專利名稱：參數(shù)選擇方法、參數(shù)選擇裝置、程序以及記錄介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對時(shí)間序列信號進(jìn)行預(yù)測分析并進(jìn)行編碼的技術(shù)，尤其涉及選擇預(yù)測殘差的可變長度編碼用參數(shù)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
對聲音信號或視頻信號等時(shí)間序列信號通過通信線路進(jìn)行傳輸、或者在信息記錄介質(zhì)中進(jìn)行記錄的情況下，在傳輸效率和記錄效率的點(diǎn)上，將時(shí)間序列信號變換為壓縮碼之后進(jìn)行傳輸或者記錄的方法是有效的。此外，隨著近年來的寬帶的普及和存儲裝置的容量的增加，與優(yōu)先壓縮率的大小的非可逆壓縮編碼方式相比，以原信號的完全再現(xiàn)為條件的可逆壓縮編碼方式正在受到重視(例如，參照非專利文獻(xiàn)1)。其中，利用使用了鄰接的時(shí)間序列信號的自相關(guān)分析即短期預(yù)測分析、相離了延遲值(間隔(pitch)周期)的時(shí)間序列信號之間的自相關(guān)分析即長期預(yù)測分析等技術(shù)來對聲音信號進(jìn)行可逆壓縮編碼的預(yù)測編碼方式被承認(rèn)為MPEG (Moving Picture Expert Group，運(yùn)動(dòng)圖像專家組)的國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格“MPEG-4ALS” (例如，參照非專利文獻(xiàn)2)。圖1是用于說明以往的預(yù)測編碼方式的編碼裝置2100的功能結(jié)構(gòu)的方框圖。圖2 是用于說明以往的預(yù)測編碼方式的解碼裝置2200的功能結(jié)構(gòu)的方框圖。此外，圖3A是用于說明圖1所示的殘差編碼單元2120的功能結(jié)構(gòu)的方框圖，圖:3B是用于說明圖2所示的殘差解碼單元2220的功能結(jié)構(gòu)的方框圖。此外，圖4是用于說明使用了短期預(yù)測分析的預(yù)測編碼方式中的預(yù)測次數(shù)與碼量的關(guān)系的坐標(biāo)圖。另外，圖4的橫軸表示預(yù)測次數(shù)，縱軸表示碼量。首先，使用這些圖來說明使用了以往的短期預(yù)測分析的預(yù)測編碼方式。<編碼方法>對編碼裝置2100(圖1)的幀緩沖器2111輸入進(jìn)行了采樣/量化的PCM(pulse code modulation，脈沖編碼調(diào)制)形式的時(shí)間序列信號χ (η)。另外，η是表示離散時(shí)間的索引，將與索引η對應(yīng)的離散時(shí)間稱為“離散時(shí)間η”。此外，越小的索引η表示越之前的離散時(shí)間。此外，時(shí)間序列信號x(n)表示在離散時(shí)間η中的時(shí)間序列信號。幀緩沖器2111對預(yù)先決定的時(shí)間區(qū)間(以下，稱為“幀”)量的時(shí)間序列信號x(n) (η = 0，. . .，Ν-1) (N是預(yù)先決定的2以上的整數(shù))進(jìn)行緩沖。另外，將由離散時(shí)間η =
0.....N-I構(gòu)成的時(shí)間區(qū)間表現(xiàn)為“時(shí)間區(qū)間(0，. . . ,Ν-1) ”。被緩沖的1個(gè)幀量的時(shí)間序
列信號x(n) (n = 0,...，Ν-1)被送到預(yù)測編碼單元2110的短期預(yù)測分析單元2112。短期預(yù)測分析單元2112通過短期預(yù)測分析計(jì)算從1次到P。pt次為止的PARCOR系數(shù)k(m) (m =
1，2，· · ·，Popt) ο短期預(yù)測分析與最佳預(yù)測次數(shù)在短期預(yù)測分析中假設(shè)某一時(shí)刻η的時(shí)間序列信號x(n)、對與該時(shí)刻η相比
過去的P個(gè)(將P稱為“預(yù)測次數(shù)”)時(shí)刻n-1、n-2.....η-Ρ的時(shí)間序列信號χ(η_1)、
x(n-2).....χ (η-Ρ)分別用系數(shù)α (m) (m = 1，. . .，P)(稱為“短期預(yù)測系數(shù)”)進(jìn)行加權(quán)
的結(jié)果、以及預(yù)測殘差e (η)(有時(shí)也稱為“預(yù)測誤差”)之間成立線性1次結(jié)合?；谠摷僭O(shè)的線性預(yù)測模型成為如以下的算式(1)。在線性預(yù)測分析中，計(jì)算相對于所輸入的時(shí)間序列信號x(n) (η = 0，. . .，Ν-1)使預(yù)測殘差e (η) (η = 0，. . .，Ν-1)的能量最小的短期預(yù)測系數(shù)α (m) (m = 1，2，. . .，P)、或者可變換為其的PARCOR系數(shù)k(m) (m = 1，2，. . .，P)等系數(shù)。e(n) = χ(η) + α (1) ·χ(η-1) + α (2) ·χ(η-2)+· · ·+α (P) ·χ(η_Ρ)…(1)作為短期預(yù)測分析的具體例，具有Levinson-Durbin法和Burg法等的逐次性方法、如自相關(guān)法或協(xié)方差法那樣在每個(gè)預(yù)測次數(shù)解聯(lián)立方程式(將使預(yù)測殘差最小的短期預(yù)測系數(shù)作為解的聯(lián)立方程式)的方法等。此外，將使用與某一時(shí)刻η相比過去的P個(gè)時(shí)刻n-l、n-2.....η-Ρ的時(shí)間序列信
號x(n-l)、x(n-2).....x(n-P)來估計(jì)該時(shí)刻η的時(shí)間序列信號y (η)的算式(2)的線性
FIR(Finite Impulse Response，有限長單位沖激響應(yīng))濾波器稱為“短期預(yù)測濾波器”。y(n) =-{α ⑴· χ(η-1) + α ⑵· χ(η-2)+· · ·+α (P) · X(n-P)}. . . (2)此外，P-是表示最佳的預(yù)測次數(shù)P的正整數(shù)，將其稱為“最佳預(yù)測次數(shù)”。在非專利文獻(xiàn)2的方式下，基于MDL原理(Minimum Description LengthPrinciple)來決定最佳預(yù)測次數(shù)P。pt。在MDL原理中，將使(碼長度)=(模型記述長度)+ (基于該模型的數(shù)據(jù)的記述長度)最小的模型設(shè)為最佳。即，在非專利文獻(xiàn)2的方式下，使算式C3)最小的預(yù)測次數(shù)P作為最佳預(yù)測次數(shù)P。pt。(無損解碼所需的碼量)=(PARC0R系數(shù)所需的碼量)+(預(yù)測殘差所需的碼量) ...(3)如通過圖4的直線4A示意性地表示的那樣，PARCOR系數(shù)所需的碼量與預(yù)測次數(shù)呈比例地增加。此外，一般若預(yù)測次數(shù)變大，則預(yù)測殘差的能量變小，如通過曲線4B示意性地表示的那樣，對預(yù)測殘差進(jìn)行了熵編碼時(shí)的碼量呈對數(shù)地變小。因此，如通過直線4A和曲線4B之和即曲線4C示意性地表示的那樣，無損解碼所需的碼量不是預(yù)測次數(shù)越高越變小，而是在某一預(yù)測次數(shù)下變得最小。短期預(yù)測分析單元2112將預(yù)先決定的最小預(yù)測次數(shù) Pfflin以上且最大預(yù)測次數(shù)Pmax以下的所有的整數(shù)作為搜索范圍，將無損編碼所需的碼量變得最小的預(yù)測次數(shù)作為最佳預(yù)測次數(shù)P。pt。此外，不是如上所述那樣自適應(yīng)地決定最佳預(yù)測次數(shù)P。pt，也可以將最佳預(yù)測次數(shù) P。pt設(shè)定為固定值(短期預(yù)測分析與最佳預(yù)測次數(shù)的說明結(jié)束)。計(jì)算出的PARCOR系數(shù)k(m) (m = 1,2, ...，Popt)被送到量化單元2113，被量化從而生成量化 PARCOR 系數(shù) i (m) (m = 1，2，. . .，Popt)。量化 PARCOR 系數(shù) i (m) (m = 1，2，...， Popt)被送到系數(shù)編碼單元2114，在此被進(jìn)行可變長度編碼。此外，量化PARCOR系數(shù)i(m) (m =1,2,... ,Popt)也被送到短期預(yù)測系數(shù)變換單元2115。最佳預(yù)測次數(shù)P-也被送到短期預(yù)測系數(shù)變換單元2115，短期預(yù)測系數(shù)變換單元2115使用這些來計(jì)算短期預(yù)測系數(shù)α (m) (m =1,2,... ,Popt)。接著，短期預(yù)測單元2116使用1幀量的時(shí)間序列信號Χ(η) (η = 0，...， Ν-1)和各個(gè)短期預(yù)測系數(shù)α (m) (m = 1，2，. . .，Popt)和最佳預(yù)測次數(shù)P。pt，按照P = Popt時(shí)的短期預(yù)測濾波器(算式O))來計(jì)算短期預(yù)測值7(11)(11 = 0，...，^1)。然后，減法運(yùn)算單元2117計(jì)算從時(shí)間序列信號X(n)減去短期預(yù)測值y(n)的預(yù)測殘差e(n)(預(yù)測濾波器處理)。預(yù)測殘差e(n) (η = 0，. . .，Ν-1)是用規(guī)定范圍的整數(shù)表現(xiàn)的值。例如，在以有限比特?cái)?shù)的整數(shù)形式表現(xiàn)所輸入的時(shí)間序列信號χ (η)，將對小數(shù)點(diǎn)以下進(jìn)行四舍五入等而整數(shù)化的線性預(yù)測系數(shù)設(shè)為濾波器系數(shù)的線性預(yù)測濾波器的輸出值作為線性預(yù)測值y (η)的情況下，通過將從時(shí)間序列信號χ (η)減去線性預(yù)測值y (η)的值作為預(yù)測殘差e (η)，從而得到以有限比特?cái)?shù)的整數(shù)形式表現(xiàn)(用規(guī)定范圍的整數(shù)表現(xiàn))的預(yù)測殘差e(n)。此外，在沒有以整數(shù)形式表現(xiàn)時(shí)間序列信號x(n)或線性預(yù)測值y(n)的情況下，也可以將對從時(shí)間序列信號x(n)減去線性預(yù)測值y(n)的值以有限比特?cái)?shù)的整數(shù)形式表現(xiàn)的值作為預(yù)測殘差 e(n)。殘差編碼單元2120(圖3A)對該被整數(shù)表現(xiàn)的預(yù)測殘差e (η) (η = 0，. . .，N_l)進(jìn)行 Golomb-Rice編碼。在Golomb-Rice編碼中，首先參數(shù)計(jì)算單元2121使用所輸入的預(yù)測殘差e (n) (n = 0，. . .，Ν-1)來生成整數(shù)的參數(shù)s (有時(shí)也稱為“Rice參數(shù)”)。參數(shù)s的生成參數(shù)s的最佳值依賴于所輸入的預(yù)測殘差e (n) (n = 0，. . .，Ν-1)的幅度。假設(shè)通常在幀或?qū)⑵鋭澐譃槎鄠€(gè)時(shí)間區(qū)域的子幀等的某一離散時(shí)間區(qū)間的每一個(gè)中，預(yù)測殘差 e(n)的幅度均等，并且根據(jù)該區(qū)間中的預(yù)測殘差e(n)的平均幅度來設(shè)定該區(qū)間中的參數(shù)
So但是，在隨機(jī)接入的離散時(shí)間區(qū)間(子幀或子幀等)的情況下，該離散時(shí)間區(qū)間的各預(yù)測殘差e(n)的幅度全部均等的假設(shè)是不妥的。即，在隨機(jī)接入的離散時(shí)間區(qū)間中，不能在基于短期預(yù)測濾波器(算式O))的計(jì)算中利用該離散時(shí)間區(qū)間以前的時(shí)間序列信號。 因此，從離散時(shí)間區(qū)間的最早起到第P。pt個(gè)為止的離散時(shí)間中，能夠在基于短期預(yù)測濾波器的計(jì)算中利用的時(shí)間序列信號數(shù)被限制為小于最佳預(yù)測次數(shù)P。pt。其結(jié)果，從離散時(shí)間區(qū)間的最早起到第P。pt個(gè)為止的離散時(shí)間中的各預(yù)測殘差e (η)的幅度變得大于在第P。pt+1個(gè)以后的離散時(shí)間中的各預(yù)測殘差e(n)的幅度的情況多。因此，在非專利文獻(xiàn)2的方法中，如以下所例示的那樣，將根據(jù)時(shí)間序列信號χ (η) 的表現(xiàn)比特長度固定地決定的值作為離散時(shí)間η = O時(shí)的參數(shù)s，將對根據(jù)離散時(shí)間η = 3 以后的預(yù)測殘差e (η)的平均幅度來求的參數(shù)加上固定值的值作為離散時(shí)間η = 1、2時(shí)的參數(shù)s，將根據(jù)離散時(shí)間η = 3以后的預(yù)測殘差e (η)的平均幅度來求的參數(shù)作為離散時(shí)間
n = 3.....N-I時(shí)的參數(shù)s。例如，將“時(shí)間序列信號Χ(η)的表現(xiàn)比特長度_4”作為離散
時(shí)間η = O時(shí)的參數(shù)s，將“根據(jù)預(yù)測殘差e (η)的平均幅度來求的參數(shù)+3”作為離散時(shí)間 η = 1時(shí)的參數(shù)s，將“根據(jù)預(yù)測殘差e (η)的平均幅度來求的參數(shù)+1”作為離散時(shí)間η = 2
時(shí)的參數(shù)s，將“根據(jù)預(yù)測殘差e (η)的平均幅度來求的參數(shù)”作為離散時(shí)間η = 3.....N-I
時(shí)的參數(shù)s (參數(shù)s的生成的說明結(jié)束)。接著，對編碼單元2122的分離運(yùn)算單元212 輸入預(yù)測殘差e (n) (n = 0，...， Ν-1)和參數(shù)s。分離運(yùn)算單元212 通過使用了這些的規(guī)定除法運(yùn)算，計(jì)算整數(shù)的商q(n) (η =0，. . .，Ν-1)和用于確定其剩余的信息sub (n) (n = O, ... , Ν-1)。該除法運(yùn)算基本上是用2s除上預(yù)測殘差e(n)的運(yùn)算。但是，對存在正負(fù)的預(yù)測殘差e(n)進(jìn)行區(qū)別處理的必要性和削減碼長度等的觀點(diǎn)出發(fā)，有時(shí)進(jìn)行多少從僅僅用2s除上預(yù)測殘差e(n)的運(yùn)算變更的運(yùn)算。接著，可變長度編碼單元2122b對該商q(n)進(jìn)行阿爾法編碼，生成信息prefix (η)。 所生成的信息prefix (η)和信息sub (η)被輸入到合成單元2122c。合成單元2122c輸出信息prefix (η)與信息sub (η)的比特結(jié)合值prefix (η) | sub (η)作為與預(yù)測殘差e (η)對應(yīng)的殘差碼C6 (η)。此外，殘差編碼單元2120例如與該殘差碼C6(Ii) —起輸出參數(shù)S。
由短期預(yù)測分析單元2112選擇的最佳預(yù)測次數(shù)P。pt、由預(yù)測編碼單元2110生成的系數(shù)碼Ck、由殘差編碼單元2120生成的殘差碼C6(Ii)和參數(shù)s被送到合成單元2130，在其中進(jìn)行合成從而生成碼Cg。<解碼方法>對解碼裝置2200(圖2、輸入的碼Cg在分離單元2210中被分離為最佳預(yù)測次數(shù) P。pt、系數(shù)碼ck、殘差碼C； (η) (η = 0, . . . , N_l)以及參數(shù)s。最佳預(yù)測次數(shù)P。pt和系數(shù)碼Ck 被輸入到預(yù)測解碼單元2230，殘差碼C； (η) (η = 0，. . .，Ν-1)和參數(shù)s被輸入到殘差解碼單元2220。殘差解碼單元2220(圖;3B)的分離單元2221將所輸入的殘差碼Ce(η)分離為信息prefix (η)和信息sub (η)。所分離的信息prefix (η)在可變長度解碼單元2222中被解碼，從而生成商q(n)。然后，對合成運(yùn)算單元225輸入信息sub (η)和商q(n)和參數(shù)s，合成運(yùn)算單元225使用這些來對預(yù)測殘差e (η)進(jìn)行解碼。另一方面，系數(shù)碼Ck被輸入到預(yù)測解碼單元2230的系數(shù)解碼單元2231。系數(shù)解碼單元2231對系數(shù)碼Ck進(jìn)行解碼從而生成量化PARCOR系數(shù)i(m) (m = 1，2，. . .，P。pt)。量化PARCOR系數(shù)i (m) (m = 1，2，. . .，Popt)被送到短期預(yù)測系數(shù)變換單元2232。短期預(yù)測系數(shù)變換單元2232使用量化PARCOR系數(shù)i (m) (m = 1，2，. . .，Popt)來計(jì)算最佳預(yù)測次數(shù)P。pt 的短期預(yù)測濾波器(算式O))的各短期預(yù)測系數(shù)α (m) (m= 1,2,... ,Popt)。短期預(yù)測單元2233使用所計(jì)算出的各短期預(yù)測系數(shù)α (m) (m = 1，2，. . .，Popt)、過去從加法運(yùn)算單元 2234輸出的時(shí)間序列信號χ (η)，通過P = Popt的短期預(yù)測濾波器(算式O))來生成短期預(yù)測值7(11)(11 = 0，...，^1)。加法運(yùn)算單元2234對該短期預(yù)測值y (η)與由殘差解碼單元2220解碼的預(yù)測殘差e (η)進(jìn)行加法運(yùn)算，從而生成時(shí)間序列信號的無損解碼值χ (η) (η =0，· · ·，Ν-1)(逆預(yù)測濾波器處理)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)# # ^lJ i K 1 :MatHans, "Lossless Compression of Digital Audio”， IEEESIGNAL PROCESSING MAGAZINE, July 2001，pp.21-32。非專利文獻(xiàn)2 :IS0/IEC 14496-3AMENDMENT 2 =Audio Lossless Cording(ALS)， new audio profiles and BSAC extensions。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題如上所述，在專利文獻(xiàn)2的方法中，將根據(jù)時(shí)間序列信號的表現(xiàn)比特長度固定地決定的值、對根據(jù)預(yù)測殘差的平均幅度來求的參數(shù)加上固定值的值作為用于對離散時(shí)間區(qū)間的開頭附近的預(yù)測殘差進(jìn)行可變長度編碼的參數(shù)。但是，在這樣的方法中，有時(shí)從最佳的參數(shù)的背離變大。用于解決課題的手段在本發(fā)明中，將離散時(shí)間區(qū)間所包含的最早的時(shí)間區(qū)間設(shè)為第一區(qū)間，將比該第一區(qū)間之后的時(shí)間區(qū)間設(shè)為第二區(qū)間的情況下，作為第二區(qū)間的預(yù)測殘差的可變長度編碼用參數(shù)，計(jì)算與在包含該第二區(qū)間的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差的平均幅度的廣義單調(diào)增加函數(shù)值相當(dāng)?shù)恼牡诙^(qū)間參數(shù)。而且，作為屬于第一區(qū)間的某一離散時(shí)間中的預(yù)測殘差的可變長度編碼用參數(shù)，計(jì)算與第二區(qū)間參數(shù)與正的加法運(yùn)算值之和的廣義單調(diào)增加函數(shù)值相當(dāng)?shù)闹?，其中，該正的加法運(yùn)算值與用于表示包含第二區(qū)間的時(shí)間區(qū)間中的時(shí)間序列信號的預(yù)測效果的指標(biāo)相對應(yīng)。發(fā)明的效果在本發(fā)明中，能夠適當(dāng)?shù)剡x擇預(yù)測殘差的可變長度編碼用參數(shù)。


圖1是用于說明以往的預(yù)測編碼方式的編碼裝置的功能結(jié)構(gòu)的方框圖。圖2是用于說明以往的預(yù)測編碼方式的解碼裝置的功能結(jié)構(gòu)的方框圖。圖3A是用于說明圖1所示的殘差編碼單元的功能結(jié)構(gòu)的方框圖，圖:3B是用于說明圖2所示的殘差解碼單元的功能結(jié)構(gòu)的方框圖。圖4是用于說明使用了短期預(yù)測分析的預(yù)測編碼方式中的預(yù)測次數(shù)與碼量的關(guān)系的坐標(biāo)圖。圖5A、圖5B是示意性地例示了隨機(jī)接入的幀的預(yù)測殘差e(n)的幅度(| e (n))的圖。圖6Α 圖6C是示意性地例示了隨機(jī)接入的幀的預(yù)測殘差e(n)的幅度(| e (n)) 的圖。圖7是用于說明第一實(shí)施方式的編碼裝置的功能結(jié)構(gòu)的方框圖。圖8是用于說明圖7所示的殘差編碼單元的功能結(jié)構(gòu)的方框圖。圖9是用于說明第一實(shí)施方式的解碼裝置的功能結(jié)構(gòu)的方框圖。圖10是用于說明圖9所示的殘差解碼單元的功能結(jié)構(gòu)的方框圖。圖11是用于說明第一實(shí)施方式的編碼方法的流程圖。圖12是用于說明圖11的步驟S30的一例的流程圖。圖13是用于例示圖11的步驟S50的細(xì)節(jié)的流程圖。圖14是用于說明第一實(shí)施方式的解碼方法的流程圖。圖15是用于例示步驟S250的細(xì)節(jié)的流程圖。圖16是用于說明第二實(shí)施方式中的編碼裝置的殘差編碼單元的功能結(jié)構(gòu)的方框圖。圖17是用于說明第二實(shí)施方式中的解碼裝置的殘差解碼單元的功能結(jié)構(gòu)的方框圖。圖18是用于說明確定加法運(yùn)算值a(r)的基準(zhǔn)的一例的流程圖。圖19是用于說明第二實(shí)施方式的變形例中的編碼裝置的殘差編碼單元的功能結(jié)構(gòu)的方框圖。圖20是用于說明第二實(shí)施方式的變形例的編碼方法的流程圖。圖21是用于說明圖20的步驟S630的一例的流程圖。圖22是用于說明第三實(shí)施方式的編碼裝置的功能結(jié)構(gòu)的方框圖。圖23是用于說明圖22所示的殘差編碼單元的功能結(jié)構(gòu)的方框圖。圖M是用于說明第三實(shí)施方式的解碼裝置的功能結(jié)構(gòu)的方框圖。
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圖25是用于說明圖M所示的殘差解碼單元的功能結(jié)構(gòu)的方框圖。圖沈是用于說明第三實(shí)施方式的編碼方法的流程圖。圖27是用于說明圖沈的步驟S730的一例的流程圖。圖觀是用于說明第三實(shí)施方式的解碼裝置的功能結(jié)構(gòu)的方框圖。
具體實(shí)施例方式以下，在說明本方式的原理之后，對各實(shí)施方式進(jìn)行說明。原理首先，對通過以往方式選擇了預(yù)測殘差的可變長度編碼用的參數(shù)的情況下，從最佳的參數(shù)的背離變大的原因進(jìn)行檢驗(yàn)(非公知)。首先，在將根據(jù)時(shí)間序列信號的表現(xiàn)比特長度固定地決定的值作為參數(shù)的情況下，有時(shí)根據(jù)預(yù)測殘差的幅度而從最佳的參數(shù)的背離變大。此外，在將對根據(jù)預(yù)測殘差的平均幅度來求的參數(shù)加上固定值而得到的值作為在隨機(jī)接入的離散時(shí)間區(qū)間的開頭附近中的參數(shù)的情況下，有時(shí)根據(jù)在該離散時(shí)間區(qū)間中的短期預(yù)測的程度(預(yù)測效果的程度)而從最佳的值的背離變大。即，在各時(shí)間序列信號的自相關(guān)大的情況下，能夠通過增大預(yù)測次數(shù)來減小預(yù)測殘差，最佳預(yù)測次數(shù)變大(參照圖 4)。在這種情況下，如果是能夠充分確保(例如確保最佳預(yù)測次數(shù)的時(shí)間序列信號)可在基于短期預(yù)測濾波器的計(jì)算中利用的時(shí)間序列信號的時(shí)間區(qū)間(以下稱為“能夠充分確保時(shí)間序列信號的時(shí)間區(qū)間”)，則能夠減小預(yù)測殘差的平均幅度對于時(shí)間序列信號的平均幅度的比例。但是，在無法充分確?？稍诨诙唐陬A(yù)測濾波器的計(jì)算中利用的時(shí)間序列信號的開頭附近等的區(qū)間(以下稱為“無法充分確保時(shí)間序列信號的時(shí)間區(qū)間”)中，無法充分減小預(yù)測殘差。因此，在各時(shí)間序列信號的自相關(guān)大的情況下，在能夠充分確保時(shí)間序列信號的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差的幅度與在無法充分確保時(shí)間序列信號的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差的幅度的差變大。另一方面，在各時(shí)間序列信號的自相關(guān)小的情況下，即使增大預(yù)測次數(shù)，預(yù)測殘差的平均幅度對于時(shí)間序列信號的平均幅度的比例還是不變小，因此最佳預(yù)測次數(shù)變小(參照圖4)。在這種情況下，最佳預(yù)測次數(shù)本來就小，因此在能夠充分確保時(shí)間序列信號的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差的幅度與在無法充分確保時(shí)間序列信號的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差的幅度的差變小。即，根據(jù)各時(shí)間序列信號的自相關(guān)的大小，在能夠充分確保時(shí)間序列信號的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差的幅度與在無法充分確保時(shí)間序列信號的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差的幅度的差變動(dòng)。而且，最佳的參數(shù)依賴于預(yù)測殘差的幅度，因此根據(jù)各時(shí)間序列信號的自相關(guān)的大小、即根據(jù)預(yù)測殘差的平均幅度對于時(shí)間序列信號的平均幅度的比例，在能夠充分確保時(shí)間序列信號的時(shí)間區(qū)間中的最佳的參數(shù)與在無法充分確保時(shí)間序列信號的時(shí)間區(qū)間中的最佳的參數(shù)的差變動(dòng)。在專利文獻(xiàn)2的方法中，將這些最佳的參數(shù)的差設(shè)為固定值，設(shè)定了在無法充分確保時(shí)間序列信號的時(shí)間區(qū)間中的參數(shù)。因此，根據(jù)各時(shí)間序列信號的自相關(guān)的大小，在無法充分確保時(shí)間序列信號的時(shí)間區(qū)間中的參數(shù)成為不合適的參數(shù)。同樣的問題也產(chǎn)生于將最佳預(yù)測次數(shù)設(shè)為固定值的情況。即，在各時(shí)間序列信號的自相關(guān)大的情況下，如果是能夠充分確保時(shí)間序列信號的時(shí)間區(qū)域則能夠減小預(yù)測殘差，但在無法充分確保時(shí)間序列信號的時(shí)間區(qū)間中無法充分減小預(yù)測殘差。因此，在各時(shí)間序列信號的自相關(guān)大的情況下，在能夠充分確保時(shí)間序列信號的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差的幅度與在無法充分確保時(shí)間序列信號的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差的幅度的差變大。另一方面，在各時(shí)間序列信號的自相關(guān)小的情況下，即使能夠在基于短期預(yù)測濾波器的計(jì)算中利用的時(shí)間序列信號增加，預(yù)測殘差還是不減少，因此，在能夠充分確保時(shí)間序列信號的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差的幅度與在無法充分確保時(shí)間序列信號的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差的幅度的差變小。在這種情況下，也根據(jù)各時(shí)間序列信號的自相關(guān)的大小，在能夠充分確保時(shí)間序列信號的時(shí)間區(qū)間中的最佳的參數(shù)與在無法充分確保時(shí)間序列信號的時(shí)間區(qū)間中的最佳的參數(shù)的差變動(dòng)，在專利文獻(xiàn)2的方法中，有時(shí)在無法充分確保時(shí)間序列信號的時(shí)間區(qū)間中的參數(shù)變得不合適。此外，在使用了長期預(yù)測分析的預(yù)測編碼方式、對短期預(yù)測分析和長期預(yù)測分析進(jìn)行了組合的預(yù)測編碼方式中也產(chǎn)生同樣的問題。長期預(yù)測分析是利用了時(shí)間序列信號的幅度特性以基本周期重復(fù)的性質(zhì)的預(yù)測分析。在長期預(yù)測分析中決定如算式的長期預(yù)測模型，該長期預(yù)測模型假定了某一時(shí)刻η的時(shí)間序列信號x(n)、對與該時(shí)刻η相比τ +j過去的時(shí)刻η- τ -j的各時(shí)間序列信號 X (η- τ-j) [ τ是基本周期(延遲值)、j = -tap, · · ·，tap (tap使用0或1的情況多)]分別用系數(shù)P (j)(稱為“增益”)加權(quán)的結(jié)果、預(yù)測殘差e (η)之間成立線性1次結(jié)合。e(n) = χ (η) + ρ (-tap) · χ (η- τ +tap) +. . . + P (tap) · χ (η- τ -tap) . . . (4)然后對所輸入的時(shí)間序列信號x(n)計(jì)算使預(yù)測殘差e(n)的能量最小的增益 P (j)和延遲值τ。這里，將如算式(5)的線性HR濾波器稱為“長期預(yù)測濾波器”。y (n) = -{ P (-tap) · χ (η- τ +tap) +. . . + P (tap) · χ (η- τ -tap)} …(5)在進(jìn)行長期預(yù)測分析時(shí)，也在每個(gè)基本周期的各時(shí)間序列信號的自相關(guān)大的情況下，在能夠充分確?？稍诨陂L期預(yù)測濾波器的計(jì)算中利用的時(shí)間序列信號的時(shí)間區(qū)間中能夠減小預(yù)測殘差，但在無法充分確保時(shí)間序列信號的時(shí)間區(qū)間中無法充分減小預(yù)測殘差 (參照算式G))。另一方面，在各時(shí)間序列信號的自相關(guān)小的情況下，即使能夠在基于長期預(yù)測濾波器的計(jì)算中利用的時(shí)間序列信號增加，預(yù)測殘差還是不減少，因此，在能夠充分確保時(shí)間序列信號的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差的幅度與在無法充分確保時(shí)間序列信號的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差的幅度的差變小。因此，根據(jù)各時(shí)間序列信號的自相關(guān)的大小，在能夠充分確保時(shí)間序列信號的時(shí)間區(qū)間中的最佳的參數(shù)與在無法充分確保時(shí)間序列信號的時(shí)間區(qū)間中的最佳的參數(shù)的差變動(dòng)，在專利文獻(xiàn)2的方法中，有時(shí)在無法充分確保時(shí)間序列信號的時(shí)間區(qū)間中的參數(shù)變得不合適。此外，如上所述的問題不是僅限定于用于對預(yù)測殘差進(jìn)行Golomb-Rice編碼的 Rice參數(shù)，而是在如下的參數(shù)中共同的問題，該參數(shù)是用于對預(yù)測殘差進(jìn)行可變長度編碼的參數(shù)、并且用于使碼量最小的最佳值隨著該預(yù)測殘差的幅度變大而廣義單調(diào)增加或者單調(diào)增加。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，如以下那樣解決這樣的問題。首先，舉例說明對使用短期預(yù)測濾波器來得到的預(yù)測殘差進(jìn)行編碼的情況。圖5A、5B以及圖6A 6C是示意性地例示了隨機(jī)接入的幀(相當(dāng)于“某一離散時(shí)間區(qū)間”)的預(yù)測殘差e(n)的幅度(|e(n))的圖。另外，這些圖中的橫軸是離散時(shí)間n，縱軸是預(yù)測殘差的幅度。此外，幀是由離散時(shí)間η = 0.....N-I構(gòu)成的離散時(shí)間區(qū)間(0，...，N-1), Tl是從幀的最早的離散時(shí)間起到第L個(gè)離散時(shí)間為止的時(shí)間區(qū)間(第一區(qū)間離散時(shí)間區(qū)間所包含的最早的時(shí)間區(qū)間)，T2是從幀的第L+1個(gè)離散時(shí)間起到最后的離散時(shí)間為止的時(shí)間區(qū)間(第二區(qū)間比第一區(qū)間之后的時(shí)間區(qū)間)。另外，N是預(yù)先決定的2以上的整數(shù)。此外，L是屬于離散時(shí)間區(qū)間(0，...，N_1)的、小于離散時(shí)間數(shù)N的預(yù)先決定的正整數(shù)(1以上的整數(shù))。對使用短期預(yù)測濾波器來得到的預(yù)測殘差進(jìn)行編碼的情況下，L是短期預(yù)測分析的最大預(yù)測次數(shù)Pmax以下的預(yù)先決定的正的整數(shù)。圖5A示意性地例示了在各時(shí)間序列信號χ (η) (η = 0，. . .，N-1)的自相關(guān)大的情況下的預(yù)測殘差e(n) (η = 0,...,Ν-1)的幅度。此外，圖5B示意性地例示了在各時(shí)間序列信號x(n) (η = 0，. . .，N-1)的自相關(guān)小的情況下的預(yù)測殘差e (η) (η = 0，. . .，N-1)。如圖5A所例示，在各時(shí)間序列信號χ (η) (η = 0，. . .，N-1)的自相關(guān)大的情況下， 最佳預(yù)測次數(shù)P。pt變大，因此在無法充分確保時(shí)間序列信號χ (η)的開頭附近的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差e(n)的幅度變大，在之后的能夠充分確保時(shí)間序列信號χ (η)的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差e(n)的幅度變小。另一方面，在各時(shí)間序列信號χ(η) (η = 0，. . .，N-1)的自相關(guān)小的情況下，最佳預(yù)測次數(shù)P。pt變小，因此如圖5B所例示，不僅在無法充分確保時(shí)間序列信號x(n)的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差e(n)的幅度變大，而且在能夠充分確保時(shí)間序列信號 χ (η)的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差e(n)的幅度也變大。如此，根據(jù)各時(shí)間序列信號x (n) (n = 0，. . . , Ν-1)的自相關(guān)的大小，在無法充分確保時(shí)間序列信號χ(η)的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差e(n)的幅度與在能夠充分確保時(shí)間序列信號χ (η)的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差e (η)的幅度的差變動(dòng)。而且，由于用于對預(yù)測殘差e (η) (η = 0，. . .，N-1)進(jìn)行可變長度編碼的最佳的參數(shù)依賴于預(yù)測殘差e (η) (η = 0，. . .，N-1)的幅度，因此，根據(jù)各時(shí)間序列信號χ (η) (η =0，. . .，N-1)的自相關(guān)的大小，在能夠充分確保時(shí)間序列信號x(n)的時(shí)間區(qū)間中最佳的參數(shù)與在無法充分確保時(shí)間序列信號χ (η)的時(shí)間區(qū)間中最佳的參數(shù)的差變動(dòng)。在本方式中，在對預(yù)測殘差e (η) (n = 0,... ,N-1)進(jìn)行可變長度編碼時(shí)，將如下的值估計(jì)為在無法充分確保時(shí)間序列信號x(n)的時(shí)間區(qū)間中最佳的參數(shù)，該值是在能夠充分確保時(shí)間序列信號x(n)的時(shí)間區(qū)間中最佳的參數(shù)與處于隨著各時(shí)間序列信號χ(η) (η = 0,. . .，N-1)的自相關(guān)變大而廣義單調(diào)增加的關(guān)系的正的加法運(yùn)算值之和，或者是其校正值 (這些相當(dāng)于該加法運(yùn)算值的廣義單調(diào)增加函數(shù)值)。S卩，在如圖5A那樣，各時(shí)間序列信號χ (η) (η = 0，. . . ,N-1)的自相關(guān)大、包含第二區(qū)間T2的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差Θ(μ)(μ = μω η, ...，μ ffl J的平均幅度對于時(shí)間序列信號χ(μ)(μ = μ fflin, . . . , μ _，μ fflin < μ ffl J的平均幅度的比例小的情況下(預(yù)測效果大的情況)，將對在能夠充分確保時(shí)間序列信號Χ (η)的時(shí)間區(qū)間(包含第二區(qū)間Τ2的時(shí)間區(qū)間)中最佳的參數(shù)加上大的加法運(yùn)算值的結(jié)果或者其校正值估計(jì)為在無法充分確保時(shí)間序列信號χ(η)的時(shí)間區(qū)間(第一區(qū)間Tl)中的參數(shù)。另一方面，在如圖5Β那樣，各時(shí)間序列信號χ (η) (η = 0，· · · ,N-1)的自相關(guān)小、包含第二區(qū)間T2的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差e(y) (μ = μω η, ...，μ ffl J的平均幅度對于時(shí)間序列信號χ(μ)(μ = ，...，μ_)的平均幅度的比例大的情況下(預(yù)測效果小的情況)，將對在能夠充分確保時(shí)間序列信號Χ(η)的時(shí)間區(qū)間(包含第二區(qū)間Τ2的時(shí)間區(qū)間) 中最佳的參數(shù)加上小的加法運(yùn)算值(包括0)的結(jié)果或者其校正值估計(jì)為在無法充分確保時(shí)間序列信號Χ(η)的時(shí)間區(qū)間(第一區(qū)間Tl)中的參數(shù)。
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S卩，處于相對于在包含第二區(qū)間T2的時(shí)間區(qū)間中最佳的參數(shù)與加法運(yùn)算值之和而廣義單調(diào)增加的關(guān)系的值估計(jì)為在第一區(qū)間Tl中的參數(shù)，該加法運(yùn)算值處于隨著在包含第二區(qū)間T2的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差e(y) (μ = μω η, ...，μ ffl J的平均幅度對于時(shí)間序列信號χ(μ)(μ = ymin，...，μ_)的平均幅度的比例變小而廣義單調(diào)增加的關(guān)系。 加法運(yùn)算值相當(dāng)于在包含第二區(qū)間Τ2的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差的平均幅度對于時(shí)間序列信號的平均幅度的比例的廣義單調(diào)減少函數(shù)值。換句話說，在本方式中，將與在包含第二區(qū)間Τ2的時(shí)間區(qū)間中最佳的參數(shù)與正的加法運(yùn)算值之和的廣義單調(diào)增加函數(shù)值相當(dāng)?shù)闹底鳛樵诘谝粎^(qū)間Tl中的參數(shù)，該正的加法運(yùn)算值與用于表示在包含第二區(qū)間Τ2的時(shí)間區(qū)間中的時(shí)間序列信號Χ(μ) (μ = μ fflin, ... , μ max)的預(yù)測效果的指標(biāo)相對應(yīng)。由此，能夠估計(jì)與各時(shí)間序列信號Χ (η) (η = 0，...，N-1)的自相關(guān)的大小(預(yù)測效果的大小)相應(yīng)的最佳的參數(shù)。這里，無法確?；谧罴杨A(yù)測次數(shù)P。pt的短期預(yù)測濾波器的計(jì)算所需的所有的時(shí)間序列信號χ(η)的時(shí)間區(qū)間是由從開頭起到第P。pt個(gè)為止的離散時(shí)間構(gòu)成的時(shí)間區(qū)間 (0，...，Popt-I)。此外，最佳預(yù)測次數(shù)P。pt自適應(yīng)地從最小預(yù)測次數(shù)Pmin以上且最大預(yù)測次數(shù)Pmax以下的范圍中選擇。因此，由從開頭起到Pmax個(gè)為止的離散時(shí)間構(gòu)成的時(shí)間區(qū)間 (0，...，Pfflax-I)可能成為無法確保基于短期預(yù)測濾波器的計(jì)算所需的全部時(shí)間序列信號 X(η)的時(shí)間區(qū)間。因此，在本方式中，將該時(shí)間區(qū)間(0，. . .，Pmax-I)中的時(shí)間區(qū)間(0，. . . ,L-1)設(shè)為第一區(qū)間Tl。此外，將剩余的時(shí)間區(qū)間(L，. . . ,Ν-1)設(shè)為第二區(qū)間Τ2。然后，在對預(yù)測殘差 e(n)進(jìn)行可變長度編碼時(shí)，作為用于對第二區(qū)間T2的預(yù)測殘差e (ζ)進(jìn)行可變長度編碼的參數(shù)而計(jì)算處于隨著在包含第二區(qū)間T2的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差e(y) (μ = μ fflin,..., UfflJ的平均幅度變大而廣義單調(diào)增加的關(guān)系的正的第二區(qū)間參數(shù)s。第二區(qū)間參數(shù)s相當(dāng)于在包含第二區(qū)間Τ2的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差e(y) (μ = μω η, ...，μ ffl J的平均幅度的廣義單調(diào)增加函數(shù)值。而且，在本方式中，第二區(qū)間參數(shù)s與處于隨著屬于幀的時(shí)間序列信號x(n) (η = 0，. . .，N-1)的自相關(guān)變大而廣義單調(diào)增加的關(guān)系的正的加法運(yùn)算值之和或者其校正值即第一區(qū)間參數(shù)被設(shè)為用于對在屬于第一區(qū)間Tl的某一離散時(shí)間中的預(yù)測殘差進(jìn)行可變長度編碼的參數(shù)。第一區(qū)間參數(shù)相當(dāng)于第二區(qū)間參數(shù)s與正的加法運(yùn)算值之和的廣義單調(diào)增加函數(shù)值，該正的加法運(yùn)算值與用于表示時(shí)間序列信號χ(μ) (μ = ymin，...，μ_)的預(yù)測效果的指標(biāo)相對應(yīng)。在對預(yù)測殘差e (η)的碼進(jìn)行解碼時(shí)，按照與對預(yù)測殘差e (η)進(jìn)行可變長度編碼時(shí)同樣的基準(zhǔn)來求正的加法運(yùn)算值。而且，處于隨著在包含第二區(qū)間Τ2的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差的平均幅度變大而廣義單調(diào)增加的關(guān)系的正的第二區(qū)間參數(shù)與該加法運(yùn)算值之和或者其校正值即第一區(qū)間參數(shù)被設(shè)為用于對在屬于第一區(qū)間Tl的某一離散時(shí)間中的預(yù)測殘差的可變長度碼進(jìn)行解碼的參數(shù)。另外，在本方式中，作為隨機(jī)接入的某一離散時(shí)間區(qū)間的一例而例示了隨機(jī)接入的幀。但是，隨機(jī)接入的開頭的子幀也可以是“某一離散時(shí)間區(qū)間”。此外，在本方式中使用的“廣義單調(diào)增加”與“單調(diào)非減少”意思相同，將隨著值Y變大而廣義單調(diào)增加的值 (與廣義單調(diào)增加函數(shù)值相當(dāng)?shù)闹?表現(xiàn)為的情況下，對于任意的Y1S Y2成立 f(Yl) ^f(Y2)的關(guān)系。此外，“廣義單調(diào)減少”與單調(diào)非增加意思相同，將隨著值Y變大而廣義單調(diào)減少的值(與廣義單調(diào)減少函數(shù)值相當(dāng)?shù)闹?表現(xiàn)為g(Y)的情況下，對于任意的Y1S Y2成立g( γD ^ g(y2)的關(guān)系。以下，列舉對使用短期預(yù)測濾波器來得到的預(yù)測殘差進(jìn)行編碼時(shí)的加法運(yùn)算值的設(shè)定例。<將PARCOR系數(shù)的大小作為指標(biāo)的例子>在用于表示屬于幀的時(shí)間序列信號x(n)的自相關(guān)的大小的指標(biāo)(用于表示時(shí)間序列信號χ(μ)(μ = μ min，...，μ mJ的預(yù)測效果的指標(biāo))之一中存在parcor系數(shù)k (m)。 PARCOR系數(shù)k(m)取-1. 0彡k(m) ( 1. 0的值，時(shí)間序列信號χ (η)的自相關(guān)越大絕對值越大。因此，通過將某一次數(shù)的PARCOR系數(shù)k(m)的大小作為指標(biāo)，并根據(jù)該大小來改變加法運(yùn)算值的值，從而能夠選擇在第一區(qū)間Tl中最佳的參數(shù)。即，在與屬于幀的時(shí)間序列信號對應(yīng)的某一次數(shù)的PARCOR系數(shù)的大小為第一值的情況下，將相當(dāng)于第二區(qū)間參數(shù)與正的第一加法運(yùn)算值之和的廣義單調(diào)增加函數(shù)值的值作為在屬于第一區(qū)間Tl的某一離散時(shí)間中的預(yù)測殘差的可變長度編碼用的參數(shù)。在PARCOR系數(shù)的大小為大于第一值的第二值的情況下，將相當(dāng)于第二區(qū)間參數(shù)與第一加法運(yùn)算值以上的第二加法運(yùn)算值之和的廣義單調(diào)增加函數(shù)值的值作為在屬于第一區(qū)間Tl的某一離散時(shí)間中的預(yù)測殘差的可變長度編碼用的參數(shù)。另外，PARCOR系數(shù)的大小例如是PARCOR系數(shù)的幅度的大小、PARCOR系數(shù)的絕對值的大小、PARCOR系數(shù)的能量的大小等。此外，也可以通過評價(jià)PARCOR系數(shù)的映射值的大小來評價(jià)PARCOR系數(shù)的大小。在該例子中，在對預(yù)測殘差e (η)進(jìn)行可變長度編碼時(shí)，處于隨著對幀內(nèi)的時(shí)間序列信號x(n) (η = 0,...，N-1)進(jìn)行短期預(yù)測分析而得到的某一次數(shù)的PARCOR系數(shù)k (m)的絕對值|k(m) I變大而廣義單調(diào)增加的關(guān)系的值作為加法運(yùn)算值，設(shè)定在第一區(qū)間Tl中的最佳的參數(shù)。這種情況下的加法運(yùn)算值相當(dāng)于某一次數(shù)的PARCOR系數(shù)k(m)的大小的廣義單調(diào)增加函數(shù)值。而且，在對預(yù)測殘差e(n)的碼進(jìn)行解碼時(shí)，使用與在編碼時(shí)使用于加法運(yùn)算值的決定的次數(shù)的PARCOR系數(shù)對應(yīng)的碼的解碼值，并按照與編碼時(shí)相同的基準(zhǔn)決定加法運(yùn)算值，計(jì)算在第一區(qū)間Tl中的參數(shù)。例1 4例1 4是L = 3的例子。各加法運(yùn)算值a(r)被設(shè)定為根據(jù)1次的PARCOR系數(shù) k(l)的絕對值|k(l) I的增加而階段性地變大。此外，加法運(yùn)算值a(r)是在離散時(shí)間r中的加法運(yùn)算值，在各離散時(shí)間r = 0、1、2中的第一區(qū)間參數(shù)成為s(r) = s+a(r) (r = 0，1， 2)。另外，將從第一區(qū)間Tl的最早起到第L個(gè)為止的離散時(shí)間的各索引設(shè)為r(r = 0，...， L-1)，將索引r所表示的離散時(shí)間稱為“離散時(shí)間r”。另外，存在如下的傾向在越靠近幀的開頭的離散時(shí)間中的預(yù)測殘差的大小越變大。因此，期望加法運(yùn)算值a(r)是與索引r的廣義單調(diào)減少函數(shù)值相當(dāng)?shù)闹?。此外，可以如?那樣，根據(jù)Ik⑴I的值而加法運(yùn)算值a(r)在各離散時(shí)間r = 0、 1、2中被設(shè)為0，也可以如例4那樣，根據(jù)|k(l)|的值而加法運(yùn)算值a(r)在各離散時(shí)間r =0、1、2中被設(shè)為相同的值。此外，也可以如例5那樣，將根據(jù)|k(l)|的值的變化而連續(xù)變化的函數(shù)值設(shè)為加法運(yùn)算值a(r)。《例1》0. 9 ^ |k(l) I < 1. 0 時(shí)a(0) = 3，a(l) = 2，a(2) = 1
0. 6 ^ |k(l) I < 0. 9 時(shí)a(0) = 2，a(l) = 1，a(2) = 00 ^ |k(l) I < 0. 6 時(shí)a(0) = 1，a(l) = 0，a(2) = 0《例2》0. 9 ^ |k(l) I 彡 1. 0 時(shí)a(0) = 2，a(l) = 1，a(2) = 00 ^ |k(l) I < 0. 9 時(shí)a(0) = 1，a(l) = 0，a(2) = 0《例3》0. 9 ^ |k(l) I 彡 1. 0 時(shí)a(0) = 3，a(l) = 2，a(2) = 10. 6 彡 |k(l) I < 0. 9 時(shí)a(0) = 2，a(l) = 1，a(2) = 00 ^ |k(l) I < 0. 6 時(shí)a(0) = 0，a(l) = 0，a(2) = 0《例4》0. 9 ^ |k(l) I 彡 1. 0 時(shí)a(0) = 2，a(l) = 2，a(2) = 20 彡 |k(l) I < 0. 9 時(shí)a(0) = 1，a(l) = 1，a(2) = 1《例5》a(0) = 2|k⑴ |+l，a(l) = 2|k(l) a(2) = |k(l)例6、7例6、7也是L = 3的例子，但僅在第一區(qū)間Tl的一部分離散時(shí)間中應(yīng)用本發(fā)明。 在該例子中，在離散時(shí)間r = 0中的參數(shù)被設(shè)為固定值(例如，時(shí)間序列信號X(n)的表現(xiàn)比特長度-4)，在離散時(shí)間r= 1、2中的參數(shù)被設(shè)為s(r) = s+a(r) (r=l，2)。此外，在例 7中，在離散時(shí)間r = 1中的加法運(yùn)算值a(l)被設(shè)定為根據(jù)|k(l) |的增加而階段性地變大，在離散時(shí)間r = 2中的加法運(yùn)算值a(2)成為固定值?！独?》0. 9 彡 |k(l) I 彡 1. 0 時(shí)a(l) = 3，a(2) = 20· 6 彡 |k(l) I < 0. 9 時(shí)a(l) = 2，a(2) = 10 彡 |k(l) I < 0. 6 時(shí)a(l) = 1，a(2) = 0《例7》0. 9 彡 |k(l) I 彡 1. 0 時(shí)a(l) = 3，a(2) = 10· 6 彡 |k(l) I < 0. 9 時(shí)a(l) = 2，a(2) = 10 彡 |k(l) I < 0. 6 時(shí)a(l) = 1，a(2) = 1<將最佳預(yù)測次數(shù)作為指標(biāo)的例子>作為用于表示屬于幀的時(shí)間序列信號x(n) (n = 0，...，N_1)的自相關(guān)的大小的指標(biāo)(用于表示時(shí)間序列信號χ(μ) (μ = ，...，μ_)的預(yù)測效果的指標(biāo))也可以使用最佳預(yù)測次數(shù)P。pt。時(shí)間序列信號1(11)(11 = 0，...，^1)的自相關(guān)越大(預(yù)測效果越大)， 伴隨預(yù)測次數(shù)的增加的預(yù)測殘差e (η)的能量減少量越變大，并且自適應(yīng)地選擇的最佳預(yù)測次數(shù)P。pt越變大。因此，通過將最佳預(yù)測次數(shù)P。pt作為指標(biāo)，并根據(jù)該大小來改變加法運(yùn)算值的值，從而能夠設(shè)定在第一區(qū)間Tl中最佳的參數(shù)。在該例子中，在對預(yù)測殘差e (η)進(jìn)行可變長度編碼時(shí)，處于隨著對屬于幀的時(shí)間序列信號Χ (η) (η = 0,...，Ν-1)進(jìn)行短期預(yù)測分析時(shí)自適應(yīng)地選擇的最佳預(yù)測次數(shù)P。pt變大而廣義單調(diào)增加的關(guān)系的值作為加法運(yùn)算值，設(shè)定在第一區(qū)間Tl中的最佳的參數(shù)。這種情況下的加法運(yùn)算值相當(dāng)于最佳預(yù)測次數(shù)P-的廣義單調(diào)增加函數(shù)值。而且，在對預(yù)測殘差e (η)的碼進(jìn)行解碼時(shí)，使用在編碼時(shí)使用于加法運(yùn)算值的決定的最佳預(yù)測次數(shù)P。pt，并按照與編碼時(shí)相同的基準(zhǔn)決定加法運(yùn)算值，計(jì)算在第一區(qū)間Tl中的參數(shù)。例8、9例8是L = 3的例子。各加法運(yùn)算值a (r)被設(shè)定為根據(jù)最佳預(yù)測次數(shù)P。pt的增加而階段性地變大。在各離散時(shí)間r = 0、l、2中的第一區(qū)間參數(shù)成為s(r) = s+a(r) (r = 0, 1，2)。另外，存在如下的傾向在越靠近幀的開頭的離散時(shí)間中的預(yù)測殘差的大小越變大。 因此，期望加法運(yùn)算值a(r)是與索引r的廣義單調(diào)減少函數(shù)值相當(dāng)?shù)闹?。此外，?是L =2的例子。此外，與將PARCOR系數(shù)作為指標(biāo)的情況同樣地，根據(jù)最佳預(yù)測次數(shù)P。pt的值， 加法運(yùn)算值a(r)可以在各離散時(shí)間r = 0、1、2中被設(shè)為0，也可以在各離散時(shí)間r = 0、1、 2中被設(shè)為相同的值。此外，在該例子的情況下，也可以僅在第一區(qū)間Tl的一部分離散時(shí)間中應(yīng)用本發(fā)明。此外，根據(jù)最佳預(yù)測次數(shù)P。pt的變化而連續(xù)地變化的函數(shù)值也可以被設(shè)為加法運(yùn)算值a (r)?！独?》16 ( Popt ( Pmax 時(shí)a(0) = 3，a(l) = 2, a(2) = 14 彡 Popt < 16 時(shí)a(0) = 2，a(l) = 1，a(2) = 0Pmin ( Popt < 4 時(shí)a(0) = 1，a(l) = 0, a(2) = 0《例9》16 ( Popt ( Pmax 時(shí)a(0) = 3，a(l) = 24 彡 P。pt < 16 時(shí)a(0) = 2，a(l) = 1Pmin 彡 Popt < 4 時(shí)a(0) = 1，a(l) = 0<將預(yù)測殘差的能量作為指標(biāo)的例1>在屬于幀的時(shí)間序列信號χ(η) (η = 0，. . .，N_l)的自相關(guān)大的情況下(時(shí)間序列信號χ(μ)(μ = ymin，...，μω3Χ)的預(yù)測效果大的情況)，幀內(nèi)的預(yù)測殘差的能量變小。 相反地，在自相關(guān)小的情況下(時(shí)間序列信號χ(μ)(μ = μω η, ...，Ufflax)的預(yù)測效果小的情況)，幀內(nèi)的預(yù)測殘差的能量變大。因此，作為用于表示屬于幀的時(shí)間序列信號Χ (η) (η =0，...，N-1)的自相關(guān)的大小的指標(biāo)(用于表示時(shí)間序列信號χ(μ) (μ = Ufflin,...， μ_)的預(yù)測效果的指標(biāo))，也可以使用幀內(nèi)的預(yù)測殘差的能量。能夠使用對幀內(nèi)的時(shí)間序列信號χ (n) (n = 0，...，N-1)以預(yù)測次數(shù)P進(jìn)行短期預(yù)測分析而得到的從1次到P次為止的各PARCOR系數(shù)k (m) (m = 1，. . .，P)并通過E (0) · Π m = / {l_k (m)2}，計(jì)算幀內(nèi)的預(yù)測殘差的能量的總和。另外，E(O)是幀內(nèi)的時(shí)間序列信號χ (η) (η = 0，. . . ,N-1)的能量的總和 E(O) =Ei^on-1Ix(H)I20此外，在自適應(yīng)地選擇預(yù)測次數(shù)P的情況下，預(yù)測次數(shù)P成為最佳預(yù)測次數(shù)P。pt。但是，E(O)不會成為時(shí)間序列信號1(11)(11 = 0，...，^1)的自相關(guān)的大小的指標(biāo)，因此將E(ρ) =nffl.1P{l-k(m)2}作為指標(biāo)來使用。在該例子中，對預(yù)測殘差e(n) (η = 0，. . .，N-1)進(jìn)行可變長度編碼時(shí)，處于隨著 E(p) =nffl.1P{l-k(m)2}而廣義單調(diào)增加減少的關(guān)系的值(與E(p)的廣義單調(diào)增加減少函數(shù)值相當(dāng)?shù)闹?被設(shè)為加法運(yùn)算值，設(shè)定在第一區(qū)間Tl中最佳的參數(shù)。另外，由于在各預(yù)測次數(shù)m中的l-k(m)2是在Burg法等短期預(yù)測分析的過程中計(jì)算的值，因此只要在存儲器中保存在該過程中得到的各l-k(m)2，則能夠計(jì)算E(p)而無需重新計(jì)算各l-k(m)2。而且， 在對預(yù)測殘差e (η)的碼進(jìn)行解碼時(shí)，使用與從1次到P次為止的各PARCOR系數(shù)對應(yīng)的碼的解碼值，并按照與編碼時(shí)相同的基準(zhǔn)決定加法運(yùn)算值，計(jì)算在第一區(qū)間Tl中的參數(shù)。例10、11例10是L = 3的例子。各加法運(yùn)算值a(r)被設(shè)定為根據(jù)E(p)的增加而階段性地變小。在各離散時(shí)間r = 0、1、2中的第一區(qū)間參數(shù)成為s(r) = s+a(r) (r = 0，l，2)。另外，存在如下的傾向在越靠近幀的開頭的離散時(shí)間中的預(yù)測殘差的大小越變大。因此，期望加法運(yùn)算值a(r)是與索引r的廣義單調(diào)減少函數(shù)值相當(dāng)?shù)闹?。此外，?1是L = 2的例子。此外，與將PARCOR系數(shù)作為指標(biāo)的情況同樣地，根據(jù)E(ρ)的值，加法運(yùn)算值a(r)可以在各離散時(shí)間r = 0、1、2中被設(shè)為0，加法運(yùn)算值a(r)也可以在各離散時(shí)間r = 0、1、2 中被設(shè)為相同的值。此外，在該例子的情況下，也可以僅在第一區(qū)間Tl的一部分離散時(shí)間中應(yīng)用本發(fā)明。此外，根據(jù)E(p)的值的變化而連續(xù)地變化的函數(shù)值也可以被設(shè)為加法運(yùn)算值 a (r) ο《例10》0 彡 E(p) < 0. 1 時(shí)a(0) = 3，a(l) = 2, a(2) = 10. 1 ^ E(p) < 0· 6 時(shí)a(0) = 2，a(l) = 1，a(2) = 00. 6 彡 E(p)彡 1 時(shí)a(0) = 1，a(l) = 0，a(2) = 0《例11》0 彡 E(p) < 0· 1 時(shí)a(0) = 3，a(l) = 20. 1 彡 E(p) < 0· 6 時(shí)a(0) = 2，a(l) = 10. 6 彡 E(p)彡 1 時(shí)a(0) = 1，a(l) = 0<將預(yù)測殘差的能量作為指標(biāo)的例2>在第一區(qū)間Tl的開頭的離散時(shí)間r = 0中不存在能夠使用于基于短期預(yù)測濾波器的計(jì)算的時(shí)間序列信號。因此，使用幀內(nèi)的時(shí)間序列信號x(n) (η = 0，. . .，Ν-1)的平均能量E(O)/N，將在離散時(shí)間r = 0中的預(yù)測殘差e(0)的能量估計(jì)為Ε(0)/Ν。此外，在卩> r > 0的情況下，在第一區(qū)間Tl的離散時(shí)間r中的預(yù)測殘差e(r)的能量被估計(jì)為{E(0)/ N} ·Πω =廣{l-k(m)2}。另外，在自適應(yīng)地選擇了預(yù)測次數(shù)P的情況下，預(yù)測次數(shù)P成為最佳預(yù)測次數(shù)P。pt。此外，在L ^ P的情況下，在第二區(qū)間T2的離散時(shí)間ζ中的預(yù)測殘差e (ζ) (z = L,..., N-1)的各能量通過{Ε(0)/Ν} · Π p/U-kOn)2}進(jìn)行估計(jì)，第二區(qū)間T2的預(yù)測殘差 e(z) (ζ = L, . . . , Ν-1)的平均能量近似于{Ε(0)/Ν} · Π m=/{l-kOii)2}。因此，在L彡P(guān)的情況下，第一區(qū)間Tl的開頭的離散時(shí)間r = O的預(yù)測殘差e (O) 的能量與第二區(qū)間T2的預(yù)測殘差e(z) (ζ = L,...，Ν-1)的平均能量的差近似于{Ε(0)/Ν} {1- Π p/U-kOn)2}}。此外，在L彡P(guān) > r > O時(shí)，在第一區(qū)間Tl的離散時(shí)間r中的預(yù)測殘差e(r)的能量與第二區(qū)間T2的預(yù)測殘差e (ζ) (z = L，. . .，N_l)的平均能量的差近似于 IE(O)/N} {{Ul-kOiOH/U-kOn)2}}。因此，在該例子中，在對預(yù)測殘差e(n)進(jìn)行可變長度編碼時(shí)，將處于隨著1_ Π m qPU-kOn)2}變大而廣義單調(diào)增加的關(guān)系的值(與l-nm =/{l-kOii)2}的廣義單調(diào)增加函數(shù)值相當(dāng)?shù)闹?作為在離散時(shí)間r = O中的加法運(yùn)算值a(0)。此外，將處于隨著TIm = 廣{l-k(m)2}- Π p/U-kOn)2}變大而廣義單調(diào)增加的關(guān)系的值(與Π pJU-kOii)2} - Π m qPU-kOn)2}的廣義單調(diào)增加函數(shù)值相當(dāng)?shù)闹?作為在離散時(shí)間r(0<r<P)中的加法運(yùn)算值a(r)。然后，使用這些加法運(yùn)算值來設(shè)定在第一區(qū)間Tl中最佳的參數(shù)。而且，在對預(yù)測殘差e (η)的碼進(jìn)行解碼時(shí)，使用與從1次到P次為止的各PARCOR系數(shù)對應(yīng)的碼的解碼值，按照與編碼時(shí)相同的基準(zhǔn)來求加法運(yùn)算值，計(jì)算在第一區(qū)間Tl中的參數(shù)。另外，在該例子的情況下，在各離散時(shí)間r(r = 0，. . .，L_l)中的第一區(qū)間參數(shù)成為s(r) = s+a (r)。此外，與將PARCOR系數(shù)作為指標(biāo)的情況同樣地，根據(jù)1_ Π m = / {l_k (m)2} 或 Π m = J {1-k (m)2} - Π m = / {1-k (m)2}的值，加法運(yùn)算值 a(r) (r = 0,..., L_l)可以在各離散時(shí)間r(r = 0,...，L-1)中被設(shè)為0，加法運(yùn)算值a (r) (r = 0,...，L_l)也可以在各離散時(shí)間r(r = 0，...，L-1)中被設(shè)為相同的值。此外，在該例子的情況下，也可以僅在第一區(qū)間 Tl的一部分離散時(shí)間中應(yīng)用本發(fā)明。此外，根據(jù)l-np/U-kOii)2}或TlpJU-kOii)2}-!^ qPU-kOn)2}的值的變化而連續(xù)地變化的函數(shù)值也可以被設(shè)為加法運(yùn)算值a(r)。<幀的樣本數(shù)與加法運(yùn)算值的關(guān)系的一例>圖6A示意性地例示了與圖5A相比屬于幀的樣本數(shù)少的情況下的預(yù)測殘差e(n) (η = 0，. . .，Ν-1)的幅度。對圖5Α與圖6Α進(jìn)行比較則可知存在如下的傾向?qū)儆趲臉颖緮?shù)越少，在第二區(qū)間Τ2中的預(yù)測殘差的平均幅度越增加。這是因?yàn)?，屬于幀的樣本?shù)越少，在第二區(qū)間Τ2中所占的“無法確保在基于短期預(yù)測濾波器的計(jì)算所需的所有的時(shí)間序列信號x(n)的時(shí)間區(qū)間”的比率越變大。因此，期望加法運(yùn)算值處于如下的關(guān)系隨著屬于在成為編碼處理單位的隨機(jī)接入的離散時(shí)間區(qū)間的時(shí)間序列信號數(shù)變大而廣義單調(diào)增加。 換句話說，期望加法運(yùn)算值是與屬于離散時(shí)間區(qū)間的時(shí)間序列信號數(shù)的廣義單調(diào)增加函數(shù)值相當(dāng)?shù)闹?。例如，也可以是，設(shè)為編碼處理單位能夠切換為幀或者子幀，將幀用作處理單位時(shí)的加法運(yùn)算值被設(shè)為比將子幀用作處理單位時(shí)的加法運(yùn)算值大。<第二區(qū)間參數(shù)的大小與加法運(yùn)算值的關(guān)系的一例>圖6B示意性地例示了屬于幀的預(yù)測殘差e (η)的幅度接近于O的情況。此外，圖 6C示意性地例示了屬于幀的預(yù)測殘差e (η)的幅度接近于最大幅度值MAX的情況。如圖6B那樣，在屬于幀的各預(yù)測殘差e (η)的幅度接近于O的情況下，該幀為無音區(qū)間的可能性高。在這種情況下，在第一區(qū)間Tl中的預(yù)測殘差e(r) (r = O, . . . , L-1)的平均幅度與在第二區(qū)間T2中的預(yù)測殘差e(z) (ζ = L, . . . , Ν-1)的平均幅度的差也變得接近于O。在這種情況下，與各時(shí)間序列信號χ (η) (η = 0，. . . , Ν-1)的自相關(guān)的大小的變動(dòng) (時(shí)間序列信號Χ(μ) (μ = ，...，μ_)的預(yù)測效果的大小的變動(dòng))對應(yīng)的、第一區(qū)間 Tl與第二區(qū)間Τ2中的平均幅度的差的變動(dòng)幅度也變小。此外，在如圖6C那樣，屬于幀的各預(yù)測殘差e (η) (η = 0，. . .，Ν-1)的幅度接近于最大幅度值MAX的情況下，各預(yù)測殘差e (η) (η = O,... ,Ν-1)飽和。在這種情況下，在第一區(qū)間Tl中的預(yù)測殘差e(r) (r = 0，. . .，L-1)的平均幅度與在第二區(qū)間T2中的預(yù)測殘差 e(z) (ζ = L, . . . , Ν-1)的平均幅度的差接近于O的情況多。在這種情況下，與各時(shí)間序列信號x(n) (η = 0，. . .，Ν-1)的自相關(guān)的大小的差異對應(yīng)的、第一區(qū)間Tl與第二區(qū)間Τ2中的平均幅度的差的差異也變小。如上所述，在屬于幀的各預(yù)測殘差e (η) (η = 0，. . .，Ν-1)的幅度接近于O或者接近于最大幅度值MAX的情況下，期望將加法運(yùn)算值設(shè)定得小。具體地，也可以是，在O以上且最大幅度值MAX以下的范圍中設(shè)定規(guī)定值THl和規(guī)定值TH2(0 ( THl < TH2 < MAX)，在第二區(qū)間參數(shù)s為規(guī)定值THl以下時(shí)的加法運(yùn)算值a(r)被設(shè)為在該第二區(qū)間參數(shù)大于該規(guī)定值THl且小于規(guī)定值TH2時(shí)的加法運(yùn)算值a(r)以下。即，在第二區(qū)間參數(shù)s為規(guī)定值
18THl以下時(shí)的加法運(yùn)算值也可以小于在第二區(qū)間參數(shù)s大于規(guī)定值THl時(shí)的加法運(yùn)算值。 或者，在第二區(qū)間參數(shù)s為規(guī)定值TH2以上時(shí)的加法運(yùn)算值a(r)可以被設(shè)為在該第二區(qū)間參數(shù)s大于規(guī)定值THl且小于該規(guī)定值TH2時(shí)的加法運(yùn)算值a(r)以下。S卩，在第二區(qū)間參數(shù)s為規(guī)定值TH2以上時(shí)的加法運(yùn)算值也可以小于在第二區(qū)間參數(shù)s小于規(guī)定值TH2時(shí)的加法運(yùn)算值。或者，也可以進(jìn)行該雙方設(shè)定。〈附加信息〉在以往的短期預(yù)測編碼方式中，也對解碼裝置提供上述的、用于確定加法運(yùn)算值而所需的PARCOR系數(shù)等指標(biāo)。即，在進(jìn)行本方式的處理時(shí)，編碼裝置無需對碼附加新的信肩、ο但是，編碼裝置也可以設(shè)為能夠選擇用于確定加法運(yùn)算值的基準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)，用于表示編碼裝置所選擇的基準(zhǔn)的輔助信息d也可以包含在碼。例如，編碼裝置也可以從上述的 《例1》的基準(zhǔn)與《例2》的基準(zhǔn)中選擇一個(gè)基準(zhǔn)，并按照該基準(zhǔn)決定加法運(yùn)算值，將用于表示所選擇的基準(zhǔn)的輔助信息d包含到碼而提供給解碼裝置。此外，編碼裝置也可以從上述的將PARCOR系數(shù)作為指標(biāo)的基準(zhǔn)與將最佳預(yù)測次數(shù)作為指標(biāo)的基準(zhǔn)中選擇一個(gè)基準(zhǔn)，并按照該基準(zhǔn)決定加法運(yùn)算值，將用于表示所選擇的基準(zhǔn)的輔助信息d包含到碼而提供給解碼
直ο此外，也可以將處于對于第二區(qū)間參數(shù)與加法運(yùn)算值之和而廣義單調(diào)增加的關(guān)系的校正值作為第一區(qū)間參數(shù)，而不是將第二區(qū)間參數(shù)與加法運(yùn)算值之和作為第一區(qū)間參數(shù)。這種情況下，編碼裝置也可以將用于表示該校正內(nèi)容的輔助信息c包含到碼而提供給解碼裝置。用于表示校正內(nèi)容的輔助信息C的一例是，根據(jù)第一區(qū)間Tl的預(yù)測殘差e(r) (r =0，. . .，L-1)的平均幅度來實(shí)際計(jì)算的參數(shù)與、第二區(qū)間參數(shù)與加法運(yùn)算值之和的差?！椿鶞?zhǔn)的組合〉也可以組合上述的基準(zhǔn)而設(shè)定加法運(yùn)算值a(r)(r = 0，... , L_l)。例如，也可以在不同的離散時(shí)間中使用不同的基準(zhǔn)。例如，也可以是，在離散時(shí)間r = 1中，按照將上述的PARCOR系數(shù)作為指標(biāo)的基準(zhǔn)來決定加法運(yùn)算值a (1)，在離散時(shí)間r = 2中，按照將上述的最佳預(yù)測次數(shù)作為指標(biāo)的基準(zhǔn)來決定加法運(yùn)算值a (2)?！磪?shù)〉另外，通過本方式進(jìn)行設(shè)定的參數(shù)是用于對預(yù)測殘差進(jìn)行可變長度編碼的參數(shù)， 是處于用于使碼量最小的最佳值隨著該預(yù)測殘差的幅度變大而廣義單調(diào)增加或者單調(diào)增加的關(guān)系的參數(shù)。這樣的參數(shù)的一例是用于對預(yù)測殘差進(jìn)行Golomb-Rice編碼的Rice參數(shù)。但是，這并非用于限定本發(fā)明。本發(fā)明例如能夠應(yīng)用于將包含第一信息與第二信息的信息作為與預(yù)測殘差對應(yīng)的碼的、所有的可變長度編碼方式的參數(shù)，該第一信息用于確定通過將處于根據(jù)預(yù)測殘差或者其絕對值的增加而單調(diào)增加的關(guān)系的O以上的整數(shù)作為被除數(shù)、將依賴于對該預(yù)測殘差所屬的時(shí)間區(qū)間設(shè)定的參數(shù)的整數(shù)作為除數(shù)的除法運(yùn)算而得到的整數(shù)的商，該第二信息用于確定所述被除數(shù)的與所述除數(shù)有關(guān)的余數(shù)。作為這樣的參數(shù)的例子，除了 Rice參數(shù)之外，還可以例示用于對預(yù)測殘差進(jìn)行Golomb編碼的Golomb參數(shù)、將Golomb-Rice碼或Golomb碼的阿爾法碼部分置換為哈夫曼碼的可變長度編碼方式的參數(shù)。此外，第二區(qū)間參數(shù)s是隨著在包含第二區(qū)間T2的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差)(μ = ，...，μ_)的平均幅度變大而廣義單調(diào)增加的值。第二區(qū)間參數(shù)s可以使用第二區(qū)間T2的各預(yù)測殘差e (Z) (z = L,... ,N-1)的平均幅度進(jìn)行設(shè)定，也可以使用第一區(qū)間 Tl和第二區(qū)間T2的各預(yù)測殘差e (η) (η = 0，. . .，N-1)的平均幅度進(jìn)行設(shè)定，也可以使用第一區(qū)間Tl的一部分與第二區(qū)間T2的各預(yù)測殘差的平均幅度進(jìn)行設(shè)定。此外，對于包含第二區(qū)間T2的時(shí)間區(qū)間的各預(yù)測殘差e ( μ ) ( μ = μ min，. . .，μ max)的平均幅度而廣義單調(diào)增加，則也可以使用第二區(qū)間T2的一部分區(qū)間的各預(yù)測殘差的平均幅度來設(shè)定第二區(qū)間參數(shù)S。此外，在上述的、將包含第一信息與第二信息的信息作為與預(yù)測殘差對應(yīng)的碼的可變長度編碼方式的情況下，計(jì)算第二區(qū)間參數(shù)s使得在包含第二區(qū)間T2的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差β(μ)(μ = Pmin，...，μ_)的碼的平均幅度最小，其中，該第一信息用于確定通過將處于根據(jù)預(yù)測殘差或者其絕對值的增加而單調(diào)增加的關(guān)系的0以上的整數(shù)作為被除數(shù)、將依賴于對該預(yù)測殘差所屬的時(shí)間區(qū)間設(shè)定的參數(shù)的整數(shù)作為除數(shù)的除法運(yùn)算而得到的整數(shù)的商，該第二信息用于確定所述被除數(shù)的與所述除數(shù)有關(guān)的余數(shù)。在Rice參數(shù)的情況下，例如，將1ο&{1η2 · (2-D)} (D是在包含第二區(qū)間Τ2的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差e ( μ ) (μ = ，...，μ_)的平均幅度)量化為整數(shù)的值被設(shè)為第二區(qū)間參數(shù)s。<使用長期預(yù)測濾波器而得到的預(yù)測殘差的編碼>在對時(shí)間序列信號進(jìn)行長期預(yù)測分析，并對使用長期預(yù)測濾波器而得到的預(yù)測殘差進(jìn)行編碼的情況下，上述的L是在長期預(yù)測分析中的延遲值τ的最大值以下的預(yù)先決定的整數(shù)。如上所述，長期預(yù)測分析是對所輸入的時(shí)間序列信號χ (η) (η = 0,...,Ν-1)計(jì)算使算式⑷所示的預(yù)測殘差e (η) (η = 0，. . .，N-1)的能量最小的增益P (j)和延遲值τ的處理，延遲值τ自適應(yīng)地從最小延遲值Tmin以上且最大延遲值Tmax以下的范圍中選擇。因此，由從開頭起到第Tmax個(gè)為止的離散時(shí)間構(gòu)成的時(shí)間區(qū)間(0，. . .，Tfflax-I)可能成為無法確?；陂L期預(yù)測濾波器的計(jì)算所需的全部時(shí)間序列信號χ (η)的時(shí)間區(qū)間。因此，在本方式中，將該時(shí)間區(qū)間(0，. . .，Tfflax-I)中的時(shí)間區(qū)間(0，. . .，L-1)設(shè)為第一區(qū)間Tl。此外， 將剩余的時(shí)間區(qū)間(L，. . .，Ν-1)設(shè)為第二區(qū)間Τ2。然后，在對預(yù)測殘差e(n)進(jìn)行可變長度編碼時(shí)，作為用于對第二區(qū)間T2的預(yù)測殘差e (ζ)進(jìn)行可變長度編碼的參數(shù)而計(jì)算隨著在包含第二區(qū)間T2的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差e(y) (μ = μω η, ...，μ ffl J的平均幅度變大而廣義單調(diào)增加的正的第二區(qū)間參數(shù)s。此外，第二區(qū)間參數(shù)s與、處于隨著屬于幀的時(shí)間序列信號x(n) (η = 0,...,Ν-1)的自相關(guān)變大而廣義單調(diào)增加的關(guān)系的正的加法運(yùn)算值 (與用于表示對時(shí)間序列信號χ (η) (η = 0,...，N-1)進(jìn)行了長期預(yù)測分析時(shí)的預(yù)測效果的指標(biāo)對應(yīng)的值)之和或者其校正值即第一區(qū)間參數(shù)被設(shè)為用于對在屬于第一區(qū)間Tl的某一離散時(shí)間中的預(yù)測殘差進(jìn)行可變長度編碼的參數(shù)。即，第一區(qū)間參數(shù)是相當(dāng)于第二區(qū)間參數(shù)s與對應(yīng)于用于表示對時(shí)間序列信號χ (η) (η = 0,...，N-1)進(jìn)行了長期預(yù)測分析時(shí)的預(yù)測效果的指標(biāo)的值之和的廣義單調(diào)增加函數(shù)值的值。在對預(yù)測殘差e (η)的碼進(jìn)行解碼時(shí)，按照與對預(yù)測殘差e (η)進(jìn)行可變長度編碼時(shí)相同的基準(zhǔn)，計(jì)算用于對在屬于第一區(qū)間的某一離散時(shí)間中的預(yù)測殘差的可變長度碼進(jìn)行解碼的第一區(qū)間參數(shù)。在對使用長期預(yù)測濾波器而得到的預(yù)測殘差進(jìn)行編碼時(shí)的加法運(yùn)算值例如是處于隨著對離散時(shí)間區(qū)間(0，. . .，Ν-1)的時(shí)間序列信號χ (η) (η = 0，. . .，N-1)進(jìn)行長期預(yù)
20測分析而得到的長期預(yù)測濾波器的預(yù)測系數(shù)即增益P (j)的絕對值I P (j) I變大而廣義單調(diào)增加的關(guān)系的值。在該例子中，在對預(yù)測殘差e (η)進(jìn)行可變長度編碼時(shí)，處于隨著增益 P (j)變大而廣義單調(diào)增加減少的關(guān)系的值被設(shè)為加法運(yùn)算值，設(shè)定在第一區(qū)間Tl中最佳的參數(shù)。而且，在對預(yù)測殘差e(n)的碼進(jìn)行解碼時(shí)，使用與增益P (j)對應(yīng)的碼的解碼值， 并按照與編碼時(shí)相同的基準(zhǔn)決定加法運(yùn)算值，計(jì)算在第一區(qū)間Tl中的參數(shù)。例12、13例12是L = 3的例子。在例12中，各加法運(yùn)算值a(r)被設(shè)定為根據(jù)增益P (0) 的絕對值I P (j) I的增加而階段性地變大。在各離散時(shí)間r = 0、1、2中的第一區(qū)間參數(shù)成為s(r) =s+a(r) (r = 0，1，2)。另外，存在如下的傾向在越靠近幀的開頭的離散時(shí)間中的預(yù)測殘差的大小越變大。因此，期望加法運(yùn)算值a(r)是與索引r的廣義單調(diào)減少函數(shù)值相當(dāng)?shù)闹?。此外，在?3中，各加法運(yùn)算值a (r)被設(shè)定為根據(jù)增益P (-tap),.. ·，P (tap)的絕對值的平均值Pare的增加而階段性地變大。此外，根據(jù)增益的值，加法運(yùn)算值a(r)可以在各離散時(shí)間r = 0、1、2中被設(shè)為0，加法運(yùn)算值a(r)也可以在各離散時(shí)間r = 0、1、2中被設(shè)為相同的值。此外，在該例子的情況下，也可以僅在第一區(qū)間Tl的一部分離散時(shí)間中應(yīng)用本發(fā)明。此外，根據(jù)增益的變化而連續(xù)地變化的函數(shù)值也可以被設(shè)為加法運(yùn)算值a(r)?！独?2》I ρ (0) I 彡 60 時(shí)a(0) = 3，a(l) = 2，a(2) = 160 > I P (0) I > 40 時(shí)a(0) = 2，a(l) = 1，a(2) = 040 > I P (0) I 時(shí)a(0) = 1，a(l) = 0，a(2) = 0《例13》ρ ave 彡 60 時(shí)a(0) = 3，a(l) = 2，a(2) = 160 > P ave 彡 40 時(shí)a(0) = 2，a(l) = 1，a(2) = 040 > P ave 時(shí)a(0) = 1，a(l) = 0，a(2) = 0此外，關(guān)于加法運(yùn)算值的具體的設(shè)定方法以外的事項(xiàng)，與上述的對使用短期預(yù)測濾波器而得到的預(yù)測殘差進(jìn)行編碼時(shí)相同。此外，本發(fā)明也可以使用于如下的情況作為時(shí)間序列信號對使用短期預(yù)測濾波器來得到的預(yù)測殘差進(jìn)行長期預(yù)測分析，并對使用長期預(yù)測濾波器而得到的預(yù)測殘差進(jìn)行編碼。相反地，本發(fā)明也可以使用于如下的情況作為時(shí)間序列信號對使用長期預(yù)測濾波器來得到的預(yù)測殘差進(jìn)行短期預(yù)測分析，并對使用短期預(yù)測濾波器而得到的預(yù)測殘差進(jìn)行編碼。在如此對短期預(yù)測分析與長期預(yù)測分析進(jìn)行組合時(shí)的加法運(yùn)算值，可以與上述的對使用短期預(yù)測濾波器而得到的預(yù)測殘差進(jìn)行編碼時(shí)的加法運(yùn)算值相同，也可以與對使用長期預(yù)測濾波器而得到的預(yù)測殘差進(jìn)行編碼時(shí)的加法運(yùn)算值相同，也可以是對這些設(shè)定基準(zhǔn)進(jìn)行組合而設(shè)定的加法運(yùn)算值。第一實(shí)施方式下面，對本發(fā)明的第一實(shí)施方式進(jìn)行說明。本方式是對使用短期預(yù)測濾波器而得到的預(yù)測殘差進(jìn)行編碼的方式。在本方式中說明將PARCOR系數(shù)的大小作為指標(biāo)來設(shè)定加法運(yùn)算值的例子。此外，對作為具體的基準(zhǔn)而使用《例1》的基準(zhǔn)的情況進(jìn)行例示。而且， 在本方式的例子中，在0以上且最大幅度值MAX以下的范圍中設(shè)定規(guī)定值THl和規(guī)定值 TH2 (0 ( THl < TH2 ( MAX)，在第二區(qū)間參數(shù)s為規(guī)定值THl以下時(shí)的加法運(yùn)算值a (r)被設(shè)為在該第二區(qū)間參數(shù)大于該規(guī)定值THl且小于規(guī)定值TH2時(shí)的加法運(yùn)算值a(r)以下，在第二區(qū)間參數(shù)s為規(guī)定值TH2以上時(shí)的加法運(yùn)算值a(r)被設(shè)為在該第二區(qū)間參數(shù)s大于規(guī)定值THl且小于該規(guī)定值TH2時(shí)的加法運(yùn)算值a(r)以下。但是，這些并非用于限定本發(fā)明。〈結(jié)構(gòu)〉圖7是用于說明第一實(shí)施方式的編碼裝置100的功能結(jié)構(gòu)的方框圖，圖8是用于說明圖7所示的殘差編碼單元120的功能結(jié)構(gòu)的方框圖。此外，圖9是用于說明第一實(shí)施方式的解碼裝置200的功能結(jié)構(gòu)的方框圖，圖10是用于說明圖9所示的殘差解碼單元220 的功能結(jié)構(gòu)的方框圖。另外，在這些圖中，對與圖1至圖3相同的結(jié)構(gòu)使用與圖1至圖3相同的標(biāo)號，并省略說明。如圖7所示，本方式的編碼裝置100包括預(yù)測編碼單元2110、殘差編碼單元120、 以及合成單元2130。此外，如圖8所示，殘差編碼單元120包括參數(shù)計(jì)算單元121、以及編碼單元122。此外，參數(shù)計(jì)算單元121包括第二區(qū)間參數(shù)計(jì)算單元121a、加法運(yùn)算值決定單元121b、以及第一區(qū)間參數(shù)計(jì)算單元121c。此外，編碼單元122包括分離運(yùn)算單元122a、可變長度編碼單元2122b、以及合成單元2122c。此外，如圖9所示，本方式的解碼裝置200包括分離單元2210、殘差解碼單元220、 以及預(yù)測解碼單元2230。此外，如圖10所示，殘差解碼單元220包括分離單元2221、可變長度解碼單元224、合成運(yùn)算單元225、加法運(yùn)算值決定單元222、以及參數(shù)計(jì)算單元223。另外，本方式的編碼裝置100和解碼裝置200例如是如下構(gòu)成的特別的裝置在具備了 CPU (central processing unit,中央處理單兀)、RAM (random-access memory,隨機(jī)存取存儲器)、R0M(read-only memory，只讀存儲器)等的公知的計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ糜?jì)算機(jī)中讀入規(guī)定的程序，并由CPU執(zhí)行該程序。即，幀緩沖器2111例如是RAM、高速緩沖存儲器(cache memory)、寄存器等存儲器，其他的各處理單元例如是通過由CPU執(zhí)行規(guī)定的程序而構(gòu)筑的處理單元。此外，這些處理單元的至少一部分可以由集成電路等的電子線路來構(gòu)成。而且， 可以根據(jù)需要在編碼裝置100和解碼裝置200中設(shè)置臨時(shí)存儲器，該臨時(shí)存儲器用于存儲通過各處理單元的處理而輸出的數(shù)據(jù)，并在各處理單元的其他處理時(shí)讀出數(shù)據(jù)。此外，這樣的各處理單元的實(shí)現(xiàn)方法在以下的各實(shí)施方式和其變形例中也相同?！淳幋a方法〉圖11是用于說明第一實(shí)施方式的編碼方法的流程圖。此外，圖12是用于說明圖 11的步驟S30的一例的流程圖，圖13是用于例示圖11的步驟S50的細(xì)節(jié)的流程圖。以下， 使用這些圖來說明本方式的編碼方法。對編碼裝置100(圖7)的預(yù)測編碼單元2110輸入進(jìn)行了采樣/量化的PCM形式的時(shí)間序列信號x(n)。這些時(shí)間序列信號x(n)可以是進(jìn)行了線性量化(有時(shí)也稱為“均等量化”)的信號，也可以是進(jìn)行了如壓伸量化(例如，參照ITU-TRecommendation G. 711， "Pulse Code Modulation (PCM) of Voice Frequencies”)的非線性量化(有時(shí)也稱為“非均等量化”)的信號。此外，時(shí)間序列信號x(n)也可以是沒有進(jìn)行量化的信號，而不是PCM 形式的信號。在幀緩沖器2111中緩沖的1幀量的時(shí)間序列信號x(ri) (η = 0，. . .，N_l)被送到短期預(yù)測分析單元2112。短期預(yù)測分析單元2112進(jìn)行時(shí)間序列信號Χ(η) (η = 0，. . .，N_l) 的短期預(yù)測分析，在最小預(yù)測次數(shù)Pmin以上且最大預(yù)測次數(shù)Pmax以下的范圍中選擇最佳預(yù)測次數(shù)P。pt，并且分別生成在各預(yù)測次數(shù)m中的各PARCOR系數(shù)k(m) (m = 1，. . .，Popt)。另外，短期預(yù)測分析單元2112可以是直接對時(shí)間序列信號χ (η)進(jìn)行短期預(yù)測分析的結(jié)構(gòu)，也可以是將進(jìn)行了非線性量化而輸入的時(shí)間序列信號x(n)映射成線性量化或其他的非線性量化之后進(jìn)行短期預(yù)測分析的結(jié)構(gòu)。之后，生成與PARCOR系數(shù)k(m) (m = 1，2，. . .，P。pt)對應(yīng)的系數(shù)碼Ck，并通過上述的預(yù)測濾波器處理來生成預(yù)測殘差e (n) (n = 0，. . .，Ν-1)(步驟 S10)。預(yù)測殘差e(n) (η = 0,. .. ,Ν-1)被輸入到殘差編碼單元120的第二區(qū)間參數(shù)計(jì)算單元121a。第二區(qū)間參數(shù)計(jì)算單元121a使用各預(yù)測殘差e (η) (η = 0,...，N_l)，作為用于對第二區(qū)間(L，. . .，Ν-1)的預(yù)測殘差e (η)進(jìn)行可變長度編碼的參數(shù)而計(jì)算處于隨著在包含第二區(qū)間(L，...，N-l)的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差e(y) (μ = Pmin，...，μ_)的平均幅度變大而廣義單調(diào)增加的關(guān)系的正的第二區(qū)間參數(shù)s。該第二區(qū)間參數(shù)的計(jì)算方法如上所述。第二區(qū)間參數(shù)計(jì)算單元121a例如把將10 {1η2· O · D)} (D是在包含第二區(qū)間Τ2的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差θ(μ) (μ = Pmin，...，μ_)的平均幅度)量化為整數(shù)的值設(shè)為第二區(qū)間參數(shù)s (步驟S20)。接著，對加法運(yùn)算值決定單元121b輸入在步驟SlO中生成的1次的PARCOR系數(shù) k(l)、在步驟S20中生成的第二區(qū)間參數(shù)S。加法運(yùn)算值決定單元121b使用這些值來求處于隨著在包含第二區(qū)間(L，...，N-1)的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差e(n)的平均幅度對于時(shí)間序列信號χ(μ)(μ = ymin，...，μω3Χ)的平均幅度的比例變小而廣義單調(diào)增加的關(guān)系的正的加法運(yùn)算值a(r) (r = 0，. . .，L-1)。該例子的加法運(yùn)算值a(r)是處于隨著屬于離散時(shí)間區(qū)間(0，. . .，N-1)的時(shí)間序列信號Χ(η) (η = 0，. . .，Ν-1)的自相關(guān)變大而廣義單調(diào)增加的關(guān)系的值。此外，該例子的加法運(yùn)算值a(r)與用于表示時(shí)間序列信號χ(μ) (μ = μmin，..., μmax)的預(yù)測效果的指標(biāo)對應(yīng)(步驟S30)。步驟S30的一例圖12所示的處理是L = 3時(shí)的一例。在該例子的情況下，首先，加法運(yùn)算值決定單元121b判斷是否滿足s彡THl (步驟S31)，如果滿足s ( THl，則將加法運(yùn)算值設(shè)為a (0) =Ua(I) =0、a(2) = 0 (步驟S32)。此外，如果不滿足s彡TH1，則加法運(yùn)算值決定單元 121b判斷是否滿足s彡TH2(步驟S33)，如果滿足s彡TH2，則將加法運(yùn)算值設(shè)為a(0)= 0、a(l) =0、a(2) = 0 (步驟S34)。進(jìn)一步，如果也不滿足s彡TH2，加法運(yùn)算值決定單元 121b判斷是否滿足|k(l)|彡0.9(步驟S35)，如果滿足|k(l)|彡0. 9，則將加法運(yùn)算值設(shè)為a(0) =3、a(l) = 2、a(2) = 1 (步驟S36)。此外，如果也不滿足|k(l) |彡0.9，則加法運(yùn)算值決定單元121b判斷是否滿足|k(l) I彡0.6(步驟S37)，如果滿足|k(l) I彡0.6，則將加法運(yùn)算值設(shè)為a (0) =2、a(l) = l、a(2) = 0 (步驟S38)。如果也不滿足|k(l)彡0. 6， 則加法運(yùn)算值決定單元121b將加法運(yùn)算值設(shè)為a(0) = Ua(I) =0,a(2) = 0 (步驟S39)。 另外，在該例子中，將1次的PARCOR系數(shù)k(l)的絕對值|k(l) I作為指標(biāo)來決定加法運(yùn)算值a(r)。但是，為了防止因1次的PARCOR系數(shù)k(l)的量化誤差而導(dǎo)致在編碼裝置100中選擇的加法運(yùn)算值a(r)與在解碼裝置200中選擇的加法運(yùn)算值a(r)(后述)產(chǎn)生差異，也可以是，對1次的PARCOR系數(shù)k(l)進(jìn)行量化之后進(jìn)行反量化而得到的1次的PARCOR系數(shù) k(l)的絕對值作為指標(biāo)，如上所述那樣決定加法運(yùn)算值a(r)(步驟S30的一例的說明結(jié)束)。
接著，對第一區(qū)間參數(shù)計(jì)算單元121c輸入在步驟S20中生成的第二區(qū)間參數(shù)S、在步驟S30中生成的加法運(yùn)算值a(r) (r = 0, . . . , L_l)。第一區(qū)間參數(shù)計(jì)算單元121c使用這些值，作為用于對在屬于第一區(qū)間(0，. . . ,L-1)的離散時(shí)間r中的預(yù)測殘差e(r)進(jìn)行可變長度編碼的參數(shù)來求第二區(qū)間參數(shù)s與加法運(yùn)算值a (r) (r = 0,... ,L-1)之和即第一區(qū)間參數(shù) s (r) = s+a(r)(步驟 S40)。接著，對編碼單元2122輸入在步驟S20中生成的第二區(qū)間參數(shù)S、在步驟S40中生成的第一區(qū)間參數(shù)s (r) (r = 0，. . .，L-1)、預(yù)測殘差e (η) (η = 0，. . .，N_l)。編碼單元 2122分別使用第一區(qū)間參數(shù)s (r) (r = 0，. . .，L-1)來對在屬于第一區(qū)間(0，. . .，L-1)的離散時(shí)間r中的預(yù)測殘差e (r)進(jìn)行可變長度編碼，并使用第二區(qū)間參數(shù)s對在屬于第二區(qū)間(L，...，N-1)的離散時(shí)間2(2 = 1^，...，^1)中的預(yù)測殘差e (ζ)進(jìn)行可變長度編碼，從而生成與預(yù)測殘差e(n)對應(yīng)的殘差碼C6(Ii)(步驟S50)。用于對預(yù)測殘差e(z)進(jìn)行可變長度編碼的編碼方式的一例是將包含第一信息與第二信息的信息作為與預(yù)測殘差e (η)對應(yīng)的殘差碼C；(η)的方式，其中，該第一信息用于確定通過將根據(jù)預(yù)測殘差e(n)或者其絕對值的增加而單調(diào)增加的0以上的整數(shù)作為被除數(shù)、將依賴于對該預(yù)測殘差e (η)所屬的時(shí)間區(qū)間設(shè)定的參數(shù)的整數(shù)作為除數(shù)的除法運(yùn)算而得到的整數(shù)的商，該第二信息用于確定所述被除數(shù)的與所述除數(shù)有關(guān)的余數(shù)。作為這樣的編碼方式，可以例示Golomb-Rice編碼方式、Golomb編碼方式、將Golomb-Rice碼或Golomb碼的阿爾法碼部分置換為哈夫曼碼的可變長度編碼方式等。步驟S50的一例圖13所示的處理是對預(yù)測殘差e (η)進(jìn)行Golomb-Rice編碼時(shí)的一例。另外，在以下說明對于離散時(shí)間η的處理，但實(shí)際上對各離散時(shí)間η = O.....N-I分別執(zhí)行同樣的處理。在該例子中，首先，分離運(yùn)算單元12 判斷是否為η彡L-I (步驟S51)。該判斷是正在處理的離散時(shí)間η是否屬于第一區(qū)間Tl的判斷。然后，分離運(yùn)算單元12 在η < L-I 的情況下設(shè)為w (n) = s (η)(步驟，在η > L-I的情況下設(shè)為w (η) = s (步驟S52b)。接著，分離運(yùn)算單元12 判定w (η)是否為0(步驟S53)。這里，在不是w (η) = O 的情況下，分離運(yùn)算單元12 判定所輸入的預(yù)測殘差e (η)是否為O以上(步驟，在判定為e(n) > O的情況下，按照算式(6)生成整數(shù)的商q (η)(步驟，并按照算式(7) 生成用于確定余數(shù)的信息sub (η)并輸出(步驟S56a)。q (η) = floor (e (η) /2w(n)_1) (e (η)彡 O 時(shí))...(6)sub (η) = e (η) -2w(n)^ · q (η) +2w(n)^ (e (η)彡 O 時(shí)) ...(7)另一方面，在步驟中判定為不是e (η)彡O的情況下，分離運(yùn)算單元12 按照算式(8)生成整數(shù)的商q(n)(步驟，并按照算式(9)生成用于確定余數(shù)的信息sub (η) 并輸出(步驟S56b)。q (η) = floor {(_e (η) _1) /2w(n)_1} (e (n) < O 時(shí)) ...(8)sub (n) = (-e (n) _1) -2w(n)_1 · q (n) (e (n) < O 時(shí))…(9)另一方面，在步驟S53中判定為w(n) = O的情況下，分離運(yùn)算單元12 判定所輸入的預(yù)測殘差e (η)是否為O以上(步驟S54b)，在判定為e(n) ^ O的情況下，按照算式 (10)生成商q(n)(步驟S55c)，并將sub (η)設(shè)為無效(null)并輸出(步驟S56c)。
q(n) = 2 · e(n) (e(n)≥ 0 時(shí))· · ·(10)另一方面，在步驟S54b中判定為不是e (η) ≥ 0的情況下，分離運(yùn)算單元12 按照算式(11)生成商9(11)(步驟355(1)，并將81113(11)設(shè)為無效并輸出(步驟S56c)。q(n) =-2 · e(n)-l(e(n) < 0 時(shí))…(11)接著，從分離運(yùn)算單元12 輸出的商q (η)被輸入到可變長度編碼單元2122b?？勺冮L度編碼單元2122b例如通過阿爾法編碼方法等可變長度編碼方法對商q (η)進(jìn)行編碼， 生成與商q(n)對應(yīng)的信息prefix (η)并輸出(步驟S57)。接著，從分離運(yùn)算單元12 輸出的信息suMn)、從可變長度編碼單元2122b輸出的信息prefix(n)被輸入到合成單元2122c。合成單元2122c合成信息prefix (η)與信息 sub (η)，生成與預(yù)測殘差e (η)對應(yīng)的殘差碼Ce (η)(步驟S58/步驟S50的一例的說明結(jié)束)。之后，系數(shù)碼Ck、殘差碼C； (η) (η = 0,...，N_l)、第二區(qū)間參數(shù)s以及預(yù)測次數(shù)P。pt 被輸入到合成單元2130，合成單元2130生成合成了這些值的碼Cg并輸出(步驟S60)。另外，在本方式中，無需對碼Cg附加僅用于在解碼裝置200中對加法運(yùn)算值a(r)進(jìn)行復(fù)原的特別的輔助信息。<解碼方法>圖14是說明第一實(shí)施方式的解碼方法的流程圖。此外，圖15是用于例示步驟S250 的細(xì)節(jié)的流程圖。以下，使用這些圖來說明本方式的解碼方法。解碼裝置200 (圖9)的分離單元2210對輸入到解碼裝置200的碼Cg進(jìn)行分離，生成與PARCOR系數(shù)對應(yīng)的系數(shù)碼Ck、與預(yù)測殘差e(n) (η = 0,. . . , N_l)對應(yīng)的殘差碼Ce (η) (η = 0，. . .，N-l)、第二區(qū)間參數(shù)s以及最佳預(yù)測次數(shù)P。pt (步驟S210)。系數(shù)碼Ck被輸入到系數(shù)解碼單元2231，系數(shù)解碼單元2231對系數(shù)碼Ck進(jìn)行解碼而生成量化 PARCOR 系數(shù) i (m) (m = 1，· · ·，Popt)(步驟 S220)。接著，從分離單元2210輸出的第二區(qū)間參數(shù)s與從系數(shù)解碼單元2231輸出的1次的量化PARCOR系數(shù)i(l)被輸入到加法運(yùn)算值決定單元222。加法運(yùn)算值決定單元222使用這些值來求處于隨著屬于離散時(shí)間區(qū)間(0，. . . ,N-1)的時(shí)間序列信號Χ(η) (η = 0，...， N-l)的自相關(guān)變大而廣義單調(diào)增加的關(guān)系的加法運(yùn)算值a(r) (r = 0，. . .，L_l)。按照與步驟S30相同的基準(zhǔn)來執(zhí)行在該例子中的加法運(yùn)算值a(r)的決定。如果按照圖12所例示的決定方法，則加法運(yùn)算值決定單元222例如對1次的量化PARCOR系數(shù)i (1)進(jìn)行反量化而對1次的PARCOR系數(shù)k(l)進(jìn)行還原，并按照圖12所例示的順序來求加法運(yùn)算值a(r) (步驟S230)。另外，在該例子中的加法運(yùn)算值a(r)與用于表示時(shí)間序列信號χ( μ )( μ = μ min，...，μ _)的預(yù)測效果的指標(biāo)相對應(yīng)。接著，從分離單元2210輸出的第二區(qū)間參數(shù)s和從加法運(yùn)算值決定單元222輸出的加法運(yùn)算值a (r) (r = 0,...，L_l)被輸入到參數(shù)計(jì)算單元223。參數(shù)計(jì)算單元223計(jì)算第二區(qū)間參數(shù)s與加法運(yùn)算值a (r) (r = 0,...，L_l)之和即第一區(qū)間參數(shù)s (r) (r = 0,..., L-1)(步驟 S240)。接著，分離單元2221、可變長度解碼單元224以及可變長度解碼單元2222分別使用第一區(qū)間參數(shù)s (r) (r = 0,... ,L-1)來對在屬于第一區(qū)間(0，. . .，L-1)的離散時(shí)間r(r =0，. . .，L-1)中的殘差碼Ce (r) (r = 0，. . .，L-1)進(jìn)行解碼，并且使用第二區(qū)間參數(shù)s來對在屬于第二區(qū)間(L，. . .，N-1)的離散時(shí)間z(z = L, ..., N-1)中的殘差碼Ce(Z) (z = L, ... , N-1)進(jìn)行解碼，求預(yù)測殘差 e(n)(n = 0,..., N-1)(步驟 S250)。步驟S250的一例圖15所示的處理是對預(yù)測殘差e (η)的Golomb-Rice碼進(jìn)行解碼時(shí)的一例。另夕卜，
在以下說明對于離散時(shí)間η的處理，但實(shí)際上對各離散時(shí)間η = 0.....N-I分別執(zhí)行同樣
的處理。首先，對分離單元2221輸入殘差碼C； (η)。分離單元2221分離殘差碼C； (η)，生成信息prefix (η)與信息sub (η)(步驟S251)。信息prefix (η)被輸入到可變長度解碼單元 2222?？勺冮L度解碼單元2222對該信息prefix (η)進(jìn)行解碼并求商q(n)(步驟S252)。接著，從分離單元2221輸出的信息sub (η)、從可變長度解碼單元2222輸出的商 q(n)、從參數(shù)計(jì)算單元223輸出的第一區(qū)間參數(shù)s (r) (r = 0, . . . , L_l)以及第二區(qū)間參數(shù) s被輸入到合成運(yùn)算單元225。合成運(yùn)算單元225首先判斷是否為η彡L-I (步驟S253)。該判斷是正在處理的離散時(shí)間η是否屬于第一區(qū)間Tl的判斷。然后，合成運(yùn)算單元225在η < L-I的情況下設(shè)為 w (n) =s (η)(步驟 S254a)，在 η > L-I 的情況下設(shè)為 w(n) = s(步驟 S254b)。接著，合成運(yùn)算單元225判定w (η)是否為0 (步驟S25Q。這里，在判定為不是w (η) =0的情況下，合成運(yùn)算單元225接著判定信息sub (η)是否為21^+1以上(步驟S256a)。 該判定相當(dāng)于判定預(yù)測殘差e (η)是否為0以上。在步驟S256a中判定為sub (η)彡21^1 的情況下，合成運(yùn)算單元225通過以下的算式來計(jì)算預(yù)測殘差e (n)(步驟S257a)。e (η) = sub (η) +2w(n)_1 · q (η) -2w(n)_1. . . (12)另一方面，在步驟S256a中判定為sub (n) < 2w(n)^的情況下，合成運(yùn)算單元225通過以下的算式來計(jì)算預(yù)測殘差e (n)(步驟S257b)。e (η) = -sub (η)-l-2w(n)_1 · q (η)... (13)另一方面，在步驟S255中判定為w (n) = 0的情況下，合成運(yùn)算單元225接著判定信息q(n)是否為偶數(shù)(步驟S256b)。該判定相當(dāng)于判定預(yù)測殘差e (η)是否為0以上。在步驟S256b中判定為q(n)是偶數(shù)的情況下，合成運(yùn)算單元225通過以下的算式來計(jì)算預(yù)測殘差e (n)(步驟S257c)。e (n) = q (η) /2. . . (14)另一方面，在步驟S256b中判定為q(n)是奇數(shù)的情況下，合成運(yùn)算單元225通過以下的算式來計(jì)算預(yù)測殘差e (n)(步驟S153d)。e(n) = -(q (η)+1)/2. . . (15)從合成運(yùn)算單元225輸出如以上那樣生成的預(yù)測殘差e(n)(步驟S250的一例
的說明結(jié)束)。之后，短期預(yù)測單元2233和加法運(yùn)算單元2234使用從殘差解碼單元220輸出的預(yù)測殘差e(n) (n = 0,..., N-1)、從系數(shù)解碼單元2231輸出的量化PARCOR系數(shù)i (m) (m = 1，. . .，Popt)以及預(yù)測殘差e (η) (η = 0，. . .，N-1)來生成時(shí)間序列信號χ (η) (η = 0，...， N-1)并輸出(步驟SW0)。第一實(shí)施方式的變形例在本方式中，對預(yù)測殘差e(n)進(jìn)行編碼時(shí)，編碼裝置100的加法運(yùn)算值決定單元121b (圖8)求處于隨著對幀內(nèi)的時(shí)間序列信號χ (η) (η = 0，. . .，Ν-1)進(jìn)行短期預(yù)測分析而得到的某一次數(shù)的PARCOR系數(shù)的大小變大而廣義單調(diào)增加的關(guān)系的加法運(yùn)算值a(r) (r =0，. . .，L-1)，在進(jìn)行解碼時(shí)，解碼裝置200的加法運(yùn)算值決定單元222使用與該次數(shù)的 PARCOR系數(shù)對應(yīng)的碼的解碼值，求處于隨著該次數(shù)的PARCOR系數(shù)的絕對值變大而廣義單調(diào)增加的關(guān)系的加法運(yùn)算值a(r)。但是，如上所述，也可以按照其他的基準(zhǔn)來求加法運(yùn)算值 a(r) ο例如，也可以是，在對預(yù)測殘差e(n)進(jìn)行編碼時(shí)，對編碼裝置100的加法運(yùn)算值決定單元121b (圖8)輸入在進(jìn)行幀內(nèi)的時(shí)間序列信號χ (η) (η = 0，. . .，Ν-1)的短期預(yù)測分析時(shí)自適應(yīng)地選擇的最佳預(yù)測次數(shù)P。pt，加法運(yùn)算值決定單元121b求處于隨著該最佳預(yù)測次數(shù)P。pt變大而廣義單調(diào)增加的關(guān)系的加法運(yùn)算值a(r)。在這種情況下進(jìn)行解碼時(shí)，對解碼裝置200的加法運(yùn)算值決定單元222輸入從分離單元2210輸出的最佳預(yù)測次數(shù)P。pt，加法運(yùn)算值決定單元222按照與加法運(yùn)算值決定單元12 Ib相同的基準(zhǔn)來求加法運(yùn)算值a (r)。此外，例如也可以是，在對預(yù)測殘差e(n)進(jìn)行編碼時(shí)，對編碼裝置100的加法運(yùn)算值決定單元121b (圖8)輸入在對幀內(nèi)的時(shí)間序列信號χ (η) (η = 0，. . .，Ν-1)進(jìn)行短期預(yù)測分析而得到的從1次起到P次(例如，P = P。pt)為止的各PARCOR系數(shù)k(m) (m= 1，...， P)，加法運(yùn)算值決定單元121b求處于隨著Πρ/α-Ηπι)2}變大而廣義單調(diào)減少的關(guān)系的加法運(yùn)算值a (r)。在這種情況下進(jìn)行解碼時(shí)，對解碼裝置200的加法運(yùn)算值決定單元222 輸入從系數(shù)解碼單元2231輸出的從1次起到P次為止的各量化PARCOR系數(shù)i (m)(相當(dāng)于 “與從1次起到P次為止的各PARCOR系數(shù)對應(yīng)的碼的解碼值”)，加法運(yùn)算值決定單元222 對這些值進(jìn)行反量化而對從1次到P次為止的PARCOR系數(shù)k(m)進(jìn)行還原，按照與加法運(yùn)算值決定單元121b相同的基準(zhǔn)來求加法運(yùn)算值a (r)。此外，例如也可以是，在對預(yù)測殘差e(n)進(jìn)行編碼時(shí)，對編碼裝置100的加法運(yùn)算值決定單元121b (圖8)輸入在對幀內(nèi)的時(shí)間序列信號χ (η) (η = 0，. . .，Ν-1)進(jìn)行短期預(yù)測分析而得到的從1次起到P次為止的各PARCOR系數(shù)k(m) (m = 1，. . .，P)，加法運(yùn)算值決定單元121b求處于隨著1- Π p/U-kOii)2}變大而廣義單調(diào)增加的關(guān)系的加法運(yùn)算值 a (r) (r = 0)，并求處于隨著Π m = J {l_k (m)2} - Π m = / {l_k (m)2}變大而廣義單調(diào)增加的關(guān)系的加法運(yùn)算值a(r) (O <r<P)。在這種情況下進(jìn)行解碼時(shí)，對解碼裝置200的加法運(yùn)算值決定單元222輸入從系數(shù)解碼單元2231輸出的從1次起到P次為止的各量化PARCOR系數(shù)i (m) (m = 1，. . .，P)，加法運(yùn)算值決定單元222對這些值進(jìn)行反量化而對從1次到P次為止的PARCOR系數(shù)k(m)進(jìn)行還原，按照與加法運(yùn)算值決定單元121b相同的基準(zhǔn)來求加法運(yùn)算值 a(r) (r = 0)和 a(r) (O < r < P)。此外，也可以組合這些不同的基準(zhǔn)而利用，例如也可以對每個(gè)離散時(shí)間r使用不同的基準(zhǔn)，并求加法運(yùn)算值a (r)。此外，例如，在能夠切換編碼的處理單位為幀的情況與編碼的處理單位為子幀的情況時(shí)，加法運(yùn)算值決定單元121b、222可以設(shè)成在處理單位為幀的情況下的加法運(yùn)算值 a (r)大于在處理單位為子幀的情況下的加法運(yùn)算值a (r)。此外，在本實(shí)施方式中示出了如下的例子在O以上且最大幅度值MAX以下的范圍中設(shè)定規(guī)定值THl和規(guī)定值TH2 (O ( THl < TH2 ( MAX)，在第二區(qū)間參數(shù)s為規(guī)定值THl 以下時(shí)的加法運(yùn)算值a(r)被設(shè)為在該第二區(qū)間參數(shù)大于該規(guī)定值THl且小于規(guī)定值TH2
27時(shí)的加法運(yùn)算值a(r)以下(下限基準(zhǔn))，在第二區(qū)間參數(shù)s為規(guī)定值TH2以上時(shí)的加法運(yùn)算值a(r)被設(shè)為在該第二區(qū)間參數(shù)s大于規(guī)定值THl且小于該規(guī)定值TH2時(shí)的加法運(yùn)算值a(r)以下(上限基準(zhǔn))。但是，也可以是不使用這樣的利用了規(guī)定值THl和規(guī)定值TH2 的基準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)。此外，例如也可以是使用上限基準(zhǔn)或者下限基準(zhǔn)的其中一個(gè)的結(jié)構(gòu)。此外，也可以是，在殘差編碼單元120(圖8)中設(shè)置用于將預(yù)測殘差e (η)映射為整數(shù)值的信號變換單元123，在殘差解碼單元220(圖9)中設(shè)置用于進(jìn)行信號變換單元123 的反變換的反變換單元226。這種情況下，第二區(qū)間參數(shù)計(jì)算單元121a使用信號變換單元 123的輸出值來計(jì)算處于隨著在包含第二區(qū)間T2的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差的平均幅度變大而廣義單調(diào)增加的關(guān)系的第二區(qū)間參數(shù)s，編碼單元2122對信號變換單元123的輸出值進(jìn)行編碼。此外，殘差解碼單元220在反變換單元226中對合成運(yùn)算單元225的輸出值進(jìn)行反變換，作為被解碼的預(yù)測殘差e (η)進(jìn)行輸出。另外，按照預(yù)先決定的規(guī)則進(jìn)行在信號變換單元123中的映射。例如，信號變換單元123在所輸入的預(yù)測殘差e (η)為0以上的情況下，保持大小關(guān)系的順序而將其映射為奇數(shù)的整數(shù)，在所輸入的預(yù)測殘差e(n)小于0的情況下，保持絕對值的大小關(guān)系的順序而將其映射為偶數(shù)的整數(shù)。此外，本方式的編碼裝置100的第一區(qū)間參數(shù)計(jì)算單元121c將第二區(qū)間參數(shù)s 與加法運(yùn)算值a(r) (r = 0，. . .，L-1)之和設(shè)為第一區(qū)間參數(shù)s (r) (r = 0, . . . , L-l)(步驟S40)，解碼裝置200的參數(shù)計(jì)算單元223將第二區(qū)間參數(shù)s與加法運(yùn)算值a(r) (r = 0,... ,L-l)之和設(shè)為第一區(qū)間參數(shù)s (r) (r = 0，. . .，L-1)(步驟S240)。但是，也可以是， 編碼裝置100的第一區(qū)間參數(shù)計(jì)算單元121c將處于相對于第二區(qū)間參數(shù)s與加法運(yùn)算值 a (r) (r = 0，. . .，L-l)之和而廣義單調(diào)增加的關(guān)系的校正值設(shè)為第一區(qū)間參數(shù)s (r) (r = 0，. . .，L-1)，解碼裝置200的參數(shù)計(jì)算單元223將處于相對于第二區(qū)間參數(shù)s與加法運(yùn)算 ita(r) (r = 0, · · ·，L-1)之和而廣義單調(diào)增加的關(guān)系的校正值設(shè)為第一區(qū)間參數(shù)s (r) (r =0，. . .，L-1)。在這種情況下，第一區(qū)間參數(shù)計(jì)算單元121c也可以輸出表示用于生成第一區(qū)間參數(shù)s (r) (r = 0，. . .，L-1)的校正內(nèi)容的輔助信息c，并將其包含在碼Cg而提供給解碼裝置200。另外，輔助信息c的一例是根據(jù)第一區(qū)間Tl的預(yù)測殘差e(r) (r = 0,..., L-l)的平均幅度實(shí)際計(jì)算的Rice參數(shù)等參數(shù)與、第二區(qū)間參數(shù)s與加法運(yùn)算值a(r) (r = 0，...，L-1)之和的差。這種情況下，第一區(qū)間參數(shù)成為s (r) = s+a(r)+Co此外，例如，對第二區(qū)間參數(shù)s與加法運(yùn)算值a(r) (r = 0，...，L-l)之和乘上常數(shù)const的值設(shè)為第一區(qū)間參數(shù)s(r) = const· (s+a(r))的情況等、校正內(nèi)容為一定的情況下，無需將輔助信息 c包含在碼Cg。第二實(shí)施方式下面說明本發(fā)明的第二實(shí)施方式。在本方式中，將用于在解碼裝置200中還原加法運(yùn)算值a(r)的輔助信息包含在碼Cg。在這種情況下。碼Cg的碼量增加輔助信息的量， 但能夠擴(kuò)大加法運(yùn)算值a(r)的設(shè)定的自由度，因此，通過加法運(yùn)算值a(r)的設(shè)定方法能夠削減碼Cg的碼量。以下，以與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明，對于與第一實(shí)施方式共同的事項(xiàng)省略其說明。< 結(jié)構(gòu) >圖16是用于說明第二實(shí)施方式的編碼裝置的殘差編碼單元320的功能結(jié)構(gòu)的方框圖。此外，圖17是用于說明第二實(shí)施方式的解碼裝置的殘差解碼單元420的功能結(jié)構(gòu)的方框圖。另外，在這些圖中，對與第一實(shí)施方式共同的部分附加與第一實(shí)施方式相同的標(biāo)號，并省略其說明。本方式的編碼裝置是將第一實(shí)施方式的編碼裝置100的殘差編碼單元120置換為圖16的殘差編碼單元320的裝置。殘差編碼單元320與殘差編碼單元120的不同點(diǎn)是參數(shù)計(jì)算單元321的加法運(yùn)算值決定單元321b。此外，本方式的解碼裝置是將第一實(shí)施方式的解碼裝置200的殘差解碼單元220置換為圖17的殘差解碼單元420的裝置。殘差解碼單元420與殘差解碼單元220的不同點(diǎn)是加法運(yùn)算值決定單元422?！淳幋a方法〉與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)是由加法運(yùn)算值決定單元321b進(jìn)行的加法運(yùn)算值a(r) 的決定處理(步驟S30)、將用于確定該求法的輔助信息d包含在碼Cg的點(diǎn)(步驟S60)。以下，僅說明這些不同點(diǎn)。加法運(yùn)算值a(r)的決定處理本方式的加法運(yùn)算值決定單元321b按照從用于確定加法運(yùn)算值的多個(gè)基準(zhǔn)中選擇的基準(zhǔn)來決定加法運(yùn)算值a (r)。例如，假設(shè)設(shè)定了按照圖12所例示的處理來確定加法運(yùn)算值a(r)的基準(zhǔn)和按照圖18所例示的處理確定加法運(yùn)算值a(r)的基準(zhǔn)，加法運(yùn)算值決定單元321b選擇圖12 的基準(zhǔn)或者圖18的基準(zhǔn)，并使用1次的PARCOR系數(shù)k(l)的絕對值等來確定加法運(yùn)算值 a(r)。另外，圖18的基準(zhǔn)與圖12的基準(zhǔn)的不同點(diǎn)僅在于，如果在步驟S35中判斷為滿足
k(l)|彡0.9，則將加法運(yùn)算值設(shè)為a(0) =2、a(l) = U a(2) = 0 (步驟S38)，如果判斷為不滿足Ik(I)彡0.9，則將加法運(yùn)算值設(shè)為a (0) = Ua(I) =0、a⑵=0 (步驟S39)， 并且與圖12的基準(zhǔn)相比，加法運(yùn)算值a(r)可以取的范圍窄。在這種情況下的基準(zhǔn)的選擇， 例如根據(jù)幀內(nèi)的時(shí)間序列信號x(n) (η = 0，. . .，Ν-1)的平均幅度是否為預(yù)先決定的閾值以上而進(jìn)行。例如，加法運(yùn)算值決定單元321b如果時(shí)間序列信號χ (η)的平均幅度為預(yù)先決定的閾值以上則判定為預(yù)測殘差e (η) (η = 0,... ,Ν-1)的幅度的變化也大，選擇如圖12 那樣加法運(yùn)算值a(r)可取得范圍寬的基準(zhǔn)，如果不是則判定為預(yù)測殘差e (η)的幅度的變化也小，選擇如圖18那樣加法運(yùn)算值a(r)可取的范圍窄的基準(zhǔn)。由此，適當(dāng)進(jìn)行參數(shù)的設(shè)定。此外，例如也可以是，加法運(yùn)算值決定單元321b從將上述的PARCOR系數(shù)作為指標(biāo)的基準(zhǔn)和將最佳預(yù)測次數(shù)作為指標(biāo)的基準(zhǔn)中選擇一個(gè)基準(zhǔn)，并使用所選擇的基準(zhǔn)所需的1 次的PARCOR系數(shù)k(l)的絕對值或最佳預(yù)測次數(shù)P。pt等來確定加法運(yùn)算值a(r)。此外，也可以是從外部對加法運(yùn)算值決定單元321b提供基準(zhǔn)的選擇內(nèi)容的結(jié)構(gòu)。將輔助信息d包含在碼Cg的處理加法運(yùn)算值決定單元321b將用于確定如上述那樣選擇的基準(zhǔn)的輔助信息d輸出到合成單元2130，合成單元2130將輔助信息d包含在碼Cg。另外，輔助信息d例如是取0 或者1的值的1比特的信息，該值與所選擇的基準(zhǔn)對應(yīng)。<解碼方法>與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)是由加法運(yùn)算值決定單元422進(jìn)行的加法運(yùn)算值a(r) 的決定處理(步驟S230)。以下僅說明該不同點(diǎn)。對加法運(yùn)算值決定單元422輸入從碼Cg分離的的輔助信息d，加法運(yùn)算值決定單元422按照該輔助信息d所示的基準(zhǔn)來求加法運(yùn)算值a (r)。例如，在所輸入的輔助信息d表示圖12的基準(zhǔn)的情況下，加法運(yùn)算值決定單元422 對所輸入的1次的量化PARCOR系數(shù)k(l)進(jìn)行反量化而對1次的PARCOR系數(shù)k(l)進(jìn)行還原，并按照圖12的基準(zhǔn)求加法運(yùn)算值a(r)。此外，例如在所輸入的輔助信息d表示圖18的基準(zhǔn)的情況下，加法運(yùn)算值決定單元422對所輸入的1次的量化PARCOR系數(shù)k(l)進(jìn)行反量化而對1次的PARCOR系數(shù)k(l)進(jìn)行還原，并按照圖18的基準(zhǔn)求加法運(yùn)算值a(r)。第二實(shí)施方式的變形例在該變形例中，在進(jìn)行編碼時(shí)，對各離散時(shí)間r決定多個(gè)加法運(yùn)算值a (r)(與用于表示預(yù)測效果的指標(biāo)對應(yīng)的加法運(yùn)算值)，并從其中對各離散時(shí)間r選擇一個(gè)使預(yù)測殘差 e (η)的碼量最小的加法運(yùn)算值a (r)，并將所選擇的用于確定各離散時(shí)間r的輔助信息d包含在碼Cg。以下，以與第一、第二實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明，對于與第一、第二實(shí)施方式共同的事項(xiàng)省略其說明。< 結(jié)構(gòu) >圖19是用于說明第二實(shí)施方式的變形例的編碼裝置的殘差編碼單元520的功能結(jié)構(gòu)的方框圖。另外，在該圖中，對與第一實(shí)施方式共同的部分附加與第一實(shí)施方式相同的標(biāo)號，并省略其說明。本方式的編碼裝置是將第一實(shí)施方式的編碼裝置100的殘差編碼單元120置換為圖19的殘差編碼單元520的裝置。殘差編碼單元520與殘差編碼單元120的不同點(diǎn)是參數(shù)計(jì)算單元521，參數(shù)計(jì)算單元521包括第二區(qū)間參數(shù)計(jì)算單元121a、加法運(yùn)算值決定單元 521b、第一區(qū)間參數(shù)計(jì)算單元521c、碼量比較單元521d以及選擇單元521e。此外，本方式的解碼裝置與第二實(shí)施方式的解碼裝置相同。<編碼方法>圖20是用于說明第二實(shí)施方式的變形例的編碼方法的流程圖。此外，圖21是用于說明圖20的步驟S630的一例的流程圖。以下，使用這些圖來說明本方式的編碼方法。首先，執(zhí)行第一實(shí)施方式的步驟S10、S20的處理。接著，對加法運(yùn)算值決定單元 521b輸入在步驟SlO中生成的1次的PARCOR系數(shù)k(l)、在步驟S20中生成的第二區(qū)間參數(shù)S。加法運(yùn)算值決定單元521b使用這些值，對于各輔助信息d(dmax是預(yù)先決定的1以上的整數(shù))求處于隨著在包含第二區(qū)間(L，...，N-1)的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差e(y) (μ = μ min，... , μ _)的平均幅度對于時(shí)間序列信號X ( μ ) ( μ = μ min，... , μ max)的平均幅度的比例變小而廣義單調(diào)增加的關(guān)系的正的加法運(yùn)算值a(r) (r = 0,...，L_l)(步驟S630)。 例如，如果dmax= 1，則對各離散時(shí)間r決定兩個(gè)加法運(yùn)算值a(r)。在該例子中的加法運(yùn)算值a(r)也與用于表示時(shí)間序列信號χ(μ) (μ = Ufflin, ...，Ufflax)的預(yù)測效果的指標(biāo)相對應(yīng)。步驟S63O的一例圖21所示的處理是在L = 2、dmax = 1時(shí)的一例。在該例子的情況下，首先，加法運(yùn)算值決定單元521b判斷是否滿足s彡THl (步驟S631)，如果滿足s ( THl，則將與d = 0對應(yīng)的加法運(yùn)算值設(shè)為a(0) = 1、a(l) = 0，將與d = 1對應(yīng)的加法運(yùn)算值設(shè)為a(0)= 0、a(l) =0(步驟S632)。此外，如果不滿足s彡TH1，則加法運(yùn)算值決定單元521b判斷是否滿足s彡TH2 (步驟S633)，如果滿足s彡TH2，則將與d = 0對應(yīng)的加法運(yùn)算值設(shè)為a (0)=Ua(I) =0，將與d= 1對應(yīng)的加法運(yùn)算值設(shè)為a(0) = 0、a(l) = 0 (步驟S634)。進(jìn)一步，如果也不滿足s彡TH2，加法運(yùn)算值決定單元521b判斷是否滿足|k(l)|彡0.9(步驟 S635)，如果滿足|k(l)彡0.9，則將與d = 0對應(yīng)的加法運(yùn)算值設(shè)為a (0) = 3、a(l) =2， 將與d = 1對應(yīng)的加法運(yùn)算值設(shè)為a(0) = 2、a(l) = 1 (步驟S636)。此外，如果也不滿足 k(l)|彡0.9，則加法運(yùn)算值決定單元521b判斷是否滿足|k(l) I彡0.6(步驟S637)，如果滿足Ik(I) I彡0.6，則將與d = 0對應(yīng)的加法運(yùn)算值設(shè)為a (0) = 2、a(l) = 1，將與d= 1 對應(yīng)的加法運(yùn)算值設(shè)為a (0) = Ua(I) =0(步驟S638)。如果也不滿足k(l) |彡0.6，則加法運(yùn)算值決定單元521b將與d = 0對應(yīng)的加法運(yùn)算值設(shè)為a(0) = Ua(I) =0，將與(1 =1對應(yīng)的加法運(yùn)算值設(shè)為a (0) =0、a(l) = 0 (步驟S639)。另外，在該例子中，將1次的 PARCOR系數(shù)k(l)的絕對值|k(l) I作為指標(biāo)來決定加法運(yùn)算值a (r)。但是，為了防止因1 次的PARCOR系數(shù)k(l)的量化誤差而導(dǎo)致在編碼裝置中選擇的加法運(yùn)算值a(r)與在解碼裝置中選擇的加法運(yùn)算值a(r)產(chǎn)生差異，也可以是，將對1次的PARCOR系數(shù)k(l)進(jìn)行量化之后進(jìn)行反量化而得到的1次的PARCOR系數(shù)k(l)的絕對值作為指標(biāo)，如上所述那樣決定加法運(yùn)算值a(r)(步驟S630的一例的說明結(jié)束)。接著，對第一區(qū)間參數(shù)計(jì)算單元521c輸入在步驟S20中生成的第二區(qū)間參數(shù)S、在步驟S630中生成的加法運(yùn)算值a (r) (r = 0,...，L_l)。第一區(qū)間參數(shù)計(jì)算單元521c使用這些值，對于各輔助信息d計(jì)算第二區(qū)間參數(shù)s與加法運(yùn)算值a(r) (r = 0, . . . , L_l)之和即第一區(qū)間參數(shù)s(r) = s+a(r)，作為用于對在屬于第一區(qū)間(0，. . .，L-1)的離散時(shí)間r 中的預(yù)測殘差e(r)進(jìn)行可變長度編碼的參數(shù)(步驟S640)。例如，如果L = 2，并且在步驟 S630中將與d = 0對應(yīng)的加法運(yùn)算值設(shè)為a(0) = 3、a(l) = 2，將與d = 1對應(yīng)的加法運(yùn)算值設(shè)為a(0) =2、a(l) = 1，則第一區(qū)間參數(shù)計(jì)算單元521c求與d = 0對應(yīng)的第一區(qū)間參數(shù)s (0) = s+3、s (1) = s+2,并且求與d = 1對應(yīng)的第一區(qū)間參數(shù)s (0) = s+2、s (1)= s+1。接著，對碼量比較單元521d輸入在步驟S20中生成的第二區(qū)間參數(shù)S、在步驟 S640中生成的對于各輔助信息d的第一區(qū)間參數(shù)s (r) (r = 0,... ,L-1)、預(yù)測殘差e (η) (η =0，...，N-1)。碼量比較單元521d對于各輔助信息d求殘差碼Ce (η) (η = 0，. . .，N_l) 的碼量之和(在η = 0，...，N-I中之和)，并輸出這些值的比較結(jié)果，其中，分別使用第一區(qū)間參數(shù)s(r) (r = 0，. . .，L-1)來對在屬于第一區(qū)間(0，. . .，L-1)的離散時(shí)間r中的預(yù)測殘差e(r)進(jìn)行可變長度編碼，并使用第二區(qū)間參數(shù)對在屬于第二區(qū)間(L，. . . ,N-1)的離散時(shí)間z(z = L，...，N-1)中的預(yù)測殘差e (ζ)進(jìn)行可變長度編碼，從而得到該殘差碼C； (η) (η = 0，. . .，N-1)。另外，碼量之和的比較可以是實(shí)際對每個(gè)輔助信息d求殘差碼C6(Ii) (η =0，. . .，Ν-1)而進(jìn)行，也可以是對每個(gè)輔助信息d僅求殘差碼Ce (η) (η = 0，. . .，N-1)的碼量之和或估計(jì)碼量之和而進(jìn)行。選擇單元521e使用該比較結(jié)果，選擇使與預(yù)測殘差e (η) (η = 0，. . .，N-1)對應(yīng)的殘差碼Ce(η) (η = 0，. . .，N-1)的碼量最小的輔助信息d(步驟 S645)。在步驟S20中生成的第二區(qū)間參數(shù)s和與在步驟S645中選擇的輔助信息d對應(yīng)的第一區(qū)間參數(shù)s (r) (r = 0,... ,L-1)被輸入到編碼單元122。編碼單元122與第一實(shí)施方式同樣地，分別使用所輸入的第一區(qū)間參數(shù)s (r) (r = 0，. . .，L-1)來對在屬于第一區(qū)間 (0，. . .，L-1)的離散時(shí)間r中的預(yù)測殘差e(r)進(jìn)行可變長度編碼，并使用第二區(qū)間參數(shù)s
31對在屬于第二區(qū)間(L，. . .，N-1)的離散時(shí)間z(z = L,..., N-1)中的預(yù)測殘差e(z)進(jìn)行可變長度編碼，從而生成與預(yù)測殘差e (η)對應(yīng)的殘差碼Ce (n)(步驟S650)。之后，合成單元2130生成對系數(shù)碼Ck、殘差碼Ce(η)、第二區(qū)間參數(shù)S、預(yù)測次數(shù) P。pt、所選擇的輔助信息d進(jìn)行了合成的碼Cg并輸出(步驟S660)。另外，在該變形例中的解碼方法與在第二實(shí)施方式中說明的方法相同，因此省略其說明。此外，作為第二實(shí)施方式的其他的變形例，也可以是，對每個(gè)輔助信息d設(shè)定用于確定加法運(yùn)算值a(r)的多個(gè)基準(zhǔn)(如在原理的說明中例示的基準(zhǔn))，并在步驟S630中，編碼裝置的加法運(yùn)算值決定單元521b按照各輔助信息d所確定的基準(zhǔn)來求加法運(yùn)算值a (r)。 此外，也可以對第二實(shí)施方式進(jìn)行如在第一實(shí)施方式的變形例中說明的變形。第三實(shí)施方式下面，說明本發(fā)明的第三實(shí)施方式。本方式是對使用長期預(yù)測濾波器而得到的預(yù)測殘差進(jìn)行編碼的方式。在本方式中，說明將增益P (0)的大小作為指標(biāo)來設(shè)定加法運(yùn)算值的例子。此外，對作為具體的基準(zhǔn)而使用《例12》的基準(zhǔn)的情況進(jìn)行例示。進(jìn)一步， 在本方式的例子中，在0以上且最大幅度值MAX以下的范圍中設(shè)定規(guī)定值THl和規(guī)定值 TH2(0 ( THl < TH2 ( MAX)。而且，在第二區(qū)間參數(shù)s為規(guī)定值THl以下時(shí)的加法運(yùn)算值 a(r)被設(shè)為在該第二區(qū)間參數(shù)大于該規(guī)定值THl且小于規(guī)定值ΤΗ2時(shí)的加法運(yùn)算值a(r) 以下。進(jìn)一步，在第二區(qū)間參數(shù)s為規(guī)定值TH2以上時(shí)的加法運(yùn)算值a(r)被設(shè)為在該第二區(qū)間參數(shù)s大于規(guī)定值THl且小于該規(guī)定值TH2時(shí)的加法運(yùn)算值a(r)以下。但是，這些并不是用于限定本發(fā)明。此外，在以下以與第一、第二實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明，對于與這些方式共同的事項(xiàng)省略其說明。< 結(jié)構(gòu) >圖22是用于說明第三實(shí)施方式的編碼裝置600的結(jié)構(gòu)的方框圖，圖23是用于說明圖22所示的殘差編碼單元620的功能結(jié)構(gòu)的方框圖。此外，圖23是用于說明第三實(shí)施方式的解碼裝置700的功能結(jié)構(gòu)的方框圖，圖M是用于說明圖23所示的殘差解碼單元720 的功能結(jié)構(gòu)的方框圖。另外，在這些圖中，對與到目前為止已說明的部分相同的結(jié)構(gòu)使用與這些部分相同的標(biāo)號，并省略其說明。如圖22所示，本方式的編碼裝置600包括預(yù)測編碼單元610、殘差編碼單元620以及合成單元2130。此外，如圖23所示，殘差編碼單元620包括參數(shù)計(jì)算單元621以及編碼單元122。此外，參數(shù)計(jì)算單元621包括第二區(qū)間參數(shù)計(jì)算單元121a、加法運(yùn)算值決定單元 621b以及第一區(qū)間參數(shù)計(jì)算單元121c。此外，如圖M所示，本方式的解碼裝置700包括分離單元2210、殘差解碼單元720 以及預(yù)測解碼單元730。此外，如圖25所示，殘差解碼單元720包括分離單元2221、可變長度解碼單元224、合成運(yùn)算單元225、加法運(yùn)算值決定單元722以及參數(shù)計(jì)算單元223。另外，本方式的編碼裝置600和解碼裝置700例如是如下構(gòu)成的特別的裝置在具備了 CPU、RAM、ROM等的公知的計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ糜?jì)算機(jī)中讀入規(guī)定的程序，并由CPU執(zhí)行該程序。此外，這些處理單元的至少一部分可以由集成電路等的電子線路來構(gòu)成。而且，可以根據(jù)需要在編碼裝置600和解碼裝置700中設(shè)置臨時(shí)存儲器，該臨時(shí)存儲器用于存儲通過各處理單元的處理而輸出的數(shù)據(jù)，并在各處理單元的其他處理時(shí)讀出數(shù)據(jù)。此外，這樣的各處理單元的實(shí)現(xiàn)方法在以下的各實(shí)施方式和其變形例中也相同。
<編碼方法>圖沈是用于說明第三實(shí)施方式的編碼方法的流程圖。此外，圖27是用于說明圖 26的步驟S730的一例的流程圖。以下，使用這些圖來說明本方式的編碼方法。對編碼裝置600(圖2 的預(yù)測編碼單元610輸入與第一實(shí)施方式相同的時(shí)間序列信號x(n)。在幀緩沖器2111中緩沖的1幀量的時(shí)間序列信號Χ(η) (η = 0，. . .，N_l)被送到長期預(yù)測分析單元612。長期預(yù)測分析單元612對時(shí)間序列信號χ (η) (η = 0,...，N_l) 進(jìn)行長期預(yù)測分析，計(jì)算使算式(4)所示的預(yù)測殘差e (η) (η = 0，. . .，Ν-1)的能量最小的增益P (j) (j = "tap, ... , tap)和延遲值τ (最小延遲值Tmin ( τ <最大延遲值Tmax)。 另外，長期預(yù)測分析單元612可以是直接對時(shí)間序列信號χ(η)進(jìn)行長期預(yù)測分析的結(jié)構(gòu)， 也可以是將進(jìn)行了非線性量化而輸入的時(shí)間序列信號x(n)映射成線性量化或其他的非線性量化之后進(jìn)行長期預(yù)測分析的結(jié)構(gòu)。計(jì)算出的增益P (j)被送到量化單元613。量化單元613對增益P (j)進(jìn)行量化而生成量化增益P ‘ (j)并輸出。延遲值τ和量化增益 P ‘ (j)被輸入到系數(shù)編碼單元614。系數(shù)編碼單元614生成與延遲值τ對應(yīng)的延遲碼 C,和與增益P (j)對應(yīng)的增益碼Cp并輸出。此外，延遲值τ、量化增益ρ ’ (j)以及時(shí)間序列信號1(11)(11 = 0，...，^1)也被輸入到長期預(yù)測單元616。長期預(yù)測單元616使用算式(5)的長期預(yù)測濾波器來生成y (η) (η = 0，...，Ν-1)并輸出。然后，減法運(yùn)算單元617 計(jì)算從時(shí)間序列信號x(n)減去了短期預(yù)測值y(n)的預(yù)測殘差e(n) (η = 0，. . .，N_l)(步驟 S710)。預(yù)測殘差e (η)被輸入到殘差編碼單元620的第二區(qū)間參數(shù)計(jì)算單元121a。第二區(qū)間參數(shù)計(jì)算單元121a使用各預(yù)測殘差e(n)來計(jì)算處于隨著在包含第二區(qū)間(L，...， N-1)的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差e(y) (μ = Pmin，...，μ_)的平均幅度變大而廣義單調(diào)增加的關(guān)系的正的第二區(qū)間參數(shù)S，作為用于對第二區(qū)間(L，...，Ν-1)的預(yù)測殘差e(z) (ζ = L，. . .，Ν-1)進(jìn)行可變長度編碼的參數(shù)(步驟S20)。接著，對加法運(yùn)算值決定單元621b輸入在步驟S710中生成的量化增益P ‘ (0)、 在步驟S20中生成的第二區(qū)間參數(shù)S。加法運(yùn)算值決定單元621b使用這些值來求處于隨著在包含第二區(qū)間(L，...，N-l)的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差e(y) (μ = Pmin，...，μ_)的平均幅度對于時(shí)間序列信號Χ(μ) (μ = ，...，μ_)的平均幅度的比例變小而廣義單調(diào)增加的關(guān)系的正的加法運(yùn)算值a(r) (r = 0，. . .，L-l)(步驟S730)。該例子的加法運(yùn)算值 a(r)也與用于表示時(shí)間序列信號χ(μ) (μ = μ min，. . .，Ufflax)的預(yù)測效果的指標(biāo)相對應(yīng)。步驟S730的一例圖27所示的處理是L = 3時(shí)的一例。在該例子的情況下，首先，加法運(yùn)算值決定單元621b判斷是否滿足s彡THl (步驟S31)，如果滿足s ( THl，則將加法運(yùn)算值設(shè)為a (0) =Ua(I) =0、a(2) = 0 (步驟S32)。此外，如果不滿足s彡TH1，則加法運(yùn)算值決定單元 121b判斷是否滿足s彡TH2(步驟S33)，如果滿足s彡TH2，則將加法運(yùn)算值設(shè)為a(0)= 0、a(l) =0、a(2) = 0 (步驟S34)。進(jìn)一步，如果也不滿足s彡TH2，加法運(yùn)算值決定單元 621b判斷是否滿足I P ‘ (0) I彡60(步驟S7!35)，如果滿足I P ‘ (0) |彡60，則將加法運(yùn)算值設(shè)為a(0) = 3、a(l) = 2、a(2) = 1 (步驟S36)。此外，如果也不滿足| P ‘ (0) |彡60， 則加法運(yùn)算值決定單元621b判斷是否滿足|p ‘ (0)|彡40(步驟S737)，如果滿足
P ‘ (0)|彡40，則將加法運(yùn)算值設(shè)為a (0) =2、a(l) = l、a(2) = 0 (步驟S38)。如果也不滿足|p' (0)1彡40，則加法運(yùn)算值決定單元621b將加法運(yùn)算值設(shè)為a (0) = Ua(I) =0、a⑵=0(步驟S39/步驟S730的一例的說明結(jié)束)。接著，執(zhí)行與第一實(shí)施方式的步驟S40和S50相同的處理，延遲碼Ct、增益碼Cp、 殘差碼Cjn) (n = 0，. . .，Ν-1)以及第二區(qū)間參數(shù)s被輸入到合成單元2130。合成單元 2130生成對這些進(jìn)行了合成的碼Cg并輸出(步驟S760)。<解碼方法>圖觀是用于說明第三實(shí)施方式的解碼方法的流程圖。以下，使用該圖來說明本方式的解碼方法。解碼裝置700(圖24)的分離單元2210對輸入到解碼裝置700的碼Cg進(jìn)行分離，生成延遲碼Ct、增益碼Cp、殘差碼Ce (η) (η = 0,... ,Ν-1)以及第二區(qū)間參數(shù)s (步驟S810)。延遲碼Ct和增益碼Cp被輸入到系數(shù)解碼單元731。系數(shù)解碼單元731對延遲碼 C,和增益碼Cp進(jìn)行解碼，生成延遲值τ和量化增益P ‘ (j)(步驟S820)。接著，從分離單元2210輸出的第二區(qū)間參數(shù)S、從系數(shù)解碼單元731輸出的量化增益P ‘ (0)被輸入到殘差解碼單元720 (圖2 的加法運(yùn)算值決定單元722。加法運(yùn)算值決定單元722使用這些值，按照與步驟S730相同的基準(zhǔn)求正的加法運(yùn)算值a(r) (r = 0，...， L-1)(步驟S830)。該例子的加法運(yùn)算值a(r)也與用于表示時(shí)間序列信號χ ( μ )( μ = μ min，. . .，μ _)的預(yù)測效果的指標(biāo)相對應(yīng)。接著，執(zhí)行與第一實(shí)施方式的步驟S240和S250相同的處理之后，長期預(yù)測單元 733和加法運(yùn)算單元734使用從殘差解碼單元720輸出的預(yù)測殘差e (η) (η = 0,..., Ν-1)、 從系數(shù)解碼單元731輸出的延遲值τ和量化增益ρ ’ (j)，生成時(shí)間序列信號χ (η) (η = 0，··.，Ν-1)并輸出(步驟 S860)。第三實(shí)施方式的變形例在本方式中，假設(shè)按照上述的《例12》的基準(zhǔn)來設(shè)定加法運(yùn)算值a(r) (r = 0，...， L-1)。但是，也可以是按照如《例13》的其他的基準(zhǔn)來求加法運(yùn)算值a(r)的結(jié)構(gòu)。此外，也可以組合這些不同的基準(zhǔn)而利用，例如，也可以對每個(gè)離散時(shí)間r使用不同的基準(zhǔn)來求加法運(yùn)算值a (r)。此外，例如也可以是如下的結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒕幋a的處理單位切換到幀或者子幀，加法運(yùn)算值決定單元621b、722將在幀被用作處理單位時(shí)的加法運(yùn)算值a (r)設(shè)成大于在子幀被用作處理單位時(shí)的加法運(yùn)算值a (r)。此外，在本實(shí)施方式中表示了如下的例子在0以上并且最大幅度值MAX以下的范圍中設(shè)定規(guī)定值THl和TH2(0彡THl < TH2彡MAX)，在第二區(qū)間參數(shù)s為規(guī)定值THl以下時(shí)的加法運(yùn)算值a(r)被設(shè)為在該第二區(qū)間參數(shù)大于該規(guī)定值THl且小于規(guī)定值TH2時(shí)的加法運(yùn)算值a(r)以下(下限基準(zhǔn))，在第二區(qū)間參數(shù)s為規(guī)定值TH2以上時(shí)的加法運(yùn)算值a(r)被設(shè)為在該第二區(qū)間參數(shù)s大于規(guī)定值THl且小于該規(guī)定值TH2時(shí)的加法運(yùn)算值 a(r)以下(上限基準(zhǔn))。但是，也可以是不使用這樣的利用了規(guī)定值THl和規(guī)定值ΤΗ2的基準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)。此外，例如，也可以是使用上限基準(zhǔn)或者下限基準(zhǔn)的其中一個(gè)的結(jié)構(gòu)。此外，如作為第一實(shí)施方式的變形例進(jìn)行說明的那樣，處于對于第二區(qū)間參數(shù)s 與加法運(yùn)算值a(r) (r = 0,... ,L-1)之和而廣義單調(diào)增加的關(guān)系的校正值也可以被設(shè)為第一區(qū)間參數(shù)s (r) (r = 0,...，L-1)。此外，如在第二實(shí)施方式中說明的那樣，用于在解碼裝置700中對加法運(yùn)算值a(r) (r = 0, . . . , L_l)進(jìn)行還原的輔助信息也可以包含在碼Cg。此外，在對組合短期預(yù)測分析與長期預(yù)測分析而得到的預(yù)測殘差進(jìn)行編碼的情況下也可以使用本發(fā)明。即，在對所輸入的時(shí)間序列信號進(jìn)行短期預(yù)測分析，使用短期預(yù)測濾波器來求短期預(yù)測殘差，并將該短期預(yù)測殘差作為下一階段的時(shí)間序列信號進(jìn)行長期預(yù)測分析，使用長期預(yù)測濾波器來求長期預(yù)測殘差，并對該長期預(yù)測殘差進(jìn)行編碼的情況下，也可以使用本發(fā)明。相反地，在對所輸入的時(shí)間序列信號進(jìn)行長期預(yù)測分析，使用長期預(yù)測濾波器來求長期預(yù)測殘差，并將該長期預(yù)測殘差作為下一階段的時(shí)間序列信號進(jìn)行短期預(yù)測分析，使用短期預(yù)測濾波器來求短期預(yù)測殘差，并對該短期預(yù)測殘差進(jìn)行編碼的情況下，也可以使用本發(fā)明。在如此地組合短期預(yù)測分析和長期預(yù)測分析時(shí)的加法運(yùn)算值可以與對上述的使用短期預(yù)測濾波器而得到的預(yù)測殘差進(jìn)行編碼時(shí)的加法運(yùn)算值相同，也可以與使用長期預(yù)測濾波器而得到的預(yù)測殘差進(jìn)行編碼時(shí)的加法運(yùn)算值相同，也可以是組合這些設(shè)定基準(zhǔn)而設(shè)定的加法運(yùn)算值。其他的變形例另外，本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式。例如，在本方式中，假設(shè)將隨機(jī)接入的幀或開頭的子幀作為“某一離散時(shí)間區(qū)間”來應(yīng)用了本發(fā)明。但是，如果是在基于短期預(yù)測濾波器的計(jì)算中無法使用處理對象的幀(或者子幀)之前的時(shí)間區(qū)間的時(shí)間序列信號的狀況， 則能夠通過應(yīng)用本發(fā)明來削減平均碼量。此外，上述的各種處理不僅按照記載對時(shí)間序列執(zhí)行，也可以根據(jù)執(zhí)行處理的裝置的處理能力或者需要而并行地或者單獨(dú)地執(zhí)行。此外，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍下能夠進(jìn)行適當(dāng)變更是不言而喻的。此外，通過計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)上述結(jié)構(gòu)的情況下，各裝置所應(yīng)具有的功能的處理內(nèi)容通過程序記述。而且，通過由計(jì)算機(jī)來執(zhí)行該程序，從而在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)上述處理功能。記述了該處理內(nèi)容的程序能夠記錄在計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)。作為計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)，例如可以是磁記錄裝置、光盤、光磁記錄介質(zhì)、半導(dǎo)體存儲器等任何介質(zhì)。此外，該程序的流通例如通過對記錄了該程序的DVD、⑶-ROM等可移動(dòng)型記錄介質(zhì)進(jìn)行販賣、轉(zhuǎn)讓、租賃等來實(shí)現(xiàn)。進(jìn)一步，也可以是，將該程序存儲到服務(wù)器計(jì)算機(jī)的存儲裝置，并經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)將該程序從服務(wù)器計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)送到其他的計(jì)算機(jī)，從而使該程序流通的結(jié)構(gòu)。執(zhí)行這樣的程序的計(jì)算機(jī)例如，首先將在可移動(dòng)性記錄介質(zhì)中記錄的程序或從服務(wù)器計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)送的程序臨時(shí)存儲到自身的存儲裝置。然后，在執(zhí)行處理時(shí)，該計(jì)算機(jī)讀取在自身的存儲介質(zhì)中存儲的程序，并執(zhí)行按照所讀取的程序的處理。此外，作為該程序的其他的實(shí)施方式，也可以是由計(jì)算機(jī)從可移動(dòng)性記錄介質(zhì)直接讀取程序，并執(zhí)行按照該程序的處理，進(jìn)一步也可以是，每當(dāng)從服務(wù)器計(jì)算機(jī)對該計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)送程序時(shí)，依次執(zhí)行按照所獲得的程序的處理。此外，也可以是，不從服務(wù)器計(jì)算機(jī)對該計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)送程序，而是僅通過該執(zhí)行指示與結(jié)果取得來實(shí)現(xiàn)處理功能的結(jié)構(gòu)，即通過所謂的ASP (Application Service Provider，應(yīng)用服務(wù)提供商)型的服務(wù)來執(zhí)行上述的處理的結(jié)構(gòu)。另外，假設(shè)在本方式的程序中包含用于電子計(jì)算機(jī)的處理的信息且在程序中參照的信息(雖然不是對于計(jì)算機(jī)的直接的指令，但是具有規(guī)定計(jì)算機(jī)的處理的性質(zhì)的數(shù)據(jù)等)。此外，在該方式中，設(shè)為通過在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行規(guī)定的程序而構(gòu)成本裝置，但也可以設(shè)為通過硬件來實(shí)現(xiàn)這些處理內(nèi)容的至少一部分。產(chǎn)業(yè)上的可利用性作為本發(fā)明的產(chǎn)業(yè)上的利用領(lǐng)域，例如可例示聲音信號的可逆壓縮編碼/解碼技術(shù)。此外，本發(fā)明除了聲音信號以外，也可應(yīng)用于視頻信號、生物體信號、地震波信號等的可逆壓縮編碼/解碼技術(shù)。標(biāo)號說明2100、100、600、800 編碼裝置2200、200、700、900 解碼裝置
權(quán)利要求
1.一種參數(shù)選擇方法，用于選擇屬于某一離散時(shí)間區(qū)間的時(shí)間序列信號的預(yù)測殘差的可變長度編碼用參數(shù)，該參數(shù)選擇方法包括(A)在將所述離散時(shí)間區(qū)間所包含的最早的時(shí)間區(qū)間設(shè)為第一區(qū)間，將比該第一區(qū)間之后的時(shí)間區(qū)間設(shè)為第二區(qū)間的情況下，將與在包含該第二區(qū)間的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差的平均幅度的廣義單調(diào)增加函數(shù)值相當(dāng)?shù)恼牡诙^(qū)間參數(shù)設(shè)為所述第二區(qū)間的預(yù)測殘差的可變長度編碼用參數(shù)的步驟；以及(B)將相當(dāng)于所述第二區(qū)間參數(shù)與正的加法運(yùn)算值之和的廣義單調(diào)增加函數(shù)值的值設(shè)為在屬于所述第一區(qū)間的某一離散時(shí)間中的預(yù)測殘差的可變長度編碼用參數(shù)的步驟，其中，該正的加法運(yùn)算值與用于表示在包含所述第二區(qū)間的時(shí)間區(qū)間中的時(shí)間序列信號的預(yù)測效果的指標(biāo)相對應(yīng)。
2.一種參數(shù)選擇方法，用于選擇屬于某一離散時(shí)間區(qū)間的時(shí)間序列信號的預(yù)測殘差的可變長度編碼用參數(shù)，該參數(shù)選擇方法包括(A)在將所述離散時(shí)間區(qū)間所包含的最早的時(shí)間區(qū)間設(shè)為第一區(qū)間，將比該第一區(qū)間之后的時(shí)間區(qū)間設(shè)為第二區(qū)間的情況下，將與在包含該第二區(qū)間的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差的平均幅度的廣義單調(diào)增加函數(shù)值相當(dāng)?shù)恼牡诙^(qū)間參數(shù)設(shè)為所述第二區(qū)間的預(yù)測殘差的可變長度編碼用參數(shù)的步驟；以及(B)在與屬于所述離散時(shí)間區(qū)間的時(shí)間序列信號對應(yīng)的某一次數(shù)的PARCOR系數(shù)的大小是第一值的情況下，將相當(dāng)于所述第二區(qū)間參數(shù)與正的第一加法運(yùn)算值之和的廣義單調(diào)增加函數(shù)值的值設(shè)為在屬于所述第一區(qū)間的某一離散時(shí)間中的預(yù)測殘差的可變長度編碼用參數(shù)，在所述PARCOR系數(shù)的大小是大于所述第一值的第二值的情況下，將相當(dāng)于所述第二區(qū)間參數(shù)與所述第一加法運(yùn)算值以上的第二加法運(yùn)算值之和的廣義單調(diào)增加函數(shù)值的值設(shè)為在屬于所述第一區(qū)間的某一離散時(shí)間中的預(yù)測殘差的可變長度編碼用參數(shù)的步驟。
3.一種參數(shù)選擇方法，用于選擇屬于某一離散時(shí)間區(qū)間的時(shí)間序列信號的預(yù)測殘差的可變長度編碼用參數(shù)，該參數(shù)選擇方法包括(A)在將所述離散時(shí)間區(qū)間所包含的最早的時(shí)間區(qū)間設(shè)為第一區(qū)間，將比該第一區(qū)間之后的時(shí)間區(qū)間設(shè)為第二區(qū)間的情況下，將與在包含該第二區(qū)間的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差的平均幅度的廣義單調(diào)增加函數(shù)值相當(dāng)?shù)恼牡诙^(qū)間參數(shù)設(shè)為所述第二區(qū)間的預(yù)測殘差的可變長度編碼用參數(shù)的步驟；以及(B)將相當(dāng)于所述第二區(qū)間參數(shù)與正的加法運(yùn)算值之和的廣義單調(diào)增加函數(shù)值的值設(shè)為在屬于所述第一區(qū)間的某一離散時(shí)間中的預(yù)測殘差的可變長度編碼用參數(shù)的步驟，其中，該正的加法運(yùn)算值與用于表示對所述離散時(shí)間區(qū)間的時(shí)間序列信號進(jìn)行了長期預(yù)測分析時(shí)的預(yù)測效果的指標(biāo)相對應(yīng)。
4.如權(quán)利要求1所述的參數(shù)選擇方法，其中，所述加法運(yùn)算值與在包含所述第二區(qū)間的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差的平均幅度對于時(shí)間序列信號的平均幅度的比例的廣義單調(diào)減少函數(shù)值相當(dāng)。
5.如權(quán)利要求1所述的參數(shù)選擇方法，其中，所述加法運(yùn)算值相當(dāng)于與屬于所述離散時(shí)間區(qū)間的時(shí)間序列信號對應(yīng)的某一次數(shù)的 PARCOR系數(shù)的大小的廣義單調(diào)增加函數(shù)值。
6.如權(quán)利要求1所述的參數(shù)選擇方法，其中，所述加法運(yùn)算值與在對所述離散時(shí)間區(qū)間的時(shí)間序列信號進(jìn)行短期預(yù)測分析時(shí)自適應(yīng)地選擇的最佳預(yù)測次數(shù)的廣義單調(diào)增加函數(shù)值相當(dāng)。
7.如權(quán)利要求1所述的參數(shù)選擇方法，其中，所述加法運(yùn)算值與np/U-kOii)2}的廣義單調(diào)減少函數(shù)值相當(dāng)，其中，將以預(yù)測次數(shù) P對所述離散時(shí)間區(qū)間的時(shí)間序列信號進(jìn)行短期預(yù)測分析而得到的從1次起到P次為止的各PARCOR系數(shù)設(shè)為k(m)，其中m= 1，. . .，P。
8.如權(quán)利要求1所述的參數(shù)選擇方法，其中，所述加法運(yùn)算值分別對與各索引r對應(yīng)的各離散時(shí)間設(shè)定，其中，將小于屬于所述離散時(shí)間區(qū)間的離散時(shí)間數(shù)的正的整數(shù)設(shè)為L，將所述第一區(qū)間設(shè)為從所述離散時(shí)間區(qū)間的最早的離散時(shí)間起到第L個(gè)離散時(shí)間為止的時(shí)間區(qū)間，將所述第一區(qū)間的最早起到第L個(gè)為止的離散時(shí)間的各索引設(shè)為r，其中r = 0，. . .，L-I,在與索引r = O對應(yīng)的離散時(shí)間中的所述加法運(yùn)算值與l-np/U-kOn)2}的廣義單調(diào)增加函數(shù)值相當(dāng)，在與O < r < P的索引r對應(yīng)的離散時(shí)間中的所述加法運(yùn)算值與Π m = ^{l-k^^-n^/ii-k^)2}的廣義單調(diào)增加函數(shù)值相當(dāng)，其中，將以預(yù)測次數(shù)P對所述離散時(shí)間區(qū)間的時(shí)間序列信號進(jìn)行短期預(yù)測分析而得到的從1次起到P次為止的各PARCOR 系數(shù)設(shè)為k(m)，其中m= 1, ... ,P,所述步驟(B)是，將相當(dāng)于所述第二區(qū)間參數(shù)與在與所述索引r對應(yīng)的離散時(shí)間中的所述加法運(yùn)算值之和的廣義單調(diào)增加函數(shù)值的值設(shè)為在與該索引r對應(yīng)的離散時(shí)間中的預(yù)測殘差的可變長度編碼用參數(shù)的步驟。
9.如權(quán)利要求1所述的參數(shù)選擇方法，其中，所述步驟(B)是在所述第二區(qū)間參數(shù)大于規(guī)定值的情況下執(zhí)行的步驟，在所述第二區(qū)間參數(shù)是所述規(guī)定值以下的情況下，執(zhí)行將相當(dāng)于所述第二區(qū)間參數(shù)與小于所述加法運(yùn)算值的正的第二加法運(yùn)算值之和的廣義單調(diào)增加函數(shù)值的值設(shè)為在屬于所述第一區(qū)間的某一離散時(shí)間中的預(yù)測殘差的可變長度編碼用參數(shù)的步驟，所述規(guī)定值是O以上且小于所述第二區(qū)間參數(shù)的最大幅度值的值。
10.如權(quán)利要求1至3的任一項(xiàng)所述的參數(shù)選擇方法，其中，所述加法運(yùn)算值與屬于所述離散時(shí)間區(qū)間的時(shí)間序列信號數(shù)的廣義單調(diào)增加函數(shù)值相當(dāng)。
11.如權(quán)利要求1至3的任一項(xiàng)所述的參數(shù)選擇方法，其中，所述第一區(qū)間是從所述離散時(shí)間區(qū)間的最早的離散時(shí)間起到第L個(gè)離散時(shí)間為止的時(shí)間區(qū)間，所述第二區(qū)間是從所述離散時(shí)間區(qū)間的第L+1個(gè)離散時(shí)間起到該離散時(shí)間區(qū)間的最后的離散時(shí)間為止的時(shí)間區(qū)間，L是小于屬于所述離散時(shí)間區(qū)間的離散時(shí)間數(shù)的正的整數(shù)。
12.一種用于選擇屬于某一離散時(shí)間區(qū)間的時(shí)間序列信號的預(yù)測殘差的可變長度編碼用參數(shù)的裝置，包括第二區(qū)間參數(shù)計(jì)算單元，在將所述離散時(shí)間區(qū)間所包含的最早的時(shí)間區(qū)間設(shè)為第一區(qū)間，將比該第一區(qū)間之后的時(shí)間區(qū)間設(shè)為第二區(qū)間的情況下，將與在包含該第二區(qū)間的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差的平均幅度的廣義單調(diào)增加函數(shù)值相當(dāng)?shù)恼牡诙^(qū)間參數(shù)設(shè)為所述第二區(qū)間的預(yù)測殘差的可變長度編碼用參數(shù)；以及第一區(qū)間參數(shù)計(jì)算單元，將相當(dāng)于所述第二區(qū)間參數(shù)與正的加法運(yùn)算值之和的廣義單調(diào)增加函數(shù)值的值設(shè)為在屬于所述第一區(qū)間的某一離散時(shí)間中的預(yù)測殘差的可變長度編碼用參數(shù)，其中，該正的加法運(yùn)算值與用于表示在包含所述第二區(qū)間的時(shí)間區(qū)間中的時(shí)間序列信號的預(yù)測效果的指標(biāo)相對應(yīng)。
13.一種用于選擇屬于某一離散時(shí)間區(qū)間的時(shí)間序列信號的預(yù)測殘差的可變長度編碼用參數(shù)的裝置，包括第二區(qū)間參數(shù)計(jì)算單元，在將所述離散時(shí)間區(qū)間所包含的最早的時(shí)間區(qū)間設(shè)為第一區(qū)間，將比該第一區(qū)間之后的時(shí)間區(qū)間設(shè)為第二區(qū)間的情況下，將與在包含該第二區(qū)間的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差的平均幅度的廣義單調(diào)增加函數(shù)值相當(dāng)?shù)恼牡诙^(qū)間參數(shù)設(shè)為所述第二區(qū)間的預(yù)測殘差的可變長度編碼用參數(shù)；以及第一區(qū)間參數(shù)計(jì)算單元，在與屬于所述離散時(shí)間區(qū)間的時(shí)間序列信號對應(yīng)的某一次數(shù)的PARCOR系數(shù)的大小是第一值的情況下，將相當(dāng)于所述第二區(qū)間參數(shù)與正的第一加法運(yùn)算值之和的廣義單調(diào)增加函數(shù)值的值設(shè)為在屬于所述第一區(qū)間的某一離散時(shí)間中的預(yù)測殘差的可變長度編碼用參數(shù)，在所述PARCOR系數(shù)的大小是大于所述第一值的第二值的情況下，將相當(dāng)于所述第二區(qū)間參數(shù)與所述第一加法運(yùn)算值以上的第二加法運(yùn)算值之和的廣義單調(diào)增加函數(shù)值的值設(shè)為在屬于所述第一區(qū)間的某一離散時(shí)間中的預(yù)測殘差的可變長度編碼用參數(shù)。
14.一種用于選擇屬于某一離散時(shí)間區(qū)間的時(shí)間序列信號的預(yù)測殘差的可變長度編碼用參數(shù)的裝置，包括第二區(qū)間參數(shù)計(jì)算單元，在將所述離散時(shí)間區(qū)間所包含的最早的時(shí)間區(qū)間設(shè)為第一區(qū)間，將比該第一區(qū)間之后的時(shí)間區(qū)間設(shè)為第二區(qū)間的情況下，將與在包含該第二區(qū)間的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差的平均幅度的廣義單調(diào)增加函數(shù)值相當(dāng)?shù)恼牡诙^(qū)間參數(shù)設(shè)為所述第二區(qū)間的預(yù)測殘差的可變長度編碼用參數(shù)；以及第一區(qū)間參數(shù)計(jì)算單元，將相當(dāng)于所述第二區(qū)間參數(shù)與正的加法運(yùn)算值之和的廣義單調(diào)增加函數(shù)值的值設(shè)為在屬于所述第一區(qū)間的某一離散時(shí)間中的預(yù)測殘差的可變長度編碼用參數(shù)，其中，該正的加法運(yùn)算值與用于表示對所述離散時(shí)間區(qū)間的時(shí)間序列信號進(jìn)行了長期預(yù)測分析時(shí)的預(yù)測效果的指標(biāo)相對應(yīng)。
15.一種程序，用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行權(quán)利要求1至3的任一項(xiàng)所述的參數(shù)選擇方法的各步驟的處理。
16.一種計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)，存儲有用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行權(quán)利要求1至3的任一項(xiàng)所述的參數(shù)選擇方法的各步驟的處理的程序。
全文摘要
在將離散時(shí)間區(qū)間所包含的最早的時(shí)間區(qū)間設(shè)為第一區(qū)間，將比該第一區(qū)間之后的時(shí)間區(qū)間設(shè)為第二區(qū)間的情況下，將與在包含該第二區(qū)間的時(shí)間區(qū)間中的預(yù)測殘差的平均幅度的廣義單調(diào)增加函數(shù)值相當(dāng)?shù)恼牡诙^(qū)間參數(shù)設(shè)為第二區(qū)間的預(yù)測殘差的可變長度編碼用參數(shù)。將相當(dāng)于第二區(qū)間參數(shù)與正的加法運(yùn)算值之和的廣義單調(diào)增加函數(shù)值的值設(shè)為在屬于第一區(qū)間的某一離散時(shí)間中的預(yù)測殘差的可變長度編碼用參數(shù)，其中，該正的加法運(yùn)算值與用于表示在包含第二區(qū)間的時(shí)間區(qū)間中的時(shí)間序列信號的預(yù)測效果的指標(biāo)相對應(yīng)。
文檔編號H03M7/40GK102282770SQ201080004553
公開日2011年12月14日 申請日期2010年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月23日
發(fā)明者原田登, 守谷健弘, 鐮本優(yōu) 申請人:日本電信電話株式會社