CN1774742B - 码变换方法及码变换装置 - Google Patents

Abstract

声音解码装置(1)通过第一解码方式从第一码列生成第一解码声音，声音编码装置(2)利用第一码列所包含的信息，判别第一解码声音是声音信号还是非声音信号，并基于该判别按照第二编码方式对第一解码声音编码来生成第二码列。由此，提供一种将按照某种方式编码声音得到的码，以低运算量变换为可按照另一方式解码的码的装置和方法。

Description

码变换方法及码变换装置

技术领域

本发明，涉及一种用于以低比特率传送或者存储声音信号的编码和解码方法，特别涉及一种将以某种方式编码声音而得到的码，变换为可通过另一方式解码的码的码变换方法及装置和程序以及记录介质。

背景技术

将声音信号分离为线性预测(Linear Prediction：LP)滤波和驱动它的激励信号来进行编码的方法，正被作为将声音信号以中、低比特率高效编码的方法广泛应用。作为其代表方法之一，公知有Code Excited LinearPrediction(CELP：码激励线性预测)(例如参照非专利文献1：M.R.Schroeder and B.S Atal：“Code excited linear prediction：High quality speech atvery low bit rates，“Proc.of IEEE Int.Conf.on Acoust.，Speech and SignalProcessing，pp.937-940，1985)。CELP，是通过用表示输入声音的基音周期(pitch cycle)的自适应码本(Adaptive Codebook：ACB)、与由随机数和脉冲构成的固定码本(Fixed Codebook：FCB)的和所表示的励振信号，驱动设定有表示输入声音的频率特性的LP系数的LP滤波器，来获得合成声音信号的方法。对所述ACB成分和所述FCB成分，实施乘以各个增益(ACB增益和FCB增益)的运算。

然而，例如，在假定3G移动网和有线信息包网间的相互连接的情况下，由于各网中所使用的标准声音编码方式不同，因此存在不能直接连接的问题。作为对此的解决方法，考虑使用串行(tandem)连接。

这里参照图5，在图5中表示的是，将利用第一声音编码方式(方式1)来编码声音所得的码(第一码列)，变换为可用第二方式(方式2)解码的码(第二码列)的码变换装置的结构的一例。利用图5更具体地说明基于串行连接的以往的码变换装置。再有，关于声音的编码方法和解码方法，在所述非专利文献1或3GPP规格手册(3rd generation Party：TechnicalSpecification)等中已被公开(非专利文献2：”AMR speechcodec；Transcoding functions”3GPP TS 26.090第4章)。这里，以码列被用作为声音编码解码的处理单位的帧周期(例如20ms周期)来输入输出为例进行说明。

图5所示的声音解码装置1A，用对应于第一编码方式的第一解码方式，从通过输入端子3输入的第一码列中，解码声音信号或杂音信号等非声音信号，并将所解码的信号作为第一解码信号，输出给声音编码装置2A和声音检测装置5。

声音检测装置5，输入由声音解码装置1A所输出的第一解码信号，并判定第一解码信号相当于声音区间还是相当于非声音区间，并将对应该判定的声音检测结果标志输出给声音编码装置2A。有关声音检测方法的细节，由于已在3GPP规格手册等中公开，因此这里不再详述(非专利文献3“AMR speech codec；Vioce Activity Detector(VAD)“3GPP TS 26.094第3章)。

声音编码装置2A，输入从声音解码装置1A输出的第一解码信号和从声音检测装置5输出的声音检测结果标志。可根据声音检测结果标志，判别第一解码信号对应于声音区间还是对应于非声音区间，声音编码装置2A，将根据该声音检测结果标志，按照第二编码方法对声音信号或非声音信号编码而得到的码列，作为第二码列通过输出端子4输出。以上，图5的说明结束。

再有，有关声音解码装置1A中所输入的报头和帧类型信息也为公知(非专利文献4：”AMR speech codec；frame structure”3GPP TS 26.101第4章)。另外，关于后述的杂音的编码和解码方法也为公知(非专利文献5：”AMR speech codec；comfort noise aspects”3GPP TS 26.092第5章及第6章)。

然而，在上述以往的码变换装置中，由于在判别从第一码列中解码所得的信号相当于声音区间还是相当于非声音区间时使用了音声检测装置，因此存在码变换装置的规模较大的问题。换言之，上述非专利文献1～5均没有指出图5所示的码变换装置中改善的可能性。

发明内容

本发明，正是鉴于上述的问题点提出的，其主要目的为：提供一种能够缩小装置规模的码变换装置及方法以及记录其程序的记录介质。除此之外的本发明的目的、特征、优点等，本领域的技术人员可根据以下的说明了解。

为了解决上述课题，本发明的一个方面所涉及的码变换方法，在将以第一方式为标准的第一码列变换为以第二方式为标准的第二码列的码变换方法中，包含：第一步骤，其按照第一解码方式从所述第一码列生成第一解码声音；以及，第二步骤，其利用所述第一码列所包含的信息来判别所述第一解码声音是声音信号还是非声音信号，并基于该判别，按照第二编码方法对所述第一解码声音编码来生成第二码列。

另外，本发明所涉及的上述码变换方法中，优选在所述第二步骤中，利用所述第一码列中所包含的帧型信息和该码列大小的其中之一，来判别所述第一解码声音是声音信号还是非声音信号。

本发明的另一方面所涉及的码变换装置，是在将以第一方式为标准的第一码列变换为以第二方式为标准的第二码列的码变换装置中，包含：声音解码电路，其按照第一解码方式从所述第一码列生成第一解码声音；以及，声音编码电路，其利用所述第一码列所包含的信息来判别所述第一解码声音是声音信号还是非声音信号，并基于该判别按照第二编码方法，对所述第一解码声音编码，来生成第二码列。

另外，在本发明所涉及的上述码变换装置中，优选利用所述第一码列中所包含的帧型信息和该码列大小的其中之一，来判别所述第一解码声音是声音信号还是非声音信号。

本发明的再另一方面所涉及的码变换程序，用以在构成将以第一方式为标准的第一码列变换为以第二方式为标准的第二码列的码变换装置的计算机中，执行如下处理：

(a)按照第一解码方式从所述第一码列生成第一解码声音的处理；以及，

(b)利用所述第一码列所包含的信息来判别所述第一解码声音是声音信号还是非声音信号，并基于该判别按照第二编码方法对所述第一解码声音编码来生成第二码列的处理。

另外，在本发明所涉及的上述码变换程序中，优选利用所述第一码列中所包含的帧型信息和该码列大小的其中之一，来判别所述第一解码声音是声音信号还是非声音信号。

另外，本发明的再另一方面所涉及的记录介质，记录保存着上述码变换程序。

附图说明

图1是表示本发明所涉及的码变换装置的第一实施例的结构的图。

图2是表示本发明所涉及的码变换装置的第一实施例的详细结构的图。

图3是表示本发明所涉及的码变换装置的第一实施例的处理步骤的流程图。

图4是表示本发明所涉及的码变换装置的第二实施例的结构的图。

图5是表示以往的码变换装置的结构的图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行说明。首先，说明本发明的装置和方法的概要和原理，以下对实施例详细说明。图1是表示本发明所涉及的码变换装置的第一实施例的结构的图。图中所示出的码变换装置，由声音解码装置1和声音编码装置2构成，不具备图5中所示出的声音检测装置5。

通过输入端子3，将标准化为第一方式、即按照第一方式编码的第一码列提供给声音解码装置1。声音解码装置1，通过第一解码方式根据该第一码列生成第一解码声音。

声音编码装置2，利用第一码列所包含的信息来判别所述第一解码声音是声音信号还是非声音信号，并基于该判别，通过第二编码方法将所述第一解码声音编码来生成第二码列。

本发明所涉及的方法，具有以下步骤：

步骤a：通过第一解码方式从第一码列生成第一解码声音。

步骤b：利用第一码列所包含的信息来判别所述第一解码声音是声音信号还是非声音信号，并基于该判别，通过第二编码方法将所述第一解码声音编码，通过输出端子4生成第二码列。

接下来，说明本发明的作用效果。按照本发明，通过使用第一码列所包含的帧型信息，来判别从该码列解码的信号相当于声音区间还是相当于非声音区间。因此，无需声音检测装置，能够缩小码变换装置的规模。

进一步，参照图1，更具体地说明本发明的实施例所涉及的码变换装置。图1中所示出的输入端子3、输出端子4、声音解码装置1、声音编码装置2，除接线方法局部不同外，基本上与图5所示出的要素同样构成。与图5所示的结构的相异点在于，取代声音检测装置5中对第一解码信号相当于声音区间还是相当于非声音区间进行判别，构成为利用从第一码列得到的帧型信息来进行该判别。因此，在本发明所涉及的码变换装置中，不需要图5的声音检测装置5。

声音解码装置1，通过输入端子3接收第一码列。这里，设该第一码列被按照第一码方式编码。声音解码装置1，用对应第一码方式的方式1的解码方式，来解码声音信号或杂音等非声音信号，并将所解码后的信号作为第一解码信号输出到声音编码装置2。一般来说，第一码列由报头和净荷构成。该报头中包含有帧型信息，藉此能够判别从该码列解码的信号相当于声音信号还是相当于非声音(无音或杂音)区间，声音解码装置1，根据该帧型信息，生成声音信号或非声音信号(杂音信号)。

声音解码装置1，将帧型信息输出给声音编码装置2。这里，关于报头和帧型信息的细节，可以参照例如上述文献4。

净荷，在所述帧型信息相当于声音区间时，由与表示声音信号的参数(声音参数)相对应的码形成。

另一方面，在帧型信息相当于非声音区间时，多为以下两种情况之一，即净荷由与表示杂音信号的参数(杂音参数)相对应的码构成，或净荷中不含任何内容。

因此，在声音区间和非声音区间中，净荷的大小不同。从而，也可取代所述帧型信息，通过利用净荷的大小、或者第一码列的大小，来判别从该码列解码的信号是相当于声音区间还是相当于非声音区间。

声音编码装置2，输入从声音解码装置1输出的第一解码信号、和帧型信息。与图5所示的结构中的声音检测结果标志同样，根据帧型信息能够判别第一解码信号相当于声音区间还是相当于非声音区间。声音编码装置2，根据该帧型信息，将利用第二编码方法编码声音信号或杂音信号得到的码列作为第二码列通过输出端子4输出。

这里，也可以预先将帧型信息中的对应于声音和非声音的表现、与以往例的声音检测装置5所使用的声音检测结果中的对应于声音和非声音的表达相关联。此时，根据这种关联，将与从声音解码装置1输出的帧型信息相对应的声音检测结果，输入到声音编码装置2中，不必对构成图5的以往的码变换装置的声音解码装置1A和声音编码装置2A实施修改。因此，能够将标准方式下的声音解码装置1A和声音编码装置2A原样利用。

接下来，参照图2详细说明本实施例中构成码变换装置的声音解码装置1和声音编码装置2。声音解码装置1，包含报头信息抽取电路11、声音解码电路12、杂音解码电路13、第一切换器14而构成。

另一方面，声音编码装置2，包含第二切换器21、声音编码电路22、杂音编码电路23、报头信息附加电路24而构成。

报头信息抽取电路11，从通过输入端子3输入的第一码列中分离出报头和净荷。此时，设该报头中包含有帧型信息。在帧型信息对应于声音区间时，将对应于声音参数的码输出到声音解码电路12。这里，声音参数，例如有LP(线性预测)系数、ACB(自适应码本)、FCB(固定码本)、ACB增益和FCB增益，设分别对应的码为第一LP系数码、第一ACB码、第一FCB码、第一增益码。

另一方面，在帧型信息对应于非声音区间时，将对应于杂音参数的码输出到杂音解码电路13。这里，杂音参数，例如有LP系数和帧能量，设分别对应的码为第一LP系数码和第一帧能量码。

声音解码电路12，输入从报头信息抽取电路11输出的第一LP系数码、第一ACB码、第一FCB码、第一增益码，从这些码中通过方式1的解码方式解码声音，并将解码后的声音作为第一解码声音输出到第一切换器14。

杂音解码电路13，输入从报头信息抽取电路11输出的第一LP系数码和第一帧能量码，并从这些码中通过方式1的解码方式解码杂音，并将解码后的杂音作为第一解码杂音输出到第一切换器14。这里，关于杂音的解码方式的细节，可以参照例如上述的非专利文献5的第6章。

第一切换器14，输入从报头信息抽取电路11输出的帧型信息，在所述帧型信息对应于声音区间时，将从声音解码电路12输出的第一解码声音输出到第二切换器21，在所述帧型信息对应于非声音区间时，将从杂音解码电路13输出的第一解码杂音输出到第二切换器21。

第二切换器21，输入由报头信息抽取电路11输出的帧型信息，在所述帧型信息对应于声音区间时，将从第一切换器14输出的第一解码声音输出到声音编码电路22，在所述帧型信息对应于非声音区间时，将从第一切换器14输出的第一解码杂音输出到杂音编码电路23。

声音编码电路22，输入由第二切换器21输出的第一解码声音，通过第二编码方法对其编码得到LP系数码、ACB码、FCB码、增益码。然后将这些码作为第二LP系数码、第二ACB码、第二FCB码、第二增益码，输出给报头信息附加电路24。

杂音编码电路23，输入由第二切换器21输出的第一解码杂音，通过第二编码方法对其编码得到LP系数码、帧能量码。然后将这些码作为第二LP系数码、第二帧能量码，输出给报头信息附加电路24。这里，关于杂音的编码方法的细节，例如，可以参照上述非专利文献5的第5章。

报头信息附加电路24，输入由报头信息抽取电路11输出的帧型信息，在该帧型信息对应于声音区间时，以从声音编码电路22输出的第二LP系数码、第二ACB码、第二FCB码、第二增益码为净荷，并将对其附加报头得到的第二码列通过输出端子4输出。另一方面，在帧型信息对应于非声音区间时，以从杂音编码电路23输出的第二LP系数码、第二帧能量码为净荷，并将对其附加报头得到的第二码列通过输出端子4输出。这里，关于报头和帧型信息的细节，可以参照例如上述非专利文献4等。通过以上，结束第一实施例的说明。

图3是说明本发明的一个实施例的码变换方法的流程图。若参照图3、和图1或者图2，可知本发明的一个实施例的方法具有以下步骤。

声音解码装置1通过输入端子3输入第一码列(步骤S1)。

声音解码装置1，按照第一解码方式从输入的第一码列生成第一解码声音(步骤S2)。

更详细来说，在声音解码装置1中，从由输入端子3输入的第一码列中分离出包含有帧型信息的报头和净荷，在帧型信息对应于声音区间时，用声音解码电路12将与声音参数相对应的码，按照与第一编码方式相对应的第一解码方式解码声音，并将解码后的声音作为第一解码声音输出；在所述帧型信息对应于非声音区间时，将对应于杂音参数的码按照与第一编码方式相对应的解码方式解码杂音，并通过杂音解码电路13将解码后的杂音作为第一解码杂音输出。这样，声音解码装置1，基于所述帧型信息，用第一切换部14以如下方式进行切换控制：在所述帧型信息对应于声音区间时，输出所述第一解码声音；在所述帧型信息对应于非声音区间时，输出所述第一解码杂音。

另一方面，声音编码装置2，利用第一码列所包含的信息来判别所述第一解码声音是声音信号还是非声音信号(步骤S3)。

图示的声音编码装置2，从声音解码装置1的报头信息抽取电路11中接收帧型信息，并根据帧型信息判别是对应于声音区间还是对应于非声音区间。

声音编码装置2，基于该判别结果，按照第二编码方法编码所述第一解码声音来生成第二码列(步骤S4)。

在帧型信息对应于声音区间时，通过声音编码电路22按照第二编码方法将所述第一解码声音编码来作为第二码列输出；另一方面，在所述帧型信息对应于非声音区间时，通过杂音编码电路23按照第二编码方法将所述第一解码杂音编码，并作为第二码列通过输出端子4输出(步骤S5)。

更详细来说，在报头信息附加电路24中，基于帧型信息，在所述帧型信息对应于声音区间时，以通过第二编码方法对来自声音解码装置1的第一解码声音编码后得到的第二码为净荷，并将对该净荷附加报头得到的第二码列从输出端子输出；在所述帧型信息对应于非声音区间时，以通过第二编码方法对来自声音解码装置1的第一解码杂音编码后得到的第二码为净荷，并将对该净荷附加报头得到的第二码列从输出端子4输出。

上述本发明的各实施例的码变换装置，也可以用数字信号处理处理器等的计算机控制(程序控制方式)来实现。图4是示意表示作为本发明的第二实施例，通过数字信号处理处理器等的处理装置(计算机)实现上述实施例的码变换处理时的装置结构的图。在执行从记录介质36读取的程序的计算机31中，执行将由第一编码解码装置对声音编码得到的第一码列、变换为可由第二编码解码装置解码的第二码列的码变换处理时，记录介质36中，记录有用于执行如下处理的程序：

(a)通过第一解码方式从所述第一码列生成第一解码声音的处理，

(b)利用所述第一码列所包含的信息，判别所述第一解码声音是声音信号还是非声音信号，并基于该判别，通过第二编码方法将所述第一解码声音编码来生成第二码列的处理。

通过记录介质读取装置35、记录介质读取装置接口34，将该程序从记录介质36读取到存储器33后，CPU32执行该程序。上述程序可以存储在掩膜ROM、闪存存储器等不易失性存储器中，记录介质除包含不易失性存储器外，还包含CD-ROM、FD、Digital Versatile Disk(DVD)、磁带(MT)、可移动HDD等介质，此外，在例如用计算机从服务器装置将该程序以通信介质传送的情况下，还包含担载程序的以有线、无线通信的通信介质等。

以上，虽然结合上述实施例说明了本发明，但本发明并非仅限于上述的实施例，当然也包含在本发明的原理的范围内本领域技术人员可能会进行的各种变形、修正。例如，本发明不限于第一和第二编码方式彼此不同的情况，应用于第一和第二编码方式相同的情况中也能得到同样的效果。另外，在判别第一码列是声音信号还是非声音信号时，也可以使用帧型信息和第一码列这二者来判别。

如上所述，通过本发明，能够实现缩小码变换装置的规模的效果。其理由在于：在本发明中，构成为通过利用第一码列中所包含的帧型信息来判别从该码列中解码的信号相当于声音区间还是相当于非声音区间，从而不需要声音检测装置。

Claims (5)

1.一种码变换方法，接收第一码列，并将所述第一码列变换为第二码列来输出，其特征在于，包含：

第一步骤，其按照解码方式从所述第一码列生成第一解码信号；以及，

第二步骤，其利用所述第一码列的大小来判别所述解码信号是语音信号还是非语音信号，并基于该判别，按照编码方式对所述解码信号编码来生成第二码列。

2.一种码变换装置，输入以第一编码方式为标准的第一码列，并将所述第一码列变换为以第二编码方式为标准的第二码列来输出，其特征在于，包含：

语音解码电路，其按照解码方式，从所述第一码列生成解码信号；

语音编码电路，其利用所述第一码列的大小来判别所述解码信号是语音信号还是非语音信号，并基于所述判别，按照所述编码方式对所述解码信号编码来生成所述第二码列。

3.一种码变换方法，其特征在于：

将包含报头和净荷的第一码列转换为第二码列，其根据所述第一码列的报头和所述净荷的的大小的至少一方，进行所述第一码列是语音信号还是非语音信号的判别，并按照该判别对所述第一码列进行解码后，按照所述编码方式将所述第一码列编码为所述第二码列。

4.根据权利要求3所述的码变换方法，其特征在于：

所述第一码列和所述第二码列由互不相同的编码方法编码。

5.根据权利要求3所述的码变换方法，其特征在于：

所述第一码列和所述第二码列由相同的编码方法编码。

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