特許 6404410 信号を復号するための方法および装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6404410

(24)【登録日】2018年9月21日

(45)【発行日】2018年10月10日

(54)【発明の名称】信号を復号するための方法および装置

(51)【国際特許分類】

   G10L 19/028 20130101AFI20181001BHJP

   G10L 19/035 20130101ALI20181001BHJP

【ＦＩ】

   G10L19/028

   G10L19/035 B

【請求項の数】20

【外国語出願】

【全頁数】28

(21)【出願番号】特願2017-127145(P2017-127145)

(22)【出願日】2017年6月29日

(62)【分割の表示】特願2015-545641(P2015-545641)の分割

【原出願日】2013年7月25日

(65)【公開番号】特開2017-194705(P2017-194705A)

(43)【公開日】2017年10月26日

【審査請求日】2017年6月30日

(31)【優先権主張番号】201210518020.9

(32)【優先日】2012年12月6日

(33)【優先権主張国】CN

(31)【優先権主張番号】201310297982.0

(32)【優先日】2013年7月16日

(33)【優先権主張国】CN

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】504277388

【氏名又は名称】▲ホア▼▲ウェイ▼技術有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＨＵＡＷＥＩ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＣＯ．，ＬＴＤ．

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100140534

【弁理士】

【氏名又は名称】木内 敬二

(72)【発明者】

【氏名】▲劉▼ ▲澤▼新

(72)【発明者】

【氏名】▲斉▼ 峰岩

(72)【発明者】

【氏名】苗 磊

【審査官】 上田 雄

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１５６９９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００４−５２２１９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１１−５２７４５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５３８３１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ１０Ｌ １９／００−１９／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

音声信号を復号するための方法であって、
受信されたビット・ストリームを復号して前記音声信号の現在フレームのスペクトル係数のうち少なくとも一部を取得するステップと、
前記現在フレームのサブバンドを、前記サブバンドのスペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量に従って、ビット割当てが飽和していないサブバンドとして分類するステップであって、前記ビット割当てが飽和していないサブバンドの少なくとも１つのスペクトル係数は前記受信したビット・ストリームを復号することにより取得されていない、ステップと、
前記ビット・ストリームを復号することにより取得されていない前記ビット割当てが飽和していないサブバンドの前記少なくとも１つのスペクトル係数を雑音充填により再構築するステップと、
前記音声信号の前記現在フレームの前記取得されたスペクトル係数の少なくとも一部および前記ビット割当てが飽和していないサブバンドの前記再構築された少なくとも１つのスペクトル係数に従って周波数領域信号を取得するステップと、
を含む、方法。

【請求項2】

前記現在フレームの前記サブバンドを前記ビット割当てが飽和していないサブバンドとして分類するステップは、
前記サブバンドのスペクトル係数ごとに割り当てられたビットの前記平均量を分類閾値と比較するステップと、
前記サブバンドのスペクトル係数ごとに割り当てられたビットの前記平均量が前記分類閾値より小さいとき、前記ビット割当てが飽和していないサブバンドとして前記サブバンドを分類するステップと、
を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記サブバンドのスペクトル係数ごとに割り当てられたビットの前記平均量は前記サブバンドに対して割り当てられたビットの量と前記サブバンドの帯域幅との比である、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記サブバンドの前記帯域幅は前記サブバンド内のスペクトル係数の量により表される、請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記現在フレームの別のサブバンドをビット割当てが飽和したサブバンドとして分類するステップであって、前記ビット割当てが飽和したサブバンド内に再構築すべきスペクトル係数がない、ステップをさらに含む、請求項２乃至４の何れか１項に記載の方法。

【請求項6】

前記現在フレームの別のサブバンドを前記ビット割当てが飽和したサブバンドとして分類するステップは、
前記別のサブバンドのスペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量を計算するステップと、
前記別のサブバンドのスペクトル係数ごとに割り当てられたビットの前記平均量を前記分類閾値と比較するステップと、
前記別のサブバンドのスペクトル係数ごとに割り当てられたビットの前記平均量が前記分類閾値より小さくないとき、前記別のサブバンドを前記ビット割当てが飽和したサブバンドとして分類するステップと、
を含む、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記別のサブバンドのスペクトル係数ごとに割り当てられたビットの前記平均量は、前記別のサブバンドに割り当てられたビットの量と前記別のサブバンドの帯域幅との比である、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

前記別のサブバンドの前記帯域幅は前記別のサブバンド内のスペクトル係数の量により表される、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記分類閾値は０より大きい、請求項２乃至８の何れか１項に記載の方法。

【請求項10】

前記現在フレームの別のサブバンドをビット割当てが飽和していないサブバンドとして分類するステップであって、前記別のサブバンドの各スペクトル係数は前記受信したビット・ストリームを復号することにより取得されていない、ステップをさらに含む、請求項２乃至９の何れか１項に記載の方法。

【請求項11】

音声信号を復号するための復号器であって、
コンピュータ実行可能命令を格納するための非一時的メモリと、
前記非一時的メモリに動作可能に接続されたプロセッサであって、前記プロセッサは、前記コンピュータ実行可能命令を実行して、
受信されたビット・ストリームを復号して前記音声信号の現在フレームのスペクトル係数のうち少なくとも一部を取得し、
前記現在フレームのサブバンドを、前記サブバンドのスペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量に従って、ビット割当てが飽和していないサブバンドとして分類し、
前記ビット・ストリームを復号することにより取得されていない前記ビット割当てが飽和していないサブバンドの前記少なくとも１つのスペクトル係数を雑音充填により再構築し、
前記音声信号の前記現在フレームの前記取得されたスペクトル係数の少なくとも一部および前記ビット割当てが飽和していないサブバンドの前記再構築された少なくとも１つのスペクトル係数に従って周波数領域信号を取得する
ように構成され、前記ビット割当てが飽和していないサブバンドの少なくとも１つのスペクトル係数は前記受信したビット・ストリームを復号することにより取得されていない、プロセッサと、
を備える、復号器。

【請求項12】

前記現在フレームの前記サブバンドをビット割当てが飽和していない前記サブバンドとして分類するとき、前記プロセッサは、前記コンピュータ実行可能命令を実行して、
前記サブバンドのスペクトル係数ごとに割り当てられたビットの前記平均量を分類閾値と比較し、
前記サブバンドのスペクトル係数ごとに割り当てられたビットの前記平均量が前記分類閾値より小さいとき、前記サブバンドを前記ビット割当てが飽和していないサブバンドとして分類する
ように構成される、請求項１１に記載の復号器。

【請求項13】

前記サブバンドのスペクトル係数ごとに割り当てられたビットの前記平均量は前記サブバンドに対して割り当てられたビットの量と前記サブバンドの帯域幅との比である、請求項１２に記載の復号器。

【請求項14】

前記サブバンドの前記帯域幅は前記サブバンド内のスペクトル係数の量により表される、請求項１３に記載の復号器。

【請求項15】

前記プロセッサはさらに、前記コンピュータ実行可能命令を実行して、前記現在フレームの別のサブバンドをビット割当てが飽和したサブバンドとして分類するように構成され、前記ビット割当てが飽和したサブバンド内に再構築すべきスペクトル係数がない、請求項１２乃至１４の何れか１項に記載の復号器。

【請求項16】

前記現在フレームの別のサブバンドを前記ビット割当てが飽和したサブバンドとして分類するとき、前記プロセッサは、前記コンピュータ実行可能命令を実行して、
前記別のサブバンドのスペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量を計算し、
前記別のサブバンドのスペクトル係数ごとに割り当てられたビットの前記平均量を前記分類閾値と比較し、
前記別のサブバンドのスペクトル係数ごとに割り当てられたビットの前記平均量が前記分類閾値より小さくないとき、前記別のサブバンドを前記ビット割当てが飽和したサブバンドとして分類する
ように構成される、請求項１５に記載の復号器。

【請求項17】

前記別のサブバンドのスペクトル係数ごとに割り当てられたビットの前記平均量は、前記別のサブバンドに割り当てられたビットの量と前記別のサブバンドの帯域幅との比である、請求項１６に記載の復号器。

【請求項18】

前記別のサブバンドの前記帯域幅は前記別のサブバンド内のスペクトル係数の量により表される、請求項１７に記載の復号器。

【請求項19】

前記分類閾値は０より大きい、請求項１２乃至１８の何れか１項に記載の復号器。

【請求項20】

前記プロセッサはさらに、前記コンピュータ実行可能命令を実行して、前記現在フレームの別のサブバンドをビット割当てが飽和していないサブバンドとして分類するように構成され、前記別のサブバンドの各スペクトル係数は前記受信したビット・ストリームを復号することにより取得されていない、請求項１２乃至１９の何れか１項に記載の復号器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、発明の名称を「信号を復号するための方法および装置」とした２０１２年１２月６日に中国国家知識産権局に出願された中国特許出願第２０１２１０５１８０２０．９号および発明の名称を「信号を復号するための方法および装置」とした２０１３年７月１６日に中国国家知識産権局に出願された中国特許出願第２０１３１０２９７９８２．０号に対する優先権を主張し、その両方とも全体を引用により本明細書に組み込む。

【0002】

本発明の諸実施形態は、電子装置の分野に関し、より具体的には、信号を復号するための方法および装置に関する。

【背景技術】

【0003】

既存の周波数領域コーデック・アルゴリズムでは、ビットレートが低いとき、割り当てることができるビットの量は不十分である。この場合、ビットは相対的に重要なスペクトル係数にのみ割り当てられ、割り当てられたビットが符号化中に相対的に重要なスペクトル係数を符号化するために使用される。しかし、相対的に重要なスペクトル係数以外のスペクトル係数（即ち、あまり重要でないスペクトル係数）にはビットは割り当てられず、このあまり重要でないスペクトル係数は符号化されない。ビットが割り当てられるスペクトル係数に対して、割り当てることができるビットの量は不十分であるので、割り当てられたビットが不十分なスペクトル係数の一部が存在する。符号化の間、割り当てられたビットが不十分なスペクトル係数を符号化するのに十分なビットが存在せず、例えば、サブバンド内の少数のスペクトル係数しか符号化されない。

【0004】

符号器に対応して、相対的に重要なスペクトル係数のみが復号器で復号され、復号により取得されていないあまり重要でないスペクトル係数には０の値で埋められる。復号により取得されていないスペクトル係数に対して処理が実施されない場合、復号効果に及ぼす影響は大きい。例えば、音声信号の復号に関して、最終的に出力される音声信号は「虚無感」または「水の音」等に聞こえ、聴覚品質に大きく影響する。したがって、復号により取得されなかったスペクトル係数を雑音充填方法により復元して、良好な品質の信号を出力する必要がある。復号により取得されなかったスペクトル係数を復元する１例（即ち、雑音充填の例）では、復号により取得されたスペクトル係数を行列に保存でき、当該行列内のスペクトル係数をビットが割り当てられていないサブバンド内のスペクトル係数の位置に複製する。換言すれば、復号により取得されなかったスペクトル係数は、復号により取得されなかったスペクトル係数を、保存された復号により取得されたスペクトル係数で置き換えることで復元される。

【0005】

復号により取得されていないスペクトル係数を復元する上述の解決策では、復号により取得されておらずビットが割り当てられていないサブバンドのスペクトル係数のみが復元され、復号された信号の品質は十分に良好ではない。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の諸実施形態では、信号の復号品質を高めることができる、信号を復号するための方法と装置を提供する。

【0007】

第１の態様によれば、復号により、受信したビット・ストリームからサブバンドのスペクトル係数を取得するステップと、当該スペクトル係数が配置されたサブバンドを、ビット割当てが飽和しているサブバンドとビット割当てが飽和していないサブバンドに分類するステップと、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内のスペクトル係数に雑音充填を実施し、復号により取得されていないスペクトル係数を復元するステップと、復号により取得されたスペクトル係数と復元されたスペクトル係数に従って周波数領域信号を取得するステップとを含む、信号を復号するための方法を提供する。

【0008】

第１の態様を参照して、第１の態様の第１の実装方式では、スペクトル係数が配置されたサブバンドを、ビット割当てが飽和しているサブバンドとビット割当てが飽和していないサブバンドに分類するステップは、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量を第１の閾値と比較するステップであって、１つのサブバンドのスペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量は、当該１つのサブバンドに割り当てられたビットの量と当該１つのサブバンド内のスペクトル係数の量との比であるステップと、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が当該第１の閾値以上であるサブバンドをビット割当てが飽和しているサブバンドとして使用し、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が当該第１の閾値より小さいサブバンドをビット割当てが飽和していないサブバンドとして使用するステップとを含んでもよい

【0009】

第１の態様または第１の態様の第１の実装方式を参照して、第１の態様の第２の実装方式では、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内のスペクトル係数に雑音充填を実施するステップが、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量を第２の閾値と比較するステップであって、１つのサブバンドのスペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量は、当該１つのサブバンドに割り当てられたビットの量と当該１つのサブバンド内のスペクトル係数の量との比であるステップと、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が当該第２の閾値以上であるサブバンドの倍音パラメータを計算するステップであって、当該倍音パラメータは周波数領域信号の倍音の強さまたは弱さを表すステップと、当該倍音パラメータに基づいて、復号により取得されずビット割当てが飽和していないサブバンド内にあるスペクトル係数に雑音充填を実施するステップとを含んでもよい。

【0010】

第１の態様の第２の実装方式を参照して、第１の態様の第３の実装方式では、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が第２の閾値以上であるサブバンドの倍音パラメータを計算するステップは、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が当該第２の閾値以上であるサブバンドの、ピーク対平均値比、ピーク・エンベロープ比、復号により取得されたスペクトル係数の疎性、フレーム全体のビット割当ての分散、平均値エンベロープ比、平均値対ピーク比、エンベロープ・ピーク比、およびエンベロープ平均値比のうち少なくとも１つのパラメータを計算するステップと、当該計算された少なくとも１つのパラメータのうち１つを使用するか、または、組合せ方式で、当該計算されたパラメータを当該倍音パラメータとして使用するステップを含んでもよい。

【0011】

第１の態様の第２の実装方式または第３の実装方式を参照して、第１の態様の第４の実装方式では、倍音パラメータに基づいて、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内にあるスペクトル係数に雑音充填を実施するステップは、ビット割当てが飽和していないサブバンドのエンベロープと復号により取得されたスペクトル係数に従って、ビット割当てが飽和していないサブバンドの雑音充填利得を計算するステップと、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が第２の閾値以上であるサブバンドのピーク対平均値比を計算し、グローバル雑音因子を当該ピーク対平均値比に基づいて取得するステップと、当該倍音パラメータと当該グローバル雑音因子に基づいて当該雑音充填利得を補正してターゲット利得を取得するステップと、当該ターゲット利得と重み付き雑音値を用いて、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内のスペクトル係数を復元するステップとを含んでもよい。

【0012】

第１の態様の第４の実装方式を参照して、第１の態様の第５の実装方式では、倍音パラメータに基づいて、復号により取得されずビット割当てが飽和していないサブバンド内のスペクトル係数に雑音充填を実施するステップが、ビット割当てが飽和していないサブバンドのピーク対平均値比を計算し、当該ピーク対平均値比を第３の閾値と比較するステップと、ピーク対平均値比が当該第３の閾値より大きくビット割当てが飽和していないサブバンドに対して、ターゲット利得を取得した後、ビット割当てが飽和していないサブバンドにおいて、ビット割当てが飽和していないサブバンドのエンベロープと復号により取得されたスペクトル係数の最大振幅との比を使用して当該ターゲット利得を補正するステップとをさらに含んでもよい。

【0013】

第１の態様の第４の実装方式を参照して、第１の態様の第６の実装方式では、倍音パラメータとグローバル雑音因子に基づいて雑音充填利得を補正してターゲット利得を取得するステップは、当該倍音パラメータを第４の閾値と比較するステップと、当該倍音パラメータが当該第４の閾値以上であるとき、ｇａｉｎ_Ｔ＝ｆａｃ＊ｇａｉｎ＊ｎｏｒｍ／ｐｅａｋを用いることで当該ターゲット利得を取得するステップと、当該倍音パラメータが当該第４の閾値より小さいとき、ｇａｉｎ_Ｔ＝ｆａｃ’＊ｇａｉｎおよびｆａｃ’＝ｆａｃ＋ｓｔｅｐを用いることで当該ターゲット利得を取得するステップであって、ｇａｉｎ_Ｔはターゲット利得であり、ｆａｃはグローバル雑音因子であり、ｎｏｒｍは、ビット割当てが飽和していないサブバンドのエンベロープであり、ｐｅａｋは、ビット割当てが飽和していないサブバンドにおける、復号により得られた当該スペクトル係数の最大振幅であり、ｓｔｅｐは周波数に従ってグローバル雑音因子が変化する間隔であるステップとを含んでもよい。

【0014】

第１の態様の第４の実装方式または第６の実装方式を参照して、第１の態様の第７の実装方式では、倍音パラメータに基づいて、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内にあるスペクトル係数に雑音充填を実施するステップは、復号により取得されなかったスペクトル係数を復元した後に、復元されたスペクトル係数にフレーム間平滑化処理を実施するステップをさらに含んでもよい。

【0015】

第１の態様または第１の態様の第１の実装方式を参照して、第１の態様の第８の実装方式では、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内にあるスペクトル係数に雑音充填を実施するステップは、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量を０と比較するステップであって、１つのサブバンドのスペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量は、当該１つのサブバンドに割り当てられたビットの量と当該１つのサブバンド内のスペクトル係数の量との比であるステップと、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が０に等しくないサブバンドの倍音パラメータを計算するステップであって、当該倍音パラメータは周波数領域信号の倍音の強さまたは弱さを表すステップと、当該倍音パラメータに基づいて、復号により取得されずビット割当てが飽和していないサブバンド内にあるスペクトル係数に雑音充填を実施するステップとを含む。

【0016】

第１の態様の第８の実装方式を参照して、第１の態様の第９の実装方式では、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が０に等しくないサブバンドの倍音パラメータを計算するステップは、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が０に等しくないサブバンドの、ピーク対平均値比、ピーク・エンベロープ比、復号により取得されたスペクトル係数の疎性、フレーム全体のビット割当ての分散、平均値エンベロープ比、平均値対ピーク比、エンベロープ・ピーク比、およびエンベロープ平均値比のうち少なくとも１つのパラメータを計算するステップと、計算された少なくとも１つのパラメータのうち１つを使用し、または、組合せ方式で、当該計算されたパラメータを当該倍音パラメータとして使用するステップとを含む。

【0017】

第１の態様の第９の実装方式を参照して、第１の態様の第１０の実装方式では、倍音パラメータに基づいて、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内にあるスペクトル係数に雑音充填を実施するステップは、ビット割当てが飽和していないサブバンドのエンベロープと復号により取得されたスペクトル係数に従って、ビット割当てが飽和していないサブバンドの雑音充填利得を計算するステップと、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が０に等しくないサブバンドのピーク対平均値比を計算して、グローバル雑音因子を当該ピーク対平均値比に基づいて取得するステップと、当該倍音パラメータと当該グローバル雑音因子に基づいて当該雑音充填利得を補正してターゲット利得を取得するステップと、当該ターゲット利得と重み付き雑音値を用いて、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内のスペクトル係数を復元するステップとを含む。

【0018】

第１の態様の第１０の実装方式を参照して、第１の態様の第１１の実装方式では、倍音パラメータに基づいて、復号により取得されずビット割当てが飽和していないサブバンド内のスペクトル係数に雑音充填を実施するステップは、ビット割当てが飽和していないサブバンドのピーク対平均値比を計算し、当該ピーク対平均値比を第３の閾値と比較するステップと、ピーク対平均値比が当該第３の閾値より大きくビット割当てが飽和していないサブバンドに対して、ターゲット利得を取得した後、ビット割当てが飽和していないサブバンドにおいて、ビット割当てが飽和していないサブバンドのエンベロープと復号により取得されたスペクトル係数の最大振幅との比を使用して当該ターゲット利得を補正するステップとをさらに含む。

【0019】

第１の態様の第１０の実装方式を参照して、第１の態様の第１２の実装方式では、倍音パラメータとグローバル雑音因子に基づいて雑音充填利得を補正してターゲット利得を取得するステップは、当該倍音パラメータを第４の閾値と比較するステップと、当該倍音パラメータが当該第４の閾値以上であるとき、ｇａｉｎ_Ｔ＝ｆａｃ＊ｇａｉｎ＊ｎｏｒｍ／ｐｅａｋを用いることで当該ターゲット利得を取得するステップと、当該倍音パラメータが当該第４の閾値より小さいとき、ｇａｉｎ_Ｔ＝ｆａｃ’＊ｇａｉｎおよびｆａｃ’＝ｆａｃ＋ｓｔｅｐを用いることで当該ターゲット利得を取得するステップであって、ｇａｉｎ_Ｔはターゲット利得であり、ｆａｃはグローバル雑音因子であり、ｎｏｒｍはビット割当てが飽和していないサブバンドのエンベロープであり、ｐｅａｋは、ビット割当てが飽和していないサブバンドにおける、復号により取得されたスペクトル係数の最大振幅であり、ｓｔｅｐは周波数に従ってグローバル雑音因子が変化する間隔であるステップとを含む。

【0020】

第１の態様の第１０の実装方式または第１２の実装方式を参照して、第１の態様の第１３の実装方式では、倍音パラメータに基づいて、復号により取得されずビット割当てが飽和していないサブバンド内にあるスペクトル係数に雑音充填を実施するステップは、復号により取得されなかったスペクトル係数を復元した後に、復元されたスペクトル係数にフレーム間平滑化処理を実施するステップをさらに含む。

【0021】

第２の態様によれば、復号により、受信したビット・ストリームからサブバンドのスペクトル係数を取得するように構成された復号ユニットと、当該スペクトル係数が配置されたサブバンドを、ビット割当てが飽和しているサブバンドとビット割当てが飽和していないサブバンドに分類するように構成された分類ユニットであって、ビット割当てが飽和しているサブバンドとは、割り当てられたビットを当該サブバンド内の全てのスペクトル係数を符号化するために使用できるサブバンドのことをいい、ビット割当てが飽和していないサブバンドとは、割り当てられたビットを当該サブバンド内のスペクトル係数の一部のみを符号化するために使用できるサブバンド、および、ビットが割り当てられていないサブバンドのことをいう、分類ユニットと、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内のスペクトル係数に雑音充填を実施して、復号により取得されていないスペクトル係数を復元するように構成された復元ユニットと、復号により取得されたスペクトル係数と復元されたスペクトル係数に従って周波数領域信号を取得するように構成された出力ユニットとを備えた、信号を復号するための装置を提供する。

【0022】

第２の態様を参照して、第２の態様の第１の実装方式では、当該分類ユニットは、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量を第１の閾値と比較するように構成された比較コンポーネントであって、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量は、サブバンドごとに割り当てられたビットの量と各サブバンド内のスペクトル係数の量の比である比較コンポーネントと、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が当該第１の閾値以上であるサブバンドをビット割当てが飽和しているサブバンドとして分類し、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が当該第１の閾値より小さいサブバンドをビット割当てが飽和していないサブバンドとして分類するように構成された分類コンポーネントとを備えてもよい。

【0023】

第２の態様または第２の態様の第１の実装方式を参照して、第２の態様の第２の実装方式では、当該復元ユニットは、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量を第２の閾値と比較して、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が当該第２の閾値以上であるサブバンドの倍音パラメータを計算するように構成された計算コンポーネントであって、１つのサブバンドのスペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量は、当該１つのサブバンドに割り当てられたビットの量と当該１つのサブバンド内のスペクトル係数の量との比であり、当該倍音パラメータは周波数領域信号の倍音の強さまたは弱さを表す計算コンポーネントと、当該倍音パラメータに基づいて、復号により取得されずビット割当てが飽和していないサブバンド内のスペクトル係数に雑音充填を実施し、復号により取得されていないスペクトル係数を復元するように構成された充填コンポーネントとを備えてもよい。

【0024】

第２の態様の第２の実装方式を参照して、第２の態様の第３の実装方式では、当該計算コンポーネントは、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が当該第２の閾値以上であるサブバンドのピーク対平均値比、ピーク・エンベロープ比、復号により取得されたスペクトル係数の疎性、およびフレーム全体のビット割当ての分散のうち少なくとも１つのパラメータを計算するステップと、当該計算された少なくとも１つのパラメータのうち１つを使用するか、または、組合せ方式で、当該計算されたパラメータを倍音パラメータとして使用するステップとを用いることによって当該倍音パラメータを計算してもよい。

【0025】

第２の態様の第２の実装方式または第３の実装方式を参照して、第２の態様の第４の実装方式では、当該充填コンポーネントが、ビット割当てが飽和していないサブバンドのエンベロープと復号により取得されたスペクトル係数に従って、ビット割当てが飽和していないサブバンドの雑音充填利得を計算し、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が第２の閾値以上であるサブバンドのピーク対平均値比を計算し、ビット割当てが飽和しているサブバンドのピーク対平均値比に基づいてグローバル雑音因子を取得し、倍音パラメータと当該グローバル雑音因子に基づいて当該雑音充填利得を補正してターゲット利得を取得するように構成された利得計算モジュールと、当該ターゲット利得と重み付き雑音値を使用して、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内にあるスペクトル係数を復元するように構成された充填モジュールとを備えてもよい。

【0026】

第２の態様の第４の実装方式を参照して、第２の態様の第５の実装方式では、当該充填コンポーネントは、ビット割当てが飽和していないサブバンドのピーク対平均値比を計算し、当該ピーク対平均値比を第３の閾値と比較し、ピーク対平均値比が当該第３の閾値より大きくビット割当てが飽和していないサブバンドに対して、ターゲット利得を取得した後、ビット割当てが飽和していないサブバンドにおいて、ビット割当てが飽和していないサブバンドのエンベロープと復号により取得されたスペクトル係数の最大振幅との比を用いて当該ターゲット利得を補正し、補正されたターゲット利得を取得するように構成された補正モジュールであって、当該充填モジュールは、補正されたターゲット利得と重み付き雑音値を使用して、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内のスペクトル係数を復元する補正モジュールをさらに備える。

【0027】

第２の態様の第４の実装方式または第５の実装方式を参照して、第２の態様の第６の実装方式では、当該利得計算モジュールは、倍音パラメータを第４の閾値と比較するステップと、当該倍音パラメータが当該第４の閾値以上であるとき、ｇａｉｎ_Ｔ＝ｆａｃ＊ｇａｉｎ＊ｎｏｒｍ／ｐｅａｋを用いることでターゲット利得を取得するステップと、当該倍音パラメータが当該第４の閾値より小さいとき、ｇａｉｎ_Ｔ＝ｆａｃ’＊ｇａｉｎおよびｆａｃ’＝ｆａｃ＋ｓｔｅｐを用いることで当該ターゲット利得を取得するステップとを用いることによって、当該倍音パラメータとグローバル雑音因子に基づいて雑音充填利得を補正してもよい。ｇａｉｎ_Ｔはターゲット利得であり、ｆａｃはグローバル雑音因子であり、ｎｏｒｍは、ビット割当てが飽和していないサブバンドのエンベロープであり、ｐｅａｋは、ビット割当てが飽和していないサブバンドにおける、復号により得られたスペクトル係数の最大振幅であり、ｓｔｅｐは周波数に従ってグローバル雑音因子が変化する間隔である。

【0028】

第２の態様の第４の実装方式または第５の実装方式または第６の実装方式を参照して、第２の態様の第７の実装方式では、当該充填コンポーネントは、復号により取得されなかったスペクトル係数を復元した後に、復元されたスペクトル係数にフレーム間平滑化処理を実施して平滑化処理が実施されているスペクトル係数を取得するように構成されたフレーム間平滑化モジュールであって、当該出力ユニットは、復号により取得されたスペクトル係数と平滑化処理が実施されたスペクトル係数に従って周波数領域信号を取得するように構成されたフレーム間平滑化モジュールをさらに備える。

【0029】

第２の態様または第２の態様の第１の実装方式を参照して、第２の態様の第８の実装方式では、当該復元ユニットは、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量を０と比較し、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が０に等しくないサブバンドの倍音パラメータを計算するように構成された計算コンポーネントであって、１つのサブバンドのスペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量は、当該１つのサブバンドに割り当てられたビットの量と当該１つのサブバンド内のスペクトル係数の量との比であり、当該倍音パラメータは周波数領域信号の倍音の強さまたは弱さを表す計算コンポーネントと、当該倍音パラメータに基づいて、復号により取得されずビット割当てが飽和していないサブバンド内にあるスペクトル係数に雑音充填を実施して、復号により取得されていないスペクトル係数を復元するように構成された充填コンポーネントとを備える。

【0030】

第２の態様の第８の実装方式を参照して、第２の態様の第９の実装方式では、当該計算コンポーネントは、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が０に等しくないサブバンドの、ピーク対平均値比、ピーク・エンベロープ比、復号により取得されたスペクトル係数の疎性、フレーム全体のビット割当ての分散、平均値エンベロープ比、平均値対ピーク比、エンベロープ・ピーク比、およびエンベロープ平均値比のうち少なくとも１つのパラメータを計算するステップと、当該計算された少なくとも１つのパラメータのうち１つを使用するか、または、組合せ方式で、当該計算されたパラメータを倍音パラメータとして使用するステップとを用いることによって、当該倍音パラメータを計算する。

【0031】

第２の態様の第９の実装方式を参照して、第２の態様の第１０の実装方式では、当該充填コンポーネントは、ビット割当てが飽和していないサブバンドのエンベロープと復号により取得されたスペクトル係数に従って、ビット割当てが飽和していないサブバンドの雑音充填利得を計算し、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が０に等しくないサブバンドのピーク対平均値比を計算し、グローバル雑音因子を当該ピーク対平均値比に基づいて取得し、倍音パラメータと当該グローバル雑音因子に基づいて当該雑音充填利得を補正してターゲット利得を取得するように構成された利得計算モジュールと、当該ターゲット利得と重み付き雑音値を使用して、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内のスペクトル係数を復元するように構成された充填モジュールとを備える。

【0032】

第２の態様の第１０の実装方式を参照して、第２の態様の第１１の実装方式では、当該充填コンポーネントは、ビット割当てが飽和していないサブバンドのピーク対平均値比を計算し、当該ピーク対平均値比を第３の閾値と比較し、ピーク対平均値比が当該第３の閾値より大きくビット割当てが飽和していないサブバンドに対して、ターゲット利得を取得した後、ビット割当てが飽和していないサブバンドにおいて、ビット割当てが飽和していないサブバンドのエンベロープと復号により取得されたスペクトル係数の最大振幅との比を用いて当該ターゲット利得を補正し、補正されたターゲット利得を取得するように構成された補正モジュールであって、当該充填モジュールは、補正されたターゲット利得と重み付き雑音値を使用して、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内にあるスペクトル係数を復元する補正モジュールをさらに備える。

【0033】

第２の態様の第１０の実装方式を参照して、第２の態様の第１２の実装方式では、当該利得計算モジュールは、倍音パラメータを第４の閾値と比較するステップと、当該倍音パラメータが当該第４の閾値以上であるとき、ｇａｉｎ_Ｔ＝ｆａｃ＊ｇａｉｎ＊ｎｏｒｍ／ｐｅａｋを用いることでターゲット利得を取得するステップと、当該倍音パラメータが当該第４の閾値より小さいとき、ｇａｉｎ_Ｔ＝ｆａｃ’＊ｇａｉｎおよびｆａｃ’＝ｆａｃ＋ｓｔｅｐを用いることで当該ターゲット利得を取得するステップとを用いることによって、当該倍音パラメータとグローバル雑音因子に基づいて雑音充填利得を補正する。ｇａｉｎ_Ｔはターゲット利得であり、ｆａｃはグローバル雑音因子であり、ｎｏｒｍはビット割当てが飽和していないサブバンドのエンベロープであり、ｐｅａｋは、ビット割当てが飽和していないサブバンドにおける、復号により取得されたスペクトル係数の最大振幅であり、ｓｔｅｐは周波数に従ってグローバル雑音因子が変化する間隔である。

【0034】

第２の態様の第１０の実装方式または第１２の実装方式を参照して、第２の態様の第１３の実装方式では、当該充填コンポーネントは、復号により取得されなかったスペクトル係数を復元した後に、復元されたスペクトル係数にフレーム間平滑化処理を実施して平滑化処理が実施されているスペクトル係数を取得するように構成されたフレーム間平滑化モジュールであって、当該出力ユニットは、復号により取得されたスペクトル係数と平滑化処理が実施されたスペクトル係数に従って周波数領域信号を取得するように構成された、フレーム間平滑化モジュールをさらに備える。

【0035】

本発明の諸実施形態によれば、スペクトル係数内のビット割当てが飽和していないサブバンドを分類により取得でき、復号により取得されておらずビットが割り当てられていないサブバンド内のスペクトル係数を単に復元するのではなく、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内のスペクトル係数が復元され、それにより、信号の復号品質が高まる。

【0036】

本発明の諸実施形態における技術的解決策をより明確に説明するために、以下では当該諸実施形態または先行技術を説明するのに必要な添付図面を簡単に説明する。明らかに、以下の説明における添付図面は本発明の幾つかの諸実施形態を示すにすぎず、当業者は創造的作業なしにこれらの添付図面から他の図面を導出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0037】

【図1】本発明の１実施形態に従う、信号を復号するための方法の流れ図である。

【図2】本発明の１実施形態に従う、信号を復号するための方法における雑音充填処理の流れ図である。

【図3】本発明の１実施形態に従う、信号を復号するための装置のブロック図である。

【図4】本発明の１実施形態に従う、信号を復号するための装置の復元ユニットのブロック図である。

【図5】本発明の別の実施形態に従う機器のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0038】

以下で、本発明の諸実施形態における添付図面を参照して、本発明の諸実施形態の技術的解決策を明確かつ十分に説明する。明らかに、説明する諸実施形態は本発明の諸実施形態の全部ではなく一部である。当業者が創造的作業なしに本発明の諸実施形態に基づいて取得する他の全ての諸実施形態は本発明の保護範囲内に入るものとする。

【0039】

本発明では周波数領域の復号方法を提供する。符号器がスペクトル係数をサブバンドにグループ化し、サブバンドごとに符号化ビットを割り当てる。当該サブバンド内のスペクトル係数をサブバンドごとに割り当てられたビットに従って量子化して、符号化ビット・ストリームを取得する。ビットレートが低く、割り当てることができるビットの量が不十分であるとき、符号器は相対的に重要なスペクトル係数にのみビットを割り当てる。当該サブバンドに対して、割り当てられたビットは異なるケースを有する。即ち、割り当てられたビットを使用してサブバンド内の全てのスペクトル係数を符号化してもよく、割り当てられたビットを使用して、サブバンド内のスペクトル係数の一部のみを符号化してもよく、または、サブバンドに対してビットが割り当てられない。割り当てられたビットを使用してサブバンド内の全てのスペクトル係数を符号化できるとき、復号器は当該サブバンド内の全てのスペクトル係数を復号により直接取得することができる。当該サブバンドにビットが割り当てられないとき、復号器は当該サブバンドのスペクトル係数を復号により取得できず、雑音充填方法を使用することにより、復号により取得されていないスペクトル係数を復元する。割り当てられたビットを使用してサブバンド内のスペクトル係数の一部のみを符号化できるとき、復号器は当該サブバンド内のスペクトル係数の一部のみを復元してもよく、復号により取得されていないスペクトル係数（即ち、スペクトル係数は符号器により符号化されない）は雑音充填を用いて復元される。

【0040】

本発明の諸実施形態における信号を復号するための技術的解決策を、様々な通信システム、例えば、ＧＳＭ（登録商標）、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ、Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）システム、広帯域符号分割多重アクセス（ＷＣＤＭＡ（登録商標）、Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ）、汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）、およびロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ、Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）に適用してもよい。本発明の諸実施形態における信号を復号するための技術的解決策が適用される通信システムまたは装置は本発明に対する限定を構成しない。

【0041】

図１は、本発明の１実施形態に従う信号を復号するための方法１００の流れ図である。

【0042】

信号を復号するための方法１００は、復号により、受信したビット・ストリームからサブバンドのスペクトル係数を取得するステップ（１１０）と、当該スペクトル係数が配置されたサブバンドを、ビット割当てが飽和しているサブバンドとビット割当てが飽和していないサブバンドに分類するステップであって、ビット割当てが飽和しているサブバンドとは割り当てられたビットを使用して当該サブバンド内の全てのスペクトル係数を符号化できるサブバンドのことをいい、ビット割当てが飽和していないサブバンドとは割り当てられたビットを使用して当該サブバンド内のスペクトル係数の一部のみを符号化できるサブバンド、および、ビットが割り当てられていないサブバンドのことをいうステップと（１２０）、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内にあるスペクトル係数に雑音充填を実施して、復号により取得されていないスペクトル係数を復元するステップ（１３０）と、復号により取得されたスペクトル係数と復元されたスペクトル係数に従って周波数領域信号を取得するステップ（１４０）とを含む。

【0043】

１１０で、復号により、受信したビット・ストリームからサブバンドのスペクトル係数を取得するステップが特に、復号により、受信したビット・ストリームから当該スペクトル係数を取得するステップと、当該スペクトル係数を当該サブバンドにグループ化するステップとを含んでもよい。当該スペクトル係数が、画像信号、データ信号、音声信号、ビデオ信号、およびテキスト信号のようなクラスの信号のスペクトル係数であってもよい。当該スペクトル係数を様々な復号方法を用いて取得してもよい。具体的な信号の分類と復号の方法は本発明に対する限定を構成しない。

【0044】

符号器はスペクトル係数をサブバンドにグループ化し、サブバンドごとに符号化ビットを割り当てる。符号器のものと同じサブバンド分類方法を用いて、復号により当該スペクトル係数を取得した後、復号器は、スペクトル係数の周波数に従って、復号により取得されたスペクトル係数を当該サブバンドにグループ化する。

【0045】

１例では、スペクトル係数が配置された周波数帯を均等に複数のサブバンドにグループ化してもよく、次いで当該スペクトル係数を、各スペクトル係数の周波数に従って、当該周波数が配置されたサブバンドにグループ化する。さらに、当該スペクトル係数を様々な既存のまたは将来の分類方法に従って周波数領域のサブバンドにグループ化してもよく、次いで様々な処理が実施される。

【0046】

１２０で、スペクトル係数が配置されたサブバンドをビット割当てが飽和しているサブバンドとビット割当てが飽和していないサブバンドに分類する。ビット割当てが飽和しているサブバンドとは、割り当てられたビットを当該サブバンド内の全てのスペクトル係数を符号化するために使用できるサブバンドのことをいい、ビット割当てが飽和していないサブバンドとは、割り当てられたビットを当該サブバンド内のスペクトル係数の一部のみを符号化するために使用できるサブバンド、および、ビットが割り当てられていないサブバンドのことをいう。スペクトル係数のビット割当てが飽和しているとき、より多くのビットが当該スペクトル係数に割り当てられる場合でも、復号により得られた信号の品質は際立って改善されるわけではない。

【0047】

１例では、サブバンド内のスペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量に従って、当該サブバンドのビット割当てが飽和しているかどうかを学習してもよい。特に、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量を第１の閾値と比較する。スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量は、サブバンドごとに割り当てられたビットの量と各サブバンド内のスペクトル係数の量の比であり、即ち、１つのサブバンドのスペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量は、当該１つのサブバンドに割り当てられたビットの量と当該１つのサブバンド内のスペクトル係数の量との比である。スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が当該第１の閾値以上であるサブバンドをビット割当てが飽和しているサブバンドとして使用し、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が当該第１の閾値より小さいサブバンドをビット割当てが飽和していないサブバンドとして使用する。１例では、サブバンド内のスペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量を、当該サブバンドに割り当てられたビットの量を当該サブバンド内のスペクトル係数の量で除すことによって得てもよい。当該第１の閾値を事前に設定してもよく、または、例えば、実験により容易に取得することができる。音声信号に対して、当該第１の閾値が１．５ビット／スペクトル係数であってもよい。

【0048】

１３０で、復号により取得されずビット割当てが飽和していないサブバンド内にあるスペクトル係数に雑音充填を実施し、復号により取得されていないスペクトル係数を復元する。ビット割当てが飽和していないサブバンドには、スペクトル係数にビットが割り当てられていないサブバンドと、ビットは割り当てられているが、割り当てられたビットが不十分であるサブバンドが含まれる。様々な雑音充填方法を使用して、復号により取得されていないスペクトル係数を復元してもよい。

【0049】

先行技術では、復号により取得されておらずビットが割り当てられていないサブバンド内のスペクトル係数のみが復元され、復号により取得されておらず、ビットが割り当てられたサブバンド内のビット割当てが不十分なために存在するスペクトル係数は復元されない。さらに、復号により取得されたスペクトル係数は一般に、復号により取得されなかったスペクトル係数にあまり関連せず、複製を行うことで直接的に良好な復号効果を得ることは難しい。本発明の当該実施形態では新たな雑音充填方法を提案する。即ち、雑音充填を、ビットの量が第２の閾値以上であるサブバンドの倍音パラメータｈａｒｍに基づいて実施する。具体的には、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量を第１の閾値と比較する。スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量は、サブバンドごとに割り当てられたビットの量と各サブバンド内のスペクトル係数の量との比であり、即ち、１つのサブバンドのスペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量は、当該１つのサブバンドに割り当てられたビットの量と当該１つのサブバンド内のスペクトル係数の量との比である。スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が当該第２の閾値以上であるサブバンドの倍音パラメータを計算する。当該倍音パラメータは周波数領域信号の倍音の強さまたは弱さを表す。当該倍音パラメータに基づいて、復号により取得されずビット割当てが飽和していないサブバンド内のスペクトル係数に雑音充填を実施する。当該第２の閾値を事前に設定してもよく、当該第２の閾値が上述の第１の閾値以下であり、１．３ビット／スペクトル係数のような別の閾値であってもよい。当該倍音パラメータｈａｒｍを使用して当該周波数領域信号の倍音の強さまたは弱さを表す。周波数領域信号の倍音が強いケースでは、復号により取得されたスペクトル係数において０の値を有するスペクトル係数の量が相対的に多く、０の値を有するこれらのスペクトル係数に雑音充填を実施する必要はない。したがって、当該倍音パラメータに基づいて、復号により取得されていないスペクトル係数（即ち、０の値を有するスペクトル係数）に雑音充填を別々に実施する場合には、復号により取得された、０の値を有するスペクトル係数の一部に実施された雑音充填の誤りを回避でき、それにより、信号の復号品質が高まる。

【0050】

スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が第２の閾値以上であるサブバンドの倍音パラメータｈａｒｍを、当該サブバンドの、ピーク対平均値比（即ち、ピーク値と平均振幅の比）、ピーク・エンベロープ比、復号により取得されたスペクトル係数の疎性、フレーム全体のビット割当ての分散、平均値エンベロープ比、平均値対ピーク比（即ち、平均振幅とピーク値の比）、エンベロープ・ピーク比、およびエンベロープ平均値比のうち１つまたは複数によって表してもよい。本発明をより完全に開示するために、倍音パラメータを計算する方式をここで簡単に説明する。

【0051】

サブバンドのピーク対平均値比ｓｈａｒｐを以下の式（１）を用いて計算してもよい。

【0052】

【数1】

【0053】

ｐｅａｋは、復号により取得されインデックスがｓｆｍであるサブバンド内のスペクトル係数の最大振幅であり、ｓｉｚｅ＿ｓｆｍは、サブバンドｓｆｍ内のスペクトル係数の量または復号により取得されサブバンドｓｆｍ内のスペクトル係数の量であり、ｍｅａｎは全てのスペクトル係数の振幅の和である。サブバンドのピーク・エンベロープ比ＰＥＲを、以下の式（２）を用いて計算してもよい。

【0054】

【数2】

【0055】

ｐｅａｋは、復号により取得されサブバンドｓｆｍ内にあるスペクトル係数の最大振幅であり、ｎｏｒｍ［ｓｆｍ］は、復号により取得されサブバンドｓｆｍ内にあるスペクトル係数のエンベロープである。サブバンドの疎性ｓｐａｒを使用して、当該サブバンド内のスペクトル係数が幾つかの周波数ビンで中心的に分布しているかどうか、または、サブバンド全体に疎に分布しているかどうかを表し、当該疎性を、以下の式（３）を用いて計算してもよい。

【0056】

【数3】

【0057】

ｎｕｍ＿ｄｅ＿ｃｏｅｆは復号により取得されたサブバンド内のスペクトル係数の量であり、ｐｏｓ＿ｍａｘは復号により取得されたサブバンド内のスペクトル係数の最大周波数位置であり、ｐｏｓ＿ｍｉｎは復号により取得されたサブバンド内のスペクトル係数の最小周波数位置である。フレーム全体のビット割当て分散ｖａｒを以下の式（４）を用いて計算してもよい。

【0058】

【数4】

【0059】

ｌａｓｔ＿ｓｆｍはフレーム全体においてビットが割り当てられた最大周波数のサブバンドを表し、ｂｉｔ［ｓｆｍ］はサブバンドｓｆｍに割り当てられたビットの量を表し、ｂｉｔ［ｓｆｍ−１］はサブバンドｓｆｍ−１に割り当てられたビットの量を表し、ｔｏｔａｌ＿ｂｉｔは全てのサブバンドに割り当てられたビットの総量を表す。ピーク対平均値比ｓｈａｒｐ、ピーク・エンベロープ比ＰＥＲ、疎性ｓｐａｒ、およびビット割当て分散ｖａｒの値が大きいことは周波数領域信号の倍音が強いことを示し、逆に、ピーク対平均値比ｓｈａｒｐ、ピーク・エンベロープ比ＰＥＲ、疎性ｓｐａｒ、およびビット割当て分散ｖａｒの値が小さいことは、当該周波数領域信号の倍音が弱いことを示す。さらに、当該４つの倍音パラメータを組み合せ方式で使用して倍音の強さまたは弱さを表してもよい。実際には、適切な組合せ方式を要件に従って選択してもよい。一般に、加重和を当該４つのパラメータのうち２つ以上に実施して、得られた和を倍音パラメータとして使用する。したがって、当該倍音パラメータを、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が第２の閾値以上であるサブバンドの、ピーク対平均値比、ピーク・エンベロープ比、復号により取得されたスペクトル係数の疎性、およびフレーム全体のビット割当て分散のうち少なくとも１つのパラメータを計算するステップと、当該計算された少なくとも１つのパラメータのうち１つを使用するか、または、組合せ方式で、当該計算されたパラメータを当該倍音パラメータとして使用するステップとを用いることによって計算してもよい。別の定義形のパラメータが周波数領域信号の倍音を表し得るならば、当該別の定義形式のパラメータを当該４つのパラメータに加えてさらに使用してもよいことに留意されたい。

【0060】

上述のように、倍音パラメータを取得した後、当該倍音パラメータに基づいて、復号により取得されずビット割当てが飽和していないサブバンド内にあるスペクトル係数に雑音充填を実施する。その詳細を、図２を参照して以下で説明する。

【0061】

１４０で、周波数領域信号を、復号により取得されたスペクトル係数と復元されたスペクトル係数に従って取得する。復号により取得されたスペクトル係数を復号により取得し、復号により取得されなかったスペクトル係数を復元した後、周波数帯全体における周波数領域信号が取得され、時間領域の出力信号が、周波数領域逆変換、例えば逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ、Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）、のような処理を実施することで得られる。実際には、どのように時間領域の出力信号がスペクトル係数に従って得られるかに関する解決策は当業者には理解され、詳細についてはここでは繰返し説明することはしない。

【0062】

本発明の当該実施形態における信号を復号するための上述の方法では、周波数領域信号のサブバンドにおけるビット割当てが飽和していないサブバンドは分類により取得され、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内のスペクトル係数が復元され、それにより信号の復号品質が高まる。さらに、復号により取得されていないスペクトル係数が倍音パラメータに基づいて復元されるケースでは、復号により得られた、０の値を有するスペクトル係数に実施された雑音充填の誤りを回避でき、それにより、さらに信号の復号品質が高まる。

【0063】

図２は、本発明の１実施形態に従う信号を復号するための方法における雑音充填処理２００の流れ図である。

【0064】

雑音充填処理２００は、ビット割当てが飽和していないサブバンドのエンベロープと復号により取得されたスペクトル係数に従って、ビット割当てが飽和していないサブバンドの雑音充填利得を計算するステップ（２１０）と、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が第２の閾値以上であるサブバンドのピーク対平均値比を計算し、ビット割当てが飽和しているサブバンドのピーク対平均値比に基づいてグローバル雑音因子を取得するステップ（２２０）と、倍音パラメータと当該グローバル雑音因子に基づいて当該雑音充填利得を補正してターゲット利得を取得するステップ（２３０）と、当該ターゲット利得と重み付き雑音値を用いて、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内のスペクトル係数を復元するステップ（２４０）とを含む。

【0065】

２１０で、ビット割当てが飽和していないサブバンドｓｆｍに対して、当該ビット割当てが飽和していないサブバンドｓｆｍの雑音充填利得ｇａｉｎを以下の式（５）または（６）に従って計算してもよい。

【0066】

【数5】

【0067】

ｎｏｒｍ［ｓｆｍ］は、復号により取得された、ビット割当てが飽和していない（インデックスがｓｆｍである）サブバンド内のスペクトル係数のエンベロープであり、ｃｏｅｆ［ｉ］は、復号により取得されたビット割当てが飽和していないサブバンド内のｉ番目のスペクトル係数であり、ｓｉｚｅ＿ｓｆｍは、ビット割当てが飽和していないサブバンドｓｆｍ内のスペクトル係数の量、または、復号により取得された、サブバンドｓｆｍ内のスペクトル係数の量である。

【0068】

２２０で、グローバル雑音因子を、ビット割当てが飽和しているサブバンドのピーク対平均値比ｓｈａｒｐに基づいて計算してもよい（式（１）に関する上述の説明を参照）。特に、ピーク対平均値比ｓｈａｒｐの平均値を計算してもよく、当該平均値の逆数の倍数をグローバル雑音因子ｆａｃとして用いる。

【0069】

２３０で、雑音充填利得を倍音パラメータとグローバル雑音因子に基づいて補正して、ターゲット利得ｇａｉｎ_Ｔを取得する。１例では、ターゲット利得ｇａｉｎ_Ｔを以下の式（７）に従って取得してもよい。

【0070】

【数6】

【0071】

ｆａｃはグローバル雑音因子であり、ｈａｒｍは倍音パラメータであり、ｇａｉｎは雑音充填利得である。別の例では、倍音の強さまたは弱さを最初に決定し、次いでターゲット利得ｇａｉｎ_Ｔを異なる方式で当該倍音の強さまたは弱さに従って取得してもよい。例えば、当該倍音パラメータを第４の閾値と比較する。

【0072】

当該倍音パラメータが当該第４の閾値以上であるとき、ターゲット利得ｇａｉｎ_Ｔは以下の式（８）を用いて得られる。
ｇａｉｎ_Ｔ＝ｆａｃ＊ｇａｉｎ＊ｎｏｒｍ［ｓｆｍ］／ｐｅａｋ 式（８）

【0073】

当該倍音パラメータが当該第４の閾値より小さいとき、ターゲット利得ｇａｉｎ_Ｔは以下の式（９）を用いて得られる。
ｇａｉｎ_Ｔ＝ｆａｃ’＊ｇａｉｎ、ｆａｃ’＝ｆａｃ＋ｓｔｅｐ 式（９）

【0074】

ｆａｃはグローバル雑音因子であり、ｎｏｒｍ［ｓｆｍ］は、ビット割当てが飽和していないサブバンドｓｆｍのエンベロープであり、ｐｅａｋは、ビット割当てが飽和していないサブバンドにおける、復号により取得されたスペクトル係数の最大振幅であり、ｓｔｅｐは当該グローバル雑音因子が変化する間隔である。当該グローバル雑音因子は、間隔ｓｔｅｐに従って低周波数から高周波数に増大し、間隔ｓｔｅｐを、ビットが割り当てられた最大サブバンドまたは当該グローバル雑音因子に従って決定してもよい。当該第４の閾値を事前に設定してもよく、または、実際には異なる信号特徴に従って変更可能に設定してもよい。

【0075】

２４０で、ターゲット利得と重み付き雑音値を使用して、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内にあるスペクトル係数を復元する。１例では、当該ターゲット利得と当該重み付き雑音値を使用して充填雑音を取得してもよく、当該充填雑音を使用して、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内にあるスペクトル係数に雑音充填を実施し、復号により取得されていない周波数領域信号を復元する。当該雑音が、ランダム雑音のような任意のタイプの雑音であってもよい。ここでは、最初に当該雑音をさらに使用して、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内にあるスペクトル係数を充填してもよく、次いでターゲット利得を当該充填雑音に及ぼして、復号により取得されていないスペクトル係数を復元することに留意されたい。さらに、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内にあるスペクトル係数に雑音充填を実施した（即ち、復号により取得されなかったスペクトル係数が復元された）後、復元されたスペクトル係数にフレーム間平滑化処理をさらに実施して、良好な復号効果を実現してもよい。

【0076】

図２の上述のステップで、幾つかのステップの実行順序を要件に従って調節してもよい。例えば、２２０を最初に実行し２１０を次に実行してもよく、または、２１０と２２０を同時に実行してもよい。

【0077】

さらに、ピーク対平均値比が大きい異常なサブバンドが、ビット割当てが飽和していないサブバンドに存在することがあり、当該異常なサブバンドに対して、当該異常なサブバンドのターゲット利得をさらに補正して、当該異常なサブバンドに対してより適切なターゲット利得を取得してもよい。特に、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が第２の閾値以上であるサブバンドのスペクトル係数のピーク対平均値比を計算してもよく、当該ピーク対平均値比を第３の閾値と比較する。ピーク対平均値比が当該第３の閾値より大きいサブバンドに対しては、ターゲット利得を２４０で取得した後、ビット割当てが飽和していないサブバンドのエンベロープとビット割当てが飽和していないサブバンドの最大信号振幅との比（ｎｏｒｍ［ｓｆｍ］／ｐｅａｋ）を使用して、ピーク対平均値比が当該第３の閾値より大きいサブバンドのターゲット利得を補正してもよい。当該第３の閾値を、要件に従って事前に設定してもよい。

【0078】

本発明の１実施形態で提供する信号を復号するための方法の流れは、復号により、受信したビット・ストリームからサブバンドのスペクトル係数を取得するステップと、当該スペクトル係数が配置されたサブバンドを、ビット割当てが飽和しているサブバンドとビット割当てが飽和していないサブバンドに分類するステップと、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内にあるスペクトル係数に雑音充填を実施して、復号により取得されていないスペクトル係数を復元するステップと、復号により取得されたスペクトル係数と復元されたスペクトル係数に従って周波数領域信号を取得するステップとを含む。

【0079】

本発明の別の実施形態では、スペクトル係数が配置されたサブバンドを、ビット割当てが飽和しているサブバンドとビット割当てが飽和していないサブバンドに分類するステップは、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量を第１の閾値と比較するステップであって、１つのサブバンドのスペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量は、当該１つのサブバンドに割り当てられたビットの量と当該１つのサブバンド内のスペクトル係数の量との比であるステップと、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が当該第１の閾値以上であるサブバンドをビット割当てが飽和しているサブバンドとして使用し、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が当該第１の閾値より小さいサブバンドをビット割当てが飽和していないサブバンドとして使用するステップとを含んでもよい。

【0080】

本発明の別の実施形態では、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内のスペクトル係数に雑音充填を実施するステップは、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量を０と比較するステップであって、１つのサブバンドのスペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量は、当該１つのサブバンドに割り当てられたビットの量と当該１つのサブバンド内のスペクトル係数の量との比であるステップと、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が０に等しくないサブバンドの倍音パラメータを計算するステップであって、当該倍音パラメータは周波数領域信号の倍音の強さまたは弱さを表すステップと、当該倍音パラメータに基づいて、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内にあるスペクトル係数に雑音充填を実施するステップとを含んでもよい。

【0081】

本発明の別の実施形態では、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が０に等しくないサブバンドの倍音パラメータを計算するステップは、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が０に等しくないサブバンドの、ピーク対平均値比、ピーク・エンベロープ比、復号により取得されたスペクトル係数の疎性、フレーム全体のビット割当ての分散、平均値エンベロープ比、平均値対ピーク比、エンベロープ・ピーク比、およびエンベロープ平均値比のうち少なくとも１つのパラメータを計算するステップと、当該計算された少なくとも１つのパラメータのうち１つを使用するか、または、組合せ方式で、当該計算されたパラメータを当該倍音パラメータとして使用するステップとを含んでもよい。

【0082】

本発明の別の実施形態では、倍音パラメータに基づいて、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内にあるスペクトル係数に雑音充填を実施するステップは、ビット割当てが飽和していないサブバンドのエンベロープと復号により取得されたスペクトル係数に従って、ビット割当てが飽和していないサブバンドの雑音充填利得を計算するステップと、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が０に等しくないサブバンドのピーク対平均値比を計算し、グローバル雑音因子を当該ピーク対平均値比に基づいて取得するステップと、当該倍音パラメータと当該グローバル雑音因子に基づいて当該雑音充填利得を補正してターゲット利得を取得するステップと、当該ターゲット利得と重み付き雑音値を用いて、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内にあるスペクトル係数を復元するステップとを含んでもよい。

【0083】

本発明の別の実施形態では、倍音パラメータに基づいて、復号により取得されずビット割当てが飽和していないサブバンド内にあるスペクトル係数に雑音充填を実施するステップが、ビット割当てが飽和していないサブバンドのピーク対平均値比を計算し、当該ピーク対平均値比を第３の閾値と比較するステップと、ピーク対平均値比が当該第３の閾値より大きくビット割当てが飽和していないサブバンドに対して、ターゲット利得を取得した後、ビット割当てが飽和していないサブバンドにおいて、ビット割当てが飽和していないサブバンドのエンベロープと復号により取得されたスペクトル係数の最大振幅との比を使用して当該ターゲット利得を補正するステップとをさらに含んでもよい。

【0084】

本発明の別の実施形態では、倍音パラメータとグローバル雑音因子に基づいて雑音充填利得を補正してターゲット利得を取得するステップは、当該倍音パラメータを第４の閾値と比較するステップと、当該倍音パラメータが当該第４の閾値以上であるとき、ｇａｉｎ_Ｔ＝ｆａｃ＊ｇａｉｎ＊ｎｏｒｍ／ｐｅａｋを用いることで当該ターゲット利得を取得するステップと、当該倍音パラメータが当該第４の閾値より小さいとき、ｇａｉｎ_Ｔ＝ｆａｃ’＊ｇａｉｎおよびｆａｃ’＝ｆａｃ＋ｓｔｅｐを用いることで当該ターゲット利得を取得するステップとを含んでもよい。ｇａｉｎ_Ｔはターゲット利得であり、ｆａｃはグローバル雑音因子であり、ｎｏｒｍはビット割当てが飽和していないサブバンドのエンベロープであり、ｐｅａｋは、ビット割当てが飽和していないサブバンドにおける、復号により取得されたスペクトル係数の最大振幅であり、ｓｔｅｐは周波数に従ってグローバル雑音因子が変化する間隔である。

【0085】

本発明の別の実施形態では、倍音パラメータに基づいて、復号により取得されずビット割当てが飽和していないサブバンド内のスペクトル係数に雑音充填を実施するステップが、復号により取得されなかったスペクトル係数を復元した後に、復元されたスペクトル係数にフレーム間平滑化処理を実施するステップをさらに含んでもよい。

【0086】

図３は、本発明の１実施形態に従う信号を復号するための装置３００のブロック図である。図４は、本発明の１実施形態に従う、信号を復号するための装置の復元ユニット３３０のブロック図である。以下では、図３および図４を参照して、信号を復号するための装置を説明する。

【0087】

図３に示すように、信号を復号するための装置３００は、復号により、受信したビット・ストリームからサブバンドのスペクトル係数を取得するように構成された復号ユニット３１０であって、復号ユニット３３０は特に、復号により当該スペクトル係数を受信したビット・ストリームから取得し、当該スペクトル係数を当該サブバンドに分類してもよい復号ユニット３１０と、当該スペクトル係数が配置されたサブバンドを、ビット割当てが飽和しているサブバンドとビット割当てが飽和していないサブバンドに分類するように構成された分類ユニット３２０であって、ビット割当てが飽和しているサブバンドとは、割り当てられたビットを当該サブバンド内の全てのスペクトル係数を符号化するために使用できるサブバンドのことをいい、ビット割当てが飽和していないサブバンドとは、割り当てられたビットを当該サブバンド内のスペクトル係数の一部のみを符号化するために使用できるサブバンド、および、ビットが割り当てられていないサブバンドのことをいう分類ユニット３２０と、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内のスペクトル係数に雑音充填を実施して、復号により取得されていないスペクトル係数を復元するように構成された復元ユニット３３０と、復号により取得されたスペクトル係数と復元されたスペクトル係数に従って周波数領域信号を取得するように構成された出力ユニット３４０とを備える。

【0088】

復号ユニット３１０が、様々な分類の信号のビット・ストリームを受信し、様々な復号方法を使用して復号を実施し、復号により取得されたスペクトル係数を取得してもよい。信号の分類および復号の方法は本発明に対する限定を構成しない。サブバンドをグループ化する１例では、復号ユニット３１０が、スペクトル係数が配置された周波数帯を均等に複数のサブバンドにグループ化してもよく、次いで、当該スペクトル係数が、各スペクトル係数の周波数に従って、当該周波数が配置されたサブバンドにグループ化される。

【0089】

分類ユニット３２０が、スペクトル係数が配置されたサブバンドを、ビット割当てが飽和しているサブバンドとビット割当てが飽和していないサブバンドに分類してもよい。１例では、分類ユニット３２０は、サブバンド内のスペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量に従って分類を実施してもよい。特に、分類ユニット３２０が、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量を第１の閾値と比較するように構成された比較コンポーネントであって、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量は、サブバンドごとに割り当てられたビットの量と各サブバンド内のスペクトル係数の量の比であり、即ち、１つのサブバンドのスペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量は、当該１つのサブバンドに割り当てられたビットの量と当該１つのサブバンド内のスペクトル係数の量との比である比較コンポーネントと、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が当該第１の閾値以上であるサブバンドをビット割当てが飽和しているサブバンドとして分類し、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が当該第１の閾値より小さいサブバンドをビット割当てが飽和していないサブバンドとして使用するように構成された分類コンポーネントとを備えてもよい。前述のように、サブバンド内のスペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量を、当該サブバンド内のスペクトル係数の量により当該サブバンドに割り当てられたビットの量をグループ化することによって取得してもよい。当該第１の閾値を事前に設定してもよく、または、実験により容易に取得することができる。

【0090】

復元ユニット３３０が、復号により取得されずビット割当てが飽和していないサブバンド内のスペクトル係数に雑音充填を実施して、復号により取得されていないスペクトル係数を復元してもよい。ビット割当てが飽和していないサブバンドに、ビットが割り当てられていないサブバンドと、ビットは割り当てられているがビット割当てが飽和していないサブバンドを含めてもよい。様々な雑音充填方法を使用して、復号により取得されていないスペクトル係数を復元してもよい。本発明の当該実施形態では、復元ユニット３３０が、ビット量が第２の閾値以上であるサブバンドの倍音パラメータｈａｒｍに基づいて雑音充填を実施してもよい。特に、図４に示すように、復元ユニット３３０が、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量を第１の閾値と比較し、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が当該第２の閾値以上であるサブバンドの当該倍音パラメータを計算するように構成された計算コンポーネント４１０であって、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量は、サブバンドごとに割り当てられたビットの量と各サブバンド内のスペクトル係数の量との比である、即ち、１つのサブバンドのスペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量は、当該１つのサブバンドに割り当てられたビットの量と当該１つのサブバンド内のスペクトル係数の量との比であり、当該倍音パラメータは周波数領域信号の倍音の強さまたは弱さを表す計算コンポーネント４１０と、当該倍音パラメータに基づいて、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内にあるスペクトル係数に雑音充填を実施し、復号により取得されていないスペクトル係数を復元するように構成された充填コンポーネント４２０とを備えてもよい。前述のように、当該第２の閾値は当該第１の閾値以下である。したがって、当該第１の閾値を当該第２の閾値として使用してもよい。当該第１の閾値未満の別の閾値を当該第２の閾値として設定してもよい。周波数領域信号の倍音パラメータｈａｒｍを使用して、当該周波数領域信号の倍音の強さまたは弱さを表す。倍音が強い場合は、復号により取得されたスペクトル係数において０の値を有するスペクトル係数の量が相対的に大きく、０の値を有するこれらのスペクトル係数に雑音充填を実施する必要はない。したがって、当該周波数領域信号の倍音パラメータに基づいて、復号により取得されていないスペクトル係数（即ち、０の値を有するスペクトル係数）に雑音充填を別々に実施する場合には、復号により取得された、０の値を有するスペクトル係数の一部に実施された雑音充填の誤りを回避でき、それにより信号の復号品質が高まる。

【0091】

前述のように、特に、計算コンポーネント４１０が、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が第２の閾値以上であるサブバンドの、ピーク対平均値比、ピーク・エンベロープ比、復号により取得されたスペクトル係数の疎性、フレーム全体のビット割当ての分散、平均値エンベロープ比、平均値対ピーク比、エンベロープ・ピーク比、およびエンベロープ平均値比のうち少なくとも１つのパラメータを計算するステップと、当該計算された少なくとも１つのパラメータのうち１つを使用するか、または、組合せ方式で、当該計算されたパラメータを倍音パラメータとして使用するステップとを用いることによって当該倍音パラメータを計算してもよい。倍音パラメータを計算するための具体的な方法については、式（１）乃至式（４）を参照した上述の説明を参照することができ、詳細についてはここでは繰返し説明することはしない。

【0092】

前述のように、計算コンポーネント４１０が倍音パラメータを取得した後、充填コンポーネント４２０は、当該倍音パラメータに基づいて、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内にあるスペクトル係数に雑音充填を実施する。その詳細を以下で説明する。

【0093】

出力ユニット３４０が、復号により取得されたスペクトル係数と復元されたスペクトル係数に従って、周波数領域信号を取得してもよい。復号により取得されたスペクトル係数を復号により取得し、復号により取得されなかったスペクトル係数を復元ユニット３３０が復元した後、周波数帯全体におけるスペクトル係数を取得し、時間領域の出力信号を、例えば逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）といった変換のような処理を実施することで取得する。実際には、どのように時間領域の出力信号が周波数領域信号に従って得られるかに関する解決策は当業者には理解され、詳細についてはここでは繰返し説明することはしない。

【0094】

本発明の当該実施形態における信号を復号するための上述の装置では、分類ユニット３２０が、ビット割当てが飽和していないサブバンドを分類により周波数領域信号のサブバンドから取得し、復元ユニット３３０が、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内のスペクトル係数を復元し、それにより、信号の復号品質が高まる。さらに、復号により取得されなかったスペクトル係数が計算により計算コンポーネント４１０が取得した倍音パラメータに基づいて復元されるケースでは、復号により取得された、０の値を有するスペクトル係数に実施された雑音充填の誤りが回避され、それにより、さらに信号の復号品質が高まる。

【0095】

以下では、図４の充填コンポーネント４２０により実施される動作をさらに説明する。充填コンポーネント４２０が、ビット割当てが飽和していないサブバンドのエンベロープと復号により取得されたスペクトル係数に従って、ビット割当てが飽和していないサブバンドの雑音充填利得を計算し、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が第２の閾値以上であるサブバンドのピーク対平均値比を計算し、グローバル雑音因子を当該ピーク対平均値比に基づいて取得し、倍音パラメータと当該グローバル雑音因子に基づいて当該雑音充填利得を補正してターゲット利得を取得するように構成された利得計算モジュール４２１と、当該ターゲット利得と重み付き雑音値を使用して、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内にあるスペクトル係数を復元するように構成された充填モジュール４２２とを備えてもよい。別の実施形態では、充填コンポーネント４２０は、復号により取得されずビット割当てが飽和していないサブバンド内のスペクトル係数に雑音充填を実施した後、復元されたスペクトル係数にフレーム間平滑化処理を実施して平滑化処理が実施されているスペクトル係数を取得するように構成されたフレーム間平滑化モジュール４２４を備える。当該出力ユニットは、復号により取得されたスペクトル係数と平滑化処理が実施されたスペクトル係数に従って周波数領域信号を取得するように構成される。フレーム間平滑化処理を用いることによって良好な復号効果を達成することができる。

【0096】

利得計算モジュール４２１が、上述の式（５）または（６）の何れかを使用して、ビット割当てが飽和していないサブバンドの雑音充填利得を計算し、ビット割当てが飽和しているサブバンドのピーク対平均値比ｓｈａｒｐの平均値の逆数の倍数（上述の式１を用いた説明を参照）をグローバル雑音因子ｆａｃとして使用し、倍音パラメータと当該グローバル雑音因子に基づいて雑音充填利得ｇａｉｎを補正してターゲット利得ｇａｉｎ_Ｔを取得してもよい。ターゲット利得ｇａｉｎ_Ｔを取得する１例では、利得計算モジュール４２１が、当該倍音パラメータを第４の閾値と比較するステップと、当該倍音パラメータが当該第４の閾値以上であるとき、上述の式（８）を用いることで当該ターゲット利得を取得するステップと、当該倍音パラメータが当該第４の閾値より小さいとき、上述の式（９）
を用いることで当該ターゲット利得を取得するステップとを実施してもよい。さらに、利得計算モジュール４２１が上述の式（７）を直接使用して当該ターゲット利得を取得してもよい。

【0097】

別の実施形態では、充填コンポーネント４２０は、ビット割当てが飽和していないサブバンドのピーク対平均値比を計算し、当該ピーク対平均値比を第３の閾値と比較し、ピーク対平均値比が当該第３の閾値より大きくビット割当てが飽和していないサブバンドに対して、ターゲット利得を取得した後、ビット割当てが飽和していないサブバンドにおいて、ビット割当てが飽和していないサブバンドのエンベロープと復号により取得されたスペクトル係数の最大振幅との比を用いて当該ターゲット利得を補正し、補正されたターゲット利得を取得するように構成された補正モジュール４２３をさらに備える。当該充填モジュールは、当該補正されたターゲット利得を使用して、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内にあるスペクトル係数を復元する。目的は、ビット割当てが飽和していないサブバンドにおいてピーク対平均値比が大きい異常なサブバンドを補正して、より適切なターゲット利得を得ることである。

【0098】

上述のように雑音充填を実施することに加えて、充填モジュール４２２はさらに最初に雑音を用いて、復号により取得されずビット割当てが飽和していないサブバンド内のスペクトル係数を充填し、充填された雑音に当該ターゲット利得を及ぼし、復号により取得されていないスペクトル係数を復元してもよい。

【0099】

図４の構造的分類は例示的なものにすぎず、実際には別の分類方式で柔軟に実装してもよいことに留意されたい。例えば、計算コンポーネント４１０を使用して利得計算モジュール４２１の動作を実装してもよい。

【0100】

図５は、本発明の別の実施形態に従う機器５００のブロック図である。図５の機器５００を、上述の方法の諸実施形態におけるステップと方法を実装するように構成してもよい。機器５００を様々な通信システムにおける基地局または端末に適用してもよい。図５の実施形態では、機器５００は、受信回路５０２、復号プロセッサ５０３、処理ユニット５０４、メモリ５０５、およびアンテナ５０１を備える。処理ユニット５０４は機器５００の動作を制御し、処理ユニット５０４をＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、中央演算装置）と称してもよい。メモリ５０５が、読取専用メモリおよびランダム・アクセス・メモリを備えてもよく、命令とデータを処理ユニット５０４に提供してもよい。メモリ５０５の一部が不揮発性ランダム・アクセス・メモリ（ＮＶＲＡＭ）をさらに備えてもよい。具体的な適用では、機器５００を携帯電話のような無線通信装置に組み込んでもよくまたは機器５００が当該無線通信装置であってもよく、機器５００がさらに、機器５００が遠隔位置からデータを受信できるようにするための受信回路５０１を扱うキャリアをさらに備えてもよい。受信回路５０１をアンテナ５０１に接続してもよい。機器５００のコンポーネントはバスシステム５０６を用いて接続される。バスシステム５０６は、データバスに加えて電力バス、制御バス、状態信号バスをさらに含む。しかし、説明を明確にするため、様々なバスを、図５ではバスシステム「５０６」としてある。機器５００が、信号を処理するように構成された処理ユニット５０４をさらに備えてもよく、さらに、復号プロセッサ５０３を備える。

【0101】

上述の本発明の諸実施形態で開示した方法を復号プロセッサ５０３に適用してもよく、または、復号プロセッサ５０３により実装してもよい。復号プロセッサ５０３が、信号処理機能を有する集積回路チップであってもよい。１実装プロセスでは、上述の方法の諸ステップを、復号プロセッサ５０３内のハードウェアの集積論理回路を用いて、または、ソフトウェアの形の命令を用いて実装してもよい。これらの命令を、処理ユニット５０４と協働して実装し制御してもよい。上述の復号プロセッサが、汎用目的プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特殊用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または別のプログラム可能論理装置、離散ゲートもしくはトランジスタ論理装置、または離散ハードウェアコンポーネントであってもよい。上述の復号プロセッサが、本発明の諸実施形態で開示した方法、ステップ、および論理ブロック図を実装または実行してもよい。当該汎用目的プロセッサがマイクロプロセッサであってもよく、または、当該プロセッサが任意の従来型のプロセッサ、変換器等であってもよい。本発明の諸実施形態を参照して開示した方法の諸ステップを、ハードウェアとして具現化された復号プロセッサにより直接実行し実現してもよく、または、当該復号プロセッサ内のハードウェアおよびソフトウェア・モジュールの組合せにより実行し実現してもよい。当該ソフトウェア・モジュールを、ランダム・アクセス・メモリ、フラッシュ・メモリ、読取専用メモリ、プログラム可能読取専用メモリ、電気的消去可能プログラム可能メモリ、またはレジスタのような当業界の成熟した記憶媒体に配置してもよい。当該記憶媒体はメモリ５０５内に配置される。復号プロセッサ５０３は情報をメモリ５０５から読み出し、上述の方法の諸ステップをハードウェアと関連して完了する。

【0102】

例えば、図３における信号を復号するための装置３００を復号プロセッサ５０３により実装してもよい。さらに、図３の分類ユニット３２０、復元ユニット３３０、および出力ユニット３４０を、処理ユニット５０４により実装してもよく、または、復号プロセッサ５０３により実装してもよい。しかし、上述の例は例示的なものにすぎず、本発明の諸実施形態をこの具体的な実装方式に限定しようとするものではない。

【0103】

特に、メモリ５０５は、プロセッサ５０４または復号プロセッサ５０３が、復号により、受信したビット・ストリームからサブバンドのスペクトル係数を取得するステップと、当該スペクトル係数が配置されたサブバンドを、ビット割当てが飽和しているサブバンドとビット割当てが飽和していないサブバンドに分類するステップであって、ビット割当てが飽和しているサブバンドとは、割り当てられたビットを当該サブバンド内の全てのスペクトル係数を符号化するために使用できるサブバンドのことをいい、ビット割当てが飽和していないサブバンドとは、割り当てられたビットを当該サブバンド内のスペクトル係数の一部のみを符号化するために使用できるサブバンド、および、ビットが割り当てられていないサブバンドのことをいうステップと、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内のスペクトル係数に雑音充填を実施し、復号により取得されていないスペクトル係数を復元するステップと、復号により取得されたスペクトル係数と復元されたスペクトル係数に従って周波数領域信号を取得するステップとを実行できるようにする命令を格納する。

【0104】

本発明の当該実施形態の上述の機器５００では、ビット割当てが飽和していないサブバンドが周波数領域信号内のサブバンドから分類により取得され、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内にあるスペクトル係数が復元され、それにより信号の復号品質が高まる。

【0105】

本発明の１実施形態で提供する信号を復号するための装置は、復号により、受信したビット・ストリームからサブバンドのスペクトル係数を取得するように構成された復号ユニットと、当該スペクトル係数が配置されたサブバンドを、ビット割当てが飽和しているサブバンドとビット割当てが飽和していないサブバンドに分類するように構成された分類ユニットと、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内のスペクトル係数に雑音充填を実施して、復号により取得されていないスペクトル係数を復元するように構成された復元ユニットと、復号により取得されたスペクトル係数と復元されたスペクトル係数に従って周波数領域信号を取得するように構成された出力ユニットとを備えてもよい。

【0106】

本発明の１実施形態では、当該分類ユニットは、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量を第１の閾値と比較するように構成された比較コンポーネントであって、１つのサブバンドのスペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量は、当該１つのサブバンドに割り当てられたビットの量と当該１つのサブバンド内のスペクトル係数の量との比である比較コンポーネントと、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が当該第１の閾値以上であるサブバンドをビット割当てが飽和しているサブバンドとして分類し、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が当該第１の閾値より小さいサブバンドをビット割当てが飽和していないサブバンドとして分類するように構成された分類コンポーネントとを備えてもよい。

【0107】

本発明の１実施形態では、当該復元ユニットは、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量を０と比較し、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が０に等しくないサブバンドの倍音パラメータを計算するように構成された計算コンポーネントであって、１つのサブバンドのスペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量は、当該１つのサブバンドに割り当てられたビットの量と当該１つのサブバンド内のスペクトル係数の量との比であり、当該倍音パラメータは周波数領域信号の倍音の強さまたは弱さを表す計算コンポーネントと、当該倍音パラメータに基づいて、復号により取得されずビット割当てが飽和していないサブバンド内のスペクトル係数に雑音充填を実施して、復号により取得されていないスペクトル係数を復元するように構成された充填コンポーネントとを備えてもよい。

【0108】

本発明の１実施形態では、当該計算コンポーネントが、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が０に等しくないサブバンドの、ピーク対平均値比、ピーク・エンベロープ比、復号により取得されたスペクトル係数の疎性、フレーム全体のビット割当ての分散、平均値エンベロープ比、平均値対ピーク比、エンベロープ・ピーク比、およびエンベロープ平均値比のうち少なくとも１つのパラメータを計算するステップと、当該計算された少なくとも１つのパラメータのうち１つを使用するか、または、組合せ方式で、当該計算されたパラメータを倍音パラメータとして使用するステップとを用いることによって当該倍音パラメータを計算してもよい。

【0109】

本発明の１実施形態では、当該充填コンポーネントが、ビット割当てが飽和していないサブバンドのエンベロープと復号により取得されたスペクトル係数に従って、ビット割当てが飽和していないサブバンドの雑音充填利得を計算し、スペクトル係数ごとに割り当てられたビットの平均量が０に等しくないサブバンドのピーク対平均値比を計算し、グローバル雑音因子を当該ピーク対平均値比に基づいて取得し、倍音パラメータと当該グローバル雑音因子に基づいて当該雑音充填利得を補正してターゲット利得を取得するように構成された利得計算モジュールと、当該ターゲット利得と重み付き雑音値を使用して、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内にあるスペクトル係数を復元するように構成された充填モジュールとを備えてもよい。

【0110】

本発明の１実施形態では、当該充填コンポーネントが、ビット割当てが飽和していないサブバンドのピーク対平均値比を計算し、当該ピーク対平均値比を第３の閾値と比較し、ピーク対平均値比が当該第３の閾値より大きくビット割当てが飽和していないサブバンドに対して、ターゲット利得を取得した後、ビット割当てが飽和していないサブバンドにおいて、ビット割当てが飽和していないサブバンドのエンベロープと復号により取得されたスペクトル係数の最大振幅との比を用いて当該ターゲット利得を補正し、補正されたターゲット利得を取得するように構成された補正モジュールであって、当該充填モジュールは、当該補正されたターゲット利得と当該重み付き雑音値を使用して、復号により取得されておらずビット割当てが飽和していないサブバンド内のスペクトル係数を復元する、補正モジュールをさらに備えてもよい。

【0111】

本発明の１実施形態では、当該利得計算モジュールが、倍音パラメータを第４の閾値と比較するステップと、当該倍音パラメータが当該第４の閾値以上であるとき、ｇａｉｎ_Ｔ＝ｆａｃ＊ｇａｉｎ＊ｎｏｒｍ／ｐｅａｋを用いることで当該ターゲット利得を取得するステップと、当該倍音パラメータが当該第４の閾値より小さいとき、ｇａｉｎ_Ｔ＝ｆａｃ’＊ｇａｉｎおよびｆａｃ’＝ｆａｃ＋ｓｔｅｐを用いることで当該ターゲット利得を取得するステップとを用いることによって、倍音パラメータとグローバル雑音因子に基づいて当該雑音充填利得を補正してもよい。ｇａｉｎ_Ｔはターゲット利得であり、ｆａｃはグローバル雑音因子であり、ｎｏｒｍは、ビット割当てが飽和していないサブバンドのエンベロープであり、ｐｅａｋは、ビット割当てが飽和していないサブバンドにおける、復号により取得されたスペクトル係数の最大振幅であり、ｓｔｅｐは周波数に従ってグローバル雑音因子が変化する間隔である。

【0112】

本発明の１実施形態では、当該充填コンポーネントが、復号により取得されなかったスペクトル係数を復元した後に、復元されたスペクトル係数にフレーム間平滑化処理を実施して平滑化処理が実施されているスペクトル係数を取得するように構成されたフレーム間平滑化モジュールであって、当該出力ユニットは、復号により取得されたスペクトル係数と平滑化処理が実施されたスペクトル係数に従って周波数領域信号を取得するように構成されたフレーム間平滑化モジュールをさらに備えてもよい。

【0113】

本明細書で開示した諸実施形態で説明した例と組み合わせて、ユニットおよびアルゴリズムのステップを電子ハードウェアまたはコンピュータ・ソフトウェアと電子ハードウェアの組合せにより実装してもよいことは当業者には理解される。機能をハードウェアで実施するかまたはソフトウェアで実施するかは技術的解決策の具体的な適用事例と設計制約条件に依存する。当業者は、説明した機能を特定の適用事例ごとに様々な方法を用いて実装してもよいが、当該実装が本発明の範囲を越えるとは考えるべきではない。

【0114】

説明の便宜および簡単さのため、上述の装置、ユニット、部分、およびモジュールの詳細な動作プロセスについては、上述の方法の諸実施形態における対応するプロセスを参照できることは当業者には明確に理解される。詳細についてはここでは繰返し説明することはしない。

【0115】

本願で提供する幾つかの諸実施形態では、開示したシステム、機器、および方法を他の方式で実装してもよいことは理解される。例えば、説明した機器の実施形態は例示的なものにすぎない。例えば、当該ユニット分割は論理的な機能分割にすぎず、実際の実装では他の分割であってもよい。例えば、複数のユニットまたはコンポーネントを組み合わせるかもしくは別のシステムに統合してもよく、または、幾つかの機能を無視するかもしくは実施しなくともよい。

【0116】

さらに、本発明の諸実施形態における機能ユニットを１つの処理ユニットに統合してもよく、または、当該ユニットの各々が物理的に単体で存在してもよく、または、２つ以上のユニットが１つのユニットに統合される。

【0117】

機能をソフトウェア機能ユニットの形で実装し独立な製品として販売または使用するとき、当該機能をコンピュータ可読記憶媒体に格納してもよい。かかる理解に基づき、本発明の技術的解決策を本質的に、または、先行技術に寄与する部分、または、当該技術的解決策の一部をソフトウェア製品の形で実装してもよい。当該ソフトウェア製品は記憶媒体に格納され、本発明の諸実施形態で説明した方法のステップの全部または一部を実施するようにコンピュータ装置（パーソナル・コンピュータ、サーバ、またはネットワーク装置であってもよい）に指示するための幾つかの命令を含む。上述の記憶媒体には、ＵＳＢフラッシュ・ドライブ、取外し可能ハードディスク、読取専用メモリ（ＲＯＭ、Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、磁気ディスク、または光ディスクのような、プログラム・コードを格納できる任意の媒体が含まれる。

【0118】

上述の説明は本発明の具体的な実装方式にすぎず、本発明の保護範囲を限定しようとするものではない。本発明で開示した技術的範囲において当業者が容易に想到する任意の変形または置換は全て本発明の保護範囲に入るものとする。したがって、本発明の保護範囲は特許請求の範囲の保護範囲により支配される。

【符号の説明】

【0119】

３００ 装置
３１０ 復号化ユニット
３２０ 分類ユニット
３３０ 復元ユニット
３４０ 出力ユニット
４１０ 計算コンポーネント
４２０ 充填コンポーネント
４２１ 利得計算モジュール
４２２ 充填モジュール
４２３ 補正モジュール
４２４ フレーム間平滑化モジュール
５０１ アンテナ
５０２ 受信回路
５０３ 復号化プロセッサ
５０４ 処理ユニット
５０５ メモリ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】