專利名稱：用于編碼和解碼聲學(xué)參數(shù)的方法、設(shè)備和程序及用于編碼和解碼語音的方法、設(shè)備和程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及編碼和解碼移動通信系統(tǒng)和因特網(wǎng)中的低位率聲信號的方法，其中如語音信號和音樂信號的聲學(xué)(acoustic)信號被編碼和傳輸，還涉及聲學(xué)參數(shù)編碼和解碼方法及應(yīng)用該方法的設(shè)備，以及由計算機執(zhí)行這些方法的程序。
背景技術(shù)：
在數(shù)字移動通信和語音存儲領(lǐng)域中，為了有效利用無線電波和存儲介質(zhì)，已使用語音編碼設(shè)備，其中語音信息被高效壓縮和編碼。在這些語音編碼設(shè)備中，為了甚至在低位率表達高質(zhì)量的語音信號，已有使用適于表達語音信號的模型的系統(tǒng)被采用。作為實際已在低位率、4kbit/s到8kbit/s范圍廣泛應(yīng)用的系統(tǒng)，例如，可命名CELP(代碼激勵線性預(yù)測代碼激勵線性預(yù)測編碼)系統(tǒng)。CELP技術(shù)已經(jīng)公開于M.R.Schroeder和B.S.Atal的“Code-Excited Linear Prediction(CELP)High-quality Speech at Very Low BitRates，Proc.ICASSP-85，25.1.1，pp.937-940，1985”。
CELP型語音編碼系統(tǒng)基于對應(yīng)人類的聲道(vocal tract)機制的語音合成模型，和基于由指示聲道特性的線性預(yù)測系數(shù)表示的濾波器和驅(qū)動濾波器合成語音的激勵信號。更具體地，數(shù)字化的語音信號由每個確定長度的幀(約5ms到50ms)劃界以對每個幀執(zhí)行語音信號的線性預(yù)測，所以，通過使用由已知波形和固定代碼矢量組成的自適應(yīng)(adaptive)代碼矢量來編碼預(yù)測殘留誤差(激勵信號)。自適應(yīng)代碼矢量存儲于自適應(yīng)代碼本中作為表示在過去產(chǎn)生的驅(qū)動聲源信號的矢量，并被用于表示語音信號的周期分量。固定代碼矢量存儲于固定代碼本中作為預(yù)先準備并具有預(yù)定數(shù)量波形的矢量，且固定代碼矢量主要被用于表示不能由自適應(yīng)代碼本表示的非周期分量。作為存儲于固定代碼本中的矢量，使用由隨機噪聲序列和表示為幾個脈沖的組合的矢量組成的矢量。
作為由幾個脈沖的組合表示固定代碼矢量的固定代碼本的代表示例，存在代數(shù)固定代碼本。代數(shù)固定代碼本的更具體內(nèi)容在“ITU-TRecommendation G.729”等中說明。
在傳統(tǒng)的語音編碼系統(tǒng)中，將語音的線性預(yù)測系數(shù)轉(zhuǎn)換為如部分自相關(guān)(PARCOR)系數(shù)和線譜對(LSP線譜對，也稱為線譜頻率)，并進一步量化轉(zhuǎn)換為數(shù)字代碼，然后存儲或發(fā)送它們。這些方法的細節(jié)在如Sadaoki Furui所著的“Digital Speech Processing”(Tokai University Press)中說明。
在線性預(yù)測系數(shù)的編碼中，作為編碼LSP參數(shù)的方法，當前幀的量化參數(shù)表示為加權(quán)矢量，在加權(quán)矢量中從過去的一或多個幀的矢量代碼本輸出的代碼矢量乘以從權(quán)重系數(shù)代碼本選擇的權(quán)重系數(shù)，或者將其中預(yù)先得到的整體語音信號中LSP參數(shù)的平均矢量加到該矢量的矢量，并且選擇應(yīng)該由矢量代碼本輸出的代碼矢量和應(yīng)該由權(quán)重系數(shù)代碼本輸出的一組權(quán)重系數(shù)，以使量化參數(shù)中關(guān)于從輸入語音得到LSP參數(shù)的失真，即量化失真變得最小或足夠小。然后，輸出它們作為LSP參數(shù)的代碼。
這一般稱為權(quán)重系數(shù)量化，或假定權(quán)重系數(shù)被看作來自過去的預(yù)測系數(shù)，就稱為運動平均(MA)預(yù)測矢量量化。
在解碼方面，將從接收的矢量代碼和權(quán)重系數(shù)代碼、當前幀的代碼矢量和過去的代碼矢量乘以權(quán)重系數(shù)，或者將其中進一步增加預(yù)先得到的整體語音信號中LSP參數(shù)的平均矢量的矢量，輸出作為當前幀的量化矢量。
作為在每一幀輸出代碼矢量的的矢量代碼本可配置基本的一階段矢量量化器、其中將矢量維分割的分離矢量量化器、具有兩個以上的多階段矢量量化器或其中組合多階段矢量量化器和分離矢量量化器的多階段和分離矢量量化器。
在前述的傳統(tǒng)LSP參數(shù)的編碼器和解碼器中，因為在無聲間隔或平穩(wěn)噪聲間隔的幀數(shù)大，而且因為編碼處理和解碼處理配置在多階段，可能不總是輸出如可平滑改變對應(yīng)無聲間隔或平穩(wěn)噪聲間隔而合成的參數(shù)這樣的矢量。這是因為下面的原因。通常，用于編碼的矢量代碼本通過學(xué)習求得，但因為通過此學(xué)習所學(xué)習的語音不包含足夠量的無聲間隔或平穩(wěn)噪聲間隔，所以對應(yīng)無聲間隔或平穩(wěn)噪聲間隔的矢量不總是足夠反映以供學(xué)習，或者如果給予量化器的比特數(shù)小，不可能設(shè)計包括對應(yīng)非語音間隔的足夠量化矢量的代碼本。
在這些LSP參數(shù)的編碼和解碼器中，在實際通信時的編碼時，在非語音間隔期間的量化性能不能全面展示，而作為再現(xiàn)聲音的品質(zhì)劣化是必然的。而且，這些問題不僅出現(xiàn)在相當于表示語音信號的譜包絡(luò)的線性預(yù)測系數(shù)的聲學(xué)參數(shù)的編碼中，而且出現(xiàn)在關(guān)于音樂信號的類似編碼中。
鑒于前述各點做出本發(fā)明，而本發(fā)明的目的是提供聲學(xué)參數(shù)編碼和解碼方法和設(shè)備，其中利用輸出相當于無聲間隔和平穩(wěn)噪聲間隔的矢量以便在這些間隔相當于表示聲信號的譜包絡(luò)的線性預(yù)測系數(shù)的聲學(xué)參數(shù)的傳統(tǒng)的編碼和解碼中，品質(zhì)劣化是稀有的，并且還提供使用前述的方法和設(shè)備的聲信號編碼和解碼方法和設(shè)備，以及用于由計算機執(zhí)行這些方法的程序。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要特征在于在相當于顯示聲信號的譜包絡(luò)的線性預(yù)測系數(shù)的聲學(xué)參數(shù)的編碼和解碼中，即如LSP參數(shù)、α參數(shù)或PARCOR參數(shù)等這樣的參數(shù)(此后簡稱為聲學(xué)參數(shù))，將對應(yīng)無聲間隔或平穩(wěn)噪聲間隔的實質(zhì)上平坦的譜包絡(luò)的聲學(xué)參數(shù)矢量代碼，它不能通過代碼本的學(xué)習原始獲得，和矢量加到代碼本，從而可選擇。本發(fā)明不同于現(xiàn)有技術(shù)處在于通過計算預(yù)先得到包括顯示實質(zhì)上平坦的譜包絡(luò)的聲學(xué)參數(shù)矢量的分量的矢量，并存儲為矢量代碼本的矢量之一，并且在多階段量化配置和分離矢量量化配置中，輸出前述的代碼矢量。
根據(jù)本發(fā)明的一種聲學(xué)參數(shù)編碼方法，包括(a)步驟，用于對預(yù)定時間長度的每一幀計算相當于線性預(yù)測系數(shù)的聲學(xué)參數(shù)，所述線性預(yù)測系數(shù)顯示聲信號的譜包絡(luò)特性；(b)步驟，用于將在最近的過去的至少一幀中輸出的代碼矢量和在當前幀中選擇的代碼矢量分別乘以一組權(quán)重系數(shù)，前一個代碼矢量從用于存儲多個與表示所述各代碼矢量的索引一致的代碼矢量的矢量代碼本中選擇，而所述各權(quán)重系數(shù)從用于存儲一或多組與表示所述各權(quán)重系數(shù)的索引一致的權(quán)重系數(shù)的系數(shù)代碼本選擇，其中將相乘的各結(jié)果加起來產(chǎn)生加權(quán)矢量，并且求得包括所述加權(quán)矢量的分量的矢量作為對該當前幀的所述聲學(xué)參數(shù)的侯選量化聲學(xué)參數(shù)；以及(c)步驟，用于通過使用關(guān)于所述計算的聲學(xué)參數(shù)的所述侯選量化聲學(xué)參數(shù)的失真最小化的規(guī)范(criterion)，確定所述矢量代碼本的所述代碼矢量和所述系數(shù)代碼本的所述權(quán)重系數(shù)組，其中表示所述確定的代碼矢量和所述確定的權(quán)重系數(shù)組的索引被確定并作為所述聲學(xué)參數(shù)的量化代碼輸出；以及所述矢量代碼本包括具有聲學(xué)參數(shù)矢量的分量的矢量作為所述存儲的代碼矢量之一，該聲學(xué)參數(shù)矢量顯示前述實質(zhì)上平坦的譜包絡(luò)。
根據(jù)本發(fā)明的一種聲學(xué)參數(shù)解碼方法，包括(a)步驟，用于輸出對應(yīng)由來自矢量代碼本和系數(shù)代碼本的為每一幀輸入的代碼和一組權(quán)重系數(shù)表示的索引的代碼矢量，所述矢量代碼本存儲與表示所述代碼矢量的索引一致的相當于顯示聲信號的譜包絡(luò)特性的線性預(yù)測系數(shù)的聲學(xué)參數(shù)的多個代碼矢量，所述系數(shù)代碼本存儲一或多組與表示所述各組的索引一致的權(quán)重系數(shù)；以及(b)步驟，用于將在最近的過去的至少一幀中從所述矢量代碼本輸出的代碼矢量和當前幀中從所述矢量代碼本輸出的代碼矢量分別乘以所述輸出的所述權(quán)重系數(shù)組，并且將相乘的各結(jié)果加起來以產(chǎn)生加權(quán)矢量，其中將包括所述加權(quán)矢量的分量的矢量輸出作為該當前幀的解碼量化矢量；以及所述矢量代碼本包括具有聲學(xué)參數(shù)矢量的分量的矢量作為存儲在其中的所述代碼矢量之一，該聲學(xué)參數(shù)矢量顯示實質(zhì)上平坦的譜包絡(luò)。
根據(jù)本發(fā)明的一種聲學(xué)參數(shù)編碼設(shè)備，包括參數(shù)計算裝置，用于對每一幀分析輸入聲信號，并計算相當于線性預(yù)測系數(shù)的聲學(xué)參數(shù)，所述線性預(yù)測系數(shù)顯示所述聲信號的譜包絡(luò)特性；矢量代碼本，用于存儲多個與表示所述各矢量的索引一致的代碼矢量；系數(shù)代碼本，用于存儲一或多組與表示所述各系數(shù)的索引一致的權(quán)重系數(shù)；量化參數(shù)生成裝置，用于將從所述矢量代碼本輸出的關(guān)于當前幀的代碼矢量和在最近的過去的至少一幀中輸出的代碼矢量分別乘以從所述系數(shù)代碼本選擇的所述組的所述權(quán)重系數(shù)，所述量化參數(shù)生成裝置將各結(jié)果加在一起，從而產(chǎn)生加權(quán)矢量，所述量化參數(shù)生成裝置輸出包括所述產(chǎn)生的加權(quán)矢量的分量的矢量作為關(guān)于該當前幀的所述聲學(xué)參數(shù)的侯選量化聲學(xué)參數(shù)；失真計算部件，用于計算關(guān)于在所述參數(shù)計算裝置計算的所述聲學(xué)參數(shù)的所述量化聲學(xué)參數(shù)的失真；以及將其配置為代碼本搜索控制部件，用于通過使用所述失真變小的規(guī)范而確定所述矢量代碼本的所述代碼矢量和所述系數(shù)代碼本的所述組的所述權(quán)重系數(shù)，所述代碼本搜索控制部件輸出分別表示所述確定的代碼矢量和所述組的所述權(quán)重系數(shù)的各索引作為所述聲學(xué)參數(shù)的各代碼；以及所述矢量代碼本包括具有顯示實質(zhì)上平坦的譜包絡(luò)的聲學(xué)參數(shù)矢量的分量的矢量。
根據(jù)本發(fā)明的一種聲學(xué)參數(shù)解碼設(shè)備，配置為包括矢量代碼本，用于存儲與表示所述各矢量的索引一致的相當于線性預(yù)測系數(shù)的聲學(xué)參數(shù)的多個代碼矢量，所述線性預(yù)測系數(shù)顯示聲信號的譜包絡(luò)特性；系數(shù)代碼本，用于存儲一或多組與表示所述各權(quán)重系數(shù)的索引一致的權(quán)重系數(shù)；量化參數(shù)生成裝置，用于從所述矢量代碼本輸出與顯示為每一幀輸入的代碼的索引一致的一個代碼矢量，從而從所述系數(shù)代碼本輸出一組權(quán)重系數(shù)，所述量化參數(shù)生成裝置將在當前幀中輸出的所述代碼矢量和在所述最近的過去的至少一幀中輸出的代碼矢量分別乘以在所述當前幀中輸出的所述組的所述權(quán)重系數(shù)，所述量化參數(shù)生成裝置將各相乘結(jié)果加在一起，從而產(chǎn)生加權(quán)矢量，并輸出包括所述產(chǎn)生的加權(quán)矢量的分量的矢量作為所述當前幀的解碼的量化聲學(xué)參數(shù)；以及所述矢量代碼本存儲包括顯示實質(zhì)上平坦的譜包絡(luò)的聲學(xué)參數(shù)的分量的矢量作為所述代碼矢量之一。
根據(jù)本發(fā)明的一種用于編碼輸入聲信號的聲信號編碼設(shè)備，配置為包括用于通過使用前述的聲學(xué)參數(shù)編碼方法，對輸入聲信號的譜特性進行編碼的裝置；自適應(yīng)代碼本，用于在其中保持顯示所述輸入聲信號的各周期分量的各自適應(yīng)代碼矢量；固定代碼本，用于在其中存儲多個固定矢量；過濾裝置，用于輸入根據(jù)來自所述自適應(yīng)代碼本的所述自適應(yīng)代碼矢量和來自所述固定代碼本的所述固定矢量產(chǎn)生的聲源矢量作為激勵信號，所述過濾裝置通過使用基于所述量化聲學(xué)參數(shù)的過濾系數(shù)而合成合成的聲信號；以及用于確定從所述固定代碼本和所述自適應(yīng)代碼本分別選擇的自適應(yīng)代碼矢量和固定代碼矢量的裝置，使得所述合成的聲信號對所述輸入聲信號的失真變小，所述裝置輸出自適應(yīng)代碼和固定代碼分別對應(yīng)于所述確定的自適應(yīng)代碼矢量和所述固定矢量。
根據(jù)本發(fā)明的一種用于解碼輸入代碼和輸出聲信號的聲信號解碼設(shè)備，配置為包括用于通過使用前述的聲學(xué)參數(shù)解碼方法，從輸入代碼解碼聲學(xué)參數(shù)的裝置，所述聲學(xué)參數(shù)相當于顯示譜包絡(luò)特性的線性預(yù)測系數(shù)；固定代碼本，用于在其中存儲多個固定矢量；自適應(yīng)代碼本，用于在其中保持顯示合成聲信號的各周期分量的各自適應(yīng)代碼矢量；用于通過輸入的自適應(yīng)代碼和輸入的固定代碼、從所述固定代碼本取出對應(yīng)固定矢量和從所述自適應(yīng)代碼本取出對應(yīng)自適應(yīng)代碼矢量的裝置，所述裝置合成所述各矢量并產(chǎn)生激勵矢量；以及過濾裝置，用于根據(jù)所述聲學(xué)參數(shù)設(shè)置過濾系數(shù)并通過所述激勵矢量再現(xiàn)聲信號。
根據(jù)本發(fā)明的一種用于編碼輸入聲信號的聲信號編碼方法，包括(A)步驟，用于通過使用前述的聲學(xué)參數(shù)編碼方法，對輸入聲信號的譜特性進行編碼；(B)步驟，用于使用根據(jù)來自自適應(yīng)代碼本的自適應(yīng)代碼矢量和來自固定代碼本的固定矢量產(chǎn)生的聲源矢量作為激勵信號，通過基于所述量化聲學(xué)參數(shù)的過濾系數(shù)，執(zhí)行合成過濾處理，從而產(chǎn)生合成聲信號，所述自適應(yīng)代碼本用于在其中保持顯示輸入聲信號的各周期分量的各自適應(yīng)代碼矢量，所述固定代碼本用于在其中存儲多個固定矢量；以及(C)步驟，用于確定從所述固定代碼本和所述自適應(yīng)代碼本選擇的自適應(yīng)代碼矢量和固定矢量，使得所述合成的聲信號對所述輸入聲信號的失真變小，并且輸出自適應(yīng)代碼和固定代碼分別對應(yīng)所述確定的自適應(yīng)代碼矢量和所述固定矢量。
根據(jù)本發(fā)明的一種用于解碼各輸入代碼和輸出聲信號的聲信號解碼方法，包括(A)步驟，用于通過使用前述的聲學(xué)參數(shù)解碼方法，從各輸入代碼解碼相當于顯示譜包絡(luò)特性的線性預(yù)測系數(shù)的聲學(xué)參數(shù)；
(B)步驟，用于通過輸入的自適應(yīng)代碼和輸入的固定代碼，從自適應(yīng)代碼本取出自適應(yīng)代碼矢量，從固定代碼本取出對應(yīng)固定矢量，并合成所述自適應(yīng)代碼矢量和所述固定矢量，從而產(chǎn)生激勵矢量，所述自適應(yīng)代碼本用于在其中保持顯示輸入聲信號的各周期分量的各自適應(yīng)代碼矢量，所述固定代碼本用于在其中存儲多個固定矢量；以及(C)步驟，用于通過使用根據(jù)所述聲學(xué)參數(shù)的過濾系數(shù)執(zhí)行所述激勵矢量的合成過濾處理，并再現(xiàn)合成的聲信號。
前述發(fā)明可以可在計算機中執(zhí)行的程序形式提供。
根據(jù)本發(fā)明，在加權(quán)矢量量化器(或MA預(yù)測矢量量化器)中，因為包括顯示實質(zhì)上平坦的譜的聲學(xué)參數(shù)矢量的分量的矢量被求得并存儲為矢量代碼本的代碼矢量，可輸出相當于對應(yīng)無聲間隔或平穩(wěn)噪聲間隔的量化矢量。
此外，根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式，作為包括在聲學(xué)參數(shù)編碼設(shè)備和解碼設(shè)備中的矢量代碼本的配置，在使用多階段矢量代碼本的情形，包括顯示實質(zhì)上譜包絡(luò)的聲學(xué)參數(shù)矢量的分量的矢量被存儲其一階段的代碼本，而零矢量被存儲在其它階段的代碼本中。由此，可輸出相當于對應(yīng)無聲間隔或平穩(wěn)噪聲間隔的聲學(xué)參數(shù)。
存儲零矢量不總是必要的。在不存儲零矢量的情形，當從一階段的代碼本選擇包括顯示實質(zhì)上平坦的譜包絡(luò)的聲學(xué)參數(shù)矢量的分量的矢量時，能夠?qū)@示實質(zhì)上平坦的譜包絡(luò)的聲學(xué)參數(shù)矢量的分量的矢量輸出為當前幀的侯選代碼矢量。
此外，在矢量代碼本包括分離矢量代碼本的情形，使用多個分離矢量，在該分離矢量中，包括顯示實質(zhì)上平坦的譜包絡(luò)的聲學(xué)參數(shù)矢量的分量的各矢量的維數(shù)被分割，并通過分開地逐個將這些分離矢量分別存儲在多個分離矢量代碼本中，當在各分離矢量代碼本中搜索時，選擇各分離矢量，并且可將通過集成這些分離矢量的矢量輸出為相當于對應(yīng)無聲間隔或平穩(wěn)噪聲間隔的量化矢量。
此外，矢量量化器可能形成以具有多階段和分離量化配置，并且通過結(jié)合前述多階段矢量量化配置和分離矢量量化配置的技術(shù)，可輸出為與對應(yīng)無聲間隔或平穩(wěn)噪聲間隔一致的相當于聲學(xué)參數(shù)的量化矢量。
在代碼本被構(gòu)造為多階段配置的情形，與第一階段的代碼本的各代碼矢量一致，提供分別對應(yīng)第二階段及其后的階段的代碼本的比例系數(shù)作為比例系數(shù)代碼本。對應(yīng)在第一階段的代碼本選擇的代碼矢量的各比例系數(shù)從各比例系數(shù)代碼本讀出，并乘以分別從第二階段的代碼本選擇的各代碼矢量，于是可實現(xiàn)具有非常小的量化失真的編碼。
如上所述，可提供聲學(xué)參數(shù)編碼和解碼方法和設(shè)備，其中在前述間隔中品質(zhì)劣化是稀有的，即本發(fā)明的目的。
在本發(fā)明的聲信號編碼設(shè)備中，在線性預(yù)測系數(shù)的量化中，在相當于線性預(yù)測系數(shù)的聲學(xué)參數(shù)區(qū)域使用前述參數(shù)編碼設(shè)備的任何一個。根據(jù)該配置，可獲得與前述配置同樣的操作和效果。
在本發(fā)明的聲信號解碼設(shè)備中，在線性預(yù)測系數(shù)的解碼中，在相當于線性預(yù)測系數(shù)的聲學(xué)參數(shù)區(qū)域使用前述參數(shù)編碼設(shè)備的任何一個。根據(jù)該配置，可獲得與前述配置同樣的操作和效果。


圖1是顯示了將根據(jù)本發(fā)明的代碼本應(yīng)用于聲學(xué)參數(shù)編碼設(shè)備的功能配置的方框圖。
圖2是顯示了將根據(jù)本發(fā)明的代碼本應(yīng)用于聲學(xué)參數(shù)解碼設(shè)備的功能配置的方框圖。
圖3顯示了用于LSP參數(shù)編碼和解碼的根據(jù)本發(fā)明的矢量代碼本的配置的例圖。
圖4顯示了在一個多階段構(gòu)造的情況下根據(jù)本發(fā)明的矢量代碼本配置例圖。
圖5顯示了在由分離矢量代碼本形成的情況下根據(jù)本發(fā)明的矢量代碼本的配置例圖。
圖6顯示了在多階段矢量代碼本中采用比例系數(shù)的情況下根據(jù)本發(fā)明的矢量代碼本的配置例圖。
圖7顯示了在第二階段代碼本由分離矢量代碼本形成的情況下根據(jù)本發(fā)明的矢量代碼本的配置例圖。
圖8顯示了在圖7的代碼本中的兩個分離矢量代碼本中分別采用比例系數(shù)的情況下的矢量代碼本的配置例圖。
圖9顯示了在圖4的多階段代碼本中的每階段被構(gòu)造為分離矢量代碼本的情況下的矢量代碼本的配置的例圖。
圖10A是顯示了將根據(jù)本發(fā)明的編碼方法應(yīng)用于語音信號發(fā)送設(shè)備的配置的示例的方框圖。
圖10B是顯示了將根據(jù)本發(fā)明的解碼方法應(yīng)用于語音信號接收設(shè)備的配置的示例的方框圖。
圖11是顯示了將根據(jù)本發(fā)明的編碼方法應(yīng)用于語音信號編碼設(shè)備的功能配置圖。
圖12是顯示了將根據(jù)本發(fā)明的解碼方法應(yīng)用于語音信號解碼設(shè)備的功能配置圖。
圖13是顯示了在根據(jù)本發(fā)明的編碼設(shè)備和解碼設(shè)備由計算機實現(xiàn)的情況下的配置的例圖。
圖14是說明本發(fā)明的效果的圖表。
具體實施例方式
第一實施方式下一步，將參照

本發(fā)明的各實施方式。
圖1是顯示了應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的線性預(yù)測參數(shù)代碼方法的聲學(xué)參數(shù)編碼設(shè)備的實施方式的配置示例的方框圖。該編碼設(shè)備包括線性預(yù)測分析部件12；LSP參數(shù)計算部件13；和參數(shù)編碼部件10，由代碼本14、量化參數(shù)生成部件15、失真計算部件16和代碼本搜索控制部件17形成。在該圖中，例如，一系列數(shù)字化語音信號取樣，從輸入端T1輸入。在線性預(yù)測分析部件12中，存儲在內(nèi)部緩沖區(qū)中的每一幀的語音信號取樣經(jīng)過線性預(yù)測分析，以計算一對線性預(yù)測系數(shù)。現(xiàn)在，假設(shè)線性預(yù)測分析的階是p維，在LSP參數(shù)計算部件13中從p維線性預(yù)測系數(shù)計算得出該p維等價LSP(線譜對)參數(shù)。其處理方法的細節(jié)在上述Furui所著文獻中說明。該pLSP參數(shù)如下表示為矢量。
f(n)＝(f1(n)，f2(n)，…，fp(n))(1)這里，整數(shù)n表示某幀編號n，在下文中該編號的該幀稱為幀n。
代碼本14裝備有矢量代碼本14A，它存儲表示通過學(xué)習獲得的LSP參數(shù)矢量的n個代碼矢量；和系數(shù)代碼本14B，它存儲一組K權(quán)重系數(shù)；而且通過用于指定代碼矢量的索引Ix(n)和用于指定權(quán)重系數(shù)代碼的索引Iw(n)，輸出相應(yīng)的代碼矢量x(n)和一組權(quán)重系數(shù)(w0，w1，…，wm)。量化參數(shù)生成部件15包括串聯(lián)的m片緩沖部件15B1，…，15Bm；m+1片乘法器15A0，15A1，…，15Am；寄存器15C和矢量加法器15D。從矢量代碼本14A選為候選者之一的當前幀n中的代碼矢量x(n)和相對過去幀n-1，…，n-m確定的代碼矢量x(n-1)，…，x(n-m)在乘法器15A0，…，15Am上分別乘以一組選擇的權(quán)重系數(shù)w0，…，wm，并且乘法結(jié)果在加法器15D上加在一起。而且，預(yù)先得到的整體語音信號中的LSP參數(shù)的平均矢量yave從寄存器15C加到加法器15D。如上所述，候選量化矢量，即LSP參數(shù)的候選y(n)從加法器15D產(chǎn)生。作為平均矢量yave，可能使用在語音部分的平均矢量，或者如下所述可能使用零矢量。
當從矢量代碼本14A選擇的代碼矢量x(n)對當前幀n被替代為x(n)＝(x1(n)，x2(n)，…，xp(n)) (2)然后，類似地，先前確定一幀的代碼矢量被替代為x(n-1)；先前確定2幀的代碼矢量被替代為x(n-2)；而先前確定m幀的代碼矢量被替代為x(n-m)；當前幀的量化矢量候選，即y(n)＝(y1(n)，y2(n)，…，yp(n)) (3)如下表示y(n)＝w0·x(n)+∑j＝1mwj·x(n-j)+yave(4)這里，m值越大，量化效率越好。不過，出現(xiàn)代碼誤差時的影響擴展到m幀后的部分，而且，如果從其中間再現(xiàn)該編碼并存儲的語音，有必要返回到過去的m幀。因此，m適當選擇為偶然需求。對語音通信，在一幀20ms的情形，m值為6或更多是足夠的，甚至1到3的值也足夠了。數(shù)m也被稱為移動平均預(yù)測的階。
如上所述獲得的量化候選y(n)被發(fā)送到失真計算部件16，而對在LSP參數(shù)計算部件13計算的LPS參數(shù)f(n)的量化失真進行計算。失真d由加權(quán)歐幾里得(Euclidean)距離如下定義。
d＝∑i＝1pri(fi(n)-yi(n))2(5)順便說，ri，i＝1，…，p是由LSP參數(shù)f(n)求得的權(quán)重系數(shù)，而如果它們設(shè)置為權(quán)重以便強調(diào)譜的共振峰(formant)上和周圍的頻率，那么性能變得優(yōu)良。
在代碼本搜索部件17中，給予代碼本14的各對索引Ix(n)和Iw(n)順序改變，并對于各對索引重復(fù)如公式(5)所述的失真d的計算，于是，從代碼本14中的矢量代碼本14A的該代碼矢量和矢量代碼本14A的該組權(quán)重系數(shù)，搜索使失真d作為從失真計算部件16的輸出而變得最小或足夠小的其中一對，而且從T2端送出這些索引Ix(n)和Iw(n)作為輸入LSP參數(shù)的各代碼。從T2端送出的代碼Ix(n)和Iw(n)經(jīng)過傳輸通道被發(fā)送到解碼器或存儲在存儲器中。
當確定當前幀的輸出代碼矢量x(n)時，將過去幀(n-j)緩沖部件15Bj中的代碼矢量x(n-j)，j＝1，…，m-1順序發(fā)送到下一個緩沖部件15Bj+1，而將當前幀n的代碼矢量x(n)輸入緩沖15B1。
本發(fā)明的特征在于，作為由通過如上所述的LSP參數(shù)的加權(quán)矢量量化或運動平均矢量量化編碼中使用的矢量代碼本14A中存儲的一個代碼矢量，在平均矢量yave是0的情形，存儲對應(yīng)無聲間隔或平穩(wěn)噪聲間隔的LSP參數(shù)矢量F，或者在yave不是0的情形，存儲通過從LSP參數(shù)矢量F減去yave求得的矢量C0。即，在yave不是0的情形，對應(yīng)無聲間隔或平穩(wěn)噪聲間隔的LSP參數(shù)矢量組成F＝(F1，F(xiàn)2，…，F(xiàn)p)而應(yīng)該存儲在圖1中矢量代碼本14A中的代碼矢量C0如下計算C0＝F-yave在在無聲間隔或平穩(wěn)噪聲間隔通過運動平均預(yù)測進行的編碼中，當遍及m幀連續(xù)選擇C0時，量化矢量y(n)如下得出y(n)＝w0·x(n)+∑j＝1mwj·x(n-j)+yave＝w0·C0+∑j＝1mwj·C0+yave＝(w0+∑j＝1mwj)·C0+yave這里，假定從w0到wm的權(quán)重系數(shù)的和是1或接近它的值，可輸出y(n)作為在無聲間隔或平穩(wěn)噪聲間隔從LSP參數(shù)求得的量化矢量F，所以，可改進在無聲間隔或平穩(wěn)噪聲間隔的編碼性能。通過如上所述的配置，包括矢量F的分量的矢量存儲為矢量代碼本14A中的代碼矢量之一。作為包括矢量F的分量的代碼矢量，在量化參數(shù)生成部件15生成包括平均矢量yave的分量的量化矢量y(n)的情形，使用了通過從矢量F減去平均矢量yave求得的矢量，而在量化參數(shù)生成部件15生成不包括平均矢量yave的分量的量化矢量y(n)的情形，使用矢量F自身。
圖2是應(yīng)用了本發(fā)明一種實施方式的解碼設(shè)備的配置的例子，所述解碼設(shè)備由代碼本24和量化參數(shù)生成部件25組成。這些代碼本24和量化參數(shù)生成部件25構(gòu)造得分別類似于圖1的代碼本14和量化參數(shù)生成部件15。輸入作為從圖1的編碼設(shè)備發(fā)送的參數(shù)代碼的索引Ix(n)和Iw(n)，而對應(yīng)索引Ix(n)的代碼矢量x(n)從矢量代碼本24A輸出，并且對應(yīng)索引Iw(n)的權(quán)重系數(shù)組w0，w1，…，wm從系數(shù)代碼本24B輸出。每幀從矢量代碼本24A分別輸出的代碼矢量x(n)順序輸入串聯(lián)的緩沖部件25B1，…，25Bm。當前幀n的代碼矢量x(n)和緩沖部件25B1，…，25Bm的過去幀1，…，m的代碼矢量x(n-1)，…，x(n-m)在乘法器25A0，25A1，…，25Am中乘以權(quán)重系數(shù)w0，w1，…，wm，并且這些乘法結(jié)果在加法器25D上加在一起。而且，預(yù)先保存在寄存器25C中的整體語音信號中的LSP參數(shù)的平均矢量yave加到加法器25D，輸出由此得到的量化矢量y(n)作為解碼LSP參數(shù)。矢量yave可以是語音部分的平均矢量，或者可以是零矢量z。
在本發(fā)明中，也在解碼設(shè)備中，如圖1所示的編碼設(shè)備，通過在矢量代碼本24A中存儲矢量C0作為代碼矢量之一，可輸出在聲信號的無聲間隔或平穩(wěn)噪聲間隔求得的LSP參數(shù)矢量F。
如果平均矢量yave在圖1的加法器15D和圖2的加法器25D不加，代替矢量C0，在矢量代碼本14A和24A中存儲對應(yīng)無聲間隔和平穩(wěn)噪聲間隔的LSP參數(shù)矢量F。在下面的說明中，存儲在各自的矢量代碼本14A和24A中的LSP參數(shù)矢量F或矢量C0表示為和稱為矢量C0。
在圖3中，顯示了圖1的矢量代碼本14A或矢量代碼本24A的配置的例子，作為矢量代碼本4A。該例子用于一階段矢量代碼本41的情形。存儲N片代碼矢量x1，…，xN如同其在矢量代碼本41中一樣，并且對應(yīng)該輸入索引Ix(n)，選擇和輸出N個代碼矢量的任何一個。在本發(fā)明中，代碼矢量C0用作代碼矢量x之一。雖然如在常規(guī)中通過學(xué)習形成矢量代碼本41中的N個代碼矢量，但是，例如在本發(fā)明中，作為這些矢量中最類似(失真最小)矢量C0的一個矢量由C0替換，或者簡單加上C0。
有幾種方法求得矢量C0。作為其一，因為輸入聲信號的譜包絡(luò)通常在無聲間隔或平穩(wěn)噪聲間隔變得平坦，所以在p維LSP參數(shù)矢量F的情形，例如，將0到π平分p+1份，而間隔大小實質(zhì)相等的p值，如π/(1+p)，2π/(1+p)，…，π/(1+p)，可用作為LSP參數(shù)矢量。可替代地，從在無聲間隔和平穩(wěn)噪聲間隔的實際LSP參數(shù)矢量F，可通過C0＝F-yave求得?；蛘撸谳斎氚自肼暬騂oth噪聲的情形的LSP參數(shù)可用作為參數(shù)矢量F，以求得C0＝F-yave。順便說，一般地，整體語音信號中的LSP參數(shù)的平均矢量yave求得為在學(xué)習矢量代碼本41的代碼矢量x時用于學(xué)習的所有矢量的平均矢量。
下表1顯示10維矢量C0、yave和F的各示例，其中，當p＝10維LSP參數(shù)用作為聲學(xué)參數(shù)時，在無聲間隔或平穩(wěn)噪聲間隔的LSP參數(shù)在0到π之間標準化。


矢量F是寫入根據(jù)本發(fā)明的代碼本的表示無聲間隔和平穩(wěn)噪聲間隔的LSP參數(shù)的代碼矢量示例。該矢量的各元素值在實質(zhì)上恒定的間隔增加，而且這意味著頻譜實質(zhì)上是平坦的。
第二實施方式圖4顯示了如果使用2階段矢量代碼本的代碼本4A所示，圖1的LSP參數(shù)編碼器的矢量代碼本14A或圖2的LSP參數(shù)解碼設(shè)備的矢量代碼本24A的配置的另一個示例。第一階段代碼本41存儲N片p維代碼矢量x11，…，x1N，而第二階段代碼本42存儲N’片p維代碼矢量x21，…，x2N’。
首先，當輸入指定代碼矢量的索引Ix(n)時，在代碼分析部件43分析索引Ix(n)，從而得到在第一階段指定代碼矢量的索引Ix(n)1和在第二階段指定代碼矢量的索引Ix(n)2。然后，分別對應(yīng)各自階段的索引Ix(n)1和Ix(n)2的第i和第i’個代碼矢量x1i和x2i’從第一階段代碼本41和第二階段代碼本42讀出，并且各代碼矢量在相加部件44加在一起，并從而輸出相加結(jié)果作為代碼矢量x(n)。
在2階段構(gòu)造的矢量代碼本的情況下，通過對從具有最小量化失真的代碼矢量順序開始的預(yù)定數(shù)量的候選代碼矢量僅使用第一階段代碼本41來執(zhí)行代碼矢量搜索。該搜索通過結(jié)合圖1所示的系數(shù)代碼本14B的權(quán)重系數(shù)組進行。然后，將第一階段代碼矢量的組合看成第二階段代碼本的各自代碼矢量和各自候選者，就搜索到量化失真最小的代碼矢量的組合。
如果通過如上所述將第一階段代碼本41進行優(yōu)先排列而搜索代碼矢量，則代碼矢量C0(或F)預(yù)存為多階段矢量代碼本4A的第一階段代碼本41中的一個代碼矢量，而且零矢量z預(yù)存為第二階段代碼本42中的一個代碼矢量。由此，如果從代碼本41選擇代碼矢量C0，則從代碼本42選擇零矢量z。結(jié)果，本發(fā)明實現(xiàn)了該結(jié)構(gòu)其中在對應(yīng)無聲間隔或平穩(wěn)噪聲間隔的情形，代碼矢量C0可從加法器44輸出為代碼本4A的輸出。也可這樣構(gòu)造如果未存儲零矢量z而從代碼本41選擇代碼矢量C0，則不執(zhí)行從代碼本42的選擇和添加。
如果對第一階段代碼本41中的各代碼矢量和第二階段代碼本中的各代碼矢量的所有組合執(zhí)行搜索，則代碼矢量C0和零矢量z可存儲在任何代碼本中，只要它們存儲在彼此分離的代碼本中。非?？赡茉跓o聲間隔或平穩(wěn)噪聲間隔同時選擇代碼矢量C0和零矢量z，但是對于計算誤差等它們可能不總是同時被選擇。在各階段代碼本中，代碼矢量C0或零矢量z成為與其它代碼矢量相同的選擇。
零矢量可能不存儲在第二階段代碼本42中。在此情形，如果從第一階段代碼本41選擇矢量C0，就不執(zhí)行從第二階段代碼本42選擇代碼矢量，并且將能夠如來自加法器44一樣輸出代碼本41的代碼C0。
通過由如圖4所示的多階段代碼本形成代碼本4A，這個構(gòu)造與下面構(gòu)造一樣有效，即其中僅在幾個選擇的代碼矢量的組合中提供代碼矢量，因此，與如圖3所示的僅由單階段代碼本組成的情形比較，具有可減小代碼本的大小(這里是代碼矢量總數(shù))的優(yōu)點。雖然圖4顯示由2階段矢量代碼本41和42形成的配置的情形，但是如果階段數(shù)是3或更多，將能夠可添加僅對應(yīng)添加階段的數(shù)量的代碼本，并通過對應(yīng)各階段的索引從各自的代碼本選擇代碼矢量，從而執(zhí)行這些矢量的矢量合成。因而，可容易地進行擴展。
第三實施方式圖5顯示了下面的情形在圖4的實施方式的矢量代碼本中，對第一階段代碼本41的每個代碼矢量，預(yù)定的比例系數(shù)乘以從第二階段代碼本42選擇的代碼矢量，并且將相乘結(jié)果加到來自第一階段代碼本41的代碼矢量以輸出。提供比例系數(shù)代碼本45存儲比例系數(shù)S1，…，SN，例如，在大約0.5到2的范圍，通過根據(jù)各矢量x11，…，C0，…，x1N預(yù)先學(xué)習而確定，并通過與第一階段代碼本41相同的索引Ix(n)1而訪問。
首先，當輸入指定代碼索引的索引Ix(n)時，在代碼分析部件43分析索引Ix(n)，于是得到指定第一階段的代碼矢量的索引Ix(n)1和指定第二階段的代碼矢量的索引Ix(n)2。對應(yīng)Ix(n)1的代碼矢量x1i從第一階段代碼本41讀出。而且，從比例系數(shù)代碼本45，比例系數(shù)Si對應(yīng)讀出的索引Ix(n)1。然后，對應(yīng)Ix(n)2的代碼矢量x2i，從第二階段代碼本42讀出，并且在乘法器46中，比例系數(shù)Si乘以來自第二階段代碼本42的代碼矢量x2i’。通過乘法得到的矢量和來自第一階段代碼本41的代碼矢量x1i在相加部件44加在一起，并且輸出相加結(jié)果作為來自代碼本4A的代碼矢量x(n)。
此外，在本實施方式中，在搜索代碼矢量時，首先僅使用第一階段代碼本41搜索從具有最小量化失真的代碼矢量順序開始的預(yù)定數(shù)量的候選代碼矢量。然后，關(guān)于各自候選代碼矢量和第二階段代碼本42的各自代碼矢量的組合，搜索到量化失真最小的代碼矢量的組合。在此情形，對具有比例系數(shù)的多階段矢量代碼本4A，矢量C0預(yù)存為第一階段代碼本41中的一個代碼矢量，而零矢量z也預(yù)存為第二階段代碼本42中的一個代碼矢量。類似圖4的情形，如果對兩個代碼本41和42的各代碼矢量之間的所有組合執(zhí)行搜索，代碼矢量C0和零矢量z可存儲在任一代碼本中，只要它們存儲在彼此分離的代碼本中。可替換地，如在前述的各實施方式中，可不存儲零矢量z。在那情形，如果選擇代碼矢量C0，就不執(zhí)行從代碼本42的選擇和添加。
如上所述，在對應(yīng)無聲間隔或平穩(wěn)噪聲間隔的情形可輸出代碼矢量。雖然非?？赡茉跓o聲間隔或平穩(wěn)噪聲間隔同時選擇代碼矢量C0和零矢量z，但是對于計算誤差等它們可能不總是同時被選擇。在各階段代碼本中，代碼矢量C0或零矢量z成為與其它代碼矢量相同的選擇。如在圖5的實施方式中，通過使用比例系數(shù)代碼本45，這個構(gòu)造與下面構(gòu)造一樣有效，即其中僅提供比例系數(shù)的數(shù)量N的第二階段代碼本，因此，具有可實現(xiàn)更小量化失真的編碼的優(yōu)點。
第四實施方式圖6是下面的情形其中圖1的參數(shù)編碼設(shè)備的矢量代碼本14A或圖2的參數(shù)解碼設(shè)備的矢量代碼本24A形成為應(yīng)用本發(fā)明的分離矢量代碼本4A。雖然圖6的代碼本由半分離矢量代碼本形成，但是如果分割數(shù)為3或更多，可以類似地擴展，于是實現(xiàn)了分割數(shù)為2的情形，將在這里說明。
代碼本4A包括低階矢量代碼本41L，存儲N片低階代碼矢量xL1，…，xLN；和高階矢量代碼本41H，存儲N’片高階代碼矢量xH1，…，xHN’。假定輸出代碼矢量是x(n)，在低階和高階代碼本41L和41H中，1到k階定義為低階，而k+1階到p階定義為p階中的高階，于是代碼本由各維數(shù)編號的矢量分別形成。即，低階代碼本41L的第i個矢量表示為xLi＝(xLi1，xLi2，…，xLik)(9)而高階矢量代碼本41H的第i’個矢量表示為xHi’＝(xHi’k+1，xHi’k+2，…，xHi’p)(10)輸入索引Ix(n)分割為Ix(n)L和Ix(n)H，并且對應(yīng)這些Ix(n)L和Ix(n)H，低階和高階分離矢量xLi和xHi’從各代碼本41L和41H分別選擇，這些分離矢量xLi和xHi’在集成部件47集成，從而生成輸出代碼矢量x(n)。換句話說，假定從集成部件47輸出的代碼矢量是x(n)，則表示為x(n)＝(xLi1，xLi2，…，xLik|xHi’k+1，xHi’k+2，…，xHi’p)在此實施方式中，矢量C0的低階矢量C0L存儲為低階代碼本41L的一個矢量，而矢量C0的高階矢量C0H存儲為高階代碼本41H的一個矢量。如上所述，實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)在對應(yīng)無聲間隔或平穩(wěn)噪聲間隔的情形，可輸出以下作為代碼矢量C0＝(C0L|C0H)此外，依據(jù)該情形，可輸出該矢量作為C0L和另外的高階矢量的組合，或另外的低階矢量和C0H的組合。如果如圖6所示提供分離矢量代碼本41L和41H，這相當于提供兩個分離矢量之間的組合數(shù)量的代碼矢量，具有可減小每個分離矢量代碼本的大小的優(yōu)點。
第五實施方式圖7顯示了圖1的聲學(xué)參數(shù)編碼設(shè)備的矢量代碼本14A或圖2的聲學(xué)參數(shù)解碼設(shè)備的矢量代碼本24A的配置的另一個示例，其中代碼本4A形成為多階段和分離矢量代碼本4A。代碼本4A這樣構(gòu)造在圖4的代碼本4A中，第二階段代碼本42由與圖6一樣的半分離矢量代碼本形成。
第一階段代碼本41存儲N片代碼矢量x11，…，x1N，第二階段低階代碼本42L存儲N’片低階代碼矢量x2L1，…，x2LN’，而第二階段高階代碼本42H，存儲N”片高階代碼矢量x2H1，…，x2HN”。
在代碼分析部件431中，分析輸入的索引Ix(n)得到指定第一階段代碼矢量的索引Ix(n)1和指定第二階段代碼矢量的索引Ix(n)2。然后，對應(yīng)第一階段索引Ix(n)1的第i個代碼矢量x1i從第一階段代碼本41讀出。而且，分析第二階段索引Ix(n)2得到Ix(n)2L和Ix(n)2H，而通過Ix(n)2L和Ix(n)2H，選擇第二階段低階分離矢量代碼本42L和第二階段高階分離矢量代碼本42H的各自第i’和第i”個分離矢量x2Li’和x2Hi”，并在集成部件47集成這些選擇的分離矢量，從而生成第二階段代碼矢量x2i’i”。在相加部件44，將第一階段代碼矢量x1i和第二階段集成矢量x2i’i”加在一起，以便輸出作為代碼矢量x(n)。
在此實施方式中，如在圖4和圖5的實施方式中，矢量C0存儲為第一階段代碼本41的一個矢量，而分離零矢量zL和zH也分別存儲為第二階段分離代碼本42的低階分離矢量代碼本42L的一個矢量和第二階段分離代碼本42的高階分離矢量代碼本42H的一個矢量。如上構(gòu)造，在對應(yīng)無聲間隔或平穩(wěn)噪聲間隔的情形，實現(xiàn)了輸出代碼矢量的結(jié)構(gòu)。代碼本的階段數(shù)量可為3或更多。而且，分離矢量代碼本可用于任何階段，并且每個階段分離代碼本的數(shù)量不限于2。此外，如果對第一階段代碼本41和第二階段代碼本42L和42H之間的所有組合的各代碼矢量執(zhí)行搜索，矢量C0和分離零矢量zL和zH可存儲在階段彼此不同的任一代碼本中?？商鎿Q地，如在第二和第三實施方式中，可省略存儲分離零矢量。如果不存儲它們，在選擇矢量C0時，不執(zhí)行從代碼本42L和42H的選擇和添加。
第六實施方式圖8是應(yīng)用了本發(fā)明的具有比例系數(shù)的多階段和分離矢量代碼本4A，其中圖7的實施方式的矢量代碼本4A中的分離矢量代碼本42的低階代碼本42L和高階代碼本42H提供了類似圖5的實施方式中比例系數(shù)代碼本45的比例系數(shù)代碼本45L和45H。作為低階和高階分離矢量分別與其相乘的系數(shù)，例如，大約0.5到2的值的N片系數(shù)被存儲在低階比例系數(shù)代碼本45L和高階比例系數(shù)代碼本45H中。
在分析部件431，分析輸入的索引Ix(n)得到指定第一階段代碼矢量的索引Ix(n)1和指定第二階段代碼矢量的索引Ix(n)2。首先，從第一階段代碼本41得到對應(yīng)索引Ix(n)1的代碼矢量x1i。而且，與索引Ix(n)1一致，分別從低階比例系數(shù)代碼本45L和高階比例系數(shù)代碼本45H讀出低階比例系數(shù)SLi和高階比例系數(shù)SHi。然后，在分析部件432分析索引Ix(n)2得到索引Ix(n)2L和索引Ix(n)2H，并且通過這些索引Ix(n)2L和Ix(n)2H，選擇第二階段低階分離矢量代碼本42L和第二階段高階分離矢量代碼本42H的各自分離矢量x2Li’和x2Hi”。在乘法器46L和46H將這些選擇的分離矢量乘以低階和高階比例系數(shù)SLi和SHi，并在集成部件47集成該得到的相乘矢量，從而生成第二階段代碼矢量x2i’i”。在相加部件44，將第一階段代碼矢量x1i和第二階段集成矢量x2i’i”加在一起，并輸出相加結(jié)果作為代碼矢量x(n)。
在此實施方式的具有比例系數(shù)的多階段和分離矢量代碼本4A中，矢量C0存儲為第一階段代碼本41中的一個代碼矢量，而分離零矢量zL和zH也分別存儲為第二階段分離矢量代碼本的低階分離矢量代碼本42L和高階分離矢量代碼本42H的各分離矢量。由此，在對應(yīng)無聲間隔或平穩(wěn)噪聲間隔的情形，實現(xiàn)了輸出代碼矢量的結(jié)構(gòu)。代碼本的階段數(shù)量可為3或更多。在此情形，第二階段以后的2個或更多階段可由分離矢量代碼本分別形成。而且，在任何一種情形，不限于每階段分離矢量代碼本的數(shù)量。
第七實施方式圖9說明圖1的聲學(xué)參數(shù)編碼設(shè)備的矢量代碼本4A或圖2的聲學(xué)參數(shù)解碼設(shè)備的矢量代碼本24A的配置的另一個示例，而圖7的實施方式的第一階段代碼本41還由圖6的實施方式中的分離矢量代碼本形成。在此實施方式中，N片高階分離矢量x1L1，…，x1LN存儲在第一階段低階代碼本41L中，而N’片高階分離矢量x1H1，…，xHN’存儲在第一階段高階代碼本41H中。N”片低階分離矢量x2L1，…，x2LN”存儲在第二階段低階代碼本42L中，而N片高階分離矢量x2H1，…，x2HN存儲在第二階段高階代碼本42H中。
在代碼分析部件43中，分析輸入的索引Ix(n)得到指定第一階段代碼矢量的索引Ix(n)1和指定第二階段代碼矢量的索引Ix(n)2。分別選擇第一階段分離矢量代碼本41L和第一階段高階代碼本41H的第i個和第i’個分離矢量x1Li和x1Hi’，作為對應(yīng)第一階段索引Ix(n)1的矢量，并在集成部件471集成該選擇的矢量，從而生成第一階段集成矢量x1ii’。
此外，類似第一階段，對第二階段索引Ix(n)2，分別選擇第二階段分離矢量代碼本42L和第二階段高階代碼本42H的第i”個和第i個分離矢量x2Li”和x2Hi，并在集成部件472集成該選擇的矢量，從而生成第二階段集成矢量x2i”i。在相加部件44，將第一階段集成矢量x1ii’和第二階段集成矢量x2i”i加在一起，并輸出相加結(jié)果作為代碼矢量x(n)。
在此實施方式中，類似圖6分離矢量代碼本的配置，在第一階段，矢量C0的低階分離矢量C0L存儲為第一階段低階代碼本41L的一個矢量，而矢量C0的高階分離矢量C0H存儲為第一階段高階代碼本41H的一個矢量。此外，分離零矢量zL和zH也分別存儲為第二階段分離矢量代碼本42的低階分離矢量代碼本42L和第二階段的高階分離矢量代碼本42H的各個矢量。根據(jù)此配置，在對應(yīng)無聲間隔或平穩(wěn)噪聲間隔的情形，實現(xiàn)了允許輸出代碼矢量的配置。而且在此情形，多階段的數(shù)量不限于2，并且每階段分離矢量代碼本的數(shù)量不限于2。
第八實施方式圖10是顯示應(yīng)用了本發(fā)明的語音信號發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備的配置的方框圖。
語音信號101通過輸入設(shè)備102轉(zhuǎn)換為電信號，并輸出給A/D轉(zhuǎn)換器103。該A/D轉(zhuǎn)換器將從輸入設(shè)備102輸出的(模擬)信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并將其輸出給語音編碼設(shè)備104。語音編碼設(shè)備104使用后面說明的語音編碼方法將從A/D轉(zhuǎn)換器103輸出的數(shù)字語音信號編碼，并將編碼信息輸出給RF調(diào)制器105。RF調(diào)制器105將從語音編碼設(shè)備104輸出的語音編碼信息轉(zhuǎn)換為通過放置于如無線電波這樣的傳播介質(zhì)上將要發(fā)送出去的信號，并將該信號輸出給發(fā)送天線106。發(fā)送天線106將從RF調(diào)制器105輸出的輸出信號作為無線電波(RF信號)107發(fā)送。前述的是語音信號發(fā)送設(shè)備的配置和操作。
發(fā)送的無線電波(RF信號)108由接收天線109接收，并輸出給RF解調(diào)器110。順便說，圖中的無線電波(RF信號)108從接收側(cè)看構(gòu)成無線電波(RF信號)107，而如果在傳播信道中沒有信號的衰減或噪聲的迭加，無線電波108構(gòu)成與無線電波(RF信號)107完全一樣的無線電波。RF解調(diào)器110從由接收天線109輸出的RF信號解調(diào)語音編碼信息，并將其輸出給語音解碼設(shè)備111。語音解碼設(shè)備111使用后面說明的語音解碼方法解碼該來自語音編碼信息的語音信號，并將其輸出給D/A轉(zhuǎn)換器112。D/A轉(zhuǎn)換器112將從語音解碼設(shè)備111輸出的數(shù)字語音信號轉(zhuǎn)換為模擬電信號并將其輸出給輸出設(shè)備113。輸出設(shè)備113將電信號轉(zhuǎn)換為空氣振動，并作為聲波114輸出使得人能通過耳朵聽到。前述的是語音信號接收設(shè)備的配置和操作。
通過前述的語音信號發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備的至少之一，可在移動通信系統(tǒng)中配置基站和移動終端。
前述的語音信號發(fā)送設(shè)備的特征在于，語音編碼設(shè)備104。圖11是顯示語音編碼設(shè)備104的配置的方框圖。
輸入語音信號形成從圖10中的A/D轉(zhuǎn)換器103輸出的信號，并被輸入預(yù)處理部件200。在預(yù)處理部件200中，進行波形整形處理和預(yù)加重處理，這可能聯(lián)系到用于去除DC分量的高通濾波處理或后續(xù)編碼處理的性能改善，并且將處理后的信號Xin輸出給LPC分析部件201和加法器204，然后輸出給參數(shù)確定部件212。LPC分析進行對Xin的線性預(yù)測分析，并將分析的結(jié)果(線性預(yù)測系數(shù))輸出給LPC量化部件202。LPC量化部件202包括LSP參數(shù)計算部件13、參數(shù)編碼部件10、解碼部件18和參數(shù)轉(zhuǎn)換部件19。參數(shù)編碼部件10具有與圖1中的參數(shù)編碼部件10同樣的配置，它應(yīng)用了根據(jù)圖3到9的實施方式之一的本發(fā)明的矢量代碼本。此外，解碼部件18具有與圖2中的解碼設(shè)備同樣的配置，它應(yīng)用了圖3到9的代碼本之一。
從LPC分析部件201輸出的線性預(yù)測系數(shù)(LPC)在LSP參數(shù)計算部件13轉(zhuǎn)換為LSP參數(shù)，并在參數(shù)編碼部件10將得到的LSP參數(shù)如參考圖1說明的一樣進行編碼。矢量Ix(n)和Iw(n)通過編碼得到，即將顯示量化LPC的代碼L輸出給多路復(fù)用部件213。同時，將這些代碼Ix(n)和Iw(n)在解碼部件18解碼以獲得量化LSP參數(shù)，并將量化LSP參數(shù)在參數(shù)轉(zhuǎn)換部件19再次轉(zhuǎn)換為LPC參數(shù)，結(jié)果，將得到的量化LPC參數(shù)供給合成濾波器203。通過使量化LPC作為濾波系數(shù)，合成濾波器203通過對從加法器210輸出的驅(qū)動聲源信號的濾波處理來合成聲信號，并將合成的信號輸出給加法器204。
加法器204計算前述Xin和前述合成信號之間的誤差信號ε，并將其輸出給感覺加權(quán)部件211。感覺加權(quán)部件211對從加法器204輸出的誤差信號ε進行感覺加權(quán)，并在感覺加權(quán)區(qū)域計算合成信號對Xin的失真，從而將其輸出給參數(shù)確定部件212。參數(shù)確定部件212確定應(yīng)該由自適應(yīng)代碼本205、固定代碼本207和量化增益生成部件206產(chǎn)生的信號，以使從感覺加權(quán)部件211輸出的編碼失真變得最小。順便說，不僅最小化從感覺加權(quán)部件211輸出的編碼失真，而且通過使用前述Xin來使用最小化另一個編碼失真的方法，從而確定從前述三個裝置產(chǎn)生的信號，可以進一步改善編碼性能。
自適應(yīng)代碼本205執(zhí)行先前幀n-1的聲源信號的緩沖，該先前幀在過去當最小化失真時從加法器210輸出，并從由其自適應(yīng)矢量代碼A指定的位置切掉聲音矢量，該自適應(yīng)矢量代碼A從參數(shù)確定部件212輸出，從而重復(fù)地連接它直到它成為一幀的長度，結(jié)果產(chǎn)生了包括期望周期分量的自適應(yīng)矢量并將其輸出給乘法器208。在固定代碼本207中，存儲與各固定矢量代碼一致的每個具有一幀長度的多個固定矢量，并將固定矢量輸出給乘法器209，該固定矢量的形式由從參數(shù)確定部件212輸出的固定矢量代碼F指定。
量化增益生成部件206分別向乘法器208和209提供由從參數(shù)確定部件212輸出的增益代碼G指定的自適應(yīng)矢量，對固定矢量的量化自適應(yīng)矢量增益gA和量化自適應(yīng)矢量增益gF。在乘法器208中，從量化增益生成部件206輸出的量化自適應(yīng)矢量增益gA乘以從自適應(yīng)代碼本205輸出的自適應(yīng)矢量，并且將相乘的結(jié)果輸出給加法器210。在乘法器209中，從量化增益生成部件206輸出的量化固定矢量增益gF乘以從固定代碼本207輸出的固定矢量，并且將相乘的結(jié)果輸出給加法器210。
在加法器210中，乘以增益后的自適應(yīng)矢量和固定矢量加在一起，并將相加結(jié)果輸出給合成濾波器203和自適應(yīng)代碼本205。最后，在多路復(fù)用部件213中，指示量化LPC的代碼L從LPC量化部件202輸入；指示自適應(yīng)矢量的自適應(yīng)矢量代碼A、指示固定矢量的固定矢量代碼F和指示各量化增益的增益代碼G從參數(shù)確定部件212輸入；并且將這些代碼多路復(fù)用以作為編碼信息輸出給發(fā)送路徑。
圖12是顯示圖10的語音解碼設(shè)備111的配置的方框圖。
在該圖中，對于從RF解調(diào)器110輸出的編碼信息，多路復(fù)用的編碼信息通過多路復(fù)用分離部件1301分離為單獨的代碼L。A、F和G。分離的LPC代碼L供給LPC解碼部件1302；分離的自適應(yīng)矢量代碼A供給自適應(yīng)代碼本1305；分離的增益代碼G供給量化增益生成部件1306；分離的固定矢量代碼F供給固定代碼本1307。LPC解碼部件1302由與圖2相同的配置的解碼部件1302A和參數(shù)轉(zhuǎn)換部件1302B構(gòu)成。由多路復(fù)用分離部件1301提供的代碼L＝(Ix(n)，Iw(n))在LSP參數(shù)區(qū)域由如圖2所示的解碼部件1302A解碼，并轉(zhuǎn)換為LPC，從而輸出給合成濾波器1303。
自適應(yīng)代碼本1305從由自適應(yīng)矢量代碼A指定的位置取出自適應(yīng)矢量，該自適應(yīng)矢量代碼A從多路復(fù)用分離部件1301輸出，并將其輸出給乘法器1308。固定代碼本1307產(chǎn)生由從多路復(fù)用分離部件1301輸出的固定矢量代碼F指定的固定矢量，并將其輸出給乘法器1309。量化增益生成部件1306將從多路復(fù)用分離部件1301輸出的增益代碼G指定的自適應(yīng)矢量增益gA和固定矢量增益gF解碼，并分別將其輸出給乘法器1308和1309。在乘法器1308中，自適應(yīng)代碼矢量乘以前述的自適應(yīng)代碼矢量增益gA，并將乘積結(jié)果輸出給加法器1310。在乘法器1309中，固定代碼矢量乘以前述的固定代碼矢量增益gF，并將乘積結(jié)果輸出給加法器1310。在加法器1310中，乘以增益后從乘法器1308和1309的自適應(yīng)矢量和固定矢量加在一起，并將相加結(jié)果輸出給合成濾波器1303。在合成濾波器1303中，通過使從加法器1310輸出的矢量作為驅(qū)動聲源信號，通過使用由LPC解碼部件1302解碼的過濾系數(shù)進行過濾合成，并將合成的信號輸出給后處理部件1304。后處理部件1304進行改進如共振峰加重或音調(diào)加重這樣的語音主觀質(zhì)量的處理，或進行改進平穩(wěn)噪聲的主觀質(zhì)量的處理，隨后作為最后的解碼語音信號輸出。
雖然LSP參數(shù)用作為等價于前述說明中的指示譜包絡(luò)的線性預(yù)測系數(shù)的參數(shù)，還可用如α參數(shù)、PARCOR系數(shù)等這樣的其它參數(shù)。在使用這些參數(shù)的情形，因為譜包絡(luò)也在無聲間隔或平穩(wěn)噪聲間隔變得平坦，在這些間隔的參數(shù)計算可容易地進行，而例如在p階α參數(shù)的情形，能夠使0階是1.0而1到p階是0.0。甚至在使用其它聲學(xué)參數(shù)的情形，能夠確定聲學(xué)參數(shù)矢量來指示實質(zhì)上平坦的譜包絡(luò)。順便說，LSP參數(shù)是實用的，因為其量化效率良好。
在前述說明中，在矢量代碼本構(gòu)造為多階段配置的情形，矢量C0可表示為2個合成矢量，例如，C0＝C01+C02，而C01和C02可存儲在彼此不同階段的代碼本中。
此外，本發(fā)明不僅應(yīng)用于語音信號的編碼和解碼，而且應(yīng)用于一般聲信號的編碼和解碼，如音樂信號。
而且，本發(fā)明的設(shè)備可通過由計算機運行程序而實現(xiàn)執(zhí)行聲信號的編碼和解碼。圖13顯示了一個實施方式，其中計算機管理使用圖3到9的代碼本之一的圖1和2的聲學(xué)參數(shù)編碼設(shè)備和解碼設(shè)備，以及應(yīng)用了其編碼方法和解碼方法的圖11和12的聲信號編碼設(shè)備和解碼設(shè)備。
實現(xiàn)本發(fā)明的計算機包括調(diào)制解調(diào)器410，連接到通信網(wǎng)絡(luò)；輸入和輸出接口420，用于輸入和輸出聲信號；緩沖存儲器430，用于暫時存儲數(shù)字聲信號或聲信號；隨機訪問存儲器(RAM)440，用于在其中執(zhí)行編碼和解碼處理；中央處理單元(CPU)450，用于控制數(shù)據(jù)的輸入和輸出以及程序執(zhí)行；硬盤460，其中存儲編碼和解碼程序；驅(qū)動470，用于驅(qū)動記錄介質(zhì)470M。這些部件通過公用總線480連接。
作為記錄介質(zhì)470M，可用任何類型的記錄介質(zhì)，如光盤CD、數(shù)字化視頻光盤DVD、磁-光盤MO、存儲卡等。在硬盤460中，存儲著程序，其中在圖11和12的聲信號編碼設(shè)備和解碼設(shè)備中執(zhí)行的編碼方法和解碼方法被表示為計算機的步驟。該程序包括作為子程序的用于執(zhí)行圖1和2的聲學(xué)參數(shù)編碼和解碼的程序。
在編碼輸入聲信號的情形，CPU 450從硬盤460將聲信號編碼程序裝載入RAM 440；輸入緩沖存儲器430的聲信號根據(jù)編碼程序通過執(zhí)行RAM 440中每幀的處理進行編碼；而得到的代碼經(jīng)過調(diào)制解調(diào)器410作為編碼的聲信號數(shù)據(jù)發(fā)送出去給如通信網(wǎng)絡(luò)。可替換地，數(shù)據(jù)暫時存儲在硬盤460中?；蛘?，通過記錄介質(zhì)驅(qū)動470，數(shù)據(jù)被寫在記錄介質(zhì)470M上。
在解碼輸入編碼聲信號的情形，CPU 450從硬盤460將聲信號解碼程序裝載入RAM 440。然后，從通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過調(diào)制解調(diào)器410將聲學(xué)代碼數(shù)據(jù)下載到緩沖存儲器430上，或通過驅(qū)動470從記錄介質(zhì)470M裝載入緩沖存儲器430。CPU 440根據(jù)解碼程序處理RAM 440中每幀聲學(xué)代碼數(shù)據(jù)，并將得到的聲信號數(shù)據(jù)從輸入和輸出接口420輸出。
發(fā)明效果圖14的表1顯示了在根據(jù)本發(fā)明將無聲間隔上的零矢量C0和零矢量z嵌入代碼本中的情形，以及如在常規(guī)代碼本中一樣在代碼本中不嵌入矢量C0的情形以下聲學(xué)參數(shù)編碼設(shè)備的量化性能。表1中，坐標軸是對應(yīng)對數(shù)譜失真的對數(shù)倒頻譜失真，以分貝(dB)顯示。對數(shù)倒頻譜失真越小，量化性能越好。而且，對于計算失真的各語音間隔，各平均失真在所有間隔(總計)的平均、在語音的非無聲間隔和平穩(wěn)間隔的間隔(模式0)以及在語音的平穩(wěn)間隔(模式1)求得。無聲間隔存在其中的間隔是模式0，并且對于其中的失真，所提出的代碼本的失真要低于0.11dB，而且可知，通過插入無聲和零矢量可產(chǎn)生這樣的效果。此外，對于總計的對數(shù)倒頻譜失真，在使用所提出的代碼本的情形的失真比較低，而且因為在語音平穩(wěn)間隔沒有劣化，根據(jù)本發(fā)明的代碼本的有效性是顯而易見的。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在其中等價于線性預(yù)測系數(shù)的參數(shù)由當前幀的代碼矢量和過去輸出的代碼矢量的加權(quán)和進行量化的編碼中，或者在其中將上述和與預(yù)先求得的平均矢量加在一起的矢量中，作為存儲在矢量代碼本中的矢量，對應(yīng)無聲間隔或平穩(wěn)噪聲間隔的參數(shù)矢量、或在其中從參數(shù)矢量減去了前述的平均矢量的矢量被選擇為代碼矢量，并且可輸出其代碼。因此，可提供其編碼和解碼方法和設(shè)備，其中在這些間隔的品質(zhì)劣化是稀有的。
權(quán)利要求
1.一種聲學(xué)參數(shù)編碼方法，包括(a)步驟，用于對預(yù)定時間長度的每一幀計算相當于線性預(yù)測系數(shù)的聲學(xué)參數(shù)，所述線性預(yù)測系數(shù)顯示聲信號的譜包絡(luò)特性；(b)步驟，用于將在最近的過去的至少一幀中輸出的代碼矢量和在當前幀中選擇的代碼矢量分別乘以一組權(quán)重系數(shù)，前一個代碼矢量從用于存儲多個與表示所述各代碼矢量的索引一致的代碼矢量的矢量代碼本中選擇，而所述各權(quán)重系數(shù)從用于存儲一或多組與表示所述各權(quán)重系數(shù)的索引一致的權(quán)重系數(shù)的系數(shù)代碼本選擇，其中將相乘的各結(jié)果加起來產(chǎn)生加權(quán)矢量，并且求得包括所述加權(quán)矢量的分量的矢量作為對該當前幀的所述聲學(xué)參數(shù)的侯選量化聲學(xué)參數(shù)；以及(c)步驟，用于通過使用關(guān)于所述計算的聲學(xué)參數(shù)的所述侯選量化聲學(xué)參數(shù)的失真最小化的規(guī)范，確定所述矢量代碼本的所述代碼矢量和所述系數(shù)代碼本的所述權(quán)重系數(shù)組，其中表示所述確定的代碼矢量和所述確定的權(quán)重系數(shù)組的索引被確定并作為所述聲學(xué)參數(shù)的量化代碼輸出；其中所述矢量代碼本包括具有聲學(xué)參數(shù)矢量的分量的矢量作為所述存儲的代碼矢量之一，該聲學(xué)參數(shù)矢量顯示實質(zhì)上平坦的譜包絡(luò)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的編碼方法，所述矢量代碼本由多階段的代碼本組成，其每個存儲多個與表示所述各矢量的索引一致的矢量，所述多階段的代碼本的一個階段的一個代碼本存儲包括顯示所述實質(zhì)上平坦的譜包絡(luò)的所述聲學(xué)參數(shù)矢量的分量的所述矢量作為所述存儲的矢量之一，所述多階段的代碼本的另一個階段的另一個代碼本存儲零矢量作為所述存儲的矢量之一，并且所述步驟(b)包括步驟分別從所述多階段的所述代碼本選擇矢量，以及將所述選擇的矢量加在一起，從而輸出相加結(jié)果作為在所述當前幀中選擇的所述矢量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的編碼方法，所述矢量代碼本由多階段的代碼本組成，其每個存儲多個與表示所述各矢量的索引一致的矢量，所述多階段的代碼本的一個階段的一個代碼本存儲包括顯示所述實質(zhì)上平坦的譜的所述聲學(xué)參數(shù)矢量的分量的所述矢量作為所述存儲的矢量之一，所述步驟(b)還包括步驟當從所述多階段的所述代碼本的所述一個階段的所述代碼本選擇不同于包括所述參數(shù)矢量的所述矢量的代碼矢量時，分別從所述多階段的所述代碼本選擇矢量，以及將所述選擇的矢量加在一起，從而輸出相加結(jié)果作為在所述當前幀中選擇的所述代碼矢量，其中如果從所述一個階段的所述代碼本選擇包括顯示所述實質(zhì)上平坦的譜包絡(luò)的所述聲學(xué)參數(shù)矢量的所述分量的所述矢量，則將包括顯示所述實質(zhì)上平坦的譜包絡(luò)的所述聲學(xué)參數(shù)矢量的所述分量的所述矢量輸出作為在所述當前幀中選擇的所述矢量。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的編碼方法，所述多階段的所述代碼本的至少一個所述階段的代碼本包括多個分離矢量代碼本，用于分開地存儲其中將代碼矢量的維數(shù)分割為多個的多個分離矢量；以及集成部件，用于集成從所述多個分離矢量代碼本輸出的所述分離矢量，從而將其輸出為所述相應(yīng)階段的所述代碼本的輸出矢量。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3的編碼方法，包括顯示所述實質(zhì)上平坦的譜包絡(luò)的所述聲學(xué)參數(shù)矢量的所述分量的所述矢量，是從相當于所述線性預(yù)測系數(shù)的所述參數(shù)矢量減去相當于預(yù)先得到的整體語音信號中所述線性預(yù)測系數(shù)的參數(shù)的平均矢量產(chǎn)生的矢量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的編碼方法，所述矢量代碼本包括每個存儲多個代碼矢量的多階段的代碼本，和對第二階段和該第二階段后的各階段的所述各代碼本分別提供的比例系數(shù)代碼本，每個所述比例系數(shù)代碼本存儲根據(jù)第一階段的代碼本的各代碼矢量、預(yù)先確定的各比例系數(shù)，所述多階段的所述代碼本的所述一個階段的一個代碼本存儲包括顯示所述實質(zhì)上平坦的譜的所述聲學(xué)參數(shù)矢量的所述分量的所述矢量作為所述存儲的矢量之一，所述剩余階段的每個其它代碼本存儲零矢量，其中所述步驟(b)包括步驟從所述第二階段及其后階段的所述比例代碼本讀出與所述第一階段選擇的代碼矢量一致的比例系數(shù)，并且將在所述第一階段選擇的所述代碼矢量乘以每個所述選擇的代碼矢量，從而輸出相乘結(jié)果作為所述各階段的矢量；以及將所述各階段的所述輸出矢量加在所述第一階段的所述矢量上，從而輸出相加結(jié)果作為來自所述矢量代碼本的代碼矢量。
7.根據(jù)權(quán)利要求2、3和5中的任何一個的編碼方法，所述步驟(b)和(c)共同包括步驟首先搜索預(yù)定數(shù)量的代碼矢量以使由于從所述一個階段的所述代碼本選擇的所述代碼矢量而產(chǎn)生的失真最小，隨后找出對于所述預(yù)定數(shù)量的所述代碼矢量和每個從所述剩余階段的代碼本逐個選擇出的各代碼矢量之間的所有組合的所述失真，從而確定其中所述失真成為最小的組合的代碼矢量。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的編碼方法，所述多階段的所述代碼本中的所述第二階段及其后階段的至少一個階段的代碼本包括存儲多個分離矢量的分離矢量代碼本，在所述分離矢量中，所述代碼矢量的維數(shù)被分割為多個，對應(yīng)所述至少一個階段的所述代碼本的所述比例系數(shù)代碼本包括用于對所述多個分離矢量代碼本提供的所述各分離矢量的多個比例系數(shù)代碼本，和用于各分離矢量的各比例系數(shù)，其中，用于所述各分離矢量的所述各比例系數(shù)代碼本的每個代碼矢量對于所述第一階段的所述代碼本的每個所述代碼矢量預(yù)先求得，其中所述步驟(b)包括步驟讀出用于與在所述第一階段的所述代碼本選擇的所述矢量的所述索引一致的分離矢量的比例系數(shù)，，并且將所述讀出的比例系數(shù)分別乘以從所述至少一個階段的所述多個分離矢量代碼本分別選擇的各分離矢量；以及集成通過所述相乘得到的各分離矢量，從而輸出各集成結(jié)果作為所述各階段的所述各代碼本的輸出矢量。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的編碼方法，所述矢量代碼本包括多個分離矢量代碼本，其中所述代碼矢量的維數(shù)被分割為多個，以及集成部件，用于集成從所述各分離矢量代碼本輸出的各分離矢量，從而輸出結(jié)果作為一個代碼矢量，包括顯示所述實質(zhì)上平坦的譜包絡(luò)的所述聲學(xué)參數(shù)矢量的所述分量的所述矢量作為分離矢量被分開存儲在所述多個分離矢量代碼本的每個中。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的編碼方法，包括顯示所述實質(zhì)上平坦的譜包絡(luò)的所述聲學(xué)參數(shù)矢量的所述分量的所述矢量，是通過從表示所述線性預(yù)測系數(shù)的所述聲學(xué)參數(shù)矢量中減去所述平均矢量產(chǎn)生的矢量，并且所述步驟(b)包括步驟將所述加權(quán)矢量加到相當于在預(yù)先求得的所述聲信號的整體中的所述線性預(yù)測系數(shù)的參數(shù)的平均矢量，從而產(chǎn)生包括所述加權(quán)矢量的所述分量的所述矢量。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的編碼方法，相當于所述線性預(yù)測系數(shù)的所述參數(shù)構(gòu)成LSP參數(shù)。
12.一種聲學(xué)參數(shù)解碼方法，包括(a)步驟，用于輸出對應(yīng)由來自矢量代碼本和系數(shù)代碼本的為每一幀輸入的代碼和一組權(quán)重系數(shù)表示的索引的代碼矢量，所述矢量代碼本存儲與表示所述代碼矢量的索引一致的相當于顯示聲信號的譜包絡(luò)特性的線性預(yù)測系數(shù)的聲學(xué)參數(shù)的多個代碼矢量，所述系數(shù)代碼本存儲一或多組與表示所述各組的索引一致的權(quán)重系數(shù)；以及(b)步驟，用于將在最近的過去的至少一幀中從所述矢量代碼本輸出的代碼矢量和當前幀中從所述矢量代碼本輸出的代碼矢量分別乘以所述輸出的所述權(quán)重系數(shù)組，并且將相乘的各結(jié)果加起來以產(chǎn)生加權(quán)矢量，其中將包括所述加權(quán)矢量的分量的矢量輸出作為該當前幀的解碼量化矢量；其中所述矢量代碼本包括具有聲學(xué)參數(shù)矢量的分量的矢量作為存儲在其中的所述代碼矢量之一，該聲學(xué)參數(shù)矢量顯示實質(zhì)上平坦的譜包絡(luò)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的解碼方法，所述矢量代碼本包括多階段的代碼本，其每個存儲多個與表示所述各矢量的索引一致的矢量，多階段的所述代碼本的一個階段的一個代碼本存儲包括顯示所述實質(zhì)上平坦的譜包絡(luò)的所述聲學(xué)參數(shù)矢量的所述分量的所述矢量，所述其它階段的各代碼本存儲各零矢量作為所述矢量之一，并且所述步驟(b)包括步驟分別輸出由表示為來自所述多階段的所述各代碼本的所述輸入代碼的所述索引指定的各矢量，其中將所述各輸出矢量相加，并將相加結(jié)果輸出作為所述當前幀中的代碼矢量。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的解碼方法，所述矢量代碼本包括多階段的代碼本，其每個存儲多個與表示所述各矢量的索引一致的矢量，多階段的所述代碼本的一個階段的一個代碼本存儲包括顯示所述實質(zhì)上平坦的譜包絡(luò)的所述聲學(xué)參數(shù)矢量的所述分量的所述矢量作為所述矢量之一，所述步驟(b)包括步驟當從所述多階段的所述代碼本的所述一個階段的所述代碼本選擇不同于包括顯示所述實質(zhì)上平坦的譜包絡(luò)的所述聲學(xué)參數(shù)矢量的所述分量的所述矢量的代碼矢量時，分別從所述多階段的所述代碼本選擇矢量，以及將所述選擇的矢量加在一起，從而輸出相加結(jié)果作為在所述當前幀中選擇的所述代碼矢量，其中如果從所述一個階段的所述代碼本選擇包括顯示所述實質(zhì)上平坦的譜包絡(luò)的所述聲學(xué)參數(shù)矢量的所述分量的所述矢量，將包括顯示所述實質(zhì)上平坦的譜包絡(luò)的所述聲學(xué)參數(shù)矢量的所述分量的所述矢量輸出作為所述當前幀的所述矢量。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14的解碼方法，所述多階段的所述代碼本的至少一個所述階段的代碼本包括多個分離矢量代碼本，用于分開地存儲其中將代碼矢量的維數(shù)分割為多個的多個分離矢量；以及集成部件，用于集成從所述多個分離矢量代碼本輸出的所述分離矢量，從而將其輸出為所述相應(yīng)階段的所述代碼本的輸出矢量。
16.根據(jù)權(quán)利要求13或14的解碼方法，包括相當于所述線性預(yù)測系數(shù)的所述參數(shù)矢量的所述分量的所述矢量，是從相當于所述線性預(yù)測系數(shù)的所述參數(shù)矢量減去相當于預(yù)先得到的整體語音信號中所述線性預(yù)測系數(shù)的參數(shù)的平均矢量而產(chǎn)生的矢量。
17.根據(jù)權(quán)利要求12的解碼方法，所述矢量代碼本包括每個存儲多個代碼矢量的多階段的代碼本，和對第二階段和該第二階段后的各階段的所述各代碼本分別提供的比例系數(shù)代碼本，每個所述比例系數(shù)代碼本存儲與第一階段的代碼本的各代碼矢量一致的預(yù)先確定的各比例系數(shù)，所述多階段的所述代碼本的所述一個階段的一個代碼本存儲包括顯示所述實質(zhì)上平坦的譜的所述聲學(xué)參數(shù)矢量的所述分量的所述矢量作為所述存儲的矢量之一，所述剩余階段的每個其它代碼本存儲零矢量，其中所述步驟(b)包括步驟從所述第二階段及其后階段的所述比例代碼本讀出與所述第一階段選擇的代碼矢量一致的比例系數(shù)，并且將在所述第一階段選擇的所述代碼矢量乘以每個所述選擇的代碼矢量，從而輸出相乘結(jié)果作為所述各階段的矢量；以及將所述各階段的所述輸出矢量加在所述第一階段的所述矢量上，從而輸出相加結(jié)果作為來自所述矢量代碼本的代碼矢量。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的解碼方法，所述多階段的所述代碼本中的所述第二階段及其后階段的至少一個階段的代碼本包括分開存儲多個分離矢量的分離矢量代碼本，在所述分離矢量中，所述代碼矢量的維數(shù)被分割為多個，對應(yīng)所述至少一個階段的所述代碼本的所述比例系數(shù)代碼本包括用于對所述多個分離矢量代碼本提供所述各分離矢量的多個比例系數(shù)代碼本，用于分離矢量的所述比例系數(shù)代碼本存儲多個與所述第一階段的所述代碼本的所述各代碼矢量一致的用于分離矢量的比例系數(shù)，其中所述步驟(b)包括步驟讀出用于分離矢量的與所述第一階段的所述代碼本選擇的所述矢量的所述索引一致的比例系數(shù)，并且將所述讀出的比例系數(shù)分別乘以從所述至少一個階段的所述多個分離矢量代碼本分別選擇的各分離矢量，以及集成通過所述相乘得到的各分離矢量，從而輸出各集成結(jié)果作為所述各階段的所述各代碼本的各輸出矢量。
19.根據(jù)權(quán)利要求12的解碼方法，所述矢量代碼本包括其中所述代碼矢量的維數(shù)被分割為多個的多個分離矢量代碼本，以及集成部件，用于集成從所述各分離矢量代碼本輸出的各分離矢量，從而輸出結(jié)果作為一個代碼矢量，包括顯示所述實質(zhì)上平坦的譜包絡(luò)的所述聲學(xué)參數(shù)矢量的所述分量的所述矢量被分割為分離矢量，以分開存儲在所述多個分離矢量代碼本的每個中作為分離矢量。
20.根據(jù)權(quán)利要求12的解碼方法，包括顯示所述實質(zhì)上平坦的譜包絡(luò)的所述聲學(xué)參數(shù)矢量的所述分量的所述矢量，是通過從表示所述線性預(yù)測系數(shù)的所述聲學(xué)參數(shù)矢量中減去所述平均矢量而預(yù)先產(chǎn)生的，并且所述步驟(b)包括步驟將所述加權(quán)矢量與相當于在預(yù)先求得的所述聲信號的整體中的所述線性預(yù)測系數(shù)的參數(shù)的平均矢量加到一起，從而產(chǎn)生包括所述加權(quán)矢量的所述分量的所述矢量。
21.根據(jù)權(quán)利要求12的解碼方法，其中相當于所述線性預(yù)測系數(shù)的所述參數(shù)構(gòu)成LSP參數(shù)。
22.一種聲學(xué)參數(shù)編碼設(shè)備，包括參數(shù)計算裝置，用于對每一幀分析輸入聲信號，并計算相當于線性預(yù)測系數(shù)的聲學(xué)參數(shù)，所述線性預(yù)測系數(shù)顯示所述聲信號的譜包絡(luò)特性；矢量代碼本，用于存儲多個與表示所述各矢量的索引一致的代碼矢量；系數(shù)代碼本，用于存儲一或多組與表示所述各系數(shù)的索引一致的權(quán)重系數(shù)；量化參數(shù)生成裝置，用于將從所述矢量代碼本輸出的關(guān)于當前幀的代碼矢量和在最近的過去的至少一幀中輸出的代碼矢量分別乘以從所述系數(shù)代碼本選擇的所述組的所述權(quán)重系數(shù)，所述量化參數(shù)生成裝置將各結(jié)果加在一起，從而產(chǎn)生加權(quán)矢量，所述量化參數(shù)生成裝置輸出包括所述產(chǎn)生的加權(quán)矢量的分量的矢量作為關(guān)于該當前幀的所述聲學(xué)參數(shù)的侯選量化聲學(xué)參數(shù)；失真計算部件，用于計算關(guān)于在所述參數(shù)計算裝置計算的所述聲學(xué)參數(shù)的所述量化聲學(xué)參數(shù)的失真；以及代碼本搜索控制部件，用于通過使用所述失真變小的規(guī)范、確定所述矢量代碼本的所述代碼矢量和所述系數(shù)代碼本的所述組的所述權(quán)重系數(shù)，所述代碼本搜索控制部件輸出分別表示所述確定的代碼矢量和所述組的所述權(quán)重系數(shù)的各索引作為所述聲學(xué)參數(shù)的各代碼；其中所述矢量代碼本包括具有顯示實質(zhì)上平坦的譜包絡(luò)的聲學(xué)參數(shù)矢量的分量的矢量。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的編碼設(shè)備，所述矢量代碼本包括多階段的代碼本，其每個存儲多個與表示所述各矢量的索引一致的矢量；和加法器，用于將從所述多階段的所述代碼本輸出的所述各矢量相加，從而輸出所述代碼矢量，所述多階段的所述代碼本的一個階段的一個代碼本存儲包括顯示所述實質(zhì)上平坦的譜包絡(luò)的所述聲學(xué)參數(shù)矢量的所述分量的所述矢量，而所述其它階段的其它代碼本存儲零矢量作為所述代碼矢量之一。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的編碼設(shè)備，所述多階段的所述代碼本中的至少一個階段的所述代碼本包括多個分離矢量代碼本，用于分開地存儲與表示所述各分離矢量的所述索引一致的在其中將所述代碼矢量的維數(shù)分割為多個的多個分離矢量，以及集成部件，用于集成從所述多個所述分離矢量代碼本輸出的所述各分離矢量，從而作為所述階段的所述代碼本的輸出矢量輸出結(jié)果。
25.根據(jù)權(quán)利要求22的編碼設(shè)備，所述矢量代碼本包括多階段的代碼本，每個存儲多個與表示所述各矢量的索引一致的代碼矢量；在所述第二階段及其后階段的各代碼本提供的比例系數(shù)代碼本，存儲通過對應(yīng)所述第一階段的所述代碼本的所述各代碼矢量而預(yù)先確定的與表示所述各系數(shù)的索引一致的各比例系數(shù)；乘法裝置，用于從關(guān)于所述第二及其后階段的所述代碼本的所述比例代碼本讀出對應(yīng)比例系數(shù)，所述乘法裝置將在所述第一階段選擇的所述代碼矢量乘以從所述第二及其后階段的所述各代碼本分別選擇的所述代碼矢量，從而輸出各相乘結(jié)果作為所述各階段的各矢量；以及加法器，用于將從所述乘法裝置輸出的所述各階段的各矢量加在所述第一階段的所述矢量上，所述加法器輸出相加結(jié)果作為來自所述矢量代碼本的所述代碼矢量；其中所述多階段的所述代碼本的一個階段的一個代碼本存儲包括顯示所述實質(zhì)上平坦的譜包絡(luò)的所述聲學(xué)參數(shù)矢量的所述分量的所述矢量，所述剩余階段的代碼本存儲零矢量。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的編碼設(shè)備，所述多階段的所述代碼本中的所述第二及其后階段的至少一個階段的代碼本包括分開存儲多個分離矢量的多個分離矢量代碼本，在所述分離矢量中，所述代碼矢量的維數(shù)被分割為多個，其中對應(yīng)所述至少一個階段的所述代碼本的所述比例系數(shù)代碼本包括用于分離矢量的多個比例系數(shù)代碼本，存儲多個與所述第一階段的所述各代碼矢量一致的用于分離矢量的比例系數(shù)，提供多個該分離矢量以對應(yīng)所述多個所述分離矢量代碼本；乘法裝置，用于通過從用于分離矢量的所述各比例系數(shù)代碼本讀出所述比例系數(shù)，將從所述至少一個階段的所述多個分離矢量代碼本分別輸出的各分離矢量分別乘以用于分離矢量的所述比例系數(shù)，所述比例系數(shù)對應(yīng)在所述第一階段的所述代碼本選擇的所述矢量的所述索引；以及集成部件，用于集成各相乘結(jié)果，從而輸出結(jié)果作為所述對應(yīng)階段的所述代碼本的輸出矢量。
27.根據(jù)權(quán)利要求22的編碼設(shè)備，所述矢量代碼本包括多個分離矢量代碼本，用于分開存儲其中所述代碼矢量的維數(shù)被分割為多個的多個分離矢量，和集成部件，用于集成從所述各分離矢量代碼本輸出的各分離矢量，并輸出結(jié)果作為一個代碼矢量；以及包括顯示所述實質(zhì)上平坦的譜包絡(luò)的所述聲學(xué)參數(shù)矢量的所述分量的所述矢量被分割為分離矢量，以逐個存儲為在所述多個所述分離矢量代碼本中的所述各分離矢量。
28.一種聲學(xué)參數(shù)解碼設(shè)備，包括矢量代碼本，用于存儲與表示所述各矢量的索引一致的相當于線性預(yù)測系數(shù)的聲學(xué)參數(shù)的多個代碼矢量，所述線性預(yù)測系數(shù)顯示聲信號的譜包絡(luò)特性，系數(shù)代碼本，用于存儲一或多組與表示所述各權(quán)重系數(shù)的索引一致的權(quán)重系數(shù)，以及量化參數(shù)生成裝置，用于從所述矢量代碼本輸出與顯示為每一幀輸入的代碼的索引一致的一個代碼矢量，從而從所述系數(shù)代碼本輸出一組權(quán)重系數(shù)，所述量化參數(shù)生成裝置將在當前幀中輸出的所述代碼矢量和在所述最近的過去的至少一幀中輸出的代碼矢量分別乘以在所述當前幀中輸出的所述組的所述權(quán)重系數(shù)，所述量化參數(shù)生成裝置將各相乘結(jié)果加在一起，從而產(chǎn)生加權(quán)矢量，所述量化參數(shù)生成裝置輸出包括所述產(chǎn)生的加權(quán)矢量的分量的矢量作為所述當前幀的解碼的量化聲學(xué)參數(shù)；其中所述矢量代碼本存儲包括顯示實質(zhì)上平坦的譜包絡(luò)的聲學(xué)參數(shù)的分量的矢量作為所述代碼矢量之一。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的解碼設(shè)備，所述矢量代碼本包括多階段的代碼本，其每個存儲多個與表示所述多個矢量的索引一致的矢量；和加法器，用于將從所述多階段的所述代碼本輸出的所述各矢量相加，從而輸出代碼矢量，和所述多階段的所述代碼本的一個階段的一個代碼本存儲包括顯示所述實質(zhì)上平坦的譜包絡(luò)的所述聲學(xué)參數(shù)矢量的所述分量的所述矢量作為所述矢量之一，而其它各階段的各代碼本存儲零矢量作為所述代碼矢量之一。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的解碼設(shè)備，所述多階段的所述代碼本中的至少一個階段的所述代碼本包括多個分離矢量代碼本，用于分開地存儲在其中將所述代碼矢量的維數(shù)分割為多個的多個分離矢量，以及集成部件，用于集成從所述多個分離矢量代碼本輸出的各分離矢量，從而作為對應(yīng)階段的代碼本的輸出矢量輸出結(jié)果。
31.根據(jù)權(quán)利要求28的解碼設(shè)備，所述矢量代碼本包括多階段的代碼本，每個存儲多個與表示所述各代碼矢量的索引一致的代碼矢量；對第二及其后階段的各代碼本提供的比例代碼本，存儲通過第一階段的所述代碼本的各代碼矢量而預(yù)先確定與表示所述各比例系數(shù)的索引一致的各比例系數(shù)；乘法裝置，用于從關(guān)于所述第二及其后階段的所述代碼本的所述比例代碼本讀出對應(yīng)比例系數(shù)以對應(yīng)在所述第一階段選擇的所述代碼矢量，所述乘法裝置將從所述第二及其后階段的所述各代碼本分別選擇的所述各代碼矢量乘以所述讀出的比例系數(shù)，從而輸出各相乘結(jié)果作為所述各階段的各矢量；和加法器，用于將從所述乘法裝置輸出的所述各階段的所述各輸出矢量加在所述第一階段的所述矢量上，從而輸出相加結(jié)果作為來自所述矢量代碼本的代碼矢量；其中所述多階段的所述代碼本中的一個階段的一個代碼本存儲包括顯示所述實質(zhì)上平坦的譜包絡(luò)的所述聲學(xué)參數(shù)矢量的所述分量的所述矢量，而所述剩余階段的各代碼本存儲零矢量。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的解碼設(shè)備，所述多階段的所述代碼本中的所述第二及其后階段的至少一個階段的代碼本包括分開存儲多個分離矢量的多個分離代碼本，在所述分離矢量中，所述代碼矢量的維數(shù)被分割為多個，以及對應(yīng)所述至少一個階段的所述代碼本的所述比例系數(shù)代碼本包括用于分離矢量的多個比例系數(shù)代碼本，存儲多個用于分離矢量的比例系數(shù)以分別對應(yīng)所述第一階段中的各代碼矢量，提供多個該分離矢量以對應(yīng)所述多個分離矢量代碼本；乘法裝置，用于從用于所述分離矢量的所述各比例系數(shù)代碼本讀出對應(yīng)在所述第一階段的所述代碼本選擇的所述矢量的索引的分離矢量的各比例系數(shù)，所述乘法裝置將從所述至少一個階段的所述多個分離矢量代碼本分別輸出的各分離矢量分別乘以用于分離矢量的所述各比例系數(shù)；以及集成部件，用于集成各相乘結(jié)果，并輸出結(jié)果作為對應(yīng)階段的代碼本的輸出矢量。
33.根據(jù)權(quán)利要求28的解碼設(shè)備，所述矢量代碼本包括多個分離矢量代碼本，用于分開存儲其中代碼矢量的維數(shù)被分割為多個的多個分離矢量，和集成部件，用于集成從所述各分離矢量代碼本輸出的各分離矢量，從而輸出結(jié)果為一個代碼矢量，其中包括顯示所述實質(zhì)上平坦的譜包絡(luò)的所述聲學(xué)參數(shù)矢量的所述分量的所述矢量被分割為分離矢量，每個分離矢量分開存儲在所述多個矢量代碼本的每個中。
34.一種用于編碼輸入聲信號的聲信號編碼設(shè)備，包括用于通過使用根據(jù)權(quán)利要求1的聲學(xué)參數(shù)編碼方法，對輸入聲信號的譜特性進行編碼的裝置；自適應(yīng)代碼本，用于在其中保持顯示所述輸入聲信號的各周期分量的各自適應(yīng)代碼矢量；固定代碼本，用于在其中存儲多個固定矢量；過濾裝置，用于輸入根據(jù)來自所述自適應(yīng)代碼本的所述自適應(yīng)代碼矢量和來自所述固定代碼本的所述固定矢量產(chǎn)生的聲源矢量作為激勵信號，所述過濾裝置通過使用基于所述量化聲學(xué)參數(shù)的過濾系數(shù)，合成合成的聲信號；以及用于確定從所述固定代碼本和所述自適應(yīng)代碼本分別選擇的自適應(yīng)代碼矢量和固定代碼矢量的裝置，使得所述合成的聲信號對所述輸入聲信號的失真變小，所述裝置輸出自適應(yīng)代碼和固定代碼分別對應(yīng)于所述確定的自適應(yīng)代碼矢量和所述固定矢量。
35.一種用于解碼輸入代碼和輸出聲信號的聲信號解碼設(shè)備，包括用于通過使用根據(jù)權(quán)利要求12的聲學(xué)參數(shù)解碼方法，從輸入代碼解碼聲學(xué)參數(shù)的裝置，所述聲學(xué)參數(shù)相當于顯示譜包絡(luò)特性的線性預(yù)測系數(shù)；固定代碼本，用于在其中存儲多個固定矢量；自適應(yīng)代碼本，用于在其中保持顯示合成聲信號的各周期分量的各自適應(yīng)代碼矢量；用于通過輸入的自適應(yīng)代碼和輸入的固定代碼，從所述固定代碼本取出對應(yīng)固定矢量和從所述自適應(yīng)代碼本取出對應(yīng)自適應(yīng)代碼矢量的裝置，所述裝置合成所述各矢量并產(chǎn)生激勵矢量；以及過濾裝置，用于根據(jù)所述聲學(xué)參數(shù)設(shè)置過濾系數(shù)并通過所述激勵矢量再現(xiàn)聲信號。
36.一種用于編碼輸入聲信號的聲信號編碼方法，包括(A)步驟，用于通過使用根據(jù)權(quán)利要求1的聲學(xué)參數(shù)編碼方法，對輸入聲信號的譜特性進行編碼；(B)步驟，用于使用根據(jù)來自自適應(yīng)代碼本的自適應(yīng)代碼矢量和來自固定代碼本的固定矢量產(chǎn)生的聲源矢量作為激勵信號，通過基于所述量化聲學(xué)參數(shù)的過濾系數(shù)，執(zhí)行合成過濾處理，從而產(chǎn)生合成聲信號，所述自適應(yīng)代碼本用于在其中保持顯示輸入聲信號的各周期分量的各自適應(yīng)代碼矢量，所述固定代碼本用于在其中存儲多個固定矢量；以及(C)步驟，用于確定從所述固定代碼本和所述自適應(yīng)代碼本選擇的自適應(yīng)代碼矢量和固定矢量，使得所述合成的聲信號對所述輸入聲信號的失真變小，并且輸出自適應(yīng)代碼和固定代碼分別對應(yīng)所述確定的自適應(yīng)代碼矢量和所述固定矢量。
37.一種用于解碼各輸入代碼和輸出聲信號的聲信號解碼方法，包括(A)步驟，用于通過使用根據(jù)權(quán)利要求12的聲學(xué)參數(shù)解碼方法，從各輸入代碼解碼相當于顯示譜包絡(luò)特性的線性預(yù)測系數(shù)的聲學(xué)參數(shù)；(B)步驟，用于通過所述各輸入代碼中的自適應(yīng)代碼和固定代碼，從自適應(yīng)代碼本取出對應(yīng)自適應(yīng)代碼矢量，從固定代碼本取出對應(yīng)固定矢量，并合成所述自適應(yīng)代碼矢量和所述固定矢量，從而產(chǎn)生激勵矢量，所述自適應(yīng)代碼本用于在其中保持顯示輸入聲信號的各周期分量的各自適應(yīng)代碼矢量，所述固定代碼本用于在其中存儲多個固定矢量；以及(C)步驟，用于通過使用根據(jù)所述聲學(xué)參數(shù)的過濾系數(shù)執(zhí)行所述激勵矢量的合成過濾處理，并再現(xiàn)合成的聲信號。
38.一種程序，用于由計算機執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至11的任何一個的聲學(xué)參數(shù)編碼方法。
39.一種程序，用于由計算機執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求12至21的任何一個所述的聲學(xué)參數(shù)解碼方法。
40.一種聲信號發(fā)送設(shè)備，包括聲學(xué)輸入設(shè)備，用于將聲信號轉(zhuǎn)換為電信號；A/D轉(zhuǎn)換器，用于將從所述聲學(xué)輸入設(shè)備輸出的所述信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；根據(jù)權(quán)利要求34的聲信號解碼設(shè)備，用于解碼從所述加轉(zhuǎn)換器輸出的所述數(shù)字信號；RF調(diào)制器，用于對從所述聲信號編碼設(shè)備輸出的編碼的信息進行調(diào)制處理等；以及發(fā)送天線，用于將從所述RF調(diào)制器輸出的所述信號轉(zhuǎn)換為無線電波并將其發(fā)送。
41.一種聲信號接收設(shè)備，包括接收天線，用于接收接收無線電波；RF解調(diào)器，用于對由所述接收天線接收的所述信號進行解調(diào)處理；根據(jù)權(quán)利要求35的聲信號解碼設(shè)備，用于對通過所述RF解調(diào)器得到的信息進行解碼處理；D/A轉(zhuǎn)換器，用于轉(zhuǎn)換由所述聲信號解碼設(shè)備解碼的數(shù)字聲信號；以及聲信號輸出設(shè)備，用于將由所述D/A轉(zhuǎn)換器輸出的電信號轉(zhuǎn)換為聲信號。
全文摘要
在編碼和解碼聲學(xué)參數(shù)中，通過將在過去幀中輸出的代碼矢量和在當前幀中選擇的代碼矢量分別乘以從系數(shù)代碼本選擇的各權(quán)重系數(shù)并將所述乘積彼此相加而產(chǎn)生加權(quán)矢量。
文檔編號G10L19/012GK1486486SQ01821829
公開日2004年3月31日 申請日期2001年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月27日
發(fā)明者間野一則, 佑介, 日和崎佑介, 幸, 江原宏幸, 安永和敏, 敏 申請人:日本電信電話株式會社, 松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社