[发明专利]编码方法、编码装置、程序以及记录介质

说明书

本申请是发明名称为“编码方法、解码方法、使用这些方法的装置、程序以及记录介质”(申请号：200980148292.0；申请日：2009年12月08日)的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及将时序信号进行预测分析而编码的技术，特别涉及预测残差的编码方法、解码方法、使用这些方法的装置、程序以及记录介质。

背景技术

在将声音信号或视频信号等的时序信号通过通信路径来传输，或者记录在信息记录介质中的情况下，从提高传输效率或记录效率的观点出发，将时序信号变换为压缩码之后传输或者记录的方法是比较有效的。此外，随着近年来的宽频带的普及和存储装置的容量增加，与将压缩率的高度为优先的不可逆压缩编码方式相比，以原信号的完整再现为条件的可逆压缩编码方式受到重视(例如，参照非专利文献1)。其中，使用线性预测分析等的要素技术而将声音信号进行可逆压缩编码的技术，作为MPEG(Moving Picture Expert Group，运动图像专家组)的国际标准规格“MPEG-4ALS”而受到认可(例如，参照非专利文献2)。

图1是用于说明以往的可逆压缩编码方式的编码装置2100的功能结构的方框图。图2是用于说明图1所示的残差编码部2120的功能结构的方框图。此外，图3是用于说明以往的可逆压缩编码方式的解码装置2200的功能结构的方框图。图4是用于说明图3所示的残差解码部2220的功能结构的方框图。首先，使用这些图，说明以往的可逆压缩编码方式。

<编码方法>

在编码装置2100的帧缓冲器2111中，输入已进行了标本化/量化的PCM(pulse code modulation，脉冲编码调制)形式的时序信号x(n)(n是表示离散时间的索引)。帧缓冲器2111对预定的时间区间(以下，称为“帧”)量的时序信号x(n)(n＝1、……、N)(N为正整数)进行缓冲。被缓冲的1帧量的时序信号x(n)(n＝1、……、N)送到预测编码部2110的线性预测分析部2112，线性预测分析部2112通过线性预测分析而计算1次至M次的PARCOR系数k(m)(m＝1、2、……、M)并输出。

另外，在线性预测分析中，假设将某一时刻n的时序信号x(n)和该时刻n之前的M个(M为正整数。将M称为“预测次数”。)的时刻n-1、n-2、……、n-M的时序信号x(n-1)、x(n-2)、……、x(n-M)分别以系数α(m)(m＝1、……、M)(称为“线性预测系数”)加权所得的值、和预测残差e(n)(有时也称为“预测误差”)之间成立线性1次结合。基于该假设的线性预测模型成为如下。在线性预测分析中，对输入的时序信号x(n)(n＝1、……、N)计算将预测残差e(n)(n＝1、……、N)的能量最小化的线性预测系数α(m)(m＝1、……、M)或者可变换为它的PARCOR系数k(m)(m＝1、……、M)等的系数。

e(n)＝x(n)+α(1)·x(n-1)+α(2)·x(n-2)+...+α(M)·x(n-M)

作为线性预测分析的具体例子，有如莱文森-德宾(Levinson-Durbin)法或伯格(Burg)法等的逐次算法、自相关法或协方差法那样，对每个预测次数解联立方程式(以将预测残差最小的线性预测系数为解的联立方程式)的方法等。

此外，将使用某一时刻n之前的M个的时刻n-1、n-2、……、n-M的时序信号x(n-1)、x(n-2)、……、x(n-M)，估计该时刻n的时序信号y(n)的下式的线性FIR(Finite Impulse Response，有限脉冲响应)滤波器称为“线性预测滤波器”。

y(n)＝-{α(1)·x(n-1)+α(2)·x(n-2)+...+α(M)·x(n-M)}