專利名稱：可伸縮性解碼裝置及增強(qiáng)層丟失的隱藏方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在增強(qiáng)層丟失時(shí)進(jìn)行隱藏處理的可伸縮性解碼裝置及該裝置使用的增強(qiáng)層丟失的隱藏方法。
背景技術(shù)：
在以因特網(wǎng)通信為代表的分組通信中，由于在傳輸路徑上會(huì)發(fā)生分組丟失，因而期待一種稱為可伸縮性編碼的功能，即在丟失一部分傳輸信息的情況下，也能夠根據(jù)剩余的信息進(jìn)行解碼處理。有兩種類型的可伸縮性編碼，一種是不改變帶寬而只讓編碼對(duì)象的比特率具有伸縮性執(zhí)行編碼，另一種是讓編碼對(duì)象的信號(hào)的帶寬(頻率軸方向)具有伸縮性執(zhí)行編碼(例如，參照非專利文獻(xiàn)1)。特別是，將后者的讓帶寬具有伸縮性來進(jìn)行編碼的方式稱作帶寬可伸縮性編碼。
以往的語音通信中使用的是電話帶寬(300Hz-3.4khZ)的窄帶通信，近年來，對(duì)寬帶(50Hz-7KHz)信號(hào)進(jìn)行編碼的方式等也被標(biāo)準(zhǔn)化(例如，參考非專利文獻(xiàn)2)，期待將來能用于高質(zhì)量的語音通信。
另一方面，隨著今后網(wǎng)絡(luò)的完全I(xiàn)P化，可以預(yù)計(jì)到在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)會(huì)混雜有使用電話帶寬的語音信號(hào)的終端、及使用寬帶語音信號(hào)的終端。另外，類似現(xiàn)在的電話會(huì)議服務(wù)的多方通信也預(yù)計(jì)會(huì)普及?？紤]到上述這些情況，以一種編碼方式，能夠?qū)﹄娫拵挼恼Z音信號(hào)及寬帶的語音信號(hào)兩者進(jìn)行編碼和解碼的可伸縮性編碼方式將會(huì)是非常有效的。
至今，也公開過一些不限于語音信號(hào)，還針對(duì)寬帶音頻信號(hào)的可伸縮性編碼方式(例如，參考專利文獻(xiàn)1、2)。這些可伸縮性編碼方式，分層的對(duì)編碼對(duì)象的音頻信號(hào)進(jìn)行編碼，因此，利用諸如DiffServ(DifferentiatedSevevces)網(wǎng)絡(luò)中的優(yōu)先控制，優(yōu)先地傳輸基本(基礎(chǔ)層)的信息。接著，根據(jù)傳輸路徑的狀況，以層級(jí)的降序丟棄增強(qiáng)層的信息。這樣，可以降低在通信網(wǎng)絡(luò)中基本信息被丟棄的概率，從而即使由于分組損失而丟失一部分編碼信息也能夠防止通話質(zhì)量的下降。
另一方面，在由于傳輸路徑中編碼信息的丟失而解碼器無法接收到編碼信息的情況下，一般來說進(jìn)行數(shù)據(jù)丟失的隱藏(補(bǔ)償)處理。例如，專利文獻(xiàn)3中公開了一種ITU-T G.729的幀丟失的隱藏處理，正如專利文獻(xiàn)3中所公開的那樣，標(biāo)準(zhǔn)的丟棄幀的隱藏處理方式為使用過去已經(jīng)解碼的信息進(jìn)行外插。
專利文獻(xiàn)1日本專利公開公報(bào)特開平08-263096號(hào)專利文獻(xiàn)2日本專利公開公報(bào)特開2002-100994號(hào)專利文獻(xiàn)3日本專利公開公報(bào)特開平09-120297號(hào)非專利文獻(xiàn)1T.Nomura et al，“A Bitrate and Bandwidth ScalableCELP Coder，”IEEE Proc.ICASSP98，pp.341-344，1998非專利文獻(xiàn)23GPP標(biāo)準(zhǔn)、TS26.190發(fā)明內(nèi)容發(fā)明需要解決的問題但是，在被可伸縮性編碼的信號(hào)傳輸中，還沒有一種關(guān)于增強(qiáng)層的信號(hào)丟失時(shí)的解碼處理的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。
另外，在只丟失了增強(qiáng)層信號(hào)時(shí)，雖然也可以使用核心層的信息來進(jìn)行解碼處理，但是卻具有下列問題。即，在如上所述的比特率和頻率軸方向均具有可伸縮性的情況下，根據(jù)核心層信息生成的解碼信號(hào)為窄帶信號(hào)，而根據(jù)核心層和增強(qiáng)層兩者的信息生成的解擴(kuò)信號(hào)則為寬帶信號(hào)。因此，只使用核心層信息進(jìn)行解碼處理和使用包括增強(qiáng)層的信息進(jìn)行解碼處理之間就存在著解碼信號(hào)的頻率軸方向產(chǎn)生變化的問題。相關(guān)的情況下，若只使用核心層的編碼信息進(jìn)行解碼，雖然信號(hào)帶寬只會(huì)局部性的變窄，不會(huì)造成顯著的質(zhì)量下降，但是在增強(qiáng)層的丟失率較高，解碼信號(hào)的帶寬不斷在窄帶和寬帶之間轉(zhuǎn)換時(shí)，結(jié)果會(huì)產(chǎn)生主觀質(zhì)量上的不協(xié)調(diào)感或不悅感。
本發(fā)明的目的在于提供一種可伸縮性解碼裝置、及該裝置使用的擴(kuò)展幀丟失的隱藏方法，在帶寬可伸縮性編碼過程中，即使增強(qiáng)層的信號(hào)丟失，解碼信號(hào)的帶寬也不會(huì)不斷的轉(zhuǎn)換，因而不會(huì)產(chǎn)生主觀質(zhì)量上的不協(xié)調(diào)感或不悅感。
解決該問題的方案本發(fā)明的可伸縮性解碼裝置，通過由頻率軸方向上具有可伸縮性的核心層和增強(qiáng)層形成的編碼信息獲得寬帶解碼信號(hào)，所述可伸縮性解碼裝置包括核心層解碼單元，通過核心層的編碼信息獲得窄帶核心層解碼信號(hào)；轉(zhuǎn)換單元，將所述窄帶核心層解碼信號(hào)的頻帶寬轉(zhuǎn)換成寬帶，得到第一信號(hào)；補(bǔ)償單元，對(duì)于核心層存在而增強(qiáng)層丟失的編碼信息，根據(jù)過去已經(jīng)得到的解碼信號(hào)生成寬帶補(bǔ)償信號(hào)；消除單元，從所述寬帶補(bǔ)償信號(hào)中除掉相當(dāng)于核心層的頻率分量，得到第二信號(hào)；加法單元，將由所述轉(zhuǎn)換單元得到的第一信號(hào)和由所述消除單元得到的第二信號(hào)相加，得到寬帶解碼信號(hào)。
發(fā)明的有益效果根據(jù)本發(fā)明，在帶寬可伸縮性編碼過程中，即使增強(qiáng)層的信號(hào)丟失，解碼信號(hào)的帶寬也不會(huì)不斷的轉(zhuǎn)換，不會(huì)產(chǎn)生主觀質(zhì)量上的不協(xié)調(diào)感或不悅感。


圖1是示意實(shí)施例1涉及的可伸縮性解碼裝置的主要結(jié)構(gòu)的方框2是示意實(shí)施例1涉及的核心解碼器內(nèi)部的主要結(jié)構(gòu)的方框3是示意實(shí)施例1涉及的增強(qiáng)解碼器內(nèi)部的主要結(jié)構(gòu)的方框4是示意實(shí)施例1涉及的增強(qiáng)解碼器內(nèi)部的正常狀態(tài)下的信號(hào)流向的5是示意實(shí)施例1涉及的增強(qiáng)解碼器內(nèi)部的增強(qiáng)層丟失時(shí)信號(hào)流向的6是說明實(shí)施例1涉及的可伸縮性解碼裝置的解碼處理的概要的7是示意實(shí)施例1涉及的增強(qiáng)解碼器為基于MDCT型的上采樣處理單元的結(jié)構(gòu)的方框8是示意實(shí)施例2涉及的可伸縮性解碼裝置的的主要結(jié)構(gòu)的方框9是示意實(shí)施例1或2涉及的可伸縮性解碼裝置運(yùn)用在移動(dòng)通信系統(tǒng)上時(shí)，移動(dòng)站裝置及基站裝置的主要結(jié)構(gòu)的方框10是示意將實(shí)施例1和2組合時(shí)的可伸縮性解碼裝置的主要結(jié)構(gòu)的方框圖具體實(shí)施方式
下面針對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例，參照附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。在此，以讓帶寬具有可伸縮性，分層的對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行編碼和解碼的狀況為例，即以編碼信息為頻率軸方向上具有可伸縮性的情況為例進(jìn)行說明。這種情況下，在核心層中對(duì)帶寬最窄的信號(hào)進(jìn)行編碼和解碼。
(實(shí)施例1)圖1是示意實(shí)施例1涉及的可伸縮性解碼裝置的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。本實(shí)施例涉及的可伸縮性解碼裝置包括用于基本碼分組的分組分解單元101，核心解碼器(基本解碼處理單元)102，上采樣(up-sampling)處理單元103，擴(kuò)展碼分組用分組分解單元104，增強(qiáng)解碼器(擴(kuò)展解碼處理單元)105，高通濾波器(HPF)106，切換開關(guān)(SW)107及加法器108。
本實(shí)施例涉及的可伸縮性解碼裝置的各單元進(jìn)行以下的操作。
用于基本碼分組的分組分解單元101從通過分組網(wǎng)N輸入進(jìn)來的帶有核心層編碼信息的基本碼分組中提取出核心層的編碼信息，將其輸出到核心解碼器102(S1)的同時(shí)，還將幀丟失信息C1輸出到核心解碼器102、增強(qiáng)解碼器105及切換開關(guān)107。在此，編碼信息為從發(fā)送端的編碼裝置(圖中未示出)輸出的編碼比特流，幀丟失信息C1為表示作為解碼對(duì)象的幀是否為丟失幀的信息。不過，在作為解碼對(duì)象的分組為丟失分組時(shí)，該分組中含有的所有幀為丟失幀。
核心解碼器102利用由分組分解單元101輸出的幀丟失信息C1和編碼信息S1，進(jìn)行核心層解碼處理，并輸出核心層的解碼信號(hào)(窄帶信號(hào))S3。核心層解碼處理的具體內(nèi)容，例如可以是基于CELP模型的解碼處理，也可以是基于波形編碼的解碼處理，還可以是使用MDCT等轉(zhuǎn)換編碼模型的解碼處理。另外，核心解碼器102，將在核心層的解碼處理中獲得的信息的一部分或全部(S4)輸出到增強(qiáng)解碼器105。輸出到增強(qiáng)解碼器105的信息用于增強(qiáng)層的解碼處理。再者，核心解碼器102，將在核心層解碼處理中得到的信號(hào)S6輸出到上采樣處理單元103。輸出到上采樣處理單元103的信號(hào)S6，可以是核心層的解碼信號(hào)本身，根據(jù)核心層的編碼模型也可以是一部分解碼參數(shù)(例如，頻譜參數(shù)或聲源參數(shù))。
上采樣處理單元103對(duì)于從核心解碼器102輸出的解碼信號(hào)或在解碼處理過程中得到的一部分解碼參數(shù)或解碼信號(hào)，進(jìn)行提高乃奎斯特頻率的處理。上采樣后的信號(hào)S7輸出到增強(qiáng)解碼器105。不過該上采樣處理并不局限于在時(shí)間軸上進(jìn)行，根據(jù)可伸縮性編碼的算法，也可以采用將上采樣處理后的信號(hào)輸出到增強(qiáng)聲源解碼器122，在擴(kuò)展聲源解碼時(shí)使用的構(gòu)成。
另一方面，用于擴(kuò)展碼分組的分組分解單元104，根據(jù)通過分組網(wǎng)輸入進(jìn)來的含有增強(qiáng)層的編碼信息的擴(kuò)展碼分組中提取出增強(qiáng)層的編碼信息，將其(S2)輸出到增強(qiáng)解碼器105的同時(shí)，將幀丟失信息C2輸出到增強(qiáng)解碼器105和切換開關(guān)107。
增強(qiáng)解碼器105利用分組分解單元104輸出的幀丟失信息C2和編碼信息S2、核心解碼器102輸出的核心層的解碼信號(hào)S3及核心層的編碼處理過程中得到的信息S4、上采樣處理單元103輸出的對(duì)核心層的解碼信號(hào)進(jìn)行上采樣后的信號(hào)S7，進(jìn)行增強(qiáng)層的解碼處理得到增強(qiáng)層的解碼信號(hào)(寬帶信號(hào))，并將解碼信號(hào)S8、S9分別輸出到HPF106及加法單元108。不過，輸出到加法單元108的信號(hào)S8與輸出到HPF106的信號(hào)S9可以不相同。例如，增強(qiáng)解碼器105可以將來自上采樣處理單元103的信號(hào)S7不加處理的直接輸出到加法單元108，也可以參考幀丟失信息C2有條件地切換。
HPF106，對(duì)由增強(qiáng)解碼器105輸入的解碼信號(hào)S9只讓其高頻分量(不含在核心層的窄帶解碼信號(hào)中的帶寬分量)通過，并輸出到切換開關(guān)107。
切換開關(guān)(SW)107對(duì)由HPF106輸入的信號(hào)是否輸出到加法單元108進(jìn)行ON/OFF切換。開關(guān)的ON/OFF切換參考幀丟失信息來進(jìn)行，所述幀丟失信息分別由用于基本碼分組的分組分解單元101和用于擴(kuò)展碼分組的分組分解單元104輸出。具體來說，核心層和增強(qiáng)層均沒有丟失時(shí)(正常幀)，將開關(guān)打開呈OFF狀態(tài)。另外，只有核心層為正常幀而增強(qiáng)層為丟失幀時(shí)，將開關(guān)關(guān)閉呈ON狀態(tài)。再者，核心層和增強(qiáng)層均為丟失幀時(shí)，將開關(guān)打開呈OFF狀態(tài)。
加法器108，將由增強(qiáng)解碼器105直接輸入的全帶寬的音頻信號(hào)與由增強(qiáng)解碼器105經(jīng)過HPF106輸入的高頻帶信號(hào)相加，并將相加后的結(jié)果作為寬帶信號(hào)輸出。
圖2是示意實(shí)施例1涉及的核心解碼器內(nèi)部的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。
該核心解碼器102包括參數(shù)解碼器111，基本線性預(yù)測(cè)系數(shù)(LPC)解碼器112，核心聲源解碼器113及合成濾波器114。
參數(shù)解碼器111將分組分解單元101輸出的核心層的編碼信息(比特流)S1，分離成LPC參數(shù)編碼數(shù)據(jù)(包括LSP碼等)、及聲源參數(shù)編碼數(shù)據(jù)(包括音調(diào)延遲(pitch-lag)碼、固定源碼本碼、增益碼)，將各個(gè)數(shù)據(jù)解碼成各種碼，并分別輸出到基本(層)LPC解碼器112和核心聲源解碼器113。
核心LPC解碼器112對(duì)參數(shù)解碼器111輸出的LPC參數(shù)的碼進(jìn)行解碼，將解碼LPC輸出到合成濾波器114及增強(qiáng)解碼器105。解碼處理的具體內(nèi)容為，例如將通過矢量量化編碼的LSP參數(shù)解碼后變成LPC參數(shù)。不過，用于基本碼分組的分組分解單元101輸出的幀丟失信息C1如果表示當(dāng)前幀為丟失幀的話，核心LPC解碼器112通過幀丟失補(bǔ)償處理來進(jìn)行LPC參數(shù)的隱藏處理，將由隱藏處理生成的LPC(補(bǔ)償信號(hào))作為LPC輸出。
核心聲源解碼器113對(duì)由參數(shù)解碼器111輸出的聲源參數(shù)的各種碼(音調(diào)延遲、固定碼本、增益碼本等碼)實(shí)施解碼處理，將解碼聲源信號(hào)(S6)輸出到合成濾波器114及上采樣處理單元103。另外，核心聲源解碼器113，將通過此解碼處理被解碼的一部分或全部的信息S3輸出到增強(qiáng)解碼器105。具體來說，音調(diào)延遲信息與脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)(固定碼本聲源信息)等從核心聲源解碼器113輸出到增強(qiáng)解碼器105。不過，由用于基本碼分組的分組分解單元101輸入的幀丟失信息C1如果示意當(dāng)前幀為丟失幀的話，核心聲源解碼器113就以幀丟失補(bǔ)償處理來進(jìn)行聲源參數(shù)的隱藏處理，并將通過隱藏處理生成的補(bǔ)償聲源信號(hào)作為解碼聲源信號(hào)輸出。
合成濾波器114用由核心聲源解碼器113輸出的解碼聲源信號(hào)來驅(qū)動(dòng)線性預(yù)測(cè)濾波器，并輸出窄帶信號(hào)S5，該線形預(yù)測(cè)濾波器由核心LPC解碼器112輸出的解碼LPC構(gòu)成。
圖3是示意實(shí)施例1涉及的增強(qiáng)解碼器內(nèi)部的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。
該增強(qiáng)解碼器105包括參數(shù)解碼單元121，增強(qiáng)聲源解碼器122，2個(gè)切換開關(guān)(123、126)，2個(gè)合成濾波器(124、128)，LPC轉(zhuǎn)換單元125，及增強(qiáng)LPC解碼器127。
參數(shù)解碼單元121將由分組分解單元104輸出的增強(qiáng)層的編碼信息S2分離成LPC參數(shù)編碼數(shù)據(jù)(包括LSP碼等)和聲源參數(shù)編碼數(shù)據(jù)(包括音調(diào)延遲碼、固定碼本索引碼、增益碼等)，解碼成各種參數(shù)碼，并分別輸出到增強(qiáng)LPC解碼器127及增強(qiáng)聲源解碼器122。
增強(qiáng)LPC解碼器127使用核心解碼器102內(nèi)的核心LPC解碼器112輸入的解碼基本LPC參數(shù)S4和參數(shù)解碼單元111輸入的增強(qiáng)層LPC參數(shù)碼，對(duì)用于再次合成寬帶信號(hào)的LPC參數(shù)進(jìn)行解碼，并輸出到2個(gè)合成濾波器(向合成濾波器124的輸出要經(jīng)由切換開關(guān)126)。具體使用的模型為，根據(jù)由核心LPC解碼器112輸入的解碼LSP(窄帶LSP)預(yù)測(cè)增強(qiáng)LSP(寬帶LSP)。這種情況下，增強(qiáng)LPC解碼器127進(jìn)行以下一系列的處理對(duì)根據(jù)窄帶LSP預(yù)測(cè)出的寬帶LSP的預(yù)測(cè)誤差進(jìn)行解碼處理(例如使用MA預(yù)測(cè)矢量量化等編碼的)，并將其加到根據(jù)窄帶LSP預(yù)測(cè)出的寬帶LSP上，進(jìn)行最終的寬帶LSP解碼，最后轉(zhuǎn)換成LPC。
另外，由用于擴(kuò)展碼分組的分組分解單元輸入的幀丟失信息如果示意當(dāng)前幀為丟失幀的話，增強(qiáng)LPC解碼器127就以幀丟失補(bǔ)償處理來進(jìn)行LPC參數(shù)隱藏處理，將通過隱藏處理生成的補(bǔ)償LPC作為解碼LPC輸出。不過也可以進(jìn)行其他方法的解碼處理。
LPC轉(zhuǎn)換單元125將窄帶LPC參數(shù)S4轉(zhuǎn)換成寬帶LPC參數(shù)。作為該上采樣方法的例子，對(duì)從窄帶LSP得到的LPC合成濾波器的脈沖響應(yīng)進(jìn)行上采樣，根據(jù)上采樣后的沖激響應(yīng)求自相關(guān)，將求出的自相關(guān)轉(zhuǎn)換成所希望次數(shù)的LSP等方法，不過并不局限于此。自相關(guān)系數(shù)Ri與LPC參數(shù)ai之間的轉(zhuǎn)換通過利用兩者之間的下式(式1)所示的關(guān)系得以實(shí)現(xiàn)。
(式1)轉(zhuǎn)換后的LPC參數(shù)通過切換開關(guān)126輸出到合成濾波器124。另外，圖中雖然未示出，在使用譬如用轉(zhuǎn)換后的LPC參數(shù)對(duì)擴(kuò)展LPC進(jìn)行解碼的編碼模型時(shí)，將轉(zhuǎn)換后的LPC也輸出到增強(qiáng)LPC解碼器127。
增強(qiáng)聲源解碼器122由參數(shù)解碼單元121輸入擴(kuò)展聲源參數(shù)的各種碼信息，且由核心聲源解碼器113輸入基本聲源參數(shù)的解碼信息、解碼基本聲源信號(hào)等的基本聲源解碼處理過程中得到的信息。增強(qiáng)聲源解碼器122進(jìn)行增強(qiáng)聲源(寬帶聲源)信號(hào)的解碼處理，并輸出到解碼信號(hào)合成濾波器124及合成濾波器128(向合成濾波器124的輸出經(jīng)由開關(guān)123來進(jìn)行)。
例如，增強(qiáng)聲源解碼器122進(jìn)行CELP方式的解碼處理時(shí)，該處理包括音調(diào)延遲的解碼處理，自適應(yīng)碼本分量的解碼處理，固定碼本分量的解碼處理，增益參數(shù)的解碼處理等。
音調(diào)延遲的解碼處理例如如下地進(jìn)行由于基于從核心聲源解碼器113輸出的音調(diào)延遲信息用于增強(qiáng)聲源的音調(diào)延遲被量化，所以增強(qiáng)聲源解碼器122若將采樣頻率擴(kuò)展為2倍的話，就將用于基本聲源的音調(diào)延遲變成2倍，以將聲源用音調(diào)延遲轉(zhuǎn)換成增強(qiáng)聲源用音調(diào)延遲，另一方面，對(duì)被差分量化的音調(diào)延遲(δ延遲)進(jìn)行解碼。接著，增強(qiáng)聲源解碼器122將被轉(zhuǎn)換成用于增強(qiáng)聲源的音調(diào)延遲與通過解碼得到的δ延遲的和，作為增強(qiáng)聲源用解碼音調(diào)延遲。
自適應(yīng)碼本分量的解碼處理中，增強(qiáng)聲源解碼器122例如使用根據(jù)增強(qiáng)聲源解碼器122的自適應(yīng)碼本、即過去由增強(qiáng)聲源解碼器122生成的聲源信號(hào)的緩存來生成自適應(yīng)碼本分量，并對(duì)其進(jìn)行解碼。
固定碼本分量的解碼處理中，增強(qiáng)聲源解碼器122例如將由核心聲源解碼器113輸入的轉(zhuǎn)換后的固定碼本的采樣率，作為增強(qiáng)聲源解碼處理中固定碼本的一個(gè)分量來使用。另外，增強(qiáng)聲源解碼器122，在擴(kuò)展音聲源碼本內(nèi)還另外具有一個(gè)固定碼本，通過解碼處理對(duì)追加的固定碼本分量進(jìn)行解碼。通過讓解碼后的自適應(yīng)碼本分量和固定碼本分量，分別乘以解碼后的增益參數(shù)并相加來得到解碼聲源信號(hào)。
不過，由用于擴(kuò)展編碼分組的分組分解輸入的幀丟失信息若示意當(dāng)前幀為丟失幀的話，增強(qiáng)聲源解碼器122就以幀丟失補(bǔ)償處理來進(jìn)行聲源參數(shù)的隱藏處理，并將通過隱藏處理生成的補(bǔ)償聲源信號(hào)作為解碼聲源信號(hào)輸出。
切換開關(guān)123是將上采樣處理單元103和增強(qiáng)聲源解碼器122的其中一方與合成濾波器124連接的切換開關(guān)，根據(jù)由用于基本碼分組的分組分解單元101輸入的幀丟失信息C1和由用于擴(kuò)展碼分組的分組分解單元104輸入的幀丟失信息C2來切換。具體來說，核心層為正常幀而增強(qiáng)層為丟失幀時(shí)，合成濾波器124的輸入端子與上采樣處理單元103的輸出端子連接，其他的情況下，合成濾波器124的輸入端子與增強(qiáng)聲源解碼器122的輸出端子連接。
切換開關(guān)126是將LPC轉(zhuǎn)換單元125和增強(qiáng)LPC解碼器127的其中一方與合成濾波器124的第二輸入端子連接的切換開關(guān)，根據(jù)由用于基本碼分組的分組分解單元101輸入的幀丟失信息C1和由用于擴(kuò)展碼分組的分組分解單元104輸入的幀丟失信息C2來切換。具體來說，核心層為正常幀而增強(qiáng)層為丟失幀時(shí)，合成濾波器124的第二輸入端子與LPC轉(zhuǎn)換單元125的輸出端子連接，其他的情況下，合成濾波器124的第二輸入端子與增強(qiáng)LPC解碼器127的輸出端子連接。
合成濾波器124由增強(qiáng)LPC解碼器127或LPC轉(zhuǎn)換單元125經(jīng)由開關(guān)126輸入濾波器系數(shù)，并利用這些輸入濾波器系數(shù)構(gòu)成合成濾波器。構(gòu)成的合成濾波器，由從增強(qiáng)聲源解碼器122或上采樣處理單元103經(jīng)過開關(guān)123輸入的聲源信號(hào)來驅(qū)動(dòng)，輸出信號(hào)S8輸出到加法器。另外，只要核心層的幀不丟失，合成濾波器124就持續(xù)生成沒有差錯(cuò)的信號(hào)。
合成濾波器128是由增強(qiáng)LPC解碼器127輸入的濾波器系數(shù)構(gòu)成的合成濾波器，并由增強(qiáng)聲源解碼器122輸入的解碼聲源信號(hào)來驅(qū)動(dòng)，將輸出信號(hào)S9輸出到高通濾波器106。合成濾波器128無論是否有幀丟失，一直生成寬帶的解碼信號(hào)。
HPF106切斷核心解碼器102的解碼信號(hào)帶寬的濾波器，合成濾波器128的輸入信號(hào)被輸入，只有高頻分量(由增強(qiáng)層擴(kuò)展的帶寬)通過，并輸出到開關(guān)107。高通濾波器最好具有線性相位特性，但并不限定于此。
切換開關(guān)107為對(duì)輸出到加法器的信號(hào)進(jìn)行ON/OFF切換的開關(guān)，根據(jù)由用于基本碼分組的分組分解單元輸入的幀丟失信息，和由用于擴(kuò)展碼分組的分組分解單元輸入的幀丟失信息進(jìn)行切換。具體來說，核心層為正常幀而增強(qiáng)層為丟失幀時(shí)，切換開關(guān)關(guān)閉，HPF106的信號(hào)就輸出到加法器，其他的情況下，切換開關(guān)107打開，HPF106的信號(hào)就不輸出到加法器。
加法器108將由合成濾波器124輸入的解碼信號(hào)與由切換開關(guān)107輸入的只有高頻分量的解碼信號(hào)相加，作為最終的寬帶解碼信號(hào)輸出。
合成濾波器128在發(fā)生增強(qiáng)層丟失時(shí)，即合成濾波器124的輸出信號(hào)的帶寬變窄時(shí)，將通過HPF106提取出的高頻分量的信號(hào)與通過合成濾波器124生成的窄帶解碼信號(hào)相加后輸出。其結(jié)果是，一直都可以得到寬帶的解碼信號(hào)。也就是說，可以防止因解碼信號(hào)的帶寬變化而產(chǎn)生主觀不協(xié)調(diào)感。另外，由于即使增強(qiáng)層的信息丟失低頻分量也不會(huì)受到影響，因而可以生成高質(zhì)量的寬帶信號(hào)。因?yàn)閷?duì)于人的聽覺來說低頻分量非常重要，并且在CELP方式的編碼或解碼中因低頻分量的錯(cuò)位(音調(diào)周期)造成的質(zhì)量下降較為明顯，因此只要低頻分量不出差錯(cuò)，即使高頻分量中混有一些差錯(cuò)也可以減少主觀質(zhì)量的下降。
不過，核心層為比特率可伸縮性解碼器時(shí)，可以將用于基本碼的分組分割成與比特率可伸縮性結(jié)構(gòu)的層數(shù)相當(dāng)?shù)臄?shù)量。這種情況下，也根據(jù)層數(shù)來準(zhǔn)備用于基本碼的分組分解單元。比特率可伸縮性編碼信息的核心層(比特率可伸縮性核心層)以外的信息在分組網(wǎng)內(nèi)丟失時(shí)，將圖1中由解碼器102輸出的各種信息視為，只是通過核心解碼器102的比特率可伸縮性核心層解碼處理而得到的。另外，只有比特率可伸縮性核心層以外的比特率可伸縮性增強(qiáng)層的一部分增強(qiáng)層丟失時(shí)，可以利用比特率可伸縮性核心層與正常接收的比特率可伸縮性增強(qiáng)層的一部分信息來進(jìn)行核心解碼器的解碼處理。
圖4與圖5是示意以上說明的增強(qiáng)解碼器105內(nèi)部的信號(hào)流向的圖。圖4示意的是沒有幀丟失時(shí)，即正常狀況下的信號(hào)流向。圖5示意的是增強(qiáng)層丟失時(shí)的信號(hào)流向。圖中NB信號(hào)表示窄帶信號(hào)，WB信號(hào)表示寬帶信號(hào)。
接下來，對(duì)具有上述結(jié)構(gòu)的可伸縮性解碼裝置的解碼處理的概要，用圖6所示的信號(hào)圖來說明。該圖示意的是在第n幀中發(fā)生幀丟失時(shí)的狀況。
虛線表示的信號(hào)S101示意沒有幀丟失的情況下的信號(hào)。但是，在傳輸路徑上該信號(hào)的該頻率(增強(qiáng)層)分組丟失的話，實(shí)際接收的信號(hào)就只有低頻分組。于是，本實(shí)施例通過對(duì)該低頻分組的信號(hào)實(shí)施上采樣處理等，來生成采樣率為寬帶且只存在低頻分量的信號(hào)S102(實(shí)線信號(hào))。另一方面，根據(jù)第n-1幀的信號(hào)S103，通過隱藏處理生成補(bǔ)償信號(hào)S104。讓該信號(hào)S104經(jīng)過HPF，這樣只有高頻分量被提取出而成為信號(hào)S105。加法單元108，通過將只存在低頻分量的信號(hào)S101與只存在高頻信號(hào)的S105相加，得到解碼信號(hào)S106。
這樣，根據(jù)本實(shí)施例，對(duì)通過正常接收的為無差錯(cuò)低頻分量的核心層編碼信息得到的信號(hào)進(jìn)行上采樣，在上采樣后的信號(hào)中相加信號(hào)，而得到全帶寬解碼信號(hào)，所述信號(hào)為從通過增強(qiáng)層進(jìn)行差錯(cuò)隱藏處理而生成的全帶寬信號(hào)中只提取出高頻分量的信號(hào)。
采用這種結(jié)構(gòu)的話，帶寬可伸縮性音頻編碼信息的核心層以外的編碼信息即使丟失，也可以不僅一直生成增強(qiáng)層支持的音頻信號(hào)帶寬還可以生成核心層支持的音頻信號(hào)帶寬。
另外，只根據(jù)核心層的編碼信息得到的解碼信號(hào)，雖然其采樣率沒有變化仍為寬帶解碼信號(hào)的狀態(tài)，但是合成濾波器的輸出信號(hào)的帶寬根據(jù)增強(qiáng)層的差錯(cuò)狀況會(huì)變寬或變窄。即，增強(qiáng)層的幀丟失時(shí)，解碼信號(hào)的帶寬變窄。可是根據(jù)本實(shí)施例的話，能夠防止解碼音頻信號(hào)的帶寬在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生變化，不讓音頻信號(hào)中產(chǎn)生不協(xié)調(diào)感或不悅感。且低頻分量的質(zhì)量不下降。
在帶寬可伸縮性音頻解碼中，由分組網(wǎng)對(duì)分組傳送進(jìn)行優(yōu)先控制時(shí)，若只有增強(qiáng)層的編碼數(shù)據(jù)丟失，解碼器端的解碼信號(hào)的帶寬就會(huì)發(fā)生變化，而可能在聽覺上感到不悅。在無差錯(cuò)狀態(tài)下解碼的核心層解碼信號(hào)上相加通過幀丟失隱藏處理解碼的增強(qiáng)層解碼信號(hào)的高頻分量，由此能夠防止解碼信號(hào)帶寬的時(shí)間性變化，而能夠在解碼器端得到較為穩(wěn)定的聽覺效果。
另外，由于采用利用核心層的解碼信息對(duì)增強(qiáng)層的編碼或解碼及幀丟失隱藏處理進(jìn)行自適應(yīng)切換的結(jié)構(gòu)，因而即使增強(qiáng)層的信息丟失，只要核心層的信息正常被接收，就可以得到高質(zhì)量的解碼信號(hào)。
再者，有效利用分組網(wǎng)的優(yōu)先控制，可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的音頻通信效果。
不過，在本實(shí)施例中，以增強(qiáng)層為1層時(shí)的情況為例進(jìn)行了說明，增強(qiáng)層也可以為2層以上(輸出頻率帶寬為2種以上)。
另外，還可以是核心層具有比特率可伸縮性的分層結(jié)構(gòu)(可伸縮性編碼器或可伸縮性解碼器)。
另外，輸出各個(gè)頻帶的編碼或解碼的算法，也可以是具有比特率可伸縮性的分層結(jié)構(gòu)。
另外，增強(qiáng)解碼器105也可以是基于MDCT模型的解碼器。圖7是示意增強(qiáng)解碼器105為MDCT類型時(shí)上采樣處理單元103a的結(jié)構(gòu)的方框圖。
該上采樣處理單元103a包括MDCT單元131和次數(shù)擴(kuò)展單元132。
核心解碼器102，將基本解碼信號(hào)作為窄帶解碼信號(hào)輸出的同時(shí)，也輸出到MDCT單元131。這相當(dāng)于圖1所示的解碼器102的2個(gè)輸出信號(hào)(S3、S4)相同的情況。另外，將核心層的解碼過程中得到的信息的一部分或全部輸出到增強(qiáng)解碼器105。
MDCT單元131，對(duì)由核心解碼器102輸出的窄帶解碼信號(hào)進(jìn)行變形離散余弦變換處理(MDCT)，將得到的MDCT系數(shù)輸出到次數(shù)擴(kuò)展單元132。
次數(shù)擴(kuò)展單元132，對(duì)MDCT單元131輸出的MDCT系數(shù)的次數(shù)通過加零進(jìn)行擴(kuò)展(進(jìn)行2倍上采樣時(shí)使MDCT次數(shù)為2倍，增加的部分用零系數(shù)補(bǔ)充)。將擴(kuò)展后的MDCT系數(shù)輸出到擴(kuò)展解碼單元105。
增強(qiáng)解碼器105，對(duì)次數(shù)擴(kuò)展單元132輸出的MDCT系數(shù)進(jìn)行逆變形離散余弦變換，生成增強(qiáng)層的解碼信號(hào)。另外，增強(qiáng)解碼器105在進(jìn)行隱藏處理時(shí)，將通過隱藏處理生成的擴(kuò)展信息添加在次數(shù)擴(kuò)展單元132輸出的DCT系數(shù)上，對(duì)由此生成的MDCT系數(shù)進(jìn)行逆變形離散余弦變換，來生成增強(qiáng)層的解碼信號(hào)。
(實(shí)施例2)圖8是示意本發(fā)明實(shí)施例2涉及的可伸縮性解碼裝置主要結(jié)構(gòu)的方框圖。該可伸縮性解碼裝置與實(shí)施例1所示的可伸縮性解碼裝置具有相同的基本結(jié)構(gòu)，對(duì)于相同的結(jié)構(gòu)要素賦予相同的符號(hào)，并省略其說明。
本實(shí)施例涉及的可伸縮性解碼裝置包括模式判斷單元201，并且在利用模式判斷接口201操作具有輸入/輸出接口的核心解碼器102和增強(qiáng)解碼器105方面與實(shí)施例1有所不同。
接下來，對(duì)具有上述機(jī)構(gòu)的可伸縮性解碼裝置的操作進(jìn)行說明。
核心解碼器102，利用由分組分解單元101輸入的幀丟失信息C1與編碼信息S3進(jìn)行核心層的解碼處理，并將核心層的解碼信號(hào)(窄帶信號(hào))作為S6輸出。另外，將核心層的解碼處理中得到的信息的一部分或全部輸出到增強(qiáng)解碼器105。輸出到增強(qiáng)解碼器105的信息用于增強(qiáng)層的解碼處理。再者，將核心層的解碼處理中得到的信號(hào)輸出到上采樣處理單元103及模式判斷單元201。輸出到上采樣處理單元103的信號(hào)，根據(jù)不同核心層的編碼模型，可以是核心層的解碼信號(hào)本身，也可以是一部分解碼參數(shù)。輸出到模式判斷單元201的信息是一般來說用于對(duì)語音信號(hào)的狀態(tài)(無聲，有聲固定部分，噪聲性輔音部分，上升，過度部分等)進(jìn)行分類的參數(shù)，例如線性預(yù)測(cè)系數(shù)，音調(diào)預(yù)測(cè)增益，音調(diào)延遲，音調(diào)周期，信號(hào)能，越零率，反射系數(shù)，對(duì)數(shù)斷面積比，LSP參數(shù)，歸一化線性預(yù)測(cè)殘差功率等。
模式判斷單元201，利用核心解碼器102輸入的各種信息，對(duì)解碼中的信號(hào)進(jìn)行分類(例如，噪聲性輔音部分，有聲固定部分，上升部分，有聲過度部分，無聲部分，音樂信號(hào)等)，將這些分類結(jié)果輸出到增強(qiáng)解碼器105。分類并不局限于上述的這些例子。
增強(qiáng)解碼器105，利用由分組分解單元104輸出的幀丟失信息與編碼信息、由核心解碼器102輸出的在核心層編碼過程中得到的信息和由上采樣處理單元103輸出的對(duì)核心層的解碼信號(hào)進(jìn)行上采樣后的信號(hào)，進(jìn)行增強(qiáng)層的解碼處理。不過，利用由模式判斷單元輸入的模式信息，通過選擇性的使用適于該模式的編碼方式的擴(kuò)展編碼器(圖中未示出)進(jìn)行增強(qiáng)層的編碼處理時(shí)，解碼時(shí)也進(jìn)行相同的處理。
這樣采用由核心層來判斷現(xiàn)在的音頻信號(hào)的狀況，且自適應(yīng)地切換增強(qiáng)層的編碼方式的結(jié)構(gòu)的話，便可以實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的編碼或解碼。
解碼信號(hào)作為增強(qiáng)層的解碼信號(hào)(寬帶信號(hào))輸出到HPF106及加法器108。輸出到加法器108的信號(hào)與輸出到HPF106的信號(hào)可以相同。例如，加法器108可以將由上采樣單元103輸入的信號(hào)不加處理地直接輸出。另外，也可以參考幀丟失信息有條件地切換輸出到加法器108的信息(例如，在上采樣處理單元103輸入的信號(hào)和通過增強(qiáng)解碼器105內(nèi)進(jìn)行的解碼處理生成的信號(hào)之間切換)。
另外，幀丟失信息示意當(dāng)前幀為丟失幀時(shí)，增強(qiáng)解碼器105進(jìn)行幀丟失隱藏處理。這種情況下，由于模式判斷單元201輸入表示音頻信號(hào)模式的信息，因而進(jìn)行適于該模式的隱藏處理。通過隱藏處理生成的寬帶信號(hào)，經(jīng)由HPF106及開關(guān)輸出到加法器。HPF106可以通過時(shí)域上的數(shù)字濾波器來實(shí)現(xiàn)，不過也可以利用通過MDCT等正交變換，從時(shí)域變換成頻域，只留下高頻分量，再通過逆變換復(fù)原成時(shí)域的處理方法。
核心LPC解碼器112，將LPC解碼處理過程中得到的音頻參數(shù)或通過已解碼的LPC得到的音頻參數(shù)(例如反射系數(shù)，對(duì)數(shù)截面積比，LSP，歸一化線性預(yù)測(cè)殘差功率等)輸出到模式判斷單元。
核心聲源解碼器113，將聲源解碼過程中得到的音頻參數(shù)或通過已解碼的音頻信號(hào)得到的音頻參數(shù)(例如音調(diào)延遲，音調(diào)周期，音調(diào)增益，音調(diào)預(yù)測(cè)增益，聲源信號(hào)能，聲源信號(hào)越零率等)輸出到模式判斷單元201。
另外，圖中沒有表示出的更為優(yōu)選的是，設(shè)置用于分析合成濾波器輸出的窄帶解碼信號(hào)的越零率或能量的分析單元，將這些參數(shù)輸出到模式判斷單元。
模式判斷單元201，由核心LPC解碼器112及核心聲源解碼器113等輸入各種音頻參數(shù)(LSP，LPC，反射系數(shù)，對(duì)數(shù)斷面面積比，歸一化線性預(yù)測(cè)殘差功率，音調(diào)延遲，音調(diào)周期，音調(diào)增益，音調(diào)預(yù)測(cè)增益，聲源信號(hào)能，聲源信號(hào)越零率，合成信號(hào)能，合成信號(hào)越零率等)，進(jìn)行音頻信號(hào)的模式分類(無聲部分，噪音性輔音部分，有聲固定部分，上升部分，有聲過濾部分，語尾，音樂信號(hào)等)，并將分類結(jié)果分別輸出到增強(qiáng)LPC解碼器127及增強(qiáng)聲源解碼器122。另外，圖中雖然沒有表示出來當(dāng)增強(qiáng)解碼器105具有譬如后濾波器的后處理單元時(shí)，也可以將上述模式分類信息輸出到該后處理單元。
增強(qiáng)LPC解碼器127，可以根據(jù)由模式判斷單元201輸入的音頻信號(hào)的各種模式切換解碼處理，這時(shí)，以在增強(qiáng)LPC解碼器(圖中未示出)中也進(jìn)行同樣的編碼模型切換處理為前提。另外，增強(qiáng)層發(fā)生幀丟失時(shí)，進(jìn)行對(duì)應(yīng)上述模式的幀丟失隱藏處理，生成解碼擴(kuò)展LPC。
增強(qiáng)聲源解碼器122，可以根據(jù)由模式判斷單元201輸入的音頻信號(hào)的各種模式切換解碼處理。這時(shí)，以在擴(kuò)展音頻編碼器(圖中未示出)中也切換成同樣的編碼模型為前提。另外，增強(qiáng)層發(fā)生幀丟失時(shí)，進(jìn)行對(duì)應(yīng)上述模式的幀丟失隱藏處理，生成解碼增強(qiáng)聲源信號(hào)。
(實(shí)施例3)圖9是示意實(shí)施例1或2涉及的可伸縮性解碼裝置運(yùn)用在移動(dòng)通信系統(tǒng)上時(shí)，移動(dòng)站裝置及基站裝置的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。
該移動(dòng)通信系統(tǒng)包括語音信號(hào)發(fā)送裝置300及語音信號(hào)接收裝置310。并且，語音信號(hào)接收裝置310搭載實(shí)施例1或?qū)嵤├?所示的可伸縮性解碼裝置。
語音信號(hào)發(fā)送裝置300包括輸入裝置301，A/D轉(zhuǎn)換裝置302，語音編碼裝置303，信號(hào)處理裝置304，RF調(diào)制裝置206及天線307。
A/D轉(zhuǎn)換裝置302的輸入端子與輸入裝置301的輸出端子連接。語音編碼裝置303的輸入端子與A/D轉(zhuǎn)換裝置302的輸出端子連接。信號(hào)處理裝置304的輸出端子與語音編碼裝置303的輸出端子連接。RF調(diào)制裝置305的輸入端子與信號(hào)處理裝置304的輸出端子連接。發(fā)送裝置306的輸入端子與RF調(diào)制裝置305的輸出端子連接。天線307與發(fā)送裝置306的輸出端子連接。
輸入裝置301，接收語音信號(hào)并將其變成電信號(hào)的模擬語音信號(hào)，提供給A/D轉(zhuǎn)換裝置302。A/D轉(zhuǎn)換裝置302，將來自輸入裝置301的模擬語音信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字語音信號(hào)，并提供給語音編碼裝置303。語音編碼裝置303，對(duì)來自A/D轉(zhuǎn)換裝置302的數(shù)字語音信號(hào)進(jìn)行編碼，生成語音編碼比特序列并提供給信號(hào)處理裝置304。信號(hào)處理裝置304，對(duì)來自語音編碼裝置303de語音編碼比特序列進(jìn)行信道編碼處理、分組處理及發(fā)送緩沖處理后，將該語音編碼比特序列提供給RF調(diào)制裝置305。RF調(diào)制裝置305，對(duì)來自信號(hào)處理裝置304的經(jīng)過信道編碼等處理的語音編碼比特序列信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，并提供發(fā)送裝置306。發(fā)送裝置306，將來自RF調(diào)制裝置305的調(diào)制后的語音編碼信號(hào)通過天線307作為電波(RF信號(hào))發(fā)送出去。
語音信號(hào)發(fā)送裝置300對(duì)通過A/D轉(zhuǎn)換裝置302得到的數(shù)字語音信號(hào)實(shí)施的處理，以數(shù)十ms的幀為單位進(jìn)行。構(gòu)成系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)為分組網(wǎng)時(shí)，將1幀或若干幀的編碼數(shù)據(jù)放入1個(gè)分組，并將該分組發(fā)送給分組網(wǎng)。不過，當(dāng)所述網(wǎng)絡(luò)為線路交換網(wǎng)時(shí)，無需進(jìn)行分組處理和緩沖處理。
語音信號(hào)接收裝置310包括天線311，接收裝置312，RF解調(diào)裝置313，信號(hào)處理裝置314，語音解碼裝置315，D/A轉(zhuǎn)換裝置316及輸出裝置317。
接收裝置312的輸入端子與天線311連接。RF解調(diào)313的輸入端子與接收裝置312的輸出端子連接。信號(hào)處理裝置314的輸入端子與RF解調(diào)裝置313的輸出端子連接。語音解碼裝置315的輸入端子與信號(hào)處理裝置314的輸出端子連接。D/A轉(zhuǎn)換裝置316的輸入端子與語音解碼裝置315的輸出端子連接。輸出裝置317的輸入端子與D/A轉(zhuǎn)換裝置316的輸出端子連接。
接收裝置312，通過天線311接收含有語音編碼信息的電波(RF信號(hào))，生成模擬電信號(hào)的接收語音編碼信號(hào)，并提供給RF解調(diào)裝置313。通過天線311接收的電波(RF信號(hào))，在傳輸路徑中，如果沒有信號(hào)的衰落或噪聲的重疊的話，就與語音信號(hào)發(fā)送裝置300發(fā)送的電波(RF信號(hào))完全相同。
RF解調(diào)裝置313，將來自接收裝置312的接收語音編碼信號(hào)解調(diào)后提供給信號(hào)處理裝置314。信號(hào)處理裝置314，對(duì)來自RF解調(diào)裝置313的接收語音編碼信號(hào)進(jìn)行抖動(dòng)吸收緩沖(Jitter Absorption Buffering)處理、分組組合處理及信道解碼處理等，并將接收語音編碼比特序列提供給語音解碼裝置315。語音解碼裝置315，對(duì)來自信號(hào)處理裝置314的接收語音編碼比特序列進(jìn)行解碼處理，生成解碼語音信號(hào)并提供給D/A轉(zhuǎn)換裝置316。D/A轉(zhuǎn)換裝置316，將來自語音解碼裝置315的數(shù)字解碼語音信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬解碼語音信號(hào)，并提供給輸出裝置317。輸出裝置317，將D/A轉(zhuǎn)換裝置316的模擬解碼語音信號(hào)轉(zhuǎn)換成空氣振動(dòng)，作為人耳可以聽見的聲波輸出。
這樣，便能夠提供一種與實(shí)施例1或?qū)嵤├?具有相同效果的移動(dòng)站裝置(通信終端裝置)。
另外，本發(fā)明涉及的可伸縮性解碼裝置，并不局限于上述的各實(shí)施例，可以加以各種變化來實(shí)施。例如可以將實(shí)施例1與實(shí)施例2適當(dāng)?shù)慕M合起來實(shí)施。
圖10是示意將實(shí)施例1和2組合時(shí)的可伸縮性解碼裝置的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。
核心解碼器102，對(duì)在解碼過程中得到的音頻參數(shù)或解碼信號(hào)進(jìn)行分析，將得到的音頻參數(shù)輸出到模式判斷單元201。作為音頻參數(shù)，有例如前述所有的各種參數(shù)。這種結(jié)構(gòu)在增強(qiáng)解碼器105使用根據(jù)MDCT的編碼算法時(shí)非常有效。
以上對(duì)本發(fā)明的種種實(shí)施例進(jìn)行了說明。
不過以上是以本發(fā)明通過硬件來實(shí)現(xiàn)的情況為例進(jìn)行的說明，本發(fā)明也可以通過軟件來實(shí)現(xiàn)。例如，本發(fā)明涉及的增強(qiáng)層丟失的隱藏方法的算法用編程語言來記載并將該程序存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，通過信息處理單元來實(shí)現(xiàn)，這樣可以實(shí)現(xiàn)與本發(fā)明涉及可伸縮性解碼裝置同樣的功能。
另外，為區(qū)別于LSP會(huì)將LSP的余弦，即將LSP作為L(i)時(shí)的cos(L(i))特意地稱作LSF(line Spectral Frequency)，不過在本說明書中，LSF為LSP的一種形態(tài)，使用的LSP這一用語是指LSP中包括LSF。也就是說，可以將LSP當(dāng)作LSF。
另外，在上述說明的各種實(shí)施例中，核心層為對(duì)帶寬最窄的信號(hào)進(jìn)行編碼或解碼的層。不過在存在對(duì)某一帶寬的信號(hào)進(jìn)行編碼或解碼的X層和對(duì)帶寬大于所述某一帶寬的信號(hào)進(jìn)行編碼或解碼的Y層時(shí)，將X層定義為核心層，Y層定義為增強(qiáng)層，也可以適用本發(fā)明的內(nèi)容。這種情況下，X層不一定得是對(duì)帶寬最窄的信號(hào)進(jìn)行編碼或解碼的層，也可以是由多個(gè)X層形成的可伸縮性結(jié)構(gòu)。
另外，在上述各實(shí)施例的說明中使用的各功能塊，最為典型的是通過集成電路LSI來實(shí)現(xiàn)，可以將各功能分別芯片化，也可以將全部或一部分功能芯片化。
另外，此處所稱的LSI，根據(jù)集成度的不同也可稱作IC、系統(tǒng)LSI、超級(jí)LSI、極大LSI等。
集成電路化的方法并不局限于LSI，也可以通過專用電路或通用處理器來實(shí)現(xiàn)。也可以在制造LSI后，使用可編程的FPGA(Field Programmable GateArray)，或LSI內(nèi)部的電路塊的連接或設(shè)定可以重新構(gòu)成的可重構(gòu)處理器。
再者，根據(jù)半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步或派生出的其他技術(shù)，若有可以替代LSI的集成電路化技術(shù)問世的話，當(dāng)然也可以利用該技術(shù)進(jìn)行功能塊的集成化。也有應(yīng)用生物技術(shù)的可能性。
本說明書基于2004年4月30日提出的日本專利特愿2004-136280號(hào)申請(qǐng)。其內(nèi)容全部包含于此。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明涉及的可伸縮性解碼裝置及增強(qiáng)層丟失的隱藏方法，可用于移動(dòng)通信系統(tǒng)中的通信終端裝置等。
權(quán)利要求
1.一種可伸縮性解碼裝置，根據(jù)包括具有頻率軸方向上可伸縮性的核心層和增強(qiáng)層的編碼信息獲得寬帶解碼信號(hào)，其特征在于所述可伸縮性解碼裝置包括核心層解碼單元，根據(jù)核心層的編碼信息獲取窄帶的核心層解碼信號(hào)；轉(zhuǎn)換單元，將所述窄帶的核心層解碼信號(hào)的頻帶變成寬帶而獲得第一信號(hào)；補(bǔ)償單元，對(duì)于存在核心層而增強(qiáng)層丟失的編碼信息，根據(jù)過去已經(jīng)得到的解碼信號(hào)生成寬帶的補(bǔ)償信號(hào)；消除單元，所述寬帶的補(bǔ)償信號(hào)中除去相當(dāng)于核心層的頻率分量而獲得第二信號(hào)；以及加法單元，將第一信號(hào)與第二信號(hào)相加以獲得寬帶的解碼信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的可伸縮性解碼裝置，其特征在于，所述核心層解碼單元包括LPC解碼單元，根據(jù)核心層的編碼信息獲取核心層的解碼LPC；核心層聲源信號(hào)解碼單元，根據(jù)核心層的編碼信息獲得核心層的解碼聲源信號(hào)，所述轉(zhuǎn)換單元包括LPC轉(zhuǎn)換單元，對(duì)所述核心層的解碼LPC進(jìn)行次數(shù)轉(zhuǎn)換，變成寬帶的LPC；上采樣處理單元，對(duì)所述核心層的解碼聲源信號(hào)進(jìn)行上采樣處理，使其成為寬帶聲源信號(hào)；合成濾波器，由具有在所述LPC轉(zhuǎn)換單元處被轉(zhuǎn)換成次數(shù)帶寬的LPC形成，并使用作為驅(qū)動(dòng)聲援信號(hào)的由上采樣處理單元上采樣的寬帶聲源信號(hào)合成第一信號(hào)，所述補(bǔ)償單元包括增強(qiáng)層LPC解碼單元，基于根據(jù)增強(qiáng)層的編碼信息過去已經(jīng)獲得的增強(qiáng)層的解碼LPC，生成寬帶的補(bǔ)償LPC；增強(qiáng)層聲源信號(hào)解碼單元，基于根據(jù)增強(qiáng)層的編碼信息過去已經(jīng)獲得的增強(qiáng)層的解碼聲源信號(hào)，生成寬帶的補(bǔ)償聲源信號(hào)；第二合成濾波器，由所述增強(qiáng)層LPC解碼單元生成的補(bǔ)償LPC形成，將所述增強(qiáng)層聲源信號(hào)解碼單元生成出的補(bǔ)償聲源信號(hào)作為驅(qū)動(dòng)聲源信號(hào)，合成所述補(bǔ)償信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的可伸縮性解碼裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換單元包括MDCT單元，對(duì)所述窄帶的核心層解碼信號(hào)進(jìn)行修改的離散余弦變換；次數(shù)擴(kuò)展單元，對(duì)通過所述MDCT單元得到的MDCT系數(shù)的次數(shù)進(jìn)行擴(kuò)展得到所述第一信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的可伸縮性解碼裝置，其特征在于，所述補(bǔ)償單元，按照包括所述核心層與增強(qiáng)層的編碼信息的模式，切換所述補(bǔ)償信號(hào)的生成方法。
5.一種通信終端裝置，其特征在于包括權(quán)利要求1所述的可伸縮性解碼裝置。
6.一種基站裝置，其特征在于包括權(quán)利要求1所述的可伸縮性解碼裝置。
7.一種增強(qiáng)層丟失的隱藏方法，針對(duì)包括具有頻率可伸縮性的核心層和增強(qiáng)層的編碼信息，其特征在于包括以下步驟根據(jù)核心層的編碼信息獲取窄帶的核心層解碼信號(hào)；將所述窄帶的核心層解碼信號(hào)的頻帶變成寬帶而獲得第一信號(hào)；對(duì)于存在核心層而增強(qiáng)層丟失的編碼信息，根據(jù)過去已經(jīng)得到的解碼信號(hào)生成寬帶的補(bǔ)償信號(hào)；所述寬帶的補(bǔ)償信號(hào)中除去相當(dāng)于核心層的頻率分量而獲得第二信號(hào)；將第一信號(hào)與第二信號(hào)疊加獲得寬帶的解碼信號(hào)。
全文摘要
提供一種可伸縮性解碼裝置，在帶寬可伸縮性編碼中，即使增強(qiáng)層的信號(hào)丟失，解碼信號(hào)的帶寬也不會(huì)頻繁的切換，主觀質(zhì)量上不會(huì)產(chǎn)生不協(xié)調(diào)感或不悅感。沒有幀丟失時(shí)，所述信號(hào)就是一個(gè)信號(hào)(S101)，而高頻分組丟失的話，實(shí)際上接收的信號(hào)就只有低頻分組。因此所述裝置通過對(duì)低頻分組的信號(hào)實(shí)施上采樣處理，生成采樣率為寬帶且只存在低頻分量的信號(hào)S102。另一方面，基于第n－1幀的信號(hào)S103，通過隱藏處理生成補(bǔ)償信號(hào)S104。將該信號(hào)S104通過HPF只提取出高頻分量，成為信號(hào)S105。將只存在低頻分量的信號(hào)S101與只存在高頻分量的信號(hào)S105疊加，而得到解碼信號(hào)S106。
文檔編號(hào)G10L21/038GK1950883SQ20058001375
公開日2007年4月18日 申請(qǐng)日期2005年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月30日
發(fā)明者江原宏幸 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社