JP2003228399A - 符号化装置、復号化装置および音響データ配信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 音響信号の広帯域な符号化を能率的に行える
符号化装置を提供する。 【解決手段】 符号化装置３００の音響データ入力部３
１０は音響データ列から、連続する４０９６個の音響デ
ータを切り出し、変換部３２０は切り出された音響デー
タを周波数軸上のスペクトルデータに変換する。データ
分離部３３０は、１１．０２５ｋＨｚ（ｆ１）を境界と
してスペクトルデータを低域部と高域部とに分離する。
低域部スペクトルデータは、第１の量子化部３４０、符
号化部３５０により通常どおり量子化、符号化される。
第２の符号化部３５５は、高域部周波数スペクトルの特
徴を示す補助情報を生成し、第２の符号化部３５５は、
補助情報を符号化する。ストリーム出力部３９０は、第
１の符号化部３５０で得られた符号と第２の符号化部３
５５で得られた符号とを合成して出力する。ここで、ｆ
１は、音響データ列が作成されたときのサンプリング周
波数ｆ２の半分以下である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、音響信号の高音質
圧縮符号化および伸張復号化技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、音声や楽音などの音響信号を高音
質圧縮符号化および伸張復号する様々な方式の技術が開
発されており、「ＭＰＥＧ−２ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ａ
ｕｄｉｏ Ｃｏｄｉｎｇ」（以下、「ＭＰＥＧ−２ Ａ
ＡＣ」あるいは「ＡＡＣ」と略称する）」もその方式の
１つである（非特許文献１参照。）。

【０００３】

【非特許文献１】Ｍ．Ｂｏｓｉ他著、「ＩＳ １３８１
８−７（ＭＰＥＧ−２ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ａｕｄｉｏ
Ｃｏｄｉｎｇ，ＡＡＣ）」、１９９７年４月 図２４は、従来のＡＡＣ方式による符号化装置および復
号化装置の機能構成を示すブロック図である。

【０００４】符号化装置１０００は、入力された音響信
号をＡＡＣ符号化方式に基づいて圧縮符号化する装置で
あって、Ａ／Ｄ変換器１０５０、音響データ入力部１１
００、変換部１２００、量子化部１４００、符号化部１
５００およびストリーム出力部１９００から構成され
る。

【０００５】Ａ／Ｄ変換器１０５０は、入力された音響
信号を、例えば２２．０５ｋＨｚのサンプリング周波数
でサンプリングし、アナログの音響信号からデジタルの
音響データ列に変換する。音響データ入力部１１００
は、入力信号である音響データ列を１０２４サンプル
（この１０２４サンプルを以下、「フレーム」とい
う。）読み込むごとに、そのフレームと、そのフレーム
の前後に隣接するフレームの５０％のサンプル（５１
２）をオーバーラップさせた合計２０４８サンプルの音
響データ列を切り出す。変換部１２００は、ＭＤＣＴ
（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ
Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）によって、音響データ入力部１
１００によって切り出された時間軸上の２０４８サンプ
ルのデータを周波数軸上のスペクトルデータに変換す
る。なお、変換によって得られたデータの内の半分であ
る１０２４点のスペクトルデータは、サンプリング周波
数の半分１１．０２５ｋＨｚ以下の再生帯域を表してお
り、複数のグループに分類される。各グループは、複数
のグループのそれぞれに、１点以上のスペクトルデータ
が含まれるように設定される。また、この各グループ
は、人間の聴覚におけるクリティカルバンドを擬似して
いる。各グループのそれぞれを「スケールファクターバ
ンド」という。量子化部１４００は、スケールファクタ
ーバンドごとに１つの正規化係数を用いて、変換部１２
００から得られたスケールファクターバンド内のスペク
トルデータを所定ビット数に量子化する。この正規化係
数のことを「スケールファクター」という。また、各ス
ペクトルデータを各スケールファクターで量子化した結
果を「量子化値」という。符号化部１５００は、量子化
部１４００で量子化されたデータ、すなわち、各スケー
ルファクターと、それを用いて量子化されたスペクトル
データとをハフマン符号化する。ストリーム出力部１９
００は、符号化部１５００から得られた符号化信号を、
ＡＡＣビットストリームのストリームフォーマットに変
換し、出力する。符号化装置１０００から出力されたビ
ットストリームは、伝送媒体や記録媒体を介して復号化
装置２０００に伝達される。

【０００６】復号化装置２０００は、符号化装置１００
０によって符号化されたビットストリームを復号化する
装置であって、ストリーム入力部２１００、復号化部２
２００、逆量子化部２３００、逆変換部２８００、音響
データ出力部２９００およびＤ／Ａ変換器２９５０から
構成される。

【０００７】ストリーム入力部２１００は、符号化装置
１０００によって符号化されたビットストリームを伝送
媒体や記録媒体を介して入力し、入力したビットストリ
ームから符号化信号を取り出す。復号化部２２００は、
ハフマン符号化された符号化信号を量子化データに復号
化する。逆量子化部２３００は、復号化部２２００で復
号化された量子化データをスケールファクターを用いて
逆量子化する。逆変換部２８００は、ＩＭＤＣＴ（Ｉｎ
ｖｅｒｓｅ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃ
ｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を用いて、逆量子化
部２３００で得られた周波数軸上の１０２４点のスペク
トルデータを、時間軸上の１０２４サンプルの音響デー
タに変換する。音響データ出力部２９００は、逆変換部
２８００で得られた時間軸上の１０２４サンプルの音響
データを順次組み合わせ、１０２４サンプルの音響デー
タを時間順に１つずつ出力する。Ｄ／Ａ変換器２９５０
は、２２．０５ｋＨｚのサンプリング周波数でデジタル
の音響データからアナログの音響信号に変換する。

【０００８】このような従来のＡＡＣ規格にしたがう符
号化装置１０００および復号化装置２０００によれば、
各点を１ビット以下にまで圧縮率を高めることができ、
しかも、サンプリング周波数の半分１１．０２５ｋＨｚ
以下の再生帯域を表し、聴覚的に優先度の高い低域部１
０２４点のスペクトルデータを符号化しているので、比
較的高音質で音響信号を再生することができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＡＡＣ方式の符号化装置１０００および復号化装置２０
００（従来例１）によれば、サンプリング周波数が２
２．０５ｋＨｚであるため、符号化されるスペクトルデ
ータに１１．０２５ｋＨｚを超える帯域が全く含まれて
いない。このため、１１．０２５ｋＨｚを超える帯域も
視聴したいというさらなる高品質化の要望に応えること
ができないという問題がある。

【００１０】このような問題を解決するために、図２４
の符号化装置１０００および復号化装置２０００のＡ／
Ｄ変換器１０５０、Ｄ／Ａ変換器２９５０に印可するサ
ンプリング周波数を２２．０５ｋＨｚの２倍、４４．１
ｋＨｚに高めることが考えられる（この方式を以下、
「従来例２」とも記す。）。

【００１１】しかしながら、サンプリング周波数を４
４．１ｋＨｚにすると、圧縮率を維持しつつ、１１．０
２５ｋＨｚを超える高域部に５１２点のスペクトルデー
タを符号化することができるものの、聴覚的に優先度の
高い低域部のスペクトルデータが５１２点に半減してし
まう。すなわち、サンプリング周波数と低域部のスペク
トル数とはトレード・オフの関係にあり、従来のＡＡＣ
では両方を同時に高めることはできない。このため、全
体としての音質がかえって劣化してしまうという別の問
題が発生する。

【００１２】このような事情は、他の方式（例えば、Ｍ
Ｐ３、ＡＣ３等）の符号化装置および復号化装置等にお
いても同様である。本発明は上述の技術的課題を解決す
るためになされたものであり、符号化後の情報量を大幅
に増加させることなく、音響信号の高音質な再生を実現
しうる符号化装置および復号化装置等を提供することで
ある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る符号化装置は、音響データを符号化す
る符号化装置であって、音響データ列から、連続する一
定個数の音響データを切り出す切り出し手段と、切り出
された音響データを周波数軸上のスペクトルデータに変
換する変換手段と、前記変換で得られたスペクトルデー
タを前記ｆ１Ｈｚまでの低域部スペクトルデータと前記
ｆ１Ｈｚよりも高い高域部スペクトルデータとに分離す
る分離手段と、分離された低域部スペクトルデータを量
子化し、符号化する低域部符号化手段と、分離された高
域部スペクトルデータから、当該高域部周波数スペクト
ルの特徴を示す補助情報を生成する補助情報生成手段
と、生成された補助情報を符号化する高域部符号化手段
と、前記低域部符号化手段で得られた符号と前記高域部
符号化手段で得られた符号とを合成して出力する出力手
段とを備え、前記ｆ１は、前記音響データ列が作成され
たときのサンプリング周波数ｆ２の半分以下であること
を特徴とする。

【００１４】ここで、前記ｆ１は、ｆ２／４であり、前
記変換手段は、前記音響データを０〜２×ｆ１Ｈｚのス
ペクトルデータに変換し、前記分離手段は、０〜ｆ１Ｈ
ｚの低域部スペクトルデータとｆ１〜２×ｆ１Ｈｚの高
域部スペクトルデータとに分離することを特徴とした
り、前記ｆ１Ｈｚまでの低域部スペクトルデータは、ｎ
個のスペクトルデータから構成され、前記切り出し手段
は、２×ｎ個のスペクトルデータを生成するのに必要な
個数の音響データを切り出し、前記変換手段は、切り出
された音響データを２×ｎ個のスペクトルデータに変換
し、前記分離手段は、ｎ個の低域部スペクトルデータと
ｎ個の高域部スペクトルデータとに分離することを特徴
としたり、前記切り出し手段は、符号化の単位である１
フレームに相当するｎ個の音響データと、そのフレーム
に隣接する２つのフレームそれぞれに属するｎ／２個ず
つの音響データとを併せた２×ｎ個のスペクトルデータ
を切り出し、前記変換手段は、切り出された２×ｎ個の
音響データに対してＭＤＣＴによって前記変換を行い、
２×ｎ個のスペクトルデータからなる０〜２×ｆ１Ｈｚ
のスペクトルに変換することを特徴としたりする構成と
してもよい。

【００１５】さらに、本発明に係る復号化装置は、記録
媒体または伝送媒体を介して入力された符号化データを
復号化する復号化装置であって、符号化データに含まれ
る低域部符号化データと高域部符号化データとをそれぞ
れ抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された
低域部符号化データを復号化し、逆量子化することによ
り、周波数ｆ１以下の低域部のスペクトルデータを出力
する低域部逆量子化手段と、前記抽出手段により抽出さ
れた高域部データを復号化することにより、高域部スペ
クトルデータの特徴を表す補助情報を生成する補助情報
復号化手段と、前記補助情報復号化手段により生成され
た補助情報に基づいて高域部のスペクトルデータを出力
する高域部逆量子化手段と、前記低域部逆量子化手段に
よって出力された低域部スペクトルデータと、前記高域
部逆量子化手段によって出力された高域部スペクトルデ
ータとを合成する合成手段と、前記合成手段により合成
されたスペクトルデータを時間軸上の音響データに逆変
換する逆変換手段と、逆変換手段により逆変換された音
響データを時間順に出力する音響データ出力手段とを備
えることを特徴とする。

【００１６】なお、本発明は、上記符号化装置と復号化
装置とからなる通信システムとして実現したり、上記符
号化装置、復号化装置および通信システムを構成する特
徴的な手段をステップとする符号化方法、復号化方法、
通信方法として実現したり、上記符号化装置、復号化装
置を構成する特徴的な手段やステップをＣＰＵに実行さ
せる符号化プログラム、復号化プログラムとして実現し
たり、これらプログラムが記録されたコンピュータ読み
取り可能な記録媒体として実現したりすることができる
のはいうまでもない。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を音響
データ配信システムとしての放送システムに適用した場
合について、図面を用いて詳細に説明する。

【００１８】図１は、本実施の形態に係る放送システム
の機能構成を示すブロック図である。同図に示される本
実施の形態に係る放送システム１は、放送局に設けら
れ、入力された音響信号を符号化する符号化装置３００
と、ユーザの端末に設けられ、符号化装置３００により
符号化されたビットストリーム音響信号を復号化する復
号化装置４００とを備える。

【００１９】（符号化装置３００）符号化装置３００
は、入力された音響信号を符号化する符号化装置であっ
て、Ａ／Ｄ変換器３０５と、音響データ入力部３１０
と、変換部３２０と、データ分離部３３０と、第１およ
び第２の量子化部３４０，３４５と、第１および第２の
符号化部３５０，３５５と、ストリーム出力部３９０と
を備える。

【００２０】Ａ／Ｄ変換器３０５は、入力された音響信
号を、例えば従来例１の２倍のサンプリング周波数４
４．１ｋＨｚでサンプリングし、アナログの音響信号か
らデジタルの音響データ（例えば、１６ビット）に変換
し、時間軸上の音響データ列を生成する。

【００２１】音響データ入力部３１０は、Ａ／Ｄ変換器
３０５によって生成された音響データ列を２０４８サン
プル（２フレーム）受け取るごとのサイクル（約４５．
４ｍｓｅｃ）、すなわち従来例２の２倍に時間伸張され
たゆっくりとしたサイクルで、この２フレームの２０４
８サンプルと、これらのフレームの前後に隣接するフレ
ームの５０％、１０２４サンプルをオーバーラップさせ
た音響データ列、すなわち従来の２倍の個数（４０９６
サンプル）の音響データ列を切り出すものであり、２０
４８サンプル受け取るごとの切り出しタイミングを検出
するためのカウンタ３１１と、４０９６サンプルの音響
データ列を一時的に格納するＦＩＦＯバッファ３１２と
を備える。

【００２２】変換部３２０は、音響データ入力部３１０
によって切り出された２フレーム分、４０９６サンプル
の音響データを、周波数軸上のスペクトルデータに変換
するものであり、時間軸上の４０９６サンプルの音響デ
ータを４０９６点の周波数軸上のスペクトルデータに変
換するＭＤＣＴ３２１と、スペクトルデータをスケール
ファクターバンドでグループ分けするグループ分け部３
２２とを備える。

【００２３】ＭＤＣＴ３２１は、具体的には、４０９６
サンプルの時間軸上の音響データを４０９６点のスペク
トルデータ（１６ビット）に変換するが、左右対称な２
群のスペクトルデータとなるため、一方の２０４８サン
プルのスペクトルデータのみ符号化の対象とし、他方を
廃棄する。

【００２４】このように、符号化装置３００のＡ／Ｄ変
換器３０５、音響データ入力部３１０および変換部３２
０の構成を上記した従来例１の符号化装置１０００のも
のと比較すると、Ａ／Ｄ変換器３０５におけるサンプリ
ング周波数を２倍の周波数（４４．１ｋＨｚ）に引き上
げ、音響データ入力部３１０における切り出し長を２倍
（４０９６サンプル）に引き上げ、変換部３２０のＭＤ
ＣＴ３２１における符号化単位を２倍（４０９６サンプ
ル）に引き上げている点で、大きく異なっている。

【００２５】また、上記した従来例２の符号化装置１０
００の構成と比較すると、Ａ／Ｄ変換器３０５における
サンプリング周波数が同一であるものの、音響データ入
力部３１０における切り出し長を２倍（４０９６サンプ
ル）に引き上げ、変換部３２０のＭＤＣＴ３２１におけ
る符号化単位を２倍（符号化単位４０９６サンプル）に
引き上げている点で、大きく異なっている。

【００２６】この結果、変換部３２０からは、１１．０
２５ｋＨｚ以下の低域部に属するスペクトルデータ（以
下、「低域部のスペクトルデータ」と記す。）が１０２
４個、１１．０２５ｋＨｚを超える高域部に属するスペ
クトルデータ（以下、「高域部のスペクトルデータ」と
記す。）が１０２４個、合計２０４８個のスペクトルデ
ータが出力されることになる。

【００２７】変換部３２０のグループ分け部３２２は、
符号化の対象とされた一方の２０４８サンプルのスペク
トルデータを、それぞれ１サンプル以上（実用的には４
の倍数）のスペクトルデータを含む複数のスケールファ
クターバンドに分類する。

【００２８】このスケールファクターバンドは、このＡ
ＡＣ規格において、各スケールファクターバンドに含ま
れるサンプル（スペクトルデータ）数が周波数に応じて
定められており、低域部においては少数のサンプルごと
に細かく区切られ、高域部になるほど多数のサンプルを
含むよう大きく区切られている。また、ＡＡＣにおいて
は、１フレームのスペクトルデータに対応するスケール
ファクターバンドの数もサンプリング周波数に応じて定
められている。例えば、サンプリング周波数が４４．１
ｋＨｚの場合は、１フレームに含まれるスケールファク
ターバンドの数は４９個であり、４９個のスケールファ
クターバンドの中に１０２４サンプルのスペクトルデー
タが含まれている。一方、このように定められたスケー
ルファクターバンドのうち、どのスケールファクターバ
ンドを伝送するかはＡＡＣで特に規定されておらず、伝
送路の転送レートに応じて、最も好ましいスケールファ
クターバンドを選択して伝送すればよい。例えば、伝送
路の転送レートが９６ｋｂｐｓの場合、１フレームのう
ちの低域部４０スケールファクターバンド（６４０サン
プル）のみを選択して伝送するようにしてもよい。

【００２９】これに対して、本実施の形態においては、
２フレームのスペクトルデータ（低域部のスペクトルデ
ータが１０２４個、高域部のスペクトルデータが１０２
４個）が従来の２倍のサイクル（約４５．４ｍｓｅｃ）
でＭＤＣＴ３２１から出力される。このため、伝送路の
転送レートが９６ｋｂｐｓの場合、２フレームのうちの
低域部のスケールファクターバンド（１０２４サンプ
ル）をすべて伝送対象としても、従来方式による２フレ
ーム分のデータ転送と比べると、ＡＡＣの２倍（６４０
×２＝１２８０サンプル）に対して、転送レートに十分
な余裕が生まれる。したがって、本実施の形態において
は、グループ分け部３２２が、変換後のスペクトルデー
タを、独自に定めた区切り方および数のスケールファク
ターバンドに分類した場合について説明する。

【００３０】データ分離部３３０は、変換部３２０から
出力された２０４８個のスペクトルデータを低域部のス
ペクトルデータ（１０２４個）と、高域部のスペクトル
データ（１０２４個）とに分離する。そして、データ分
離部３３０は、分離した低域部のスペクトルデータ（１
０２４個）を第１の量子化部３４０に、高帯域のスペク
トルデータ（１０２４個）を第２の量子化部３４５に、
それぞれ出力する。

【００３１】第１の量子化部３４０は、データ分離部３
３０から転送された低域部のスペクトルデータをスケー
ルファクターバンドごとに、スケールファクターをそれ
ぞれ決定し、決定したスケールファクターでそのスケー
ルファクターバンド内のスペクトルを量子化し、量子化
結果である量子化値と、決定したスケールファクターの
先頭と、スケールファクターの差分とを第１の符号化部
３５０に出力するものであり、スケールファクター計算
部３４１を備える。スケールファクター計算部３４１
は、例えば、公式にしたがって、スケールファクターバ
ンドごとにそのバンド内のスペクトルデータが所定のビ
ット数に収まるように１つの正規化係数（スケールファ
クター、８ビット）を計算し、そのスケールファクター
を用いてスケールファクターバンド内の各スペクトルを
量子化するとともに、スケールファクタの差分を計算す
る。

【００３２】第１の符号化部３５０は、第１の量子化部
３４０により量子化されたデータと、スケールファクタ
ーバンドごとのスケールファクター等とを所定のストリ
ーム用のフォーマットに符号化するものであり、量子化
された各データと各スケールファクター等とをさらに圧
縮するためのハフマン符号化テーブル３５１を備える。
具体的には、ハフマン符号化テーブル３５１を用いて量
子化された各データと、各スケールファクター等とが低
ビットレートで伝送されるようにハフマン符号化する。

【００３３】第２の量子化部３４５は、第１の量子化部
３４０において量子化されない帯域、すなわちデータ分
離部３３０が出力した１１．０２５ｋＨｚ以上の高域部
のスペクトルデータに基づいて、補助情報を計算して出
力するものであり、補助情報を生成するための補助情報
生成部３４６を備える。ここで、補助情報とは、高域部
のスペクトルデータに基づいて計算され、高域部のスペ
クトルデータの特徴をわずかな情報量で簡潔に表す簡略
化された情報をいう。つまり、一定時間分の入力音響デ
ータを変換して得られるスペクトルデータのうち、周波
数の高域部の特徴を表す情報であって、具体的な一例
は、高域部のスケールファクターバンド内で絶対最大ス
ペクトルデータ（絶対値が最大となるスペクトルデー
タ）の量子化値を「１」にするような、スケールファク
ターバンドごとの最適なスケールファクターおよびその
量子化値である。

【００３４】第２の符号化部３５５は、第２の量子化部
３４５が出力した補助情報を所定のストリーム用のフォ
ーマットに符号化し、第２の符号化情報として出力する
ものであり、補助情報符号化のためのハフマン符号化テ
ーブル３５６を備える。

【００３５】ストリーム出力部３９０は、第１の符号化
部３５０から出力される第１の符号化信号にヘッダ情報
およびその他必要に応じた副情報を付加して従来どお
り、ＡＡＣの符号化ビットストリームに変換し、かつ第
２の符号化部３５５から出力された第２の符号化信号
を、上記ビットストリーム中の従来の復号化装置では無
視されるまたはその動作が規定されていない領域に格納
する。具体的には、ストリーム出力部３９０は、第２の
符号化部３５５から出力される符号化信号を、ＡＡＣの
符号化ビットストリームにおけるＦｉｌｌ Ｅｌｅｍｅ
ｎｔやＤａｔａ Ｓｔｒｅａｍ Ｅｌｅｍｅｎｔ等に格
納する。

【００３６】ただし、ヘッダ情報に格納されるビットス
トリームのサンプルリング周波数を示す情報は、音響デ
ータのサンプリング周波数の半分の値を格納しておく。
すなわち、音響データのサンプリング周波数が４４．１
ｋＨｚの場合、ヘッダには実際の半分２２．０５ｋＨｚ
という情報を格納しておく。そして、実際のサンプルリ
ング周波数４４．１ｋＨｚを示す情報は、上記補助情報
が格納される領域等に格納すればよい。

【００３７】符号化装置３００から出力されたビットス
トリームは、電波や光あるいはメタル等によって構成さ
れるインターネットなどの伝送媒体を介して復号化装置
４００に伝送される。

【００３８】このように、符号化装置３００は、変換部
３２０により得られた周波数軸上のスペクトルデータを
量子化および符号化する際に、データ分離部３３０によ
り低域部のスペクトルデータ（１０２４点）と、高域部
のスペクトルデータ（１０２４点）とに分離し、低域部
のスペクトルデータについては従来と同方式で量子化お
よび符号化し、高域部のスペクトルデータについては従
来とは異なる方式で量子化および符号化し（補助情報を
生成し、補助情報を符号化し）、低域部の符号化ビット
ストリームに高域部の符号化ビットストリームを組み込
んで出力する点が、スペクトルデータの量子化、符号化
を全帯域にわたり同じ方式で行う従来の符号化装置１０
００と、大きく異なっている。

【００３９】この結果、情報量の合計が、従来と比べて
大幅に増加しない範囲で高品質の音響信号を符号化する
ことができる。また、ヘッダにサンプリング周波数２
２．０５ｋＨｚという情報が格納されているので、本実
施の形態における符号化装置３００が生成したビットス
トリームを、従来の復号化装置２０００でも復号するこ
とができるという効果がある。

【００４０】（復号化装置４００）本実施の形態に係る
復号化装置４００は、符号化装置３００から出力された
ビットストリームを符号化装置３００とほぼ逆の処理を
行って時間軸上の音響信号（再生上限周波数２２．０５
ｋＨｚ）を再生するものであって、ストリーム入力部４
１０と、第１および第２の復号化部４２０，４２５と、
第１および第２の逆量子化部４３０，４３５と、逆量子
化データ合成部４４０と、逆変換部４８０と、音響デー
タ出力部４９０と、Ｄ／Ａ変換器４９５とを備える。

【００４１】ストリーム入力部４１０は、符号化装置３
００によって符号化されたビットストリームを伝送媒体
を介して入力し、入力したビットストリームから、従来
の復号化装置が使用する領域に格納されている第１の符
号化信号と、従来の復号化装置が無視または動作が規定
されていない領域に格納されている第２の符号化信号と
をそれぞれ取り出し、第１の復号化部４２０と第２の復
号化部４２５とにそれぞれ出力する。

【００４２】第１の復号化部４２０は、ストリーム入力
部４１０が出力する第１の符号化信号を入力し、ストリ
ーム用のフォーマットから量子化データに復号化するも
のであって、復号化するためのハフマン復号化テーブル
４２１を備える。

【００４３】第１の逆量子化部４３０は、第１の復号化
部４２０で復号された量子化データを逆量子化し、スペ
クトルデータを出力するものであって、公式に基づいて
量子化データを逆量子化するための処理部４３１を備え
る。ここで、第１の逆量子化部４３０が出力するスペク
トルデータのサンプル数は１０２４であり、これらは１
１．０２５ｋＨｚ以下の再生帯域を表す。

【００４４】第２の復号化部４２５は、ストリーム入力
部４１０の出力する第２の符号化信号を入力し、補助情
報を復号するものであって、補助情報を復号するための
ハフマン復号化テーブル４２６を備える。

【００４５】第２の逆量子化部４３５は、補助情報に基
づいて、高域部のスペクトルデータを生成するものであ
って、スペクトルデータ生成部４３６を備える。ここ
で、第２の逆量子化部４３５が出力するスペクトルデー
タのサンプル数は１０２４であり、これらは１１．０２
５ｋＨｚを超える再生帯域を表す。

【００４６】スペクトルデータ生成部４３６は、第１の
逆量子化部４３０から出力されたスペクトルデータをも
とにあらかじめ決められた手順でノイズを生成し、第２
の復号化部４２５の出力する補助情報をもとに上記ノイ
ズを整形して、高域部のスペクトルデータを出力する。
このノイズには、ホワイトノイズや、ピンクノイズなど
の他、低域部スペクトルデータを一部または全部コピー
したスペクトルデータが含まれる。

【００４７】具体的には、スペクトルデータ生成部４３
６は、例えば、第１の逆量子化部４３０によって出力さ
れる低域部のスペクトルデータを高域部にコピーしてお
き、高域部のスケールファクターバンドごとに、バンド
内にコピーされたスペクトルデータの絶対最大値と、量
子化値「１」を補助情報に記述されているそのバンドに
対応するスケールファクター値を用いて逆量子化した値
との比率を係数として、バンド内の各スペクトルデータ
に乗じることによって高域部のスペクトルを復元する。

【００４８】逆量子化データ合成部４４０は、第１の逆
量子化部４３０の出力するスペクトルデータと第２の逆
量子化部４３５の出力するスペクトルデータを合成する
ものである。ここで、逆量子化データ合成部４４０が出
力するスペクトルデータのサンプル数は２０４８であ
り、０〜２２．０５ｋＨｚの再生帯域を表す。

【００４９】このように、この復号化装置４００は、符
号化装置３００によって符号化されたビットストリーム
から、従来の復号化装置が使用する領域に格納されてい
る第１（低域部）の符号化信号と、従来の復号化装置が
無視または動作が規定されていない領域に格納されてい
る第２（高域部）の符号化信号とをそれぞれ分離し、第
１（低域部）の符号化信号だけを従来と同方式で復号化
および逆量子化し、第２（高域部）の符号化信号につい
ては、従来とは異なる方式で復号化および逆量子化し、
低域部のスペクトルデータと高域部のスペクトルデータ
とを合成して出力する点で、ビットストリームの復号
化、逆量子化を全帯域にわたり同じ方式で行う従来例
１，２の復号化装置２０００と、その構成が大きく異な
っている。

【００５０】この結果、従来とほぼ同じわずかな情報量
から、従来と比べて大幅に増加した情報量を復号化する
ことができ、高音質の音響信号の復号化が可能になる。
逆変換部４８０は、逆量子化データ合成部４４０より出
力された周波数軸上のスペクトルデータを、ＩＭＤＣＴ
を用いて２０４８サンプル（２フレーム）の時間軸上の
音響データに変換する。

【００５１】音響データ出力部４９０は、逆変換部４８
０で得られた時間軸上の２０４８サンプルの音響データ
を順次組み合わせ、２０４８サンプルの音響データを時
間順に１つずつ出力する。

【００５２】Ｄ／Ａ変換器４９５は、４４．１ｋＨｚの
サンプリング周波数でデジタルの音響データからアナロ
グの音響信号に変換する。このように、復号化装置４０
０は、逆変換部４８０における逆変換単位が２倍（２０
４８サンプル）に引き上げられ、音響データ出力部４９
０におけるフレーム長が２倍（２０４８サンプル）にそ
れぞれ引き上げられ、Ｄ／Ａ変換器４９５におけるサン
プリング周波数が２倍の周波数（４４．１ｋＨｚ）に引
き上げられている点で、上記した従来例１の復号化装置
２０００とその構成が大きく異なっている。

【００５３】この結果、Ｄ／Ａ変換器４９５からは、１
１．０２５ｋＨｚ以下の低域部のスペクトルデータ（１
０２４個）と、高域部のスペクトルデータ（１０２４
個）とに基づく、高帯域（０〜２２．０５ｋＨｚ）で、
しかも高品質の音響信号が出力されることになる。

【００５４】以上のように本実施の形態の機能構成によ
れば、従来と比べて大幅に増加しない範囲の情報量に基
づきながら、低域部は従来の符号化を行い、高域部を極
めて少ない情報量で符号化を行うことにより、高品質の
音響信号を符号化および復号化することができる。

【００５５】また、本実施の形態における符号化装置３
００および復号化装置４００の構成は、従来の符号化装
置１０００にデータ分離部３３０、第２の量子化部３４
５および第２の符号化部３５５を追加し、かつ従来の復
号化装置２０００に第２の復号化部４２５、第２の逆量
子化部４３５および逆量子化データ合成部４４０を追加
しただけであるため、既存の符号化装置１０００および
復号化装置２０００の構成を大幅に変更することなく実
現できるという効果がある。

【００５６】また、本実施の形態のおける符号化装置３
００が生成したビットストリームは、従来の復号化装置
２０００でも復号することができるという効果がある。
次いで、放送システム１における符号化装置３００の各
部の符号化処理を具体的に説明する。

【００５７】図２は、図１に示した符号化装置３００の
音響データ入力部３１０および変換部３２０において処
理される音響信号の状態変化を示す図である。特に、図
２（ａ）は図１に示した音響データ入力部３１０によっ
て切り出される時間軸上の２０４８のサンプルデータを
示す波形図であり、図２（ｂ）は時間軸上のサンプルデ
ータが図１に示した変換部３２０のＭＤＣＴ３２１によ
って変換された後の周波数軸上のスペクトルデータを示
す波形図である。なお、図２（ａ）および図２（ｂ）に
おいて、サンプルデータおよびスペクトルデータはアナ
ログ波形で示されているが、実際には、いずれもデジタ
ル信号である。以下の波形図においても同様である。

【００５８】音響データ入力部３１０には、４４．１ｋ
Ｈｚでサンプリングされた音響データが入力される。音
響データ入力部３１０は、この音響データが２０４８サ
ンプル入力されるごとのタイミングでその前後１０２４
サンプルをオーバーラップさせて切り出し、変換部３２
０に出力する。

【００５９】変換部３２０は、合計４０９６サンプルの
データをＭＤＣＴするが、ＭＤＣＴによって得られるス
ペクトルが左右対称の波形となるため、その半分の２０
４８サンプルに対応する図２（ｂ）に示すようなスペク
トルデータを出力する。

【００６０】図２（ｂ）に示すスペクトルデータは、縦
軸に、周波数スペクトルの値、すなわち、図２（ａ）に
おいて２０４８サンプルの電圧値で表されていた音響デ
ータの周波数成分の量（大きさ）を、前記サンプル数に
対応する２０４８点で表している。また、符号化装置３
００に入力される音響信号をサンプリング周波数４４．
１ｋＨｚでＡ／Ｄ変換しているので、スペクトルデータ
の再生帯域は、２２．０５ｋＨｚとなっている。さら
に、ＭＤＣＴ３２１によって得られるスペクトルは図２
（ｂ）に示すように負の値をとる場合があるので、ＭＤ
ＣＴ３２１によって得られたスペクトルを符号化する場
合には、スペクトルの正負の符号も合わせて符号化する
必要がある。以下では、符号化の符号との混同を避ける
ため、スペクトルデータの正負の符号を表す情報を「サ
イン情報」という。

【００６１】変換部３２０から出力されたスペクトルデ
ータおよびサイン情報は、データ分離部３３０におい
て、０〜１１．０２５ｋＨｚの低域部と、１１．０２５
ｋＨｚ〜の高域部とに分離され、低域部のスペクトルデ
ータ等は第１の量子化部３４０に、高域部のスペクトル
データ等は第２の量子化部３４５に、それぞれ出力され
る。

【００６２】図３は、図１に示した第１の量子化部３４
０のスケールファクター決定処理における動作を示すフ
ローチャートである。第１の量子化部３４０は、まず、
スケールファクターの初期値として、各スケールファク
ターバンドに共通のスケールファクターを定め（Ｓ９
１）、そのスケールファクターを用いて１フレーム分
（１０２４サンプル）の音響データとして伝送されるべ
き低域部スペクトルデータをすべて量子化するととも
に、求められたスケールファクターの前後の差分を求
め、その差分と先頭のスケールファクターと各量子化値
とをハフマン符号化する（Ｓ９２）。なお、ここでの量
子化および符号化は、ビット数のカウントのためだけに
行うので、処理を簡略化するため、データのみについて
行い、ヘッダなどの情報は付加しないものとする。

【００６３】次いで、第１の量子化部３４０は、ハフマ
ン符号化後のデータのビット数が所定のビット数を超え
たか否かを判断し（Ｓ９３）、超えていれば、スケール
ファクターの初期値を下げ（Ｓ１０１）、そのスケール
ファクターの値を用いて、同じ低域部スペクトルデータ
につき、量子化とハフマン符号化とをやり直した上（Ｓ
９２）、ハフマン符号化後の１フレーム分の低域部符号
化データのビット数が所定のビット数を超えたか否かを
判断して（Ｓ９３）、所定ビット数以下になるまでこの
処理を繰り返す。

【００６４】第１の量子化部３４０は、低域部符号化デ
ータのビット数が所定のビット数を超えていなければ、
スケールファクターバンドごとに以下の処理を繰り返
し、各スケールファクターバンドのスケールファクター
を決定する（Ｓ９４）。まず、スケールファクターバン
ド内の各量子化値を逆量子化し（Ｓ９５）、それぞれの
逆量子化値とそれに対応するもとのスペクトルデータと
の各絶対値の差分を求めて合計する（Ｓ９６）。さら
に、求められた差分の合計が許容範囲内の値であるか否
かを判断し（Ｓ９７）、許容範囲内であれば、次のスケ
ールファクターバンドにつき、上記の処理を繰り返す
（Ｓ９４〜Ｓ９８）。

【００６５】一方、許容範囲を超えていれば、スケール
ファクターの値を大きくして当該スケールファクターバ
ンドのスペクトルデータを量子化するとともに（Ｓ１０
０）、その量子化値を逆量子化して（Ｓ９５）、逆量子
化値と対応するスペクトルデータとの絶対値の差分を合
計する（Ｓ９６）。さらに、差分の合計が許容範囲内か
どうかを判断して（Ｓ９７）許容範囲を超えていれば、
許容範囲内となるまでスケールファクターを順次大きく
し（Ｓ１００）、上記の処理（Ｓ９５〜Ｓ９７およびＳ
１００）を繰り返す。

【００６６】第１の量子化部３４０は、すべてのスケー
ルファクターバンドにつき、スケールファクターバンド
内の量子化値を逆量子化した値ともとのスペクトルデー
タとの絶対値の差分の合計が許容範囲となるようなスケ
ールファクターを決定すると（Ｓ９８）、決定されたス
ケールファクターを用いて、再度、１フレーム分の低域
部スペクトルデータを量子化し、各スケールファクター
の差分と先頭のスケールファクターと各量子化値とをハ
フマン符号化し、低域部符号化データのビット数が所定
のビット数を超えているか否かを判定する（Ｓ９９）。
低域部符号化データのビット数が所定のビット数を超え
ていれば、それが所定のビット数以下になるまでスケー
ルファクターの初期値を下げた後（Ｓ１０１）、各スケ
ールファクターバンド内のスケールファクターを決定す
る処理（Ｓ９４〜Ｓ９８）を繰り返す。低域部符号化デ
ータのビット数が所定のビット数を超えていなければ
（Ｓ９９）、そのときの各スケールファクターの値を、
各スケールファクターバンドのスケールファクターに決
定する。

【００６７】第１の量子化部３４０は、このように決定
されたスケールファクターを用いて、低域部のスペクト
ルデータを量子化し、量子化値と、決定したスケールフ
ァクターの先頭と、スケールファクターの差分とを、デ
ータ分離部３３０から受け取ったサイン情報と供に第１
の符号化部３５０に出力する。

【００６８】なお、スケールファクターバンド内の量子
化値を逆量子化した値ともとのスペクトルデータとの絶
対値の差分の合計が許容範囲となるかどうかの判断は、
聴覚心理モデルなどのデータに基づいて行われる。

【００６９】また、ここではスケールファクターの初期
値を比較的大きな数値に設定し、ハフマン符号化後の低
域部符号化データのビット数が、所定のビット数を超え
た場合には、順次、スケールファクターの初期値を下げ
ていく方法でスケールファクターを決定しているが、必
ずしもこのようにする必要はない。例えば、あらかじめ
スケールファクターの初期値を低い値に設定しておき、
その初期値を徐々に増加していき、低域部符号化データ
の全体のビット数が所定のビット数を最初に超えた段階
で、直前に設定されていたスケールファクターの初期値
を用いて各スケールファクターバンドのスケールファク
ターを決定するようにしてもよい。

【００７０】さらに、ここでは１フレーム分の低域部符
号化データ全体のビット数が所定のビット数を超えない
ように各スケールファクターバンドのスケールファクタ
ーを決定したが、必ずしもこのようにしなくてよい。例
えば、各スケールファクターバンドにおいて、スケール
ファクターバンド内の各量子化値が所定のビット数を超
えないようスケールファクターを決定するようにしても
よい。以下に、図４を用いて、この処理における第１の
量子化部３４０の動作を説明する。

【００７１】図４は、図１に示した第１の量子化部３４
０の他のスケールファクター決定処理における動作を示
すフローチャートである。第１の量子化部３４０は、符
号化の対象となる低域部のすべてのスケールファクター
バンドについて、以下の手順によりスケールファクター
の計算を行う（Ｓ１）。また、第１の量子化部３４０
は、各スケールファクターバンド内のすべてのスペクト
ルデータにつき、以下の手順によりスケールファクター
の計算を行う（Ｓ２）。

【００７２】まず、第１の量子化部３４０は、所定のス
ケールファクターの値で、スペクトルデータを公式に基
づいて量子化し（Ｓ３）、その量子化値が量子化値を表
すために与えられる所定のビット数、例えば、４ビット
を超えたか否かを判定する（Ｓ４）。

【００７３】判定の結果、量子化値が４ビットを超えて
いる場合、スケールファクターの値を調整し（Ｓ８）、
調整後のスケールファクターの値で同じスペクトルデー
タを量子化する（Ｓ３）。第１の量子化部３４０は、得
られた量子化値が４ビットを超えたか否かを判定し（Ｓ
４）、そのスペクトルデータの量化値が４ビット以下の
値になるまで、スケールファクターの調整（Ｓ８）と調
整後のスケールファクターによる量子化（Ｓ３）とを繰
り返す。

【００７４】判定の結果、量子化値が４ビット以下であ
る場合、次のスペクトルデータについて、所定のスケー
ルファクターの値で、量子化を行う（Ｓ３）。第１の量
子化部３４０は、１つのスケールファクターバンド内の
すべてのスペクトルデータの量子化値が４ビット以下と
なると（Ｓ５）、そのときのスケールファクターの値
を、そのスケールファクターバンドのスケールファクタ
ーに決定する（Ｓ６）。

【００７５】さらに、第１の量子化部３４０は、すべて
のスケールファクターバンドにつき、スケールファクタ
ーを決定すると（Ｓ７）、処理を終了する。以上の処理
により、符号化の対象となる低域部のすべてのスケール
ファクターバンドにつき、それぞれ１つのスケールファ
クターが決定される。第１の量子化部３４０は、このよ
うに決定されたスケールファクターを用いて、低域部の
スペクトルデータを量子化し、量子化結果である４ビッ
トの量子化値と、８ビットの前記スケールファクターの
先頭と、スケールファクタの差分とを、データ分離部３
３０から受け取ったサイン情報と供に、第１の符号化部
３５０に出力する。

【００７６】第１の符号化部３５０に出力された量子化
値およびスケールファクター等は、ハフマン符号化さ
れ、ダウンサンプリングの場合と同等の第１の符号化信
号としてストリーム出力部３９０に出力される。

【００７７】一方、第２の量子化部３４５は、高域部の
スペクトルデータ等に基づいて、補助情報を生成する。
図５は図１に示した第２の量子化部３４５によって生成
される補助情報（スケールファクター）の具体例を示す
スペクトル波形図であり、図６は図１に示した第２の量
子化部３４５の補助情報（スケールファクター）計算処
理における動作を示すフローチャートである。

【００７８】なお、図５において、低域部の周波数軸上
に示す区切りは、それぞれ本実施の形態において定めた
スケールファクターバンドの区切りを示している。ま
た、高域部において周波数方向に破線で示す区切りは、
本実施の形態において定めた高域部のスケールファクタ
ーバンドの区切りを示している。以下の波形図において
も同様である。

【００７９】変換部３２０から出力されるスペクトルデ
ータのうち、図５に実線の波形で示す再生帯域１１．０
２５ｋＨｚ以下の低域部は、第１の量子化部３４０に出
力され、従来どおり量子化される。一方、図５に破線の
波形で示す再生帯域１１．０２５ｋＨｚを超える再生帯
域２２．０５ｋＨｚまでの高域部は、第２の量子化部３
４５によって計算される補助情報（スケールファクタ
ー）によって表される。

【００８０】以下、図５の具体例を用い、図６のフロー
チャートにしたがって第２の量子化部３４５の補助情報
（スケールファクター）の計算手順を説明する。第２の
量子化部３４５は、再生帯域１１．０２５ｋＨｚを超え
る再生帯域２２．０５ｋＨｚまでの高域部のすべてのス
ケールファクターバンドにつき、各スケールファクター
バンドにおける絶対最大スペクトルデータの量子化値を
「１」にする最適なスケールファクターを、以下の手順
にしたがって計算する（Ｓ１１）。

【００８１】第２の量子化部３４５は、再生帯域１１．
０２５ｋＨｚを超える高域部の最初のスケールファクタ
ーバンドにおける絶対最大スペクトルデータ（ピーク）
を特定する（Ｓ１２）。図５の具体例において、最初の
スケールファクターバンド内で特定されたピークの位置
がで、そのときのピークの値が「２５６」であったと
する。

【００８２】第２の量子化部３４５は、図４のフローチ
ャートに示した手順と同様にして、量子化値を計算する
公式にピークの値「２５６」と初期値のスケールファク
ター値とをあてはめ、公式から得られる量子化値が
「１」となるスケールファクターｓｆの値を計算する
（Ｓ１３）。例えば、この場合、ピーク値「２５６」の
量子化値を「１」にするスケールファクターｓｆの値、
例えばｓｆ＝２４が算出される。

【００８３】最初のスケールファクターバンドについ
て、ピークの量子化値を「１」にするスケールファクタ
ーの値ｓｆ＝２４が求められると（Ｓ１４）、第２の量
子化部３４５は、次のスケールファクターバンドについ
て、スペクトルデータのピークを特定し（Ｓ１２）、例
えば、特定されたピークの位置がで、その値が「３１
２」であった場合、ピーク値「３１２」の量子化値が
「１」となるスケールファクターｓｆの値、例えばｓｆ
＝３２を計算する（Ｓ１３）。

【００８４】同様にして、第２の量子化部３４５は、高
域部における３番目のスケールファクターバンドについ
て、ピークの値「２８８」の量子化値を「１」にする
スケールファクターｓｆの値、例えばｓｆ＝２６を計算
し、４番目のスケールファクターバンドについて、ピー
クの値「２０３」の量子化値を「１」にするスケール
ファクターｓｆの値、例えばｓｆ＝１８を計算する。

【００８５】このようにして、高域部のすべてのスケー
ルファクターバンドについて、ピーク値の量子化値を
「１」にするスケールファクターが計算されると（Ｓ１
４）、第２の量子化部３４５は、計算によって得られた
各スケールファクターバンドのスケールファクターを、
高域部の補助情報として第２の符号化部３５５に出力
し、処理を終了する。

【００８６】以上のようにして第２の量子化部３４５に
よって補助情報（スケールファクター）が生成される
が、この補助情報（スケールファクター）は、１０２４
点のスペクトルデータで表されていた高域部を、各スケ
ールファクターの値を０〜２５５までの値で表せば、高
域部における各スケールファクターバンド（ここでは４
つ）につき、それぞれ８ビットで表すことができる。ま
た、この各スケールファクターの差分をハフマン符号化
するようにすれば、データ量をさらに低減できる可能性
がある。これに対し、この高域部の１０２４点のスペク
トルデータを低域部と同様に従来の方法で量子化および
ハフマン符号化したとすると、最低でも３００ビット程
度のデータ量になると予測される。したがって、この補
助情報は、高域部の各スケールファクターバンドにつき
１つのスケールファクターを示しているに過ぎないが、
従来の方法にしたがって高域部を量子化する場合に比べ
て、データ量が大きく低減されていることがわかる。

【００８７】また、このスケールファクターは、各スケ
ールファクターバンドにおけるピーク値（絶対値）にほ
ぼ比例した値を示しており、高域部における１０２４点
で一定値をとるスペクトルデータあるいは低域部のスペ
クトルデータの一部または全部のコピーにスケールファ
クターを乗算して得られるスペクトルデータは、入力音
響信号に基づいて得られたスペクトルデータを大まかに
復元しているといえる。また、スケールファクターバン
ドごとに、バンド内にコピーされたスペクトルデータの
絶対最大値と、そのバンドに対応するスケールファクタ
ー値を用いて量子化値「１」を逆量子化した値との比率
を係数として、バンド内の各スペクトルデータに乗じる
ことにより、より精度よくスペクトルデータを復元する
ことができる。さらに、高域部の波形の相違は、低域部
ほど聴覚的にはっきり識別されるものではないので、こ
のようにして得られた補助情報は、高域部の波形を表す
情報として十分であるといえる。

【００８８】なお、ここでは、高域部の各スケールファ
クターバンド内のスペクトルデータの量子化値が「１」
となるようスケールファクターを計算したが、必ずしも
「１」である必要はなく、他の値に定めておいてもよ
い。

【００８９】第２の量子化部３４５により生成された補
助情報は、第２の符号化部３５５によりハフマン符号化
され、ストリーム出力部３９０により第２の符号化信号
としてビットストリーム中の従来の復号化装置では無視
されるまたはその動作が規定されていない領域に格納さ
れる。

【００９０】図７は、図１に示したストリーム出力部３
９０によって補助情報が格納されるビットストリーム中
の位置を示す図である。図７において、高域部のスペク
トルを表す補助情報は、符号化された後、第２の符号化
信号としてビットストリーム中の音響符号化信号として
認識されない領域に格納される。

【００９１】図７（ａ）において斜線で示す部分は、例
えば、ビットストリームのデータ長を合わせるために
「０」で埋められる領域（Ｆｉｌｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ）
であって、この領域に、高域部のスペクトルを表す補助
情報、すなわち第２の符号化信号が格納されていても、
従来の復号化装置２０００では復号化すべき符号化信号
とは認識されず、無視される。

【００９２】また、図７（ｂ）において斜線で示す部分
は、例えば、Ｄａｔａ Ｓｔｒｅａｍ Ｅｌｅｍｅｎｔ
（ＤＳＥ）という領域であって、この領域は、将来の拡
張のためＡＡＣの規格によってビット長などの物理的構
造だけが規定された領域である。この領域は、Ｆｉｌｌ
Ｅｌｅｍｅｎｔと同様、ここに高域部のスペクトルを
表す補助情報が格納されていても、従来の復号化装置２
０００では無視されるかまたはそのデータが読み取られ
たとしても読み取られたデータに対する復号化装置２０
００の動作が規定されていない領域である。

【００９３】また、以上ではＭＰＥＧ−２ ＡＡＣの規
格によって従来の復号化装置２０００では無視されるよ
うなビットストリーム中の領域に第２の符号化信号を格
納するとしたが、それ以外にも、ヘッダ情報の所定の位
置に組み込んでもよいし、第１の符号化信号中の所定の
位置に第２の符号化信号を組み込んでもよいし、その両
方にまたがって組み込んでもよい。またビットストリー
ム中に第２の符号化信号を格納するために、ヘッダにお
いても第１の符号化信号においても、連続した領域を確
保しなくてもよい。すなわち、図７（ｃ）のように、ヘ
ッダ情報と第１の符号化情報との中に、非連続に第２の
符号化信号を組み込んでもよい。

【００９４】図８は、図１に示したストリーム出力部３
９０が補助情報を格納する場合の他の例を示す図であ
る。図８（ａ）は、第１の符号化信号のみがフレームご
とに連続して格納されているストリーム１を示してい
る。図８（ｂ）は、補助情報が符号化された第２の符号
化信号のみが、ストリーム１に対応するフレームごとに
連続して格納されているストリーム２を示している。

【００９５】ストリーム出力部３９０は、第２の符号化
信号を、第１の符号化信号を格納したビットストリーム
であるストリーム１とは全く別のストリーム２に格納し
てもよい。例えば、ストリーム１とストリーム２とは、
異なるチャンネルで伝送されるビットストリームであ
る。

【００９６】このように、第１の符号化信号と第２の符
号化信号を全く異なるビットストリームで伝送すること
により、入力音響信号の基本的な情報を表す低域部分を
あらかじめ伝送または蓄積しておき、必要に応じて高域
部情報を後から付加することができるという効果があ
る。

【００９７】なお、図７および図８に示されるフォーマ
ットにおいて、ヘッダに格納するビットストリームのサ
ンプルリング周波数を示す情報には、実際のサンプルリ
ング周波数の半分である２２．０５ｋＨｚという情報を
格納しておく。これにより、従来例１の復号化装置２０
００でも０〜１１．０２５ｋＨｚ帯のビットストリーム
を復号化し、ダウンサンプリングの場合と同様に再生す
ることができる。

【００９８】次いで、本発明の実施の形態に係る符号化
装置３００の方式と、従来例１の符号化装置１０００の
方式の相違を、図９を用いて説明する。図９は、実施の
形態に係る方式と従来例１に係る方式（ダウンサンプリ
ング方式）とを比較して示す図であり、特に図９（ａ）
は実施の形態に係る方式を示す図であり、図９（ｂ）は
従来例１に係る方式を示す図である。

【００９９】本実施の形態に係る方式においては、サン
プリング周波数を４４．１ｋＨｚとすることにより、２
２．７μｓｅｃごとの音響データ列を取得し、符号化対
象のフレームに含まれる２０４８個と、その前後の１０
２４個ずつとの計４０９６個を切り出し、ＭＤＣＴする
ことにより２０４８個のスペクトルデータを取得してい
る。このスペクトルデータの再生帯域は、２２．０５ｋ
Ｈｚを表している。この２０４８個のスペクトルデータ
は、１１．０２５ｋＨｚを境界として低域部のスペクト
ルデータ（１０２４個）と、高域部のスペクトルデータ
（１０２４個）とに分離される。低域部のスペクトルデ
ータ（１０２４個）は、通常の量子化・符号化が行わ
れ、ダウンサンプリングと同等の高品質で低ビットレー
トの第１の符号化信号が取得される。しかも、高域部に
ついても１０２４個のスペクトルデータが取得されてい
る。これを、通常の量子化・符号化すると、低ビットレ
ートを実現できない。そこで、本実施の形態に係る方式
においては、高域部の１０２４個のスペクトルデータか
ら補助情報を生成し、補助情報のみ符号化することによ
り第２の符号化信号を取得している。したがって、情報
量の合計が、大幅に増加しない範囲で高品質の音響信号
を符号化することができる。

【０１００】これに対して、従来例１のダウンサンプリ
ングによる方式においては、サンプリング周波数を２
２．０５ｋＨｚとすることにより、４５μｓｅｃごとの
音響データ列を取得し、符号化対象のフレームに含まれ
る１０２４個と、その前後の５１２個ずつとの計２０４
８個を切り出し、ＭＤＣＴすることにより１０２４個の
スペクトルデータを取得している。このスペクトルデー
タの再生帯域は、１１．０２５ｋＨｚを表している。こ
の１０２４個のスペクトルデータは、通常の量子化・符
号化が行われる。したがって、１１．０２５ｋＨｚ以下
については品質の高い符号化信号を取得できるものの、
１１．０２５ｋＨｚを超える高域部のスペクトルデータ
が全くないため、高域部の符号化信号を取得できなかっ
た。

【０１０１】次いで、本発明の実施の形態に係る符号化
装置３００の方式と、従来例２の符号化装置１０００の
方式の相違を、図１０を用いて説明する。図１０は、実
施の形態に係る方式と従来例２に係る方式とを比較して
示す図であり、特に図１０（ａ）は実施の形態に係る方
式を示す図であり、図１０（ｂ）は従来例２に係る方式
を示す図である。なお、本実施の形態に係る方式につい
ては、上述したので、その説明を省略する。

【０１０２】従来例２のサンプリングによる方式におい
ては、本実施の形態の場合と同様にサンプリング周波数
を４４．１ｋＨｚとすることにより、２２．７μｓｅｃ
ごとの音響データ列を取得する一方、符号化対象のフレ
ームに含まれる１０２４個と、その前後の５１２個ずつ
との計２０４８個を切り出し、ＭＤＣＴすることにより
１０２４個のスペクトルデータを取得している。このス
ペクトルデータの再生帯域は、２２．０５ｋＨｚを表し
ている。この１０２４個のスペクトルデータは、通常の
量子化・符号化が行われる。すなわち、本実施の形態の
半分の時間（約２２．７ｍｓｅｃ）ごとに、１０２４個
のスペクトルデータ（１１．０２５ｋＨｚ以下の低域で
は５１２個、１１．０２５ｋＨｚを超える高域では５１
２個）を取得している。

【０１０３】ここで、従来例２の符号化装置１０００に
おいて本発明の実施の形態と同様に１１．０２５〜２
２．０５ｋＨｚの高域のスペクトルデータから補助情報
を生成した場合を仮定する。この場合において、約２
２．７ｍｓｅｃごとに量子化で使用できるビット数をｎ
とし、補助情報として使用できるビット数をｍ１とする
と、低域（０〜１１．０２５ｋＨｚ）の５１２サンプル
を（ｎ−ｍ１）ビットで量子化する必要がある。これに
対して、本発明の実施の形態の場合、量子化で使用でき
る約４５．４ｍｓｅｃごとのビット数が２×ｎとし、補
助情報として使用できるビット数をｍ２とすると、低域
（０〜１１．０２５ｋＨｚ）の１０２４サンプルを（２
×ｎ−ｍ２）ビットで量子化すればよい。

【０１０４】ところで、ＡＡＣにおいては一般的に、あ
るサンプル数（しきい値）以上集まらないと、高い符号
化効率を得られないことが知られており、従来例２の５
１２サンプルの場合にはしきい値に達せず、本実施の形
態の１０２４サンプルの場合にはしきい値を十分に超え
る。

【０１０５】したがって、従来例２のように５１２サン
プルを（ｎ−ｍ１）ビットで量子化するより、本実施の
形態のように１０２４サンプルを（２×ｎ−ｍ２）ビッ
トで量子化する方が、より高い符号化効率が得られる。
また、本実施の形態の方が高い符号化効率を得られる結
果、ｍ２をより大きくでき（ｍ２＞２×ｍ１）、高域部
の音質を高めることが可能となる。

【０１０６】図１１は、本実施の形態の符号化方式と、
従来例１，２の符号化方式とのスペクトルデータおよび
特徴について、比較した図である。本実施の形態では、
サンプリング周波数４４．１ｋＨｚで、フレーム長を２
０４８個としている。このため、スペクトルデータでは
０〜１１．０２５ｋＨｚの低域部に１０２４個のスペク
トルデータと、１１．０２５〜２２．０５ｋＨｚの高域
部の１０２４個のスペクトルデータに基づく補助情報と
を取得している。この結果、本実施の形態では、帯域の
面では、従来例２に対して略同一であるが、従来例１に
対して広くなる。また、本実施の形態では、音質の面で
は、従来例１に対し、０〜１１．０２５ｋＨｚの低域部
については同一品質であるが、１１．０２５〜２２．０
５ｋＨｚの高域部については補助情報があるため、全体
として高品質となり、従来例２に対し、１１．０２５〜
２２．０５ｋＨｚの高域部については補助情報があるた
め略同一品質を得ることができ、しかも０〜１１．０２
５ｋＨｚの低域部についてはスペクトルデータの数が倍
加されている分高品質であるので、全体として高品質と
なる。

【０１０７】これに対して従来例１では、サンプリング
周波数２２．０５ｋＨｚで、フレーム長を１０２４とし
ており、スペクトルデータでは０〜１１．０２５ｋＨｚ
の帯域に１０２４個のスペクトルデータを取得してい
る。この結果従来例１では、本実施の形態に対して、帯
域の面では半減し、狭くなる。このため、音質の面で
は、０〜１１．０２５ｋＨｚの低域部については同一品
質であるが、１１．０２５〜２２．０５ｋＨｚの高域部
についてはスペクトルデータが全くないので悪くなり、
全体として低くなる。

【０１０８】また、従来例２では、サンプリング周波数
４４．１ｋＨｚで、フレーム長を１０２４としており、
スペクトルデータでは０〜２２．０５ｋＨｚの全帯域に
１０２４個のスペクトルデータを取得している。この結
果従来例２では、本実施の形態に対して、帯域の面では
同じであるが、音質の面では、１１．０２５〜２２．０
５ｋＨｚの高域部についてはスペクトルデータが符号化
されるので高品質となるものの、帯域０〜１１．０２５
ｋＨｚの低域部についてはスペクトルデータの個数が半
減するため、品質が落ち、全体として品質は低くなる。

【０１０９】したがって、本実施の形態によれば、低域
部は従来の符号化を行い、高域部を極めて少ない情報量
で符号化を行うことにより、情報量の合計が、従来と比
べて大幅に増加しない範囲で高品質の音響信号を符号化
することができる。

【０１１０】次いで、放送システム１における復号化装
置４００の各部の符号化処理を具体的に説明する。スト
リーム入力部４１０から出力された第１の符号化信号
は、第１の復号化部４２０により量子化データ等に復号
化され、第１の逆量子化部４３０により低域部のスペク
トルデータに符号化される。一方、ストリーム入力部４
１０から出力された第２の復号化信号は、第２の復号化
部４２５により補助情報に復号化される。第２の逆量子
化部４３５は、補助情報に基づいて高域部のスペクトル
データを生成する。この第２の逆量子化部４３５におけ
る処理を詳細に説明する。

【０１１１】図１２は、図１に示した第２の逆量子化部
４３５によって低域部１０２４スペクトルが順方向に高
域部にコピーされる手順を示すフローチャートである。
このような低域部のスペクトルデータのコピーは、高域
部のスペクトルデータを生成するに際して実行される。

【０１１２】図１２において、ｉｎｖ＿ｓｐｅｃ１
［ｉ］は、第１の逆量子化部４３０の出力データのうち
のｉ番目のスペクトルの値を示し、ｉｎｖ＿ｓｐｅｃ２
［ｊ］は、第２の逆量子化部４３５の入力データのうち
のｊ番目のスペクトルの値を示している。

【０１１３】まず、第２の逆量子化部４３５は、０番目
のスペクトルから１０２３番目のスペクトルまでを同方
向に入力するため、スペクトルの数をカウントするカウ
ンタｉ、ｊの初期値をそれぞれ「０」にセットする（Ｓ
７１）。次いで、第２の逆量子化部４３５は、カウンタ
ｉの値が「１０２４」未満であるか否かを調べ（Ｓ７
２）、カウンタｉの値が「１０２４」未満であれば、第
１の逆量子化部４３０の低域部ｉ番目（この場合、０番
目）のスペクトルの値を、第２の逆量子化部４３５の高
域部ｊ番目（この場合、０番目）のスペクトルの値とし
て入力する（Ｓ７３）。この後、第２の逆量子化部４３
５は、カウンタｉ、ｊの値をそれぞれ「１」だけインク
リメントし（Ｓ７４）、カウンタｉの値が「１０２４」
未満であるか否かを調べる（Ｓ７２）。

【０１１４】第２の逆量子化部４３５は、カウンタｉの
値が「１０２４」未満である間、上記処理を繰り返し、
カウンタｉの値が「１０２４」以上になると、処理を終
了する。

【０１１５】この結果、第１の逆量子化部４３０の逆量
子化結果である０〜１０２３番目の低域部の全スペクト
ルが、そのまま第２の逆量子化部４３５の高域部のスペ
クトルとしてコピーされる。

【０１１６】このようにしてコピーされたスペクトルデ
ータは、第２の復号化部４２５によって復号化された補
助情報、すなわちピーク値を「１」にするスケールファ
クターの値に応じてコピーしたスペクトルデータの振幅
が調整され、高域部のスペクトルデータとして出力され
る。なお、振幅の調整は、スケールファクターバンドご
とに、バンド内にコピーされたスペクトルデータの絶対
最大値と、そのバンドに対応するスケールファクター値
を用いて量子化値「１」を逆量子化した値との比率を係
数として、バンド内の各スペクトルデータに乗じること
で達成される。ここで、第２の逆量子化部４３５が出力
するスペクトルデータの最大サンプル数は１０２４であ
り、これらは１１．０２５を超える再生帯域を表す。

【０１１７】なお、図１２においては、低域部１０２４
スペクトルを周波数軸方向の順方向に高域部にコピーさ
れる手順を示したが、図１３に示すようにこれと逆方向
にコピーしてもよい。

【０１１８】図１３は、図１に示した第２の逆量子化部
４３５によって低域部１０２４スペクトルが周波数軸方
向の逆方向に高域部にコピーされる手順を示すフローチ
ャートである。図１２と同様、図１３において、ｉｎｖ
＿ｓｐｅｃ１［ｉ］は、第１の逆量子化部４３０の出力
データのうちのｉ番目のスペクトルの値を示し、ｉｎｖ
＿ｓｐｅｃ２［ｊ］は、第２の逆量子化部４３５の入力
データのうちのｊ番目のスペクトルの値を示している。

【０１１９】まず、第２の逆量子化部４３５は、０番目
のスペクトルから１０２３番目のスペクトルまでを逆方
向に入力するため、スペクトルの数をカウントするカウ
ンタｉの初期値を「０」に、ｊの初期値を「１０２３」
にセットする（Ｓ８１）。次いで、第２の逆量子化部４
３５は、カウンタｉの値が「１０２４」未満であるか否
かを調べ（Ｓ８２）、カウンタｉの値が「１０２４」未
満であれば、第１の逆量子化部４３０の低域部ｉ番目
（この場合、０番目）のスペクトルの値を、第２の逆量
子化部４３５の高域部ｊ番目（この場合、１０２３番
目）のスペクトルの値として入力する（Ｓ８３）。この
後、第２の逆量子化部４３５は、カウンタｉの値を
「１」だけインクリメントし、ｊの値を「１」だけデク
リメントして（Ｓ８４）、カウンタｉの値が「１０２
４」未満であるか否かを調べる（Ｓ８２）。

【０１２０】第２の逆量子化部４３５は、カウンタｉの
値が「１０２４」未満である間、上記処理を繰り返し、
カウンタｉの値が「１０２４」以上になると、処理を終
了する。

【０１２１】この結果、第１の逆量子化部４３０の逆量
子化結果である０〜１０２３番目の低域部の全スペクト
ルが、第２の逆量子化部４３５の高域部の１０２３〜０
番目のスペクトルとして逆方向にコピーされる。

【０１２２】この場合においても、コピーされたスペク
トルデータは、第２の復号化部４２５によって復号化さ
れた補助情報、すなわちピーク値を「１」にするスケー
ルファクターの値に応じてコピーしたスペクトルデータ
の振幅が調整され、高域部のスペクトルデータとして出
力される。なお、振幅の調整は、スケールファクターバ
ンドごとに、バンド内にコピーされたスペクトルデータ
の絶対最大値と、そのバンドに対応するスケールファク
ター値を用いて量子化値「１」を逆量子化した値との比
率を係数として、バンド内の各スペクトルデータに乗じ
ることで達成される。ここで、第２の逆量子化部４３５
が出力するスペクトルデータの最大サンプル数は１０２
４であり、これらは１１．０２５を超える再生帯域を表
す。

【０１２３】なお、第２の逆量子化部４３５は低域部に
おけるすべてのスペクトルデータを高域部にコピーした
が、一部のみコピーしてもよい。また、高域部と低域部
の全体を一度にコピーする手順として図１２および図１
３の場合を例として挙げたが、一部図１２のようにコピ
ーし、一部図１３のようにコピーしてもよい。

【０１２４】また、それらの一部、または全部を正負の
符号を反転してコピーしてもよい。さらに、これらのコ
ピー手順は、あらかじめ決めておいてもよいし、低域部
のデータに応じて変更してもよいし、補助情報として伝
送してもよい。

【０１２５】また、ここでは、低域部側のスペクトルデ
ータを高域部側のスペクトルデータとしてコピーしてい
るが、これに限らず、高域部側のスペクトルデータは第
２の符号化情報のみから生成してもよい。

【０１２６】さらに、本実施の形態においては、第２の
逆量子化部４３５におけるノイズ生成として、主として
第１の逆量子化部４３０から得られるスペクトルデータ
をコピーする場合について説明したが、これに限ったも
のでなく、高域部の各スケールファクターバンド内にお
いて一定値をもつスペクトルデータ、ホワイトノイズ、
およびピンクノイズなどを、第２の逆量子化部４３５で
独自に生成してもよいし、補助情報に応じて生成しても
よい。

【０１２７】第２の逆量子化部４３５から出力された１
０２４個のスペクトルデータは、逆量子化データ合成部
４４０において第１の逆量子化部４３０から出力された
スペクトルデータ（１０２４個）と合成され、ＩＭＤＣ
Ｔされることにより時間軸上の音響データに逆変換さ
れ、サンプリング周波数４４．１ｋＨｚでＤ／Ａ変換さ
れることにより再生帯域０〜２２．０５ｋＨｚの音声信
号が再生される。

【０１２８】以上のように、本発明では従来の２倍の変
換長をもつＭＤＣＴおよびＩＭＤＣＴを用いて、２０４
８サンプルのスペクトルデータに対して前半１０２４サ
ンプルのみを対象として従来の符号化を行い、残りの後
半１０２４サンプルについては従来と比べて少ない情報
量での符号化を行い、復号時にそれらを合成した。

【０１２９】後半１０２４サンプルのスペクトルデータ
の符号化に必要な情報量を削減できることで、前半１０
２４サンプルのスペクトルデータの符号化に必要な情報
量を増加させることができ、低域部の原信号に対する精
度を向上させつつも、広帯域な符号化を行うことができ
た。

【０１３０】また本実施例のおける符号化装置が生成し
たビットストリームは、従来の復号化装置でも復号する
ことができる。次いで、補助情報およびその復号化の種
々変形例について説明する。

【０１３１】図１４は、図１に示した第２の量子化部３
４５によって生成される他の補助情報（量子化値）の具
体例を示すスペクトル波形図である。また、図１５は、
図１に示した第２の量子化部３４５の他の補助情報（量
子化値）計算処理における動作を示すフローチャートで
ある。

【０１３２】第２の量子化部３４５は、再生帯域１１．
０２５ｋＨｚを超える再生帯域２２．０５ｋＨｚまでの
高域部のすべてのスケールファクターバンドにつき共通
のスケールファクター値、例えば「１８」をあらかじめ
定めておき、そのスケールファクター値「１８」を用い
て、スケールファクターバンドごとに、そのスケールフ
ァクターバンドにおける絶対最大値スペクトルデータ
（ピーク）の量子化値を計算する（Ｓ２１）。

【０１３３】第２の量子化部３４５は、再生帯域１１．
０２５ｋＨｚを超える高域部の最初のスケールファクタ
ーバンドにおける絶対最大スペクトルデータ（ピーク）
を特定する（Ｓ２２）。図１４の具体例において、最初
のスケールファクターバンド内で特定されたピークの位
置がで、そのときのピークの値が「２５６」であった
とする。

【０１３４】第２の量子化部３４５は、量子化値を計算
する公式に、あらかじめ定めた共通のスケールファクタ
ー値「１８」とピークの値「２５６」とをあてはめ、量
子化値を計算する（Ｓ２３）。例えば、この場合、ピー
ク値「２５６」をスケールファクター値「１８」で量子
化すると、量子化値「６」が算出される。

【０１３５】最初のスケールファクターバンドについ
て、ピーク値「２５６」の量子化値「６」が求められる
と（Ｓ２４）、第２の量子化部３４５は、次のスケール
ファクターバンドについて、スペクトルデータのピーク
を特定し（Ｓ２２）、例えば、特定されたピークの位置
がで、その値が「３１２」であった場合、スケールフ
ァクターの値を「１８」とするピーク値「３１２」の量
子化値、例えば「１０」を計算する（Ｓ２３）。

【０１３６】同様にして、第２の量子化部３４５は、高
域部における３番目のスケールファクターバンドについ
て、スケールファクターの値を「１８」とするピーク
の値「２８８」の量子化値「９」を計算し、４番目のス
ケールファクターバンドについて、スケールファクター
の値を「１８」とするピークの値「２０３」の量子化
値「５」を計算する。

【０１３７】このようにして、高域部のすべてのスケー
ルファクターバンドについて、スケールファクターを
「１８」に固定した場合のピーク値の量子化値が計算さ
れると（Ｓ２４）、第２の量子化部３４５は、計算によ
って得られた各スケールファクターバンドの量子化値
を、高域部の補助情報として第２の符号化部３５５に出
力し、処理を終了する。

【０１３８】以上のようにして第２の量子化部３４５に
よって補助情報（量子化値）が生成されるが、この補助
情報（量子化値）は、１０２４点のスペクトルデータで
表されていた高域部を、４つのスケールファクターバン
ドにつき、それぞれ４ビットの量子化値で表している。
これに対し、前述の補助情報（スケールファクター）で
は、高域部を、４つのスケールファクターバンドにつ
き、それぞれ８ビットのスケールファクターで表してい
たので、これと比較すると、高域部のデータ量がより低
減されている。また、この量子化値は、各スケールファ
クターバンドにおけるピーク値（絶対値）の振幅を大ま
かに表しており、高域部における１０２４点で一定値を
とるスペクトルデータあるいは低域部のスペクトルデー
タの一部または全部のコピーに、これを単純に乗算して
得られるスペクトルデータであっても、入力音響信号に
基づいて得られたスペクトルデータを大まかに復元して
いるといえる。また、スケールファクターバンドごと
に、バンド内にコピーされたスペクトルデータの絶対最
大値と、あらかじめ定められていたスケールファクター
値を用いてそのバンドに対応する量子化値を逆量子化し
た値との比率を係数として、バンド内の各スペクトルデ
ータに乗じることにより、さらに精度よくスペクトルデ
ータを復元することができる。

【０１３９】なお、この実施の形態では、第２の符号化
情報として伝送される量子化値に対応するスケールファ
クター値は、あらかじめ定めたものにしたが、最適なス
ケールファクター値を計算し、第２の符号化情報に付加
して伝送してもよい。例えば、量子化値の最大値が７と
なるようにスケールファクターを選択すれば、量子化値
を表すビット数が３ビットですむので、量子化値の伝送
に必要な情報量はより少なくてすむ。

【０１４０】図１６は、図１に示した第２の量子化部３
４５によって生成される他の補助情報（位置情報）の具
体例を示すスペクトル波形図である。また、図１７は、
図１に示した第２の量子化部３４５の他の補助情報（位
置情報）計算処理における動作を示すフローチャートで
ある。

【０１４１】第２の量子化部３４５は、再生帯域１１．
０２５ｋＨｚを超える再生帯域２２．０５ｋＨｚまでの
高域部のすべてのスケールファクターバンドにつき、各
スケールファクターバンドにおける絶対最大スペクトル
データの位置を以下の手順にしたがって特定する（Ｓ３
１）。

【０１４２】第２の量子化部３４５は、再生帯域１１．
０２５ｋＨｚを超える高域部の最初のスケールファクタ
ーバンドにおける絶対最大スペクトルデータ（ピーク）
を特定する（Ｓ３２）。図１６の具体例において、最初
のスケールファクターバンド内で特定されたピークの位
置がで、このスケールファクターバンドの先頭から２
２番目のスペクトルデータであったとする。第２の量子
化部３４５は、特定されたピークの位置「スケールファ
クターバンドの先頭から２２番目のスペクトルデータ」
を保持する（Ｓ３３）。

【０１４３】最初のスケールファクターバンドについ
て、ピークの位置が特定され、保持されると（Ｓ３
４）、第２の量子化部３４５は、次のスケールファクタ
ーバンドについて、スペクトルデータのピークを特定す
る（Ｓ３２）。例えば、特定されたピークの位置が
で、スケールファクターバンドの先頭から６０番目のス
ペクトルデータであったとする。第２の量子化部３４５
は、特定されたピークの位置「スケールファクターバン
ドの先頭から６０番目のスペクトルデータ」を保持する
（Ｓ３３）。

【０１４４】以下、同様にして、第２の量子化部３４５
は、高域部における３番目のスケールファクターバンド
について、ピークの位置「スケールファクターバンド
の先頭のスペクトルデータ」を特定して保持するととも
に、４番目のスケールファクターバンドについて、ピー
クの位置「スケールファクターバンドの先頭から２５
番目のスペクトルデータ」を特定して保持する。

【０１４５】このようにして、高域部のすべてのスケー
ルファクターバンドについて、ピークの位置が特定さ
れ、保持されると（Ｓ３４）、第２の量子化部３４５
は、保持していた各スケールファクターバンドのピーク
の位置を、高域部の補助情報として第２の符号化部３５
５に出力し、処理を終了する。

【０１４６】以上のようにして第２の量子化部３４５に
よって補助情報（位置情報）が生成されるが、この補助
情報（位置情報）は、１０２４点のスペクトルデータで
表されていた高域部を、４つのスケールファクターバン
ドにつき、それぞれ６ビットの位置情報で表している。

【０１４７】この場合、復号化装置４００において、第
２の逆量子化部４３５は、低域部の１０２４サンプル分
のスペクトルデータの一部または全部を、第２の復号化
部４２５から入力された補助情報（位置情報）に応じて
高域部側の１０２４サンプルデータとしてコピーする。
コピーの手順は、１つ以上のスケールファクターバンド
におけるスペクトルデータのピーク情報をもとに、類似
したデータを第１の逆量子化部４３０より出力されたス
ペクトルデータより抽出し、その一部または全部をコピ
ーすることで達成される。また、第２の逆量子化部４３
５においては、必要に応じてコピーしたスペクトルデー
タの振幅を調整する。振幅の調整は各スペクトルデータ
にあらかじめ定められた係数、例えば「０．５」とし
て、この係数を乗じることで達成する。この係数は固定
値でもよいし、帯域ごと、あるいはスケールファクター
バンドごとに変更してもよいし、第１の逆量子化部４３
０より出力されるスペクトルデータに応じて変更しても
よい。

【０１４８】また、上記ではあらかじめ定めた係数を用
いるが、補助情報として、この係数の値を第２の符号化
情報内に付加してもよい。または係数としてスケールフ
ァクター値を第２の符号化情報に付加してもよいし、係
数としてスケールファクターバンド内のピークの量子化
値を第２の符号化情報に付加してもよい。また振幅調整
方法はこれに限ったものではなく、他の方法を用いても
よい。

【０１４９】なお、この実施の形態では、補助情報とし
て位置情報のみ、または位置情報と係数情報のみを符号
化したが、これに限ったものでなくてよく、スケールフ
ァクター、量子化値、スペクトルのサイン情報およびノ
イズ生成方法等を符号化してもよい。また、これらを２
つ以上組み合わせて符号化してもよい。

【０１５０】また、低域部側のスペクトルデータを高域
部側のスペクトルデータとしてコピーしているが、これ
に限らず、高域部側のスペクトルデータは第２の符号化
情報のみから生成してもよい。

【０１５１】図１８は、図１に示した第２の量子化部３
４５によって生成される他の補助情報（サイン情報）の
具体例を示すスペクトル波形図である。また、図１９
は、図１に示した第２の量子化部３４５の他の補助情報
（サイン情報）計算処理における動作を示すフローチャ
ートである。

【０１５２】第２の量子化部３４５は、再生帯域１１．
０２５ｋＨｚを超える再生帯域２２．０５ｋＨｚまでの
高域部のすべてのスケールファクターバンドにつき、各
スケールファクターバンドのあらかじめ定めた位置、例
えばスケールファクターバンド中央におけるスペクトル
データのサイン情報を以下の手順にしたがって特定する
（Ｓ４１）。

【０１５３】第２の量子化部３４５は、再生帯域１１．
０２５ｋＨｚを超える高域部の最初のスケールファクタ
ーバンドの中央位置におけるスペクトルデータのサイン
情報を調べ（Ｓ４２）、その値を保持する。例えば、最
初のスケールファクターバンドの中央位置におけるスペ
クトルデータのサイン符号は、「＋」である。第２の量
子化部３４５は、この符号「＋」を１ビットの値「１」
で表して保持する。また、この符号が「−」であった場
合は、「０」で表して保持する。

【０１５４】最初のスケールファクターバンドについ
て、スケールファクターバンドの中央位置におけるスペ
クトルデータのサイン情報が保持されると（Ｓ４３）、
第２の量子化部３４５は、次のスケールファクターバン
ドについて、中央位置におけるスペクトルデータの符号
を調べる（Ｓ４２）。例えば、調べられた符号が「＋」
であったとすると、第２の量子化部３４５は、２番めの
スケールファクターバンドの中央位置におけるスペクト
ルデータのサイン情報として「１」を保持する。

【０１５５】以下同様にして、第２の量子化部３４５
は、高域部における３番目のスケールファクターバンド
中央位置におけるスペクトルデータの符号「＋」を調
べ、そのサイン情報「１」を保持するとともに、４番目
のスケールファクターバンド中央位置におけるスペクト
ルデータの符号「＋」を調べ、そのサイン情報「１」を
保持する。

【０１５６】このようにして、高域部のすべてのスケー
ルファクターバンドについて、中央位置のスペクトルデ
ータのサイン情報が保持されると（Ｓ４３）、第２の量
子化部３４５は、保持していた各スケールファクターバ
ンドのサイン情報を、高域部の補助情報として第２の符
号化部３５５に出力し、処理を終了する。

【０１５７】以上のようにして第２の量子化部３４５に
よって補助情報（サイン情報）が生成されるが、この補
助情報（サイン情報）は、１０２４点のスペクトルデー
タで表されていた高域部を、４つのスケールファクター
バンドにつき、それぞれ１ビットのサイン情報で表して
おり、非常に短いデータ長で高域部のスペクトルを表す
ことができる。

【０１５８】この場合、復号化装置４００において、第
２の逆量子化部４３５は、低域部の１０２４サンプル分
のスペクトルデータの一部または全部を高域部側スペク
トルとしてコピーし、第２の復号化部４２５から入力さ
れたサイン情報に応じて、あらかじめ定められた位置の
スペクトルデータの符号を決定する。

【０１５９】なお、ここでは、高域部の各スケールファ
クターバンド中央位置の符号を表したサイン情報を補助
情報（サイン情報）としたが、スケールファクターバン
ド中央の位置に限定されず、例えば、各ピーク位置のサ
イン情報であってもよいし、スケールファクターバンド
先頭のサイン情報であってもよいし、それ以外の所定の
位置でもよい。

【０１６０】またここでは、伝送する符号（サイン情
報）に対応するスペクトルデータの位置はあらかじめ定
めたものになっているが、これは第１の逆量子化部４３
０の出力に応じて変更してもよいし、各スケールファク
ターバンドのサイン情報がどの位置のサイン情報である
かを示す位置情報を、第２の符号化情報に付加して伝送
してもよい。

【０１６１】また第２の逆量子化部４３５においては、
必要に応じてコピーしたスペクトルデータの振幅を調整
する。振幅の調整は、各スペクトルデータにあらかじめ
決められた係数、例えばその値を「０．５」として、そ
の係数を乗じることで達成できる。

【０１６２】この係数は固定値でもよいし、帯域ごと
に、あるいはスケールファクターバンドごとに変更して
もよいし、第１の逆量子化部４３０より出力されるスペ
クトルデータに応じて変更してもよい。また振幅調整方
法はこれに限ったものではなく、他の方法を用いてもよ
い。

【０１６３】なお、この実施の形態においては、あらか
じめ定めた係数を用いたが、この係数の値を補助情報と
して第２の符号化情報に付加してもよい。また、その係
数としてスケールファクター値を第２の符号化情報に付
加してもよいし、係数として量子化値を第２の符号化情
報に付加してもよい。

【０１６４】さらに、補助情報としてサイン情報のみ、
またはサイン情報と係数情報とのみ、またはサイン情報
と位置情報とのみ、またはサイン情報と位置情報と係数
情報とのみを符号化したが、これに限ったものでなく、
量子化値、スケールファクター、特徴的なスペクトルの
位置情報、およびノイズ生成方法等を符号化してもよ
い。またこれらを２つ以上組み合わせて符号化してもよ
い。

【０１６５】また、本実施の形態においては、低域部側
のスペクトルデータを高域部側のスペクトルデータとし
てコピーしているが、これに限らず、高域部側のスペク
トルデータは第２の符号化情報のみから生成してもよ
い。

【０１６６】また、上記では、この符号「＋」を１ビッ
トの値「１」で表し、符号「−」をで「０」で表した
が、補助情報（サイン情報）における符号の表し方は、
これに限定されず、他の値で表してもよい。

【０１６７】図２０は、図１に示した第２の量子化部３
４５によって生成される他の補助情報（コピー情報）の
作成方法の一例を示すスペクトル波形図である。図２０
（ａ）は、高域部の最初のスケールファクターバンドに
おけるスペクトルを示す波形図である。図２０（ｂ）
は、補助情報（コピー情報）によって特定される低域部
のスペクトル波形の一例を示す波形図である。また、図
２１は、図１に示した第２の量子化部３４５の他の補助
情報（コピー情報）計算処理における動作を示すフロー
チャートである。

【０１６８】第２の量子化部３４５は、再生帯域１１．
０２５ｋＨｚを超える再生帯域２２．０５ｋＨｚまでの
高域部のすべてのスケールファクターバンドにつき、そ
のスケールファクターバンド先頭からのピークの位置ｎ
（先頭からｎ番目）に対し、低域部においてスケールフ
ァクターバンド先頭からのピークの位置がｎに最も近い
値となるスケールファクターバンドの番号Ｎを、以下の
手順にしたがって特定する（Ｓ５１）。

【０１６９】第２の量子化部３４５は、再生帯域１１．
０２５ｋＨｚを超える高域部の最初のスケールファクタ
ーバンドにおける絶対最大スペクトルデータ（ピーク）
の位置ｎを特定する（Ｓ５２）。その結果、例えば、図
２０（ａ）に示すように、特定されたピークの位置が
で、そのスペクトルがこのスケールファクターバンドの
ｎ＝２２のスペクトルデータであったとする。

【０１７０】第２の量子化部３４５は、スペクトルの周
波数が再生帯域１１．０２５ｋＨｚ以下の低域部におけ
るスペクトルのすべての（正負の両方を含む）ピークの
位置を特定する（Ｓ５３）。

【０１７１】次いで、第２の量子化部３４５は、低域部
で特定されたすべてのピークについて、ピークからスケ
ールファクターバンドの先頭までの位置がｎに最も近い
スケールファクターバンドをサーチし、そのスケールフ
ァクターバンドの番号Ｎと、そのサーチの方向とピーク
のサイン情報とを特定する（Ｓ５４）。

【０１７２】具体的には、第２の量子化部３４５は、特
定された（正負の両方を含む）全ピークにつき、低周波
側のピークから順次、そのピークからの位置がｎに最も
近いスケールファクターバンドの先頭をサーチする。サ
ーチの方向は、ピークからさらに低周波の方向に向かっ
てサーチする場合（１）と、ピークからさらに高周波の
方向に向かってサーチする場合（２）との２通りがあ
る。また、高域部のピークと正負の符号が反転している
低域部のピークについても、ピークからさらに低周波の
方向に向かってサーチする場合（３）と、ピークからさ
らに高周波の方向に向かってサーチする場合（４）との
２通りがある。

【０１７３】これらのうち、サーチ方向が（２）と
（４）の場合には、このピーク情報に基づいて低域部の
スペクトル波形をコピーした場合には、図２０（ｂ）に
示すように高域部のピークの位置と低域部のピークの位
置とがスケールファクターバンド内で左右（周波数軸方
向）に反転した波形がコピーされるため、例えば（１）
と（３）とのサーチ方向を順方向とし、（２）と（４）
とを逆方向として、サーチ方向の順逆を表す情報を添付
することが必要である。また、サーチ方向が（３）と
（４）との場合は、図２０（ｂ）に示すように高域部の
ピークの位置と低域部のピークの位置とが上下（縦軸方
向）に反転した波形がコピーされるため、高域部のピー
ク値と低域部のピーク値との正負の符号が反転している
か否かを示す情報を添付することが必要である。

【０１７４】第２の量子化部３４５は、低域部で特定さ
れたピークが正の値をとるピークであれば（１）と
（２）とのサーチ方向で、低域部で特定されたピークが
負の値をとるピークであれば（３）と（４）との合わせ
て４通りの方向についてサーチを行い、そのサーチ結果
のうち、ピークからの位置がｎに最も近いスケールファ
クターバンドの番号を特定する。この場合、あらかじめ
ｎとの誤差範囲を所定の値、例えば「５」に設定してお
き、前記４通りのサーチ結果のうちから、ピークからの
位置がｎに最も近いスケールファクターバンドを選択し
て、そのスケールファクターバンドの番号Ｎを特定す
る。併せて、高域部のピーク値と低域部のピーク値との
正負の符号が反転しているか否かを示すサイン情報と、
サーチ方向の順逆を表す情報とを特定する。

【０１７５】例えば、サーチ方向（１）では、図２０
（ｂ）の（１）に示すような低域部のスペクトルに対応
して、ピークからの位置の誤差「１」で、スケールファ
クターバンドの番号Ｎ＝３が特定されたとする。また、
サーチ方向（２）では、図２０（ｂ）の（２）に示すよ
うな低域部のスペクトルに対応して、ピークからの位置
の誤差「５」で、スケールファクターバンドの番号Ｎ＝
１８が特定されたとし、同様に、サーチ方向（３）で
は、図２０（ｂ）の（３）に示すような低域部のスペク
トルに対応して、誤差「４」で、スケールファクターバ
ンドの番号Ｎ＝１２、サーチ方向（４）では、図２０
（ｂ）の（４）に示すような低域部のスペクトルに対応
して、誤差「２」で、スケールファクターバンドの番号
Ｎ＝１０が特定されたとする。第２の量子化部３４５
は、特定されたスケールファクターバンドの番号４つの
うち、ピークからの位置の誤差が「１」で、ピークから
の位置がｎに最も近いスケールファクターバンドの番号
Ｎ＝３を選択する。これと併せて、低域部のピークの符
号「＋」を表すサイン情報「１」と、ピークからさらに
低周波の方向に向かってサーチしたことを表すサーチ方
向情報「１」とを生成する。この場合、ピークの符号が
「−」であればサイン情報を「１」とし、ピークからさ
らに高周波の方向に向かってサーチした場合は、サーチ
方向情報を「０」として表す。

【０１７６】高域部の最初のスケールファクターバンド
について、スケールファクターバンドの番号Ｎ＝３とサ
イン情報「１」とサーチ方向情報「１」とが特定される
と（Ｓ５５）、第２の量子化部３４５は、上記と同様に
して次のスケールファクターバンドについて、スケール
ファクターバンドの番号Ｎとそのサイン情報とそのサー
チ方向情報とを特定する。

【０１７７】このようにして、高域部のすべてのスケー
ルファクターバンドについて、そのスケールファクター
バンドにおける先頭からのピークの位置ｎに対し、スケ
ールファクターバンド先頭からのピークの位置がｎに最
も近い値となる低域部のスケールファクターバンドの番
号Ｎとそのサイン情報とそのサーチ方向情報とが特定さ
れると（Ｓ５５）、第２の量子化部３４５は、特定され
た高域部の各スケールファクターバンドに対応する低域
部のスケールファクターバンドの番号Ｎとサイン情報と
サーチ方向情報とを高域部の補助情報（コピー情報）と
して第２の符号化部３５５に出力し、処理を終了する。

【０１７８】この場合、復号化装置４００において、第
１の符号化信号を従来の手順にしたがって復号化する
と、低域部側の１０２４サンプルのスペクトルデータが
得られる。第２の逆量子化部４３５では、第２の復号化
部４２５から出力されたスケールファクターバンド番号
に該当するスペクトルデータの一部または全部を高域部
側スペクトルとしてコピーする。また第２の逆量子化部
４３５においては、必要に応じてコピーしたスペクトル
データの振幅を調整する。振幅の調整は、各スペクトル
にあらかじめ決められた係数、例えばその値を「０．
５」として、その係数を乗じることで達成できる。

【０１７９】この係数は固定値でもよいし、帯域ごと、
スケールファクターバンドごとに変更してもよいし、第
１の逆量子化部４３０より出力されるスペクトルデータ
に応じて変更してもよい。

【０１８０】なお、この実施の形態では、振幅の調整
に、あらかじめ定めた係数を用いたが、この係数の値を
補助情報として第２の符号化情報に付加してもよい。ま
た係数としてスケールファクター値を第２の符号化情報
に付加してもよいし、係数として量子化値を第２の符号
化情報に付加してもよい。また振幅調整方法はこれに限
ったものではなく、他の方法を用いてもよい。

【０１８１】また、高域部の補助情報（コピー情報）と
してスケールファクターバンドの番号Ｎの他にそのサイ
ン情報とサーチ方向情報とを抽出したが、高域部につい
て伝送可能な情報量に応じて、サイン情報とサーチ方向
情報とは省略してもよい。また、サイン情報は、低域部
のピークの符号が「＋」であれば「１」、「−」であれ
ば「０」とし、サーチ方向情報は、ピークからさらに低
周波の方向に向かってサーチした場合は「１」、ピーク
からさらに高周波の方向に向かってサーチした場合は
「０」として表したが、サイン情報における低域部のピ
ークの符号およびサーチ方向情報のサーチ方向の表し方
は、それぞれこれらに限定されず、他の値で表してもよ
い。

【０１８２】また、低域部において特定された各ピーク
の位置からその距離がｎに最も近い値となるスケールフ
ァクターバンドの先頭をサーチしたが、この例に限定さ
れず、低域部の各スケールファクターバンド先頭からそ
の距離がｎに最も近い値となるピークをサーチしてもよ
い。

【０１８３】図２２は、図１に示した第２の量子化部３
４５によって生成される他の補助情報（コピー情報）の
作成方法の第２の例を示すスペクトル波形図である。図
２３は、図１に示した第２の量子化部３４５の他の補助
情報（コピー情報）の第２の計算処理における動作を示
すフローチャートである。

【０１８４】第２の量子化部３４５は、再生帯域１１．
０２５ｋＨｚを超える再生帯域２２．０５ｋＨｚまでの
高域部のすべてのスケールファクターバンドにつき、そ
のスケールファクターバンド内の全スペクトルとのスペ
クトルの差分（エネルギー差）が最小となる低域部のス
ケールファクターバンドの番号Ｎを、以下の手順にした
がって特定する（Ｓ６１）。ただし、低域部において高
域部との差分をとるスペクトルの個数は、高域部のスケ
ールファクターバンド内のスペクトルの個数と等しくと
り、特定されるスケールファクターバンドの番号Ｎは、
そのスペクトルの先頭のスケールファクターバンドの番
号とする。

【０１８５】第２の量子化部３４５は、低域部のすべて
のスケールファクターバンドにつき（Ｓ６２）、そのス
ケールファクターバンドの先頭から高域部のスケールフ
ァクターバンド内のスペクトルデータと同数のスペクト
ルデータからなる周波数の幅で、高域部のスペクトルと
低域部のスペクトルとの差分を求める（Ｓ６３）。例え
ば、図２２に示す波形図において、高域部の最初のスケ
ールファクターバンドが、スペクトルデータ数＝４８の
スケールファクターバンドであったとすると、第２の量
子化部３４５は、低域部の番号Ｎ＝１のスケールファク
ターバンドの先頭から４８個のスペクトルデータにつ
き、順次、高域部と低域部とのスペクトルの差分を求め
る。

【０１８６】第２の量子化部３４５は、高域部のスケー
ルファクターバンドと同数のスペクトルについて、高域
部と低域部とのスペクトルの差分が求められると（Ｓ６
５）、その値を保持し、次の低域部のスケールファクタ
ーバンドの先頭から、高域部のスケールファクターバン
ド内のスペクトルと同数のスペクトルデータの周波数の
幅で、高域部スペクトルと低域部スペクトルとの差分を
求める（Ｓ６４）。例えば、低域部の番号Ｎ＝１のスケ
ールファクターバンドの先頭から４８個のスペクトルデ
ータの幅で、スペクトルの差分が求められると、求めら
れた差分の値を保持しておき、低域部の番号Ｎ＝２のス
ケールファクターバンドの先頭から４８個のスペクトル
データの幅で、スペクトルの差分を求める。以下同様
に、低域部の番号Ｎ＝３のスケールファクターバンド、
番号Ｎ＝４のスケールファクターバンド、・・・、番号
Ｎ＝２８（低域部の最後）のスケールファクターバンド
というように、低域部のすべてのスケールファクターバ
ンドについて、順次、高域部と低域部との４８個のスペ
クトルデータ同士の差分を合計してスペクトルの差分を
求める。

【０１８７】低域部のすべてのスケールファクターバン
ドについて、そのスケールファクターバンドの先頭か
ら、高域部のスケールファクターバンド内のスペクトル
データと同数のスペクトルデータの幅で、高域部スペク
トルと低域部スペクトルとの差分が求められると（Ｓ６
４）、第２の量子化部３４５は、求められた差分が最小
となるスケールファクターバンドの番号Ｎを特定する
（Ｓ６５）。例えば、図２２に示すスペクトル波形図に
おいて、低域部の番号Ｎ＝８のスケールファクターバン
ドが特定されたとする。このことは、低域部の斜線で示
す部分のスペクトルは、高域部の斜線で示す部分のスペ
クトルとの差分が最も少なく、スペクトル同士のエネル
ギー差が最も小さいことを示している。すなわち、番号
Ｎ＝８のスケールファクターバンドの先頭から４８個の
スペクトルデータは、１１．２５ｋＨｚから始まる高域
部の最初のスケールファクターバンドにコピーした場
合、図２２の高域部に一点鎖線で示す波形となり、オリ
ジナルのスペクトルに対して近似的に、高域部の当該ス
ケールファクターバンド内のエネルギーを表すことがで
きる。

【０１８８】第２の量子化部３４５は、高域部のスケー
ルファクターバンドにつき、スペクトルの差分が最小と
なる低域部スケールファクターバンドの番号Ｎを特定す
ると、特定されたスケールファクターバンドの番号Ｎを
保持し、上記と同様にして、次の高域部のスケールファ
クターバンドにつき、該当するスケールファクターバン
ドの番号Ｎを特定する（Ｓ６６）。以下、高域部の各ス
ケールファクターバンドにつき、順次この処理を繰り返
し、すべての高域部のスケールファクターバンドにい
て、スペクトルの差分が最小となる低域部スケールファ
クターバンドの番号Ｎを特定すると、保持していた低域
部のスケールファクターバンドの番号Ｎを、高域部の補
助情報（コピー情報）として第２の符号化部３５５に出
力し、処理を終了する。

【０１８９】なお、この場合、復号化装置４００におけ
る低域側スペクトルのコピー方法および振幅調整方法
は、図２０と図２１とを用いて説明した補助情報（コピ
ー情報）の場合と同様である。

【０１９０】また、図２３のフローチャートでは高域部
と低域部とのエネルギー差を計算する際に、同符号、か
つ、周波数軸上の同方向に計算したが、本発明の符号化
装置はこれに限定されず、図２０と図２１とを用いて説
明したように、以下の３通りの方法のいずれかを用いて
高域部と低域部とのエネルギー差を計算してもよい。 高域部と低域部との各スペクトルデータの値を、同符
号で、かつ、低周波側から高周波側に向かって順次選択
される高域部スペクトルデータに対し、低域部スケール
ファクターバンドの先頭から高域部と同数のスペクトル
データについて高周波側から低周波側に向かって（すな
わち周波数軸上の逆方向に）スペクトルデータを順次選
択し、差分を計算する。低域部スペクトルの符号を反
転し（マイナスをかけ）、かつ、周波数軸上の同方向に
計算する。低域部スペクトルの符号を反転し（マイナ
スをかけ）、かつ、周波数軸上の逆方向に計算する。ま
た、これら４つのすべての方法で計算を行った後、これ
らのうちのエネルギー差が最小となる低域部スペクトル
のスケールファクターバンドの番号Ｎを補助情報として
もよい。この場合には、エネルギー差が最小となる低域
部スペクトルを高域部に正しくコピーするために、低域
部スペクトルと高域部スペクトルとの符号の関係を示す
情報と、高域部に低域部スペクトルをコピーする周波数
軸上の方向を示す情報とを、スケールファクターバンド
ごとに補助情報に含める。低域部スペクトルと高域部ス
ペクトルとの符号の関係を示す情報は、例えば、同符号
で差分をとった場合を「１」、逆符号で差分をとった場
合を「０」として１ビットで表される。また、低域部ス
ペクトルを高域部にコピーする場合の周波数軸上の方向
を示す情報は、例えば、順方向にコピーする場合、すな
わち、高域部と低域部とにおいてスペクトルデータを選
択する方向が順方向だった場合を「１」、逆方向にコピ
ーする場合、すなわち、高域部と低域部とにおいてスペ
クトルデータを選択する方向が逆方向だった場合を
「０」として１ビットで表される。

【０１９１】なお、上記実施形態に係る音響データ配信
システムの例を放送システムに適用した場合について説
明したが、インターネット等の伝送媒体を介してサーバ
から端末にビットストリームで音響データ配信するよう
な音響データ配信システムに適用してもよく、符号化装
置３００から出力されたビットストリームをＣＤやＤＶ
Ｄ等の光ディスク、半導体、ハードディスク等の記録媒
体に一旦記録し、この記録媒体を介して復号化装置４０
０で再生するような音響データ配信システムに適用して
もよい。

【０１９２】また、上記実施の形態では、ＬＯＮＧブロ
ックで実施したが、ＳＨＯＲＴブロックで実施してもよ
く、このＳＨＯＲＴブロックにおいてもＬＯＮＧブロッ
クで実施したのと同様の処理を行えばよい。

【０１９３】また、符号化処理では、Ｇａｉｎ Ｃｏｎ
ｔｒｏｌやＴＮＳ（ＴＥＭＰＯＲＡＬ ＮＯＩＳＥ Ｓ
ＨＡＰＩＮＧ）、聴覚心理モデル、Ｍ／Ｓ Ｓｔｅｒｅ
ｏ、Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｓｔｅｒｅｏ、Ｐｒｅｄｉｃ
ｔｉｏｎ等のツール利用、およびブロックサイズの切り
替え、ビットリザーバー等を使用してもよい。

【０１９４】また、上記実施の形態では、データ分離部
３３０により分離された高域部のスペクトルデータに基
づいて補助情報を生成したが、第１の量子化部３４０の
出力を逆量子化した値を高域部のスペクトルデータと
し、この高域部のスペクトルデータに基づいて補助情報
を生成してもよい。

【０１９５】また、補助情報として、高域部の各スケー
ルファクターバンド内のスペクトルデータの量子化値が
「１」となるようなスケールファクターや、量子化値、
特徴的なスペクトルの位置情報、スペクトルの正負の符
号を表すサイン情報等で実施したが、これらを２つ以上
組み合わせたものを補助情報としてもよい。この場合、
補助情報内に、振幅の比率を表す係数や絶対最大スペク
トルデータの位置などを前記スケールファクターと組み
合わせて符号化すれば、特に有効である。また、本実施
の形態においては、第２の符号化信号として、各スケー
ルファクターバンドに１つの補助情報を符号化している
が、２つ以上のスケールファクターバンドごとに１つの
補助情報を符号化してもよいし、１つのスケールファク
ターバンドに２つ以上の補助情報を符号化してもよい。
また、本実施の形態における補助情報は、チャンネルご
とに補助情報を符号化してもよいし、２つ以上のチャン
ネルに対して１つの補助情報を符号化してもよい。

【０１９６】また、本実施の形態においては、符号化装
置３００における量子化部および符号化部はそれぞれ２
つとしたが、これに限定されるものではなく、３つ以上
の量子化部および復号化部を備えてもよい。

【０１９７】また、本実施の形態においては、復号化装
置４００における復号化部および逆量子化部はそれぞれ
２つとしたが、これに限定されるものではなく、３つ以
上の復号化部および逆量子化部を備えてもよい。

【０１９８】また、以上の処理は、ハードウェアはもち
ろん、ソフトウェアでも実現でき、一部をハードウェ
ア、残りをソフトウェアで実現するという構成でもよ
い。また、上記実施の形態では、サンプリング周波数を
４４．１ｋＨｚで実施したが、３２ｋＨｚ，４８ｋＨｚ
等で実施してもよく、また、データ分離部３３０におけ
る分離する境界の周波数を１１．０２５ｋＨｚ以外の周
波数に変更してもよい。

【０１９９】さらに、上記実施の形態ではＡＡＣについ
て実施したが、他の方式（例えば、ＭＰ３、ＡＣ３等）
の符号化装置および復号化装置等においても同様に実施
してもよい。

【０２００】また、符号化装置を以下のように構成して
もよい。すなわち、音響データを符号化する符号化装置
であって、音響データ列から、要求数ｍ１を超える個数
ｍ２の音響データを連続して切り出す切り出し手段と、
前記切り出す切り出し手段によって切り出された音響デ
ータを周波数軸上のスペクトルデータに変換する変換手
段と、前記変換で得られたｍ２個のスペクトルデータを
前記ｍ１個の低域部スペクトルデータと（ｍ２−ｍ１）
個の高域部スペクトルデータとに分離する分離手段と、
分離された低域部スペクトルデータを量子化し、符号化
する低域部符号化手段と、分離された高域部スペクトル
データから、当該高域部周波数スペクトルの特徴を示す
補助情報を生成する補助情報生成手段と、生成された補
助情報を符号化する高域部符号化手段と、前記低域部符
号化手段で得られた符号と前記高域部符号化手段で得ら
れた符号とを合成して出力する出力手段とを備えること
を特徴としてもよい。

【０２０１】この場合、前記補助情報生成手段は、複数
のグループに分けられた前記スペクトルデータにつき、
高域部の各グループにおいて、ピークとなるスペクトル
データを量子化した値が一定値となる正規化係数を計算
し、計算された正規化係数を前記補助情報として生成す
ることを特徴とする構成とすることができる。

【０２０２】また、前記補助情報生成手段は、複数のグ
ループに分けられた前記スペクトルデータにつき、高域
部の各グループにおいてピークとなるスペクトルデータ
を、前記各グループに共通の正規化係数を用いて量子化
し、その量子化値を前記補助情報として生成することを
特徴とする構成とするができる。

【０２０３】また、前記補助情報生成手段は、複数のグ
ループに分けられた前記スペクトルデータにつき、高域
部の各グループにおいてピークとなるスペクトルデータ
の周波数位置を前記補助情報として生成することを特徴
とする構成とするができる。

【０２０４】また、前記スペクトルデータはＭＤＣＴ係
数であって、前記補助情報生成手段は、複数のグループ
に分けられた前記スペクトルデータにつき、高域部の所
定周波数位置におけるスペクトルデータの正負を示す符
号を前記補助情報として生成することを特徴とする構成
とするができる。

【０２０５】また、前記補助情報生成手段は、複数のグ
ループに分けられた前記スペクトルデータにつき、高域
部の各グループにおいて、当該グループ内のスペクトル
と最も近似する低域部のスペクトルを特定する情報を前
記補助情報として生成することを特徴とする構成とする
ができる。この場合、前記補助情報生成手段は、前記グ
ループの区切りからそのグループにおける高域部スペク
トルのピークまでの周波数軸上の距離と、低域部のグル
ープの区切りから低域部スペクトルのピークまでの周波
数軸上の距離との差が最小となる低域部スペクトルを特
定することを特徴とする構成とするができる。また、前
記補助情報生成手段は、前記高域部のグループ内のスペ
クトルと同じ周波数幅でエネルギーの差分をとったとき
の差分値が最小となる低域部のスペクトルを特定するこ
とを特徴とする構成とするができる。また、前記低域部
のスペクトルを特定する情報は、特定された低域部スペ
クトルの前記グループを特定する番号であることを特徴
とする構成とするができる。

【０２０６】また、前記補助情報生成手段は、前記高域
部スペクトルの振幅の増幅比率を表すあらかじめ定めた
係数を前記補助情報として生成することを特徴とする構
成とするができる。

【０２０７】また、前記出力手段は、さらに、前記低域
部符号化手段によって符号化されたデータを所定のフォ
ーマットに定められた符号化音響ストリームに変換する
とともに、前記符号化音響ストリーム内の領域であっ
て、符号化規約では使用が制約されていない領域に、前
記高域部符号化手段によって符号化されたデータを格納
して出力するストリーム出力部を備えることを特徴とす
る構成とするができる。この場合、前記ストリーム出力
部は、サンプリング周波数としてｆ１Ｈｚを表す情報を
書き込むことを特徴とする構成とするができる。

【０２０８】さらに、前記出力手段は、さらに、前記低
域部符号化手段によって符号化されたデータを所定のフ
ォーマットに定められた符号化音響ストリームに変換す
るとともに、前記高域部符号化手段によって符号化され
たデータを、前記符号化音響ストリームとは異なるスト
リームに格納して出力する第２ストリーム出力部を備え
ることを特徴とする構成とするができる。

【０２０９】なお、この変形例の符号化装置と復号化装
置とからなる通信システムとして実現したり、上記符号
化装置および通信システムを構成する特徴的な手段をス
テップとする符号化方法、通信方法として実現したり、
上記符号化装置を構成する特徴的な手段やステップをＣ
ＰＵに実行させる符号化プログラムとして実現したり、
これらプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可
能な記録媒体として実現したりすることができるのはい
うまでもない。

【０２１０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る符号化装置は、音響データを符号化する符号化装
置であって、音響データ列から、連続する一定個数の音
響データを切り出す切り出し手段と、切り出された音響
データを周波数軸上のスペクトルデータに変換する変換
手段と、前記変換で得られたスペクトルデータを前記ｆ
１Ｈｚまでの低域部スペクトルデータと前記ｆ１Ｈｚよ
りも高い高域部スペクトルデータとに分離する分離手段
と、分離された低域部スペクトルデータを量子化し、符
号化する低域部符号化手段と、分離された高域部スペク
トルデータから、当該高域部周波数スペクトルの特徴を
示す補助情報を生成する補助情報生成手段と、生成され
た補助情報を符号化する高域部符号化手段と、前記低域
部符号化手段で得られた符号と前記高域部符号化手段で
得られた符号とを合成して出力する出力手段とを備え、
前記ｆ１は、前記音響データ列が作成されたときのサン
プリング周波数ｆ２の半分以下であることを特徴とす
る。

【０２１１】本発明の符号化装置において、変換手段
は、切り出し手段により切り出された音響データ列から
ｆ１以下の多数の低域部スペクトルデータを出力すると
同時に、ｆ１を超える高域部スペクトルデータを出力す
る。そして、分離手段により分離された低域部のスペク
トルデータは量子化、符号化され、高域部のスペクトル
データについては、周波数の高域部の特徴を表す補助情
報に符号化され、高域部符号化手段は、生成された前記
補助情報を符号化する。

【０２１２】したがって、情報量の合計が、大幅に増加
しない範囲で、低域部についてはダウンサンプリングと
同等で、しかも高域部を再現可能に音響信号を高品質の
符号化することができる。

【０２１３】ここで、前記ｆ１は、ｆ２／４であり、前
記変換手段は、前記音響データを０〜２×ｆ１Ｈｚのス
ペクトルデータに変換し、前記分離手段は、０〜ｆ１Ｈ
ｚの低域部スペクトルデータとｆ１〜２×ｆ１Ｈｚの高
域部スペクトルデータとに分離することを特徴とした
り、前記ｆ１Ｈｚまでの低域部スペクトルデータは、ｎ
個のスペクトルデータから構成され、前記切り出し手段
は、２×ｎ個のスペクトルデータを生成するのに必要な
個数の音響データを切り出し、前記変換手段は、切り出
された音響データを２×ｎ個のスペクトルデータに変換
し、前記分離手段は、ｎ個の低域部スペクトルデータと
ｎ個の高域部スペクトルデータとに分離することを特徴
としたり、前記切り出し手段は、符号化の単位である１
フレームに相当するｎ個の音響データと、そのフレーム
に隣接する２つのフレームそれぞれに属するｎ／２個ず
つの音響データとを併せた２×ｎ個のスペクトルデータ
を切り出し、前記変換手段は、切り出された２×ｎ個の
音響データに対してＭＤＣＴによって前記変換を行い、
２×ｎ個のスペクトルデータからなる０〜２×ｆ１Ｈｚ
のスペクトルに変換することを特徴としたりする構成と
してもよい。

【０２１４】さらに、本発明に係る復号化装置は、記録
媒体または伝送媒体を介して入力された符号化データを
復号化する復号化装置であって、符号化データに含まれ
る低域部符号化データと高域部符号化データとをそれぞ
れ抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された
低域部符号化データを復号化し、逆量子化することによ
り、周波数ｆ１以下の低域部のスペクトルデータを出力
する低域部逆量子化手段と、前記抽出手段により抽出さ
れた高域部データを復号化することにより、高域部スペ
クトルデータの特徴を表す補助情報を生成する補助情報
復号化手段と、前記補助情報復号化手段により生成され
た補助情報に基づいて高域部のスペクトルデータを出力
する高域部逆量子化手段と、前記低域部逆量子化手段に
よって出力された低域部スペクトルデータと、前記高域
部逆量子化手段によって出力された高域部スペクトルデ
ータとを合成する合成手段と、前記合成手段により合成
されたスペクトルデータを時間軸上の音響データに逆変
換する逆変換手段と、逆変換手段により逆変換された音
響データを時間順に出力する音響データ出力手段とを備
えることを特徴とする。

【０２１５】本発明の復号化装置において、抽出手段
は、入力された符号化データから低域部の符号化データ
と高域部の符号化データとを抽出し、低域部逆量子化手
段は周波数ｆ１以下の低域部のスペクトルデータを出力
する。補助情報復号化手段は補助情報を復号化し、高域
部逆量子化手段は補助情報に基づいて高域部のスペクト
ルデータを出力する。したがって、従来とほぼ同じわず
かな情報量から、従来と比べて大幅に増加した情報量を
復号化することができ、高音質の音響信号の復号化をす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における放送システムの機
能構成を示すブロック図である。

【図２】図１に示した符号化装置において処理される音
響信号の状態変化を示す図である。

【図３】図１に示した第１の量子化部のスケールファク
ター決定処理における動作を示すフローチャートであ
る。

【図４】図１に示した第１の量子化部のスケールファク
ター決定処理における他の動作を示すフローチャートで
ある。

【図５】図１に示した第２の量子化部によって生成され
る補助情報（スケールファクター）の具体例を示すスペ
クトル波形図である。

【図６】図１に示した第２の量子化部の補助情報（スケ
ールファクター）計算処理における動作を示すフローチ
ャートである。

【図７】図１に示したストリーム出力部によって補助情
報が格納されるビットストリーム中の位置を示す図であ
る。

【図８】図１に示したストリーム出力部が補助情報を格
納する場合の他の例を示す図である。

【図９】図１に示した符号化装置と従来例１との処理を
比較して示す図である。

【図１０】図１に示した符号化装置と従来例２との処理
を比較して示す図である。

【図１１】図１に示した符号化装置と従来例１，２との
スペクトルデータおよび特徴について比較して示す図で
ある。

【図１２】図１に示した第２の逆量子化部によって低域
部１０２４スペクトルが順方向に高域部にコピーされる
手順を示すフローチャートである。

【図１３】図１に示した第２の逆量子化部によって低域
部１０２４スペクトルが周波数軸方向の逆方向に高域部
にコピーされる手順を示すフローチャートである。

【図１４】図１に示した第２の量子化部によって生成さ
れる他の補助情報（量子化値）の具体例を示すスペクト
ル波形図である。

【図１５】図１に示した第２の量子化部の他の補助情報
（量子化値）計算処理における動作を示すフローチャー
トである。

【図１６】図１に示した第２の量子化部によって生成さ
れる他の補助情報（位置情報）の具体例を示すスペクト
ル波形図である。

【図１７】図１に示した第２の量子化部の他の補助情報
（位置情報）計算処理における動作を示すフローチャー
トである。

【図１８】図１に示した第２の量子化部によって生成さ
れる他の補助情報（サイン情報）の具体例を示すスペク
トル波形図である。

【図１９】図１に示した第２の量子化部の他の補助情報
（サイン情報）計算処理における動作を示すフローチャ
ートである。

【図２０】図１に示した第２の量子化部によって生成さ
れる他の補助情報（コピー情報）の作成方法の一例を示
すスペクトル波形図である。

【図２１】図１に示した第２の量子化部の他の補助情報
（コピー情報）計算処理における動作を示すフローチャ
ートである。

【図２２】図１に示した第２の量子化部によって生成さ
れる他の補助情報（コピー情報）の作成方法の第２の例
を示すスペクトル波形図である。

【図２３】図１に示した第２の量子化部の他の補助情報
（コピー情報）の第２の計算処理における動作を示すフ
ローチャートである。

【図２４】従来のＡＡＣ方式による符号化装置および復
号化装置の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 放送システム ３００ 符号化装置 ３０５ Ａ／Ｄ変換器 ３１０ 音響データ入力部 ３２０ 変換部 ３３０ データ分離部 ３４０ 第１の量子化部 ３４５ 第２の量子化部 ３５０ 第１の符号化部 ３５５ 第２の符号化部 ３９０ ストリーム出力部 ４００ 復号化装置 ４１０ ストリーム入力部 ４２０ 第１の復号化部 ４２５ 第２の復号化部 ４３０ 第１の逆量子化部 ４３５ 第２の逆量子化部 ４４０ 逆量子化データ合成部 ４８０ 逆変換部 ４９０ 音響データ出力部 ４９５ Ｄ／Ａ変換器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 津島 峰生 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 田中 直也 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5D045 DA20 5J064 AA02 BA16 BC02 BC06 BC07 BC15 BC16 BC29 BD02

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 音響データを符号化する符号化装置であ
   って、 音響データ列から、連続する一定個数の音響データを切
   り出す切り出し手段と、 切り出された音響データを周波数軸上のスペクトルデー
   タに変換する変換手段と、 前記変換で得られたスペクトルデータを前記ｆ１Ｈｚま
   での低域部スペクトルデータと前記ｆ１Ｈｚよりも高い
   高域部スペクトルデータとに分離する分離手段と、 分離された低域部スペクトルデータを量子化し、符号化
   する低域部符号化手段と、 分離された高域部スペクトルデータから、当該高域部周
   波数スペクトルの特徴を示す補助情報を生成する補助情
   報生成手段と、 生成された補助情報を符号化する高域部符号化手段と、 前記低域部符号化手段で得られた符号と前記高域部符号
   化手段で得られた符号とを合成して出力する出力手段と
   を備え 前記ｆ１は、前記音響データ列が作成されたときのサン
   プリング周波数ｆ２の半分以下であることを特徴とする
   符号化装置。
2. 【請求項２】 前記ｆ１は、ｆ２／４であり、 前記変換手段は、前記音響データを０〜２×ｆ１Ｈｚの
   スペクトルデータに変換し、 前記分離手段は、０〜ｆ１Ｈｚの低域部スペクトルデー
   タとｆ１〜２×ｆ１Ｈｚの高域部スペクトルデータとに
   分離することを特徴とする請求項１記載の符号化装置。
3. 【請求項３】 前記ｆ１Ｈｚまでの低域部スペクトルデ
   ータは、ｎ個のスペクトルデータから構成され、 前記切り出し手段は、２×ｎ個のスペクトルデータを生
   成するのに必要な個数の音響データを切り出し、 前記変換手段は、切り出された音響データを２×ｎ個の
   スペクトルデータに変換し、 前記分離手段は、ｎ個の低域部スペクトルデータとｎ個
   の高域部スペクトルデータとに分離することを特徴とす
   る請求項２記載の符号化装置。
4. 【請求項４】 前記切り出し手段は、符号化の単位であ
   る１フレームに相当するｎ個の音響データと、そのフレ
   ームに隣接する２つのフレームそれぞれに属するｎ／２
   個ずつの音響データとを併せた２×ｎ個のスペクトルデ
   ータを切り出し、 前記変換手段は、切り出された２×ｎ個の音響データに
   対してＭＤＣＴによって前記変換を行い、２×ｎ個のス
   ペクトルデータからなる０〜２×ｆ１Ｈｚのスペクトル
   に変換することを特徴とする請求項３記載の符号化装
   置。
5. 【請求項５】 前記補助情報生成手段は、複数のグルー
   プに分けられた前記スペクトルデータにつき、高域部の
   各グループにおいて、ピークとなるスペクトルデータを
   量子化した値が一定値となる正規化係数を計算し、計算
   された正規化係数を前記補助情報として生成することを
   特徴とする請求項１記載の符号化装置。
6. 【請求項６】 前記補助情報生成手段は、複数のグルー
   プに分けられた前記スペクトルデータにつき、高域部の
   各グループにおいてピークとなるスペクトルデータを、
   前記各グループに共通の正規化係数を用いて量子化し、
   その量子化値を前記補助情報として生成することを特徴
   とする請求項１記載の符号化装置。
7. 【請求項７】 前記補助情報生成手段は、複数のグルー
   プに分けられた前記スペクトルデータにつき、高域部の
   各グループにおいてピークとなるスペクトルデータの周
   波数位置を前記補助情報として生成することを特徴とす
   る請求項１記載の符号化装置。
8. 【請求項８】 前記スペクトルデータはＭＤＣＴ係数で
   あって、 前記補助情報生成手段は、複数のグループに分けられた
   前記スペクトルデータにつき、高域部の所定周波数位置
   におけるスペクトルデータの正負を示す符号を前記補助
   情報として生成することを特徴とする請求項１記載の符
   号化装置。
9. 【請求項９】 前記補助情報生成手段は、複数のグルー
   プに分けられた前記スペクトルデータにつき、高域部の
   各グループにおいて、当該グループ内のスペクトルと最
   も近似する低域部のスペクトルを特定する情報を前記補
   助情報として生成することを特徴とする請求項１記載の
   符号化装置。
10. 【請求項１０】 前記補助情報生成手段は、前記グルー
    プの区切りからそのグループにおける高域部スペクトル
    のピークまでの周波数軸上の距離と、低域部のグループ
    の区切りから低域部スペクトルのピークまでの周波数軸
    上の距離との差が最小となる低域部スペクトルを特定す
    ることを特徴とする請求項９記載の符号化装置。
11. 【請求項１１】 前記補助情報生成手段は、前記高域部
    のグループ内のスペクトルと同じ周波数幅でエネルギー
    の差分をとったときの差分値が最小となる低域部のスペ
    クトルを特定することを特徴とする請求項９記載の符号
    化装置。
12. 【請求項１２】 前記低域部のスペクトルを特定する情
    報は、特定された低域部スペクトルの前記グループを特
    定する番号であることを特徴とする請求項９記載の符号
    化装置。
13. 【請求項１３】 前記補助情報生成手段は、前記高域部
    スペクトルの振幅の増幅比率を表すあらかじめ定めた係
    数を前記補助情報として生成することを特徴とする請求
    項１記載の符号化装置。
14. 【請求項１４】 前記出力手段は、さらに、 前記低域部符号化手段によって符号化されたデータを所
    定のフォーマットに定められた符号化音響ストリームに
    変換するとともに、前記符号化音響ストリーム内の領域
    であって、符号化規約では使用が制約されていない領域
    に、前記高域部符号化手段によって符号化されたデータ
    を格納して出力するストリーム出力部を備えることを特
    徴とする請求項１記載の符号化装置。
15. 【請求項１５】 前記ストリーム出力部は、サンプリン
    グ周波数としてｆ２／２Ｈｚを表す情報を書き込むこと
    を特徴とする請求項１４記載の符号化装置。
16. 【請求項１６】 前記出力手段は、さらに、 前記低域部符号化手段によって符号化されたデータを所
    定のフォーマットに定められた符号化音響ストリームに
    変換するとともに、前記高域部符号化手段によって符号
    化されたデータを、前記符号化音響ストリームとは異な
    るストリームに格納して出力する第２ストリーム出力部
    を備えることを特徴とする請求項１記載の符号化装置。
17. 【請求項１７】 記録媒体または伝送媒体を介して入力
    された符号化データを復号化する復号化装置であって、 符号化データに含まれる低域部符号化データと高域部符
    号化データとをそれぞれ抽出する抽出手段と、 前記抽出手段により抽出された低域部符号化データを復
    号化し、逆量子化することにより、周波数ｆ１Ｈｚ以下
    の低域部のスペクトルデータを出力する低域部逆量子化
    手段と、 前記抽出手段により抽出された高域部データを復号化す
    ることにより、高域部スペクトルデータの特徴を表す補
    助情報を生成する補助情報復号化手段と、 前記補助情報復号化手段により生成された補助情報に基
    づいて高域部のスペクトルデータを出力する高域部逆量
    子化手段と、 前記低域部逆量子化手段によって出力された低域部スペ
    クトルデータと、前記高域部逆量子化手段によって出力
    された高域部スペクトルデータとを合成する合成手段
    と、 前記合成手段により合成されたスペクトルデータを時間
    軸上の音響データに逆変換する逆変換手段と、 逆変換手段により逆変換された音響データを時間順に出
    力する音響データ出力手段とを備えることを特徴とする
    復号化装置。
18. 【請求項１８】 前記補助情報は、複数のグループに分
    けられたスペクトルデータにつき、高域部の各グループ
    におけるピーク値を量子化したとき、その値が一定値と
    なるよう計算された正規化係数であって、 前記高域部逆量子化手段は、生成された前記補助情報中
    の前記正規化係数を用い、高域部の各グループに共通し
    た一定値であって、前記各グループにおいて所定の周波
    数スペクトルデータに対応する量子化値を逆量子化し、
    逆量子化された結果のスペクトルデータが各グループの
    ピークとなる高域部スペクトルデータを生成することを
    特徴とする請求項１７記載の復号化装置。
19. 【請求項１９】 前記補助情報は、複数のグループに分
    けられた前記スペクトルデータにつき、高域部の各グル
    ープにおいてピークとなるスペクトルデータを、前記各
    グループに共通の正規化係数を用いて量子化することに
    より得られた量子化値であり、 前記高域部逆量子化手段は、生成された前記補助情報中
    の量子化値を、高域部の各グループにおいて共通の正規
    化係数を用いて逆量子化し、逆量子化された結果のスペ
    クトルデータが前記各グループのピークとなる高域部ス
    ペクトルデータを生成することを特徴とする請求項１７
    記載の復号化装置。
20. 【請求項２０】 前記補助情報は、複数のグループに分
    けられたスペクトルデータにつき、高域部の各グループ
    においてピークとなるスペクトルデータの周波数位置で
    あり、 前記高域部逆量子化手段は、生成された前記補助情報中
    の周波数位置が、高域部の各グループにおいてピークと
    なる高域部スペクトルデータを生成することを特徴とす
    る請求項１７記載の復号化装置。
21. 【請求項２１】 前記補助情報は、複数のグループに分
    けられたスペクトルデータにつき、高域部の所定周波数
    位置におけるスペクトルデータの正負を示す符号であ
    り、 前記高域部逆量子化手段は、高域部の所定周波数位置に
    おけるスペクトルデータが、生成された前記補助情報中
    の前記符号をもつ高域部スペクトルデータを生成するこ
    とを特徴とする請求項１７記載の復号化装置。
22. 【請求項２２】 前記補助情報は、複数のグループに分
    けられたスペクトルデータにつき、高域部の各グループ
    において、当該グループ内のスペクトルと最も近似する
    低域部のスペクトルを特定する情報であり、 前記高域部逆量子化手段は、前記補助情報に基づいて、
    高域部の各グループにおいて所定のノイズを生成し、前
    記スペクトルデータに加算して高域部スペクトルデータ
    を生成することを特徴とする請求項１７記載の復号化装
    置。
23. 【請求項２３】 低ビットレートのビットストリームに
    圧縮符号化された音響データを記録媒体または伝送媒体
    を介して配信するための音響データ配信システムであっ
    て、 請求項１記載の符号化装置と請求項１７記載の復号化装
    置とから構成されることを特徴とする音響データ配信シ
    ステム。
24. 【請求項２４】 入力された音響信号を符号化する符号
    化装置に用いられるプログラムであって、 コンピュータを請求項１記載の符号化装置が備える各手
    段として機能させるプログラム。
25. 【請求項２５】 記録媒体または伝送媒体を介して入力
    された符号化データを復号化する復号化装置に用いられ
    るプログラムであって、 コンピュータを請求項１７記載の復号化装置が備える各
    手段として機能させるプログラム。
26. 【請求項２６】 請求項２４記載のプログラムを記録し
    たコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
27. 【請求項２７】 請求項２５記載のプログラムを記録し
    たコンピュータ読み取り可能な記録媒体。