專利名稱：編碼裝置和解碼裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用聲道間預(yù)測(ICP)實現(xiàn)可擴展的立體聲語音編碼的編碼裝置和解碼裝置。
背景技術(shù)：
以往，語音編碼(語音編解碼)用于使用電話頻帶(200Hz 3. 4kHz)的窄帶語音 的通信用途。單聲道語音的窄帶語音編解碼廣泛地使用于移動電話、遠程會議設(shè)備和分組 網(wǎng)絡(luò)(例如，因特網(wǎng))上的語音通信等通信用途。實現(xiàn)更具有現(xiàn)場感的語音通信系統(tǒng)的步驟之一為從單聲道語音表現(xiàn)向立體聲語 音表現(xiàn)的轉(zhuǎn)移。寬帶立體聲語音通信提供更自然的音響環(huán)境?？蓴U展立體聲語音編碼是用 于實現(xiàn)高音質(zhì)且高可用性的語音通信的核心技術(shù)。作為對立體聲語音信號進行編碼的一般方法之一，使用基于單聲道語音的信號預(yù) 測方法。也就是說，使用公知的單聲道語音編解碼器發(fā)送基本聲道信號，并根據(jù)該基本聲道 信號，使用追加的信息和參數(shù)，預(yù)測左聲道或右聲道。在多數(shù)的應(yīng)用中，選擇混合了左聲道 信號和右聲道信號的單聲道信號作為基本聲道信號。作為對立體聲信號進行編碼的方法，已知ISC(Intensity Stereo Coding 強度 立體聲編碼)、BCC(Binaural Cue Coding 雙聲道信號編碼)以及ICP(Inter-Channel Prediction 聲道間預(yù)測)等。這些參數(shù)性的立體聲編碼方式分別具有不同的優(yōu)點和缺點， 并分別適合于不同的聲源(source materials)的編碼。在非專利文獻1中公開了使用這些編碼方法，并基于單聲道信號預(yù)測立體聲信 號的技術(shù)。具體而言，合成構(gòu)成立體聲信號的聲道信號例如左聲道信號和右聲道信號而 獲得單聲道信號，并使用公知的語音編解碼器對所獲得的單聲道信號進行編碼/解碼，進 而使用預(yù)測參數(shù)并根據(jù)單聲道信號，預(yù)測左聲道與右聲道之間的差信號(旁信號(side signal))。在這樣的編碼方法中，在編碼側(cè)使用具有時間依賴性的自適應(yīng)濾波器使單聲道 信號與旁信號之間的關(guān)系模式化，并將對每個幀計算出的濾波系數(shù)發(fā)送到解碼側(cè)。在解碼 側(cè)，通過對由單聲道編解碼器發(fā)送的高質(zhì)量的單聲道信號進行濾波，再次生成差信號，并根 據(jù)再次生成的差信號和單聲道信號，計算左聲道信號和右聲道信號。另外，在非專利文獻2中公開了被稱為聲道間相關(guān)消除 (Cross-ChannelCorrelation Canceller)的編碼方法，在ICP方式的編碼方法中適用聲道 間相關(guān)消除的技術(shù)時，能夠根據(jù)一方的聲道預(yù)測另一方的聲道。另外，近年來，音頻壓縮技術(shù)迅速發(fā)展，其中，改進離散余弦變換(MDCT)方式成為 高質(zhì)量的音頻編碼中的主要方法(參照非專利文獻3、非專利文獻4)。在使用適當?shù)拇翱?例如，正弦窗)時，MDCT適用于音頻壓縮而在聽覺上不產(chǎn)生較 大的問題。最近，MDCT在多模式變換預(yù)測編碼(multimodetransform predictive coding) 的范例(paradigm)中具有重要的作用。所謂多模式變換預(yù)測編碼是指，將語音編碼的原理和音頻編碼的原理歸納為一個編碼系統(tǒng)(非專利文獻4)。但是，非專利文獻4中的基于MDCT的編碼結(jié)構(gòu)和其應(yīng)用被設(shè)計為僅對一個聲道的信號進行編碼，并使用不同的量化方式使不同的頻域中的MDCT系數(shù)量 化。非專利文獻 1 :Extended AMR Wideband Speech Codec (AMR-ffB+) =Transcoding functions,3GPP TS 26.290.非專禾Ij 文獻 2 :S. Minami and 0. Okada，“Stereophonic ADPCM voicecoding method, ” in Proc. ICASSP' 90，Apr. 1990.非專禾Ij 文獻 3 :Ye Wang and Miikka Vilermo,"The modified discrete cosinetransform :its implications for audio coding and error concealment," in AES 22ndInternational Conference on Virtual, Synthetic and Entertainment,2002.非 專禾丨J 文獻 4 :Sean A. Ramprashad, "The multimode transform predictivecoding paradigm,，，IEEE Tran. Speech and Audio Processing, vol. 11, pp. 117-129，Mar. 2003.非 專禾丨J 文獻 5 :ffai C. Chu, "Speech coding algorithms :foundation andevolution of standardized coders", ISBN 0-471-37312-5,200
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明需要解決的問題在非專利文獻2中使用的編碼方式的情況下，在兩個聲道間的相關(guān)較高時，ICP的 性能足夠。然而，在相關(guān)較低時，需要更高階數(shù)的自適應(yīng)濾波系數(shù)，根據(jù)情況，用于提高預(yù)測 增益的成本過高。若不增加濾波階數(shù)，則預(yù)測誤差的能級(energy level)有可能與基準信 號的能級相同，此時，ICP無用。對語音信號的質(zhì)量而言，頻帶的低頻部分在本質(zhì)上重要。由于解碼后的語音的低 頻部分中的極小差錯，大幅損失語音整體的質(zhì)量。由于語音編碼中的ICP的預(yù)測性能的界 限，在兩個聲道間的相關(guān)不高時，難以達成與低頻部分有關(guān)的令人滿意的性能，優(yōu)選采用其 他的編碼方式。在非專利文獻1中，在時域中僅對高頻部分的信號適用ICP。這是對上述問題的一 個解決方案。然而，在非專利文獻1中，在編碼器的ICP中使用了輸入單聲道信號。較為理 想的是，應(yīng)使用解碼后的單聲道信號。這是因為在解碼單元側(cè)，通過ICP合成濾波器獲得再 次生成的立體聲信號，該ICP合成濾波器使用由單聲道解碼單元解碼的單聲道信號。然而， 在單聲道編碼器為特別在寬帶(7kHz以上)音頻編碼中廣泛使用的MDCT變換編碼等變換 編碼類型的編碼器時，為了在編碼器側(cè)取得在時域進行解碼所得的單聲道信號，產(chǎn)生某些 追加的算法延遲。本發(fā)明的目的在于，提供使用聲道間預(yù)測(ICP)實現(xiàn)可擴展的立體聲語音編碼， 并能夠改善立體聲語音編碼中的ICP的預(yù)測性能的編碼裝置和解碼裝置。解決問題的方案本發(fā)明的編碼裝置所采用的結(jié)構(gòu)包括單聲道信號生成單元，合成立體聲信號的 第一聲道信號和第二聲道信號而生成單聲道信號，并生成作為所述第一聲道信號與所述第 二聲道信號之間的差分的旁信號；旁殘差信號取得單元，取得作為對所述旁信號的線性預(yù)測殘差信號的旁殘差信號；單聲道殘差信號取得單元，取得作為對所述單聲道信號的線性 預(yù)測殘差信號的單聲道殘差信號；第一頻譜分割單元，將所述旁殘差信號分割為低于規(guī)定 頻率的頻帶即低頻部分和高于所述規(guī)定頻率的頻帶即中間頻帶部分；第二頻譜分割單元， 將所述單聲道殘差信號分割為低于所述規(guī)定頻率的頻帶即低頻部分和高于所述規(guī)定頻率 的頻帶即中間頻帶部分；選擇單元，將所述旁殘差信號的低頻部分的頻率系數(shù)、所述單聲道 殘差信號的中間頻帶部分的頻率系數(shù)、以及所述單聲道殘差信號的低頻部分的頻率系數(shù)作 為基準信號候選，并將所述旁殘差信號的中間頻帶部分的頻率系數(shù)作為目標信號，通過檢 查所述各個基準信號候選與所述目標信號之間的關(guān)系，從所述基準信號候選中選擇最適合 的信號作為基準信號；以及聲道間預(yù)測分析單元，進行所述基準信號與所述目標信號的聲 道間預(yù)測分析而獲得聲道間預(yù)測系數(shù)。 本發(fā)明的解碼裝置所采用的結(jié)構(gòu)包括ICP(Inter-Charmel Prediction，聲道間 預(yù)測)參數(shù)解碼單元，對表示從旁殘差信號的低于規(guī)定頻率的頻帶即低頻部分的頻率系 數(shù)、單聲道殘差信號的高于所述規(guī)定頻率的頻帶即中間頻帶部分的頻率系數(shù)、以及所述單 聲道殘差信號的低于所述規(guī)定頻率的頻帶即低頻部分的頻率系數(shù)中選擇出的基準信號的 基準信號ID進行解碼，并且對通過進行所述旁殘差信號的高于所述規(guī)定頻率的頻帶即中 間頻帶部分的頻率系數(shù)與所述基準信號的聲道間預(yù)測分析所獲得的聲道間預(yù)測系數(shù)進行 解碼，所述旁殘差信號是對作為立體聲信號的第一聲道信號與第二聲道信號之間的差分的 旁信號的線性預(yù)測殘差信號，所述單聲道殘差信號是對合成所述第一聲道信號和所述第二 聲道信號而生成的單聲道信號的線性預(yù)測殘差信號；ICP合成單元，將所述聲道間預(yù)測系 數(shù)作為濾波系數(shù)，并對所述基準信號進行濾波處理，從而計算所述旁殘差信號的所述中間 頻帶部分的頻率系數(shù)；加法單元，將所述旁殘差信號的所述低頻部分的頻率系數(shù)與所述旁 殘差信號的所述中間頻帶部分的頻率系數(shù)相加，獲得所述旁殘差信號的整個頻帶的頻率系 數(shù)；變換單元，從所述旁殘差信號的整個頻帶的頻率系數(shù)變換成時域的旁殘差信號；線性 預(yù)測合成單元，對所述時域的旁殘差信號進行線性預(yù)測合成濾波，并獲得所述旁信號；以及 立體聲信號計算單元，使用所述單聲道信號和所述旁信號，獲得所述第一聲道信號和所述 第二聲道信號。本發(fā)明的編碼方法包括單聲道信號生成步驟，合成立體聲信號的第一聲道信號 和第二聲道信號而生成單聲道信號，并生成作為所述第一聲道信號與所述第二聲道信號之 間的差分的旁信號；旁殘差信號取得步驟，取得作為對所述旁信號的線性預(yù)測殘差信號的 旁殘差信號；單聲道殘差信號取得步驟，取得作為對所述單聲道信號的線性預(yù)測殘差信號 的單聲道殘差信號；第一頻譜分割步驟，將所述旁殘差信號分割為低于規(guī)定頻率的頻帶即 低頻部分和高于所述規(guī)定頻率的頻帶即中間頻帶部分；第二頻譜分割步驟，將所述單聲道 殘差信號分割為低于所述規(guī)定頻率的頻帶即低頻部分和高于所述規(guī)定頻率的頻帶即中間 頻帶部分；選擇步驟，將所述旁殘差信號的低頻部分的頻率系數(shù)、所述單聲道殘差信號的中 間頻帶部分的頻率系數(shù)、以及所述單聲道殘差信號的低頻部分的頻率系數(shù)作為基準信號候 選，并將所述旁殘差信號的中間頻帶部分的頻率系數(shù)作為目標信號，通過檢查所述各個基 準信號候選與所述目標信號之間的關(guān)系，從所述基準信號候選中選擇最適合的信號作為基 準信號；以及聲道間預(yù)測分析步驟，進行所述基準信號與所述目標信號的聲道間預(yù)測分析 而獲得聲道間預(yù)測系數(shù)。
本發(fā)明的解碼方法包括ICP參數(shù)解碼步驟，對表示從旁殘差信號的低于規(guī)定頻率的頻帶即低頻部分的頻率系數(shù)、單聲道殘差信號的高于所述規(guī)定頻率的頻帶即中間頻帶 部分的頻率系數(shù)、以及所述單聲道殘差信號的低于所述規(guī)定頻率的頻帶即低頻部分的頻率 系數(shù)中選擇出的基準信號的基準信號ID進行解碼，并且對通過進行所述旁殘差信號的高 于所述規(guī)定頻率的頻帶即中間頻帶部分的頻率系數(shù)與所述基準信號的聲道間預(yù)測分析所 獲得的聲道間預(yù)測系數(shù)進行解碼，所述旁殘差信號是對作為立體聲信號的第一聲道信號與 第二聲道信號之間的差分的旁信號的線性預(yù)測殘差信號，所述單聲道殘差信號是對合成所 述第一聲道信號和所述第二聲道信號而生成的單聲道信號的線性預(yù)測殘差信號；ICP合成 步驟，將所述聲道間預(yù)測系數(shù)作為濾波系數(shù)，并對所述基準信號進行濾波處理，從而計算所 述旁殘差信號的所述中間頻帶部分的頻率系數(shù)；加法步驟，將所述旁殘差信號的所述低頻 部分的頻率系數(shù)與所述旁殘差信號的所述中間頻帶部分的頻率系數(shù)相加，獲得所述旁殘差 信號的整個頻帶的頻率系數(shù)；變換步驟，從所述旁殘差信號的整個頻帶的頻率系數(shù)變換成 時域的旁殘差信號；線性預(yù)測合成步驟，對所述時域的旁殘差信號進行線性預(yù)測合成濾波， 并獲得所述旁信號；以及立體聲信號計算步驟，使用所述單聲道信號和所述旁信號，獲得所 述第一聲道信號和所述第二聲道信號。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，通過從多個信號中選擇帶來最佳預(yù)測結(jié)果的信號作為基準信號，使 用基準信號預(yù)測旁信號的殘差信號，從而能夠改善立體聲語音編碼中的ICP的預(yù)測性能。


圖1是表示本發(fā)明實施方式1的編碼裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。圖2是表示本發(fā)明實施方式1的ICP分析單元的內(nèi)部的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。圖3是表示一例在ICP分析和ICP合成中使用的自適應(yīng)FIR濾波器的結(jié)構(gòu)的圖。圖4是用于說明本發(fā)明實施方式1的編碼裝置的選擇單元中的基準信號的選擇的 圖。圖5是表示本發(fā)明實施方式1的解碼裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。圖6是表示本發(fā)明實施方式1的編碼裝置的第一例中的選擇單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方 框圖。圖7是表示本發(fā)明實施方式1的編碼裝置的第二例中的選擇單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方 框圖。圖8是表示本發(fā)明實施方式2的編碼裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。圖9是表示本發(fā)明實施方式2的編碼裝置的選擇單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。圖10是用于說明本發(fā)明實施方式3的修正ICP中的預(yù)測方法的圖。圖11是用于說明本發(fā)明實施方式4的修正ICP中的預(yù)測方法的圖。
具體實施例方式(實施方式1)以下，使用

本發(fā)明的實施方式1。另外，在以下的說明中，將左聲道信號、 右聲道信號、單聲道信號、旁信號分別表示為L、R、M、S，以及將這些信號的再生成信號分別表示為L’、R’、M’、S’。另外，在以下的說明中，將各個幀的長度表示為N，將對單聲道信號、 旁信號的各個信號的MDCT區(qū)域信號(稱為頻率系數(shù)或MDCT系數(shù))分別表示為111江)、8( 。 圖1是表示本實施方式的編碼裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖1所示的編碼裝置100 中，按每個幀輸入例如由PCM(Pulse Code Modulation，脈沖編碼調(diào)制)形式中的左聲道信 號和右聲道信號構(gòu)成的立體聲信號。單聲道信號合成單元101通過下式(1)合成左聲道信號L和右聲道信號R，生成單 聲道信號M。另外，單聲道信號合成單元101使用左聲道信號L和右聲道信號R，通過下式 (2)生成旁信號S。然后，單聲道信號合成單元101將旁信號S輸出到LP分析/量化單元 102和LP逆濾波器103，并將單聲道信號M輸出到單聲道編碼單元104。M (n) = ^ [L(n) + R(n)](1)S(n) = ^[L(n)-R(n)]
2 (2)在該式(1)、式(2)中，η是幀中的時間索引(time index) 0另外，用于生成單聲 道信號的合成方法并不限定于式(1)。例如，也可以使用自適應(yīng)地進行加權(quán)并混合的方法等 其他方法生成單聲道信號。LP分析/量化單元102對旁信號S進行基于LP分析(線性預(yù)測分析)的LP參數(shù) 的計算以及進行計算出的LP參數(shù)的量化，并將所獲得的LP參數(shù)的編碼數(shù)據(jù)輸出到復用單 元118，同時將量化后的LP系數(shù)As輸出到LP逆濾波器103。LP逆濾波器103使用LP系數(shù)As對旁信號S進行LP逆濾波，并將所獲得的旁信號 的殘差信號(以下，稱為“旁殘差信號”)Sres輸出到加窗單元105。單聲道編碼單元104對單聲道信號M進行編碼，并將所獲得的編碼數(shù)據(jù)輸出到復 用單元118。另外，單聲道編碼單元104將單聲道殘差信號Mres輸出到加窗單元106。另 夕卜，殘差信號也稱為激勵信號。在大部分的單聲道語音編碼裝置(例如，基于CELP(Code Excited Linear Prediction，碼激勵線性預(yù)測)的編碼裝置)中，或者在包含生成LP殘差 信號或被局部解碼的殘差信號的處理的類型的編碼裝置中，能夠提取該殘差信號。加窗單元105對旁殘差信號Sres進行加窗處理(windowing)，并將其輸出到MDCT 變換單元107。加窗單元106對單聲道殘差信號Mres進行加窗處理，并將其輸出到MDCT變 換單元108。MDCT變換單元107對加窗處理后的旁殘差信號Sres進行MDCT變換，并將所獲得 的旁殘差信號的頻率系數(shù)s (f)輸出到頻譜分割單元109。MDCT變換單元108對加窗處理 后的單聲道殘差信號Mres進行MDCT變換，并將所獲得的單聲道殘差信號的頻率系數(shù)m(f) 輸出到頻譜分割單元110。頻譜分割單元109以規(guī)定的頻率為邊界，將旁殘差信號的頻率系數(shù)s (f)的頻帶分 割為低頻部分、中間頻帶部分和高頻部分，并將旁殘差信號的低頻部分的頻率系數(shù)輸 出到低頻編碼單元111。另外，頻譜分割單元109將旁殘差信號的中間頻帶部分分割為更 小的子帶i，并將旁殘差信號的各個子帶部分的頻率系數(shù)Sfti (f)輸出到ICP分析單元113、 114和115。另外，i是子帶的索引且是0以上的整數(shù)。頻譜分割單元110以規(guī)定的頻率為邊界，將單聲道殘差信號的頻率系數(shù)m(f)的頻帶分割為低頻部分、中間頻帶部分和高頻部分，并將單聲道殘差信號的低頻部分的頻率系數(shù)nt(f)輸出到ICP分析單元115。另外，頻譜分割單元110將單聲道殘差信號的中間頻帶 部分分割為更小的子帶i，并將單聲道殘差信號的各個子帶部分的頻率系數(shù)Hki (f)輸出到 ICP分析單元114。低頻編碼單元111對旁殘差信號的低頻部分的頻率系數(shù)、(f)進行編碼，并將所 獲得的編碼數(shù)據(jù)輸出到低頻解碼單元112和復用單元118。低頻解碼單元112對旁殘差信號的低頻部分的頻率系數(shù)的編碼數(shù)據(jù)進行解碼，并 將所獲得的旁殘差信號的低頻部分的頻率系數(shù)A' (f)輸出到ICP分析單元113和選擇單 元 116。ICP分析單元113由自適應(yīng)濾波器構(gòu)成，其將旁殘差信號的低頻部分的頻率系數(shù)s L' (f)作為基準信號候選，進行該基準信號候選與旁殘差信號的各個子帶部分的頻率系數(shù) SM.^f)的ICP分析，生成第一 ICP系數(shù)，并將其輸出到選擇單元116。ICP分析單元114由自適應(yīng)濾波器構(gòu)成，其將單聲道殘差信號的各個子帶部分的 頻率系數(shù)Hki (f)作為基準信號候選，進行該基準信號候選與旁殘差信號的各個子帶部分的 頻率系數(shù)SM, i (f)的ICP分析，生成第二 ICP系數(shù)，并將其輸出到選擇單元116。ICP分析單元115由自適應(yīng)濾波器構(gòu)成，其將單聲道殘差信號的低頻部分的頻率 系數(shù)mjf)作為基準信號候選，進行該基準信號候選與旁殘差信號的各個子帶部分的頻率 系數(shù)s^Jf)的ICP分析，生成第三ICP系數(shù)，并將其輸出到選擇單元116。選擇單元116通過檢查各個基準信號候選與旁殘差信號的各個子帶部分的頻率 系數(shù)SM, i (f)之間的關(guān)系，從基準信號候選中選擇最適合的信號作為基準信號，并將表示選 擇出的基準信號的基準信號ID (Identification)和對應(yīng)于基準信號的ICP系數(shù)輸出到ICP 參數(shù)量化單元117。另外，在后面敘述選擇單元116的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的詳細的說明。ICP參數(shù)量化單元117對從選擇單元116輸出的ICP系數(shù)進行量化，并對基準信號 ID進行編碼。對量化后的ICP系數(shù)的編碼數(shù)據(jù)和對基準信號ID的編碼數(shù)據(jù)被輸出到復用 單元118。復用單元118將從LP分析/量化單元102輸出的LP參數(shù)的編碼數(shù)據(jù)、從單聲道 編碼單元104輸出的單聲道信號的編碼數(shù)據(jù)、從低頻編碼單元111輸出的旁殘差信號的低 頻部分的頻率系數(shù)的編碼數(shù)據(jù)、以及從ICP參數(shù)量化單元117輸出的量化ICP系數(shù)編碼數(shù) 據(jù)與基準信號ID編碼數(shù)據(jù)復用，并輸出所獲得的比特流。圖2是用于說明構(gòu)成ICP分析單元113、114和115的自適應(yīng)濾波器的結(jié)構(gòu)和動作 的圖。在該圖中，H (ζ)為H (z) = Vb1 (ζ-1) +b2 (ζ-2) +· · · +bk (z_k)，其表示自適應(yīng)濾波器、例如 FIR (Finite Impulse Response，有限脈沖響應(yīng))濾波器的模型(傳遞函數(shù))。這里，k表示 自適應(yīng)濾波系數(shù)的階數(shù)，b = [Ivb1,...，bk]表示自適應(yīng)濾波系數(shù)。x(n)表示自適應(yīng)濾波 器的輸入信號(基準信號)，y’ (η)表示自適應(yīng)濾波器的輸出信號(預(yù)測信號)，y(n)表示 自適應(yīng)濾波器的目標(target)信號。例如，在ICP分析單元113中，x(n)相當于(f), y(n)相當于 Sfti (f)。自適應(yīng)濾波器根據(jù)下式(3)求預(yù)測信號與目標信號的均方誤差(MSE)為最小的自 適應(yīng)濾波參數(shù)b = [b0, b1; ...，bk]，并將其輸出。另外，在式(3)中，E{}表示整體平均運 算(ensemble average operation), k表示濾波階數(shù)，e (η)表示預(yù)測誤差。
另外，在圖2的H(z)中存在多個其他的結(jié)構(gòu)。圖3表示其中之一。圖3所示的濾 波器結(jié)構(gòu)是以往的FIR濾波器。圖4是用于說明選擇單元116中的基準信號的選擇的圖。在圖4中，表示子帶的 數(shù)為2(i =0，1)的情況。另外，圖4的橫軸為頻率，縱軸為頻率系數(shù)(MDCT系數(shù))的值，上 側(cè)為旁殘差信號的頻帶，下側(cè)為單聲道殘差信號的頻帶。此時，選擇單元116從第0子帶部分的頻率系數(shù)Hktl(f)、單聲道殘差信號的低頻部 分的頻率系數(shù)1(f)、旁殘差信號的低頻部分的頻率系數(shù)sj (f)中，選擇預(yù)測旁殘差信號 的第0子帶部分的頻率系數(shù)sM,0(f)時的基準信號。同樣地，選擇單元116從第1子帶部分 的頻率系數(shù)Hkl (f)、單聲道殘差信號的低頻部分的頻率系數(shù)II^ (f)、旁殘差信號的低頻部分 的頻率系數(shù)(f)中，選擇預(yù)測旁殘差信號的第1子帶部分的頻率系數(shù)sM, Jf)時的基準 信號。圖5是表示本實施方式的解碼裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。從圖1所示的編碼裝置100 發(fā)送的比特流被圖5所示的解碼裝置500接收。分離單元501分離被解碼裝置500接收到的比特流，將LP參數(shù)的編碼數(shù)據(jù)輸出到 LP參數(shù)解碼單元512，將ICP系數(shù)編碼數(shù)據(jù)和基準信號ID編碼數(shù)據(jù)輸出到ICP參數(shù)解碼單 元503，將單聲道信號的編碼數(shù)據(jù)輸出到單聲道解碼單元502，并將旁殘差信號的低頻部分 的頻率系數(shù)的編碼數(shù)據(jù)輸出到低頻解碼單元507。單聲道解碼單元502對單聲道信號的編碼數(shù)據(jù)進行解碼而獲得單聲道信號M，和 單聲道殘差信號M' res。單聲道解碼單元502將所獲得的單聲道殘差信號M' res輸出到 加窗單元504，并將單聲道信號M，輸出到立體聲信號計算單元514。ICP參數(shù)解碼單元503對ICP系數(shù)編碼數(shù)據(jù)和基準信號ID編碼數(shù)據(jù)進行解碼，并 將所獲得的ICP系數(shù)和基準信號ID輸出到ICP合成單元508。加窗單元504對單聲道殘差信號M' res進行加窗處理，并將其輸出到MDCT變換 單元505。MDCT變換單元505對加窗處理后的單聲道殘差信號M' res進行MDCT變換，并 將所獲得的單聲道殘差信號的頻率系數(shù)m' (f)輸出到頻譜分割單元506。頻譜分割單元506以規(guī)定的頻率為邊界，將單聲道殘差信號的頻率系數(shù)m’ (f)的 頻帶分割為低頻部分、中間頻帶部分和高頻部分，并將單聲道殘差信號的低頻部分的頻率 系數(shù)m’ L(f)和中間頻帶部分的頻率系數(shù)m’ M(f)輸出到ICP合成單元508。低頻解碼單元507對旁殘差信號的低頻部分的頻率系數(shù)的編碼數(shù)據(jù)進行解碼，并 將所獲得的旁殘差信號的低頻部分的頻率系數(shù)sj (f)輸出到ICP合成單元508和加法單 元 509。ICP合成單元508基于基準信號ID從單聲道殘差信號的低頻部分的頻率系數(shù) m\(f)、中間頻帶部分的頻率系數(shù)m’M(f)或旁殘差信號的低頻部分的頻率系數(shù)(f)中， 選擇一個作為基準信號。接著，ICP合成單元508通過由下式(4)表示的以量化ICP系數(shù)作 為濾波系數(shù)的濾波處理，計算旁殘差信號的各個子帶部分的頻率系數(shù)S’ (f)，并將其輸出 到加法單元509。另外，在式⑷中，Wi)為ICP系數(shù)，X(f)為基準信號，P為ICP的階數(shù)。
加法單元509結(jié)合旁殘差信號的低頻部分的頻率系數(shù)s/ (f)和旁殘差信號的 各個子帶部分的頻率系數(shù)s' ^(f),并將所獲得的旁殘差信號的頻率系數(shù)s' (f)輸出到 IMDCT變換單元510。IMDCT變換單元510對旁殘差信號的頻率系數(shù)s‘ (f)進行IMDCT變換，并將其輸 出到加窗單元511。加窗單元511對IMDCT變換單元510的輸出信號進行加窗處理，并將所 獲得的旁殘差信號S' res輸出到LP合成單元513。LP參數(shù)解碼單元512對LP參數(shù)的編碼數(shù)據(jù)進行解碼，并將所獲得的LP系數(shù)As輸 出到LP合成單元513。LP合成單元513使用LP系數(shù)As對旁殘差信號S' res進行LP合成濾波，并獲得 旁信號S'。立體聲信號計算單元514使用單聲道信號M’和旁信號S'，通過下式(5)和式(6) 獲得左聲道信號L’和右聲道信號R’。L' (n) =M' (η) +S' (η) (5)R' (η) =M' (η) -S' (η) (6)這樣，圖5的解碼裝置500通過對接收到的圖1的編碼裝置100的信號進行解碼 處理，能夠獲得左聲道信號L’和右聲道信號R’。另外，只要使用LP參數(shù)的編碼數(shù)據(jù)、ICP 系數(shù)編碼數(shù)據(jù)、基準信號ID編碼數(shù)據(jù)、單聲道信號的編碼數(shù)據(jù)、以及旁殘差信號的低頻部 分的頻率系數(shù)的編碼數(shù)據(jù)形成比特流，解碼裝置500就能夠進行解碼處理。也就是說，只要 解碼裝置500接收的信號是來自可形成這樣的比特流的編碼裝置的信號，其也可以不必是 來自圖1的結(jié)構(gòu)的編碼裝置100的信號。接著，詳細地說明選擇單元116的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在本實施方式中，表示基于互相關(guān)選 擇基準信號的情況(第一例)、以及基于預(yù)測增益選擇基準信號的情況(第二例)。圖6是表示第一例中的選擇單元116的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。選擇單元116輸入旁 殘差信號的低頻部分的頻率系數(shù)SL' (f)、單聲道殘差信號的各個子帶部分的頻率系數(shù)1% i(f)、單聲道殘差信號的低頻部分的頻率系數(shù)1(f)、旁殘差信號的各個子帶部分的頻率系 數(shù)(f)、第一 ICP系數(shù)、第二 ICP系數(shù)和第三ICP系數(shù)。相關(guān)檢查單元601、602和603分別通過下式(7)計算互相關(guān)，并將作為計算結(jié)果 的相關(guān)值輸出到互相關(guān)比較單元604。這里，在式(7)中，X(j)表示基準信號候選中的任一 個信號，在相關(guān)檢查單元601中，該X(j)為單聲道殘差信號的各個子帶部分的頻率系數(shù)mM, i(f)；在相關(guān)檢查單元602中，該X(j)為單聲道殘差信號的低頻部分的頻率系數(shù)％ (f)；在 相關(guān)檢查單元603中，該X(j)為旁殘差信號的低頻部分的頻率系數(shù)sj (f)。 互相關(guān)比較單元604選擇相關(guān)值最高的基準信號候選作為基準信號，并將表示選 擇出的基準信號的基準信號ID輸出到ICP系數(shù)選擇單元605。
ICP系數(shù)選擇單元605選擇與基準信號ID對應(yīng)的ICP系數(shù)，并將基準信號ID和 ICP系數(shù)輸出到ICP參數(shù)量化單元117。圖7是表示第二例中的選擇單元116的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。選擇單元116輸入旁 殘差信號的低頻部分的頻率系數(shù)SL' (f)、單聲道殘差信號的各個子帶部分的頻率系數(shù)1% i(f)、單聲道殘差信號的低頻部分的頻率系數(shù)1(f)、旁殘差信號的各個子帶部分的頻率系 數(shù)(f)、第一 ICP系數(shù)、第二 ICP系數(shù)和第三ICP系數(shù)。ICP合成單元701、702和703通過上式(4)計算對應(yīng)于各個基準信號的旁殘差信 號的各個子帶部分的頻率系數(shù)s，"(f)，并分別輸出到增益確認單元704、705和706。增益確認單元704、705和706通過下式(8)計算預(yù)測增益，并將其輸出到預(yù)測增 益比較單元707。這里，在式⑶中，e(n) = sM,, (f)-s'M,, (f) 0式⑶中的預(yù)測增益Gain 越高，則預(yù)測性能越好。 預(yù)測增益比較單元707比較預(yù)測增益，選擇預(yù)測增益最高的基準信號候選作為基 準信號，并將表示選擇出的基準信號的基準信號ID輸出到ICP系數(shù)選擇單元708。ICP系數(shù)選擇單元708選擇與基準信號ID對應(yīng)的ICP系數(shù)，并將基準信號ID和 ICP系數(shù)輸出到ICP參數(shù)量化單元117。如上所述，根據(jù)本實施方式，從多個信號中選擇帶來最佳預(yù)測結(jié)果的信號作為基 準信號，通過使用基準信號預(yù)測旁信號的殘差信號，能夠改善立體聲語音編碼中的ICP的 預(yù)測性能。另外，在上述第二例中，也可以將量化后的ICP系數(shù)用于ICP合成。此時，取代量 化前的ICP系數(shù)，由ICP系數(shù)量化器量化后的量化ICP系數(shù)輸入到選擇單元116。ICP合成 單元701、702和703使用量化ICP系數(shù)對旁信號進行解碼。基于量化ICP系數(shù)的預(yù)測結(jié)果 比較預(yù)測增益。在該變化中，通過使用在解碼裝置中使用的量化ICP系數(shù)進行預(yù)測，能夠選 擇最適合的基準信號。(實施方式2)本發(fā)明的實施方式2說明在比較互相關(guān)后計算ICP系數(shù)的情況。圖8是表示本實 施方式的編碼裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。另外，在圖8中，對與圖1共用的結(jié)構(gòu)部分附加與圖1 相同的標號，并省略其說明。圖8所示的編碼裝置800與圖1所示的編碼裝置100比較，采 用刪除了 ICP分析單元113、114和115以及選擇單元116，并追加了選擇單元801和ICP分 析單元802的結(jié)構(gòu)。選擇單元801通過檢查各個基準信號候選與旁殘差信號的各個子帶部分的頻率 系數(shù)SM, i (f)之間的關(guān)系，從基準信號候選中選擇最適合的信號作為基準信號，并將表示選 擇出的基準信號的基準信號ID輸出到ICP分析單元802。ICP分析單元802由自適應(yīng)濾波器構(gòu)成，其使用基準信號和旁殘差信號的各個子 帶部分的頻率系數(shù)SM, i (f)進行ICP分析，生成ICP系數(shù)，并將其輸出到ICP參數(shù)量化單元 117。圖9是表示選擇單元801的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。圖9所示的選擇單元801的內(nèi)部 結(jié)構(gòu)與圖6所示的選擇單元116的內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較，其刪除了 ICP系數(shù)選擇單元605。
互相關(guān)比較單元604選擇相關(guān)值最高的基準信號候選作為基準信號，并將表示選 擇出的基準信號的基準信號ID輸出到ICP分析單元802。這樣，根據(jù)本實施方式，因為能夠在比較互相關(guān)后計算ICP系數(shù)，所以能夠獲得與 實施方式1相同的效果，并且與實施方式1相比能夠削減計算量。(實施方式3) 實施方式3說明作為對以往的ICP的修正版的修正ICP。修正ICP解決使用長度 與目標信號不同的基準信號進行預(yù)測的方法的問題。圖10是用于說明本實施方式的修正ICP中的預(yù)測方法的圖。另外，將本實施方式 中的修正ICP的方法稱為“復制法”。在圖10中，以N1表示基準信號X(f)(矢量)的長度， 以N2表示目標信號的長度。X(j)表示基準信號候選中的任一個信號。在修正ICP中，考慮以下的兩個情況。LN1 = N2 的情況此時，編碼裝置使用以往ICP計算ICP系數(shù)。在任何種類的基準信號中都可能發(fā) 生該情況。2. N1 < N2 或 N1 > N2 的情況此時，編碼裝置基于原來的基準信號X(f)生成長度為N2的新的基準信號X_(f)， 使用新的基準信號Γ(f)預(yù)測目標信號，并計算ICP系數(shù)。然后，解碼裝置使用與編碼裝置 相同的方法生成X_(f)。在選擇了低頻旁信號或低頻單聲道信號作為基準信號時產(chǎn)生該情 況。這些信號的長度有可能短于目標信號，也有可能長于目標信號。本實施方式的復制法解決上述情況2的問題。復制法中有以下的兩個階段。步驟1:在&<隊的情況下，如圖10所示，將矢量X(f)的前端部的(N2-N1)點復 制到矢量X(f)(長度N1)的最后而生成新的矢量X_(f)。另外，在N1 > N2的情況下，復制矢 量X(f)的最初的隊點而生成新的矢量X_(f)。X(f)是長度為N2的新的基準矢量。步驟2:使用ICP算法，基于矢量X_(f)預(yù)測目標信號S^i (f)。這樣，根據(jù)本實施方式的修正ICP，無論基準信號的長度如何，都能夠使目標信號 的子帶長度可變，并能夠使用長度與目標信號不同的基準信號進行預(yù)測。也就是說，無需將 所有的子帶分割為與基準信號相同的固定長度。因為頻帶的低頻部分對語音質(zhì)量造成的影 響較大，所以將低頻的子帶分割為更短的長度，相反地越是重要性相對低的較高的頻率的 子帶，越是將其分割為更大的長度，通過以該分割頻帶為單位進行預(yù)測，能夠?qū)崿F(xiàn)可擴展立 體聲語音編碼中的編碼效率的提高和音質(zhì)的提高。另外，在選擇低頻旁信號作為基準信號時，在以往的ICP中，需要對長度與預(yù)測對 象的子帶相同的基準信號進行編碼并將其發(fā)送到解碼器。另一方面，在本實施方式的修正 ICP中，能夠使用帶寬比對象的子帶短的基準信號進行預(yù)測，取代對較長的基準信號進行編 碼，僅對較短的基準信號進行編碼即可。因此，本實施方式的修正ICP能夠以低比特率將基 準信號傳輸?shù)浇獯a器。(實施方式4)在實施方式4中，說明實施方式3的情況2時(N1 < N2或隊> N2)的替代方法。 本實施方式的修正ICP中的預(yù)測方法使用較短的基準矢量內(nèi)的點的值，通過插值擴展新的 基準矢量，或?qū)⒒鶞适噶靠s短為更短的矢量。另外，將本實施方式的修正ICP中的方法稱為“擴展/縮小法”。本實施方式的擴展/縮小法中有以下的兩個階段。步驟1 在N1 < N2的情況下，如圖11所示，通過下式(9)將矢量X (f)(長度N1)擴 展為長度N2的矢量X—(f)。
(9)此時，將最近插值法、線性插值法、立體聲樣條(spline)插值法、拉格朗日 (Lagrange)插值法等各種插值法中的任一個適用于X_(f)，求矢量X_(f)的欠缺點的值。另 外，在N1 > N2的情況下，通過下式(10)將矢量X (f)(長度N1)縮小為長度N2的矢量τ(f)。
(10)步驟2 使用ICP算法，基于矢量X_(f)預(yù)測目標信號％ ( ·)。(實施方式5)在實施方式5中，說明實施方式3和4的替代方法(相對于N1 < N2或N1 > N2的 情況的方法)。本實施方式的修正ICP中的預(yù)測方法使用長期預(yù)測求基準信號和目標信號 內(nèi)的周期。通過基于所獲得的周期復制原來的基準信號的幾個周期，生成新的基準信號。本實施方式的方法中有以下的兩個階段。步驟1 連結(jié)基準信號X(f)與目標信號sM,i (f)而獲得連續(xù)的矢量XJf)。假設(shè)矢 量XJf)內(nèi)存在周期。通過使下式(11)的誤差err最小化求周期T。另外，也能夠通過使 用自相關(guān)法、振幅差函數(shù)(magnitude difference function，參照非專利文獻5)等其他周 期計算算法來求周期T。
在T > πι η^, N2]的情況下，設(shè)T = πι η^, N2]?；讦?，從X(f)將長度為T的 信號復制一次或數(shù)次而獲得長度N2的新的基準信號X_(f)。步驟2 使用ICP算法，基于矢量X_(f)預(yù)測目標信號SM,i(f)0另外，在使用本實施方式的方法時，需要將周期T的信息傳輸?shù)浇獯a裝置。此外，在實施方式3、4和5的說明中，在選擇單聲道殘差信號的低頻部分作為基準 信號時，使用上述實施方式中的任一個方法生成擴展了單聲道殘差信號長度的基準信號后 進行預(yù)測，但除此以外，本發(fā)明也可以通過包含單聲道殘差信號的中間頻帶生成期望長度 的基準信號。此情況相當于實施方式3所記載的情況1 (N1 = N2的情況)。另外，在實施方式3、4和5中，在將旁殘差信號的中間頻帶分割為子帶進行預(yù)測 時，從低頻側(cè)的子帶向高頻側(cè)的子帶依次進行預(yù)測，由此在選擇旁殘差信號的低頻部分作為基準信號的情況下，也可以使用先行完成了預(yù)測的低頻側(cè)的子帶的信號，生成期望長度 的基準信號。以上，說明了本發(fā)明的實施方式。 在ICP中，從多個信號中選擇帶來最佳預(yù)測結(jié)果的信號作為基準信號，并使用 基準信號預(yù)測旁信號的殘差信號，所以本發(fā)明的方法可以稱為“自適應(yīng)聲道預(yù)測(ACP : Adaptive Channel Prediction)”。通過使用該本發(fā)明的ACP，能夠提高可擴展的立體聲語 音編碼中的ICP的預(yù)測性能。另外，在單聲道信號編碼器/解碼器為MDCT變換等的變換編碼器時，MDCT區(qū)域的 解碼后的單聲道信號(或解碼后的單聲道LP殘差信號)在編碼器側(cè)能夠直接從單聲道編 碼器獲得，而在解碼器側(cè)能夠直接從單聲道解碼器獲得。另外，上述各個實施方式所示的編碼方式使用單聲道信號預(yù)測旁信號(稱為M-S 類型)。也可以使用單聲道信號預(yù)測左或右信號。此時的動作在上述各實施方式中，除了以 左或右聲道替換旁聲道(將L或R視為S)，并對左(或右)聲道信號進行編碼以外，與M-S 方式的處理大致相同。此時，在編碼側(cè)進行編碼所得的聲道(左或右聲道)的另一方聲道 (右或左聲道)的信號在解碼器中，能夠使用解碼后的聲道信號(左或右聲道信號)和單聲 道信號，并根據(jù)下式(12)和式(13)的方式來計算。另外，也可以與上述各個實施方式中的 旁信號同樣地，一起對兩個聲道(L和R)進行編碼。R (η) = 2Μ (η)-L (η)(編碼對象為左(L)聲道時)(12)L (η) = 2Μ (η)-R (η)(編碼對象為右(R)聲道時)(13)另外，本發(fā)明也可以使用所述信號的加權(quán)和信號(將三種信號乘以規(guī)定的加權(quán)系 數(shù)后相加所得的信號)作為上述各個實施方式中的基準信號候選。另外，本發(fā)明無需使用 三個基準信號候選的全部，例如也可以僅將中間頻帶的單聲道信號和低頻的旁信號的兩種 信號作為候選等。由此，能夠減少發(fā)送基準信號ID的比特數(shù)。另外，在上述各個實施方式中，以幀為單位進行旁信號的預(yù)測。這意味著根據(jù)其他 頻帶上的相同幀中的信號預(yù)測中間頻帶的信號。取而代之或除此以外，也可以使用幀間的 預(yù)測。例如，可以使用已經(jīng)過去的幀作為基準候選來預(yù)測當前的幀信號。另外，在上述各個實施方式中，說明了作為預(yù)測對象的目標信號是去除了低頻和 高頻的中間頻帶的旁信號，但不限于此，作為目標信號，也可以包含包括中間頻帶和高頻 的、除了低頻以外的所有的信號頻帶。而且，也可以將包含低頻的所有的信號頻帶作為對 象。即使在這些情況下，仍可以將旁信號的任意頻帶分割為較小的子帶進行預(yù)測。由此，編 碼器和解碼器的結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化。另外，本發(fā)明也可以適用于時域的信號。例如，也可以從時域的(例如由 QMF(Quadrature Mirror Filter，正交鏡像濾波器)獲得的)幾個子帶信號中選擇基準信 號，預(yù)測時域的中間(或高)頻帶信號。另外，以上的說明為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的例證，本發(fā)明的范圍不限于此。只要 是具有編碼裝置、解碼裝置的系統(tǒng)，則本發(fā)明能夠適用于任何情況。另外，本發(fā)明的編碼裝置和解碼裝置例如可以作為語音編碼裝置和語音解碼裝置 等裝載在移動通信系統(tǒng)的通信終端裝置和基站裝置中，由此能夠提供具有與上述相同的作 用效果的通信終端裝置、基站裝置和移動通信系統(tǒng)。
另外，雖然這里以用硬件構(gòu)成本發(fā)明的情況為例進行了說明，但是本發(fā)明也可以 用軟件實現(xiàn)。例如，通過編程語言對本發(fā)明的算法進行記述，并在內(nèi)存中保存該程序并通過 信息處理裝置來實行，從而能夠?qū)崿F(xiàn)與本發(fā)明的編碼裝置/解碼裝置相同的功能。另外，用于上述實施方式的說明中的各功能塊通常作為集成電路即LSI來實現(xiàn)。 這些塊既可以單獨地集成為一個芯片，也可以包含一部分或全部地集成為一個芯片。 另外，雖然此處稱為LSI，但根據(jù)集成程度，也可以稱為IC、系統(tǒng)LSI、超大 LSI (Super LSI)、特大 LSI (Ultra LSI)等。另外，實現(xiàn)集成電路化的方法不僅限于LSI，也可使用專用電路或通用處理器來實 現(xiàn)。也可以使用可在LSI制造后編程的FPGA(Field ProgrammableGate Array 現(xiàn)場可編程 門陣列)，或者可重構(gòu)LSI內(nèi)部的電路單元的連接和設(shè)定的可重構(gòu)處理器(Reconfigurable Processor)0再者，隨著半導體的技術(shù)進步或隨之派生的其它技術(shù)的出現(xiàn)，如果能夠出現(xiàn)替代 LSI的集成電路化的新技術(shù)，當然可利用該新技術(shù)進行功能塊的集成化。還存在著適用生物 技術(shù)等的可能性。2007年10月31日提交的特愿第2007-284622號的日本專利申請所包含的說明 書、附圖以及說明書摘要的公開內(nèi)容全部引用于本申請。工業(yè)實用性本發(fā)明的編碼裝置和解碼裝置適合用于移動電話、IP電話、視頻會議等。
權(quán)利要求
編碼裝置，包括單聲道信號生成單元，合成立體聲信號的第一聲道信號和第二聲道信號而生成單聲道信號，并生成作為所述第一聲道信號與所述第二聲道信號之間的差分的旁信號；旁殘差信號取得單元，取得作為對所述旁信號的線性預(yù)測殘差信號的旁殘差信號；單聲道殘差信號取得單元，取得作為對所述單聲道信號的線性預(yù)測殘差信號的單聲道殘差信號；第一頻譜分割單元，將所述旁殘差信號分割為低于規(guī)定頻率的頻帶即低頻部分和高于所述規(guī)定頻率的頻帶即中間頻帶部分；第二頻譜分割單元，將所述單聲道殘差信號分割為低于所述規(guī)定頻率的頻帶即低頻部分和高于所述規(guī)定頻率的頻帶即中間頻帶部分；選擇單元，將所述旁殘差信號的低頻部分的頻率系數(shù)、所述單聲道殘差信號的中間頻帶部分的頻率系數(shù)、以及所述單聲道殘差信號的低頻部分的頻率系數(shù)作為基準信號候選，并將所述旁殘差信號的中間頻帶部分的頻率系數(shù)作為目標信號，通過檢查所述各個基準信號候選與所述目標信號之間的關(guān)系，從所述基準信號候選中選擇最適合的信號作為基準信號；以及聲道間預(yù)測分析單元，進行所述基準信號與所述目標信號的聲道間預(yù)測分析而獲得聲道間預(yù)測系數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的編碼裝置，所述選擇單元比較所述各個基準信號候選與所述目 標信號之間的互相關(guān)，并選擇相關(guān)值最高的基準信號候選作為基準信號。
3.如權(quán)利要求1所述的編碼裝置，所述選擇單元比較所述各個基準信號候選與所述目 標信號之間的預(yù)測增益，并選擇預(yù)測增益值最高的基準信號候選作為基準信號。
4.如權(quán)利要求1所述的編碼裝置，所述第一頻譜分割單元將所述旁殘差信號的中間頻 帶部分分割為更小的子帶部分，所述第二頻譜分割單元將所述單聲道殘差信號的中間頻帶部分分割為更小的子帶部分，所述選擇單元對每個子帶部分選擇基準信號。
5.如權(quán)利要求1所述的編碼裝置，在所述基準信號和所述目標信號的長度不同時，所 述聲道間預(yù)測分析單元復制所述基準信號的一部分或僅提取一部分而使長度匹配，并進行 聲道間預(yù)測分析。
6.如權(quán)利要求1所述的編碼裝置，在所述基準信號和所述目標信號的長度不同時，所 述聲道間預(yù)測分析單元擴展或縮小基準信號而使長度匹配，并進行聲道間預(yù)測分析。
7.如權(quán)利要求1所述的編碼裝置，在所述基準信號和所述目標信號的長度不同時，所 述聲道間預(yù)測分析單元求所述基準信號或所述目標信號的周期，通過以周期為單位進行復 制而使長度匹配，并進行聲道間預(yù)測分析。
8.解碼裝置，包括聲道間預(yù)測合成單元，從旁殘差信號的低于規(guī)定頻率的頻帶即低頻部分的頻率系數(shù)、 單聲道殘差信號的高于所述規(guī)定頻率的頻帶即中間頻帶部分的頻率系數(shù)、以及所述單聲道 殘差信號的低于所述規(guī)定頻率的頻帶即低頻部分的頻率系數(shù)中選擇基準信號，將通過進行 所述旁殘差信號的高于所述規(guī)定頻率的頻帶即中間頻帶部分的頻率系數(shù)與所述基準信號的聲道間預(yù)測分析所獲得的聲道間預(yù)測系數(shù)作為濾波系數(shù)，對所述基準信號進行濾波處 理，從而計算所述旁殘差信號的所述中間頻帶部分的頻率系數(shù)，所述旁殘差信號是對作為 立體聲信號的第一聲道信號與第二聲道信號之間的差分的旁信號的線性預(yù)測殘差信號，所 述單聲道殘差信號是對合成所述第一聲道信號和所述第二聲道信號而生成的單聲道信號 的線性預(yù)測殘差信號；加法單元，將所述旁殘差信號的所述低頻部分的頻率系數(shù)與所述旁殘差信號的所述中 間頻帶部分的頻率系數(shù)相加，獲得所述旁殘差信號的整個頻帶的頻率系數(shù)； 線性預(yù)測合成單元，對所述旁殘差信號進行線性預(yù)測合成濾波，并獲得所述旁信號；以及立體聲信號計算單元，使用所述單聲道信號和所述旁信號，獲得所述第一聲道信號和 所述第二聲道信號。
9.編碼方法，包括單聲道信號生成步驟，合成立體聲信號的第一聲道信號和第二聲道信號而生成單聲道 信號，并生成作為所述第一聲道信號與所述第二聲道信號之間的差分的旁信號；旁殘差信號取得步驟，取得作為對所述旁信號的線性預(yù)測殘差信號的旁殘差信號； 單聲道殘差信號取得步驟，取得作為對所述單聲道信號的線性預(yù)測殘差信號的單聲道 殘差信號；第一頻譜分割步驟，將所述旁殘差信號分割為低于規(guī)定頻率的頻帶即低頻部分和高于 所述規(guī)定頻率的頻帶即中間頻帶部分；第二頻譜分割步驟，將所述單聲道殘差信號分割為低于所述規(guī)定頻率的頻帶即低頻部 分和高于所述規(guī)定頻率的頻帶即中間頻帶部分；選擇步驟，將所述旁殘差信號的低頻部分的頻率系數(shù)、所述單聲道殘差信號的中間頻 帶部分的頻率系數(shù)、以及所述單聲道殘差信號的低頻部分的頻率系數(shù)作為基準信號候選， 并將所述旁殘差信號的中間頻帶部分的頻率系數(shù)作為目標信號，通過檢查所述各個基準信 號候選與所述目標信號之間的關(guān)系，從所述基準信號候選中選擇最適合的信號作為基準信 號；以及聲道間預(yù)測分析步驟，進行所述基準信號與所述目標信號的聲道間預(yù)測分析而獲得聲 道間預(yù)測系數(shù)。
10.解碼方法，包括聲道間預(yù)測合成步驟，從旁殘差信號的低于規(guī)定頻率的頻帶即低頻部分的頻率系數(shù)、 單聲道殘差信號的高于所述規(guī)定頻率的頻帶即中間頻帶部分的頻率系數(shù)、以及所述單聲道 殘差信號的低于所述規(guī)定頻率的頻帶即低頻部分的頻率系數(shù)中選擇基準信號，將通過進行 所述旁殘差信號的高于所述規(guī)定頻率的頻帶即中間頻帶部分的頻率系數(shù)與所述基準信號 的聲道間預(yù)測分析所獲得的聲道間預(yù)測系數(shù)作為濾波系數(shù)，對所述基準信號進行濾波處 理，從而計算所述旁殘差信號的所述中間頻帶部分的頻率系數(shù)，所述旁殘差信號是對作為 立體聲信號的第一聲道信號與第二聲道信號之間的差分的旁信號的線性預(yù)測殘差信號，所 述單聲道殘差信號是對合成所述第一聲道信號和所述第二聲道信號而生成的單聲道信號 的線性預(yù)測殘差信號；加法步驟，將所述旁殘差信號的所述低頻部分的頻率系數(shù)與所述旁殘差信號的所述中間頻帶部分的頻率系數(shù)相加，獲得所述旁殘差信號的整個頻帶的頻率系數(shù)；線性預(yù)測合成步驟，對所述旁殘差信號進行線性預(yù)測合成濾波，并獲得所述旁信號；以 及立體聲信號計算步驟，使用所述單聲道信號和所述旁信號，獲得所述第一聲道信號和 所述第二聲道信號。
全文摘要
公開了在使用了聲道間預(yù)測(ICP)的可擴展立體聲語音編碼中改善ICP的預(yù)測性能的編碼裝置。在該編碼裝置中，ICP分析單元(113、114、115)分別將旁殘差信號的低頻部分的頻率系數(shù)s L′(f)、單聲道殘差信號的各個子帶部分的頻率系數(shù)mM，i(f)、單聲道殘差信號的低頻部分的頻率系數(shù)mL(f)作為基準信號候選，進行該基準信號候選與旁殘差信號的各個子帶部分的頻率系數(shù)sM，i(f)的ICP分析，并生成第一、第二、第三ICP系數(shù)。選擇單元(116)通過檢查各個基準信號候選與旁殘差信號的各個子帶部分的頻率系數(shù)sM，i(f)之間的關(guān)系，從基準信號候選中選擇最適合的基準信號，并將表示選擇出的基準信號的基準信號ID和對應(yīng)于基準信號的ICP系數(shù)輸出到ICP參數(shù)量化單元(117)。
文檔編號G10L19/04GK101842832SQ200880113728
公開日2010年9月22日 申請日期2008年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月31日
發(fā)明者劉宗憲, 吉田幸司, 鐘國勝, 鐘海山 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社