JP2013232013A - 信号を符号化する方法および信号を復号する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】信号符号化・復号の方法および装置、ならびにそのシステムを提供する。
【解決手段】符号化方法は、第１領域の信号を第２領域の信号に変換すること、第２領域の信号についてＬＰ処理およびＬＴＰ処理を行うこと、判断基準に従って長期フラグ値を獲得すること、長期フラグ値が第１の値であるときにＬＰ処理の結果およびＬＴＰ処理の結果に従って第２領域の予測信号を獲得すること、または、長期フラグ値が第２の値であるときにＬＰ処理の結果に従って第２領域の予測信号を獲得すること、第２領域の予測信号を第１領域の予測信号に変換して第１領域の予測残差信号を計算すること、ならびに第１領域の予測残差信号を含むビットストリームを出力することを含む。
【選択図】図１

Description

本出願は、参照により本明細書に組み込まれる、２００８年１２月３１日に出願された「Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｅｎｃｏｄｉｎｇ Ｓｉｇｎａｌ，ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｄｅｃｏｄｉｎｇ Ｓｉｇｎａｌ」という名称の中国特許出願第２００８１０２４７４２７．６号、および２００９年６月２５日に出願された「Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｅｎｃｏｄｉｎｇ Ｓｉｇｎａｌ，ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｄｅｃｏｄｉｎｇ Ｓｉｇｎａｌ」という名称の中国特許出願第２００９１０１５１８３５．６号の優先権を主張するものである。

本開示は音声の符号化および復号に関し、詳細には、信号を符号化し、復号する方法、装置、およびシステムに関する。

音声符号化分野において広く適用される符号化モデルのうちの１つが符号励振線形予測（ＣＥＬＰ：Ｃｏｄｅ Ｅｘｃｉｔｅｄ Ｌｉｎｅａｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）である。ＣＥＬＰモデルはほぼ白色の励振信号を使用して２つの時間変化線形再帰型フィルタを励振する。励振信号は一般にガウス白色雑音シーケンスから成るコードブックの中から選択される。各フィルタのフィードバックループは予測器を含む。予測器の１つが長期予測器（またはピッチ予測器）であり、これはＰ（ｚ）で表される。Ｐ（ｚ）は発声された音声の音調構造（例えばスペクトルの微細な構造など）を生成するのに使用される。別の一般的な予測器が短期予測器であり、Ｆ（ｚ）で表される。Ｆ（ｚ）は音声の短期スペクトルエンベロープを回復するのに使用される。このモデルはその逆のプロセスに由来する。すなわち、Ｆ（ｚ）は音声信号の近いサンプル点の冗長性を除去するのに使用され、Ｐ（ｚ）は音声信号の遠いサンプル点の冗長性を除去するのに使用される。２つのレベルの予測により正規化された残差信号が獲得される。残差信号はおおよそ標準正規分布を示す。

ＣＥＬＰモデルが損失の多い圧縮分野に適用されるときには、音声信号ｘ（ｉ）をまず線形予測符号化（ＬＰＣ：Ｌｉｎｅａｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ Ｃｏｄｉｎｇ）解析して残差信号ｒｅｓ（ｉ）が獲得される。ＬＰＣ残差信号ｒｅｓ（ｉ）がフレーム化された後で、各サブフレーム信号に長期予測（ＬＴＰ：Ｌｏｎｇ−Ｔｅｒｍ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）解析を施して、対応する適応コードブックおよび適応コードブック利得が獲得される。適応コードブックは、自己相関など、多くの方法において探索され得る。ＬＰＣ残差信号ｒｅｓ（ｉ）の長期依存性が除去された後で、ＬＴＰ残差信号ｘ２（ｉ）が獲得される。代数コードブックを使用してＬＴＰ残差信号ｘ２（ｉ）が特徴付けられ、または当てはめられた後で、全符号化プロセスが完了する。最後に、適応コードブックおよび固定コードブックが符号化されてビットストリームに書き込まれ、適応コードブック利得および固定コードブック利得についての結合ベクトル量子化（ｊｏｉｎｔ ｖｅｃｔｏｒ ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ）またはスカラ量子化が行われる。コードブックにおいて、適応コードブック利得または固定コードブック利得が最適な利得として選択される。最適な利得に対応するインデックスが復号器に送られる。全符号化プロセスは、パルス符号変調（ＰＣＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｃｏｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）領域で行われる。

無損失圧縮の分野では、ＭＰＥＧ ＡＬＳ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅｓ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ Ａｕｄｉｏ Ｌｏｓｓｌｅｓｓ Ｃｏｄｉｎｇ）装置は、予測のために音声信号の短期および長期の依存性も使用する。その予測プロセスは以下の通りである。まず、音声信号についてＬＰＣが行われ、ＬＰＣ係数にエントロピー符号化が施され、ビットストリームに書き込まれる。ＬＴＰのピッチおよびピッチ利得を獲得するためにＬＰＣ残差信号についてＬＴＰが行われ、ＬＰＣ残差信号がビットストリームに書き込まれる。ＬＴＰの後でＬＴＰ残差信号が獲得される。次いで、ＬＴＰ残差信号にエントロピー符号化が施されてビットストリームに書き込まれ、全符号化プロセスが終了する。

前述の先行技術においては、音声信号の周期性が少ない場合、ＬＴＰ処理の貢献度はほとんどない。この場合、ＬＴＰ残差信号はそれでもなおビットストリームに書き込まれる。結果としてピッチ利得量子化は過度に多くのビットを消費し、符号器の圧縮性能が低下する。

本開示の実施形態はコーデックの圧縮性能を改善するように信号を符号化し、復号する方法、装置、およびシステムを提供する。

信号符号化方法は、
第１領域の信号を第２領域の信号に変換すること、
第２領域の信号についてＬＰ（Ｌｉｎｅａｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ）処理およびＬＴＰ処理を行うこと、
判断基準に従って長期フラグを獲得すること、
長期フラグが第１のフラグであるときにＬＰ処理の結果およびＬＴＰ処理の結果に従って第２領域の予測信号を獲得し、長期フラグが第２のフラグであるときにＬＰ処理の結果に従って第２領域の予測信号を獲得すること、
第２領域の予測信号を第１領域の予測信号に変換して第１領域の予測残差信号を計算すること、ならびに
第１領域の予測残差信号を含むビットストリームを出力すること
を含む。

信号復号方法は、
受け取ったビットストリームを復号して復号された第１領域の予測残差信号を獲得すること、
現在フレーム信号の第１のサンプル点を復号すること、
現在フレーム信号の第２のサンプル点の各現在サンプル点について連続して、
復号されたサンプル点の第２領域の信号に従って現在サンプル点のＬＰ信号を計算するステップと、
獲得された長期フラグが第１のフラグである場合に、ＬＰ信号と、復号されたサンプル点のＬＰ残差信号に従って獲得されるＬＴＰ寄与信号とに従って第２領域の予測信号を獲得するステップと、
獲得される長期フラグが第１のフラグでない場合に、ＬＰ信号に従って第２領域の予測信号を獲得するステップと、
第２領域の予測信号を第１領域の予測信号に変換し、第１領域の予測残差信号および第１領域の予測信号に従って現在サンプル点の第１領域の信号を復号するステップと、
現在サンプル点の第１領域の信号を第２領域の信号に変換し、第２領域の信号およびＬＰ信号に従ってＬＰ残差信号を獲得するステップと
の各復号ステップを実行すること
を含む。

信号符号化装置は、
第１領域の信号を第２領域の信号に変換し、第２領域の予測信号を第１領域の予測信号に変換するように適合された変換モジュールと、
第２領域の信号についてＬＰ処理を行うように適合されたＬＰモジュールと、
第２領域の信号についてＬＴＰ処理を行うように適合されたＬＴＰモジュールと、
判断基準に従って長期フラグを獲得するように適合された判断モジュールと、
長期フラグが第１のフラグであるときにＬＰ処理の結果およびＬＴＰ処理の結果に従って第２領域の予測信号を獲得し、長期フラグが第２のフラグであるときにＬＰ処理の結果に従って第２領域の予測信号を獲得するように適合された第２領域の予測モジュールと、
第１領域の予測信号に従って第１領域の予測残差信号を計算するように適合された第１領域の予測残差モジュールと、
第１領域の予測残差信号を含むビットストリームを出力するように適合された出力モジュールと
を含む。

信号復号装置は、
受け取ったビットストリームを復号して第１領域の予測残差信号を獲得するように適合されたビットストリーム復号モジュールと、
現在フレームの信号の第１のサンプル点を復号するように適合された第１のサンプル点復号モジュールと、
復号されたサンプル点の第２領域の信号に従って現在サンプル点のＬＰ信号を計算するように適合されたＬＰモジュールと、
獲得された長期フラグが第１のフラグである場合に、ＬＰ信号と、復号されたサンプル点のＬＰ残差信号に従って獲得されるＬＴＰ寄与信号とに従って第２領域の予測信号を獲得し、獲得された長期フラグが第１のフラグでない場合に、ＬＰ信号に従って第２領域の予測信号を獲得するように適合された第２領域の予測モジュールと、
第２領域の予測信号を第１領域の予測信号に変換し、現在サンプル点の第１領域の信号を第２領域の信号に変換するように適合された変換モジュールと、
第１領域の予測残差信号および第１領域の予測信号に従って現在サンプル点の第１領域の信号を復号するように適合された現在サンプル点復号モジュールと、
第２領域の信号およびＬＰ予測信号に従ってＬＰ残差信号を獲得するように適合されたＬＰ残差モジュールと
を含む。

信号コーデックシステムは、
第１領域の信号を第２領域の信号に変換し、第２領域の信号についてＬＰ処理およびＬＴＰ処理を行い、判断基準に従って長期フラグを獲得し、長期フラグが第１のフラグであるときにＬＰ処理の結果およびＬＴＰ処理の結果に従って第２領域の予測信号を獲得し、長期フラグが第２のフラグであるときにＬＰ処理の結果に従って第２領域の予測信号を獲得し、第２領域の予測信号を第１領域の予測信号に変換して第１領域の予測残差信号を計算し、第１領域の予測残差信号を含むビットストリームを出力するように適合された信号符号化装置と、
受け取ったビットストリームを復号して第１領域の予測残差信号および長期フラグを獲得し、現在フレームの信号の第１のサンプル点を復号し、現在フレームの信号の第２のサンプル点の各現在サンプル点について連続して、復号されたサンプル点の第２領域の信号に従って現在サンプル点のＬＰ信号を計算するステップと、獲得された長期フラグが第１のフラグである場合に、ＬＰ信号と、復号されたサンプル点のＬＰ残差信号に従って獲得されるＬＴＰ寄与信号とに従って第２領域の予測信号を獲得し、獲得された長期フラグが第１のフラグでない場合に、ＬＰ信号に従って第２領域の予測信号を獲得するステップと、第２領域の予測信号を第１領域の予測信号に変換し、第１領域の予測残差信号および第１領域の予測信号に従って現在サンプル点の第１領域の信号を復号するステップと、現在サンプル点の第１領域の信号を第２領域の信号に変換し、第２領域の信号およびＬＰ信号に従ってＬＰ残差信号を獲得するステップとの各復号ステップを実行するように適合された信号復号装置と
を含む。

本開示の実施形態では、後続の符号化または復号プロセスが長期フラグに従って適応的に行われる。長期フラグが第２のフラグであるときにはＬＴＰ処理の結果を考慮する必要がなく、よってコーデックの圧縮性能が向上する。

本開示の第１の実施形態における信号符号化方法を示す流れ図である。 本開示の第２の実施形態における信号符号化方法を示す流れ図である。 本開示の第２の実施形態の信号符号化方法におけるフレーム化後のフレームの信号を示す図である。 本開示の第１の実施形態における信号復号方法を示す流れ図である。 本開示の第２の実施形態における信号復号方法を示す流れ図である。 本開示の第２の実施形態の信号復号方法におけるステップ４０４を示す流れ図である。 本開示の第２の実施形態の信号復号方法におけるステップ４０５を示す流れ図である。 本開示の一実施形態における信号符号化装置の構造を示す図である。 本開示の一実施形態における信号復号装置の構造を示す図である。 本開示の一実施形態における信号コーデックシステムの構造を示す図である。

以下、添付の図面および例示的実施形態を参照して本開示をより詳細に説明する。

図１は本開示の第１の実施形態における信号符号化方法の流れ図である。この方法は以下のステップを含む。

ステップ１０１：第１領域の信号を第２領域の信号に変換する。

ステップ１０２：第２領域の信号についてＬＰ処理およびＬＴＰ処理を行う。

ステップ１０３：判断基準に従って長期フラグを獲得する。

ステップ１０４：長期フラグが第１のフラグであるときにはＬＰ処理の結果およびＬＴＰ処理の結果に従って第２領域の予測信号を獲得し、長期フラグが第２のフラグであるときにはＬＰ処理の結果に従って第２領域の予測信号を獲得する。

ステップ１０５：第２領域の予測信号を第１領域の予測信号に変換し、第１領域の予測残差信号を計算する。

ステップ１０６：第１領域の予測残差信号を含むビットストリームを出力する。

この実施形態では、長期フラグが判断基準に従って獲得され、長期フラグが第１のフラグであるときには第２領域の予測信号がＬＰ処理の結果およびＬＴＰ処理の結果に従って獲得され、長期フラグが第２のフラグであるときには第２領域の予測信号がＬＰ処理の結果に従って獲得され、ビットストリームが第２領域の予測信号に従って獲得される。この実施形態では、後続の符号化プロセスは長期フラグに従って適応的に行われる。長期フラグが第２のフラグであるときには、ＬＴＰ処理の結果を考慮する必要がなく、よってコーデックの圧縮性能が向上する。

図２は本開示の第２の実施形態における信号符号化方法の流れ図である。この実施形態では、第１領域は非線形領域であり、さらに第１領域はＡ−則またはμ−則とすることができ、第２領域はＰＣＭ領域であり、ＬＰ処理はＬＰＣ処理であり、ＬＴＰ処理は長期予測処理である。

この実施形態の方法は以下のステップを含む。

ステップ２０１：非線形領域信号をＰＣＭ領域信号に変換する。

ｘ（ｉ）は非線形領域信号を表し、ｙ（ｉ）はＰＣＭ領域信号を表す。変換プロセスが精度損失を伴うと仮定すると、対応する後方変換プロセスは精度損失を伴わない。

ステップ２０２：ＰＣＭ領域の全フレーム信号ｙ（ｉ）についてＬＰＣ処理を行ってＬＰ処理の結果を獲得する。ＬＰ処理の結果は、次式で表すように、ＬＰ信号として働き、ＬＰ係数を含むＬＰＣ信号ｙ’（ｉ）を含む。

式中、ａ_ｊはＬＰ係数であり、Ｌはフレーム長であり、ｌｐｃ＿ｏｒｄｅｒはＬＰ次数である。ｙ’（０）＝０であると仮定すると、ｉ＜０のとき、ｙ（ｉ）＝０である。

ステップ２０３：ＰＣＭ領域信号ｙ（ｉ）およびＬＰＣ信号ｙ’（ｉ）に従ってＬＰ残差信号として機能するＬＰＣ残差信号ｒｅｓ（ｉ）を計算する。その場合ＬＰＣ残差信号はＬＰ処理の結果として理解され得る。
ｒｅｓ（ｉ）＝ｙ（ｉ）−ｙ’（ｉ）、ｉ＝０，１，…，Ｌ−１ （２）

ステップ２０４：ＬＴＰ残差信号ｒｅｓ（ｉ）についてフレーム化を行い、次いでＬＴＰ処理を行ってＬＴＰ処理の結果を獲得する。フレーム化操作は任意選択であり、適応的フレーム化操作とすることができる。ＬＴＰ処理の結果はピッチおよびピッチ利得を含む。

具体的には、このステップのＬＴＰ処理は、ＬＰＣ残差信号のピッチ探索を行うこと、ＬＰＣ残差信号の最適のピッチを獲得すること、またはＬＰＣ残差信号の最適のピッチとピッチ利得の両方を獲得することを含み得る。

具体的には、このステップは、フレーム化が行われない場合には、現在フレームのＰＣＭ領域信号のピッチ探索を行ってＰＣＭ領域信号の最適のピッチを獲得し、次いで、ＰＣＭ領域信号の最適のピッチに従ってＬＰＣ残差信号の密探索を行ってＬＰＣ残差信号の最適のピッチを獲得し、またはＬＰＣ残差信号の最適のピッチとピッチ利得の両方を獲得すること、フレーム化が行われる場合には、フレーム化操作の前に、現在フレームのＰＣＭ領域信号のピッチ探索を行ってＰＣＭ領域信号の最適のピッチを獲得し、現在フレームのＰＣＭ領域信号の最適のピッチを第１のサブフレームの最適のピッチとして使用し、最適のピッチに従ってＬＰＣ残差信号についてのフレーム化を行うこと、残差領域内の各サブフレームのピッチの密探索を行い、すなわち、前のサブフレームのピッチの前後の各サブフレームのピッチを探索し、よって、サブフレームピッチについての差分符号化を円滑化し、各サブフレームの最適のピッチを獲得し、または最適のピッチとピッチ利得の両方を獲得すること、を含み得る。

前述のピッチを探索するプロセスでは、ピッチ利得が獲得されない場合、ピッチ利得は獲得された最適のピッチに従って適応的に選択され得る。

ＬＰＣ処理では、最初の数サンプルの予測結果は一般に不正確である。ＬＴＰ性能に影響を及ぼさないように、この実施形態では、Ｍを指定の数とする最初のＭサンプルはＬＴＰ処理に関与しないものと規定する。ピッチ探索は、最初のＭサンプル以外のサンプルのＬＰＣ残差信号ｒｅｓ（ｉ）について行われて、各サブフレームのピッチ、ピッチ利得およびＬＴＰ残差信号ｚ（ｉ）が獲得される。

図３に、本開示の第２の実施形態の信号符号化方法におけるフレーム化後のフレームの信号を示す。最初のＭサンプルはフレーム化にもＬＴＰ処理にも関与せず、Ｍとｌｐｃ＿ｏｒｄｅｒとの関係は、０≦Ｍ≦ｌｐｃ＿ｏｒｄｅｒである。Ｔ_１は第１のサブフレームのピッチを表し、ＭからＴ_１＋Ｍ−１までのサンプルがバッファ内のサンプルである。ｎ_０＝Ｔ_１＋Ｍであると仮定すると、ｎ_０からｎ_１−１までのサンプルは第１のサブフレーム内のサンプルであり、第１のサブフレームの長さはＮ_１＝ｎ_１−ｎ_０である。類推により、ｎ_ｊ−１からｎ_ｊ−１までのサンプルはサブフレームｊ内のサンプルであり、サブフレームｊの長さはＮ_ｊ＝ｎ_ｊ−ｎ_ｊ−１である。１フレーム内の信号のサンプルの総量はＬである。

０からＴ_１＋Ｍ−１までのサンプルについて、以下の式が当てはまる。
ｚ（ｉ）＝ｒｅｓ（ｉ）、ｉ＝０，１，…，Ｔ_１＋Ｍ−１ （３）

第１のサブフレームのサンプルについて、以下の式が当てはまる。
ｚ（ｉ）＝ｒｅｓ（ｉ）−ｇ_１・ｒｅｓ（ｉ−Ｔ_１）、ｉ＝ｎ_０，…，ｎ_１−１ （４）
式中、ｇ_１は第１のサブフレームのピッチ利得を表す。

サブフレームｊのサンプルについて、以下の式が当てはまる。
ｚ_ｊ（ｉ）＝ｒｅｓ_ｊ（ｉ）−ｇ_ｊ・ｒｅｓ_ｊ（ｉ−Ｔ_ｊ）、ｉ＝ｎ_ｊ−１，…，ｎ_ｊ−１ （５）
式中、Ｔ_ｊはサブフレームｊのピッチを表し、ｇ_ｊはサブフレームｊのピッチ利得を表す。

ステップ２０５：経験的係数とＬＴＰ処理を施されていないＬＰＣ残差信号ｒｅｓ（ｉ）のエネルギーの積がＬＴＰ処理を施されたＬＴＰ残差信号ｚ（ｉ）のエネルギーより大きいかどうか判断し、そうである場合にはステップ２０６に進み、そうでない場合にはステップ２０７に進む。

Ｅ１はＬＴＰ残差信号ｚ（ｉ）のエネルギーを表し、ＥはＬＰＣ残差信号ｒｅｓ（ｉ）のエネルギーを表し、ｋは０またはＭとすることができる。このステップでは、Ｅ＊ｆａｃがＥ１より大きいかどうか判断し、ｆａｃは経験的係数である。一般には、ｆａｃ＝０．９４である。

別の実施形態では、このステップの代替として、経験的係数とＬＴＰ処理を施されていないＬＰＣ残差信号ｒｅｓ（ｉ）の絶対値の和の積がＬＴＰ処理を施されたＬＴＰ残差信号ｚ（ｉ）の絶対値の和より大きいかどうか判断し、そうである場合にはステップ２０６に進み、そうでない場合にはステップ２０７に進む。

ステップ２０６：長期フラグＴｆｌａｇに第１のフラグの値を割り当てる。具体的には、Ｔｆｌａｇを１とする。ステップ２０８に進む。

長期フラグはＬＴＰモジュールのトリガ信号とすることができる。Ｔｆｌａｇ＝１である場合、それはＬＴＰモジュールが有効化されることを示す。

ステップ２０７：長期フラグＴｆｌａｇに第２のフラグの値を割り当てる。具体的には、Ｔｆｌａｇを０とする。ステップ２１０に進む。Ｔｆｌａｇ＝０である場合、それはＬＴＰモジュールが無効化されることを示す。

ステップ２０８：ピッチ、ピッチ利得およびＬＰＣ残差信号ｒｅｓ（ｉ）に従ってＬＴＰ寄与信号として機能するＬＴＰ寄与信号ｒｅｓ’（ｉ）を獲得する。このステップはステップ２０４にも含まれ得る。すなわちこのステップはＬＰＣ処理に含まれていてもよく、ＬＴＰ処理の結果はさらに式（８）に表すＬＴＰ寄与信号ｒｅｓ’（ｉ）を含む。
ｒｅｓ’（ｉ）＝ｇ・ｒｅｓ（ｉ−Ｔ） （８）

ステップ２０９：式（９）に表すように、ＬＰＣ信号ｙ’（ｉ）とＬＴＰ寄与信号ｒｅｓ’（ｉ）の和をＰＣＭ予測信号ｙ’’（ｉ）として使用し、ステップ２１１に進む。
ｙ’’（ｉ）＝ｙ’（ｉ）＋ｒｅｓ’（ｉ） （９）

ステップ２１０：式（１０）に表すように、ＬＰＣ信号ｙ’（ｉ）をＰＣＭ予測信号ｙ’’（ｉ）として使用し、ステップ２１１に進む。
ｙ’’（ｉ）＝ｙ’（ｉ） （１０）

ステップ２１１：式（１１）に表すように、ＰＣＭ予測信号ｙ’’（ｉ）を非線形領域予測信号ｘ’（ｉ）に変換する。
ｘ’（ｉ）＝ＰＣＭ２Ａ［ｙ’’（ｉ）］ （１１）

関数ＰＣＭ２Ａ［］は、ＰＣＭ領域信号をＡ−則信号に変換することを指す。

ステップ２１２：ｘ（ｉ）とｘ’（ｉ）との差を計算して非線形領域予測残差信号を獲得し、非線形領域予測残差信号についてエントロピー符号化を行う。

ステップ２１３：非線形領域予測残差信号のエントロピー符号および長期フラグを含むビットストリームを出力する。具体的には、Ｔｆｌａｇ＝０であるときには、ビットストリームはさらにＬＰＣ係数ａ_ｊを含み、Ｔｆｌａｇ＝１であるときには、ビットストリームはさらにＬＰＣ係数ａ_ｊ、ピッチ、およびピッチ利得を含む。

実施形態によっては、長さ変化符号化分野において、Ｔｆｌａｇ＝０であるときには、ＬＴＰモジュールが無効化され、長期フラグを有するビットストリームが出力される必要はなく、Ｔｆｌａｇ＝１であるときには、ＬＴＰモジュールが有効化され、長期フラグとして第１のフラグを含むビットストリームが出力され、このビットストリームはさらにＬＰＣ係数ａ_ｊ、ピッチ、およびピッチ利得を含む。

この実施形態では、経験的係数とＬＴＰ処理を施されていないＬＰＣ残差信号のエネルギーの積がＬＴＰ処理を施されたＬＴＰ残差信号のエネルギーより大きいかどうか判定することにより、システムは、ＬＴＰモジュールが有効化されるかそれとも無効化されるかを知る。音声信号があまり周期的でないとき、ＬＴＰ処理はほとんど寄与せず、ＬＴＰモジュールは無効化される。したがって、ＬＴＰ寄与信号を考慮する必要がない。すなわち消費されるビット数がより少なく、符号器の圧縮性能が向上する。

図４は本開示の第１の実施形態における信号復号方法の流れ図である。この方法は以下のステップを含む。

ステップ３０１：受け取ったビットストリームを復号して第１領域の予測残差信号を獲得する。

ステップ３０２：現在フレームの信号の第１のサンプル点を復号する。

現在フレームの信号の第２のサンプル点の各現在サンプル点について連続して以下の復号ステップ３０３〜３０６を行う。

ステップ３０３：復号されたサンプル点の第２領域の信号に従って現在サンプル点のＬＰ信号およびＬＰ残差信号を計算する。

ステップ３０４：獲得された長期フラグが第１のフラグである場合には、ＬＰ信号と、復号されたサンプル点のＬＰ残差信号に従って獲得されるＬＴＰ寄与信号とに従って第２領域の信号を獲得し、獲得された長期フラグが第１のフラグでない場合には、ＬＰ信号に従って第２領域の予測信号を獲得する。

ステップ３０５：第２領域の予測信号を第１領域の予測信号に変換し、第１領域の予測残差信号および第１領域の予測信号に従って現在サンプル点の第１領域の信号を復号する。

ステップ３０６：現在サンプル点の第１領域の信号を第２領域の信号に変換する。

この実施形態では後続の復号プロセスが長期フラグに従って適応的に行われ、長期フラグが第２のフラグであるときには、ＬＴＰ寄与信号を考慮する必要がなく、よって復号プロセスが簡略化される。

図５は本開示の第２の実施形態における信号復号方法の流れ図である。この実施形態の方法は第２の実施形態における信号符号化方法に対応させることができ、この実施形態における用語およびパラメータ式の定義は第２の実施形態のものと同じである。この実施形態の方法は以下のステップを含む。

ステップ４０１：受け取ったビットストリームを復号して非線形領域予測残差信号および長期フラグを獲得する。

実施形態によっては、ビットストリームが長期フラグを用いて符号化されたビットストリームを含む場合に、ビットストリームは長期フラグを獲得するために復号され得る。具体的には、長期フラグＴｆｌａｇ＝０であるときに、ビットストリームはさらにＬＰＣ係数ａ_ｊを含み、Ｔｆｌａｇ＝１であるときに、ビットストリームはさらにＬＰＣ係数ａ_ｊ、最適のピッチを含み、その上にピッチ利得も含み得る。ビットストリームがピッチ利得を含まない場合、この実施形態の方法はさらに、最適のピッチに従って適応的にピッチ利得を選択することを含む。

ｄ（ｉ）が非線形領域予測残差信号を表すものと仮定すると、以下の式が当てはまる。
ｄ（ｉ）＝ｘ（ｉ）−ｘ’（ｉ）、ｉ＝０，１，…，Ｌ−１ （１２）

したがって、非線形領域信号ｘ（ｉ）は、復号後に式（１３）によって獲得され得る。
ｘ（ｉ）＝ｄ（ｉ）＋ｘ’（ｉ）、ｉ＝０，１，…，Ｌ−１ （１３）

ステップ４０２：現在フレームの信号の第１のサンプル点を復号する。

第１のサンプル点はＬＰＣ処理を施されていない。したがって、第１のサンプル点の非線形領域予測信号はｘ’（０）＝０になる。式（１３）は、非線形領域の第１のサンプル点が損失なしで復号され得ること、すなわちｘ（０）＝ｄ（０）であることを明らかにする。

後続の復号プロセスについて、この実施形態は第１のサンプル点のＰＣＭ領域信号ｙ（０）およびＬＰＣ残差信号ｒｅｓ（０）（すなわちＬＰ残差信号）を保持する必要があり、その場合、
ｙ（０）＝Ａ２ＰＣＭ［ｘ（０）］、ｒｅｓ（０）＝ｙ（０） （１４）
である。

関数Ａ２ＰＣＭ［］は、Ａ−則信号をＰＣＭ領域信号に変換することを指す。

実施形態によっては、長さ変化符号化分野において、受け取ったビットストリームが復号されて、第２のフラグである長期フラグを獲得せずに、第１領域の予測残差信号が獲得される。復号結果が第１のフラグである長期フラグを含むときにはＬＴＰモジュールが有効化されることを示し、そうでない場合にはＬＴＰモジュールは無効化される。システムは、獲得された長期フラグが第１のフラグである場合には、ＬＰ信号と、復号されたサンプル点のＬＰ残差信号に従って獲得されるＬＴＰ寄与信号とに従って第２領域の予測信号を獲得し、獲得された長期フラグが第１のフラグでない場合にはＬＰ信号に従って第２領域の予測信号を獲得する。

ステップ４０３：長期フラグの値が第１のフラグであるかどうか判断し、そうである場合にはステップ４０４〜４０５に進み、そうでない場合には、ステップ４０６〜４０８に飛ぶ。

ＬＴＰモジュールは２つの状態、すなわち有効状態（Ｔｆｌａｇ＝１）と無効状態（Ｔｆｌａｇ＝０）になる。このステップでは、システムは、Ｔｆｌａｇ＝１であるかどうか判断する。代替としてシステムは、Ｔｆｌａｇ＝０であるかどうか判断してＬＴＰモジュールが有効化されるかどうか知ることもできる。ＬＴＰモジュールの異なる状態は異なる後続の復号プロセスに対応する。

この実施形態のステップ４０３が完了した後、続いて行われる復号プロセスは循環再帰プロセスである。以下の復号ステップは現在フレームの信号の第２のサンプル点の各現在サンプル点について連続して行われる。

実施形態によっては、符号器側が第２のフラグである長期フラグの符号を出力しない場合に、システムは第１のフラグが長期フラグとして獲得されるかどうか判断し、そうである場合にはステップ４０４〜４０５が行われ、そうでない場合にはステップ４０６〜４０８が行われる。

ステップ４０４：第１のサンプル点を除く最初のＴ_１＋Ｍ−１サンプルを復号する。

この実施形態の方法は第２の実施形態の信号符号化方法に対応する。すなわち、符号化プロセスにおいて、現在フレームの最初のＭサンプルはＬＴＰ処理に関与しない。したがってこの実施形態では、最初のＭサンプルおよびバッファ内のサンプルがまず復号される。図６は本開示の第２の実施形態の信号復号方法におけるステップ４０４の流れ図である。ステップ４０４はさらに以下のステップを含み得る。

ステップ４０４１：式（１５）により、復号されたサンプル点のＰＣＭ領域信号ｙ（ｉ）に従って現在サンプル点のＬＰＣ信号ｙ’（ｉ）を計算する。

ｉ≦０のとき、ｙ（ｉ）＝０である。

例えば、現在サンプル点が現在フレームの信号の第２のサンプル点である場合、復号されたサンプル点は現在フレームの信号の第１のサンプル点である。この場合、ステップ４０２の復号結果が基準として使用される。

ステップ４０４２：現在のサンプルのＬＰＣ予測信号ｙ’（ｉ）に従ってＰＣＭ領域予測信号ｙ’’（ｉ）を獲得する。最初のＴ_１＋ＭサンプルはＬＴＰ処理に関与しないため、ｙ’’（ｉ）＝ｙ’（ｉ）である。すなわち、現在サンプル点のＬＰＣ予測信号の値がＰＣＭ領域予測信号ｙ’’（ｉ）に割り当てられる。

ステップ４０４３：ＰＣＭ領域予測信号ｙ’’（ｉ）を非線形領域予測信号ｘ’（ｉ）に変換する。
ｘ’（ｉ）＝ＰＣＭ２Ａ［ｙ’’（ｉ）］ （１６）

ステップ４０４４：非線形領域予測信号ｘ’（ｉ）および非線形領域予測残差信号ｄ（ｉ）に従って式（１３）により非線形領域信号ｘ（ｉ）を獲得する。

ステップ４０４５：後続のサンプルを復号するために、非線形領域信号ｘ（ｉ）をＰＣＭ領域信号ｙ（ｉ）に変換し、ＰＣＭ領域信号ｙ（ｉ）およびＬＰＣ予測信号ｙ’（ｉ）に従ってＬＰＣ残差信号ｒｅｓ（ｉ）を獲得する。
ｒｅｓ（ｉ）＝ｙ（ｉ）−ｙ’（ｉ）、ｉ＝０，１，…，Ｔ_１＋Ｍ−１ （１７）

ステップ４０５：最初のＴ_１＋Ｍサンプルを除くすべてのサブフレーム信号を復号する。

図７は本開示の第２の実施形態の信号復号方法におけるステップ４０５の流れ図である。ステップ４０５は以下のステップを含み得る。

ステップ４０５１：式（１８）により、復号されたサンプル点のＰＣＭ領域信号ｙ（ｉ）に従って現在サンプル点のＬＰＣ予測信号ｙ’（ｉ）を計算する。

ｉ≦０のとき、ｙ（ｉ）＝０である。

例えば、現在サンプル点が第１のサブフレームの第１のサンプル点である場合、復号されたサンプルは最初のＴ_１＋Ｍサンプルである。この場合、ステップ４０４の復号結果が基準として使用される。

ステップ４０５２：式（１９）により、現在サンプル点のＬＰＣ予測信号ｙ’（ｉ）に従ってＰＣＭ領域予測信号ｙ’’（ｉ）を計算する。
ｙ’’（ｉ）＝ｙ’（ｉ）＋ｒｅｓ’（ｉ）＝ｙ’（ｉ）＋ｇ・ｒｅｓ（ｉ−Ｔ） （１９）

ステップ４０５３：ＰＣＭ領域予測信号ｙ’’（ｉ）を非線形領域予測信号ｘ’（ｉ）に変換する。
ｘ’（ｉ）＝ＰＣＭ２Ａ［ｙ’’（ｉ）］ （２０）

ステップ４０５４：非線形領域予測信号ｘ’（ｉ）および非線形領域予測残差信号ｄ（ｉ）に従って式（１３）により非線形領域信号ｘ（ｉ）を獲得する。

ステップ４０５５：後続のサンプルを復号するために、非線形領域信号ｘ（ｉ）をＰＣＭ領域信号ｙ（ｉ）に変換し、ＰＣＭ領域信号ｙ（ｉ）およびＬＰＣ予測信号ｙ’（ｉ）に従ってＬＰＣ残差信号ｒｅｓ（ｉ）を獲得する。
ｒｅｓ（ｉ）＝ｙ（ｉ）−ｙ’（ｉ）、ｉ＝ｎ_０，…，Ｌ−１ （２１）

現在サンプル点の復号の完了後に、後続のサンプルを復号する過程において、ステップ４０５５で獲得されたＬＰＣ残差信号を使用して後続のサンプルのＰＣＭ領域予測信号が計算される。

ステップ４０６：式（２２）により、復号されたサンプル点のＰＣＭ領域信号ｙ（ｉ）に従って現在サンプル点のＬＰＣ予測信号ｙ’（ｉ）を計算する。

ｉ≦０のとき、ｙ（ｉ）＝０である。

ステップ４０７：ＬＰＣ予測信号ｙ’（ｉ）をＰＣＭ領域予測信号として使用し、ＰＣＭ領域予測信号を非線形領域予測信号ｘ’（ｉ）に変換する。

ＬＴＰモジュールは無効であり、現在フレーム信号のサンプル点はＬＴＰ処理に関与しないため、ｙ’’（ｉ）＝ｙ’（ｉ）であり、ｙ’（ｉ）はｘ’（ｉ）に直接変換され得る。

ステップ４０８：非線形領域予測信号ｘ’（ｉ）および非線形領域予測残差信号ｄ（ｉ）に従って式（１３）により非線形領域信号ｘ（ｉ）を獲得する。

この実施形態では、後続の復号プロセスが長期フラグに従って適応的に行われ、長期フラグが第２のフラグであるときには、ＬＴＰ寄与信号を考慮する必要がなく、よって復号プロセスが簡略化される。

図８に、本開示の一実施形態における信号符号化装置の一構造を示す。この装置は、変換モジュール１１、ＬＰモジュール１２、ＬＴＰモジュール１３、判断モジュール１４、第２領域の予測モジュール１５、第１領域の予測残差モジュール１６、および出力モジュール１７を含む。変換モジュール１１は、第１領域の信号を第２領域の信号に変換し、第２領域の予測信号を第１領域の予測信号に変換するように適合されている。ＬＰモジュール１２は第２領域の信号についてＬＰ処理を行うように適合されている。ＬＴＰモジュール１３は第２領域の信号についてＬＴＰ処理を行うように適合されている。判断モジュール１４は、判断基準に従って長期フラグを獲得するように適合されている。第２領域の予測モジュール１５は、長期フラグが第１のフラグであるときにＬＰ処理の結果およびＬＴＰ処理の結果に従って第２領域の予測信号を獲得し、長期フラグが第２のフラグであるときにＬＰ処理の結果に従って第２領域の予測信号を獲得するように適合されている。第１領域の予測残差モジュール１６は、第１領域の予測信号に従って第１領域の予測残差信号を計算するように適合されている。出力モジュール１７は第１領域の予測残差信号を含むビットストリームを出力するように適合されている。

前述のＬＰ処理の結果は、ＬＰ係数、ＬＰ信号およびＬＰ残差信号を含み得る。前述のビットストリームはさらにＬＰ係数を含み得る。

さらに、ＬＴＰモジュール１３はＬＰ残差信号のピッチ探索を行ってＬＰ残差信号の最適のピッチまたは最適のピッチとピッチ利得の両方を獲得し、ＬＴＰ寄与信号を獲得することができる。ＬＴＰ処理の結果は、最適のピッチまたは最適のピッチとピッチ利得の両方、ＬＴＰ寄与信号、およびＬＴＰ残差信号を含み得る。

第２領域の予測モジュール１５は、長期フラグが第１のフラグであるときに第２領域の予測信号としてＬＰ残差信号とＬＴＰ寄与信号の和を使用し、長期フラグが第２のフラグであるときに第２領域の予測信号としてＬＰ信号を使用するように適合されている。

判断モジュール１４は、２つの判断基準に従って判断を行うことができる。すなわち、経験的係数とＬＰ残差信号のエネルギーの積がＬＴＰ残差信号のエネルギーより大きいかどうか判断し、または、経験的係数とＬＰ残差信号の絶対値の和の積がＬＴＰ残差信号の絶対値の和より大きいかどうか判断することができる。そうである場合、判断モジュール１４は長期フラグに第１のフラグの値を割り当て、そうでない場合、判断モジュール１４は長期フラグに第２のフラグの値を割り当てる。

この実施形態の装置は、獲得された最適のピッチに従って適応的にピッチ利得を選択するピッチ利得モジュールをさらに含んでいてもよく、ＬＰ残差信号についてフレーム化を行うフレーム化モジュールをさらに含んでいてもよい。

この実施形態では、後続の符号化プロセスが長期フラグに従って適応的に行われ、長期フラグが第２のフラグであるときにはＬＴＰ処理の結果を考慮する必要がなく、よってコーデックの圧縮性能が向上する。

図９に、本開示の一実施形態における信号復号装置の一構造を示す。この装置は、ビットストリーム復号モジュール２１、第１のサンプル点復号モジュール２２、ＬＰモジュール２３、第２領域の予測モジュール２４、変換モジュール２５、現在サンプル点復号モジュール２６、およびＬＰ残差モジュール２７を含む。ビットストリーム復号モジュール２１は受け取ったビットストリームを復号して第１領域の予測残差信号を獲得するように適合されている。第１のサンプル点復号モジュール２２は現在フレームの信号の第１のサンプル点を復号するように適合されている。ＬＰモジュール２３は復号されたサンプル点の第２領域の信号に従って現在サンプル点のＬＰ信号を計算するように適合されている。第２領域の予測モジュール２４は、獲得された長期フラグが第１のフラグである場合には、ＬＰ信号と、復号されたサンプル点のＬＰ残差信号に従って獲得されるＬＴＰ寄与信号とに従って第２領域の予測信号を獲得し、獲得された長期フラグが第１のフラグでない場合には、ＬＰ信号に従って第２領域の予測信号を獲得するように適合されている。変換モジュール２５は、第２領域の予測信号を第１領域の予測信号に変換し、現在サンプル点の第１領域の信号を第２領域の信号に変換するように適合されている。現在サンプル点復号モジュール２６は、第１領域の予測残差信号および第１領域の予測信号に従って現在サンプル点の第１領域の信号を復号するように適合されている。ＬＰ残差モジュール２７は第２領域の信号およびＬＰ信号に従ってＬＰ残差信号を獲得するように適合されている。

さらに、長期フラグが第１のフラグであり現在サンプル点が符号器におけるＬＴＰ処理に関与するときには、第２領域の予測モジュール２４は第２領域の予測信号としてＬＰ信号とＬＴＰ寄与信号の和を使用し、長期フラグが第１のフラグであり現在サンプル点が符号器におけるＬＴＰ処理に関与しないときには、第２領域の予測モジュール２４は第２領域の予測信号としてＬＰ信号を使用する。

この実施形態の装置はさらに、獲得された最適のピッチに従って適応的にピッチ利得を選択するピッチ利得モジュールを含んでいてもよい。

この実施形態では、後続の復号プロセスが長期フラグに従って適応的に行われ、長期フラグが第２のフラグであるときにはＬＴＰ寄与信号を考慮する必要がなく、よって復号プロセスが簡略化される。

図１０に本開示の一実施形態における信号コーデックシステムの一構造を示す。このシステムは信号符号化装置３１と信号復号装置３２とを含む。

信号符号化装置３１は、第１領域の信号を第２領域の信号に変換し、第２領域の信号についてＬＰ処理およびＬＴＰ処理を行い、判断基準に従って長期フラグを獲得し、長期フラグが第１のフラグであるときにＬＰ処理の結果およびＬＴＰ処理の結果に従って第２領域の予測信号を獲得し、長期フラグが第２のフラグであるときにＬＰ処理の結果に従って第２領域の予測信号を獲得し、第２領域の予測信号を第１領域の予測信号に変換して第１領域の予測残差信号を計算し、第１領域の予測残差信号を含むビットストリームを出力するように適合されている。

信号復号装置３２は、受け取ったビットストリームを復号して第１領域の予測残差信号を獲得し、現在フレームの信号の第１のサンプル点を復号し、現在フレームの信号の第２のサンプル点の各現在サンプル点について連続して、復号されたサンプル点の第２領域の信号に従って現在サンプル点のＬＰ信号を計算するステップと、獲得された長期フラグが第１のフラグである場合に、ＬＰ信号と、復号されたサンプル点のＬＰ残差信号に従って獲得されるＬＴＰ寄与信号とに従って第２領域の予測信号を獲得するステップ、または、獲得された長期フラグが第１のフラグでない場合に、ＬＰ信号に従って第２領域の予測信号を獲得するステップと、第２領域の予測信号を第１領域の予測信号に変換し、第１領域の予測残差信号および第１領域の予測信号に従って現在サンプル点の第１領域の信号を復号するステップと、現在サンプル点の第１領域の信号を第２領域の信号に変換し、第２領域の信号およびＬＰ信号に従ってＬＰ残差信号を獲得するステップとの各復号ステップを行うように適合されている。

さらに、この実施形態の信号符号化装置３１は前述の各実施形態で説明したいずれかの信号符号化装置とすることができ、信号復号装置３２は前述の各実施形態で説明したいずれかの信号復号装置とすることができる。

前述の方法実施形態の各ステップの全部または一部がプログラムによって命令されるハードウェアによって実施され得ることを当業者は理解することができる。このプログラムはコンピュータ可読記憶媒体に記憶され得る。実行されると、このプログラムは、前述の方法実施形態の各ステップを行う。記憶媒体は、例えば、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク、コンパクトディスクなど、プログラムコードを記憶するのに適した任意の媒体とすることができる。

本開示はいくつかの例示的実施形態によって説明されているが、本開示はそのような実施形態だけに限定されるものではない。当業者は、明らかに、本開示の趣旨および範囲を逸脱することなく本開示に改変および変形を加えることができる。本開示は、それらの改変および変形が添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される保護の範囲内に該当する限り、それらを包含するものである。

本出願は、参照により本明細書に組み込まれる、２００８年１２月３１日に出願された「Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｅｎｃｏｄｉｎｇ Ｓｉｇｎａｌ，ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｄｅｃｏｄｉｎｇ Ｓｉｇｎａｌ」という名称の中国特許出願第２００８１０２４７４２７．６号、および２００９年６月２５日に出願された「Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｅｎｃｏｄｉｎｇ Ｓｉｇｎａｌ，ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｄｅｃｏｄｉｎｇ Ｓｉｇｎａｌ」という名称の中国特許出願第２００９１０１５１８３５．６号の優先権を主張するものである。

本開示は音声の符号化および復号に関し、詳細には、信号を符号化し、復号する方法、装置、およびシステムに関する。

音声符号化分野において広く適用される符号化モデルのうちの１つが符号励振線形予測（ＣＥＬＰ：Ｃｏｄｅ Ｅｘｃｉｔｅｄ Ｌｉｎｅａｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）である。ＣＥＬＰモデルはほぼ白色の励振信号を使用して２つの時間変化線形再帰型フィルタを励振する。励振信号は一般にガウス白色雑音シーケンスから成るコードブックの中から選択される。各フィルタのフィードバックループは予測器を含む。予測器の１つが長期予測器（またはピッチ予測器）であり、これはＰ（ｚ）で表される。Ｐ（ｚ）は発声された音声の音調構造（例えばスペクトルの微細な構造など）を生成するのに使用される。別の一般的な予測器が短期予測器であり、Ｆ（ｚ）で表される。Ｆ（ｚ）は音声の短期スペクトルエンベロープを回復するのに使用される。このモデルはその逆のプロセスに由来する。すなわち、Ｆ（ｚ）は音声信号の近いサンプル点の冗長性を除去するのに使用され、Ｐ（ｚ）は音声信号の遠いサンプル点の冗長性を除去するのに使用される。２つのレベルの予測により正規化された残差信号が獲得される。残差信号はおおよそ標準正規分布を示す。

ＣＥＬＰモデルが損失の多い圧縮分野に適用されるときには、音声信号ｘ（ｉ）をまず線形予測符号化（ＬＰＣ：Ｌｉｎｅａｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ Ｃｏｄｉｎｇ）解析して残差信号ｒｅｓ（ｉ）が獲得される。ＬＰＣ残差信号ｒｅｓ（ｉ）がフレーム化された後で、各サブフレーム信号に長期予測（ＬＴＰ：Ｌｏｎｇ−Ｔｅｒｍ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）解析を施して、対応する適応コードブックおよび適応コードブック利得が獲得される。適応コードブックは、自己相関など、多くの方法において探索され得る。ＬＰＣ残差信号ｒｅｓ（ｉ）の長期依存性が除去された後で、ＬＴＰ残差信号ｘ２（ｉ）が獲得される。代数コードブックを使用してＬＴＰ残差信号ｘ２（ｉ）が特徴付けられ、または当てはめられた後で、全符号化プロセスが完了する。最後に、適応コードブックおよび固定コードブックが符号化されてビットストリームに書き込まれ、適応コードブック利得および固定コードブック利得についての結合ベクトル量子化（ｊｏｉｎｔ ｖｅｃｔｏｒ ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ）またはスカラ量子化が行われる。コードブックにおいて、適応コードブック利得または固定コードブック利得が最適な利得として選択される。最適な利得に対応するインデックスが復号器に送られる。全符号化プロセスは、パルス符号変調（ＰＣＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｃｏｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）領域で行われる。

無損失圧縮の分野では、ＭＰＥＧ ＡＬＣ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅｓ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ Ａｕｄｉｏ Ｌｏｓｓｌｅｓｓ Ｃｏｄｉｎｇ）装置は、予測のために音声信号の短期および長期の依存性も使用する。その予測プロセスは以下の通りである。まず、音声信号についてＬＰＣ解析が行われ、ＬＰＣ係数にエントロピー符号化が施され、ビットストリームに書き込まれる。次に、ＬＴＰのピッチおよびピッチ利得を獲得するためにＬＰＣ残差信号についてＬＴＰが行われ、ＬＰＣ残差信号がビットストリームに書き込まれる。ＬＴＰの後でＬＴＰ残差信号が獲得される。最後に、ＬＴＰ残差信号にエントロピー符号化が施されてビットストリームに書き込まれ、全符号化プロセスが終了する。

前述の先行技術においては、音声信号の周期性が少ない場合、ＬＴＰ処理の貢献度はほとんどない。この場合、ＬＴＰ残差信号はそれでもなおビットストリームに書き込まれる。結果としてピッチ利得量子化は過度に多くのビットを消費し、符号器の圧縮性能が低下する。

本開示の実施形態はコーデックの圧縮性能を改善するように信号を符号化し、復号する方法、装置、およびシステムを提供する。

第１の観点において、信号符号化方法が提供される。方法は、
第１領域の信号を第２領域の信号に変換すること、
第２領域の信号についてＬＰ（Ｌｉｎｅａｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ）処理およびＬＴＰ（Ｌｏｎｇ−Ｔｅｒｍ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）処理を行うこと、
判断基準に従って長期フラグ値を獲得すること、
長期フラグ値が第１の値であるときにＬＰ処理の結果およびＬＴＰ処理の結果に従って第２領域の予測信号を獲得すること、または、長期フラグ値が第２の値であるときにＬＰ処理の結果に従って第２領域の予測信号を獲得すること、
第２領域の予測信号を第１領域の予測信号に変換して第１領域の予測残差信号を計算すること、ならびに
第１領域の予測残差信号を含むビットストリームを出力すること
を含む。

第２の観点において信号復号方法が提供される。方法は、
受け取ったビットストリームを復号して第１領域の予測残差信号を獲得すること、
ビットストリームの現在フレームの第１のサンプル点を復号すること、
現在フレームの第２のサンプル点から始まる各サンプル点について連続して、
復号されたサンプル点の第２領域の信号に従ってサンプル点のＬＰ（Ｌｉｎｅａｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ）信号を計算するステップと、
獲得された長期フラグ値が第１の値である場合に、ＬＰ信号と、復号されたサンプル点のＬＰ残差信号に従って獲得されるＬＴＰ寄与信号とに従って第２領域の予測信号を獲得するステップと、
獲得される長期フラグ値が第１の値でない場合に、ＬＰ信号に従って第２領域の予測信号を獲得するステップと、
第２領域の予測信号を第１領域の予測信号に変換し、第１領域の予測残差信号および第１領域の予測信号に従って現在サンプル点の第１領域の信号を復号するステップと、
現在サンプル点の第１領域の信号を第２領域の信号に変換し、第２領域の信号およびＬＰ信号に従ってＬＰ残差信号を獲得するステップと
の各復号ステップを実行すること
を含む。

第３の観点において信号符号化装置が提供される。信号符号化装置は、
第１領域の信号を第２領域の信号に変換し、第２領域の予測信号を第１領域の予測信号に変換するように構成された変換モジュールと、
第２領域の信号についてＬＰ処理を行うように構成されたＬＰ（Ｌｉｎｅａｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ）モジュールと、
第２領域の信号についてＬＴＰ処理を行うように構成されたＬＴＰ（Ｌｏｎｇ−Ｔｅｒｍ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）モジュールと、
判断基準に従って長期フラグ値を獲得するように構成された判断モジュールと、
長期フラグ値が第１の値であるときに第２領域のＬＰ処理の結果および第２領域のＬＴＰ処理の結果に従って第２領域の予測信号を獲得し、長期フラグ値が第２の値であるときに第２領域のＬＰ処理の結果に従って第２領域の予測信号を獲得するように構成された第２領域の予測モジュールと、
第１領域の予測信号に従って第１領域の予測残差信号を計算するように構成された第１領域の予測残差モジュールと、
第１領域の予測残差信号を含むビットストリームを出力するように構成された出力モジュールと
を含む。

第４の観点において信号復号装置が提供される。信号復号装置は、
受け取ったビットストリームを復号して第１領域の予測残差信号を獲得するように構成されたビットストリーム復号モジュールと、
現在フレームの信号の第１のサンプル点を復号するように構成された第１のサンプル点復号モジュールと、
復号されたサンプル点の第２領域の信号に従って現在サンプル点のＬＰ信号を計算するように構成されたＬＰモジュールと、
獲得された長期フラグ値が第１の値である場合に、ＬＰ信号と、復号されたサンプル点のＬＰ残差信号に従って獲得されるＬＴＰ寄与信号とに従って第２領域の予測信号を獲得し、獲得された長期フラグ値が第１の値でない場合に、ＬＰ信号に従って第２領域の予測信号を獲得するように構成された第２領域の予測モジュールと、
第２領域の予測信号を第１領域の予測信号に変換し、現在サンプル点の第１領域の信号を第２領域の信号に変換するように構成された変換モジュールと、
第１領域の予測残差信号および第１領域の予測信号に従って現在サンプル点の第１領域の信号を復号するように構成された現在サンプル点復号モジュールと、
第２領域の信号およびＬＰ予測信号に従ってＬＰ残差信号を獲得するように構成されたＬＰ残差モジュールと
を含む。

第５の観点において信号コーデックシステムが提供される。信号コーデックシステムは、
第１領域の信号を第２領域の信号に変換し、第２領域の信号についてＬＰ（Ｌｉｎｅａｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ）処理およびＬＴＰ（Ｌｏｎｇ−Ｔｅｒｍ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）処理を行い、判断基準に従って長期フラグ値を獲得し、長期フラグ値が第１の値であるときに第２領域のＬＰ処理の結果および第２領域のＬＴＰ処理の結果に従って第２領域の予測信号を獲得し、長期フラグ値が第２の値であるときに第２領域のＬＰ処理の結果に従って第２領域の予測信号を獲得し、第２領域の予測信号を第１領域の予測信号に変換して第１領域の予測残差信号を計算し、第１領域の予測残差信号を含むビットストリームを出力するように構成された信号符号化装置と、
受け取ったビットストリームを復号して第１領域の予測残差信号および長期フラグを獲得し、現在フレームの信号の第１のサンプル点を復号し、現在フレームの信号の第２のサンプル点の各現在サンプル点について連続して、復号されたサンプル点の第２領域の信号に従って現在サンプル点のＬＰ信号を計算するステップと、獲得された長期フラグ値が第１の値である場合に、ＬＰ信号と、復号されたサンプル点のＬＰ残差信号に従って獲得されるＬＴＰ寄与信号とに従って第２領域の予測信号を獲得し、獲得された長期フラグ値が第１の値でない場合に、ＬＰ信号に従って第２領域の予測信号を獲得するステップと、第２領域の予測信号を第１領域の予測信号に変換し、第１領域の予測残差信号および第１領域の予測信号に従って現在サンプル点の第１領域の信号を復号するステップと、現在サンプル点の第１領域の信号を第２領域の信号に変換し、第２領域の信号およびＬＰ信号に従ってＬＰ残差信号を獲得するステップとの各復号ステップを実行するように構成された信号復号装置と
を含む。

本開示の実施形態によれば、後続の符号化または復号プロセスが長期フラグ値に従って適応的に行われる。長期フラグ値が第２の値であるときにはＬＴＰ処理の結果を考慮する必要がなく、よってコーデックの圧縮性能が向上する。

本開示の第１の実施形態における信号符号化方法を示す流れ図である。 本開示の第２の実施形態における信号符号化方法を示す流れ図である。 本開示の第２の実施形態の信号符号化方法におけるフレーム化後のフレームの信号を示す図である。 本開示の第３の実施形態における信号復号方法を示す流れ図である。 本開示の第４の実施形態における信号復号方法を示す流れ図である。 本開示の第４の実施形態の信号復号方法におけるステップ４０４を示す流れ図である。 本開示の第４の実施形態の信号復号方法におけるステップ４０５を示す流れ図である。 本開示の第５の実施形態における信号符号化装置の簡易ブロック図を示す図である。 本開示の第６の実施形態における信号復号装置の簡易ブロック図を示す図である。 本開示の第７の実施形態における信号コーデックシステムの簡易ブロック図を示す図である。

以下、添付の図面および例示的実施形態を参照して本開示をより詳細に説明する。

図１は本開示の第１の実施形態における信号符号化方法の流れ図である。この方法は以下のステップを含む。

ステップ１０１：第１領域の信号を第２領域の信号に変換する。

ステップ１０２：第２領域の信号についてＬＰ（Ｌｉｎｅａｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ）処理およびＬＴＰ（Ｌｏｎｇ−Ｔｅｒｍ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）処理を行う。

ステップ１０３：判断基準に従って長期フラグ値を獲得する。

ステップ１０４：長期フラグ値が第１の値であるときには第２領域のＬＰ処理の結果および第２領域のＬＴＰ処理の結果に従って第２領域の予測信号を獲得し、長期フラグ値が第２の値であるときには第２領域のＬＰ処理の結果に従って第２領域の予測信号を獲得する。

ステップ１０５：第２領域の予測信号を第１領域の予測信号に変換し、第１領域の予測残差信号を計算する。

ステップ１０６：第１領域の予測残差信号を含むビットストリームを出力する。

この実施形態では、長期フラグ値が判断基準に従って獲得され、長期フラグ値が第１の値であるときには第２領域の予測信号がＬＰ処理の結果およびＬＴＰ処理の結果に従って獲得され、長期フラグ値が第２の値であるときには第２領域の予測信号がＬＰ処理の結果に従って獲得され、ビットストリームが第２領域の予測信号に従って獲得される。この実施形態では、後続の符号化プロセスは長期フラグ値に従って適応的に行われる。長期フラグ値が第２の値であるときには、ＬＴＰ処理の結果を考慮する必要がなく、よってコーデックの圧縮性能が向上する。

図２は本開示の第２の実施形態における信号符号化方法の流れ図である。この実施形態では、第１領域は非線形領域であり、さらに第１領域はＡ−則領域またはμ−則領域とすることができ、第２領域はＰＣＭ領域であり、ＬＰ処理はＬＰＣ（Ｌｉｎｅａｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ Ｃｏｄｉｎｇ）処理であり、ＬＴＰ処理は長期予測処理である。

この実施形態における方法は以下のステップを含む。

ステップ２０１：非線形領域信号をＰＣＭ領域信号に変換する。

入力信号はフレームの形式を有して良い。フレーム長Ｌはフレーム内のサンプル数により表される。ｘ（ｉ）は非線形領域信号を表し、ｙ（ｉ）はＰＣＭ領域信号を表すと仮定する。ここで、ｉはフレーム内のｉ番目のサンプルを指す。さらに、変換プロセスが精度損失を伴い、対応する後方変換プロセスは精度損失を伴わないと仮定する。

ステップ２０２：ＰＣＭ領域の全フレーム信号ｙ（ｉ）についてＬＰＣ処理を行ってＬＰ処理の結果を獲得する。ＬＰ処理の結果は、次式で表すように、ＬＰ信号として働き、ＬＰ係数で表されるＬＰＣ予測信号ｙ’（ｉ）を含む。

式中、ａ_ｊはＬＰ係数であり、Ｌはフレーム長であり、ｌｐｃ＿ｏｒｄｅｒはＬＰ次数である。ｙ’（０）＝０であると仮定すると、ｉ＜０のとき、ｙ（ｉ）＝０である。

ステップ２０３：ＰＣＭ領域信号ｙ（ｉ）およびＬＰＣ予測信号ｙ’（ｉ）に従ってＬＰ残差信号として機能するＬＰＣ残差信号ｒｅｓ（ｉ）を計算する。その場合ＬＰＣ残差信号はＬＰ処理の結果として理解され得る。
ｒｅｓ（ｉ）＝ｙ（ｉ）−ｙ’（ｉ）、ｉ＝０，１，…，Ｌ−１ （２）

ステップ２０４：ＬＴＰ残差信号ｒｅｓ（ｉ）についてフレーム化を行い、次いでＬＴＰ処理を行ってＬＴＰ処理の結果を獲得する。フレーム化操作は任意選択であり、適応的フレーム化操作とすることができる。ＬＴＰ処理の結果はピッチおよびピッチ利得を含む。

具体的には、このステップのＬＴＰ処理は、ＬＰＣ残差信号のピッチ探索を行うこと、ＬＰＣ残差信号の最適のピッチを獲得すること、またはＬＰＣ残差信号の最適のピッチとピッチ利得の両方を獲得することを含み得る。

具体的には、このステップは、フレーム化が行われない場合には、現在フレームのＰＣＭ領域信号のピッチ探索を行ってＰＣＭ領域信号の最適のピッチを獲得し、次いで、ＰＣＭ領域信号の最適のピッチに従ってＬＰＣ残差信号の密探索を行ってＬＰＣ残差信号の最適のピッチを獲得し、またはＬＰＣ残差信号の最適のピッチとピッチ利得の両方を獲得すること、フレーム化が行われる場合には、フレーム化操作の前に、現在フレームのＰＣＭ領域信号のピッチ探索を行ってＰＣＭ領域信号の最適のピッチを獲得し、現在フレームのＰＣＭ領域信号の最適のピッチを第１のサブフレームの最適のピッチとして使用し、最適のピッチに従ってＬＰＣ残差信号についてのフレーム化を行うこと、残差領域内の各サブフレームのピッチの密探索を行い、すなわち、前のサブフレームのピッチの前後の各サブフレームのピッチを探索し、よって、サブフレームピッチについての差分符号化を円滑化し、各サブフレームの最適のピッチを獲得し、または最適のピッチとピッチ利得の両方を獲得すること、を含み得る。

前述のピッチを探索するプロセスでは、ピッチ利得が獲得されない場合、ピッチ利得は獲得された最適のピッチに従って適応的に選択され得る。

ＬＰＣ処理では、最初の数サンプルの予測結果は一般に不正確である。ＬＴＰ性能に影響を及ぼさないように、この実施形態では、Ｍを指定の数とする最初のＭサンプルはＬＴＰ処理に関与しないものと規定する。ピッチ探索は、最初のＭサンプル以外のサンプルのＬＰＣ残差信号ｒｅｓ（ｉ）について行われて、各サブフレームのピッチ、ピッチ利得およびＬＴＰ残差信号ｚ（ｉ）が獲得される。

図３に、本開示の第２の実施形態の信号符号化方法におけるフレーム化後のフレームの信号を示す。最初のＭサンプルはフレーム化にもＬＴＰ処理にも関与せず、Ｍとｌｐｃ＿ｏｒｄｅｒとの関係は、０≦Ｍ≦ｌｐｃ＿ｏｒｄｅｒである。Ｔ_１は第１のサブフレームのピッチを表し、ＭからＴ_１＋Ｍ−１までのサンプルがバッファ内のサンプルである。ｎ_０＝Ｔ_１＋Ｍであると仮定すると、ｎ_０からｎ_１−１までのサンプルは第１のサブフレーム内のサンプルであり、第１のサブフレームの長さはＮ_１＝ｎ_１−ｎ_０である。類推により、ｎ_ｊ−１からｎ_ｊ−１までのサンプルはサブフレームｊ内のサンプルであり、サブフレームｊの長さはＮ_ｊ＝ｎ_ｊ−ｎ_ｊ−１である。１フレーム内の信号のサンプルの総量はＬである。

０からＴ_１＋Ｍ−１までのサンプルについて、以下の式が当てはまる。
ｚ（ｉ）＝ｒｅｓ（ｉ）、ｉ＝０，１，…，Ｔ_１＋Ｍ−１ （３）
ここで、ｚ（ｉ）は、ＬＴＰ残差信号である。

第１のサブフレームのサンプルについて、以下の式が当てはまる。
ｚ（ｉ）＝ｒｅｓ（ｉ）−ｇ_１・ｒｅｓ（ｉ−Ｔ_１）、ｉ＝ｎ_０，…，ｎ_１−１ （４）
式中、ｇ_１は第１のサブフレームのピッチ利得を表す。

サブフレームｊのサンプルについて、以下の式が当てはまる。
ｚ_ｊ（ｉ）＝ｒｅｓ_ｊ（ｉ）−ｇ_ｊ・ｒｅｓ_ｊ（ｉ−Ｔ_ｊ）、ｉ＝ｎ_ｊ−１，…，ｎ_ｊ−１ （５）
式中、Ｔ_ｊはサブフレームｊのピッチを表し、ｇ_ｊはサブフレームｊのピッチ利得を表す。

ステップ２０５：経験的係数とＬＴＰ処理を施されていないＬＰＣ残差信号ｒｅｓ（ｉ）のエネルギーの積がＬＴＰ処理を施されたＬＴＰ残差信号ｚ（ｉ）のエネルギーより大きいかどうか判断し、そうである場合にはステップ２０６に進み、そうでない場合にはステップ２０７に進む。

Ｅ１はＬＴＰ残差信号ｚ（ｉ）のエネルギーを表し、ＥはＬＰＣ残差信号ｒｅｓ（ｉ）のエネルギーを表し、ｋは０またはＭとすることができる。このステップでは、Ｅ＊ｆａｃがＥ１より大きいかどうか判断し、ｆａｃは経験的係数である。一般には、ｆａｃ＝０．９４である。

別の実施形態として、このステップの代替として、経験的係数とＬＴＰ処理を施されていないＬＰＣ残差信号ｒｅｓ（ｉ）の絶対値の和の積がＬＴＰ処理を施されたＬＴＰ残差信号ｚ（ｉ）の絶対値の和より大きいかどうか判断し、そうである場合にはステップ２０６に進み、そうでない場合にはステップ２０７に進む。

ステップ２０６：長期フラグＴｆｌａｇに第１の値を割り当てる。具体的には、Ｔｆｌａｇを１とする。ステップ２０８に進む。

長期フラグはＬＴＰ処理のためのトリガ信号とすることができる。Ｔｆｌａｇ＝１である場合、ＬＴＰ処理が行われることを示す。

ステップ２０７：長期フラグＴｆｌａｇに第２の値を割り当てる。具体的には、Ｔｆｌａｇを０とする。ステップ２１０に進む。Ｔｆｌａｇ＝０である場合、ＬＴＰ処理が行われないことを示す。

ステップ２０８：ピッチ、ピッチ利得およびＬＰＣ残差信号ｒｅｓ（ｉ）に従ってＬＴＰ寄与信号ｒｅｓ’（ｉ）を獲得する。このステップはステップ２０４にも含まれ得る。すなわちこのステップはＬＴＰ処理に含まれていてもよく、ＬＴＰ処理の結果はさらに式（８）に表すＬＴＰ寄与信号ｒｅｓ’（ｉ）を含む。
ｒｅｓ’（ｉ）＝ｇ・ｒｅｓ（ｉ−Ｔ） （８）

ステップ２０９：式（９）に表すように、ＬＰＣ予測信号ｙ’（ｉ）とＬＴＰ寄与信号ｒｅｓ’（ｉ）の和をＰＣＭ予測信号ｙ’’（ｉ）として使用し、ステップ２１１に進む。
ｙ’’（ｉ）＝ｙ’（ｉ）＋ｒｅｓ’（ｉ） （９）

ステップ２１０：式（１０）に表すように、ＬＰＣ予測信号ｙ’（ｉ）をＰＣＭ予測信号ｙ’’（ｉ）として使用し、ステップ２１１に進む。
ｙ’’（ｉ）＝ｙ’（ｉ） （１０）

ステップ２１１：式（１１）に表すように、ＰＣＭ予測信号ｙ’’（ｉ）を非線形領域予測信号ｘ’（ｉ）に変換する。
ｘ’（ｉ）＝ＰＣＭ２Ａ［ｙ’’（ｉ）］ （１１）

関数ＰＣＭ２Ａ［］は、ＰＣＭ領域信号をＡ−則領域信号に変換することを指す。

ステップ２１２：ｘ（ｉ）とｘ’（ｉ）との差を計算して非線形領域予測残差信号を獲得し、非線形領域予測残差信号についてエントロピー符号化を行う。

ステップ２１３：非線形領域予測残差信号のエントロピー符号および長期フラグ値を含むビットストリームを出力する。具体的には、Ｔｆｌａｇ＝０であるときには、ビットストリームはさらにＬＰＣ係数ａ_ｊを含み、Ｔｆｌａｇ＝１であるときには、ビットストリームはさらにＬＰＣ係数ａ_ｊ、ピッチ、およびピッチ利得を含む。

場合によっては、長さ変化符号化分野において、Ｔｆｌａｇ＝０であるときには、ＬＴＰ処理が行われず、ビットストリームに長期フラグ値を含める必要はなく、Ｔｆｌａｇ＝１であるときには、ＬＴＰ処理が行われ、長期フラグ値がビットストリームに含まれ、このビットストリームはさらにＬＰＣ係数ａ_ｊ、ピッチ、およびピッチ利得を含む。

この実施形態では、経験的係数と（ＬＴＰ処理を施されていない）ＬＰＣ残差信号のエネルギーの積が（ＬＴＰ処理を施された）ＬＴＰ残差信号のエネルギーより大きいかどうか判定することにより、システムは、ＬＴＰ処理が行われるかそれとも行われないかを知る。音声信号があまり周期的でないとき、ＬＴＰ処理はほとんど寄与せず、ＬＴＰ処理は行われない。したがって、ＬＴＰ寄与信号を考慮する必要がない。すなわち消費されるビット数がより少なく、符号器の圧縮性能が向上する。

図４は本開示の第３の実施形態における信号復号方法の流れ図である。この実施形態における方法は、第１の実施形態における信号符号化方法に対応しており、本実施形態における用語およびパラメータ式の定義は第１の実施形態と同様である。この方法は以下のステップを含む。

ステップ３０１：受け取ったビットストリームを復号して第１領域の予測残差信号を獲得する。

ステップ３０２：現在フレームの信号の第１のサンプル点を復号する。

現在フレームの信号の第２のサンプル点の各現在サンプル点について連続して以下の復号ステップ３０３〜３０６を行う。

ステップ３０３：復号されたサンプル点の第２領域の信号に従って現在サンプル点のＬＰ信号およびＬＰ残差信号を計算する。

ステップ３０４：獲得された長期フラグ値が第１の値である場合には、ＬＰ信号と、復号されたサンプル点のＬＰ残差信号に従って獲得されるＬＴＰ寄与信号とに従って第２領域の信号を獲得し、獲得された長期フラグ値が第１の値でない場合には、ＬＰ信号に従って第２領域の予測信号を獲得する。

ステップ３０５：第２領域の予測信号を第１領域の予測信号に変換し、第１領域の予測残差信号および第１領域の予測信号に従って現在サンプル点の第１領域の信号を復号する。

ステップ３０６：現在サンプル点の第１領域の信号を第２領域の信号に変換する。

この実施形態では後続の復号プロセスが長期フラグ値に従って適応的に行われ、長期フラグ値が第２の値であるときには、ＬＴＰ寄与信号を考慮する必要がなく、よって復号プロセスが簡略化される。

図５は本開示の第４の実施形態における信号復号方法の流れ図である。この実施形態の方法は第２の実施形態における信号符号化方法に対応させることができ、この実施形態における用語およびパラメータ式の定義は第２の実施形態のものと同じである。この実施形態の方法は以下のステップを含む。

ステップ４０１：受け取ったビットストリームを復号して非線形領域予測残差信号および長期フラグ値を獲得する。

場合によっては、ビットストリームが長期フラグ値を用いて符号化されたビットストリームである場合に、ビットストリームは長期フラグ値を獲得するために復号され得る。具体的には、長期フラグ値Ｔｆｌａｇ＝０であるときに、ビットストリームはさらにＬＰＣ係数ａ_ｊを含み、Ｔｆｌａｇ＝１であるときに、ビットストリームはさらにＬＰＣ係数ａ_ｊ、最適のピッチを含み、その上にピッチ利得も含み得る。ビットストリームがピッチ利得を含まない場合、この実施形態の方法はさらに、最適のピッチに従って適応的にピッチ利得を選択することを含む。

ｄ（ｉ）が非線形領域予測残差信号を表すものと仮定すると、以下の式が当てはまる。
ｄ（ｉ）＝ｘ（ｉ）−ｘ’（ｉ）、ｉ＝０，１，…，Ｌ−１ （１２）

したがって、非線形領域信号ｘ（ｉ）は、復号後に式（１３）によって獲得され得る。
ｘ（ｉ）＝ｄ（ｉ）＋ｘ’（ｉ）、ｉ＝０，１，…，Ｌ−１ （１３）

ステップ４０２：現在フレームの信号の第１のサンプル点を復号する。

第１のサンプル点はＬＰＣ処理を施されていない。したがって、第１のサンプル点の非線形領域予測信号はｘ’（０）＝０になる。式（１３）は、非線形領域の第１のサンプル点が損失なしで復号され得ること、すなわちｘ（０）＝ｄ（０）であることを明らかにする。

後続の復号プロセスについて、この実施形態は第１のサンプル点のＰＣＭ領域信号ｙ（０）およびＬＰＣ残差信号ｒｅｓ（０）（すなわちＬＰ残差信号）を保持する必要があり、その場合、
ｙ（０）＝Ａ２ＰＣＭ［ｘ（０）］、ｒｅｓ（０）＝ｙ（０） （１４）
である。

関数Ａ２ＰＣＭ［］は、Ａ−則領域信号をＰＣＭ領域信号に変換することを指す。

場合によっては、長さ変化符号化分野において、受け取ったビットストリームが復号されて、第２の値である長期フラグ値を獲得せずに、第１領域の予測残差信号が獲得される。復号結果が第１の値である長期フラグ値を含むときにはＬＴＰモジュールが有効化されることを示し、そうでない場合にはＬＴＰモジュールは無効化される。システムは、獲得された長期フラグ値が第１の値である場合には、ＬＰ信号と、復号されたサンプル点のＬＰ残差信号に従って獲得されるＬＴＰ寄与信号とに従って第２領域の予測信号を獲得し、獲得された長期フラグ値が第１の値でない場合にはＬＰ信号に従って第２領域の予測信号を獲得する。

ステップ４０３：長期フラグ値が第１の値であるかどうか判断し、そうである場合にはステップ４０４〜４０５に進み、そうでない場合には、ステップ４０６〜４０８に飛ぶ。

ＬＴＰ処理は２つのオプション、すなわち実行される（Ｔｆｌａｇ＝１）と実行されない（Ｔｆｌａｇ＝０）になる。このステップでは、システムは、Ｔｆｌａｇ＝１であるかどうか判断する。代替としてシステムは、Ｔｆｌａｇ＝０であるかどうか判断してＬＴＰ処理が実行されるかどうか知ることもできる。ＬＴＰ処理の異なる状態は異なる後続の復号プロセスに対応する。

この実施形態のステップ４０３が完了した後、続いて行われる復号プロセスは循環再帰プロセスである。以下の復号ステップは現在フレームの信号の第２のサンプル点の各現在サンプル点について連続して行われる。

場合によっては、符号器側が第２の値である長期フラグ値の符号を出力しない場合に、システムは第１の値が長期フラグ値として獲得されるかどうか判断し、それが第１の値である場合にはステップ４０４〜４０５が行われ、そうでない場合にはステップ４０６〜４０８が行われる。

ステップ４０４：第１のサンプル点を除く最初のＴ_１＋Ｍ−１サンプルを復号する。

この実施形態の方法は第２の実施形態の信号符号化方法に対応する。すなわち、符号化プロセスにおいて、現在フレームの最初のＭサンプルはＬＴＰ処理に関与しない。したがってこの実施形態では、最初のＭサンプルおよびバッファ内のサンプルがまず復号される。図６は本開示の第４の実施形態の信号復号方法におけるステップ４０４の流れ図である。ステップ４０４はさらに以下のステップを含み得る。

ステップ４０４１：式（１５）により、復号されたサンプル点のＰＣＭ領域信号ｙ（ｉ）に従って現在サンプル点のＬＰＣ予測信号ｙ’（ｉ）を計算する。

ｉ≦０のとき、ｙ（ｉ）＝０である。

例えば、現在サンプル点が現在フレームの信号の第２のサンプル点である場合、復号されたサンプル点は現在フレームの信号の第１のサンプル点である。この場合、ステップ４０２の復号結果が基準として使用される。

ステップ４０４２：現在のサンプルのＬＰＣ予測信号ｙ’（ｉ）に従ってＰＣＭ領域予測信号ｙ’’（ｉ）を獲得する。最初のＴ_１＋ＭサンプルはＬＴＰ処理に関与しないため、ｙ’’（ｉ）＝ｙ’（ｉ）である。すなわち、現在サンプル点のＬＰＣ予測信号の値がＰＣＭ領域予測信号ｙ’’（ｉ）に割り当てられる。

ステップ４０４３：ＰＣＭ領域予測信号ｙ’’（ｉ）を非線形領域予測信号ｘ’（ｉ）に変換する。
ｘ’（ｉ）＝ＰＣＭ２Ａ［ｙ’’（ｉ）］ （１６）

ステップ４０４４：非線形領域予測信号ｘ’（ｉ）および非線形領域予測残差信号ｄ（ｉ）に従って式（１３）により非線形領域信号ｘ（ｉ）を獲得する。

ステップ４０４５：後続のサンプルを復号するために、非線形領域信号ｘ（ｉ）をＰＣＭ領域信号ｙ（ｉ）に変換し、ＰＣＭ領域信号ｙ（ｉ）およびＬＰＣ予測信号ｙ’（ｉ）に従ってＬＰＣ残差信号ｒｅｓ（ｉ）を獲得する。
ｒｅｓ（ｉ）＝ｙ（ｉ）−ｙ’（ｉ）、ｉ＝０，１，…，Ｔ_１＋Ｍ−１ （１７）

ステップ４０５：最初のＴ_１＋Ｍサンプルを除くすべてのサブフレーム信号を復号する。

図７は本開示の第４の実施形態の信号復号方法におけるステップ４０５の流れ図である。ステップ４０５は以下のステップを含み得る。

ステップ４０５１：式（１８）により、復号されたサンプル点のＰＣＭ領域信号ｙ（ｉ）に従って現在サンプル点のＬＰＣ予測信号ｙ’（ｉ）を計算する。

ｉ≦０のとき、ｙ（ｉ）＝０である。

例えば、現在サンプル点が第１のサブフレームの第１のサンプル点である場合、復号されたサンプルは最初のＴ_１＋Ｍサンプルである。この場合、ステップ４０４の復号結果が基準として使用される。

ステップ４０５２：式（１９）により、現在サンプル点のＬＰＣ予測信号ｙ’（ｉ）に従ってＰＣＭ領域予測信号ｙ’’（ｉ）を計算する。
ｙ’’（ｉ）＝ｙ’（ｉ）＋ｒｅｓ’（ｉ）＝ｙ’（ｉ）＋ｇ・ｒｅｓ（ｉ−Ｔ） （１９）

ステップ４０５３：ＰＣＭ領域予測信号ｙ’’（ｉ）を非線形領域予測信号ｘ’（ｉ）に変換する。
ｘ’（ｉ）＝ＰＣＭ２Ａ［ｙ’’（ｉ）］ （２０）

ステップ４０５４：非線形領域予測信号ｘ’（ｉ）および非線形領域予測残差信号ｄ（ｉ）に従って式（１３）により非線形領域信号ｘ（ｉ）を獲得する。

ステップ４０５５：後続のサンプルを復号するために、非線形領域信号ｘ（ｉ）をＰＣＭ領域信号ｙ（ｉ）に変換し、ＰＣＭ領域信号ｙ（ｉ）およびＬＰＣ予測信号ｙ’（ｉ）に従ってＬＰＣ残差信号ｒｅｓ（ｉ）を獲得する。
ｒｅｓ（ｉ）＝ｙ（ｉ）−ｙ’（ｉ）、ｉ＝ｎ_０，…，Ｌ−１ （２１）

現在サンプル点の復号の完了後に、後続のサンプルを復号する過程において、ステップ４０５５で獲得されたＬＰＣ残差信号を使用して後続のサンプルのＰＣＭ領域予測信号が計算される。

ステップ４０６：式（２２）により、復号されたサンプル点のＰＣＭ領域信号ｙ（ｉ）に従って現在サンプル点のＬＰＣ予測信号ｙ’（ｉ）を計算する。

ｉ≦０のとき、ｙ（ｉ）＝０である。

ステップ４０７：ＬＰＣ予測信号ｙ’（ｉ）をＰＣＭ領域予測信号として使用し、ＰＣＭ領域予測信号を非線形領域予測信号ｘ’（ｉ）に変換する。

ＬＴＰモジュールは無効であり、現在フレーム信号のサンプル点はＬＴＰ処理に関与しないため、ｙ’’（ｉ）＝ｙ’（ｉ）であり、ｙ’（ｉ）はｘ’（ｉ）に直接変換され得る。

ステップ４０８：非線形領域予測信号ｘ’（ｉ）および非線形領域予測残差信号ｄ（ｉ）に従って式（１３）により非線形領域信号ｘ（ｉ）を獲得する。

この実施形態では、後続の復号プロセスが長期フラグ値に従って適応的に行われ、長期フラグ値が第２の値であるときには、ＬＴＰ寄与信号を考慮する必要がなく、よって復号プロセスが簡略化される。

図８に、本開示の第５の実施形態における信号符号化装置の簡略構造を示す。この装置は、変換モジュール１１、ＬＰモジュール１２、ＬＴＰモジュール１３、判断モジュール１４、第２領域の予測モジュール１５、第１領域の予測残差モジュール１６、および出力モジュール１７を含む。変換モジュール１１は、第１領域の信号を第２領域の信号に変換し、第２領域の予測信号を第１領域の予測信号に変換するように構成されている。ＬＰモジュール１２は第２領域の信号についてＬＰ処理を行うように構成されている。ＬＴＰモジュール１３は第２領域の信号についてＬＴＰ処理を行うように構成されている。判断モジュール１４は、判断基準に従って長期フラグ値を獲得するように構成されている。第２領域の予測モジュール１５は、長期フラグ値が第１の値であるときにＬＰ処理の結果およびＬＴＰ処理の結果に従って第２領域の予測信号を獲得し、長期フラグ値が第２の値であるときにＬＰ処理の結果に従って第２領域の予測信号を獲得するように構成されている。第１領域の予測残差モジュール１６は、第１領域の予測信号に従って第１領域の予測残差信号を計算するように構成されている。出力モジュール１７は第１領域の予測残差信号を含むビットストリームを出力するように構成されている。

前述のＬＰ処理の結果は、ＬＰ係数、ＬＰ信号およびＬＰ残差信号を含み得る。前述のビットストリームはさらにＬＰ係数を含み得る。

さらに、ＬＴＰモジュール１３はＬＰ残差信号のピッチ探索を行ってＬＰ残差信号の最適のピッチまたは最適のピッチとピッチ利得の両方を獲得し、ＬＴＰ寄与信号を獲得することができる。ＬＴＰ処理の結果は、最適のピッチまたは最適のピッチとピッチ利得の両方、ＬＴＰ寄与信号、およびＬＴＰ残差信号を含み得る。

第２領域の予測モジュール１５は、長期フラグ値が第１の値であるときに第２領域の予測信号としてＬＰ残差信号とＬＴＰ寄与信号の和を使用し、長期フラグ値が第２の値であるときに第２領域の予測信号としてＬＰ信号を使用するように構成されている。

判断モジュール１４は、２つの判断基準のいずれかに従って判断を行うことができる。すなわち、（ａ）経験的係数とＬＰ残差信号のエネルギーの積がＬＴＰ残差信号のエネルギーより大きいかどうか判断するか、または、（ｂ）経験的係数とＬＰ残差信号の絶対値の和の積がＬＴＰ残差信号の絶対値の和より大きいかどうか判断することができる。経験的係数とＬＰ残差信号のエネルギーの積がＬＴＰ残差信号のエネルギーより大きい場合、または、経験的係数とＬＰ残差信号の絶対値の和の積がＬＴＰ残差信号の絶対値の和より大きい場合、判断モジュール１４は長期フラグに第１のフラグの値を割り当て（長期フラグ値が第１の値であり）、そうでない場合、判断モジュール１４は長期フラグに第２のフラグの値を割り当てる（長期フラグ値が第２の値である）。

この実施形態の装置は、獲得された最適のピッチに従って適応的にピッチ利得を選択するピッチ利得モジュールをさらに含んでいてもよく、ＬＰ残差信号についてフレーム化を行うフレーム化モジュールをさらに含んでいてもよい。

この実施形態では、後続の符号化プロセスが長期フラグ値に従って適応的に行われ、長期フラグ値が第２の値であるときにはＬＴＰ処理の結果を考慮する必要がなく、よってコーデックの圧縮性能が向上する。

図９に、本開示の第６実施形態における信号復号装置の簡略構造を示す。この装置は、ビットストリーム復号モジュール２１、第１のサンプル点復号モジュール２２、ＬＰモジュール２３、第２領域の予測モジュール２４、変換モジュール２５、現在サンプル点復号モジュール２６、およびＬＰ残差モジュール２７を含む。ビットストリーム復号モジュール２１は受け取ったビットストリームを復号して第１領域の予測残差信号を獲得するように構成されている。第１のサンプル点復号モジュール２２は現在フレームの信号の第１のサンプル点を復号するように構成されている。ＬＰモジュール２３は復号されたサンプル点の第２領域の信号に従って現在サンプル点のＬＰ信号を計算するように構成されている。第２領域の予測モジュール２４は、獲得された長期フラグ値が第１の値である場合には、ＬＰ信号と、復号されたサンプル点のＬＰ残差信号に従って獲得されるＬＴＰ寄与信号とに従って第２領域の予測信号を獲得し、獲得された長期フラグ値が第１の値でない場合には、ＬＰ信号に従って第２領域の予測信号を獲得するように構成されている。変換モジュール２５は、第２領域の予測信号を第１領域の予測信号に変換し、現在サンプル点の第１領域の信号を第２領域の信号に変換するように構成されている。現在サンプル点復号モジュール２６は、第１領域の予測残差信号および第１領域の予測信号に従って現在サンプル点の第１領域の信号を復号するように構成されている。ＬＰ残差モジュール２７は第２領域の信号およびＬＰ信号に従ってＬＰ残差信号を獲得するように構成されている。

さらに、長期フラグ値が第１の値であり現在サンプル点が符号器におけるＬＴＰ処理に関与するときには、第２領域の予測モジュール２４は第２領域の予測信号としてＬＰ信号とＬＴＰ寄与信号の和を使用し、長期フラグ値が第１の値であり現在サンプル点が符号器におけるＬＴＰ処理に関与しないときには、第２領域の予測モジュール２４は第２領域の予測信号としてＬＰ信号を使用する。

この実施形態の装置はさらに、獲得された最適のピッチに従って適応的にピッチ利得を選択するピッチ利得モジュールを含んでいてもよい。

この実施形態では、後続の復号プロセスが長期フラグに従って適応的に行われ、長期フラグが第２のフラグであるときにはＬＴＰ寄与信号を考慮する必要がなく、よって復号プロセスが簡略化される。

図１０に本開示の第７の実施形態における信号コーデックシステムの簡略構造を示す。このシステムは信号符号化装置３１と信号復号装置３２とを含む。

信号符号化装置３１は、第１領域の信号を第２領域の信号に変換し、第２領域の信号についてＬＰ処理およびＬＴＰ処理を行い、判断基準に従って長期フラグ値を獲得し、長期フラグ値が第１の値であるときにＬＰ処理の結果およびＬＴＰ処理の結果に従って第２領域の予測信号を獲得し、長期フラグ値が第２の値であるときにＬＰ処理の結果に従って第２領域の予測信号を獲得し、第２領域の予測信号を第１領域の予測信号に変換して第１領域の予測残差信号を計算し、第１領域の予測残差信号を含むビットストリームを出力するように構成されている。

信号復号装置３２は、受け取ったビットストリームを復号して第１領域の予測残差信号を獲得し、現在フレームの信号の第１のサンプル点を復号し、現在フレームの信号の第２のサンプル点の各現在サンプル点について連続して、復号されたサンプル点の第２領域の信号に従って現在サンプル点のＬＰ信号を計算するステップと、獲得された長期フラグ値が第１の値である場合に、ＬＰ信号と、復号されたサンプル点のＬＰ残差信号に従って獲得されるＬＴＰ寄与信号とに従って第２領域の予測信号を獲得するステップ、または、獲得された長期フラグ値が第１の値でない場合に、ＬＰ信号に従って第２領域の予測信号を獲得するステップと、第２領域の予測信号を第１領域の予測信号に変換し、第１領域の予測残差信号および第１領域の予測信号に従って現在サンプル点の第１領域の信号を復号するステップと、現在サンプル点の第１領域の信号を第２領域の信号に変換し、第２領域の信号およびＬＰ信号に従ってＬＰ残差信号を獲得するステップとの各復号ステップを行うように構成されている。

さらに、この実施形態の信号符号化装置３１は前述の各実施形態で説明したいずれかの信号符号化装置とすることができ、信号復号装置３２は前述の各実施形態で説明したいずれかの信号復号装置とすることができる。

前述の方法実施形態の各ステップの全部または一部がプログラムによって命令されるハードウェアによって実施され得ることを当業者は理解することができる。このプログラムはコンピュータ可読記憶媒体に記憶され得る。実行されると、このプログラムは、前述の方法実施形態の各ステップを行う。記憶媒体は、例えば、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク、コンパクトディスクなど、プログラムコードを記憶するのに適した任意の媒体とすることができる。

本開示はいくつかの例示的実施形態によって説明されているが、本開示はそのような実施形態だけに限定されるものではない。当業者は、明らかに、本開示の趣旨および範囲を逸脱することなく本開示に改変および変形を加えることができる。本開示は、それらの改変および変形が添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される保護の範囲内に該当する限り、それらを包含するものである。

Claims (25)

1. 第１領域の信号を第２領域の信号に変換すること、
   前記第２領域の信号についてＬＰ（Ｌｉｎｅａｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）処理およびＬＴＰ（Ｌｏｎｇ−Ｔｅｒｍ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）処理を行いＬＰ処理の結果およびＬＴＰ処理の結果を取得すること、
   判断基準に従って長期フラグを獲得すること、
   前記長期フラグが第１のフラグであるときに前記ＬＰ処理の結果および前記ＬＴＰ処理の結果に従って第２領域の予測信号を獲得し、前記長期フラグが第２のフラグであるときに前記ＬＰ処理の結果に従って第２領域の予測信号を獲得すること、
   前記第２領域の予測信号を第１領域の予測信号に変換し、第１領域の予測残差信号を計算すること、ならびに
   前記第１領域の予測残差信号を含むビットストリームを出力すること
   を含む信号符号化方法。
2. 前記ＬＰ処理の結果がＬＰ信号を含む請求項１に記載の方法。
3. 前記ＬＰ処理の結果がＬＰ係数およびＬＰ残差信号をさらに含み、前記ビットストリームが前記ＬＰ係数を含む請求項２に記載の方法。
4. 前記ＬＴＰ処理の結果がＬＴＰ寄与信号を含む請求項１〜３いずれか一項に記載の方法。
5. 前記ＬＴＰ処理の結果が前記ＬＰ残差信号の最適のピッチまたは前記ＬＰ残差信号の前記最適のピッチと前記ＬＰ残差信号のピッチ利得の両方をさらに含み、ゆえに前記ＬＴＰ処理を行うことが、
   前記ＬＰ残差信号のピッチ探索を行うこと、
   前記ＬＰ残差信号の前記最適のピッチまたは前記ＬＰ残差信号の前記最適のピッチと前記ＬＰ残差信号の前記ピッチ利得の両方を獲得すること、ならびに
   前記ＬＰ残差信号、および前記ＬＰ残差信号の前記最適のピッチと前記ＬＰ残差信号の前記ピッチ利得のうちの少なくとも１つに従ってＬＴＰ寄与信号を獲得すること
   を含む請求項３または４に記載の方法。
6. ＬＰ処理を行う前に、
   前記第２領域の信号のピッチ探索を行うこと、および
   前記第２領域の信号の最適のピッチを獲得すること
   をさらに含む請求項１または２に記載の方法。
7. ＬＴＰ処理を行うことが、
   前記第２領域の信号の前記最適のピッチに従ってＬＰ残差信号の密探索を行うこと、
   前記ＬＰ残差信号の最適のピッチまたは前記ＬＰ残差信号の前記最適のピッチと前記ＬＰ残差信号のピッチ利得の両方を獲得すること、ならびに
   前記ＬＰ残差信号、および前記ＬＰ残差信号の前記最適のピッチと前記ＬＰ残差信号の前記ピッチ利得のうちの少なくとも１つに従ってＬＴＰ寄与信号を獲得すること
   を含む請求項６に記載の方法。
8. 前記ＬＰ残差信号の探索を行い、前記ＬＰ残差信号の前記最適のピッチを獲得するときに、
   前記獲得された最適のピッチに従って適応的にピッチ利得を選択すること
   をさらに含む請求項６に記載の方法。
9. 前記ＬＰ処理の結果に従って第２領域の予測信号を獲得することが、
   前記第２領域の予測信号として前記ＬＰ信号を使用すること
   を含む請求項２に記載の方法。
10. 前記ＬＰ処理の結果および前記ＬＴＰ処理の結果に従って第２領域の予測信号を獲得することが、
    前記第２領域の予測信号として前記ＬＰ信号と前記ＬＴＰ寄与信号の和を使用すること
    を含む請求項２に記載の方法。
11. 前記ＬＴＰ処理の結果がＬＰ残差信号をさらに含み、判断基準に従って長期フラグを獲得することが、
    前記ＬＰ残差信号のエネルギーと経験的係数の積がＬＴＰ残差信号のエネルギーより大きいかどうか判断すること、および
    前記ＬＰ残差信号のエネルギーと経験的係数の積がＬＴＰ残差信号のエネルギーより大きい場合に前記長期フラグに前記第１のフラグの値を割り当てること、または
    前記ＬＰ残差信号のエネルギーと経験的係数の積がＬＴＰ残差信号のエネルギー以下である場合に前記長期フラグに前記第２のフラグの値を割り当てること
    を含む請求項３に記載の方法。
12. 前記ＬＴＰ処理の結果がＬＰ残差信号をさらに含み、判断基準に従って長期フラグを獲得することが、
    前記ＬＰ残差信号の絶対値の和と経験的係数との積がＬＴＰ残差信号の絶対値の和より大きいかどうか判断すること、および
    前記ＬＰ残差信号の絶対値の和と経験的係数との積がＬＴＰ残差信号の絶対値の和より大きい場合に前記長期フラグに前記第１のフラグの値を割り当てること、または
    前記ＬＰ残差信号の絶対値の和と経験的係数との積がＬＴＰ残差信号の絶対値の和以下である場合に前記長期フラグに前記第２のフラグの値を割り当てること
    を含む請求項３に記載の方法。
13. 前記ＬＰＣ残差信号のピッチ探索を行う前に、
    前記ＬＰ残差信号をフレームに分割すること
    をさらに含む請求項５または７に記載の方法。
14. 受け取ったビットストリームを復号して復号された第１領域の予測残差信号を獲得すること、
    現在フレーム信号の第１のサンプル点を復号すること、
    前記現在フレーム信号の第２のサンプル点の各現在サンプル点について連続して、
    前記復号されたサンプル点の第２領域の信号に従って現在サンプル点のＬＰ（Ｌｉｎｅａｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）信号を計算するステップと、
    獲得された長期フラグが第１のフラグである場合に、前記ＬＰ信号と、前記復号されたサンプル点のＬＰ残差信号に従って獲得される長期予測（Ｌｏｎｇ−Ｔｅｒｍ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）寄与信号とに従って第２領域の予測信号を獲得するステップと、
    獲得された長期フラグが第１のフラグでない場合に、前記ＬＰ信号に従って第２領域の予測信号を獲得するステップと、
    前記第２領域の予測信号を第１領域の予測信号に変換し、前記第１領域の予測残差信号および前記第１領域の予測信号に従って前記現在サンプル点の第１領域の信号を復号するステップと、
    前記現在サンプル点の前記第１領域の信号を第２領域の信号に変換し、前記第２領域の信号および前記ＬＰ信号に従ってＬＰ残差信号を獲得するステップと
    の各復号ステップを行うこと
    を含む信号復号方法。
15. 前記ＬＰ信号およびＬＴＰ寄与信号に従って第２領域の予測信号を獲得することが、
    符号器側の前記現在サンプル点がＬＴＰ処理に関与する場合に、前記第２領域の予測信号として前記ＬＰ残差信号と前記ＬＴＰ寄与信号の和を使用すること、
    符号器側の前記現在サンプル点がＬＴＰ処理に関与しない場合に、前記第２領域の予測信号としてＬＰＣ予測信号を使用すること
    を含む請求項１４に記載の方法。
16. 前記ビットストリームが最適のピッチとピッチ利得の両方を含み、または前記ビットストリームが前記最適のピッチおよびピッチ利得を含み、ゆえに、
    前記最適のピッチに従って適応的に前記ピッチ利得を選択すること
    をさらに含む請求項１３または１４に記載の方法。
17. 第１領域の信号を第２領域の信号に変換し、第２領域の予測信号を第１領域の予測信号に変換するように適合された変換モジュールと、
    前記第２領域の信号についてＬＰ（Ｌｉｎｅａｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）処理を行いＬＰ処理の結果を取得するように適合されたＬＰモジュールと、
    前記第２領域の信号についてＬＴＰ（Ｌｏｎｇ−Ｔｅｒｍ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）処理を行いＬＴＰ処理の結果を取得するように適合されたＬＴＰモジュールと、
    判断基準に従って長期フラグを獲得するように適合された判断モジュールと、
    前記長期フラグが第１のフラグであるときに前記ＬＰ処理の結果および前記ＬＴＰ処理の結果に従って第２領域の予測信号を獲得し、前記長期フラグが第２のフラグであるときに前記ＬＰ処理の結果に従って第２領域の予測信号を獲得するように適合された第２領域予測モジュールと、
    第１領域の予測信号に基づいて第１領域の予測残差信号を計算するように適合された第１領域予測モジュールと、
    符号化された前記第１領域の予測残差信号を含むビットストリームを出力するように適合された出力モジュールと、
    を含む信号符号化器。
18. 前記ＬＰ処理の結果がＬＰ係数、ＬＰ信号、およびＬＰ残差信号を含み、前記ビットストリームが前記ＬＰ係数を含み、
    前記ＬＴＰモジュールは、
    前記ＬＰ残差信号のピッチ探索を行い、前記ＬＰ残差信号の最適のピッチ、または前記ＬＰ残差信号の前記最適のピッチと前記ＬＰＣ残差信号のピッチ利得の両方を獲得し、ＬＴＰ寄与信号を獲得する、ように適合されている
    請求項１７に記載の信号符号化器。
19. 前記獲得された最適のピッチに従って適応的にピッチ利得を選択するように適合されているピッチ利得モジュールをさらに含む請求項１７または１８に記載の信号符号化器。
20. 第２領域予測モジュールは、
    前記長期フラグが第１のフラグであるときに前記第２領域の予測信号として前記ＬＰ残差信号と前記ＬＴＰ寄与信号の和を使用し、
    前記長期フラグが第２のフラグであるときに前記第２領域の予測信号としてＬＰＣ予測信号を使用する、
    ように適合されている請求項１８に記載の信号符号化器。
21. 前記ＬＴＰ処理の結果がＬＰ残差信号をさらに含み、
    前記判断モジュールが、
    前記ＬＰ残差信号のエネルギーと経験的係数の積が前記ＬＴＰ残差信号のエネルギーより大きいかどうか判断し、前記ＬＰ残差信号のエネルギーと経験的係数の積が前記ＬＴＰ残差信号のエネルギーより大きい場合に前記長期フラグに前記第１のフラグの値を割り当て、前記ＬＰ残差信号のエネルギーと経験的係数の積がＬＴＰ残差信号のエネルギー以下である場合に前記長期フラグに前記第２のフラグの値を割り当てるか、または、
    前記ＬＰ残差信号の絶対値の和と経験的係数との積がＬＴＰ残差信号の絶対値の和より大きいかどうか判断し、前記ＬＰ残差信号の絶対値の和と経験的係数との積がＬＴＰ残差信号の絶対値の和より大きい場合に前記長期フラグに前記第１のフラグの値を割り当て、前記ＬＰ残差信号の絶対値の和と経験的係数との積がＬＴＰ残差信号の絶対値の和以下である場合に前記長期フラグに前記第２のフラグの値を割り当てる、ように適合されている、
    請求項１７または１９に記載の信号符号化器。
22. 受け取ったビットストリームを復号して復号された第１領域の予測残差信号を獲得するように適合されたビットストリーム複合モジュールと、
    現在フレーム信号の第１のサンプル点を復号するように適合された第１サンプル点複合モジュールと、
    前記復号されたサンプル点の第２領域の信号に従って現在サンプル点のＬＰ（Ｌｉｎｅａｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）信号を計算するＬＰモジュールと、
    獲得された長期フラグが第１のフラグである場合に、前記ＬＰ信号と、前記復号されたサンプル点のＬＰ残差信号に従って獲得されるＬＴＰ（Ｌｏｎｇ−Ｔｅｒｍ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）寄与信号とに従って第２領域の予測信号を獲得し、獲得された長期フラグが第１のフラグでない場合に、前記ＬＰ信号に従って第２領域の予測信号を獲得するように適合された第２領域予測モジュールと、
    前記第２領域の予測信号を第１領域の予測信号に変換し、前記現在サンプル点の前記第１領域の信号を第２領域の信号に変換するように適合された変換モジュールと、
    前記第１領域の予測残差信号および前記第１領域の予測信号に従って前記現在サンプル点の第１領域の信号を復号する現在サンプル点復号モジュールと、
    前記現在サンプル点の前記第１領域の信号を第２領域の信号に変換し、前記第２領域の信号および前記ＬＰ信号に従ってＬＰ残差信号を獲得するＬＰ残差モジュールと、を含む信号復号器。
23. 前記長期フラグが第１のフラグであり、符号器側の前記現在サンプル点がＬＴＰ処理に関与する場合に、前記第２領域の予測信号として前記ＬＰ残差信号と前記ＬＴＰ寄与信号の和が使用され、
    前記長期フラグが第１のフラグであり、符号器側の前記現在サンプル点がＬＴＰ処理に関与しない場合に、前記第２領域の予測信号としてＬＰＣ予測信号が使用されること、
    を含む請求項２２に記載の信号復号器。
24. 前記最適のピッチに従って適応的に前記ピッチ利得を選択するように適合されたピッチ利得モジュールをさらに含む請求項２２または２３に記載の信号復号器。
25. 第１領域の信号を第２領域の信号に変換し、前記第２領域の信号についてＬＰ（Ｌｉｎｅａｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）処理およびＬＴＰ（Ｌｏｎｇ−Ｔｅｒｍ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）処理を行い、判断基準に従って長期フラグを獲得し、前記長期フラグが第１のフラグであるときに前記ＬＰ処理の結果および前記ＬＴＰ処理の結果に従って第２領域の予測信号を獲得し、前記長期フラグが第２のフラグであるときに前記ＬＰ処理の結果に従って第２領域の予測信号を獲得し、前記第２領域の予測信号を第１領域の予測信号に変換し、第１領域の予測残差信号を計算し、前記第１領域の予測残差信号を含むビットストリームを出力する、ように適合された信号符号化器と、
    受け取られた前記ビットストリームを復号して前記第１領域の予測残差信号および前記長期フラグを獲得し、現在フレーム信号の第１のサンプル点を復号し、前記現在フレーム信号の第２のサンプル点の各現在サンプル点について連続して、前記復号されたサンプル点の第２領域の信号に従って現在サンプル点のＬＰ信号を計算するステップと、獲得された長期フラグが第１のフラグである場合に、前記ＬＰ信号と、前記復号されたサンプル点のＬＰ残差信号に従って獲得されるＬＴＰ寄与信号とに従って第２領域の予測信号を獲得するステップと、獲得された長期フラグが第１のフラグでない場合に、前記ＬＰ信号に従って第２領域の予測信号を獲得するステップと、前記第２領域の予測信号を第１領域の予測信号に変換し、前記第１領域の予測残差信号および前記第１領域の予測信号に従って前記現在サンプル点の第１領域の信号を復号するステップと、前記現在サンプル点の前記第１領域の信号を第２領域の信号に変換し、前記第２領域の信号および前記ＬＰ信号に従ってＬＰ残差信号を獲得するステップとの各復号ステップを行うように適合された信号復号器と、
    を含む信号コーデックシステム。

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