信号処理装置、信号処理方法、およびプログラム
【課題】伝送路のエラーを隠蔽するためのオーディオ信号の代替信号を低演算量で生成することができるようにする。
【解決手段】低域スペクトル抽出器は、フレーム単位のオーディオ信号のスペクトルの一部を部分スペクトルとして抽出する。IMDCTＮ変換器は、部分スペクトルを逆直交変換する。隠蔽信号生成器は、逆直交変換の結果得られる部分オーディオ信号に基づいて、オーディオ信号の隠蔽信号を生成する。本技術は、例えば、オーディオ信号復号装置に適用することができる。
【解決手段】低域スペクトル抽出器は、フレーム単位のオーディオ信号のスペクトルの一部を部分スペクトルとして抽出する。IMDCTＮ変換器は、部分スペクトルを逆直交変換する。隠蔽信号生成器は、逆直交変換の結果得られる部分オーディオ信号に基づいて、オーディオ信号の隠蔽信号を生成する。本技術は、例えば、オーディオ信号復号装置に適用することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、信号処理装置、信号処理方法、およびプログラムに関し、特に、オーディオ信号の代替信号を低演算量で生成することができるようにした信号処理装置、信号処理方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
オーディオ信号を符号化する符号化装置は、オーディオ信号を直交変換してスペクトル信号を生成し、そのスペクトル信号を量子化して符号化することにより、符号化データを生成する。このような符号化データを復号する復号装置は、伝送路のエラーなどにより正確に符号化データを受信できなかった場合、そのエラーを隠蔽するために代替信号を生成する必要があるが（例えば、特許文献１参照）、代替信号の生成は難しい。
【０００３】
代替信号を生成する方法としては、過去に復号されたオーディオ信号のピッチ周期やピッチ利得を検出し、そのピッチ周期やピッチ利得に応じたオーディオ信号を代替信号として生成する方法が考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許４６０３０９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した方法では、特にサンプリング周波数の高いオーディオ信号の符号化データを復号する復号装置において、ピッチ周期やピッチ利得を検出するために、多くの演算量が必要とされる。
【０００６】
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、オーディオ信号の代替信号を低演算量で生成することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本技術の一側面の信号処理装置は、フレーム単位のオーディオ信号のスペクトルの一部を部分スペクトルとして抽出するスペクトル抽出部と、前記スペクトル抽出部により抽出された前記部分スペクトルを逆直交変換する部分逆直交変換部と、前記部分逆直交変換部による逆直交変換の結果得られる部分オーディオ信号に基づいて、前記オーディオ信号の第１の代替信号を生成する第１の代替信号生成部とを備える信号処理装置である。
【０００８】
本技術の一側面の信号処理方法およびプログラムは、本技術の一側面の信号処理装置に対応する。
【０００９】
本技術の一側面においては、フレーム単位のオーディオ信号のスペクトルの一部が部分スペクトルとして抽出され、抽出された前記部分スペクトルが逆直交変換され、逆直交変換の結果得られる部分オーディオ信号に基づいて、前記オーディオ信号の第１の代替信号が生成される。
【発明の効果】
【００１０】
本技術の一側面によれば、オーディオ信号の代替信号を低演算量で生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本技術を適用した復号装置の第１実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図２】エラー状態変数errStatusの遷移図である。
【図３】符号化対象のオーディオ信号を示す図である。
【図４】長期時間信号xPの例を示す図である。
【図５】図１の復号装置の復号処理を説明するフローチャートである。
【図６】図１の復号装置の復号処理を説明するフローチャートである。
【図７】IMDCTｗ変換器により復元されるオーディオ信号xｗの例を示す図である。
【図８】隠蔽信号の例を示す図である。
【図９】出力オーディオ信号xｏｕｔの例を示す図である。
【図１０】本技術を適用した復号装置の第２実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図１１】符号化データＲＸと復号されたオーディオ信号を説明する図である。
【図１２】図１０の復号装置による復号前処理を説明するフローチャートである。
【図１３】コンピュータの一実施の形態の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜第１実施の形態＞
［復号装置の第１実施の形態の構成例］
図１は、本技術を適用した復号装置の第１実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【００１３】
図１の復号装置１０は、逆多重化器１１、パラメータ解釈器１２、エラー制御器１３、逆量子化器１４、スイッチ１５、IMDCTｗ変換器１６、乗算器１７、スイッチ１８、加算器１９、二値変換器２０、低域スペクトル抽出器２１、IMDCTＮ変換器２２、乗算器２３、加算器２４、スイッチ２５、メモリ２６、V/UV検出器２７、ピッチ・利得抽出器２８、隠蔽信号生成器２９、アップサンプリング器３０、乗算器３１、論理積器３２、メモリ３３、極性操作器３４、スイッチ３５、および乗算器３６により構成される。
【００１４】
復号装置１０は、時間信号であるオーディオ信号の符号化パラメータPARを含むビットストリームＢＳが多重化された符号化データＲＸを復号する。なお、符号化パラメータPARは、オーディオ信号が比較的短いフレーム長ＬでMDCT（Modified Discrete Cosine Transform）変換され、量子化されたものである。
【００１５】
具体的には、復号装置１０の逆多重化器１１は、外部の符号化装置から伝送路を介して伝送されてくるフレーム単位の符号化データＲＸを受信する。逆多重化器１１は、受信された符号化データＲＸからビットストリームＢＳを逆多重化（分離）する。また、逆多重化器１１は、符号化データＲＸが受信でき、かつ、逆多重化の際にエラーが発生していないかどうかを判定する。
【００１６】
なお、本明細書では、特に断りのない限り、符号化データＲＸの破損や消失などにより、正常に受信した符号化データＲＸから情報を取得できない状態をエラーという。
【００１７】
逆多重化器１１は、符号化データＲＸが受信できなかったか、または、逆多重化の際にエラーが発生したと判定した場合、エラーフラグerrFlag０を1に設定する。一方、逆多重化器１１は、符号化データＲＸが受信でき、かつ、逆多重化の際にエラーが発生していないと判定した場合、エラーフラグerrFlag０を0に設定する。逆多重化器１１は、エラーフラグerrFlag０をエラー制御器１３に供給する。また、逆多重化器１１は、逆多重化の結果得られるビットストリームＢＳをパラメータ解釈器１２(Parameter Parser)に供給する。
【００１８】
パラメータ解釈器１２は、逆多重化器１１から供給されるビットストリームＢＳから符号化パラメータPARを分解する。また、パラメータ解釈器１２は、符号化パラメータPARを分解する際にエラーが発生していないかどうかを判定する。パラメータ解釈器１２は、エラーが発生したと判定した場合、エラーフラグerrFlag１を1に設定する。また、パラメータ解釈器１２は、エラーが発生していないと判定した場合にエラーフラグerrFlag１を0に設定する。パラメータ解釈器１２は、エラーフラグerrFlag１をエラー制御器１３に供給する。また、パラメータ解釈器１２は、分解された符号化パラメータPARを逆量子化器１４に供給する。
【００１９】
エラー制御器１３は、エラーフラグerrFlag０およびエラーフラグerrFlag１に基づいて、以下の式（１）により、統合エラーフラグerrFlagを決定する。
【００２０】
errFlag=errFlag０|errFlag１
・・・（１）
【００２１】
式（１）によれば、エラーフラグerrFlag０またはエラーフラグerrFlag１が1のとき、統合エラーフラグerrFlagは1となり、エラーフラグerrFlag０が0でかつエラーフラグerrFlag１が0のとき統合エラーフラグerrFlagは0となる。
【００２２】
なお、以下では、統合エラーフラグerrFlagが1である状態を、復号エラーが発生している状態という。
【００２３】
また、エラー制御器１３は、統合エラーフラグerrFlagに基づいてエラー状態変数errStatusを設定し、エラー状態変数errStatusをスイッチ１５と二値変換器２０に供給する。
【００２４】
ここで、エラー状態変数errStatusの設定方法について、図２を参照して説明する。図２は、エラー状態変数errStatusの遷移図である。なお、図２において、円は、円の中に付された数字のエラー状態変数errStatusを表し、矢印近傍に付された数字は、その矢印が表す遷移が行われる場合の統合エラーフラグerrFlagの値を示す。
【００２５】
エラー状態変数errStatusの初期値は0である。図２に示すように、エラー状態変数errStatusが0である場合、統合エラーフラグerrFlagが1に設定されるまで、エラー状態変数errStatusは0のままである。統合エラーフラグerrFlagが1に設定されると、統合エラーフラグerrFlagが連続して1に設定されるたびに、エラー状態変数errStatusが順に1ずつ加算されSまで増加する。エラー状態変数errStatusがSに設定された後も、統合エラーフラグerrFlagが連続して1に設定される場合、エラー状態変数errStatusは、統合エラーフラグerrFlagが1に設定されなくなるまでSとなる。
【００２６】
また、エラー状態変数errStatusが1以上である場合、即ち、統合エラーフラグerrFlagが1回以上連続して1に設定された場合、統合エラーフラグerrFlagが0に設定されると、エラー状態変数errStatusは-1に設定される。そして、統合エラーフラグerrFlagが再度0に設定されると、エラー状態変数errStatusは-2に設定され、さらに再度0に設定されると、エラー状態変数errStatusは0となる。
【００２７】
一方、エラー状態変数errStatusが0より小さい場合、即ち、統合エラーフラグerrFlagが1回以上1に設定された後、１回または２回連続して0に設定された場合、再び統合エラーフラグerrFlagが1に設定されると、エラー状態変数errStatusは1に設定される。その後、統合エラーフラグerrFlagが連続して1に設定されると、連続するたびに、エラー状態変数errStatusは順にSまで増加する。
【００２８】
以上により、1回も統合エラーフラグerrFlagが1に設定されていないか、または、統合エラーフラグerrFlagが1に設定された後、3回以上連続して0に設定された場合、エラー状態変数errStatusは0になる。一方、統合エラーフラグerrFlagが1回以上連続して1に設定された場合、エラー状態変数errStatusは1以上となる。また、統合エラーフラグerrFlagが1に設定された後、3回未満連続して0に設定された場合、エラー状態変数errStatusは0より小さくなる。
【００２９】
逆量子化器１４は、パラメータ解釈器１２から供給される符号化パラメータPARを逆量子化してスペクトル信号XＷ[i]（0≦i≦L-1）を復元し、スイッチ１５に供給する。ここで、スペクトル信号のフレーム長Ｌは、IMDCTＷ変換器１６の逆MDCT変換における変換ブロック長に等しい。
【００３０】
スイッチ１５は、エラー制御器１３から供給されるエラー状態変数errStatusに応じて、逆量子化器１４から供給されるスペクトル信号XＷ、または、スイッチ３５から供給される変形スペクトル信号Xｗ’[i](0≦i≦L-1)を選択し、IMDCTｗ変換器１６に供給する。
【００３１】
具体的には、スイッチ１５は、エラー状態変数errStatusが0以下である場合、スペクトル信号XＷをIMDCTｗ変換器１６、低域スペクトル抽出器２１、およびメモリ３３に供給する。一方、エラー状態変数errStatusが0より大きい場合、変形スペクトル信号Xｗ'をIMDCTｗ変換器１６、低域スペクトル抽出器２１、およびメモリ３３に供給する。
【００３２】
IMDCTｗ変換器１６は、通常の広帯域用の逆MDCT変換器である。IMDCTｗ変換器１６は、スイッチ１５から供給されるスペクトル信号XＷまたは変形スペクトル信号Xｗ'を逆MDCT変換し、時間信号であるオーディオ信号xｗ[i](0≦i≦L-1)を復元する。IMDCTｗ変換器１６は、復元されたオーディオ信号xｗを乗算器１７に供給するとともに、スイッチ１８に供給する。
【００３３】
乗算器１７は、以下の式（２）により、IMDCTｗ変換器１６から供給されるオーディオ信号xｗに、エラー状態変数errStatusによって異なる補間係数gｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）’（0≦i≦L-1）を乗算し、乗算の結果得られるオーディオ信号xｗ'[i](0≦i≦L-1)をスイッチ１８に供給する。
【００３４】
xｗ'[i]=gｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）’・xｗ[i]（0≦i≦L-1）
・・・（２）
【００３５】
スイッチ１８は、論理積器３２から供給される演算値に基づいて、IMDCTｗ変換器１６から供給されるオーディオ信号xｗ、または、乗算器１７から供給されるオーディオ信号xｗ'を選択し、加算器１９に供給する。具体的には、スイッチ１８は、演算値が0である場合、オーディオ信号xｗを加算器１９に供給し、演算値が1である場合、オーディオ信号xｗ'を加算器１９に供給する。
【００３６】
加算器１９は、スイッチ１８から供給されるオーディオ信号xｗまたはオーディオ信号xｗ'と、乗算器３６から供給される乗算信号を加算し、加算の結果得られる信号を、出力オーディオ信号xｏｕｔとして出力する。
【００３７】
例えば、スイッチ１８からオーディオ信号xｗ'が供給される場合、加算器１９は、以下の式（３）により、J番目のフレームのビットストリームＢＳに対応する出力オーディオ信号xｏｕｔ[J・L+i]を生成する。
【００３８】
xｏｕｔ[J・L+i]=gｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）・cxＷ[i]＋xｗ'[i]（0≦i≦L-1）
・・・（３）
【００３９】
なお、式（３）において、gｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）・cxＷ[i]は、乗算器３６から供給される乗算信号である。
【００４０】
二値変換器２０は、エラー制御器１３から供給されるエラー状態変数errStatusが0である場合、変数errBinaryを0に設定する。一方、二値変換器２０は、エラー状態変数errStatusが0以外である場合変数errBinaryを1に設定する。二値変換器２０は、変数errBinaryを論理積器３２に供給する。
【００４１】
低域スペクトル抽出器２１は、スイッチ１５から供給されるスペクトル信号XＷまたは変形スペクトル信号Xｗ’の低域成分を、低域スペクトル信号XＷ[i](0≦i≦L/M-1)として抽出する。そして、低域スペクトル抽出器２１は、以下の式（４）により、抽出された低域スペクトル信号XＷに所定の重み係数wｉを掛けることで狭帯域スペクトル信号XＮ[i](0≦i≦L/M-1)を生成し、IMDCTＮ変換器２２に供給する。
【００４２】
XＮ[i]=wｉXｗ[i](0≦i≦L/M-1)
・・・（４）
【００４３】
なお、重み係数wｉは、例えば、高域であるL/M-1付近で0に向けて、周波数が高いほど減少していき、それ以外は1となる係数である。
【００４４】
IMDCTＮ変換器２２は、変換ブロック長がIMDCTＷ変換器１６における変換ブロック長Ｌの1/Mである狭帯域用の逆MDCT変換器であり、部分逆直交変換部として機能する。IMDCTＮ変換器２２は、低域スペクトル抽出部２１から供給される狭帯域スペクトル信号XＮに対して逆MDCT変換を行う。これにより、スペクトル信号XＷまたは変形スペクトル信号Xｗ’に対応する時間信号をダウンサンプリングした時間信号であるオーディオ信号xＮ[i](0≦i≦L/M-1)が生成される。IMDCTＮ変換器２２は、このオーディオ信号xＮを乗算器２３およびスイッチ２５に供給する。
【００４５】
乗算器２３は、以下の式（５）により、IMDCTＮ変換器２２から供給されるオーディオ信号xＮに、エラー状態変数errStatusによって異なる補間係数hｉ(ｅｒｒＳｔａｔｕｓ)'を乗算し、乗算信号xＮ'[i](0≦i≦L/M-1)を加算器２４に供給する。
【００４６】
xＮ'[i]=hｉ(ｅｒｒＳｔａｔｕｓ)'・xＮ[i](0≦i≦L/M-1)
・・・（５）
【００４７】
加算器２４は、以下の式（６）により、乗算器２３から供給される乗算信号と、乗算器３１から供給される乗算信号を加算し、その結果得られる変形狭帯域信号xＮ''[i](0≦i≦L/M-1)をスイッチ２５に供給する。
【００４８】
xＮ''[i]=hｉ(ｅｒｒＳｔａｔｕｓ)・cxＮ[i]+ xＮ'[i](0≦i≦L/M-1)
・・・（６）
【００４９】
なお、式（６）において、hｉ(ｅｒｒＳｔａｔｕｓ)・cxＮ[i]は、乗算器３１から供給される乗算信号である。
【００５０】
スイッチ２５は、論理積器３２から供給される演算値に応じて、IMDCTＮ変換器２２から供給されるオーディオ信号xＮまたは加算器２４から供給される変形狭帯域信号xＮ''を選択し、メモリ２６に供給する。具体的には、スイッチ２５は、論理積器３２から供給される演算値が0である場合、IMDCTＮ変換器２２から供給されるオーディオ信号xＮをメモリ２６に供給する。一方、論理積器３２から供給される演算値が1である場合、スイッチ２５は、加算器２４から供給される変形狭帯域信号xＮ''をメモリ２６に供給する。
【００５１】
メモリ２６は、記憶部として機能し、以下の式（７）または式（８）により、スイッチ２５から供給される直近のNフレーム分のオーディオ信号xＮまたは変形狭帯域信号xＮ''を、長期時間信号xP[i](0≦i≦N・L/M-1)として保持する。
【００５２】
xP[i]=xP[i+L/M]（0≦i≦（N-1）L/M−１）
xP[i+(N-1)L/M-1]=xＮ[i]（0≦i≦L/M−１）
・・・（７）
【００５３】
xP[i]=xP[i+L/M]（0≦i≦（N-1）L/M−１）
xP[i+(N-1)L/M-1]=xＮ''[i]（0≦i≦L/M−１）
・・・（８）
【００５４】
V/UV検出器２７は、メモリ２６から長期時間信号xPを読み出す。V/UV検出器２７は、判定部として機能し、長期時間信号xPを分析し、長期時間信号に対応する音声が、有声音（V）であるか、または、無声音(UV)であるかを検出する。V/UV検出器２７は、長期時間信号に対応する音声が有声音であることを検出した場合、有声音フラグvuvFlagを1に設定し、無声音であることを検出した場合、有声音フラグvuvFlagを0に設定する。V/UV検出器２７は、有声音フラグvuvFlagをピッチ・利得抽出器２８、論理積器３２、およびスイッチ３５に供給する。
【００５５】
ピッチ・利得抽出器２８は、メモリ２６から長期時間信号xPを読み出す。ピッチ・利得抽出器２８は、ピッチ抽出部として機能し、V/UV検出器２７から供給される有声音フラグvuvFlagに基づいて、長期時間信号xPからピッチ周期pitchおよびピッチ利得pch_gを抽出する。具体的には、有声音フラグvuvFlagが1である場合、ピッチ・利得抽出器２８は、ピッチ周期pitchおよびピッチ利得pch_gを抽出し、有声音フラグvuvFlagが0である場合、ピッチ周期pitchおよびピッチ利得pch_gを0とする。ピッチ・利得抽出器２８は、ピッチ周期pitchおよびピッチ利得pch_gを隠蔽信号生成器２９に供給する。
【００５６】
隠蔽信号生成器２９とアップサンプリング器３０は、第１の代替信号生成部として機能する。隠蔽信号生成器２９は、メモリ２６から長期時間信号xPを読み出す。隠蔽信号生成器２９は、ピッチ・利得抽出器２８から供給されるピッチ周期pitchおよびピッチ利得pch_gに基づいて、以下の式（９）により、長期時間信号xＰから隠蔽信号cxＮ[i](0≦i≦L/M−1)を生成する。隠蔽信号生成器２９は、隠蔽信号cxＮをアップサンプリング器３０と乗算器３１に供給する。
【００５７】
cxＮ＝pch_g・xＰ[N・L/M−pitch+i]（0≦i≦L/M−１）
・・・（９）
【００５８】
アップサンプリング器３０は、隠蔽信号生成器２９から供給される隠蔽信号cxＮ[i](0≦i≦L/M−1)をM倍にアップサンプリングし、アップサンプリングされた隠蔽信号cxＷ[i](0≦i≦L-1)（第１の代替信号）をスイッチ３５に供給する。
【００５９】
乗算器３１は、隠蔽信号生成器２９から供給される隠蔽信号cxＮに、エラー状態変数errStatusによって異なる補間係数hｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）(0≦i≦L/M−1)を乗算し、乗算信号を加算器２４に供給する。
【００６０】
論理積器３２は、二値変換器２０から供給される変数errBinaryと、V/UV検出器２７から供給される有声音フラグvuvFlagの論理積を演算し、その結果得られる演算値をスイッチ１８およびスイッチ２５に供給する。即ち、論理積器３２は、変数errBinaryまたは有声音フラグvuvFlagの少なくとも一方が0である場合、演算値として0をスイッチ１８およびスイッチ２５に供給し、変数errBinaryと有声音フラグvuvFlagの両方が1である場合、演算値として1をスイッチ１８およびスイッチ２５に供給する。
【００６１】
メモリ３３は、スイッチ１５から供給されるスペクトル信号XＷまたは変形スペクトル信号Xｗ’を記憶する。
【００６２】
極性操作器３４は、メモリ３３に記憶されている、直近のエラー状態変数errStatusが0以下である場合のスペクトル信号XＷを、スペクトル信号XＷ（Ｐ）[i](0≦i≦L-1)として読み出す。極性操作器３４は、第２の代替信号生成部として機能し、以下の式（１０）により、スペクトル信号XＷ（Ｐ）の極性を操作して、変形スペクトル信号Xｗ’[i](0≦i≦L-1)を生成する。そして、極性操作器３４は、変形スペクトル信号Xｗ’（第２の代替信号）をスイッチ３５に供給する。
【００６３】
Xｗ’[i]=rnd(-1,1)XＷ（Ｐ）[i](0≦i≦L-1)
・・・（１０）
【００６４】
なお、式（１０）において、rnd(-1,1)は、-1または1をランダムにとる関数である。変形スペクトル信号Xｗ’の演算は、式（１０）の演算に限定されない。
【００６５】
スイッチ３５は、出力部として機能する。スイッチ３５は、V/UV検出部２７から供給される有声音フラグvuvFlagに基づいて、アップサンプリング器３０からの隠蔽信号cxＷを乗算器３６に供給するか、または、極性操作器３４からの変形スペクトル信号Xｗ’をスイッチ１５に供給する。具体的には、スイッチ３５は、有声音フラグvuvFlagが1である場合、隠蔽信号cxＷを乗算器３６に供給し、有声音フラグvuvFlagが0である場合、極性操作器３４からの変形スペクトル信号Xｗ’をスイッチ１５に供給する。
【００６６】
乗算器３６は、スイッチ３５から供給される隠蔽信号cxＷに、エラー状態変数errStatusによって異なる補間係数gｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）[i](0≦i≦L-1)を乗算し、乗算信号を加算器１９に供給する。なお、補間係数gｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）は、エラー状態変数errStatusが0であるとき0である。
【００６７】
[ピッチ利得の算出方法]
図３は、符号化データＲＸを伝送してくる符号化装置における符号化対象のオーディオ信号を示す図である。
【００６８】
なお、図３において、横軸は、サンプル単位の時刻を表し、縦軸は、オーディオ信号の振幅を表す。このことは、後述する図４および図７乃至図９においても同様である。また、図３の例では、サンプリング周波数は48kHzである。
【００６９】
図３に示すオーディオ信号が符号化された符号化データＲＸを復号する場合に、図３の区間（Ａ）に対応するブロックで復号エラーが発生している場合、区間（Ａ）だけでなく、逆MDCT変換において区間（Ａ）とオーバーラップされる、区間（Ａ）の直後のブロックに対応する区間（Ｂ）に対しても、復号エラーの隠蔽を行う必要がある。
【００７０】
図４は、図３の区間（Ａ）に対応するブロックに対して、メモリ２６に記憶される長期時間信号xPの例を示す図である。
【００７１】
なお、図４の例では、Mは4である。即ち、長期時間信号xPのサンプリング周波数は、12kHzである。
【００７２】
図３の区間（Ａ）に対応するブロックでエラーが検出され、有声音フラグvuvFlagが1である場合、ピッチ・利得抽出器２８は、図４に示す長期時間信号xPの周期性からピッチ周期pitchを抽出する。
【００７３】
また、ピッチ・利得抽出器２８は、長期時間信号xＰの直近サンプルから1ピッチ周期の区間である区間（Ｄ）と、区間（Ｄ）より前の1ピッチ周期の区間である区間（Ｃ）の振幅比を、以下の式（１１）により、ピッチ利得pch_gとして求める。
【００７４】
【数１】
【００７５】
[復号装置の処理の説明]
図５および図６は、図１の復号装置１０の復号処理を説明するフローチャートである。この復号処理は、例えば、外部の符号化装置から伝送路を介してフレーム単位の符号化データＲＸが伝送されてきたとき、開始される。
【００７６】
ステップＳ１１において、逆多重化器１１は、フレーム単位の符号化データＲＸを受信して、その符号化データＲＸからビットストリームＢＳを逆多重化し、パラメータ解釈器１２に供給する。
【００７７】
ステップＳ１２において、逆多重化器１１は、符号化データＲＸが受信でき、かつ、逆多重化の際にエラーが発生していないかどうかを判定する。ステップＳ１２で符号化データＲＸが受信でき、かつ、逆多重化の際にエラーが発生していないと判定された場合、逆多重化器１１は、エラーフラグerrFlag０を0に設定し、エラー制御器１３に供給する。
【００７８】
そして、ステップＳ１３において、パラメータ解釈器１２は、逆多重化器１１から供給されるビットストリームＢＳから符号化パラメータPARを分解し、逆量子化器１４に供給する。
【００７９】
ステップＳ１４において、パラメータ解釈器１２は、符号化パラメータPARを分解する際にエラーが発生していないかどうかを判定する。ステップＳ１４で符号化パラメータPARを分解する際にエラーが発生していないと判定された場合、パラメータ解釈器１２は、エラーフラグerrFlag１を0に設定してエラー制御器１３に供給する。これにより、エラー制御器１３は、上述した式（１）にしたがって、統合エラーフラグerrFlagを0に設定する。
【００８０】
そして、ステップＳ１５において、逆量子化器１４は、パラメータ解釈器１２から供給される符号化パラメータPARを逆量子化してスペクトル信号XＷを復元し、スイッチ１５に供給する。このとき、エラーフラグerrFlag０とエラーフラグerrFlag１は0であり、エラー状態変数errStatusは0以下であるため、スイッチ１５は、スペクトル信号XＷをIMDCTｗ変換器１６、低域スペクトル抽出器２１、およびメモリ３３に供給する。
【００８１】
ステップＳ１６において、メモリ３３は、スイッチ１５から供給されるスペクトル信号XＷを記憶する。
【００８２】
ステップＳ１７において、IMDCTｗ変換器１６は、スイッチ１５から供給されるスペクトル信号XＷに対して逆MDCT変換を行い、時間信号であるオーディオ信号xｗを復元する。そして、IMDCTｗ変換器１６は、オーディオ信号xｗを乗算器１７とスイッチ１８に供給する。
【００８３】
ステップＳ１８において、低域スペクトル抽出器２１は、スイッチ１５から供給されるスペクトル信号XＷの低域成分を、低域スペクトル信号XＷとして抽出する。そして、低域スペクトル抽出器２１は、上述した式（４）により、抽出された低域スペクトル信号XＷに所定の重み係数wｉを掛けることで狭帯域スペクトル信号XＮを生成し、IMDCTＮ変換器２２に供給する。
【００８４】
ステップＳ１９において、IMDCTＮ変換器２２は、低域スペクトル抽出部２１から供給される狭帯域スペクトル信号XＮに対して逆MDCT変換を行うことにより、ダウンサンプリングされた時間信号であるオーディオ信号xＮを生成する。IMDCTＮ変換器２２は、そのオーディオ信号xＮを乗算器２３およびスイッチ２５に供給する。
【００８５】
ステップＳ２０において、エラー制御器１３は、エラー状態変数errStatusが0であるかどうかを判定する。統合エラーフラグerrFlagが0であるので、ステップＳ２０でエラー状態変数errStatusが0であると判定された場合、エラー制御器１３は、エラー状態変数errStatusを0のままとし、スイッチ１５と二値変換器２０に供給する。
【００８６】
これにより、二値変換器２０は、変数errBinaryとして0を論理積器３２に供給し、論理積器３２は、演算値として0をスイッチ１８およびスイッチ２５に供給する。その結果、スイッチ２５は、IMDCTＮ変換器２２から供給されるオーディオ信号xＮをメモリ２６に供給する。また、スイッチ１８は、IMDCTｗ変換器１６から供給されるオーディオ信号xｗを加算器１９に供給する。
【００８７】
このとき、補間係数gｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）は0であるため、加算器１９は、オーディオ信号xｗに0を加算し、オーディオ信号xｗを出力オーディオ信号xｏｕｔとして出力する。その結果、J番目のフレームのビットストリームＢＳに対応する出力オーディオ信号xｏｕｔ[J・L+i]は、以下の式（１１）で表される。
【００８８】
xｏｕｔ[J・L+i]=xｗ[i]（0≦i≦L-1）
（１１）
【００８９】
そして、図６のステップＳ２１において、メモリ２６は、スイッチ２５からのオーディオ信号xＮを用いて、上述した式（７）により、長期時間信号xPを更新し、処理を終了する。
【００９０】
以上のように、統合エラーフラグerrFlagおよびエラー状態変数errStatusが0である場合、即ち、まだ１度も復号エラーが発生していないか、過去３フレーム以上復号エラーが発生しておらず、現在のフレームでも復号エラーが発生していない場合、符号化パラメータPARに対応するオーディオ信号xｗがそのまま出力される。また、符号化パラメータPARに対応するダウンサンプリングされたオーディオ信号xｗが、メモリ２６に保持される。
【００９１】
一方、ステップＳ２０でエラー状態変数errStatusが0ではないと判定された場合、ステップＳ２２において、エラー制御器１３は、エラー状態変数errStatusが0より大きいかどうかを判定する。
【００９２】
統合エラーフラグerrFlagが0であるので、ステップＳ２２でエラー状態変数errStatusが0より大きいと判定された場合、ステップＳ２３において、エラー制御器１３は、エラー状態変数errStatusを-1に設定し、スイッチ１５と二値変換器２０に供給する。そして、処理はステップＳ２７に進む。
【００９３】
また、ステップＳ２２でエラー状態変数errStatusが0より大きくはないと判定された場合、即ちエラー状態変数errStatusが0より小さい場合、ステップＳ２４において、エラー制御器１３は、エラー状態変数errStatusが-1であるかどうかを判定する。
【００９４】
統合エラーフラグerrFlagが0であるので、ステップＳ２４でエラー状態変数errStatusが-1であると判定した場合、ステップＳ２５において、エラー制御器１３は、エラー状態変数errStatusを-2に設定し、スイッチ１５と二値変換器２０に供給する。そして、処理はステップＳ２７に進む。
【００９５】
ステップＳ２４でエラー状態変数errStatusが-1ではないと判定された場合、即ちエラー状態変数errStatusが-2である場合、処理はステップＳ２６に進む。統合エラーフラグerrFlagが0であるので、ステップＳ２６において、エラー制御器１３は、エラー状態変数errStatusを0に設定し、スイッチ１５と二値変換器２０に供給する。そして、処理はステップＳ２７に進む。
【００９６】
ステップＳ２７において、スイッチ３５は、V/UV検出器２７から供給される有声音フラグvuvFlagが1であるかどうかを判定する。ステップＳ２７で有声音フラグvuvFlagが1であると判定された場合、スイッチ３５は、アップサンプリング器３０と乗算器３６を接続し、論理積器３２は、演算値として1をスイッチ１８およびスイッチ２５に供給する。
【００９７】
これにより、スイッチ１８は、乗算器１７により、上述した式（２）を用いて、IMDCTｗ変換器１６からのオーディオ信号xｗに補間係数gｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）’が乗算された結果得られるオーディオ信号xｗ'を加算器１９に供給する。
【００９８】
そして、ステップＳ２８において、隠蔽信号生成器２９は、メモリ２６から長期時間信号xPを読み出し、ピッチ・利得抽出器２８からのピッチ周期pitchおよびピッチ利得pch_gに基づいて、上述した式（９）により、長期時間信号xＰから隠蔽信号cxＮを生成する。隠蔽信号生成器２９は、隠蔽信号cxＮをアップサンプリング器３０と乗算器３１に供給する。
【００９９】
ステップＳ２９において、アップサンプリング器３０は、隠蔽信号生成器２９から供給される隠蔽信号cxＮをM倍にアップサンプリングし、アップサンプリングされた隠蔽信号cxＷをスイッチ３５に供給する。ここで、スイッチ３５は、アップサンプリング器３０と乗算器３６を接続しているので、アップサンプリング器３０からの隠蔽信号cxＷはスイッチ３５を介して乗算器３６に供給される。
【０１００】
ステップＳ３０において、乗算器３６は、スイッチ３５から供給される隠蔽信号cxＷに補間係数gｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）を乗算する。そして、乗算器３６は、乗算の結果得られる乗算信号を加算器１９に供給する。
【０１０１】
ステップＳ３１において、加算器１９は、上述した式（３）に示すように、スイッチ１８から供給されるオーディオ信号xｗ'と乗算器３６から供給される乗算信号を加算し、その結果得られる出力オーディオ信号xｏｕｔを出力する。
【０１０２】
ステップＳ３２において、乗算器３１は、隠蔽信号生成器２９から供給される隠蔽信号cxＮに補間係数hｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）を乗算し、乗算信号を加算器２４に供給する。
【０１０３】
ステップＳ３３において、加算器２４は、上述した式（６）により、乗算器２３から供給される乗算信号と、乗算器３１から供給される乗算信号を加算し、その結果得られる変形狭帯域信号xＮ''をスイッチ２５に供給する。論理積器３２から供給される演算値が1であるため、スイッチ２５は、加算器２４から供給される変形狭帯域信号xＮ''[0,…,L/M-1]をメモリ２６に供給する。
【０１０４】
そして、処理はステップＳ２１に進み、メモリ２６は、スイッチ２５から供給される変形狭帯域信号xＮ''を用いて、上述した式（８）により長期時間信号xPを更新し、処理を終了する。
【０１０５】
以上のように、統合エラーフラグerrFlagが0であり、エラー状態変数errStatusが0以外である場合、即ち、現在のフレームまで連続する復号エラーが発生していないフレームが３フレーム未満であり、現在のフレームにおいても復号エラーが発生していない場合、かつ、有声音フラグvuvFlagが1である場合、符号化パラメータPARに対応するオーディオ信号xｗ'と、アップサンプリングされた隠蔽信号cxＷに対応する乗算信号gｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）・cxＷとが加算されて、出力される。また、符号化パラメータPARに対応するダウンサンプリングされた乗算信号hｉ(ｅｒｒＳｔａｔｕｓ)'・xＮと、隠蔽信号cxＮに対応する乗算信号hｉ(ｅｒｒＳｔａｔｕｓ)・cxＮの加算結果である変形狭帯域信号xＮ''が、メモリ２６に保持される。即ち、ダウンサンプリングされた出力オーディオ信号xｏｕｔに対応する変形狭帯域信号xＮ''がメモリ２６に保持される。
【０１０６】
一方、ステップＳ２７でV/UV検出器２７から供給される有声音フラグvuvFlagが1ではないと判定された場合、即ち有声音フラグvuvFlagが0である場合、スイッチ３５は、極性操作器３４とスイッチ１５を接続する。また、論理積器３２は、二値変換器２０から供給される変数errBinaryが1であり、有声音フラグvuvFlagが0であるので、演算値として0をスイッチ１８およびスイッチ２５に供給する。
【０１０７】
これにより、スイッチ１８は、IMDCTｗ変換器１６から供給されるオーディオ信号xｗを加算器１９に供給する。ここで、乗算器３６は、アップサンプリング器３０に接続されていないので、加算器１９に何の信号も供給しない。従って、加算器１９は、スイッチ１８から供給されるオーディオ信号xｗを、そのまま出力オーディオ信号xｏｕｔとして出力する。また、スイッチ２５は、IMDCTＮ変換器２２から供給されるオーディオ信号xＮをメモリ２６に供給する。
【０１０８】
そして、ステップＳ２１において、メモリ２６は、スイッチ２５からのオーディオ信号xＮを用いて、上述した式（７）により、長期時間信号xPとして保持している直近のNフレーム分のオーディオ信号xＮを更新し、処理を終了する。
【０１０９】
以上のように、統合エラーフラグerrFlagが0であり、エラー状態変数errStatusが0以外である場合、即ち、現在のフレームまで連続する復号エラーが発生していないフレームが３フレーム未満であり、現在のフレームにおいても復号エラーが発生していない場合、かつ、有声音フラグvuvFlagが0である場合、符号化パラメータPARに対応するオーディオ信号xｗがそのまま出力される。また、符号化パラメータPARに対応するダウンサンプリングされたオーディオ信号xＮが、メモリ２６に保持される。
【０１１０】
一方、ステップＳ１２で符号化データＲＸが受信できなかったか、または、逆多重化の際にエラーが発生したと判定された場合、逆多重化器１１は、エラーフラグerrFlag０を0に設定してエラー制御器１３に供給する。そして、エラー制御器１３は、上述した式（１）により、統合エラーフラグerrFlagを1に設定し、処理をステップＳ３４に進める。
【０１１１】
また、ステップＳ１４で符号化パラメータPARを分解する際にエラーが発生したと判定された場合、パラメータ解釈器１２は、エラーフラグerrFlag１を0に設定してエラー制御器１３に供給する。そして、エラー制御器１３は、上述した式（１）により、統合エラーフラグerrFlagを1に設定し、処理をステップＳ３４に進める。
【０１１２】
ステップＳ３４において、エラー制御器１３は、エラー状態変数errStatusが0以下であるかどうかを判定する。ステップＳ３４でエラー状態変数errStatusが0以下であると判定された場合、処理はステップＳ３５に進む。
【０１１３】
統合エラーフラグerrFlagが1であるので、ステップ３５において、エラー制御器１３は、エラー状態変数errStatusを1に設定し、スイッチ１５と二値変換器２０に供給する。これにより、二値変換器２０は、変数errBinaryとして1を論理積器３２に供給する。
【０１１４】
ステップＳ３６において、V/UV検出器２７は、メモリ２６から長期時間信号xPを読み出し、長期時間信号xPを分析して、長期時間信号xPに対応する音声が、有声音（V）であるか、または、無声音(UV)であるかを検出する。
【０１１５】
ステップＳ３７において、V/UV検出器２７は、長期時間信号xPに対応する音声が有声音であるかどうかを判定する。ステップＳ３７で有声音であると判定された場合、ステップＳ３８において、V/UV検出器２７は、有声音フラグvuvFlagを1に設定し、ピッチ・利得抽出器２８、論理積器３２、およびスイッチ３５に供給する。
【０１１６】
これにより、論理積器３２は、二値変換器２０からの変数errBinaryとしての1と、V/UV検出器２７からの有声音フラグvuvFlagとしての1との論理積の演算値として1を、スイッチ１８およびスイッチ２５に供給する。その結果、スイッチ１８は、乗算器１７と加算器１９を接続し、スイッチ２５は、加算器２４とメモリ２６を接続する。また、有声音フラグvuvFlagが1であるので、スイッチ３５は、アップサンプリング器３０と乗算器３６を接続する。
【０１１７】
ステップＳ３９において、ピッチ・利得抽出器２８は、メモリ２６から長期時間信号xPを読み出し、長期時間信号xPからピッチ周期pitchおよびピッチ利得pch_gを抽出する。そして、ピッチ・利得抽出器２８は、ピッチ周期pitchおよびピッチ利得pch_gを隠蔽信号生成器２９に供給する。
【０１１８】
ステップＳ４０において、隠蔽信号生成器２９は、メモリ２６から長期時間信号xPを読み出し、ピッチ・利得抽出器２８からのピッチ周期pitchおよびピッチ利得pch_gに基づいて、上述した式（９）により、長期時間信号xＰから隠蔽信号cxＮを生成する。隠蔽信号生成器２９は、隠蔽信号cxＮをアップサンプリング器３０と乗算器３１に供給する。
【０１１９】
ステップＳ４１において、アップサンプリング器３０は、隠蔽信号生成器２９から供給される隠蔽信号cxＮをM倍にアップサンプリングし、アップサンプリングされた隠蔽信号cxＷをスイッチ３５に供給する。
【０１２０】
ステップＳ４２において、スイッチ１５は、エラー制御器１３から供給されるエラー状態変数errStatusに基づいて、スイッチ３５とIMDCTｗ変換器１６を接続することにより、スペクトル信号XＷをクリアする。即ち、スイッチ１５は、スイッチ３５とIMDCTｗ変換器１６を接続するが、上述したようにスイッチ３５は、アップサンプリング器３０と乗算器３６を接続し、極性操作器３４とスイッチ１５の接続を切断する。従って、スイッチ１５は、変形スペクトル信号Xｗ’として0信号を、IMDCTｗ変換器１６および低域スペクトル抽出器２１に出力する。
【０１２１】
これにより、低域スペクトル抽出器２１は、変形スペクトル信号Xｗ’としての0信号の低域成分である0信号を、低域スペクトル信号XＷ(0≦i≦L/M-1)として抽出する。そして、低域スペクトル抽出器２１は、上述した式（４）により、抽出された低域スペクトル信号XＷに所定の重み係数wｉを掛けることで狭帯域スペクトル信号XＮ[i](0≦i≦L/M-1)として0信号を生成し、IMDCTＮ変換器２２に供給する。
【０１２２】
ステップＳ４３において、IMDCTｗ変換器１６は、スイッチ１５から供給される変形スペクトル信号Xｗ’としての0信号に対して逆MDCT変換を行い、オーディオ信号xｗを復元する。IMDCTｗ変換器１６は、復元されたオーディオ信号xｗを乗算器１７に供給するとともに、スイッチ１８に供給する。
【０１２３】
ステップＳ４４において、IMDCTＮ変換器２２は、低域スペクトル抽出部２１から供給される狭帯域スペクトル信号XＮとしての0信号に対して逆MDCT変換を行うことにより、オーディオ信号xＮを生成する。IMDCTＮ変換器２２は、オーディオ信号xＮを乗算器２３およびスイッチ２５に供給する。
【０１２４】
そして、処理は図６のステップＳ３０に進み、以降の処理が繰り返される。その結果、アップサンプリングされた隠蔽信号cxＷに補間係数gｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）を乗算した結果得られる乗算信号gｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）・cxＷが、乗算器１７から出力されるオーディオ信号xｗ'に加算され、出力オーディオ信号xｏｕｔとして出力される。また、隠蔽信号cxＮに補間係数hｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）を乗算した結果得られる乗算信号が、乗算器２３から出力される乗算信号xＮ'に加算されて、変形狭帯域信号xＮ''としてメモリ２６に供給され、長期時間信号xPが更新される。
【０１２５】
以上のように、統合エラーフラグerrFlagが1であり、エラー状態変数errStatusが0以下である場合、即ち、直前のフレームで復号エラーが発生しておらず、現在のフレームで復号エラーが発生した場合、かつ、有声音フラグvuvFlagが1である場合、アップサンプリングされた隠蔽信号cxＷに対応する乗算信号gｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）・cxＷにオーディオ信号xｗ'が加算されて出力される。また、隠蔽信号cxＮに対応する乗算信号hｉ(ｅｒｒＳｔａｔｕｓ)・cxＮが乗算信号xＮ'と加算され、変形狭帯域信号xＮ''としてメモリ２６に保持される。即ち、ダウンサンプリングされた出力オーディオ信号xｏｕｔに対応する変形狭帯域信号xＮ''がメモリ２６に保持される。
【０１２６】
一方、ステップＳ３７で無声音であると判定された場合、ステップＳ４５において、V/UV検出器２７は、有声音フラグvuvFlagを0に設定し、ピッチ・利得抽出器２８、論理積器３２、およびスイッチ３５に供給する。
【０１２７】
これにより、論理積器３２は、二値変換器２０からの変数errBinaryとしての1と、V/UV検出器２７からの有声音フラグvuvFlagとしての0との論理積の演算値として0を、スイッチ１８およびスイッチ２５に供給する。その結果、スイッチ１８は、IMDCTＷ１６と加算器１９を接続し、スイッチ２５は、IMDCTＮ２２とメモリ２６を接続する。また、有声音フラグvuvFlagが0であるので、スイッチ３５は、極性操作器３４とスイッチ１５とを接続する。
【０１２８】
ステップＳ４６において、極性操作器３４は、メモリ３３に記憶されている、直近のエラー状態変数errStatusが0である場合のフレームのスペクトル信号XＷを、スペクトル信号XＷ（Ｐ）として読み出し、上述した式（１０）により、スペクトル信号XＷ（Ｐ）の極性を操作する。極性操作器３４は、その結果得られる変形スペクトル信号Xｗ’をスイッチ３５に供給する。上述したように、スイッチ３５は、極性操作器３４とスイッチ１５を接続するので、変形スペクトル信号Xｗ’は、スイッチ１５に供給される。そして、エラー状態変数errStatusが1であるので、スイッチ１５は、スイッチ３５から供給される変形スペクトル信号Xｗ’をIMDCTＷ変換器１６に供給する。
【０１２９】
ステップＳ４７において、IMDCTＷ変換器１６は、変形スペクトル信号Xｗ’に対して逆MDCT変換を行い、オーディオ信号xｗを復元する。IMDCTｗ変換器１６は、復元されたオーディオ信号xｗを乗算器１７に供給するとともに、スイッチ１８に供給する。そして、上述したように、スイッチ１８は、IMDCTＷ変換器１６と加算器１９を接続するので、オーディオ信号xｗは加算器１９に供給される。また、上述したように、スイッチ３５は、極性操作器３４とスイッチ１５を接続し、アップサンプリング器３０と乗算器３６の接続を切断するので、加算器１９には乗算器３６からゼロ信号が供給される。従って、加算器１９は、オーディオ信号xｗをそのまま出力オーディオ信号xｏｕｔとして出力する。
【０１３０】
ステップＳ４８において、低域スペクトル抽出器２１は、スイッチ１５から供給される変形スペクトル信号Xｗ’の低域成分を、低域スペクトル信号XＷとして抽出する。そして、低域スペクトル抽出器２１は、上述した式（４）により、抽出された低域スペクトル信号XＷに所定の重み係数wｉを掛けることで狭帯域スペクトル信号XＮを生成し、IMDCTＮ変換器２２に供給する。
【０１３１】
ステップＳ４９において、IMDCTＮ変換器２２は、低域スペクトル抽出部２１から供給される狭帯域スペクトル信号XＮに対して逆MDCT変換を行うことにより、ダウンサンプリングされたオーディオ信号xＮを生成する。IMDCTＮ変換器２２は、そのオーディオ信号xＮを乗算器２３およびスイッチ２５に供給する。上述したように、スイッチ２５は、IMDCTＮ変換器２２とメモリ２６を接続するので、メモリ２６には、オーディオ信号xＮがそのまま供給される。
【０１３２】
そして、処理は、図６のステップＳ２１に進み、上述したように、メモリ２６は、オーディオ信号xＮを用いて、上述した式（７）により長期時間信号xPを更新し、処理を終了する。
【０１３３】
以上のように、統合エラーフラグerrFlagが1であり、エラー状態変数errStatusが0以下である場合、即ち、直前のフレームで復号エラーが発生しておらず、現在のフレームで復号エラーが発生した場合、かつ、有声音フラグvuvFlagが0である場合、直近の復号エラーが発生していないフレームのスペクトル信号XＷの極性を操作して逆MDCT変換した結果得られるオーディオ信号xｗが出力される。これにより、違和感の少ない出力オーディオ信号xｏｕｔを出力することができる。また、前の復号エラーが発生していないフレームのスペクトル信号XＷの極性を操作した後、低域成分を抽出して逆MDCT変換した結果得られるダウンサンプリングされたオーディオ信号xＮが、メモリ２６に保持される。
【０１３４】
一方、ステップＳ３４でエラー状態変数errStatusが0以下ではないと判定された場合、ステップＳ５０において、エラー制御器１３は、エラー状態変数errStatusが最大値Ｓであるかどうかを判定する。
【０１３５】
ステップＳ５０でエラー状態変数errStatusが最大値Ｓではないと判定した場合、ステップＳ５１において、エラー制御器１３は、エラー状態変数errStatusを1だけインクリメントし、スイッチ１５と二値変換器２０に供給する。そして、処理はステップＳ５２に進む。
【０１３６】
一方、ステップＳ５０でエラー状態変数errStatusが最大値Ｓであると判定した場合、エラー制御器１３は、エラー状態変数errStatusを最大値Ｓのままにし、スイッチ１５と二値変換器２０に供給する。そして、処理はステップＳ５２に進む。
【０１３７】
ステップＳ５２において、エラー制御器１３は、有声音フラグvuvFlagが1であるかどうかを判定し、有声音フラグvuvFlagが1であると判定した場合、処理はステップＳ４０に進む。
【０１３８】
即ち、統合エラーフラグerrFlagが1であり、エラー状態変数errStatusが0より大きい場合、即ち、直前のフレームおよび現在のフレームにおいて連続して復号エラーが発生した場合、かつ、有声音フラグvuvFlagが1である場合、エラー状態変数errStatusが0以下である場合と同様に、アップサンプリングされた隠蔽信号cxＷに対応する乗算信号gｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）・cxＷにオーディオ信号xｗ'が加算されて出力される。また、隠蔽信号cxＮに対応する乗算信号hｉ(ｅｒｒＳｔａｔｕｓ)・cxＮが乗算信号xＮ'と加算され、変形狭帯域信号xＮ''としてメモリ２６に保持される。
【０１３９】
一方、ステップＳ５２で有声音フラグvuvFlagが1ではないと判定された場合、処理はステップＳ４６に進む。
【０１４０】
即ち、統合エラーフラグerrFlagが1であり、エラー状態変数errStatusが0より大きい場合、即ち、直前のフレームおよび現在のフレームにおいて連続して復号エラーが発生した場合、かつ、有声音フラグvuvFlagが0である場合、エラー状態変数errStatusが0以下である場合と同様に、直近の復号エラーが発生していないフレームのスペクトル信号XＷの極性を操作して逆MDCT変換した結果得られるオーディオ信号xｗが出力される。また、前の復号エラーが発生していないフレームのスペクトル信号XＷの極性を操作した後、低域成分を抽出して逆MDCT変換した結果得られるダウンサンプリングされたオーディオ信号xＮが、メモリ２６に保持される。
【０１４１】
なお、図５および図６の復号処理では、説明の便宜上、スイッチ１５，１８，２５，３５により選択されない信号の生成に関する処理については適宜省略している。本実施の形態では、スイッチ１５，１８，２５，および３５により選択される信号だけでなく、選択されない信号も生成されるようにしているが、スイッチ１５，１８，２５，および３５により選択される信号だけが生成されるようにしてもよい。
【０１４２】
[復号結果の例]
図７は、IMDCTｗ変換器１６により復元されるオーディオ信号xｗの例を示す図である。
【０１４３】
なお、図７の例では、サンプル（Ｅ）からサンプル（Ｆ）までの区間が、統合エラーフラグerrFlagが1であり、エラー状態変数errStatusが0以下である区間である。また、図７の例では、有声音フラグが1に設定されている。
【０１４４】
この場合、図７に示すように、サンプル（Ｅ）からサンプル（Ｆ）までの区間のスペクトル信号XＷは、スイッチ１８によりクリアされるので、IMDCTｗ変換器１６により復元されるオーディオ信号xｗは略0信号である。
【０１４５】
図８は、隠蔽信号生成器２９により生成されるサンプル（Ｅ）からサンプル（Ｆ）までの区間に対応する隠蔽信号の例を示す図である。
【０１４６】
図８に示すように、隠蔽信号生成器２９は、長期時間信号xＰから、オーディオ信号xｗのサンプリング周波数に比べて1/M（図８の例ではM=4）倍にダウンサンプリングされた信号を隠蔽信号cxＮとして生成する。そして、アップサンプリング器３０は、隠蔽信号cxＮのサンプリング周波数をM倍にアップサンプリングし、アップサンプリングされた隠蔽信号cxＷのサンプリング周波数をオーディオ信号xｗの周波数と同一にする。
【０１４７】
また、図８に示すように、統合エラーフラグerrFlagが1である、サンプル（Ｅ）からサンプル（Ｆ）までの区間に対応するサンプル（Ｅ）’からサンプル（Ｆ）’までの区間以降も、統合エラーフラグerrFlagとして1が3回以上連続するまで、隠蔽信号cxＮが生成される。
【０１４８】
図９は、図７のオーディオ信号xｗを図８の隠蔽信号cxＮを用いて隠蔽した結果得られる出力オーディオ信号xｏｕｔの例を示す図である。
【０１４９】
図９に示すように、統合エラーフラグerrFlagおよびエラー状態変数errStatusが0である、サンプル（Ｅ）までの出力オーディオ信号xｏｕｔは、図７のオーディオ信号xｗそのものとなる。また、サンプル（Ｅ）からサンプル（Ｆ）までの区間の出力オーディオ信号xｏｕｔは、アップサンプリングされた図８のサンプル（Ｅ）’からサンプル（Ｆ）’までの区間の隠蔽信号cxＷに対応する乗算信号gｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）・cxＷとなる。
【０１５０】
さらに、サンプル（Ｆ）以降の、統合エラーフラグerrFlagとして1が3回以上連続するまでの区間の出力オーディオ信号xｏｕｔは、図７のオーディオ信号xｗに対応するオーディオ信号xｗ'と、アップサンプリングされた図８のサンプル（Ｆ）'以降の隠蔽信号cxＷに対応する乗算信号gｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）・cxＷとが加算された信号となる。即ち、出力オーディオ信号xｏｕｔは、サンプル（Ｆ）において、アップサンプリングされた隠蔽信号cxＷに対応する乗算信号gｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）・cxＷとオーディオ信号xｗが滑らかに接続されるように、クロスフェードしている。
【０１５１】
以上のように、復号装置１０は、スペクトル信号XＷまたは変形スペクトル信号Xｗ’の一部である低域成分を逆MDCT変換することにより、オーディオ信号xｗをダウンサンプリングし、そのオーディオ信号xｗに基づいて隠蔽信号を生成する。従って、ダウンサンプリングに必要な演算量が少なくて済む。
【０１５２】
また、復号装置１０は、ダウンサンプリングされたオーディオ信号xＮまたは変形狭帯域信号xＮ''を、隠蔽信号を生成するためにメモリ２６に保持するので、隠蔽信号を生成するために必要なメモリ２６のサイズを比較的小さくすることができる。
【０１５３】
＜第２実施の形態＞
[復号装置の第２実施の形態の構成例]
図１０は、本技術を適用した復号装置の第２実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【０１５４】
図１０に示す構成のうち、図１の構成と同じ構成には同じ符号を付してある。重複する説明については適宜省略する。
【０１５５】
図１０の復号装置５０の構成は、主に、逆多重化器１１とエラー制御器１３の代わりに、逆多重化器５１、エラーカウンタ制御器５２、メモリ５３、スイッチ５４、およびエラー制御器５５が設けられている点が図１の構成と異なる。
【０１５６】
復号装置５０には、所定のフレームのオーディオ信号の符号化パラメータPARのビットストリームＢＳと、そのフレームより後のＮフレーム分のオーディオ信号の符号化パラメータPARのビットストリームである冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）からなる符号化データＲＸを復号する。
【０１５７】
具体的には、復号装置５０の逆多重化器５１は、受信部として機能し、外部の符号化装置から伝送路を介して伝送されてくる符号化データＲＸを受信する。逆多重化器５１は、受信された符号化データＲＸからビットストリームＢＳと冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）を逆多重化する。また、逆多重化器５１は、符号化データＲＸが受信でき、かつ、逆多重化の際にエラーが発生していないかどうかを判定する。
【０１５８】
逆多重化器５１は、符号化データＲＸが受信できなかったか、または、逆多重化の際にエラーが発生したと判定した場合、エラーフラグerrFlag０を1に設定する。一方、逆多重化器５１は、符号化データＲＸが受信でき、かつ、逆多重化の際にエラーが発生していないと判定した場合、エラーフラグerrFlag０を0に設定する。そして、逆多重化器５１は、逆多重化の結果得られるビットストリームＢＳをスイッチ５４に供給し、冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）をメモリ５３に供給する。逆多重化器５１は、エラーフラグerrFlag０をエラーカウンタ制御器５２に供給する。
【０１５９】
エラーカウンタ制御器５２は、逆多重化器５１から供給されるエラーフラグerrFlag０とパラメータ解釈器１２から供給されるエラーフラグerrFlag１に基づいて、エラーカウンタCNTを設定する。具体的には、エラーカウンタ制御器５２は、エラーフラグerrFlag０およびエラーフラグerrFlag１が0である場合、エラーカウンタCNTを0に設定する。一方、エラーカウンタ制御器５２は、エラーフラグerrFlag０またはエラーフラグerrFlag１が1である場合、エラーカウンタCNTを1だけインクリメントする。エラーカウンタ制御器５２は、エラーカウンタCNTを、メモリ５３およびスイッチ５４に供給する。
【０１６０】
また、エラーカウンタ制御器５２は、エラーカウンタCNTがN以下である場合、統合エラーフラグerrFlagを0に設定し、エラーカウンタCNTがNより大きい場合、統合エラーフラグerrFlagを1に設定する。エラーカウンタ制御器５２は、統合エラーフラグerrFlagをエラー制御器５５に供給する。
【０１６１】
メモリ５３は、エラーカウンタ制御器５２から供給されるエラーカウンタCNTが0である場合、逆多重化器５１から供給される冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）を記憶する。また、メモリ５３は、エラーカウンタCNTが1以上N以下である場合、記憶している現在の復号対象のフレームよりCNTフレーム前のフレームのビットストリームＢＳに対応する冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）のうちの、現在の復号対象のフレームの冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）(-cnt)を読み出す。メモリ５３は、読み出された冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）(-cnt)をスイッチ５４に供給する。
【０１６２】
スイッチ５４は、エラーカウンタ制御器５２から供給されるエラーカウンタCNTに基づいて、逆多重化器５１から供給されるビットストリームＢＳまたはメモリ５３から供給される冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）(-cnt)を選択し、パラメータ解釈器１２に供給する。
【０１６３】
具体的には、スイッチ５４は、エラーカウンタCNTが0である場合、ビットストリームＢＳをパラメータ解釈器１２に供給し、エラーカウンタCNTが0ではない場合、冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）(-cnt)をパラメータ解釈器１２に供給する。
【０１６４】
エラー制御器５５は、エラーカウンタ制御器５２から供給される統合エラーフラグerrFlagに基づいて、図１のエラー制御器１３と同様に、エラー状態変数errStatusを設定し、エラー状態変数errStatusをスイッチ１５と二値変換器２０に供給する。
【０１６５】
[符号化データとオーディオ信号の説明]
図１１は、符号化装置から伝送されてくる符号化データＲＸと、その符号化データの復号結果であるオーディオ信号を説明する図である。
【０１６６】
図１１の例では、Ｎは２であり、復号装置５０に伝送されてくる各フレームの符号化データＲＸは、そのフレームのビットストリームＢＳと、そのフレームより１フレーム後および２フレーム後の冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）により構成される。例えば、n-1フレーム目の符号化データＲＸは、n-1フレーム目のビットストリームＢＳであるData[n-1]、n-1フレームより1フレーム後のnフレーム目の冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）であるrData[n]、および2フレーム後のn+1フレーム目の冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）であるrData[n+1]からなる。
【０１６７】
この場合、例えば、nフレーム目以降のフレームで復号エラーが発生すると、nフレーム目の復号時にエラーカウンタCNTは1となり、復号エラーが発生していないn-1フレーム目のData[n-1]とともに符号化データＲＸに含まれるnフレーム目のrData[n]が、メモリ５３から読み出される。そして、nフレーム目の復号結果は、読み出されたnフレーム目のrData[n]を復号することにより生成される。
【０１６８】
また、n+1フレーム目の復号時には、エラーカウンタCNTは2となり、エラーが発生していないn-1フレーム目のData[n-1]とともに符号化データＲＸに含まれるn+1フレーム目のrData[n+1]が、メモリ５３から読み出される。そして、n+1フレーム目の復号結果は、読み出されたn+1フレーム目のrData[n+1]を復号することにより生成される。
【０１６９】
一方、n+2フレーム目の復号時には、エラーカウンタCNTは3となり、Nである2より大きい。即ち、n+2フレーム目の冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）は、n-1フレーム目の符号化データＲＸに含まれていない。従って、n+2フレーム目の復号結果は、隠蔽信号cxＮなどを用いて生成される。
【０１７０】
[復号装置の処理の説明]
図１０の復号装置５０の復号処理は、図５のステップＳ１１乃至Ｓ１４の処理の代わりに復号前処理が行われる点を除いて図５および図６の復号処理と同様であるので、以下では復号前処理についてのみ説明する。
【０１７１】
図１２は、図１０の復号装置５０による復号前処理を説明するフローチャートである。この復号前処理は、例えば、外部の符号化装置から伝送路を介してフレーム単位の符号化データＲＸが伝送されてきたとき、開始される。
【０１７２】
図１２のステップＳ７０において、復号装置５０の逆多重化器５１は、外部の符号化装置から伝送路を介して伝送されてくる符号化データＲＸを受信し、その符号化データＲＸからビットストリームＢＳと冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）を逆多重化する。そして、逆多重化器５１は、逆多重化の結果得られるビットストリームＢＳをスイッチ５４に供給し、冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）をメモリ５３に供給する。
【０１７３】
ステップＳ７１において、逆多重化器５１は、符号化データＲＸが受信でき、かつ、逆多重化の際にエラーが発生していないかどうかを判定する。
【０１７４】
ステップＳ７１で符号化データＲＸが受信でき、かつ、逆多重化の際にエラーが発生していないと判定した場合、逆多重化器５１は、エラーフラグerrFlag０を0に設定してエラーカウンタ制御器５２に供給する。
【０１７５】
そして、ステップＳ７２において、エラーカウンタ制御器５２は、エラーカウンタCNTを0に設定し、スイッチ５４に供給する。スイッチ５４は、逆多重化器５１から供給されるビットストリームＢＳをパラメータ解釈器１２に供給する。
【０１７６】
ステップＳ７３において、パラメータ解釈器１２は、スイッチ５４から供給されるビットストリームＢＳから符号化パラメータPARを分解し、逆量子化器１４に供給する。
【０１７７】
ステップＳ７４において、パラメータ解釈器１２は、符号化パラメータPARを分解する際にエラーが発生していないかどうかを判定する。ステップＳ７４でエラーが発生していないと判定された場合、パラメータ解釈器１２は、エラーフラグerrFlag１を0に設定し、エラーカウンタ制御器５２に供給する。エラーカウンタ制御器５２は、エラーカウンタCNTをステップＳ７２の処理前の値に変更する。
【０１７８】
そして、ステップＳ７５において、メモリ５３は、逆多重化器５１から供給される冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）を記憶し、処理をステップＳ８０に進める。
【０１７９】
一方、ステップＳ７１で符号化データＲＸが受信できなかったか、または、逆多重化の際にエラーが発生したと判定された場合、逆多重化器５１は、エラーフラグerrFlag０を1に設定する。そして、逆多重化器５１は、そのエラーフラグerrFlag０をエラーカウンタ制御器５２に供給し、処理をステップＳ７６に進める。
【０１８０】
また、ステップＳ７４でエラーが発生したと判定された場合、パラメータ解釈器１２は、エラーフラグerrFlag１を1に設定し、そのエラーフラグerrFlag１をエラーカウンタ制御器５２に供給する。そして、処理はステップＳ７６に進む。
【０１８１】
ステップＳ７６において、エラー制御器５５は、エラーカウンタCNTを1だけインクリメントし、メモリ５３およびスイッチ５４に供給する。
【０１８２】
ステップＳ７７において、メモリ５３は、エラーカウンタCNTがＮ以下であるかどうかを判定する。ステップＳ７７でエラーカウンタCNTがＮ以下であると判定された場合、処理はステップＳ７８に進む。
【０１８３】
ステップＳ７８において、メモリ５３は、記憶している現在の復号対象のフレームよりCNTフレーム前のフレームのビットストリームＢＳに対応する冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）のうちの、現在の復号対象のフレームの冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）(-cnt)を読み出す。メモリ５３は、読み出された冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）(-cnt)をスイッチ５４に供給する。そして、スイッチ５４は、冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）(-cnt)を、ビットストリームＢＳとしてパラメータ解釈器１２に供給する。
【０１８４】
ステップＳ７９において、パラメータ解釈器１２は、スイッチ５４から供給されるビットストリームＢＳから符号化パラメータPARを分解し、逆量子化器１４に供給して、処理をステップＳ８０に進める。
【０１８５】
ステップＳ８０において、エラーカウンタ制御器５２は、統合エラーフラグerrFlagを0に設定し、エラー制御器５５に供給して、処理は終了する。この後、図５のステップＳ１５以降の処理が行われる。
【０１８６】
一方、ステップＳ７７でエラーカウンタCNTがＮより大きいと判定された場合、処理はステップＳ８１に進む。ステップＳ８１において、エラーカウンタ制御器５２は、統合エラーフラグerrFlagを1に設定し、エラー制御器５５に供給する。そして、処理は終了し、この後、図５のステップＳ３４以降の処理が行われる。
【０１８７】
なお、本実施の形態におけるメモリは、リングバッファ構造を有するようにしてもよい。この場合、更新時の演算量を削減することができる。
【０１８８】
[本技術を適用したコンピュータの説明]
次に、上述した一連の処理は、ハードウェアにより行うこともできるし、ソフトウェアにより行うこともできる。一連の処理をソフトウェアによって行う場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、汎用のコンピュータ等にインストールされる。
【０１８９】
そこで、図１３は、上述した一連の処理を実行するプログラムがインストールされるコンピュータの一実施の形態の構成例を示している。
【０１９０】
プログラムは、コンピュータに内蔵されている記録媒体としての記憶部２０８やROM（Read Only Memory）２０２に予め記録しておくことができる。
【０１９１】
あるいはまた、プログラムは、リムーバブルメディア２１１に格納（記録）しておくことができる。このようなリムーバブルメディア２１１は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することができる。ここで、リムーバブルメディア２１１としては、例えば、フレキシブルディスク、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)，MO(Magneto Optical)ディスク，DVD(Digital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリ等がある。
【０１９２】
なお、プログラムは、上述したようなリムーバブルメディア２１１からドライブ２１０を介してコンピュータにインストールする他、通信網や放送網を介して、コンピュータにダウンロードし、内蔵する記憶部２０８にインストールすることができる。すなわち、プログラムは、例えば、ダウンロードサイトから、ディジタル衛星放送用の人工衛星を介して、コンピュータに無線で転送したり、LAN(Local Area Network)、インターネットといったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送することができる。
【０１９３】
コンピュータは、CPU(Central Processing Unit)２０１を内蔵しており、CPU２０１には、バス２０４を介して、入出力インタフェース２０５が接続されている。
【０１９４】
CPU２０１は、入出力インタフェース２０５を介して、ユーザによって、入力部２０６が操作等されることにより指令が入力されると、それに従って、ROM２０２に格納されているプログラムを実行する。あるいは、CPU２０１は、記憶部２０８に格納されたプログラムを、RAM(Random Access Memory)２０３にロードして実行する。
【０１９５】
これにより、CPU２０１は、上述したフローチャートにしたがった処理、あるいは上述したブロック図の構成により行われる処理を行う。そして、CPU２０１は、その処理結果を、必要に応じて、例えば、入出力インタフェース２０５を介して、出力部２０７から出力、あるいは、通信部２０９から送信、さらには、記憶部２０８に記録等させる。
【０１９６】
なお、入力部２０６は、キーボードや、マウス、マイク等で構成される。また、出力部２０７は、LCD(Liquid Crystal Display)やスピーカ等で構成される。
【０１９７】
ここで、本明細書において、コンピュータがプログラムに従って行う処理は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に行われる必要はない。すなわち、コンピュータがプログラムに従って行う処理は、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）も含む。
【０１９８】
また、プログラムは、１のコンピュータ（プロセッサ）により処理されるものであっても良いし、複数のコンピュータによって分散処理されるものであっても良い。さらに、プログラムは、遠方のコンピュータに転送されて実行されるものであっても良い。
【０１９９】
本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【０２００】
なお、本技術は、以下のような構成もとることができる。
（１）
フレーム単位のオーディオ信号のスペクトルの一部を部分スペクトルとして抽出するスペクトル抽出部と、
前記スペクトル抽出部により抽出された前記部分スペクトルを逆直交変換する部分逆直交変換部と、
前記部分逆直交変換部による逆直交変換の結果得られる部分オーディオ信号に基づいて、前記オーディオ信号の第１の代替信号を生成する第１の代替信号生成部と
を備える信号処理装置。
（２）
前記第１の代替信号生成部は、複数フレームの前記部分オーディオ信号に基づいて前記第１の代替信号を生成する
前記（１）に記載の信号処理装置。
（３）
前記部分オーディオ信号に基づいて、前記オーディオ信号に対応する音声が有声音であるかどうかを判定する判定部と、
前記判定部により前記オーディオ信号に対応する音声が有声音であると判定された場合、前記部分オーディオ信号に基づいて、前記オーディオ信号のピッチ周期とピッチ利得を抽出するピッチ抽出部と
をさらに備え、
前記第１の代替信号生成部は、前記ピッチ抽出部により抽出された前記ピッチ周期と前記ピッチ利得に基づいて、前記部分オーディオ信号から前記第１の代替信号を生成する
前記（１）または(２)に記載の信号処理装置。
（４）
前記第１の代替信号生成部は、所定のフレームより前記ピッチ周期前の１フレーム分の前記部分オーディオ信号と前記ピッチ利得とに基づいて、前記所定のフレームの前記第１の代替信号を生成する
前記（３）に記載の信号処理装置。
（５）
前記スペクトル抽出部は、前記オーディオ信号のスペクトルの低域成分を前記部分スペクトルとして抽出する
前記（１）乃至（４）のいずれかに記載の信号処理装置。
（６）
前記スペクトル抽出部は、前記部分スペクトルのうちの高域のスペクトルを周波数が高いほど減衰させ、
前記部分逆直交変換部は、前記スペクトル抽出部により減衰された前記部分スペクトルを逆直交変換する
前記（１）乃至（５）のいずれかに記載の信号処理装置。
（７）
所定のフレームの直近のエラーが発生していないフレームの前記オーディオ信号のスペクトルを用いて、前記所定のフレームのオーディオ信号の第２の代替信号を生成する第２の代替信号生成部と、
前記所定のフレームのオーディオ信号のスペクトルにエラーが発生しており、前記所定のフレームのオーディオ信号に対応する音声が有声音である場合、前記第１の代替信号を前記所定のフレームのオーディオ信号として出力し、前記所定のフレームのオーディオ信号のスペクトルにエラーが発生しており、前記所定のフレームのオーディオ信号に対応する音声が無声音である場合、前記所定のフレームの前記第２の代替信号を前記所定のフレームのオーディオ信号として出力する出力部と
をさらに備える
前記（１）乃至（６）のいずれかに記載の信号処理装置。
（８）
複数フレームの前記部分オーディオ信号を記憶する記憶部
をさらに備え、
前記記憶部は、前記所定のフレームのオーディオ信号のスペクトルにエラーが発生しており、前記所定のフレームのオーディオ信号に対応する音声が無声音である場合、前記代替信号生成部により生成された前記所定のフレームの前記第２の代替信号のスペクトルの一部のオーディオ信号を前記所定のフレームの前記部分オーディオ信号として記憶し、
前記第１の代替信号生成部は、前記記憶部に記憶される前記複数フレームの前記部分オーディオ信号に基づいて、前記第１の代替信号を生成する
前記（７）に記載の信号処理装置。
（９）
複数フレームの前記部分オーディオ信号を記憶する記憶部
をさらに備え、
前記記憶部は、所定のフレームのオーディオ信号のスペクトルにエラーが発生しており、前記所定のフレームのオーディオ信号に対応する音声が有声音である場合、前記第１の代替信号のスペクトルの一部のオーディオ信号を前記所定のフレームの前記部分オーディオ信号として記憶し、
前記第１の代替信号生成部は、前記記憶部に記憶される前記複数フレームの前記部分オーディオ信号に基づいて、前記第１の代替信号を生成する
前記（１）乃至（７）のいずれかに記載の信号処理装置。
（１０）
所定のフレームの前記オーディオ信号のスペクトルを本スペクトルとして受信するとともに、そのフレームより後のフレームの前記オーディオ信号のスペクトルを冗長スペクトルとして受信する受信部
をさらに備え、
前記スペクトル抽出部は、前記本スペクトルにエラーが発生している場合、前記冗長スペクトルの一部を前記部分スペクトルとして抽出する
前記（１）乃至（９）のいずれかに記載の信号処理装置。
（１１）
信号処理装置が、
フレーム単位のオーディオ信号のスペクトルの一部を部分スペクトルとして抽出するスペクトル抽出ステップと、
前記スペクトル抽出ステップの処理により抽出された前記部分スペクトルを逆直交変換する部分逆直交変換ステップと、
前記部分逆直交変換ステップの処理による逆直交変換の結果得られる部分オーディオ信号に基づいて、前記オーディオ信号の第１の代替信号を生成する第１の代替信号生成ステップと
信号処理方法。
（１２）
コンピュータに、
フレーム単位のオーディオ信号のスペクトルの一部を部分スペクトルとして抽出するスペクトル抽出ステップと、
前記スペクトル抽出ステップの処理により抽出された前記部分スペクトルを逆直交変換する部分逆直交変換ステップと、
前記部分逆直交変換ステップの処理による逆直交変換の結果得られる部分オーディオ信号に基づいて、前記オーディオ信号の第１の代替信号を生成する第１の代替信号生成ステップと
を含む処理を実行させるためのプログラム。
【符号の説明】
【０２０１】
１０ 復号装置, １６ IMDCTＷ変換器， ２１ 低域スペクトル抽出器， ２２ IMDCTＮ変換器， ２６ メモリ， ２７ V/UV検出器， ２８ ピッチ・利得抽出器， ２９ 隠蔽信号生成器， ３４ 極性操作器， ３５ スイッチ， ５０ 復号装置， ５１ 逆多重化器
【技術分野】
【０００１】
本技術は、信号処理装置、信号処理方法、およびプログラムに関し、特に、オーディオ信号の代替信号を低演算量で生成することができるようにした信号処理装置、信号処理方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
オーディオ信号を符号化する符号化装置は、オーディオ信号を直交変換してスペクトル信号を生成し、そのスペクトル信号を量子化して符号化することにより、符号化データを生成する。このような符号化データを復号する復号装置は、伝送路のエラーなどにより正確に符号化データを受信できなかった場合、そのエラーを隠蔽するために代替信号を生成する必要があるが（例えば、特許文献１参照）、代替信号の生成は難しい。
【０００３】
代替信号を生成する方法としては、過去に復号されたオーディオ信号のピッチ周期やピッチ利得を検出し、そのピッチ周期やピッチ利得に応じたオーディオ信号を代替信号として生成する方法が考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許４６０３０９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した方法では、特にサンプリング周波数の高いオーディオ信号の符号化データを復号する復号装置において、ピッチ周期やピッチ利得を検出するために、多くの演算量が必要とされる。
【０００６】
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、オーディオ信号の代替信号を低演算量で生成することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本技術の一側面の信号処理装置は、フレーム単位のオーディオ信号のスペクトルの一部を部分スペクトルとして抽出するスペクトル抽出部と、前記スペクトル抽出部により抽出された前記部分スペクトルを逆直交変換する部分逆直交変換部と、前記部分逆直交変換部による逆直交変換の結果得られる部分オーディオ信号に基づいて、前記オーディオ信号の第１の代替信号を生成する第１の代替信号生成部とを備える信号処理装置である。
【０００８】
本技術の一側面の信号処理方法およびプログラムは、本技術の一側面の信号処理装置に対応する。
【０００９】
本技術の一側面においては、フレーム単位のオーディオ信号のスペクトルの一部が部分スペクトルとして抽出され、抽出された前記部分スペクトルが逆直交変換され、逆直交変換の結果得られる部分オーディオ信号に基づいて、前記オーディオ信号の第１の代替信号が生成される。
【発明の効果】
【００１０】
本技術の一側面によれば、オーディオ信号の代替信号を低演算量で生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本技術を適用した復号装置の第１実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図２】エラー状態変数errStatusの遷移図である。
【図３】符号化対象のオーディオ信号を示す図である。
【図４】長期時間信号xPの例を示す図である。
【図５】図１の復号装置の復号処理を説明するフローチャートである。
【図６】図１の復号装置の復号処理を説明するフローチャートである。
【図７】IMDCTｗ変換器により復元されるオーディオ信号xｗの例を示す図である。
【図８】隠蔽信号の例を示す図である。
【図９】出力オーディオ信号xｏｕｔの例を示す図である。
【図１０】本技術を適用した復号装置の第２実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図１１】符号化データＲＸと復号されたオーディオ信号を説明する図である。
【図１２】図１０の復号装置による復号前処理を説明するフローチャートである。
【図１３】コンピュータの一実施の形態の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜第１実施の形態＞
［復号装置の第１実施の形態の構成例］
図１は、本技術を適用した復号装置の第１実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【００１３】
図１の復号装置１０は、逆多重化器１１、パラメータ解釈器１２、エラー制御器１３、逆量子化器１４、スイッチ１５、IMDCTｗ変換器１６、乗算器１７、スイッチ１８、加算器１９、二値変換器２０、低域スペクトル抽出器２１、IMDCTＮ変換器２２、乗算器２３、加算器２４、スイッチ２５、メモリ２６、V/UV検出器２７、ピッチ・利得抽出器２８、隠蔽信号生成器２９、アップサンプリング器３０、乗算器３１、論理積器３２、メモリ３３、極性操作器３４、スイッチ３５、および乗算器３６により構成される。
【００１４】
復号装置１０は、時間信号であるオーディオ信号の符号化パラメータPARを含むビットストリームＢＳが多重化された符号化データＲＸを復号する。なお、符号化パラメータPARは、オーディオ信号が比較的短いフレーム長ＬでMDCT（Modified Discrete Cosine Transform）変換され、量子化されたものである。
【００１５】
具体的には、復号装置１０の逆多重化器１１は、外部の符号化装置から伝送路を介して伝送されてくるフレーム単位の符号化データＲＸを受信する。逆多重化器１１は、受信された符号化データＲＸからビットストリームＢＳを逆多重化（分離）する。また、逆多重化器１１は、符号化データＲＸが受信でき、かつ、逆多重化の際にエラーが発生していないかどうかを判定する。
【００１６】
なお、本明細書では、特に断りのない限り、符号化データＲＸの破損や消失などにより、正常に受信した符号化データＲＸから情報を取得できない状態をエラーという。
【００１７】
逆多重化器１１は、符号化データＲＸが受信できなかったか、または、逆多重化の際にエラーが発生したと判定した場合、エラーフラグerrFlag０を1に設定する。一方、逆多重化器１１は、符号化データＲＸが受信でき、かつ、逆多重化の際にエラーが発生していないと判定した場合、エラーフラグerrFlag０を0に設定する。逆多重化器１１は、エラーフラグerrFlag０をエラー制御器１３に供給する。また、逆多重化器１１は、逆多重化の結果得られるビットストリームＢＳをパラメータ解釈器１２(Parameter Parser)に供給する。
【００１８】
パラメータ解釈器１２は、逆多重化器１１から供給されるビットストリームＢＳから符号化パラメータPARを分解する。また、パラメータ解釈器１２は、符号化パラメータPARを分解する際にエラーが発生していないかどうかを判定する。パラメータ解釈器１２は、エラーが発生したと判定した場合、エラーフラグerrFlag１を1に設定する。また、パラメータ解釈器１２は、エラーが発生していないと判定した場合にエラーフラグerrFlag１を0に設定する。パラメータ解釈器１２は、エラーフラグerrFlag１をエラー制御器１３に供給する。また、パラメータ解釈器１２は、分解された符号化パラメータPARを逆量子化器１４に供給する。
【００１９】
エラー制御器１３は、エラーフラグerrFlag０およびエラーフラグerrFlag１に基づいて、以下の式（１）により、統合エラーフラグerrFlagを決定する。
【００２０】
errFlag=errFlag０|errFlag１
・・・（１）
【００２１】
式（１）によれば、エラーフラグerrFlag０またはエラーフラグerrFlag１が1のとき、統合エラーフラグerrFlagは1となり、エラーフラグerrFlag０が0でかつエラーフラグerrFlag１が0のとき統合エラーフラグerrFlagは0となる。
【００２２】
なお、以下では、統合エラーフラグerrFlagが1である状態を、復号エラーが発生している状態という。
【００２３】
また、エラー制御器１３は、統合エラーフラグerrFlagに基づいてエラー状態変数errStatusを設定し、エラー状態変数errStatusをスイッチ１５と二値変換器２０に供給する。
【００２４】
ここで、エラー状態変数errStatusの設定方法について、図２を参照して説明する。図２は、エラー状態変数errStatusの遷移図である。なお、図２において、円は、円の中に付された数字のエラー状態変数errStatusを表し、矢印近傍に付された数字は、その矢印が表す遷移が行われる場合の統合エラーフラグerrFlagの値を示す。
【００２５】
エラー状態変数errStatusの初期値は0である。図２に示すように、エラー状態変数errStatusが0である場合、統合エラーフラグerrFlagが1に設定されるまで、エラー状態変数errStatusは0のままである。統合エラーフラグerrFlagが1に設定されると、統合エラーフラグerrFlagが連続して1に設定されるたびに、エラー状態変数errStatusが順に1ずつ加算されSまで増加する。エラー状態変数errStatusがSに設定された後も、統合エラーフラグerrFlagが連続して1に設定される場合、エラー状態変数errStatusは、統合エラーフラグerrFlagが1に設定されなくなるまでSとなる。
【００２６】
また、エラー状態変数errStatusが1以上である場合、即ち、統合エラーフラグerrFlagが1回以上連続して1に設定された場合、統合エラーフラグerrFlagが0に設定されると、エラー状態変数errStatusは-1に設定される。そして、統合エラーフラグerrFlagが再度0に設定されると、エラー状態変数errStatusは-2に設定され、さらに再度0に設定されると、エラー状態変数errStatusは0となる。
【００２７】
一方、エラー状態変数errStatusが0より小さい場合、即ち、統合エラーフラグerrFlagが1回以上1に設定された後、１回または２回連続して0に設定された場合、再び統合エラーフラグerrFlagが1に設定されると、エラー状態変数errStatusは1に設定される。その後、統合エラーフラグerrFlagが連続して1に設定されると、連続するたびに、エラー状態変数errStatusは順にSまで増加する。
【００２８】
以上により、1回も統合エラーフラグerrFlagが1に設定されていないか、または、統合エラーフラグerrFlagが1に設定された後、3回以上連続して0に設定された場合、エラー状態変数errStatusは0になる。一方、統合エラーフラグerrFlagが1回以上連続して1に設定された場合、エラー状態変数errStatusは1以上となる。また、統合エラーフラグerrFlagが1に設定された後、3回未満連続して0に設定された場合、エラー状態変数errStatusは0より小さくなる。
【００２９】
逆量子化器１４は、パラメータ解釈器１２から供給される符号化パラメータPARを逆量子化してスペクトル信号XＷ[i]（0≦i≦L-1）を復元し、スイッチ１５に供給する。ここで、スペクトル信号のフレーム長Ｌは、IMDCTＷ変換器１６の逆MDCT変換における変換ブロック長に等しい。
【００３０】
スイッチ１５は、エラー制御器１３から供給されるエラー状態変数errStatusに応じて、逆量子化器１４から供給されるスペクトル信号XＷ、または、スイッチ３５から供給される変形スペクトル信号Xｗ’[i](0≦i≦L-1)を選択し、IMDCTｗ変換器１６に供給する。
【００３１】
具体的には、スイッチ１５は、エラー状態変数errStatusが0以下である場合、スペクトル信号XＷをIMDCTｗ変換器１６、低域スペクトル抽出器２１、およびメモリ３３に供給する。一方、エラー状態変数errStatusが0より大きい場合、変形スペクトル信号Xｗ'をIMDCTｗ変換器１６、低域スペクトル抽出器２１、およびメモリ３３に供給する。
【００３２】
IMDCTｗ変換器１６は、通常の広帯域用の逆MDCT変換器である。IMDCTｗ変換器１６は、スイッチ１５から供給されるスペクトル信号XＷまたは変形スペクトル信号Xｗ'を逆MDCT変換し、時間信号であるオーディオ信号xｗ[i](0≦i≦L-1)を復元する。IMDCTｗ変換器１６は、復元されたオーディオ信号xｗを乗算器１７に供給するとともに、スイッチ１８に供給する。
【００３３】
乗算器１７は、以下の式（２）により、IMDCTｗ変換器１６から供給されるオーディオ信号xｗに、エラー状態変数errStatusによって異なる補間係数gｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）’（0≦i≦L-1）を乗算し、乗算の結果得られるオーディオ信号xｗ'[i](0≦i≦L-1)をスイッチ１８に供給する。
【００３４】
xｗ'[i]=gｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）’・xｗ[i]（0≦i≦L-1）
・・・（２）
【００３５】
スイッチ１８は、論理積器３２から供給される演算値に基づいて、IMDCTｗ変換器１６から供給されるオーディオ信号xｗ、または、乗算器１７から供給されるオーディオ信号xｗ'を選択し、加算器１９に供給する。具体的には、スイッチ１８は、演算値が0である場合、オーディオ信号xｗを加算器１９に供給し、演算値が1である場合、オーディオ信号xｗ'を加算器１９に供給する。
【００３６】
加算器１９は、スイッチ１８から供給されるオーディオ信号xｗまたはオーディオ信号xｗ'と、乗算器３６から供給される乗算信号を加算し、加算の結果得られる信号を、出力オーディオ信号xｏｕｔとして出力する。
【００３７】
例えば、スイッチ１８からオーディオ信号xｗ'が供給される場合、加算器１９は、以下の式（３）により、J番目のフレームのビットストリームＢＳに対応する出力オーディオ信号xｏｕｔ[J・L+i]を生成する。
【００３８】
xｏｕｔ[J・L+i]=gｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）・cxＷ[i]＋xｗ'[i]（0≦i≦L-1）
・・・（３）
【００３９】
なお、式（３）において、gｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）・cxＷ[i]は、乗算器３６から供給される乗算信号である。
【００４０】
二値変換器２０は、エラー制御器１３から供給されるエラー状態変数errStatusが0である場合、変数errBinaryを0に設定する。一方、二値変換器２０は、エラー状態変数errStatusが0以外である場合変数errBinaryを1に設定する。二値変換器２０は、変数errBinaryを論理積器３２に供給する。
【００４１】
低域スペクトル抽出器２１は、スイッチ１５から供給されるスペクトル信号XＷまたは変形スペクトル信号Xｗ’の低域成分を、低域スペクトル信号XＷ[i](0≦i≦L/M-1)として抽出する。そして、低域スペクトル抽出器２１は、以下の式（４）により、抽出された低域スペクトル信号XＷに所定の重み係数wｉを掛けることで狭帯域スペクトル信号XＮ[i](0≦i≦L/M-1)を生成し、IMDCTＮ変換器２２に供給する。
【００４２】
XＮ[i]=wｉXｗ[i](0≦i≦L/M-1)
・・・（４）
【００４３】
なお、重み係数wｉは、例えば、高域であるL/M-1付近で0に向けて、周波数が高いほど減少していき、それ以外は1となる係数である。
【００４４】
IMDCTＮ変換器２２は、変換ブロック長がIMDCTＷ変換器１６における変換ブロック長Ｌの1/Mである狭帯域用の逆MDCT変換器であり、部分逆直交変換部として機能する。IMDCTＮ変換器２２は、低域スペクトル抽出部２１から供給される狭帯域スペクトル信号XＮに対して逆MDCT変換を行う。これにより、スペクトル信号XＷまたは変形スペクトル信号Xｗ’に対応する時間信号をダウンサンプリングした時間信号であるオーディオ信号xＮ[i](0≦i≦L/M-1)が生成される。IMDCTＮ変換器２２は、このオーディオ信号xＮを乗算器２３およびスイッチ２５に供給する。
【００４５】
乗算器２３は、以下の式（５）により、IMDCTＮ変換器２２から供給されるオーディオ信号xＮに、エラー状態変数errStatusによって異なる補間係数hｉ(ｅｒｒＳｔａｔｕｓ)'を乗算し、乗算信号xＮ'[i](0≦i≦L/M-1)を加算器２４に供給する。
【００４６】
xＮ'[i]=hｉ(ｅｒｒＳｔａｔｕｓ)'・xＮ[i](0≦i≦L/M-1)
・・・（５）
【００４７】
加算器２４は、以下の式（６）により、乗算器２３から供給される乗算信号と、乗算器３１から供給される乗算信号を加算し、その結果得られる変形狭帯域信号xＮ''[i](0≦i≦L/M-1)をスイッチ２５に供給する。
【００４８】
xＮ''[i]=hｉ(ｅｒｒＳｔａｔｕｓ)・cxＮ[i]+ xＮ'[i](0≦i≦L/M-1)
・・・（６）
【００４９】
なお、式（６）において、hｉ(ｅｒｒＳｔａｔｕｓ)・cxＮ[i]は、乗算器３１から供給される乗算信号である。
【００５０】
スイッチ２５は、論理積器３２から供給される演算値に応じて、IMDCTＮ変換器２２から供給されるオーディオ信号xＮまたは加算器２４から供給される変形狭帯域信号xＮ''を選択し、メモリ２６に供給する。具体的には、スイッチ２５は、論理積器３２から供給される演算値が0である場合、IMDCTＮ変換器２２から供給されるオーディオ信号xＮをメモリ２６に供給する。一方、論理積器３２から供給される演算値が1である場合、スイッチ２５は、加算器２４から供給される変形狭帯域信号xＮ''をメモリ２６に供給する。
【００５１】
メモリ２６は、記憶部として機能し、以下の式（７）または式（８）により、スイッチ２５から供給される直近のNフレーム分のオーディオ信号xＮまたは変形狭帯域信号xＮ''を、長期時間信号xP[i](0≦i≦N・L/M-1)として保持する。
【００５２】
xP[i]=xP[i+L/M]（0≦i≦（N-1）L/M−１）
xP[i+(N-1)L/M-1]=xＮ[i]（0≦i≦L/M−１）
・・・（７）
【００５３】
xP[i]=xP[i+L/M]（0≦i≦（N-1）L/M−１）
xP[i+(N-1)L/M-1]=xＮ''[i]（0≦i≦L/M−１）
・・・（８）
【００５４】
V/UV検出器２７は、メモリ２６から長期時間信号xPを読み出す。V/UV検出器２７は、判定部として機能し、長期時間信号xPを分析し、長期時間信号に対応する音声が、有声音（V）であるか、または、無声音(UV)であるかを検出する。V/UV検出器２７は、長期時間信号に対応する音声が有声音であることを検出した場合、有声音フラグvuvFlagを1に設定し、無声音であることを検出した場合、有声音フラグvuvFlagを0に設定する。V/UV検出器２７は、有声音フラグvuvFlagをピッチ・利得抽出器２８、論理積器３２、およびスイッチ３５に供給する。
【００５５】
ピッチ・利得抽出器２８は、メモリ２６から長期時間信号xPを読み出す。ピッチ・利得抽出器２８は、ピッチ抽出部として機能し、V/UV検出器２７から供給される有声音フラグvuvFlagに基づいて、長期時間信号xPからピッチ周期pitchおよびピッチ利得pch_gを抽出する。具体的には、有声音フラグvuvFlagが1である場合、ピッチ・利得抽出器２８は、ピッチ周期pitchおよびピッチ利得pch_gを抽出し、有声音フラグvuvFlagが0である場合、ピッチ周期pitchおよびピッチ利得pch_gを0とする。ピッチ・利得抽出器２８は、ピッチ周期pitchおよびピッチ利得pch_gを隠蔽信号生成器２９に供給する。
【００５６】
隠蔽信号生成器２９とアップサンプリング器３０は、第１の代替信号生成部として機能する。隠蔽信号生成器２９は、メモリ２６から長期時間信号xPを読み出す。隠蔽信号生成器２９は、ピッチ・利得抽出器２８から供給されるピッチ周期pitchおよびピッチ利得pch_gに基づいて、以下の式（９）により、長期時間信号xＰから隠蔽信号cxＮ[i](0≦i≦L/M−1)を生成する。隠蔽信号生成器２９は、隠蔽信号cxＮをアップサンプリング器３０と乗算器３１に供給する。
【００５７】
cxＮ＝pch_g・xＰ[N・L/M−pitch+i]（0≦i≦L/M−１）
・・・（９）
【００５８】
アップサンプリング器３０は、隠蔽信号生成器２９から供給される隠蔽信号cxＮ[i](0≦i≦L/M−1)をM倍にアップサンプリングし、アップサンプリングされた隠蔽信号cxＷ[i](0≦i≦L-1)（第１の代替信号）をスイッチ３５に供給する。
【００５９】
乗算器３１は、隠蔽信号生成器２９から供給される隠蔽信号cxＮに、エラー状態変数errStatusによって異なる補間係数hｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）(0≦i≦L/M−1)を乗算し、乗算信号を加算器２４に供給する。
【００６０】
論理積器３２は、二値変換器２０から供給される変数errBinaryと、V/UV検出器２７から供給される有声音フラグvuvFlagの論理積を演算し、その結果得られる演算値をスイッチ１８およびスイッチ２５に供給する。即ち、論理積器３２は、変数errBinaryまたは有声音フラグvuvFlagの少なくとも一方が0である場合、演算値として0をスイッチ１８およびスイッチ２５に供給し、変数errBinaryと有声音フラグvuvFlagの両方が1である場合、演算値として1をスイッチ１８およびスイッチ２５に供給する。
【００６１】
メモリ３３は、スイッチ１５から供給されるスペクトル信号XＷまたは変形スペクトル信号Xｗ’を記憶する。
【００６２】
極性操作器３４は、メモリ３３に記憶されている、直近のエラー状態変数errStatusが0以下である場合のスペクトル信号XＷを、スペクトル信号XＷ（Ｐ）[i](0≦i≦L-1)として読み出す。極性操作器３４は、第２の代替信号生成部として機能し、以下の式（１０）により、スペクトル信号XＷ（Ｐ）の極性を操作して、変形スペクトル信号Xｗ’[i](0≦i≦L-1)を生成する。そして、極性操作器３４は、変形スペクトル信号Xｗ’（第２の代替信号）をスイッチ３５に供給する。
【００６３】
Xｗ’[i]=rnd(-1,1)XＷ（Ｐ）[i](0≦i≦L-1)
・・・（１０）
【００６４】
なお、式（１０）において、rnd(-1,1)は、-1または1をランダムにとる関数である。変形スペクトル信号Xｗ’の演算は、式（１０）の演算に限定されない。
【００６５】
スイッチ３５は、出力部として機能する。スイッチ３５は、V/UV検出部２７から供給される有声音フラグvuvFlagに基づいて、アップサンプリング器３０からの隠蔽信号cxＷを乗算器３６に供給するか、または、極性操作器３４からの変形スペクトル信号Xｗ’をスイッチ１５に供給する。具体的には、スイッチ３５は、有声音フラグvuvFlagが1である場合、隠蔽信号cxＷを乗算器３６に供給し、有声音フラグvuvFlagが0である場合、極性操作器３４からの変形スペクトル信号Xｗ’をスイッチ１５に供給する。
【００６６】
乗算器３６は、スイッチ３５から供給される隠蔽信号cxＷに、エラー状態変数errStatusによって異なる補間係数gｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）[i](0≦i≦L-1)を乗算し、乗算信号を加算器１９に供給する。なお、補間係数gｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）は、エラー状態変数errStatusが0であるとき0である。
【００６７】
[ピッチ利得の算出方法]
図３は、符号化データＲＸを伝送してくる符号化装置における符号化対象のオーディオ信号を示す図である。
【００６８】
なお、図３において、横軸は、サンプル単位の時刻を表し、縦軸は、オーディオ信号の振幅を表す。このことは、後述する図４および図７乃至図９においても同様である。また、図３の例では、サンプリング周波数は48kHzである。
【００６９】
図３に示すオーディオ信号が符号化された符号化データＲＸを復号する場合に、図３の区間（Ａ）に対応するブロックで復号エラーが発生している場合、区間（Ａ）だけでなく、逆MDCT変換において区間（Ａ）とオーバーラップされる、区間（Ａ）の直後のブロックに対応する区間（Ｂ）に対しても、復号エラーの隠蔽を行う必要がある。
【００７０】
図４は、図３の区間（Ａ）に対応するブロックに対して、メモリ２６に記憶される長期時間信号xPの例を示す図である。
【００７１】
なお、図４の例では、Mは4である。即ち、長期時間信号xPのサンプリング周波数は、12kHzである。
【００７２】
図３の区間（Ａ）に対応するブロックでエラーが検出され、有声音フラグvuvFlagが1である場合、ピッチ・利得抽出器２８は、図４に示す長期時間信号xPの周期性からピッチ周期pitchを抽出する。
【００７３】
また、ピッチ・利得抽出器２８は、長期時間信号xＰの直近サンプルから1ピッチ周期の区間である区間（Ｄ）と、区間（Ｄ）より前の1ピッチ周期の区間である区間（Ｃ）の振幅比を、以下の式（１１）により、ピッチ利得pch_gとして求める。
【００７４】
【数１】
【００７５】
[復号装置の処理の説明]
図５および図６は、図１の復号装置１０の復号処理を説明するフローチャートである。この復号処理は、例えば、外部の符号化装置から伝送路を介してフレーム単位の符号化データＲＸが伝送されてきたとき、開始される。
【００７６】
ステップＳ１１において、逆多重化器１１は、フレーム単位の符号化データＲＸを受信して、その符号化データＲＸからビットストリームＢＳを逆多重化し、パラメータ解釈器１２に供給する。
【００７７】
ステップＳ１２において、逆多重化器１１は、符号化データＲＸが受信でき、かつ、逆多重化の際にエラーが発生していないかどうかを判定する。ステップＳ１２で符号化データＲＸが受信でき、かつ、逆多重化の際にエラーが発生していないと判定された場合、逆多重化器１１は、エラーフラグerrFlag０を0に設定し、エラー制御器１３に供給する。
【００７８】
そして、ステップＳ１３において、パラメータ解釈器１２は、逆多重化器１１から供給されるビットストリームＢＳから符号化パラメータPARを分解し、逆量子化器１４に供給する。
【００７９】
ステップＳ１４において、パラメータ解釈器１２は、符号化パラメータPARを分解する際にエラーが発生していないかどうかを判定する。ステップＳ１４で符号化パラメータPARを分解する際にエラーが発生していないと判定された場合、パラメータ解釈器１２は、エラーフラグerrFlag１を0に設定してエラー制御器１３に供給する。これにより、エラー制御器１３は、上述した式（１）にしたがって、統合エラーフラグerrFlagを0に設定する。
【００８０】
そして、ステップＳ１５において、逆量子化器１４は、パラメータ解釈器１２から供給される符号化パラメータPARを逆量子化してスペクトル信号XＷを復元し、スイッチ１５に供給する。このとき、エラーフラグerrFlag０とエラーフラグerrFlag１は0であり、エラー状態変数errStatusは0以下であるため、スイッチ１５は、スペクトル信号XＷをIMDCTｗ変換器１６、低域スペクトル抽出器２１、およびメモリ３３に供給する。
【００８１】
ステップＳ１６において、メモリ３３は、スイッチ１５から供給されるスペクトル信号XＷを記憶する。
【００８２】
ステップＳ１７において、IMDCTｗ変換器１６は、スイッチ１５から供給されるスペクトル信号XＷに対して逆MDCT変換を行い、時間信号であるオーディオ信号xｗを復元する。そして、IMDCTｗ変換器１６は、オーディオ信号xｗを乗算器１７とスイッチ１８に供給する。
【００８３】
ステップＳ１８において、低域スペクトル抽出器２１は、スイッチ１５から供給されるスペクトル信号XＷの低域成分を、低域スペクトル信号XＷとして抽出する。そして、低域スペクトル抽出器２１は、上述した式（４）により、抽出された低域スペクトル信号XＷに所定の重み係数wｉを掛けることで狭帯域スペクトル信号XＮを生成し、IMDCTＮ変換器２２に供給する。
【００８４】
ステップＳ１９において、IMDCTＮ変換器２２は、低域スペクトル抽出部２１から供給される狭帯域スペクトル信号XＮに対して逆MDCT変換を行うことにより、ダウンサンプリングされた時間信号であるオーディオ信号xＮを生成する。IMDCTＮ変換器２２は、そのオーディオ信号xＮを乗算器２３およびスイッチ２５に供給する。
【００８５】
ステップＳ２０において、エラー制御器１３は、エラー状態変数errStatusが0であるかどうかを判定する。統合エラーフラグerrFlagが0であるので、ステップＳ２０でエラー状態変数errStatusが0であると判定された場合、エラー制御器１３は、エラー状態変数errStatusを0のままとし、スイッチ１５と二値変換器２０に供給する。
【００８６】
これにより、二値変換器２０は、変数errBinaryとして0を論理積器３２に供給し、論理積器３２は、演算値として0をスイッチ１８およびスイッチ２５に供給する。その結果、スイッチ２５は、IMDCTＮ変換器２２から供給されるオーディオ信号xＮをメモリ２６に供給する。また、スイッチ１８は、IMDCTｗ変換器１６から供給されるオーディオ信号xｗを加算器１９に供給する。
【００８７】
このとき、補間係数gｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）は0であるため、加算器１９は、オーディオ信号xｗに0を加算し、オーディオ信号xｗを出力オーディオ信号xｏｕｔとして出力する。その結果、J番目のフレームのビットストリームＢＳに対応する出力オーディオ信号xｏｕｔ[J・L+i]は、以下の式（１１）で表される。
【００８８】
xｏｕｔ[J・L+i]=xｗ[i]（0≦i≦L-1）
（１１）
【００８９】
そして、図６のステップＳ２１において、メモリ２６は、スイッチ２５からのオーディオ信号xＮを用いて、上述した式（７）により、長期時間信号xPを更新し、処理を終了する。
【００９０】
以上のように、統合エラーフラグerrFlagおよびエラー状態変数errStatusが0である場合、即ち、まだ１度も復号エラーが発生していないか、過去３フレーム以上復号エラーが発生しておらず、現在のフレームでも復号エラーが発生していない場合、符号化パラメータPARに対応するオーディオ信号xｗがそのまま出力される。また、符号化パラメータPARに対応するダウンサンプリングされたオーディオ信号xｗが、メモリ２６に保持される。
【００９１】
一方、ステップＳ２０でエラー状態変数errStatusが0ではないと判定された場合、ステップＳ２２において、エラー制御器１３は、エラー状態変数errStatusが0より大きいかどうかを判定する。
【００９２】
統合エラーフラグerrFlagが0であるので、ステップＳ２２でエラー状態変数errStatusが0より大きいと判定された場合、ステップＳ２３において、エラー制御器１３は、エラー状態変数errStatusを-1に設定し、スイッチ１５と二値変換器２０に供給する。そして、処理はステップＳ２７に進む。
【００９３】
また、ステップＳ２２でエラー状態変数errStatusが0より大きくはないと判定された場合、即ちエラー状態変数errStatusが0より小さい場合、ステップＳ２４において、エラー制御器１３は、エラー状態変数errStatusが-1であるかどうかを判定する。
【００９４】
統合エラーフラグerrFlagが0であるので、ステップＳ２４でエラー状態変数errStatusが-1であると判定した場合、ステップＳ２５において、エラー制御器１３は、エラー状態変数errStatusを-2に設定し、スイッチ１５と二値変換器２０に供給する。そして、処理はステップＳ２７に進む。
【００９５】
ステップＳ２４でエラー状態変数errStatusが-1ではないと判定された場合、即ちエラー状態変数errStatusが-2である場合、処理はステップＳ２６に進む。統合エラーフラグerrFlagが0であるので、ステップＳ２６において、エラー制御器１３は、エラー状態変数errStatusを0に設定し、スイッチ１５と二値変換器２０に供給する。そして、処理はステップＳ２７に進む。
【００９６】
ステップＳ２７において、スイッチ３５は、V/UV検出器２７から供給される有声音フラグvuvFlagが1であるかどうかを判定する。ステップＳ２７で有声音フラグvuvFlagが1であると判定された場合、スイッチ３５は、アップサンプリング器３０と乗算器３６を接続し、論理積器３２は、演算値として1をスイッチ１８およびスイッチ２５に供給する。
【００９７】
これにより、スイッチ１８は、乗算器１７により、上述した式（２）を用いて、IMDCTｗ変換器１６からのオーディオ信号xｗに補間係数gｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）’が乗算された結果得られるオーディオ信号xｗ'を加算器１９に供給する。
【００９８】
そして、ステップＳ２８において、隠蔽信号生成器２９は、メモリ２６から長期時間信号xPを読み出し、ピッチ・利得抽出器２８からのピッチ周期pitchおよびピッチ利得pch_gに基づいて、上述した式（９）により、長期時間信号xＰから隠蔽信号cxＮを生成する。隠蔽信号生成器２９は、隠蔽信号cxＮをアップサンプリング器３０と乗算器３１に供給する。
【００９９】
ステップＳ２９において、アップサンプリング器３０は、隠蔽信号生成器２９から供給される隠蔽信号cxＮをM倍にアップサンプリングし、アップサンプリングされた隠蔽信号cxＷをスイッチ３５に供給する。ここで、スイッチ３５は、アップサンプリング器３０と乗算器３６を接続しているので、アップサンプリング器３０からの隠蔽信号cxＷはスイッチ３５を介して乗算器３６に供給される。
【０１００】
ステップＳ３０において、乗算器３６は、スイッチ３５から供給される隠蔽信号cxＷに補間係数gｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）を乗算する。そして、乗算器３６は、乗算の結果得られる乗算信号を加算器１９に供給する。
【０１０１】
ステップＳ３１において、加算器１９は、上述した式（３）に示すように、スイッチ１８から供給されるオーディオ信号xｗ'と乗算器３６から供給される乗算信号を加算し、その結果得られる出力オーディオ信号xｏｕｔを出力する。
【０１０２】
ステップＳ３２において、乗算器３１は、隠蔽信号生成器２９から供給される隠蔽信号cxＮに補間係数hｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）を乗算し、乗算信号を加算器２４に供給する。
【０１０３】
ステップＳ３３において、加算器２４は、上述した式（６）により、乗算器２３から供給される乗算信号と、乗算器３１から供給される乗算信号を加算し、その結果得られる変形狭帯域信号xＮ''をスイッチ２５に供給する。論理積器３２から供給される演算値が1であるため、スイッチ２５は、加算器２４から供給される変形狭帯域信号xＮ''[0,…,L/M-1]をメモリ２６に供給する。
【０１０４】
そして、処理はステップＳ２１に進み、メモリ２６は、スイッチ２５から供給される変形狭帯域信号xＮ''を用いて、上述した式（８）により長期時間信号xPを更新し、処理を終了する。
【０１０５】
以上のように、統合エラーフラグerrFlagが0であり、エラー状態変数errStatusが0以外である場合、即ち、現在のフレームまで連続する復号エラーが発生していないフレームが３フレーム未満であり、現在のフレームにおいても復号エラーが発生していない場合、かつ、有声音フラグvuvFlagが1である場合、符号化パラメータPARに対応するオーディオ信号xｗ'と、アップサンプリングされた隠蔽信号cxＷに対応する乗算信号gｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）・cxＷとが加算されて、出力される。また、符号化パラメータPARに対応するダウンサンプリングされた乗算信号hｉ(ｅｒｒＳｔａｔｕｓ)'・xＮと、隠蔽信号cxＮに対応する乗算信号hｉ(ｅｒｒＳｔａｔｕｓ)・cxＮの加算結果である変形狭帯域信号xＮ''が、メモリ２６に保持される。即ち、ダウンサンプリングされた出力オーディオ信号xｏｕｔに対応する変形狭帯域信号xＮ''がメモリ２６に保持される。
【０１０６】
一方、ステップＳ２７でV/UV検出器２７から供給される有声音フラグvuvFlagが1ではないと判定された場合、即ち有声音フラグvuvFlagが0である場合、スイッチ３５は、極性操作器３４とスイッチ１５を接続する。また、論理積器３２は、二値変換器２０から供給される変数errBinaryが1であり、有声音フラグvuvFlagが0であるので、演算値として0をスイッチ１８およびスイッチ２５に供給する。
【０１０７】
これにより、スイッチ１８は、IMDCTｗ変換器１６から供給されるオーディオ信号xｗを加算器１９に供給する。ここで、乗算器３６は、アップサンプリング器３０に接続されていないので、加算器１９に何の信号も供給しない。従って、加算器１９は、スイッチ１８から供給されるオーディオ信号xｗを、そのまま出力オーディオ信号xｏｕｔとして出力する。また、スイッチ２５は、IMDCTＮ変換器２２から供給されるオーディオ信号xＮをメモリ２６に供給する。
【０１０８】
そして、ステップＳ２１において、メモリ２６は、スイッチ２５からのオーディオ信号xＮを用いて、上述した式（７）により、長期時間信号xPとして保持している直近のNフレーム分のオーディオ信号xＮを更新し、処理を終了する。
【０１０９】
以上のように、統合エラーフラグerrFlagが0であり、エラー状態変数errStatusが0以外である場合、即ち、現在のフレームまで連続する復号エラーが発生していないフレームが３フレーム未満であり、現在のフレームにおいても復号エラーが発生していない場合、かつ、有声音フラグvuvFlagが0である場合、符号化パラメータPARに対応するオーディオ信号xｗがそのまま出力される。また、符号化パラメータPARに対応するダウンサンプリングされたオーディオ信号xＮが、メモリ２６に保持される。
【０１１０】
一方、ステップＳ１２で符号化データＲＸが受信できなかったか、または、逆多重化の際にエラーが発生したと判定された場合、逆多重化器１１は、エラーフラグerrFlag０を0に設定してエラー制御器１３に供給する。そして、エラー制御器１３は、上述した式（１）により、統合エラーフラグerrFlagを1に設定し、処理をステップＳ３４に進める。
【０１１１】
また、ステップＳ１４で符号化パラメータPARを分解する際にエラーが発生したと判定された場合、パラメータ解釈器１２は、エラーフラグerrFlag１を0に設定してエラー制御器１３に供給する。そして、エラー制御器１３は、上述した式（１）により、統合エラーフラグerrFlagを1に設定し、処理をステップＳ３４に進める。
【０１１２】
ステップＳ３４において、エラー制御器１３は、エラー状態変数errStatusが0以下であるかどうかを判定する。ステップＳ３４でエラー状態変数errStatusが0以下であると判定された場合、処理はステップＳ３５に進む。
【０１１３】
統合エラーフラグerrFlagが1であるので、ステップ３５において、エラー制御器１３は、エラー状態変数errStatusを1に設定し、スイッチ１５と二値変換器２０に供給する。これにより、二値変換器２０は、変数errBinaryとして1を論理積器３２に供給する。
【０１１４】
ステップＳ３６において、V/UV検出器２７は、メモリ２６から長期時間信号xPを読み出し、長期時間信号xPを分析して、長期時間信号xPに対応する音声が、有声音（V）であるか、または、無声音(UV)であるかを検出する。
【０１１５】
ステップＳ３７において、V/UV検出器２７は、長期時間信号xPに対応する音声が有声音であるかどうかを判定する。ステップＳ３７で有声音であると判定された場合、ステップＳ３８において、V/UV検出器２７は、有声音フラグvuvFlagを1に設定し、ピッチ・利得抽出器２８、論理積器３２、およびスイッチ３５に供給する。
【０１１６】
これにより、論理積器３２は、二値変換器２０からの変数errBinaryとしての1と、V/UV検出器２７からの有声音フラグvuvFlagとしての1との論理積の演算値として1を、スイッチ１８およびスイッチ２５に供給する。その結果、スイッチ１８は、乗算器１７と加算器１９を接続し、スイッチ２５は、加算器２４とメモリ２６を接続する。また、有声音フラグvuvFlagが1であるので、スイッチ３５は、アップサンプリング器３０と乗算器３６を接続する。
【０１１７】
ステップＳ３９において、ピッチ・利得抽出器２８は、メモリ２６から長期時間信号xPを読み出し、長期時間信号xPからピッチ周期pitchおよびピッチ利得pch_gを抽出する。そして、ピッチ・利得抽出器２８は、ピッチ周期pitchおよびピッチ利得pch_gを隠蔽信号生成器２９に供給する。
【０１１８】
ステップＳ４０において、隠蔽信号生成器２９は、メモリ２６から長期時間信号xPを読み出し、ピッチ・利得抽出器２８からのピッチ周期pitchおよびピッチ利得pch_gに基づいて、上述した式（９）により、長期時間信号xＰから隠蔽信号cxＮを生成する。隠蔽信号生成器２９は、隠蔽信号cxＮをアップサンプリング器３０と乗算器３１に供給する。
【０１１９】
ステップＳ４１において、アップサンプリング器３０は、隠蔽信号生成器２９から供給される隠蔽信号cxＮをM倍にアップサンプリングし、アップサンプリングされた隠蔽信号cxＷをスイッチ３５に供給する。
【０１２０】
ステップＳ４２において、スイッチ１５は、エラー制御器１３から供給されるエラー状態変数errStatusに基づいて、スイッチ３５とIMDCTｗ変換器１６を接続することにより、スペクトル信号XＷをクリアする。即ち、スイッチ１５は、スイッチ３５とIMDCTｗ変換器１６を接続するが、上述したようにスイッチ３５は、アップサンプリング器３０と乗算器３６を接続し、極性操作器３４とスイッチ１５の接続を切断する。従って、スイッチ１５は、変形スペクトル信号Xｗ’として0信号を、IMDCTｗ変換器１６および低域スペクトル抽出器２１に出力する。
【０１２１】
これにより、低域スペクトル抽出器２１は、変形スペクトル信号Xｗ’としての0信号の低域成分である0信号を、低域スペクトル信号XＷ(0≦i≦L/M-1)として抽出する。そして、低域スペクトル抽出器２１は、上述した式（４）により、抽出された低域スペクトル信号XＷに所定の重み係数wｉを掛けることで狭帯域スペクトル信号XＮ[i](0≦i≦L/M-1)として0信号を生成し、IMDCTＮ変換器２２に供給する。
【０１２２】
ステップＳ４３において、IMDCTｗ変換器１６は、スイッチ１５から供給される変形スペクトル信号Xｗ’としての0信号に対して逆MDCT変換を行い、オーディオ信号xｗを復元する。IMDCTｗ変換器１６は、復元されたオーディオ信号xｗを乗算器１７に供給するとともに、スイッチ１８に供給する。
【０１２３】
ステップＳ４４において、IMDCTＮ変換器２２は、低域スペクトル抽出部２１から供給される狭帯域スペクトル信号XＮとしての0信号に対して逆MDCT変換を行うことにより、オーディオ信号xＮを生成する。IMDCTＮ変換器２２は、オーディオ信号xＮを乗算器２３およびスイッチ２５に供給する。
【０１２４】
そして、処理は図６のステップＳ３０に進み、以降の処理が繰り返される。その結果、アップサンプリングされた隠蔽信号cxＷに補間係数gｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）を乗算した結果得られる乗算信号gｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）・cxＷが、乗算器１７から出力されるオーディオ信号xｗ'に加算され、出力オーディオ信号xｏｕｔとして出力される。また、隠蔽信号cxＮに補間係数hｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）を乗算した結果得られる乗算信号が、乗算器２３から出力される乗算信号xＮ'に加算されて、変形狭帯域信号xＮ''としてメモリ２６に供給され、長期時間信号xPが更新される。
【０１２５】
以上のように、統合エラーフラグerrFlagが1であり、エラー状態変数errStatusが0以下である場合、即ち、直前のフレームで復号エラーが発生しておらず、現在のフレームで復号エラーが発生した場合、かつ、有声音フラグvuvFlagが1である場合、アップサンプリングされた隠蔽信号cxＷに対応する乗算信号gｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）・cxＷにオーディオ信号xｗ'が加算されて出力される。また、隠蔽信号cxＮに対応する乗算信号hｉ(ｅｒｒＳｔａｔｕｓ)・cxＮが乗算信号xＮ'と加算され、変形狭帯域信号xＮ''としてメモリ２６に保持される。即ち、ダウンサンプリングされた出力オーディオ信号xｏｕｔに対応する変形狭帯域信号xＮ''がメモリ２６に保持される。
【０１２６】
一方、ステップＳ３７で無声音であると判定された場合、ステップＳ４５において、V/UV検出器２７は、有声音フラグvuvFlagを0に設定し、ピッチ・利得抽出器２８、論理積器３２、およびスイッチ３５に供給する。
【０１２７】
これにより、論理積器３２は、二値変換器２０からの変数errBinaryとしての1と、V/UV検出器２７からの有声音フラグvuvFlagとしての0との論理積の演算値として0を、スイッチ１８およびスイッチ２５に供給する。その結果、スイッチ１８は、IMDCTＷ１６と加算器１９を接続し、スイッチ２５は、IMDCTＮ２２とメモリ２６を接続する。また、有声音フラグvuvFlagが0であるので、スイッチ３５は、極性操作器３４とスイッチ１５とを接続する。
【０１２８】
ステップＳ４６において、極性操作器３４は、メモリ３３に記憶されている、直近のエラー状態変数errStatusが0である場合のフレームのスペクトル信号XＷを、スペクトル信号XＷ（Ｐ）として読み出し、上述した式（１０）により、スペクトル信号XＷ（Ｐ）の極性を操作する。極性操作器３４は、その結果得られる変形スペクトル信号Xｗ’をスイッチ３５に供給する。上述したように、スイッチ３５は、極性操作器３４とスイッチ１５を接続するので、変形スペクトル信号Xｗ’は、スイッチ１５に供給される。そして、エラー状態変数errStatusが1であるので、スイッチ１５は、スイッチ３５から供給される変形スペクトル信号Xｗ’をIMDCTＷ変換器１６に供給する。
【０１２９】
ステップＳ４７において、IMDCTＷ変換器１６は、変形スペクトル信号Xｗ’に対して逆MDCT変換を行い、オーディオ信号xｗを復元する。IMDCTｗ変換器１６は、復元されたオーディオ信号xｗを乗算器１７に供給するとともに、スイッチ１８に供給する。そして、上述したように、スイッチ１８は、IMDCTＷ変換器１６と加算器１９を接続するので、オーディオ信号xｗは加算器１９に供給される。また、上述したように、スイッチ３５は、極性操作器３４とスイッチ１５を接続し、アップサンプリング器３０と乗算器３６の接続を切断するので、加算器１９には乗算器３６からゼロ信号が供給される。従って、加算器１９は、オーディオ信号xｗをそのまま出力オーディオ信号xｏｕｔとして出力する。
【０１３０】
ステップＳ４８において、低域スペクトル抽出器２１は、スイッチ１５から供給される変形スペクトル信号Xｗ’の低域成分を、低域スペクトル信号XＷとして抽出する。そして、低域スペクトル抽出器２１は、上述した式（４）により、抽出された低域スペクトル信号XＷに所定の重み係数wｉを掛けることで狭帯域スペクトル信号XＮを生成し、IMDCTＮ変換器２２に供給する。
【０１３１】
ステップＳ４９において、IMDCTＮ変換器２２は、低域スペクトル抽出部２１から供給される狭帯域スペクトル信号XＮに対して逆MDCT変換を行うことにより、ダウンサンプリングされたオーディオ信号xＮを生成する。IMDCTＮ変換器２２は、そのオーディオ信号xＮを乗算器２３およびスイッチ２５に供給する。上述したように、スイッチ２５は、IMDCTＮ変換器２２とメモリ２６を接続するので、メモリ２６には、オーディオ信号xＮがそのまま供給される。
【０１３２】
そして、処理は、図６のステップＳ２１に進み、上述したように、メモリ２６は、オーディオ信号xＮを用いて、上述した式（７）により長期時間信号xPを更新し、処理を終了する。
【０１３３】
以上のように、統合エラーフラグerrFlagが1であり、エラー状態変数errStatusが0以下である場合、即ち、直前のフレームで復号エラーが発生しておらず、現在のフレームで復号エラーが発生した場合、かつ、有声音フラグvuvFlagが0である場合、直近の復号エラーが発生していないフレームのスペクトル信号XＷの極性を操作して逆MDCT変換した結果得られるオーディオ信号xｗが出力される。これにより、違和感の少ない出力オーディオ信号xｏｕｔを出力することができる。また、前の復号エラーが発生していないフレームのスペクトル信号XＷの極性を操作した後、低域成分を抽出して逆MDCT変換した結果得られるダウンサンプリングされたオーディオ信号xＮが、メモリ２６に保持される。
【０１３４】
一方、ステップＳ３４でエラー状態変数errStatusが0以下ではないと判定された場合、ステップＳ５０において、エラー制御器１３は、エラー状態変数errStatusが最大値Ｓであるかどうかを判定する。
【０１３５】
ステップＳ５０でエラー状態変数errStatusが最大値Ｓではないと判定した場合、ステップＳ５１において、エラー制御器１３は、エラー状態変数errStatusを1だけインクリメントし、スイッチ１５と二値変換器２０に供給する。そして、処理はステップＳ５２に進む。
【０１３６】
一方、ステップＳ５０でエラー状態変数errStatusが最大値Ｓであると判定した場合、エラー制御器１３は、エラー状態変数errStatusを最大値Ｓのままにし、スイッチ１５と二値変換器２０に供給する。そして、処理はステップＳ５２に進む。
【０１３７】
ステップＳ５２において、エラー制御器１３は、有声音フラグvuvFlagが1であるかどうかを判定し、有声音フラグvuvFlagが1であると判定した場合、処理はステップＳ４０に進む。
【０１３８】
即ち、統合エラーフラグerrFlagが1であり、エラー状態変数errStatusが0より大きい場合、即ち、直前のフレームおよび現在のフレームにおいて連続して復号エラーが発生した場合、かつ、有声音フラグvuvFlagが1である場合、エラー状態変数errStatusが0以下である場合と同様に、アップサンプリングされた隠蔽信号cxＷに対応する乗算信号gｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）・cxＷにオーディオ信号xｗ'が加算されて出力される。また、隠蔽信号cxＮに対応する乗算信号hｉ(ｅｒｒＳｔａｔｕｓ)・cxＮが乗算信号xＮ'と加算され、変形狭帯域信号xＮ''としてメモリ２６に保持される。
【０１３９】
一方、ステップＳ５２で有声音フラグvuvFlagが1ではないと判定された場合、処理はステップＳ４６に進む。
【０１４０】
即ち、統合エラーフラグerrFlagが1であり、エラー状態変数errStatusが0より大きい場合、即ち、直前のフレームおよび現在のフレームにおいて連続して復号エラーが発生した場合、かつ、有声音フラグvuvFlagが0である場合、エラー状態変数errStatusが0以下である場合と同様に、直近の復号エラーが発生していないフレームのスペクトル信号XＷの極性を操作して逆MDCT変換した結果得られるオーディオ信号xｗが出力される。また、前の復号エラーが発生していないフレームのスペクトル信号XＷの極性を操作した後、低域成分を抽出して逆MDCT変換した結果得られるダウンサンプリングされたオーディオ信号xＮが、メモリ２６に保持される。
【０１４１】
なお、図５および図６の復号処理では、説明の便宜上、スイッチ１５，１８，２５，３５により選択されない信号の生成に関する処理については適宜省略している。本実施の形態では、スイッチ１５，１８，２５，および３５により選択される信号だけでなく、選択されない信号も生成されるようにしているが、スイッチ１５，１８，２５，および３５により選択される信号だけが生成されるようにしてもよい。
【０１４２】
[復号結果の例]
図７は、IMDCTｗ変換器１６により復元されるオーディオ信号xｗの例を示す図である。
【０１４３】
なお、図７の例では、サンプル（Ｅ）からサンプル（Ｆ）までの区間が、統合エラーフラグerrFlagが1であり、エラー状態変数errStatusが0以下である区間である。また、図７の例では、有声音フラグが1に設定されている。
【０１４４】
この場合、図７に示すように、サンプル（Ｅ）からサンプル（Ｆ）までの区間のスペクトル信号XＷは、スイッチ１８によりクリアされるので、IMDCTｗ変換器１６により復元されるオーディオ信号xｗは略0信号である。
【０１４５】
図８は、隠蔽信号生成器２９により生成されるサンプル（Ｅ）からサンプル（Ｆ）までの区間に対応する隠蔽信号の例を示す図である。
【０１４６】
図８に示すように、隠蔽信号生成器２９は、長期時間信号xＰから、オーディオ信号xｗのサンプリング周波数に比べて1/M（図８の例ではM=4）倍にダウンサンプリングされた信号を隠蔽信号cxＮとして生成する。そして、アップサンプリング器３０は、隠蔽信号cxＮのサンプリング周波数をM倍にアップサンプリングし、アップサンプリングされた隠蔽信号cxＷのサンプリング周波数をオーディオ信号xｗの周波数と同一にする。
【０１４７】
また、図８に示すように、統合エラーフラグerrFlagが1である、サンプル（Ｅ）からサンプル（Ｆ）までの区間に対応するサンプル（Ｅ）’からサンプル（Ｆ）’までの区間以降も、統合エラーフラグerrFlagとして1が3回以上連続するまで、隠蔽信号cxＮが生成される。
【０１４８】
図９は、図７のオーディオ信号xｗを図８の隠蔽信号cxＮを用いて隠蔽した結果得られる出力オーディオ信号xｏｕｔの例を示す図である。
【０１４９】
図９に示すように、統合エラーフラグerrFlagおよびエラー状態変数errStatusが0である、サンプル（Ｅ）までの出力オーディオ信号xｏｕｔは、図７のオーディオ信号xｗそのものとなる。また、サンプル（Ｅ）からサンプル（Ｆ）までの区間の出力オーディオ信号xｏｕｔは、アップサンプリングされた図８のサンプル（Ｅ）’からサンプル（Ｆ）’までの区間の隠蔽信号cxＷに対応する乗算信号gｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）・cxＷとなる。
【０１５０】
さらに、サンプル（Ｆ）以降の、統合エラーフラグerrFlagとして1が3回以上連続するまでの区間の出力オーディオ信号xｏｕｔは、図７のオーディオ信号xｗに対応するオーディオ信号xｗ'と、アップサンプリングされた図８のサンプル（Ｆ）'以降の隠蔽信号cxＷに対応する乗算信号gｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）・cxＷとが加算された信号となる。即ち、出力オーディオ信号xｏｕｔは、サンプル（Ｆ）において、アップサンプリングされた隠蔽信号cxＷに対応する乗算信号gｉ（ｅｒｒＳｔａｔｕｓ）・cxＷとオーディオ信号xｗが滑らかに接続されるように、クロスフェードしている。
【０１５１】
以上のように、復号装置１０は、スペクトル信号XＷまたは変形スペクトル信号Xｗ’の一部である低域成分を逆MDCT変換することにより、オーディオ信号xｗをダウンサンプリングし、そのオーディオ信号xｗに基づいて隠蔽信号を生成する。従って、ダウンサンプリングに必要な演算量が少なくて済む。
【０１５２】
また、復号装置１０は、ダウンサンプリングされたオーディオ信号xＮまたは変形狭帯域信号xＮ''を、隠蔽信号を生成するためにメモリ２６に保持するので、隠蔽信号を生成するために必要なメモリ２６のサイズを比較的小さくすることができる。
【０１５３】
＜第２実施の形態＞
[復号装置の第２実施の形態の構成例]
図１０は、本技術を適用した復号装置の第２実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【０１５４】
図１０に示す構成のうち、図１の構成と同じ構成には同じ符号を付してある。重複する説明については適宜省略する。
【０１５５】
図１０の復号装置５０の構成は、主に、逆多重化器１１とエラー制御器１３の代わりに、逆多重化器５１、エラーカウンタ制御器５２、メモリ５３、スイッチ５４、およびエラー制御器５５が設けられている点が図１の構成と異なる。
【０１５６】
復号装置５０には、所定のフレームのオーディオ信号の符号化パラメータPARのビットストリームＢＳと、そのフレームより後のＮフレーム分のオーディオ信号の符号化パラメータPARのビットストリームである冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）からなる符号化データＲＸを復号する。
【０１５７】
具体的には、復号装置５０の逆多重化器５１は、受信部として機能し、外部の符号化装置から伝送路を介して伝送されてくる符号化データＲＸを受信する。逆多重化器５１は、受信された符号化データＲＸからビットストリームＢＳと冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）を逆多重化する。また、逆多重化器５１は、符号化データＲＸが受信でき、かつ、逆多重化の際にエラーが発生していないかどうかを判定する。
【０１５８】
逆多重化器５１は、符号化データＲＸが受信できなかったか、または、逆多重化の際にエラーが発生したと判定した場合、エラーフラグerrFlag０を1に設定する。一方、逆多重化器５１は、符号化データＲＸが受信でき、かつ、逆多重化の際にエラーが発生していないと判定した場合、エラーフラグerrFlag０を0に設定する。そして、逆多重化器５１は、逆多重化の結果得られるビットストリームＢＳをスイッチ５４に供給し、冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）をメモリ５３に供給する。逆多重化器５１は、エラーフラグerrFlag０をエラーカウンタ制御器５２に供給する。
【０１５９】
エラーカウンタ制御器５２は、逆多重化器５１から供給されるエラーフラグerrFlag０とパラメータ解釈器１２から供給されるエラーフラグerrFlag１に基づいて、エラーカウンタCNTを設定する。具体的には、エラーカウンタ制御器５２は、エラーフラグerrFlag０およびエラーフラグerrFlag１が0である場合、エラーカウンタCNTを0に設定する。一方、エラーカウンタ制御器５２は、エラーフラグerrFlag０またはエラーフラグerrFlag１が1である場合、エラーカウンタCNTを1だけインクリメントする。エラーカウンタ制御器５２は、エラーカウンタCNTを、メモリ５３およびスイッチ５４に供給する。
【０１６０】
また、エラーカウンタ制御器５２は、エラーカウンタCNTがN以下である場合、統合エラーフラグerrFlagを0に設定し、エラーカウンタCNTがNより大きい場合、統合エラーフラグerrFlagを1に設定する。エラーカウンタ制御器５２は、統合エラーフラグerrFlagをエラー制御器５５に供給する。
【０１６１】
メモリ５３は、エラーカウンタ制御器５２から供給されるエラーカウンタCNTが0である場合、逆多重化器５１から供給される冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）を記憶する。また、メモリ５３は、エラーカウンタCNTが1以上N以下である場合、記憶している現在の復号対象のフレームよりCNTフレーム前のフレームのビットストリームＢＳに対応する冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）のうちの、現在の復号対象のフレームの冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）(-cnt)を読み出す。メモリ５３は、読み出された冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）(-cnt)をスイッチ５４に供給する。
【０１６２】
スイッチ５４は、エラーカウンタ制御器５２から供給されるエラーカウンタCNTに基づいて、逆多重化器５１から供給されるビットストリームＢＳまたはメモリ５３から供給される冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）(-cnt)を選択し、パラメータ解釈器１２に供給する。
【０１６３】
具体的には、スイッチ５４は、エラーカウンタCNTが0である場合、ビットストリームＢＳをパラメータ解釈器１２に供給し、エラーカウンタCNTが0ではない場合、冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）(-cnt)をパラメータ解釈器１２に供給する。
【０１６４】
エラー制御器５５は、エラーカウンタ制御器５２から供給される統合エラーフラグerrFlagに基づいて、図１のエラー制御器１３と同様に、エラー状態変数errStatusを設定し、エラー状態変数errStatusをスイッチ１５と二値変換器２０に供給する。
【０１６５】
[符号化データとオーディオ信号の説明]
図１１は、符号化装置から伝送されてくる符号化データＲＸと、その符号化データの復号結果であるオーディオ信号を説明する図である。
【０１６６】
図１１の例では、Ｎは２であり、復号装置５０に伝送されてくる各フレームの符号化データＲＸは、そのフレームのビットストリームＢＳと、そのフレームより１フレーム後および２フレーム後の冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）により構成される。例えば、n-1フレーム目の符号化データＲＸは、n-1フレーム目のビットストリームＢＳであるData[n-1]、n-1フレームより1フレーム後のnフレーム目の冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）であるrData[n]、および2フレーム後のn+1フレーム目の冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）であるrData[n+1]からなる。
【０１６７】
この場合、例えば、nフレーム目以降のフレームで復号エラーが発生すると、nフレーム目の復号時にエラーカウンタCNTは1となり、復号エラーが発生していないn-1フレーム目のData[n-1]とともに符号化データＲＸに含まれるnフレーム目のrData[n]が、メモリ５３から読み出される。そして、nフレーム目の復号結果は、読み出されたnフレーム目のrData[n]を復号することにより生成される。
【０１６８】
また、n+1フレーム目の復号時には、エラーカウンタCNTは2となり、エラーが発生していないn-1フレーム目のData[n-1]とともに符号化データＲＸに含まれるn+1フレーム目のrData[n+1]が、メモリ５３から読み出される。そして、n+1フレーム目の復号結果は、読み出されたn+1フレーム目のrData[n+1]を復号することにより生成される。
【０１６９】
一方、n+2フレーム目の復号時には、エラーカウンタCNTは3となり、Nである2より大きい。即ち、n+2フレーム目の冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）は、n-1フレーム目の符号化データＲＸに含まれていない。従って、n+2フレーム目の復号結果は、隠蔽信号cxＮなどを用いて生成される。
【０１７０】
[復号装置の処理の説明]
図１０の復号装置５０の復号処理は、図５のステップＳ１１乃至Ｓ１４の処理の代わりに復号前処理が行われる点を除いて図５および図６の復号処理と同様であるので、以下では復号前処理についてのみ説明する。
【０１７１】
図１２は、図１０の復号装置５０による復号前処理を説明するフローチャートである。この復号前処理は、例えば、外部の符号化装置から伝送路を介してフレーム単位の符号化データＲＸが伝送されてきたとき、開始される。
【０１７２】
図１２のステップＳ７０において、復号装置５０の逆多重化器５１は、外部の符号化装置から伝送路を介して伝送されてくる符号化データＲＸを受信し、その符号化データＲＸからビットストリームＢＳと冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）を逆多重化する。そして、逆多重化器５１は、逆多重化の結果得られるビットストリームＢＳをスイッチ５４に供給し、冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）をメモリ５３に供給する。
【０１７３】
ステップＳ７１において、逆多重化器５１は、符号化データＲＸが受信でき、かつ、逆多重化の際にエラーが発生していないかどうかを判定する。
【０１７４】
ステップＳ７１で符号化データＲＸが受信でき、かつ、逆多重化の際にエラーが発生していないと判定した場合、逆多重化器５１は、エラーフラグerrFlag０を0に設定してエラーカウンタ制御器５２に供給する。
【０１７５】
そして、ステップＳ７２において、エラーカウンタ制御器５２は、エラーカウンタCNTを0に設定し、スイッチ５４に供給する。スイッチ５４は、逆多重化器５１から供給されるビットストリームＢＳをパラメータ解釈器１２に供給する。
【０１７６】
ステップＳ７３において、パラメータ解釈器１２は、スイッチ５４から供給されるビットストリームＢＳから符号化パラメータPARを分解し、逆量子化器１４に供給する。
【０１７７】
ステップＳ７４において、パラメータ解釈器１２は、符号化パラメータPARを分解する際にエラーが発生していないかどうかを判定する。ステップＳ７４でエラーが発生していないと判定された場合、パラメータ解釈器１２は、エラーフラグerrFlag１を0に設定し、エラーカウンタ制御器５２に供給する。エラーカウンタ制御器５２は、エラーカウンタCNTをステップＳ７２の処理前の値に変更する。
【０１７８】
そして、ステップＳ７５において、メモリ５３は、逆多重化器５１から供給される冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）を記憶し、処理をステップＳ８０に進める。
【０１７９】
一方、ステップＳ７１で符号化データＲＸが受信できなかったか、または、逆多重化の際にエラーが発生したと判定された場合、逆多重化器５１は、エラーフラグerrFlag０を1に設定する。そして、逆多重化器５１は、そのエラーフラグerrFlag０をエラーカウンタ制御器５２に供給し、処理をステップＳ７６に進める。
【０１８０】
また、ステップＳ７４でエラーが発生したと判定された場合、パラメータ解釈器１２は、エラーフラグerrFlag１を1に設定し、そのエラーフラグerrFlag１をエラーカウンタ制御器５２に供給する。そして、処理はステップＳ７６に進む。
【０１８１】
ステップＳ７６において、エラー制御器５５は、エラーカウンタCNTを1だけインクリメントし、メモリ５３およびスイッチ５４に供給する。
【０１８２】
ステップＳ７７において、メモリ５３は、エラーカウンタCNTがＮ以下であるかどうかを判定する。ステップＳ７７でエラーカウンタCNTがＮ以下であると判定された場合、処理はステップＳ７８に進む。
【０１８３】
ステップＳ７８において、メモリ５３は、記憶している現在の復号対象のフレームよりCNTフレーム前のフレームのビットストリームＢＳに対応する冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）のうちの、現在の復号対象のフレームの冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）(-cnt)を読み出す。メモリ５３は、読み出された冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）(-cnt)をスイッチ５４に供給する。そして、スイッチ５４は、冗長ビットストリームＢＳ（ｒ）(-cnt)を、ビットストリームＢＳとしてパラメータ解釈器１２に供給する。
【０１８４】
ステップＳ７９において、パラメータ解釈器１２は、スイッチ５４から供給されるビットストリームＢＳから符号化パラメータPARを分解し、逆量子化器１４に供給して、処理をステップＳ８０に進める。
【０１８５】
ステップＳ８０において、エラーカウンタ制御器５２は、統合エラーフラグerrFlagを0に設定し、エラー制御器５５に供給して、処理は終了する。この後、図５のステップＳ１５以降の処理が行われる。
【０１８６】
一方、ステップＳ７７でエラーカウンタCNTがＮより大きいと判定された場合、処理はステップＳ８１に進む。ステップＳ８１において、エラーカウンタ制御器５２は、統合エラーフラグerrFlagを1に設定し、エラー制御器５５に供給する。そして、処理は終了し、この後、図５のステップＳ３４以降の処理が行われる。
【０１８７】
なお、本実施の形態におけるメモリは、リングバッファ構造を有するようにしてもよい。この場合、更新時の演算量を削減することができる。
【０１８８】
[本技術を適用したコンピュータの説明]
次に、上述した一連の処理は、ハードウェアにより行うこともできるし、ソフトウェアにより行うこともできる。一連の処理をソフトウェアによって行う場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、汎用のコンピュータ等にインストールされる。
【０１８９】
そこで、図１３は、上述した一連の処理を実行するプログラムがインストールされるコンピュータの一実施の形態の構成例を示している。
【０１９０】
プログラムは、コンピュータに内蔵されている記録媒体としての記憶部２０８やROM（Read Only Memory）２０２に予め記録しておくことができる。
【０１９１】
あるいはまた、プログラムは、リムーバブルメディア２１１に格納（記録）しておくことができる。このようなリムーバブルメディア２１１は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することができる。ここで、リムーバブルメディア２１１としては、例えば、フレキシブルディスク、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)，MO(Magneto Optical)ディスク，DVD(Digital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリ等がある。
【０１９２】
なお、プログラムは、上述したようなリムーバブルメディア２１１からドライブ２１０を介してコンピュータにインストールする他、通信網や放送網を介して、コンピュータにダウンロードし、内蔵する記憶部２０８にインストールすることができる。すなわち、プログラムは、例えば、ダウンロードサイトから、ディジタル衛星放送用の人工衛星を介して、コンピュータに無線で転送したり、LAN(Local Area Network)、インターネットといったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送することができる。
【０１９３】
コンピュータは、CPU(Central Processing Unit)２０１を内蔵しており、CPU２０１には、バス２０４を介して、入出力インタフェース２０５が接続されている。
【０１９４】
CPU２０１は、入出力インタフェース２０５を介して、ユーザによって、入力部２０６が操作等されることにより指令が入力されると、それに従って、ROM２０２に格納されているプログラムを実行する。あるいは、CPU２０１は、記憶部２０８に格納されたプログラムを、RAM(Random Access Memory)２０３にロードして実行する。
【０１９５】
これにより、CPU２０１は、上述したフローチャートにしたがった処理、あるいは上述したブロック図の構成により行われる処理を行う。そして、CPU２０１は、その処理結果を、必要に応じて、例えば、入出力インタフェース２０５を介して、出力部２０７から出力、あるいは、通信部２０９から送信、さらには、記憶部２０８に記録等させる。
【０１９６】
なお、入力部２０６は、キーボードや、マウス、マイク等で構成される。また、出力部２０７は、LCD(Liquid Crystal Display)やスピーカ等で構成される。
【０１９７】
ここで、本明細書において、コンピュータがプログラムに従って行う処理は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に行われる必要はない。すなわち、コンピュータがプログラムに従って行う処理は、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）も含む。
【０１９８】
また、プログラムは、１のコンピュータ（プロセッサ）により処理されるものであっても良いし、複数のコンピュータによって分散処理されるものであっても良い。さらに、プログラムは、遠方のコンピュータに転送されて実行されるものであっても良い。
【０１９９】
本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【０２００】
なお、本技術は、以下のような構成もとることができる。
（１）
フレーム単位のオーディオ信号のスペクトルの一部を部分スペクトルとして抽出するスペクトル抽出部と、
前記スペクトル抽出部により抽出された前記部分スペクトルを逆直交変換する部分逆直交変換部と、
前記部分逆直交変換部による逆直交変換の結果得られる部分オーディオ信号に基づいて、前記オーディオ信号の第１の代替信号を生成する第１の代替信号生成部と
を備える信号処理装置。
（２）
前記第１の代替信号生成部は、複数フレームの前記部分オーディオ信号に基づいて前記第１の代替信号を生成する
前記（１）に記載の信号処理装置。
（３）
前記部分オーディオ信号に基づいて、前記オーディオ信号に対応する音声が有声音であるかどうかを判定する判定部と、
前記判定部により前記オーディオ信号に対応する音声が有声音であると判定された場合、前記部分オーディオ信号に基づいて、前記オーディオ信号のピッチ周期とピッチ利得を抽出するピッチ抽出部と
をさらに備え、
前記第１の代替信号生成部は、前記ピッチ抽出部により抽出された前記ピッチ周期と前記ピッチ利得に基づいて、前記部分オーディオ信号から前記第１の代替信号を生成する
前記（１）または(２)に記載の信号処理装置。
（４）
前記第１の代替信号生成部は、所定のフレームより前記ピッチ周期前の１フレーム分の前記部分オーディオ信号と前記ピッチ利得とに基づいて、前記所定のフレームの前記第１の代替信号を生成する
前記（３）に記載の信号処理装置。
（５）
前記スペクトル抽出部は、前記オーディオ信号のスペクトルの低域成分を前記部分スペクトルとして抽出する
前記（１）乃至（４）のいずれかに記載の信号処理装置。
（６）
前記スペクトル抽出部は、前記部分スペクトルのうちの高域のスペクトルを周波数が高いほど減衰させ、
前記部分逆直交変換部は、前記スペクトル抽出部により減衰された前記部分スペクトルを逆直交変換する
前記（１）乃至（５）のいずれかに記載の信号処理装置。
（７）
所定のフレームの直近のエラーが発生していないフレームの前記オーディオ信号のスペクトルを用いて、前記所定のフレームのオーディオ信号の第２の代替信号を生成する第２の代替信号生成部と、
前記所定のフレームのオーディオ信号のスペクトルにエラーが発生しており、前記所定のフレームのオーディオ信号に対応する音声が有声音である場合、前記第１の代替信号を前記所定のフレームのオーディオ信号として出力し、前記所定のフレームのオーディオ信号のスペクトルにエラーが発生しており、前記所定のフレームのオーディオ信号に対応する音声が無声音である場合、前記所定のフレームの前記第２の代替信号を前記所定のフレームのオーディオ信号として出力する出力部と
をさらに備える
前記（１）乃至（６）のいずれかに記載の信号処理装置。
（８）
複数フレームの前記部分オーディオ信号を記憶する記憶部
をさらに備え、
前記記憶部は、前記所定のフレームのオーディオ信号のスペクトルにエラーが発生しており、前記所定のフレームのオーディオ信号に対応する音声が無声音である場合、前記代替信号生成部により生成された前記所定のフレームの前記第２の代替信号のスペクトルの一部のオーディオ信号を前記所定のフレームの前記部分オーディオ信号として記憶し、
前記第１の代替信号生成部は、前記記憶部に記憶される前記複数フレームの前記部分オーディオ信号に基づいて、前記第１の代替信号を生成する
前記（７）に記載の信号処理装置。
（９）
複数フレームの前記部分オーディオ信号を記憶する記憶部
をさらに備え、
前記記憶部は、所定のフレームのオーディオ信号のスペクトルにエラーが発生しており、前記所定のフレームのオーディオ信号に対応する音声が有声音である場合、前記第１の代替信号のスペクトルの一部のオーディオ信号を前記所定のフレームの前記部分オーディオ信号として記憶し、
前記第１の代替信号生成部は、前記記憶部に記憶される前記複数フレームの前記部分オーディオ信号に基づいて、前記第１の代替信号を生成する
前記（１）乃至（７）のいずれかに記載の信号処理装置。
（１０）
所定のフレームの前記オーディオ信号のスペクトルを本スペクトルとして受信するとともに、そのフレームより後のフレームの前記オーディオ信号のスペクトルを冗長スペクトルとして受信する受信部
をさらに備え、
前記スペクトル抽出部は、前記本スペクトルにエラーが発生している場合、前記冗長スペクトルの一部を前記部分スペクトルとして抽出する
前記（１）乃至（９）のいずれかに記載の信号処理装置。
（１１）
信号処理装置が、
フレーム単位のオーディオ信号のスペクトルの一部を部分スペクトルとして抽出するスペクトル抽出ステップと、
前記スペクトル抽出ステップの処理により抽出された前記部分スペクトルを逆直交変換する部分逆直交変換ステップと、
前記部分逆直交変換ステップの処理による逆直交変換の結果得られる部分オーディオ信号に基づいて、前記オーディオ信号の第１の代替信号を生成する第１の代替信号生成ステップと
信号処理方法。
（１２）
コンピュータに、
フレーム単位のオーディオ信号のスペクトルの一部を部分スペクトルとして抽出するスペクトル抽出ステップと、
前記スペクトル抽出ステップの処理により抽出された前記部分スペクトルを逆直交変換する部分逆直交変換ステップと、
前記部分逆直交変換ステップの処理による逆直交変換の結果得られる部分オーディオ信号に基づいて、前記オーディオ信号の第１の代替信号を生成する第１の代替信号生成ステップと
を含む処理を実行させるためのプログラム。
【符号の説明】
【０２０１】
１０ 復号装置, １６ IMDCTＷ変換器， ２１ 低域スペクトル抽出器， ２２ IMDCTＮ変換器， ２６ メモリ， ２７ V/UV検出器， ２８ ピッチ・利得抽出器， ２９ 隠蔽信号生成器， ３４ 極性操作器， ３５ スイッチ， ５０ 復号装置， ５１ 逆多重化器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム単位のオーディオ信号のスペクトルの一部を部分スペクトルとして抽出するスペクトル抽出部と、
前記スペクトル抽出部により抽出された前記部分スペクトルを逆直交変換する部分逆直交変換部と、
前記部分逆直交変換部による逆直交変換の結果得られる部分オーディオ信号に基づいて、前記オーディオ信号の第１の代替信号を生成する第１の代替信号生成部と
を備える信号処理装置。
【請求項２】
前記第１の代替信号生成部は、複数フレームの前記部分オーディオ信号に基づいて前記第１の代替信号を生成する
請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記部分オーディオ信号に基づいて、前記オーディオ信号に対応する音声が有声音であるかどうかを判定する判定部と、
前記判定部により前記オーディオ信号に対応する音声が有声音であると判定された場合、前記部分オーディオ信号に基づいて、前記オーディオ信号のピッチ周期とピッチ利得を抽出するピッチ抽出部と
をさらに備え、
前記第１の代替信号生成部は、前記ピッチ抽出部により抽出された前記ピッチ周期と前記ピッチ利得に基づいて、前記部分オーディオ信号から前記第１の代替信号を生成する
請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記第１の代替信号生成部は、所定のフレームより前記ピッチ周期前の１フレーム分の前記部分オーディオ信号と前記ピッチ利得とに基づいて、前記所定のフレームの前記第１の代替信号を生成する
請求項３に記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記スペクトル抽出部は、前記オーディオ信号のスペクトルの低域成分を前記部分スペクトルとして抽出する
請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記スペクトル抽出部は、前記部分スペクトルのうちの高域のスペクトルを周波数が高いほど減衰させ、
前記部分逆直交変換部は、前記スペクトル抽出部により減衰された前記部分スペクトルを逆直交変換する
請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項７】
所定のフレームの直近のエラーが発生していないフレームの前記オーディオ信号のスペクトルを用いて、前記所定のフレームのオーディオ信号の第２の代替信号を生成する第２の代替信号生成部と、
前記所定のフレームのオーディオ信号のスペクトルにエラーが発生しており、前記所定のフレームのオーディオ信号に対応する音声が有声音である場合、前記第１の代替信号を前記所定のフレームのオーディオ信号として出力し、前記所定のフレームのオーディオ信号のスペクトルにエラーが発生しており、前記所定のフレームのオーディオ信号に対応する音声が無声音である場合、前記所定のフレームの前記第２の代替信号を前記所定のフレームのオーディオ信号として出力する出力部と
をさらに備える
請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項８】
複数フレームの前記部分オーディオ信号を記憶する記憶部
をさらに備え、
前記記憶部は、前記所定のフレームのオーディオ信号のスペクトルにエラーが発生しており、前記所定のフレームのオーディオ信号に対応する音声が無声音である場合、前記代替信号生成部により生成された前記所定のフレームの前記第２の代替信号のスペクトルの一部のオーディオ信号を前記所定のフレームの前記部分オーディオ信号として記憶し、
前記第１の代替信号生成部は、前記記憶部に記憶される前記複数フレームの前記部分オーディオ信号に基づいて、前記第１の代替信号を生成する
請求項７に記載の信号処理装置。
【請求項９】
複数フレームの前記部分オーディオ信号を記憶する記憶部
をさらに備え、
前記記憶部は、所定のフレームのオーディオ信号のスペクトルにエラーが発生しており、前記所定のフレームのオーディオ信号に対応する音声が有声音である場合、前記第１の代替信号のスペクトルの一部のオーディオ信号を前記所定のフレームの前記部分オーディオ信号として記憶し、
前記第１の代替信号生成部は、前記記憶部に記憶される前記複数フレームの前記部分オーディオ信号に基づいて、前記第１の代替信号を生成する
請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項１０】
所定のフレームの前記オーディオ信号のスペクトルを本スペクトルとして受信するとともに、そのフレームより後のフレームの前記オーディオ信号のスペクトルを冗長スペクトルとして受信する受信部
をさらに備え、
前記スペクトル抽出部は、前記本スペクトルにエラーが発生している場合、前記冗長スペクトルの一部を前記部分スペクトルとして抽出する
請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項１１】
信号処理装置が、
フレーム単位のオーディオ信号のスペクトルの一部を部分スペクトルとして抽出するスペクトル抽出ステップと、
前記スペクトル抽出ステップの処理により抽出された前記部分スペクトルを逆直交変換する部分逆直交変換ステップと、
前記部分逆直交変換ステップの処理による逆直交変換の結果得られる部分オーディオ信号に基づいて、前記オーディオ信号の第１の代替信号を生成する第１の代替信号生成ステップと
信号処理方法。
【請求項１２】
コンピュータに、
フレーム単位のオーディオ信号のスペクトルの一部を部分スペクトルとして抽出するスペクトル抽出ステップと、
前記スペクトル抽出ステップの処理により抽出された前記部分スペクトルを逆直交変換する部分逆直交変換ステップと、
前記部分逆直交変換ステップの処理による逆直交変換の結果得られる部分オーディオ信号に基づいて、前記オーディオ信号の第１の代替信号を生成する第１の代替信号生成ステップと
を含む処理を実行させるためのプログラム。
【請求項１】
フレーム単位のオーディオ信号のスペクトルの一部を部分スペクトルとして抽出するスペクトル抽出部と、
前記スペクトル抽出部により抽出された前記部分スペクトルを逆直交変換する部分逆直交変換部と、
前記部分逆直交変換部による逆直交変換の結果得られる部分オーディオ信号に基づいて、前記オーディオ信号の第１の代替信号を生成する第１の代替信号生成部と
を備える信号処理装置。
【請求項２】
前記第１の代替信号生成部は、複数フレームの前記部分オーディオ信号に基づいて前記第１の代替信号を生成する
請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記部分オーディオ信号に基づいて、前記オーディオ信号に対応する音声が有声音であるかどうかを判定する判定部と、
前記判定部により前記オーディオ信号に対応する音声が有声音であると判定された場合、前記部分オーディオ信号に基づいて、前記オーディオ信号のピッチ周期とピッチ利得を抽出するピッチ抽出部と
をさらに備え、
前記第１の代替信号生成部は、前記ピッチ抽出部により抽出された前記ピッチ周期と前記ピッチ利得に基づいて、前記部分オーディオ信号から前記第１の代替信号を生成する
請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記第１の代替信号生成部は、所定のフレームより前記ピッチ周期前の１フレーム分の前記部分オーディオ信号と前記ピッチ利得とに基づいて、前記所定のフレームの前記第１の代替信号を生成する
請求項３に記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記スペクトル抽出部は、前記オーディオ信号のスペクトルの低域成分を前記部分スペクトルとして抽出する
請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記スペクトル抽出部は、前記部分スペクトルのうちの高域のスペクトルを周波数が高いほど減衰させ、
前記部分逆直交変換部は、前記スペクトル抽出部により減衰された前記部分スペクトルを逆直交変換する
請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項７】
所定のフレームの直近のエラーが発生していないフレームの前記オーディオ信号のスペクトルを用いて、前記所定のフレームのオーディオ信号の第２の代替信号を生成する第２の代替信号生成部と、
前記所定のフレームのオーディオ信号のスペクトルにエラーが発生しており、前記所定のフレームのオーディオ信号に対応する音声が有声音である場合、前記第１の代替信号を前記所定のフレームのオーディオ信号として出力し、前記所定のフレームのオーディオ信号のスペクトルにエラーが発生しており、前記所定のフレームのオーディオ信号に対応する音声が無声音である場合、前記所定のフレームの前記第２の代替信号を前記所定のフレームのオーディオ信号として出力する出力部と
をさらに備える
請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項８】
複数フレームの前記部分オーディオ信号を記憶する記憶部
をさらに備え、
前記記憶部は、前記所定のフレームのオーディオ信号のスペクトルにエラーが発生しており、前記所定のフレームのオーディオ信号に対応する音声が無声音である場合、前記代替信号生成部により生成された前記所定のフレームの前記第２の代替信号のスペクトルの一部のオーディオ信号を前記所定のフレームの前記部分オーディオ信号として記憶し、
前記第１の代替信号生成部は、前記記憶部に記憶される前記複数フレームの前記部分オーディオ信号に基づいて、前記第１の代替信号を生成する
請求項７に記載の信号処理装置。
【請求項９】
複数フレームの前記部分オーディオ信号を記憶する記憶部
をさらに備え、
前記記憶部は、所定のフレームのオーディオ信号のスペクトルにエラーが発生しており、前記所定のフレームのオーディオ信号に対応する音声が有声音である場合、前記第１の代替信号のスペクトルの一部のオーディオ信号を前記所定のフレームの前記部分オーディオ信号として記憶し、
前記第１の代替信号生成部は、前記記憶部に記憶される前記複数フレームの前記部分オーディオ信号に基づいて、前記第１の代替信号を生成する
請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項１０】
所定のフレームの前記オーディオ信号のスペクトルを本スペクトルとして受信するとともに、そのフレームより後のフレームの前記オーディオ信号のスペクトルを冗長スペクトルとして受信する受信部
をさらに備え、
前記スペクトル抽出部は、前記本スペクトルにエラーが発生している場合、前記冗長スペクトルの一部を前記部分スペクトルとして抽出する
請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項１１】
信号処理装置が、
フレーム単位のオーディオ信号のスペクトルの一部を部分スペクトルとして抽出するスペクトル抽出ステップと、
前記スペクトル抽出ステップの処理により抽出された前記部分スペクトルを逆直交変換する部分逆直交変換ステップと、
前記部分逆直交変換ステップの処理による逆直交変換の結果得られる部分オーディオ信号に基づいて、前記オーディオ信号の第１の代替信号を生成する第１の代替信号生成ステップと
信号処理方法。
【請求項１２】
コンピュータに、
フレーム単位のオーディオ信号のスペクトルの一部を部分スペクトルとして抽出するスペクトル抽出ステップと、
前記スペクトル抽出ステップの処理により抽出された前記部分スペクトルを逆直交変換する部分逆直交変換ステップと、
前記部分逆直交変換ステップの処理による逆直交変換の結果得られる部分オーディオ信号に基づいて、前記オーディオ信号の第１の代替信号を生成する第１の代替信号生成ステップと
を含む処理を実行させるためのプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−２４２７８５（Ｐ２０１２−２４２７８５Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１５８７９（Ｐ２０１１−１１５８７９）
【出願日】平成２３年５月２４日（２０１１．５．２４）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２４日（２０１１．５．２４）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
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