  22.  請求項14から請求項19の何れかに記載の復号方法であって、
     ゲイン補正量候補ベクトルは、A=Σd=1 Ddとして、A個のゲイン補正量の候補で構成されており、
     上記区分された範囲及び上記区分された範囲を2k個(kは1からD-1までの各整数)ずつ纏めた範囲は、それぞれゲイン補正量候補ベクトルを構成するA個のゲイン補正量の候補に対応付けされており、
     ゲイン補正量コードブックには、複数のゲイン補正量候補ベクトルが格納されており、
     上記復号ステップは、上記ゲイン補正量コードブックに格納された複数のゲイン補正量候補ベクトルの中から上記符号に含まれるゲイン補正量符号により特定されるゲイン補正量候補ベクトルを選択し、その選択されたゲイン補正量候補ベクトルを構成するゲイン補正量を用いて上記復号グローバルゲインの補正を行うステップを含み、
     範囲に含まれる上記区分された範囲の個数が多い範囲に対応するゲイン補正量の候補の絶対値の方が、その範囲に含まれる上記区分された範囲の個数よりも範囲に含まれる上記区分された範囲の個数が少ない範囲に対応するゲイン補正量の候補の絶対値よりも大きい、
     復号方法。
  23.  請求項14から請求項19の何れかに記載の復号方法であって、
     上記補正して得られるゲインは、上記各区分された範囲についての複数個のゲイン補正量のそれぞれと、上記復号正規化済み信号系列の全てのサンプル値の二乗和をそのそれぞれのゲイン補正量に対応する範囲内の全てのサンプルの値の二乗和で除算した値とを乗算した値で上記復号グローバルゲインを上記各区分された範囲ごとに補正して得られる値である、
     復号方法。
  24.  請求項14から請求項19のいずれかに記載の復号方法であって、
     上記補正して得られるゲインは、上記各区分された範囲についての複数個のゲイン補正量のそれぞれと、上記復号正規化済み信号系列のサンプルのエネルギーが所定値よりも大きいサンプルの個数をそのそれぞれのゲイン補正量に対応する範囲内のサンプルのエネルギーが上記所定値よりも大きいサンプルの個数で除算した値とを乗算した値で上記復号グローバルゲインを補正して得られる値である、
     復号方法。
  25.  請求項14から請求項19の何れかに記載の復号方法であって、
     上記補正して得られるゲインは、上記各区分された範囲についての複数個のゲイン補正量を加算した値と、上記復号正規化済み信号系列の全てのサンプル値の二乗和を上記各区分された範囲内の全てのサンプルの値の二乗和で除算した値とを乗算した値で上記復号グローバルゲインを上記各区分された範囲ごとに補正して得られる値である、
     復号方法。
  26.  請求項14から請求項19の何れかに記載の復号方法であって、
     上記補正して得られるゲインは、上記各区分された範囲についての複数個のゲイン補正量を加算した値と、上記復号正規化済み信号系列のサンプルのエネルギーが所定値よりも大きいサンプルの個数を上記各区分された範囲内のサンプルのエネルギーが上記所定値よりも大きいサンプルの個数で除算した値とを乗算した値で上記復号グローバルゲインを上記各区分された範囲ごとに補正して得られる値である、
     復号方法。
  27.  複数の入力信号サンプルにより構成される、フレーム単位の入力信号系列を符号化する符号化装置において、
     上記入力信号系列に含まれる各入力信号サンプルが正規化された信号による系列を符号化して得られる正規化信号符号と、上記正規化信号符号に対応する量子化正規化済み信号系列とを得る正規化信号符号化部と、
     上記入力信号系列に対応するゲインである量子化グローバルゲインと、上記量子化グローバルゲインに対応するグローバルゲイン符号とを得るグローバルゲイン符号化部と、
     上記量子化正規化済み信号系列を予め定められたN個(N=2Dであり、Dは2以上の整数)の範囲に区分し、各上記区分された範囲についての複数個のゲイン補正量で上記量子化グローバルゲインを上記各区分された範囲ごとに補正して得られるゲインと上記量子化正規化済み信号系列の各サンプルの値とを乗算して得られる信号系列と上記入力信号系列との相関が最大又は誤差が最小となるゲイン補正量を特定するためのゲイン補正量符号を得るゲイン補正量符号化部と、
     を備え、
     上記ゲイン補正量符号化部は、各上記区分された範囲に対応するゲイン補正量と上記区分された範囲を2k個(kは1からD-1までの各整数)ずつ纏めた範囲に対応するゲイン補正量とのうち範囲に含まれる上記区分された範囲の個数が多い範囲に対応するゲイン補正量に優先してビットを割り当てるビット割当部を含み、
     各上記区分された範囲に対応するゲイン補正量と上記区分された範囲を2k個ずつ纏めた範囲に対応するゲイン補正量とのうち上記ビット割当部でビットが割り当てられたゲイン補正量は、上記ゲイン補正量符号に対応するゲイン補正量であり、
     各上記区分された範囲に対応するゲイン補正量と上記区分された範囲を2k個ずつ纏めた範囲に対応するゲイン補正量とのうち上記ビット割当部でビットが割り当てられなかったゲイン補正量は、補正を行わないことに対応するゲイン補正量である、
     符号化装置。
  28.  複数の入力信号サンプルにより構成される、フレーム単位の入力信号系列を符号化する符号化装置において、
     上記入力信号系列に含まれる各入力信号サンプルが正規化された信号による系列を符号化して得られる正規化信号符号と、上記正規化信号符号に対応する量子化正規化済み信号系列とを得る正規化信号符号化部と、
     上記入力信号系列に対応するゲインである量子化グローバルゲインと、上記量子化グローバルゲインに対応するグローバルゲイン符号とを得るグローバルゲイン符号化部と、
     上記量子化正規化済み信号系列を予め定められたN個(N=2Dであり、Dは2以上の整数)の範囲に区分し、各上記区分された範囲に対応するゲイン補正量と上記区分された範囲を2k個(kは1からD-1までの各整数)ずつ纏めた範囲に対応するゲイン補正量とのうち範囲に含まれる上記区分された範囲の個数が多い範囲に対応するゲイン補正量に優先してビットを割り当て、上記ビットが割り当てられた、各上記区分された範囲についての複数個のゲイン補正量で上記量子化グローバルゲインを上記各区分された範囲ごとに補正して得られるゲインと上記量子化正規化済み信号系列の各サンプルの値とを乗算して得られる信号系列と上記入力信号系列との相関が最大又は誤差が最小となるゲイン補正量を特定するためのゲイン補正量符号を得るゲイン補正量符号化部と、
     を備える符号化装置。
  29.  フレーム単位の符号を復号して出力信号系列を得る復号装置において、
     上記符号に含まれる正規化信号符号を復号して復号正規化済み信号系列を得る正規化信号復号部と、
     上記符号に含まれるグローバルゲイン符号を復号して復号グローバルゲインを得るグローバルゲイン復号部と、
     上記復号正規化済み信号系列を予め定められたN個(N=2Dであり、Dは2以上の整数)の範囲に区分し、各上記区分された範囲についての複数個のゲイン補正量で上記復号グローバルゲインを上記各区分された範囲ごとに補正して得られるゲインと上記復号正規化済み信号系列の各サンプルの値とを乗算して得られる信号系列を出力信号系列として得る復元部と、
     を備え、
     上記符号に含まれる上記ゲイン補正量符号は、各上記区分された範囲に対応するゲイン補正量と上記区分された範囲を2k個(kは1からD-1までの各整数)ずつ纏めた範囲に対応するゲイン補正量とのうち範囲に含まれる上記区分された範囲の個数が多い範囲に対応するゲイン補正量に対して優先的にビットが割り当てるという基準に基づいてビットが割り当てられたゲイン補正量を特定するものであり、
     上記復元部は、上記区分された範囲と上記区分された範囲を2k個纏めた範囲とのうち対応するゲイン補正量がある範囲については、上記ゲイン補正量符号を復号して得たゲイン補正量を用い、
     上記復元部は、上記区分された範囲と上記区分された範囲を2k個纏めた範囲とのうち対応するゲイン補正量がない範囲については、補正を行わないことに対応するゲイン補正量を用いる、
     復号装置。
  30.  フレーム単位の符号を復号して出力信号系列を得る復号装置において、
     上記符号に含まれる正規化信号符号を復号して復号正規化済み信号系列を得る正規化信号復号部と、
     上記符号に含まれるグローバルゲイン符号を復号して復号グローバルゲインを得るグローバルゲイン復号部と、
     上記復号正規化済み信号系列を予め定められたN個(N=2Dであり、Dは2以上の整数)の範囲に区分し、上記符号に含まれるゲイン補正量符号を復号して得た各上記区分された範囲についての複数個のゲイン補正量で上記復号グローバルゲインを上記各区分された範囲ごとに補正して得られるゲインと上記復号正規化済み信号系列の各サンプルの値とを乗算して得られる信号系列を出力信号系列として得る復元部と、
     を備え、
     上記ゲイン補正量符号は、各上記区分された範囲に対応するゲイン補正量と上記区分された範囲を2k個(kは1からD-1までの各整数)ずつ纏めた範囲に対応するゲイン補正量とのうち範囲に含まれる上記区分された範囲の個数が多い範囲に対応するゲイン補正量に対して優先的にビットが割り当てるという基準に基づいてビットが割り当てられたゲイン補正量を特定するものである、
     復号装置。
  31.  請求項1から請求項13の何れかに記載の符号化方法の各ステップ及び/又は請求項14から請求項26の何れかに記載の復号方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
  32.  請求項1から請求項13の何れかに記載の符号化方法の各ステップ及び/又は請求項14から請求項26の何れかに記載の復号方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録した記録媒体。
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