專利名稱：編碼裝置、解碼裝置以及編碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在將信號(hào)編碼后進(jìn)行傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)中使用的編碼裝置、解碼裝置以 及編碼方法。
背景技術(shù)：
在通過(guò)以互聯(lián)網(wǎng)通信為代表的分組通信系統(tǒng)、移動(dòng)通信系統(tǒng)等傳輸語(yǔ)音/樂(lè)音信 號(hào)時(shí)，為了提高語(yǔ)音/樂(lè)音信號(hào)(音樂(lè)信號(hào))的傳輸功率，經(jīng)常使用壓縮/編碼技術(shù)。另外， 近年來(lái)，除了單純地以低比特率對(duì)語(yǔ)音/樂(lè)音信號(hào)進(jìn)行編碼之外，對(duì)于將更寬帶的語(yǔ)音/樂(lè) 音進(jìn)行編碼的技術(shù)的需求不斷提高。對(duì)于這種需求，存在以低比特率對(duì)頻帶較寬的信號(hào)進(jìn)行編碼的技術(shù)(例如，參照 專利文獻(xiàn)1)。根據(jù)這種技術(shù)，將輸入信號(hào)分成低頻部分的信號(hào)和高頻部分的信號(hào)，通過(guò)以低 頻部分的信號(hào)的頻譜置換高頻部分的信號(hào)的頻譜進(jìn)行編碼，從而降低整體的比特率。〔專利文獻(xiàn)1〕日本專利特表2001-521648號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明需要解決的問(wèn)題但是，在專利文獻(xiàn)1公開(kāi)的頻帶擴(kuò)展技術(shù)中，沒(méi)有考慮輸入信號(hào)的頻譜的低頻部 分、或者解碼頻譜的低頻部分的諧波結(jié)構(gòu)。例如，在上述頻帶擴(kuò)展技術(shù)中，不區(qū)分輸入信號(hào) 是樂(lè)音信號(hào)還是語(yǔ)音信號(hào)地實(shí)施頻帶擴(kuò)展處理。然而，一般而言，多數(shù)情況下語(yǔ)音信號(hào)的諧 波結(jié)構(gòu)比樂(lè)音信號(hào)弱，頻譜包絡(luò)的形狀比樂(lè)音信號(hào)復(fù)雜。因此，在進(jìn)行頻帶擴(kuò)展時(shí)，如果在 將與分配給樂(lè)音信號(hào)的頻譜包絡(luò)的比特?cái)?shù)相同的比特?cái)?shù)分配給語(yǔ)音信號(hào)的頻譜包絡(luò)，則存 在編碼的質(zhì)量惡化，其結(jié)果導(dǎo)致解碼信號(hào)的音質(zhì)惡化的可能性。反之，象樂(lè)音信號(hào)那樣在輸 入信號(hào)的諧波結(jié)構(gòu)非常強(qiáng)的情況下，為了表現(xiàn)諧波結(jié)構(gòu)，也需要分配特別多的比特?？傊?為了提高解碼信號(hào)的音質(zhì)，需要根據(jù)諧波結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度來(lái)切換頻帶擴(kuò)展的具體處理。圖1是表示頻譜特性非常不同的兩個(gè)輸入信號(hào)的頻譜特性的圖。在圖1中，橫軸 表示頻率，縱軸表示頻譜的振幅。圖IA表示周期性非常高的頻譜，而圖IB表示周期性非常 低的頻譜。雖然在專利文獻(xiàn)1中，對(duì)于為了生成高頻頻譜而使用低頻頻譜的哪個(gè)頻帶的選 擇基準(zhǔn)未詳細(xì)論及，但可以認(rèn)為對(duì)每個(gè)幀從低頻頻譜中搜索與高頻頻譜最相似的部分的方 法是最普通的方法。在這種情況下，在現(xiàn)有的方法中，在通過(guò)頻帶擴(kuò)展技術(shù)生成高頻部分的 頻譜時(shí)，不區(qū)分作為參考的輸入信號(hào)的頻譜地，以相同的方式(相同的相似性搜索方法、相 同的頻譜包絡(luò)量化方法等)進(jìn)行頻帶擴(kuò)展處理。但是，由于圖IA的頻譜與圖IB的頻譜相 比周期性非常高，因此，在使用圖IA的頻譜進(jìn)行頻帶擴(kuò)展時(shí)，若不對(duì)高頻部分的頻譜的峰 谷的位置進(jìn)行適當(dāng)?shù)木幋a，則會(huì)使解碼信號(hào)的音質(zhì)較大地惡化。即，在這種情況下，需要增 大關(guān)于為了生成高頻頻譜而使用哪個(gè)頻帶的低頻頻譜的信息量。另一方面，在使用圖IB的 頻譜進(jìn)行頻帶擴(kuò)展時(shí)，頻譜的諧波結(jié)構(gòu)不是那么重要，也不會(huì)給解碼信號(hào)的音質(zhì)造成較大 影響?，F(xiàn)有技術(shù)存在以下的問(wèn)題由于對(duì)于這種頻譜特性大相徑庭的輸入信號(hào)也采用相同的方法擴(kuò)展頻帶，因此，無(wú)法提供質(zhì)量足夠高的解碼信號(hào)。本發(fā)明的目的在于提供一種通過(guò)在考慮輸入信號(hào)的頻譜的低頻部分、或者解碼頻 譜的低頻部分的諧波結(jié)構(gòu)而進(jìn)行頻帶擴(kuò)展，能夠抑制由頻帶擴(kuò)展帶來(lái)的解碼信號(hào)的質(zhì)量惡 化的編碼裝置、解碼裝置以及編碼方法。解決問(wèn)題的方案本發(fā)明的編碼裝置所采用的結(jié)構(gòu)包括第一編碼單元，將輸入信號(hào)編碼并生成第 一編碼信息；解碼單元，將所述第一編碼信息解碼并生成解碼信號(hào)；特性判定單元，分析所 述輸入信號(hào)的諧波結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，并生成表示分析結(jié)果的諧波特性信息；以及第二編碼單元， 將所述解碼信號(hào)對(duì)于所述輸入信號(hào)的差分編碼而生成第二編碼信息，并且基于所述諧波特 性信息，變更分配給構(gòu)成所述第二編碼信息的多個(gè)參數(shù)的比特?cái)?shù)。本發(fā)明的解碼裝置所采用的結(jié)構(gòu)包括接收單元，接收由編碼裝置將輸入信號(hào)編 碼而獲得的第一編碼信息、將對(duì)所述第一編碼信息進(jìn)行解碼所得的解碼信號(hào)與所述輸入信 號(hào)的差分編碼而獲得的第二編碼信息、以及基于分析了所述輸入信號(hào)的諧波結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度的 分析結(jié)果而生成的諧波特性信息；第一解碼單元，使用所述第一編碼信息進(jìn)行第一層的解 碼而獲得第一解碼信號(hào)；以及第二解碼單元，使用所述第二編碼信息和所述第一解碼信號(hào) 進(jìn)行第二層的解碼而獲得第二解碼信號(hào)，所述第二解碼單元使用在所述編碼裝置中基于所 述諧波特性信息分配了比特?cái)?shù)的、構(gòu)成所述第二編碼信息的多個(gè)參數(shù)，進(jìn)行所述第二層的 解碼。本發(fā)明的編碼方法包括第一編碼步驟，將輸入信號(hào)編碼并生成第一編碼信息； 解碼步驟，將所述第一編碼信息解碼并生成解碼信號(hào)；特性判定步驟，分析所述輸入信號(hào)的 諧波結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，并生成表示分析結(jié)果的諧波特性信息；以及第二編碼步驟，將所述解碼信 號(hào)對(duì)于所述輸入信號(hào)的差分編碼而生成第二編碼信息，并且基于所述諧波特性信息，變更 分配給構(gòu)成所述第二編碼信息的多個(gè)參數(shù)的比特?cái)?shù)。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，對(duì)于諧波結(jié)構(gòu)大相徑庭的各種輸入信號(hào)能夠獲得質(zhì)量?jī)?yōu)良的解碼信號(hào)。


圖1是表示以往的頻帶擴(kuò)展技術(shù)中的頻譜特性的圖。圖2是表示具有本發(fā)明的實(shí)施方式1的編碼裝置和解碼裝置的通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的 方框圖。圖3是表示圖2所示的編碼裝置的內(nèi)部的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。圖4是表示圖3所示的第一層編碼單元的內(nèi)部的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。圖5是表示圖3所示的第一層解碼單元的內(nèi)部的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。圖6是表示在圖3所示的特性判定單元中生成特性信息的處理的步驟的流程圖。圖7是表示圖3所示的第二層編碼單元的內(nèi)部的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。圖8是用于說(shuō)明圖7所示的濾波單元中的濾波處理的詳情的圖。圖9是表示在圖7所示的搜索單元中搜索最佳基音系數(shù)T’的處理的步驟的流程 圖。
圖10是表示圖2所示的解碼裝置的內(nèi)部的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。圖11是表示圖10所示的第二層解碼單元的內(nèi)部的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。圖12是表示圖3所示的編碼裝置的變形例的內(nèi)部的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。圖13是表示在圖12所示的特性判定單元中生成特性信息的處理的步驟的流程 圖。圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的編碼裝置的內(nèi)部的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。圖15是表示在圖14所示的特性判定單元中生成特性信息的處理的步驟的流程 圖。
具體實(shí)施例方式舉一個(gè)關(guān)于本發(fā)明的概略的例子如下考慮輸入信號(hào)的高頻部分、與解碼信號(hào)的 頻譜的低頻部分和輸入信號(hào)的低頻部分中的任一者之間的諧波結(jié)構(gòu)的差異，在該差異為預(yù) 先設(shè)定的水平以上時(shí)，通過(guò)基于寬帶信號(hào)的低頻部分的頻譜數(shù)據(jù)切換對(duì)高頻部分的頻譜數(shù) 據(jù)進(jìn)行編碼的方法(頻帶擴(kuò)展方法)，能夠?qū)τ谥C波結(jié)構(gòu)大相徑庭的各種輸入信號(hào)獲得質(zhì) 量?jī)?yōu)良的解碼信號(hào)。以下，參照附圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。此外，作為本發(fā)明的編碼裝置和解 碼裝置，以語(yǔ)音編碼裝置和語(yǔ)音解碼裝置為例進(jìn)行說(shuō)明。(實(shí)施方式1)圖2是表示具有本發(fā)明的實(shí)施方式1的編碼裝置和解碼裝置的通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的 方框圖。在圖2中，通信系統(tǒng)包括編碼裝置和解碼裝置，它們處于能經(jīng)由傳輸路徑互相通信 的狀態(tài)。編碼裝置101按照每N個(gè)樣本對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行劃分(N為自然數(shù))，將N個(gè)樣本作 為一幀對(duì)每個(gè)幀進(jìn)行編碼。這里，假設(shè)將作為編碼的對(duì)象的輸入信號(hào)表示為Xn(η = 0、…、 Ν-1)。η表示在每N個(gè)樣本劃分的輸入信號(hào)中，信號(hào)要素的第η+1個(gè)。編碼后的輸入信息 (編碼信息)經(jīng)由傳輸路徑102，被發(fā)送到解碼裝置103。解碼裝置103接收經(jīng)由傳輸路徑102從編碼裝置101發(fā)送來(lái)的編碼信息，將其解 碼后獲得輸出信號(hào)。圖3是表示圖2所示的編碼裝置101的內(nèi)部的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。在將輸入信號(hào)的采樣頻率設(shè)為SRinput時(shí)，下采樣處理單元201將輸入信號(hào)的采樣 頻率從SRinput下采樣到SRb_ (SRbase < SRinput)，將進(jìn)行了下采樣的輸入信號(hào)作為下采樣后輸 入信號(hào)，輸出到第一層編碼單元202。第一層編碼單元202對(duì)從下采樣處理單元201輸入的下采樣后輸入信號(hào)，例如使 用CELP(Code Excited Linear Prediction，碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼)方式的語(yǔ)音編碼方法進(jìn) 行編碼而生成第一層編碼信息。第一層編碼單元202將所生成的第一層編碼信息輸出到第 一層解碼單元203和編碼信息合并單元208，將第一層編碼信息中所包含的量化自適應(yīng)激 勵(lì)增益輸出到特性判定單元206。第一層解碼單元203對(duì)從第一層編碼單元202輸入的第一層編碼信息例如使用 CELP方式的類型的語(yǔ)音解碼方法進(jìn)行解碼而生成第一層解碼信號(hào)，將所生成的第一層解碼 信號(hào)輸出到上采樣處理單元204。此外，關(guān)于第一層解碼單元203的詳情在后面敘述。
上采樣處理單元204將從第一層解碼單元203輸入的第一層解碼信號(hào)的采樣頻 率從SRbase上采樣到SRinput,將進(jìn)行了上采樣的第一層解碼信號(hào)作為上采樣后第一層解碼信 號(hào)，輸出到正交變換處理單元205。正交變換處理單元205在內(nèi)部具有緩沖器bufln、和buf2n(n = 0、…、N_l)，對(duì)輸 入信號(hào)Xn、以及從上采樣處理單元204輸入的上采樣后第一層解碼信號(hào)yn進(jìn)行修正離散余 弦變換(MDCT :Modified Discrete CosineTransform)。接下來(lái)，對(duì)正交變換處理單元205的正交變換處理的計(jì)算步驟和向內(nèi)部緩沖器的 數(shù)據(jù)輸出進(jìn)行說(shuō)明。首先，正交變換處理單元205通過(guò)以下的式(1)和式(2)，以“0”作為初始值將緩 沖器bufln和buf2n各自進(jìn)行初始化。bufln = 0(n = 0,…，N_l) · · · (1)buf2n = 0(n = 0，…，N_l) · · · (2)接下來(lái)，正交變換處理單元205對(duì)輸入信號(hào)Xn和上采樣后第一層解碼信號(hào)yn按照 以下的式(3)和式(4)進(jìn)行MDCT處理，求輸入信號(hào)的MDCT系數(shù)(以下稱作“輸入頻譜”) S2 (k)、和上采樣后第一層解碼信號(hào)yn的MDCT系數(shù)(以下稱作“第一層解碼頻譜” )Sl (k)。
這里，k表示一幀中各個(gè)樣本的索引。正交變換處理單元205通過(guò)以下的式(5)求 作為使輸入信號(hào)Xn與緩沖器bunn結(jié)合的矢量的X’ n。另外，正交變換處理單元205通過(guò) 以下的式(6)求作為使上采樣后第一層解碼信號(hào)yn與緩沖器buf2n結(jié)合的矢量的r n。
接下來(lái)，正交變換處理單元205通過(guò)式(7)和式(8)更新緩沖器buf In和緩沖器 buf2n。bufln = xn(η = 0，—N-1) · · · (7)buf2n = yn(n = 0，—N-1) · · · (8)然后，正交變換處理單元205將輸入頻譜S2 (k)和第一層解碼頻譜Sl (k)輸出到 第二層編碼單元207。特性判定單元206根據(jù)從第一層編碼單元202輸入的第一層編碼信息中所包含的 量化自適應(yīng)激勵(lì)增益的值生成特性信息，輸出到第二層解碼單元207。此外，關(guān)于特性判定 單元206的詳情在后面敘述。第二層編碼單元207基于從特性判定單元206輸入的特性信息，使用從正交變換 處理單元205輸入的輸入頻譜S2(k)和第一層解碼頻譜Sl (k)生成第二層編碼信息，將所 生成的第二層編碼信息輸出到編碼信息合并單元208。此外，關(guān)于第二編碼單元207的詳情在后面敘述。編碼信息合并單元208合并從第一層編碼單元202輸入的第一層編碼信息和從第 二層編碼單元207輸入的第二層編碼信息，對(duì)于所合并的信息源碼，在根據(jù)需要附加傳輸 誤碼等之后將其作為編碼信息輸出到傳輸路徑102。圖4是表示第一層編碼單元202的內(nèi)部的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖4中，前處理單元301對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行除去DC分量的高通濾波器處理、謀求 后續(xù)的編碼處理的性能改善的波形整形處理或者預(yù)加重處理，將進(jìn)行這些處理而取得的信 號(hào)Xin輸出到LPC (Linear PredictionCoeff icients，線性預(yù)測(cè)系數(shù))分析單元302和加法 單元305。 LPC分析單元302使用從前處理單元301輸入的Xin進(jìn)行線性預(yù)測(cè)分析，將分析結(jié) 果(線性預(yù)測(cè)系數(shù))輸出到LPC量化單元303。LPC量化單元303進(jìn)行從LPC分析單元302輸入的線性預(yù)測(cè)系數(shù)(LPC)的量化處 理，將量化LPC輸出到合成濾波器304，并且將表示量化LPC的標(biāo)記(L)輸出到復(fù)用單元 314。合成濾波器304利用基于從LPC量化單元303輸入的量化LPC的濾波器系數(shù)，對(duì) 從后述的加法單元311輸入的驅(qū)動(dòng)激勵(lì)進(jìn)行濾波器合成而生成合成信號(hào)，將合成信號(hào)輸出 到加法單元305。加法單元305通過(guò)使從合成濾波器304輸入的合成信號(hào)的極性反轉(zhuǎn)，將反轉(zhuǎn)了極 性的合成信號(hào)與從前處理單元301輸入的Xin相加而計(jì)算誤差信號(hào)，將誤差信號(hào)輸出到聽(tīng) 覺(jué)加權(quán)單元312。自適應(yīng)激勵(lì)碼本306在緩沖器中存儲(chǔ)有過(guò)去由加法單元311輸出的驅(qū)動(dòng)激勵(lì)，從 過(guò)去的驅(qū)動(dòng)激勵(lì)中取出一幀分量的樣本作為自適應(yīng)激勵(lì)矢量，輸出到乘法單元309，所述過(guò) 去的驅(qū)動(dòng)激勵(lì)是根據(jù)從后述的參數(shù)決定單元313輸入的信號(hào)確定的。量化增益生成單元307將通過(guò)從參數(shù)決定單元313輸入的信號(hào)確定的量化自適應(yīng) 激勵(lì)增益和量化固定激勵(lì)增益分別輸出到乘法單元309和乘法單元310。固定激勵(lì)碼本308將具有根據(jù)從參數(shù)決定單元313輸入的信號(hào)確定的形狀的脈沖 激勵(lì)矢量作為固定激勵(lì)矢量輸出到乘法單元310。此外，也可以將擴(kuò)頻矢量與脈沖激勵(lì)矢量 相乘所得的矢量作為固定激勵(lì)矢量輸出到乘法單元310。乘法單元309將從量化增益生成單元307輸入的量化自適應(yīng)激勵(lì)增益與從自適應(yīng) 激勵(lì)碼本306輸入的自適應(yīng)激勵(lì)矢量相乘，并將其輸出到加法單元311。此外，乘法單元310 將從量化增益生成單元307輸入的量化固定激勵(lì)增益與從固定激勵(lì)碼本308輸入的固定激 勵(lì)矢量相乘，并將其輸出到加法單元311。加法單元311將從乘法單元309輸入的增益乘法計(jì)算后的自適應(yīng)激勵(lì)矢量與從乘 法單元310輸入的增益乘法計(jì)算后的固定激勵(lì)矢量進(jìn)行矢量相加，將作為加法計(jì)算結(jié)果的 驅(qū)動(dòng)激勵(lì)輸出到合成濾波器304和自適應(yīng)激勵(lì)碼本306。此外，向自適應(yīng)激勵(lì)碼本306輸出 的驅(qū)動(dòng)激勵(lì)存儲(chǔ)到自適應(yīng)碼本306的緩沖器中。聽(tīng)覺(jué)加權(quán)單元312對(duì)從加法單元305輸入的誤差信號(hào)進(jìn)行聽(tīng)覺(jué)加權(quán)處理，并作為 編碼失真輸出到參數(shù)決定單元313。參數(shù)決定單元313分別從自適應(yīng)激勵(lì)碼本306、固定激勵(lì)碼本308、以及量化增益生成單元307中選擇使從聽(tīng)覺(jué)加權(quán)單元312輸入的編碼失真最小的自適應(yīng)激勵(lì)矢量、固定 激勵(lì)矢量、以及量化增益，將表示選擇結(jié)果的自適應(yīng)激勵(lì)矢量標(biāo)記(A)、固定激勵(lì)矢量標(biāo)記 (F)、以及量化增益標(biāo)記(G)輸出到復(fù)用單元314。另外，參數(shù)決定單元313將輸出到復(fù)用單 元314的量化增益標(biāo)記(G)所包含的量化自適應(yīng)激勵(lì)增益(G_A)輸出到特性判定單元206。復(fù)用單元314對(duì)從LPC量化單元303輸入的表示量化LPC的標(biāo)記(L)、從參數(shù)決定 單元313輸入的自適應(yīng)激勵(lì)矢量標(biāo)記(A)、固定激勵(lì)矢量標(biāo)記(F)、以及量化增益標(biāo)記(G) 進(jìn)行復(fù)用，并將其作為第一層編碼信息輸出到第一層解碼單元203。圖5是表示第一層解碼單元203的內(nèi)部的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖5中，復(fù)用分離單元401將從第一層編碼單元202輸入的第一層編碼信息分 離為各個(gè)標(biāo)記(L)、(A)、(G)、(F)0分離出的LPC標(biāo)記(L)輸出到LPC解碼單元402，分離 出的自適應(yīng)激勵(lì)矢量標(biāo)記(A)輸出到自適應(yīng)激勵(lì)碼本403，分離出的量化增益標(biāo)記(G)輸出 到量化增益生成單元404，分離出的固定激勵(lì)矢量標(biāo)記(F)輸出到固定激勵(lì)碼本405。LPC解碼單元402根據(jù)從復(fù)用分離單元401輸入的標(biāo)記(L)將量化LPC解碼，將解 碼出的量化LPC輸出到合成濾波器409。自適應(yīng)激勵(lì)碼本403從過(guò)去的驅(qū)動(dòng)激勵(lì)中取出一幀分量的樣本作為自適應(yīng)激勵(lì) 矢量，將其輸出到乘法單元406，所述過(guò)去的驅(qū)動(dòng)激勵(lì)是根據(jù)從復(fù)用分離單元401輸入的自 適應(yīng)激勵(lì)矢量標(biāo)記(A)指定的。量化增益生成單元404對(duì)由從復(fù)用分離單元401輸入的量化增益標(biāo)記(G)指定的 量化自適應(yīng)激勵(lì)增益和量化固定激勵(lì)增益進(jìn)行解碼，將量化自適應(yīng)激勵(lì)增益輸出到乘法單 元406，并將量化固定激勵(lì)增益輸出到乘法單元407。固定激勵(lì)碼本405生成由從復(fù)用分離單元401輸入的固定激勵(lì)矢量標(biāo)記(F)指定 的固定激勵(lì)矢量，并將其輸出到乘法單元407。乘法單元406將從量化增益生成單元404輸入的量化自適應(yīng)激勵(lì)增益與從自適應(yīng) 激勵(lì)碼本403輸入的自適應(yīng)激勵(lì)矢量相乘，并將其輸出到加法單元408。另外，乘法單元407 將從量化增益生成單元404輸入的量化固定激勵(lì)增益與從固定激勵(lì)碼本405輸入的固定激 勵(lì)矢量相乘，并將其輸出到加法單元408。加法單元408將從乘法單元406輸入的增益乘法計(jì)算后的自適應(yīng)激勵(lì)矢量與從乘 法單元407輸入的增益乘法計(jì)算后的固定激勵(lì)矢量相加而生成驅(qū)動(dòng)激勵(lì)，將驅(qū)動(dòng)激勵(lì)輸出 到合成濾波器409和自適應(yīng)激勵(lì)碼本403。合成濾波器409使用由LPC解碼單元402解碼出的濾波器系數(shù)，進(jìn)行從加法單元 408輸入的驅(qū)動(dòng)激勵(lì)的濾波器合成，將合成后的信號(hào)輸出到后處理單元410。后處理單元410對(duì)從合成濾波器409輸入的信號(hào)，進(jìn)行共振峰(formant)強(qiáng)調(diào)、基 音(pitch)強(qiáng)調(diào)等改善語(yǔ)音的主觀質(zhì)量的處理、以及改善恒定雜聲的主觀質(zhì)量的處理等， 作為第一層解碼信號(hào)輸出到上采樣處理單元204。圖6是表示在特性判定單元206中生成特性信息的處理的步驟的流程圖。此外， 在以下的說(shuō)明中，將步驟記載為“ ST ”。首先，特性判定單元206從第一層編碼單元202的參數(shù)決定單元313輸入量化自 適應(yīng)激勵(lì)增益G_A (ST1010)。接下來(lái)，特性判定單元206判定量化自適應(yīng)激勵(lì)增益G_A是否 小于閾值TH(ST1020)。在ST1020中判定為G_A小于TH時(shí)(ST1020 :“YES”)，特性判定單
10元206將特性信息的值設(shè)定為“0” (ST1030)。另一方面，在ST1020中判定為G_A為T(mén)H以 上時(shí)(ST1020 :“N0”)，特性判定單元206將特性信息的值設(shè)定為“ 1 ”(ST1040)。這樣，特性 信息使用“1”的值，表示輸入頻譜的諧波結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度為預(yù)先確定的水平以上，而使用“0”的 值，表示輸入頻譜的諧波結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度低于預(yù)先確定的水平。接下來(lái)，特性判定單元206將特 性信息輸出到第二層編碼單元207(ST1050)。這里，諧波結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度是表示頻譜的周期性和振幅的變動(dòng)(峰谷的大小)的參數(shù)， 例如，周期性越明顯，或者振幅的變動(dòng)越大，稱為諧波結(jié)構(gòu)越強(qiáng)。圖7是表示第二層編碼單元207的內(nèi)部的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。第二層編碼單元207包括濾波器狀態(tài)設(shè)定單元501、濾波單元502、搜索單元 503、基音系數(shù)設(shè)定單元504、增益編碼單元505、以及復(fù)用單元506，各個(gè)單元進(jìn)行以下的動(dòng) 作。濾波器狀態(tài)設(shè)定單元501將從正交變換處理單元205輸入的第一層解碼頻譜 Sl (k)
設(shè)定為濾波單元502使用的濾波器狀態(tài)。第一層解碼頻譜Sl (k)作為 濾波器的內(nèi)部狀態(tài)(濾波器狀態(tài))存儲(chǔ)在濾波單元502的全頻帶0 < k < FH的頻譜S(k) 的0<k<FL的頻帶中。濾波單元502具有多抽頭(multi tap，抽頭數(shù)多于1)的基音濾波器，基于由濾波 器狀態(tài)設(shè)定單元501設(shè)定的濾波器狀態(tài)和從基音系數(shù)設(shè)定單元504輸入的基音系數(shù)，對(duì)第 一層解碼頻譜進(jìn)行濾波，計(jì)算輸入頻譜的估計(jì)值S2’ (k) (FL ^ k < FH)(以下，稱作“估計(jì) 頻譜”)。濾波單元502將估計(jì)頻譜S2’(k)輸出到搜索單元503。此外，關(guān)于濾波單元502 中的濾波處理的詳情在后面敘述。搜索單元503計(jì)算從正交變換處理單元205輸入的輸入頻譜S2 (k)的高頻部分 (FL ^ k < FH)與從濾波單元502輸入的估計(jì)頻譜S2’ (k)的相似度。該相似度的計(jì)算例 如通過(guò)相關(guān)運(yùn)算等來(lái)進(jìn)行。濾波單元502、搜索單元503、以及基音系數(shù)設(shè)定單元504的處 理構(gòu)成閉環(huán)。在該閉環(huán)中，搜索單元503通過(guò)使從基音系數(shù)設(shè)定單元504輸入到濾波單元 502的基音系數(shù)T發(fā)生各種變化，計(jì)算與各個(gè)基音系數(shù)對(duì)應(yīng)的相似度。將其中相似度最大的 基音系數(shù)，即，最佳基音系數(shù)T’輸出到復(fù)用單元506。另外，搜索單元503將與最佳基音系 數(shù)T’對(duì)應(yīng)的估計(jì)頻譜S2’ (k)輸出到增益編碼單元505。 基音系數(shù)設(shè)定單元504基于從特性判定單元206輸入的特性信息切換最佳基音系 數(shù)T’的搜索范圍。然后，基音系數(shù)設(shè)定單元504在搜索單元503的控制下，在搜索范圍中 使基音系數(shù)T’逐漸變化的同時(shí)將其依次輸出到濾波單元502。例如，基音系數(shù)定單元504， 在特性信息的值為“0”時(shí)，將Tmin TmaxO作為搜索范圍，而在特性信息的值為“ 1”時(shí)，將 Tmin Tmaxl作為搜索范圍。這里，設(shè)TmaxO < Tmaxl0即，在特性信息的值為“ 1 ”時(shí)，基 音系數(shù)設(shè)定單元504將最佳基音系數(shù)T’的搜索范圍切換為較大的搜索范圍，從而增加分配 給基音系數(shù)T的比特?cái)?shù)。另外，在特性信息的值為“0”時(shí)，基音系數(shù)設(shè)定單元504將最佳基 音系數(shù)T’的搜索范圍切換為較小的搜索范圍，從而減少分配給基音系數(shù)T的比特?cái)?shù)。
增益編碼單元505基于從特性判定單元206輸入的特性信息，計(jì)算關(guān)于從正交變 換處理單元205輸入的輸入頻譜S2(k)的高頻部分(FL<k<FH)的增益信息。具體而言， 增益編碼單元505將頻帶FL彡k < ΠΙ分割為J個(gè)子帶，求輸入頻譜S2 (k)的每個(gè)子帶的 頻譜功率。此時(shí)，第j個(gè)子帶的頻譜功率B(j)通過(guò)以下的式(9)表示。
在式(9)中，BL(j)表示第j個(gè)子帶的最小頻率，BH(J)表示第j個(gè)子帶的最大頻 率。另外，增益編碼單元505同樣按照以下的式(10)計(jì)算從搜索單元503輸入的估計(jì)頻譜 S2’ (k)的每個(gè)子帶的頻率功率B’(j)。接下來(lái)，增益編碼單元505按照以下的式(11)計(jì) 算估計(jì)頻譜對(duì)輸入頻譜S2 (k)的每個(gè)子帶的變動(dòng)量V (j)。 然后，增益編碼單元505根據(jù)特性信息的值切換用于變動(dòng)量V(j)的編碼的碼本， 對(duì)變動(dòng)量V(j)進(jìn)行編碼，將與編碼后的變動(dòng)量Vq(j)對(duì)應(yīng)的索引輸出到復(fù)用單元506。增益 編碼單元505在特性信息的值為“0”時(shí)，切換到碼本大小為SizeO的碼本，而在特性信息的 值為“1”時(shí)，切換到碼本大小為Sizel的碼本，并進(jìn)行變動(dòng)量V(j)的編碼。這里，設(shè)Sizel
<SizeO0即，增益編碼單元505在特性信息的值為“0”時(shí)，將用于增益的變動(dòng)量V(j)的編 碼的碼本切換為大小(代碼矢量的項(xiàng)目(entry)數(shù))較大的碼本，從而增加分配給增益的 變動(dòng)量V(j)的編碼的比特?cái)?shù)。此外，增益編碼單元505在特性信息的值為“1”時(shí)，將用于 增益的變動(dòng)量V(j)的編碼的碼本切換為大小較小的碼本，從而減少分配給增益的變動(dòng)量 V(J)的編碼的比特?cái)?shù)。此外，如果使在增益編碼單元505中分配給增益的變動(dòng)量V(j)的比 特?cái)?shù)的變化量與在基音系數(shù)設(shè)定單元504中分配給基音系數(shù)T的比特?cái)?shù)的變化量相同，則 能使用于在第二層編碼單元207中的編碼的比特?cái)?shù)恒定。例如，在特性信息的值為“0”時(shí)， 使在增益編碼單元505中分配給增益的變動(dòng)量V(j)的比特?cái)?shù)的增加量與在基音系數(shù)設(shè)定 單元504中分配給基音系數(shù)T的比特?cái)?shù)的減少量相同即可。復(fù)用單元506將從搜索單元503輸入的最佳基音系數(shù)T’、從增益編碼單元505輸 入的變動(dòng)量V(j)的索引、以及從特性判定單元206輸入的特性信息作為第二層編碼信息進(jìn) 行復(fù)用，并將其輸出到編碼信息合并單元208。此外，也可以將T’、V(j)、特性信息直接輸入 到編碼信息合并單元208，在編碼信息合并單元208中將它們與第一層編碼信息進(jìn)行復(fù)用。接下來(lái)，使用圖8說(shuō)明在濾波單元502中的濾波處理的詳情。濾波單元502使用從基音系數(shù)設(shè)定單元504輸入的基音系數(shù)T，生成頻帶FL < k
<FH的頻譜。濾波單元502的傳遞函數(shù)通過(guò)以下的式(12)表示。 在式(12)中，T表示從基音系數(shù)設(shè)定單元504提供的基音系數(shù)，β i表示預(yù)先存 儲(chǔ)在內(nèi)部的濾波器系數(shù)。例如，將抽頭數(shù)為3時(shí)，濾波器系數(shù)的候補(bǔ)可以舉例為(β+βρ ^1) = (0. 1、0·8、0· 1)。除此之外，(HD = (0·2、0·6、0·2)、(0·3、0·4、0·3)等值 也是適當(dāng)?shù)摹Ａ硗?，在?12)中，設(shè)M= 1。M是關(guān)于抽頭數(shù)的指標(biāo)。在濾波單元502的全頻帶的頻譜S (k)的0彡k < FL的頻帶中存儲(chǔ)有第一層解碼 頻譜Sl (k)作為濾波器的內(nèi)部狀態(tài)(濾波器狀態(tài))。
12
在S(k)的FL≤k < FH的頻帶中，通過(guò)以下的步驟的濾波處理，存儲(chǔ)估計(jì)頻譜 S2，(k)。即，在S2’(k)中，原則上，代入頻率比該k低T的頻譜S(k-T)。但是，為了增加頻 譜的平滑性，實(shí)際上，將頻譜Pi *S(k-T+i)對(duì)于所有的i相加的頻譜代入S2’(k)，所述頻 譜β i · S(k-T+i)是將濾波器系數(shù)β i與距頻譜S(k-T)離開(kāi)i的附近的頻譜S(k-T+i)相 乘所得的頻譜。該處理通過(guò)以下的式(13)表示。
(13) 通過(guò)從頻率低的k = FL開(kāi)始，依序使k在FL≤k < ΠΙ的范圍內(nèi)變化地進(jìn)行上述 運(yùn)算，計(jì)算FL≤k<ra中的估計(jì)頻譜S2’(k)。在每次從基音系數(shù)設(shè)定單元504提供基音系數(shù)T時(shí)，在FL≤k < 的范圍內(nèi)，每 次將s(k)清零后進(jìn)行以上的濾波處理。即，每次基音系數(shù)T發(fā)生變化，則計(jì)算S(k)，并將其 輸出到搜索單元503。接下來(lái)，使用圖9說(shuō)明在搜索單元503中搜索最佳基音系數(shù)T’的處理的步驟。圖 9是表示在搜索單元503中搜索最佳基音系數(shù)T’的處理的步驟的流程圖。首先，搜索單元503將作為用于保存相似度的最小值的變量的最小相似度Dmin初 始化為[+⑴](ST4010)。接下來(lái)，搜索單元503按照以下的式(14)，計(jì)算某個(gè)基音系數(shù)的 輸入頻譜S2(k)的高頻部分(FL<k<FH)與估計(jì)頻譜S2’ (k)的相似度D (ST4020)。
(14)在式(14)中，Μ’表示計(jì)算相似度D時(shí)的樣本數(shù)，可以是高頻部分的樣本長(zhǎng)度 (FH-FL+1)以下的任意的值。此外，如上所述，在濾波單元502中生成的估計(jì)頻譜是對(duì)第一層解碼頻譜進(jìn)行濾 波所得的頻譜。因此，在搜索單元503中計(jì)算的輸入頻譜S2(k)的高頻部分(FL<k<FH) 與估計(jì)頻譜S2’ (k)的相似度，也代表輸入頻譜S2 (k)的高頻部分(FL < k < FH)與第一層 解碼頻譜的相似度。接下來(lái)，搜索單元503判定計(jì)算出的相似度D是否小于最小相似度Dmin(ST4030)。 當(dāng)在ST4020中計(jì)算出的相似度小于最小相似度Dmin時(shí)(ST4030 :“YES”)，搜索單元503將 相似度D代入最小相似度Dmin(ST4040)。另一方面，當(dāng)在ST4020中計(jì)算出的相似度為最小 相似度Dmin以上時(shí)(ST4030 :“N0”)，搜索單元503判定搜索范圍是否已經(jīng)結(jié)束(ST4050)。 即，搜索單元503對(duì)于搜索范圍內(nèi)的所有基音系數(shù)，分別判定是否在ST4020中按照以上的 式(14)計(jì)算出了相似度(ST4050)。在搜索范圍尚未結(jié)束時(shí)(ST4050 :“N0”)，搜索單元503 將處理重新返回ST4020。然后，搜索單元503對(duì)于與上次在ST4020的步驟中按照式(14) 計(jì)算出相似度時(shí)不同的基音系數(shù)，按照式(14)計(jì)算相似度。另一方面，在搜索范圍結(jié)束了 時(shí)(ST4050 :“YES”)，搜索單元503將與最小相似度Dmin對(duì)應(yīng)的基音系數(shù)T作為最佳基音系 數(shù)T，輸出到復(fù)用單元506(ST4060)。接下來(lái)，說(shuō)明圖2所示的解碼裝置103。圖10是表示解碼裝置103的內(nèi)部的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。
在圖10中，編碼信息分離單元601從所輸入的編碼信息中將第一層編碼信息與第 二層編碼信息分離，將分離出的第一層編碼信息輸出到第一層解碼單元602，將分離出的第 二層編碼信息輸出到第二層解碼單元605。第一層解碼單元602對(duì)從編碼信息分離單元601輸入的第一層編碼信息進(jìn)行解 碼，將所生成的第一層解碼信號(hào)輸出到上采樣處理單元603。這里，第一層解碼單元602的 結(jié)構(gòu)和動(dòng)作與圖3所示的第一層解碼單元203相同，因此，省略詳細(xì)的說(shuō)明。上采樣處理單元603對(duì)從第一層解碼單元602輸入的第一層解碼信號(hào)進(jìn)行將采樣 頻率從SRbase上采樣到SRinput的處理，將通過(guò)上采樣處理而獲得的上采樣后第一層解碼信號(hào) 輸出到正交變換處理單元604。正交變換處理單元604對(duì)于從上采樣處理單元603輸入的上采樣后第一層解碼信 號(hào)進(jìn)行正交變換處理(MDCT)，將所得的上采樣后第一層解碼信號(hào)的MDCT系數(shù)(以下，稱作 “第一層解碼頻譜”)Sl (k)輸出到第二層解碼單元605。這里，正交變換處理單元604的結(jié) 構(gòu)和動(dòng)作與圖3所示的正交變換處理單元205相同，因此，省略詳細(xì)的說(shuō)明。第二層解碼單元605根據(jù)從正交變換處理單元604輸入的第一層解碼頻譜Sl (k)、 以及從編碼信息分離單元601輸入的第二層編碼信息，生成包含高頻分量的第二層解碼信 號(hào)，并將其作為輸出信號(hào)輸出。圖11是表示圖10所示的第二層解碼單元605的內(nèi)部的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖11中，分離單元701將從編碼信息分離單元601輸入的第二層編碼信息分離 成作為關(guān)于濾波的信息的最佳基音系數(shù)T’、作為關(guān)于增益的信息的編碼后變動(dòng)量Vq(j)的 索引、以及作為關(guān)于諧波結(jié)構(gòu)的信息的特性信息，將最佳基音系數(shù)T’輸出到濾波單元703， 將編碼后變動(dòng)量Vq(j)的索引和特性信息輸出到增益解碼單元704。此外，在編碼信息分離 單元601中已經(jīng)分離了最佳基音系數(shù)T’、編碼后變動(dòng)量Vq(j)的索引、以及特性信息的情況 下，也可以不配置分離單元701。濾波器狀態(tài)設(shè)定單元702將從正交變換處理單元604輸入的第一層解碼頻譜 Sl (k)
設(shè)定為在濾波單元703中使用的濾波器狀態(tài)。這里，在為了方便而將濾 波單元703中的全頻帶ο彡k<ra的頻譜稱為S(k)時(shí)，第一層解碼頻譜Sl(k)作為濾波 器的內(nèi)部狀態(tài)(濾波器狀態(tài))存儲(chǔ)在S(k)的0<k<FL的頻帶中。這里，濾波器狀態(tài)設(shè) 定單元702的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作與圖7所示的濾波器狀態(tài)設(shè)定單元501相同，因此，省略詳細(xì)的說(shuō) 明。濾波單元703具有多抽頭(抽頭數(shù)多于1)的基音濾波器。濾波單元703基于由 濾波器狀態(tài)設(shè)定單元702設(shè)定的濾波器狀態(tài)、從分離單元701輸入的最佳基音系數(shù)T’、以及 預(yù)先存儲(chǔ)在內(nèi)部的濾波器系數(shù)，對(duì)第一層解碼頻譜Sl (k)進(jìn)行濾波，計(jì)算以上的式(13)所 示的、輸入頻譜S2(k)的估計(jì)頻譜S2’(k)。濾波單元703中也使用以上的式(12)所示的 濾波器函數(shù)。增益解碼單元704使用從分離單元701輸入的特性信息，對(duì)編碼后變動(dòng)量Vq(j)的 索引進(jìn)行解碼，求作為變動(dòng)量v(j)的量化值的變動(dòng)量Vq(j)。這里，增益解碼單元704根據(jù) 特性信息的值切換在編碼后變動(dòng)量的索引的解碼中使用的碼本。增益解碼單元704 中的碼本的切換方法與增益編碼單元505中的碼本的切換方法相同。S卩，增益解碼單元704 在特性信息的值為“0”時(shí)，切換到碼本大小為SizeO的碼本，而在特性信息的值為“1”時(shí)，切換到碼本大小為Sizel的碼本。這里，也設(shè)Sizel < SizeO0頻譜調(diào)整單元705按照以下的式(15)將從增益解碼單元704輸入的每個(gè)子帶的 變動(dòng)量與從濾波單元703輸入的估計(jì)頻譜S2’(k)相乘。由此，頻率調(diào)整單元705對(duì) 估計(jì)頻譜S2’ (k)的頻帶FL≤k < ΠΙ的頻譜形狀進(jìn)行調(diào)整，生成第二層解碼頻譜S3 (k)， 并輸出到正交變換處理單元706。
(15)這里，第二層解碼頻譜S3 (k)的低頻部分(0<k<FL)由第一層解碼頻譜Sl (k) 構(gòu)成，第二層解碼頻譜S3 (k)的高頻部分(FL<k<FH)由頻譜形狀調(diào)整后的估計(jì)頻譜 S2，(k)構(gòu)成。正交變換處理單元706將從頻譜調(diào)整單元705輸入的第二層解碼頻譜S3 (k)變換 成時(shí)域的信號(hào)，將所得的第二層解碼信號(hào)作為輸出信號(hào)輸出。這里，根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)募?窗和疊加運(yùn)算等處理，以避免在幀間產(chǎn)生不連續(xù)。以下，說(shuō)明在正交變換處理單元706中的具體的處理。正交變換處理單元706在其內(nèi)部具有緩沖器buf’(k)，如以下的式(16)所示對(duì)緩 沖器buf’ (k)進(jìn)行初始化。buf' (k) = 0(k = 0, —, N-1) · · · (16)另外，正交變換處理單元706使用從頻譜調(diào)整單元705輸入的第二層解碼頻譜 S3(k)，按照以下的式(17)求第二層解碼信號(hào)y”n，并將其輸出。 在式(17)中，如以下的式(18)所示，Z5(k)是將解碼頻譜S3(k)與緩沖器buf’ (k)
結(jié)合所得的矢量。 接下來(lái)，正交變換處理單元706按照以下的式(19)更新緩沖器buf ’(k)。buf' (k) = S4(k) (k = 0, ...N-1) · · · (19)接下來(lái)，正交變換處理單元706將解碼信號(hào)y”n作為輸出信號(hào)輸出。這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，在使用低頻部分的頻譜進(jìn)行頻帶擴(kuò)展而估計(jì)高頻部分的 頻譜的編碼/解碼中，編碼裝置使用量化自適應(yīng)激勵(lì)增益分析輸入頻譜的諧波結(jié)構(gòu)的強(qiáng) 度，根據(jù)該分析結(jié)果適當(dāng)?shù)刈兏幋a參數(shù)間的比特分配，因此，能夠提高在通過(guò)解碼裝置獲 得的解碼信號(hào)的音質(zhì)。具體而言，本實(shí)施方式的編碼裝置，在量化自適應(yīng)激勵(lì)增益為閾值以上時(shí)，判斷為 輸入頻譜的諧波結(jié)構(gòu)比較強(qiáng)，而在量化自適應(yīng)激勵(lì)增益小于閾值時(shí)，判斷為輸入頻譜的諧 波結(jié)構(gòu)比較弱。然后，在為前者的情況下，取代增加用于搜索在頻帶擴(kuò)展的濾波中使用的最 佳基音系數(shù)的比特?cái)?shù)，而減少用于編碼關(guān)于增益的信息的比特?cái)?shù)。另外，在為后者的情況 下，取代減少用于搜索在頻帶擴(kuò)展的濾波中使用的最佳基音系數(shù)的比特?cái)?shù)，而增加用于編 碼關(guān)于增益的信息的比特?cái)?shù)。由此，能夠以與輸入頻譜的諧波結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的適當(dāng)?shù)谋忍胤峙?來(lái)進(jìn)行編碼，能夠在解碼裝置中提高解碼信號(hào)的音質(zhì)。
此外，在本實(shí)施方式中，以特性判定單元206使用量化自適應(yīng)激勵(lì)增益生成特性 信息的情況為例進(jìn)行了說(shuō)明。但是，本發(fā)明并不限于此，特性判定單元206也可以使用第一 層編碼信息中包含的其他參數(shù)，例如自適應(yīng)激勵(lì)矢量來(lái)決定特性信息。另外，用于特性信 息的決定的參數(shù)的數(shù)量并不限于一個(gè)，也可以是多個(gè)或者第一層編碼信息中包含的所有參 數(shù)。另外，在本實(shí)施方式中，以特性判定單元206使用第一層編碼信息中包含的量化 自適應(yīng)激勵(lì)增益生成特性信息的情況為例進(jìn)行了說(shuō)明。但是，本發(fā)明并不限于此，特性判定 單元206也可以直接分析輸入頻譜的諧波結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，生成特性信息。作為輸入頻譜的諧 波結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度的分析方法，例如，可以舉出計(jì)算輸入信號(hào)的每幀的能量變化量的方法等。以 下，使用圖12和圖13對(duì)這種方法進(jìn)行說(shuō)明。圖12是表示通過(guò)能量變化量生成特性信息的 編碼裝置111的內(nèi)部的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。與圖3所示的編碼裝置101的不同之處在于， 編碼裝置111代替特性判定單元206而具有特性判定單元216。在圖12中，輸入信號(hào)直接 輸入到特性判定單元216。圖13是表示在特性判定單元216中生成特性信息的處理的步 驟的流程圖。首先，特性判定單元216計(jì)算輸入信號(hào)的當(dāng)前幀的能量E_CUr(ST2010)。接 下來(lái)，特性判定單元216判定當(dāng)前幀的能量E_cur與前一個(gè)幀的能量E_Pre的差的絕對(duì)值
E_cur-E_Pre是否為閾值TH以上(ST2020)。特性判定單元216在E_cur-E_Pre為閾 值以上時(shí)(ST2020 :“YES”)，將特性信息的值設(shè)定為“0” (ST2030)，而在E_cur-E_Pre小 于閾值時(shí)(ST2020 :“N0”)，將特性信息的值設(shè)定為“1” (ST2040)。接下來(lái)，特性判定單元 216將特性信息輸出到第二層編碼單元207 (ST2050)，使用當(dāng)前幀的能量E_cur更新前一個(gè) 幀的能量E_Pre(ST2060)。此外，特性判定單元216也可以存儲(chǔ)過(guò)去的數(shù)個(gè)幀各自的能量， 用于當(dāng)前幀對(duì)過(guò)去的幀的能量的變動(dòng)量的計(jì)算。另外，在本實(shí)施方式中說(shuō)明了以下情況，即在第二層編碼單元207中的基音系 數(shù)設(shè)定單元504變更所設(shè)定的基音系數(shù)的范圍的大小(項(xiàng)目數(shù))，并且在增益編碼單元 505變更編碼時(shí)的碼本大小的大小(項(xiàng)目數(shù))，從而與輸入信號(hào)的特性對(duì)應(yīng)地變更比特分 配。但是，本發(fā)明并不限于此，也可以同樣適用于通過(guò)除單純的基音系數(shù)的范圍的大小和 碼本大小的變更之外的方法來(lái)切換編碼處理的情況。例如，對(duì)于基音系數(shù)的設(shè)定方法，也 可以非連讀地進(jìn)行切換，而不是單純地將基音系數(shù)的設(shè)定范圍切換為“Tmin TmaxO”或 "Tmin Tmaxl，，。即，也可以在特性信息的值為“O”時(shí)，搜索“Tmin TmaxO(項(xiàng)目數(shù)為 TmaxO-Tmin) ”，而在特性信息的值為“ 1 ”時(shí)，以“在Tmin Tmax2的范圍每隔k個(gè)(項(xiàng)目數(shù) 為T(mén)maxl-Tmin)”的條件進(jìn)行搜索。此外，關(guān)于項(xiàng)目數(shù)適用上述的條件。這樣，不僅是單純 地使基音系數(shù)的項(xiàng)目數(shù)非連續(xù)地變化，而且還通過(guò)項(xiàng)目數(shù)以(Tmaxl-Tmin)的條件使基音 系數(shù)非連續(xù)地變化，從而能夠采用更符合輸入信號(hào)的特性的基音系數(shù)的設(shè)定方法。這種切 換方法與在本實(shí)施方式中說(shuō)明的切換方法相比，能夠遍及輸入信號(hào)的低頻部分的廣大范圍 地進(jìn)行相似搜索，因此，在輸入信號(hào)的頻譜特性在整個(gè)低頻大相徑庭的情況下極為有效。另外，關(guān)于碼本大小，除單純地切換碼本大小為SizeO的碼本與碼本大小為Sizel 的碼本的方法之外，還可以使進(jìn)行編碼的增益的結(jié)構(gòu)本身發(fā)生變化。例如，增益編碼單元 505還能夠在特性信息的值為“O”時(shí)，將頻帶FL < k < ΠΙ分割為K個(gè)子帶而不是J個(gè)子帶 (K > J)，對(duì)各個(gè)子帶的增益的變動(dòng)量進(jìn)行編碼。這里，設(shè)以上述的碼本大小為SizeO時(shí)所 需的信息量對(duì)K個(gè)子帶的增益的變動(dòng)量進(jìn)行編碼。這樣，不是單純地變更對(duì)增益的變動(dòng)量進(jìn)行編碼時(shí)的碼本大小，而是通過(guò)以減少子帶的帶寬且增加子帶數(shù)的條件對(duì)增益的變動(dòng)量 進(jìn)行編碼，從而能夠進(jìn)行更符合輸入信號(hào)的特性的增益的編碼。該方法通過(guò)變更高頻的增 益的子帶數(shù)量，能夠提高頻率軸上的增益的分解能，在輸入信號(hào)的高頻的頻譜的功率在頻 率軸上發(fā)生較大的變動(dòng)的情況下極為有效。(實(shí)施方式2)在本發(fā)明的實(shí)施方式1中，以使用時(shí)域的信號(hào)或者編碼信息生成特性信息的情況 為例進(jìn)行了說(shuō)明。而在本發(fā)明的實(shí)施方式2中，使用圖14和圖15，對(duì)將輸入信號(hào)變換為頻 域，并分析諧波結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度而生成特性信息的情況進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的通信系統(tǒng)與本發(fā)明的實(shí)施方式1的通信系統(tǒng)相同，不同之處僅在 于，代替編碼裝置101而具有編碼裝置121。圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的編碼裝置121的內(nèi)部的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。此 外，圖14所示的編碼裝置121與圖3所示的編碼裝置101基本相同，不同之處僅在于，代替 特性判定單元206而具有特性判定單元226。特性判定單元226分析從正交變換處理單元205輸入的輸入頻譜的諧波結(jié)構(gòu)的強(qiáng) 度，基于該分析結(jié)果生成特性信息，并將其輸出到第二層編碼單元207。此外，這里，以作為 輸入頻譜的諧波結(jié)構(gòu)使用頻譜平滑度測(cè)量(SFM =Spectral Flatness Measure)的情況為例 進(jìn)行說(shuō)明。SFM以振幅頻譜的幾何平均與算術(shù)平均之比(=幾何平均/算術(shù)平均)表示。 頻譜的峰性越強(qiáng)，SFM越接近0. 0，而頻譜的雜聲性越強(qiáng)，SFM越接近1. 0。特性判定單元226 計(jì)算輸入信號(hào)頻譜的SFM，如以下的式(20)那樣與預(yù)先確定的閾值SFMth進(jìn)行比較并生成 特性信息H。
fO {if SFM > SFMlh)/ΟΛ、H = I r .· · ‘ (20)圖15是表示在特性判定單元226中生成特性信息的處理的步驟的流程圖。首先，特性判定單元226作為輸入頻譜的諧波結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度的分析結(jié)果計(jì) 算SFM (ST3010)。接下來(lái)，特性判定單元226判定輸入頻譜的SFM是否為SFMth以上 (ST3020)。在輸入頻譜的SFM為SFMth以上時(shí)(ST3020 :“YES”)，將特性信息H的值設(shè)定為 “0”(ST3030)，而在輸入頻譜的SFM小于SFMth時(shí)(ST3020 :“N0”)，將特性信息H的值設(shè)定為 “1”(ST3040)。接下來(lái)，特性判定單元226將特性信息輸出到第二層編碼單元207 (ST3050)。這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，在使用低頻部分的頻譜進(jìn)行頻帶擴(kuò)展而估計(jì)高頻部分的 頻譜的編碼/解碼中，編碼裝置分析將輸入信號(hào)變換為頻域所得的輸入頻譜的諧波結(jié)構(gòu)的 強(qiáng)度，根據(jù)該分析結(jié)果變更編碼參數(shù)間的比特分配。因此，能夠提高在解碼裝置獲得的解碼 信號(hào)的音質(zhì)。此外，在本實(shí)施方式中，以作為輸入頻譜的諧波結(jié)構(gòu)使用SFM生成特性信息的情 況為例進(jìn)行了說(shuō)明。但是，本發(fā)明并不限于此，也可以作為輸入信號(hào)頻譜的諧波結(jié)構(gòu)使用其 他參數(shù)。例如，特性判定單元226對(duì)輸入頻譜，將振幅為預(yù)先確定的閾值以上的峰的個(gè)數(shù)計(jì) 數(shù)(在輸入頻譜連續(xù)地為閾值以上時(shí)，將連續(xù)的部分計(jì)數(shù)為一個(gè)峰)，在其個(gè)數(shù)小于預(yù)先確 定的數(shù)時(shí)，判定為諧波結(jié)構(gòu)較強(qiáng)(即，將特性信息H的值設(shè)定為“1”)。此外，也可以反過(guò)來(lái) 設(shè)定在峰的個(gè)數(shù)為閾值以上的情況下與峰值的個(gè)數(shù)小于閾值的情況下的特性信息H的值。 另外，特性判定單元226也可以使用梳狀濾波器對(duì)輸入頻譜進(jìn)行濾波，計(jì)算每個(gè)頻帶的能量，在計(jì)算出的能量為預(yù)先確定的閾值以上時(shí)判定為諧波結(jié)構(gòu)較強(qiáng)，所述梳狀濾波器使用 由第一層編碼單元202計(jì)算出的基音周期。另外，特性判定單元226也可以使用動(dòng)態(tài)范圍 分析輸入頻譜的諧波結(jié)構(gòu)而生成特性信息。另外，特性判定單元226也可以對(duì)輸入頻譜計(jì) 算調(diào)性(tonality)(諧波性)，根據(jù)計(jì)算出的調(diào)性切換第二層編碼單元207的編碼處理。關(guān) 于調(diào)性，已經(jīng)被MPEG-2AAC(IS0/IEC 13818-7)公開(kāi)，因此這里省略對(duì)其的說(shuō)明。另外，在本實(shí)施方式中，以對(duì)于輸入頻譜按每個(gè)處理幀生成特性信息的情況為例 進(jìn)行了說(shuō)明。但是，本發(fā)明并不限于此，也可以對(duì)輸入頻譜按每個(gè)子帶生成特性信息。艮口， 特性判定單元226也可以進(jìn)行輸入頻譜的每個(gè)子帶的諧波結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度的判定，生成特性信 息。這里，作為進(jìn)行諧波結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度的判定的子帶，既可以做成與增益編碼單元505和增益 解碼單元704中的子帶相同的結(jié)構(gòu)，也可以不做成與增益編碼單元505和增益解碼單元704 中的子帶相同的結(jié)構(gòu)。這樣，如果對(duì)每個(gè)子帶分析諧波結(jié)構(gòu)，根據(jù)分析結(jié)果在第二層編碼單 元207中切換頻帶擴(kuò)展處理，則能更高效率地對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行編碼。以上，說(shuō)明了本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式。此外，在上述各個(gè)實(shí)施方式中，以在搜索單元503搜索輸入頻譜的高頻部分S2(k) (FL ^ k < FH)與估計(jì)頻譜S2’ (k)的近似部分時(shí)，即，在搜索最佳基音系數(shù)T’時(shí)，對(duì)各個(gè) 頻譜的所有部分，根據(jù)特性信息的值切換搜索范圍地進(jìn)行搜索的情況為例進(jìn)行了說(shuō)明。但 是，本發(fā)明并不限于此，也可以僅對(duì)各個(gè)頻譜的一部分，例如，僅對(duì)開(kāi)頭部分等，根據(jù)特性信 息的值切換搜索范圍地進(jìn)行搜索。另外，在上述各個(gè)實(shí)施方式中，說(shuō)明了在增益解碼單元中使用特性信息切換碼本 的例子，但是，也可以不使用特性信息，不切換碼本地進(jìn)行解碼。另外，在上述各個(gè)實(shí)施方式中，以使用“0”和“1”作為特性信息的值的情況為例進(jìn) 行了說(shuō)明。但是，本發(fā)明并不限于此，也可以將與諧波結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度進(jìn)行比較的閾值設(shè)兩個(gè)以 上，將特性信息設(shè)定為3種以上的值。在這種情況下，在搜索單元503、增益編碼單元505、 以及增益解碼單元704中，分別準(zhǔn)備3種以上的搜索范圍、以及碼本大小不同的3種以上的 碼本，根據(jù)特性信息適當(dāng)?shù)厍袚Q搜索范圍或碼本。另外，在上述各個(gè)實(shí)施方式中，以根據(jù)特性信息的值，在搜索單元503、增益編碼單 元505、以及增益解碼單元704中分別切換搜索范圍或碼本，使分配給基音系數(shù)或者增益的 編碼的比特?cái)?shù)發(fā)生變化的情況為例進(jìn)行了說(shuō)明。但是，本發(fā)明并不限于此，也可以根據(jù)特性 信息的值，使分配給基音系數(shù)或增益之外的編碼參數(shù)的比特?cái)?shù)發(fā)生變化。另外，在上述各個(gè)實(shí)施方式中，以根據(jù)輸入頻譜的諧波結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度而切換搜索最 佳基音系數(shù)T’的搜索范圍的情況為例進(jìn)行了說(shuō)明。但是，本發(fā)明并不限于此，在輸入頻譜 的諧波結(jié)構(gòu)為預(yù)先設(shè)定的水平以下時(shí)，也可以不在搜索單元503中搜索最佳基音系數(shù)T’， 總是固定地選擇某個(gè)基音系數(shù)，而相反地將更多的比特?cái)?shù)分配給增益編碼。其理由是，自適 應(yīng)激勵(lì)增益非常小的情況意味著輸入信號(hào)的低頻頻譜的基音性非常弱，與為了在搜索單元 503中搜索最佳的基音系數(shù)而使用更多的比特相比，對(duì)高頻頻譜的增益的編碼使用更多的 比特，能夠提高整體的編碼精度。另外，在上述各個(gè)實(shí)施方式中，以根據(jù)特性信息的值，在增益編碼單元505和增益 解碼單元704中切換碼本大小不同的多個(gè)碼本的情況為例進(jìn)行了說(shuō)明。但是，本發(fā)明并不 限于此，也可以僅針對(duì)同一碼本切換編碼中使用的項(xiàng)目數(shù)。由此，能夠削減編碼裝置和解碼裝置內(nèi)所需的存儲(chǔ)器量。另外，在這種情況下，如果使存儲(chǔ)在同一碼本中的代碼的排列順序 與所使用的項(xiàng)目數(shù)分別對(duì)應(yīng)，則能夠更高效率地進(jìn)行編碼。另外，在上述各個(gè)實(shí)施方式中，以第一層編碼單元202和第一層解碼單元203進(jìn)行 CELP方式的語(yǔ)音編碼/解碼的情況為例進(jìn)行了說(shuō)明。但是，本發(fā)明并不限于此，也可以是第 一層編碼單元202和第一層解碼單元203進(jìn)行CELP方式之外的語(yǔ)音編碼/解碼。另外，用于比較的閾值、水平、或者個(gè)數(shù)既可以是固定值，也可以是根據(jù)條件等適 當(dāng)設(shè)定的可變的值，只要是在執(zhí)行比較之前預(yù)先設(shè)定好的值即可。另外，雖然上述各個(gè)實(shí)施方式的解碼裝置使用從上述各個(gè)實(shí)施方式的編碼裝置傳 輸來(lái)的比特流進(jìn)行處理，但本發(fā)明并不限于此，只要是包含所需的參數(shù)和數(shù)據(jù)的比特流，即 便并非是來(lái)自上述各個(gè)實(shí)施方式的編碼裝置的比特流也能夠進(jìn)行處理。另外，本發(fā)明也能夠適用于將信號(hào)處理程序記錄、寫(xiě)入到存儲(chǔ)器、盤(pán)片、磁帶、⑶、 DVD等能由機(jī)器讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)中，進(jìn)行動(dòng)作的情況，能夠獲得與本實(shí)施方式同樣的作用和 效果。另外，雖然在上述各個(gè)實(shí)施方式中以由硬件構(gòu)成本發(fā)明的情況為例進(jìn)行了說(shuō)明， 但是本發(fā)明還可以由軟件實(shí)現(xiàn)。另外，在上述各個(gè)實(shí)施方式的說(shuō)明中所使用的各個(gè)功能模塊典型的通過(guò)集成電路 的LSI (大規(guī)模集成電路)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些塊既可以被單獨(dú)地集成為一個(gè)芯片，也可以包含一 部分或全部地被集成為一個(gè)芯片。雖然此處稱為L(zhǎng)SI，但根據(jù)集成程度的不同，可以被稱為 “IC”、“系統(tǒng) LSI”、“超大 LSI (Super LSI) ”、“極大 LSI (Ultra LSI)” 等。另外，集成電路化的方法不僅限于LSI，也可以使用專用電路或通用處理器來(lái)實(shí) 現(xiàn)。也可以使用可在LSI制造后編程的FPGA (FieldProgrammable Gate Array，現(xiàn)場(chǎng)可編程 門(mén)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再有，如果隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步或者隨之派生的其他技術(shù)的出現(xiàn)，如果出現(xiàn)能 夠代替LSI集成電路化的技術(shù)，當(dāng)然也可以利用該技術(shù)進(jìn)行功能塊的集成化。還存在著適 用生物技術(shù)等的可能性。在2007年12月21日提交的特愿第2007-330838號(hào)日本專利申請(qǐng)、以及2008年 5月16日提交的特愿第2008-129710號(hào)日本專利申請(qǐng)所包含的說(shuō)明書(shū)、附圖和說(shuō)明書(shū)摘要 的公開(kāi)內(nèi)容，全部引用于本申請(qǐng)。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的編碼裝置、解碼裝置以及編碼方法，在使用低頻部分的頻譜進(jìn)行頻帶擴(kuò) 展而估計(jì)高頻部分的頻譜時(shí)，能夠提高解碼信號(hào)的質(zhì)量，例如，能夠適用于分組通信系統(tǒng)、 移動(dòng)通信系統(tǒng)等。
權(quán)利要求
編碼裝置，包括第一編碼單元，將輸入信號(hào)編碼并生成第一編碼信息；解碼單元，將所述第一編碼信息解碼并生成解碼信號(hào)；特性判定單元，分析所述輸入信號(hào)的諧波結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，并生成表示分析結(jié)果的諧波特性信息；以及第二編碼單元，將所述解碼信號(hào)對(duì)于所述輸入信號(hào)的差分編碼而生成第二編碼信息，并且基于所述諧波特性信息，變更分配給構(gòu)成所述第二編碼信息的多個(gè)參數(shù)的比特?cái)?shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的編碼裝置，所述第一編碼單元對(duì)所述輸入信號(hào)進(jìn)行碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼方式的語(yǔ)音編碼，生成包 含量化自適應(yīng)激勵(lì)增益的所述第一編碼信息，所述特性判定單元根據(jù)所述量化自適應(yīng)激勵(lì)增益是否為第一閾值以上，生成不同的值 的所述諧波特性信息。
3.如權(quán)利要求2所述的編碼裝置， 所述第二編碼單元包括濾波單元，對(duì)作為預(yù)先設(shè)定的頻率以下的低頻的信號(hào)的所述第一解碼信號(hào)進(jìn)行濾波， 生成估計(jì)了比所述輸入信號(hào)的所述頻率高的高頻的部分的信號(hào)即估計(jì)信號(hào)；設(shè)定單元，在所述量化自適應(yīng)激勵(lì)增益為所述第一閾值以上時(shí)，切換為較大的搜索范 圍，在所述量化自適應(yīng)激勵(lì)增益小于所述第一閾值時(shí)，切換為較小的搜索范圍，并使所述濾 波單元使用的基音系數(shù)在所述搜索范圍內(nèi)變化而進(jìn)行設(shè)定；以及搜索單元，搜索所述輸入信號(hào)的低頻部分和所述估計(jì)信號(hào)的任一者與所述輸入信號(hào)的 高頻部分的相似程度成為最小時(shí)的所述基音系數(shù)。
4.如權(quán)利要求2所述的編碼裝置， 所述第二編碼單元包括濾波單元，對(duì)作為預(yù)先設(shè)定的頻率以下的低頻的信號(hào)的所述第一解碼信號(hào)進(jìn)行濾波， 生成估計(jì)了比所述輸入信號(hào)的所述頻率高的高頻的部分的信號(hào)即估計(jì)信號(hào)；設(shè)定單元，在所述量化自適應(yīng)激勵(lì)增益為所述第一閾值以上時(shí)，將搜索候補(bǔ)數(shù)設(shè)定為 大于第二閾值的值，在所述量化自適應(yīng)激勵(lì)增益小于所述第一閾值時(shí)，將搜索候補(bǔ)數(shù)設(shè)定 為小于所述第二閾值的值，并使所述濾波單元使用的基音系數(shù)根據(jù)所述搜索候補(bǔ)數(shù)變化而 進(jìn)行設(shè)定；以及搜索單元，搜索所述輸入信號(hào)的低頻部分和所述估計(jì)信號(hào)的任一者與所述輸入信號(hào)的 高頻部分的相似程度成為最小時(shí)的所述基音系數(shù)。
5.如權(quán)利要求2所述的編碼裝置， 所述第二編碼單元包括增益編碼單元，使用由多個(gè)代碼矢量構(gòu)成的增益碼本進(jìn)行所述輸入信號(hào)的增益的編碼，所述增益編碼單元在所述量化自適應(yīng)激勵(lì)增益為所述第一閾值以上時(shí)，使在所述增益 的編碼中使用的代碼矢量的數(shù)較小，在所述量化自適應(yīng)激勵(lì)增益小于所述第一閾值時(shí)，使 在所述增益的編碼中使用的代碼矢量的數(shù)較大。
6.如權(quán)利要求2所述的編碼裝置，所述第二編碼單元包括增益編碼單元，使用由多個(gè)代碼矢量構(gòu)成的增益碼本進(jìn)行所述輸入信號(hào)的增益的編碼，所述增益編碼單元在所述量化自適應(yīng)激勵(lì)增益為所述第一閾值以上時(shí)，減少所述增益 的編碼時(shí)的子帶數(shù)，在所述量化自適應(yīng)激勵(lì)增益小于所述第一閾值時(shí)，增加所述增益的編 碼時(shí)的子帶數(shù)。
7.如權(quán)利要求5所述的編碼裝置，所述增益編碼單元具有碼本大小不同的多個(gè)所述增益碼本，通過(guò)切換在所述增益編碼 中使用的增益碼本，變更在所述增益編碼中使用的代碼矢量的數(shù)。
8.如權(quán)利要求5所述的編碼裝置，所述增益編碼單元具有一個(gè)所述增益碼本，在構(gòu)成所述一個(gè)增益碼本的多個(gè)代碼矢量 中，變更在所述增益編碼中使用的代碼矢量的數(shù)。
9.如權(quán)利要求1所述的編碼裝置，所述特性判定單元計(jì)算所述輸入信號(hào)的當(dāng)前幀對(duì)過(guò)去幀的能量的變化量，根據(jù)所述變 化量是否為閾值以上，生成不同的值的所述諧波特性信息。
10.如權(quán)利要求1所述的編碼裝置，還包括變換單元，將所述輸入信號(hào)變換為頻域，并生成頻域頻譜， 所述特性判定單元使用所述頻域頻譜，分析所述輸入信號(hào)的諧波結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。
11.如權(quán)利要求10所述的編碼裝置，所述變換單元對(duì)所述輸入信號(hào)進(jìn)行正交變換處理，計(jì)算正交變換系數(shù)作為所述頻域頻 譜，所述特性判定單元計(jì)算所述正交變換系數(shù)的頻譜平滑度測(cè)量，根據(jù)所述頻譜平滑度測(cè) 量是否為閾值以上，生成不同的值的所述諧波特性信息。
12.如權(quán)利要求10所述的編碼裝置，所述變換單元對(duì)所述輸入信號(hào)進(jìn)行正交變換處理，計(jì)算正交變換系數(shù)作為所述頻域頻 譜，所述特性判定單元根據(jù)在所述正交變換系數(shù)中，振幅為預(yù)先設(shè)定的電平以上的峰的個(gè) 數(shù)是否為預(yù)先設(shè)定的數(shù)以上，生成不同的值的所述諧波特性信息。
13.解碼裝置，包括接收單元，接收由編碼裝置將輸入信號(hào)編碼而獲得的第一編碼信息、將對(duì)所述第一編 碼信息進(jìn)行解碼所得的解碼信號(hào)與所述輸入信號(hào)的差分編碼而獲得的第二編碼信息、以及 基于分析了所述輸入信號(hào)的諧波結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度的分析結(jié)果而生成的諧波特性信息；第一解碼單元，使用所述第一編碼信息進(jìn)行第一層的解碼而獲得第一解碼信號(hào)；以及 第二解碼單元，使用所述第二編碼信息和所述第一解碼信號(hào)進(jìn)行第二層的解碼而獲得 第二解碼信號(hào)，所述第二解碼單元使用在所述編碼裝置中基于所述諧波特性信息分配了比特?cái)?shù)的、構(gòu) 成所述第二編碼信息的多個(gè)參數(shù)，進(jìn)行所述第二層的解碼。
14.編碼方法，包括第一編碼步驟，將輸入信號(hào)編碼并生成第一編碼信息；解碼步驟，將所述第一編碼信息解碼并生成解碼信號(hào)；特性判定步驟，分析所述輸入信號(hào)的諧波結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，并生成表示分析結(jié)果的諧波特 性信息；以及第二編碼步驟，將所述解碼信號(hào)對(duì)于所述輸入信號(hào)的差分編碼而生成第二編碼信息， 并且基于所述諧波特性信息，變更分配給構(gòu)成所述第二編碼信息的多個(gè)參數(shù)的比特?cái)?shù)。
全文摘要
公開(kāi)了在根據(jù)輸入信號(hào)的頻譜的低頻部分估計(jì)高頻部分的頻帶擴(kuò)展中，能夠抑制解碼信號(hào)的品質(zhì)的惡化的編碼裝置。在該裝置中，第一層編碼單元(202)將輸入信號(hào)編碼并生成第一編碼信息，第一層解碼單元(203)將第一編碼信息解碼并生成第一解碼信號(hào)，特性判定單元(206)分析輸入信號(hào)的諧波結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，生成表示分析結(jié)果的諧波特性信息，第二層編碼單元(207)在將輸入信號(hào)與第一解碼信號(hào)之差分編碼并生成第二編碼信息時(shí)，基于諧波特性信息，變更分配給構(gòu)成第二編碼信息的多個(gè)參數(shù)的比特?cái)?shù)。
文檔編號(hào)G10L21/04GK101903945SQ20088012154
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2008年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月21日
發(fā)明者山梨智史, 押切正浩 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社