JP2004151424A - Transcoder and code conversion method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transcoder for improving tone quality by extending the frequency band of signals at the time of converting codes in the transcoder for interconverting the codes. <P>SOLUTION: The transcoder comprises: a calculation circuit which calculates a spectrum parameter for signals obtained by decoding the code; a coefficient calculation circuit which converts the spectrum parameter to the coefficient of band-extended signals; a noise generation circuit which generates band-limited noise signals: a gain circuit which multiplies the output signals with gain inputted from a gain adjusting circuit and outputs them; a composite filter circuit which inputs the output signals of the noise generation circuit, inputs the coefficient from the coefficient calculation part, constitutes a filter and outputs high band signals for band extension; a sampling frequency conversion circuit which inputs reproducing signals, up-samples them to a predetermined sampling frequency and outputs them; an adder which adds the output and the output signals of the composite filter circuit and forms band extension signals z(n); and a coding circuit which codes the signals z(n) by a second coding system and outputs them. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第1の符号化方式による符号と第2の符号化方式による符号とを相互変換するトランスコーダに関し、第1の符号から第2の符号に変換する際に、信号の周波数帯域を拡張化した上で変換するトランスコーダに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
低ビットレートで符号化して再生した音声信号の周波数帯域を、帯域拡張のための補助情報を送信側から伝送することなく、受信側で拡張させる方式が知られている(例えば非特許文献1)。
【0003】
【非特許文献1】
P.Jax, P.Vary,”Wideband extension of telephone speech using hidden markov model,” Proc. IEEE Speech Coding Workshop, pp.133−135,2000年
【0004】
この従来方式では、受信側でHMM(Hidden Markov Model)を用いて帯域拡張した後のフィルタ係数を探索している。
【0005】
一方、第1の符号化方式による符号と第2の符号化方式による符号とを相互変換するトランスコーダにおいて、第1の符号から第2の符号に変換する際に、信号の帯域を拡張化した上で変換するトランスコーダに関しては、前例がない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
P.Jax, P.Varyによる前記文献(上記非特許文献1)に記載された従来法では、広帯域音声のスペクトル包絡やフィルタ係数のHMMによるモデル化が必要であり、次のような問題点があった。
【0007】
すなわち、あらかじめオフラインで多量の音声データベースからHMMモデルのパラメータを決定しておく必要があり、これに多大な計算時間、コストが必要である。
【0008】
また、受信側でリアルタイムに帯域拡張処理を行う際に、HMMモデルによる探索が必要でこれに多くの演算量が必要であった。
【0009】
したがって、本発明の主たる目的は、第1の符号化方式による符号と第2の符号化方式による符号とを相互変換するトランスコーダにおいて、第1の符号から第2の符号に変換する際に、信号の帯域を拡張化した上で変換する際に、比較的少ない演算量で、音質の良好な帯域拡張化変換を施すことを可能とするトランスコーダ及び符号変換方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成する本発明は、第1の符号化方式による符号と第2の符号化方式による符号とを相互変換するトランスコーダであって、第1のアスペクトによれば、第1の符号化方式により符号化された符号を入力して第1の符号化方式により復号化しスペクトル特性を表すスペクトルパラメータを計算するスペクトルパラメータ計算部と、雑音信号を発生する雑音発生部と、前記スペクトルパラメータの周波数をシフトさせた上でフィルタ係数を求める係数計算部と、前記雑音発生部の出力に適切なゲインを与えるゲイン部と、前記ゲイン部の出力を前記係数を用いた構成した合成フィルタに通し帯域拡張信号を再生する合成フィルタ部と、前記入力信号の標本化周波数を変換した上で前記合成フィルタ部の出力信号を加算して出力する加算部と、前記加算部の出力信号を第2の符号化方式により符号化して第2の符号を出力する構成とされる。
【0011】
また、本発明に係るトランスコーダは、第2のアスペクトによれば、第1の符号化方式による符号と第2の符号化方式による符号とを相互変換するトランスコーダにおいて、第1の符号化方式により符号化された符号を入力して第1の符号化方式により復号化しスペクトル特性を表すスペクトルパラメータを計算するスペクトルパラメータ計算部と、前記入力信号からピッチ周期を計算し前記ピッチ周期と過去の音源信号に基づき適応コードブック成分を発生させる適応コードブック部と、雑音信号を発生する雑音発生部と、前記スペクトルパラメータの周波数をシフトさせた上でフィルタ係数を求める係数計算部と、前記雑音発生部の出力と前記適応コードブック部の出力の少なくとも一方に適切なゲインを与えた上で加算し音源信号を出力するゲイン部と、前記係数を用いて構成した合成フィルタに前記音源信号を入力し帯域拡張信号を再生する合成フィルタ部と、前記再生信号の標本化周波数を変換した上で前記合成フィルタ部の出力信号を加算して出力する加算部と、前記加算部の出力信号を第2の符号化方式により符号化して第2の符号を出力する構成とされる。
【0012】
また、本発明に係るトランスコーダは、第3のアスペクトによれば、第1の符号化方式による符号と第2の符号化方式による符号とを相互変換するトランスコーダにおいて、第1の符号化方式により符号化された符号を入力して第1の符号化方式により復号化しスペクトル特性を表すスペクトルパラメータを計算するスペクトルパラメータ計算部と、前記入力信号からピッチ周期を計算し前記ピッチ周期と過去の音源信号に基づき適応コードブック成分を発生させる適応コードブック部と、雑音信号を発生する雑音発生部と、前記スペクトルパラメータの周波数をシフトさせた上でフィルタ係数を求める係数計算部と、前記雑音発生部の出力と前記適応コードブック部の出力の少なくとも一方に適切なゲインを与えた上で加算し音源信号を出力するゲイン部と、前記ピッチ周期を用いて前記音源信号に対しピッチプリフィルタを通し、前記係数を用いて構成した合成フィルタに前記ピッチプリフィルタ出力信号を入力し帯域拡張信号を再生する合成フィルタ部と、前記再生信号の標本化周波数を変換した上で前記合成フィルタ部の出力信号を加算して出力する加算部と、前記加算部の出力信号を第2の符号化方式により符号化して第2の符号を出力する構成とされる。
【0013】
また、本発明によれば、適応コードブック部の出力をあらかじめ定められたカットオフ周波数の低域通過型フィルタに通す構成としてもよい。
【0014】
さらに、本発明によれば、前記係数に重み付けを施した重み付け係数を用いてポストフィルタを構成し、前記合成フィルタ部の出力信号を前記ポストフィルタに通して帯域拡張信号を再生する構成としてもよい。
【0015】
本発明に係る方法の一つのアスペクトによれば、第1の符号化方式による符号と第2の符号化方式による符号とを相互に変換するトランスコーダの符号変換方法において、第1の符号化方式により符号化された符号を第1の復号化方式により復号化し復号信号を出力するステップと、
前記復号信号からスペクトル特性を表すスペクトルパラメータを計算して出力するステップと、
前記スペクトルパラメータの周波数をシフトさせた上でフィルタ係数を求めて出力するステップと、
雑音発生部からの出力信号にゲインを与えるステップと、
前記フィルタ係数を用いて構成される合成フィルタに、前記ゲインを与えた出力信号を通し、帯域変換に必要な帯域の信号を出力するステップと、
前記復号信号をあらかじめ定められた標本化周波数で変換した信号と前記合成フィルタの出力信号とを加算するステップと、
前記加算結果を前記第2の符号化方式により符号化し第2の符号を得て出力するステップと、を含む。
【0016】
あるいは、本発明に係る方法の他のアスペクトによれば、前記第1の符号化方式により符号化された符号を第1の復号化方式により復号化し復号信号を出力するステップと、
前記復号信号からスペクトル特性を表すスペクトルパラメータを計算して出力するステップと、
前記復号信号からピッチ周期を計算し前記ピッチ周期と過去の音源信号に基づき適応コードブック成分を発生させるステップと、
前記スペクトルパラメータの周波数をシフトさせた上でフィルタ係数を求めて出力するステップと、
雑音発生部の出力と前記適応コードブック成分の少なくとも一方にゲインを与えた上で加算し音源信号を出力するステップと、
前記フィルタ係数を用いて構成される合成フィルタに、前記音源信号を通し帯域変換に必要な帯域の信号を出力するステップと、
前記復号信号をあらかじめ定められた標本化周波数で変換した信号と前記合成フィルタの出力信号とを加算するステップと、
前記加算結果を前記第2の符号化方式により符号化し第2の符号を得て出力するステップと、を含む。
【0017】
あるいは、本発明に係る方法の他のアスペクトによれば、前記第1の符号化方式により符号化された符号を第1の復号化方式により復号化し復号信号を出力するステップと、
前記復号信号からスペクトル特性を表すスペクトルパラメータを計算して出力するステップと、
前記復号信号からピッチ周期を計算し前記ピッチ周期と過去の音源信号に基づき適応コードブック成分を発生させるステップと、
前記スペクトルパラメータの周波数をシフトさせた上でフィルタ係数を求めて出力するステップと、
雑音発生部の出力と前記適応コードブック成分の少なくとも一方にゲインを与えた上で加算し音源信号を出力するステップと、
前記ピッチ周期を用いて前記音源信号に対しピッチプリフィルタを行うステップと、
前記フィルタ係数を用いて構成される合成フィルタに、前記ピッチプリフィルタ処理された信号を通し帯域変換に必要な帯域の信号を出力するステップと、
前記復号信号をあらかじめ定められた標本化周波数で変換した信号と前記合成フィルタの出力信号とを加算するステップと、
前記加算結果を前記第2の符号化方式により符号化し第2の符号を得て出力するステップと、を含む。
【0018】
本発明に係る方法の他のアスペクトによれば、ピッチプリフィルタで前記ピッチ周期を用いて、前記ゲイン部からの前記音源信号に対しプリフィルタ処理を行い、合成フィルタに、ピッチプリフィルタからの出力信号を入力するステップを有する構成としてもよい。
【0019】
本発明に係る方法の他のアスペクトによれば、前記計数計算部からのフィルタ係数に重み付けを施した重み付け係数を用いて構成されたポストフィルタに、前記合成フィルタ部の出力信号を入力するステップを有する構成としてもよい。
【0020】
さらに本発明に係る方法の他のアスペクトによれば、適応コードブック部からの出力信号のかわりに、ピッチ周期を用いて周期信号を発生させる周期信号発生部の出力をゲイン部に供給するようにしてもよい。
【0021】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。以下では、第1の符号は4kHz帯域の狭帯域入力信号に対して符号化されたものであり、トランスコーダにおいて、これを5kHz帯域あるいは7kHz帯域の信号に帯域拡張化した上で、第2の符号化方式により符号化して第2の符号を得ることを想定する。
【0022】
図1は、本発明に係るトランスコーダの第1の実施の形態の構成を示すブロック図である。図1を参照すると、トランスコーダは、第1の復号回路105と、スペクトルパラメータ計算回路100と、雑音発生回路120と、係数計算回路130と、合成フィルタ回路170と、標本化周波数変換回路180と、加算器190と、第2の符号化回路195と、有声/無声判別回路200と、ゲイン調整回路310と、ゲイン回路140とを備えて構成されている。
【0023】
第1の復号回路105は、第1の符号化方式による符号を入力し、第1の復号化方式により復号化して、復号信号x(n)を出力する。
【0024】
スペクトルパラメータ計算回路100は、復号信号x(n)をフレームに分割(例えば10ms)し、フレーム毎に、あらかじめ定められた次数Pのスペクトルパラメータを計算する。ここで、スペクトルパラメータは、フレーム毎の音声信号のスペクトル概形を表すパラメータであり、この計算には、周知のLPC(線形予測符号化)分析等を用いることができる。さらに、スペクトルパラメータ計算部100では、LPC分析により計算された線形予測係数αi(i=1,…P)を、量子化や補間に適したLSP(Line Spectrum Pair:線スペクトル対)パラメータに変換し出力する。ここで、線形予測係数からLSPへの変換は、例えば次の論文が参照される(非特許文献2)。
【0025】
【非特許文献2】
菅村、板倉:”線スペクトル対(LSP)音声分析合成方式による音声情報圧縮”、電子通信学会論文誌、J64−A、pp.599−606、1981年
【0026】
係数計算回路130は、スペクトルパラメータ計算回路100から出力されたスペクトルパラメータを入力し、帯域拡張された信号の係数に変換する。この変換には、例えば、LSPの周波数を単純に高い周波数へシフトさせる手法、非線形変換手法、線形変換手法などの周知の方法を用いることができる。ここでは、LSPパラメータの全部または一部を使用して、LSPの存在周波数帯域を高い周波数域にシフトさせた上で、次数Pの線形予測係数に変換し、合成フィルタ回路170に出力する。
【0027】
雑音発生部120は、平均振幅があらかじめ定められたレベルに正規化され、帯域制限された雑音信号をフレーム長に等しい時間長だけ発生させ、ゲイン回路140に出力する。この実施の形態では、雑音信号として、一例として白色雑音を用いるが、他の雑音信号を使用してもよい。
【0028】
有声/無声判別回路200は、狭帯域入力信号x(n)を入力し、フレーム毎の信号が有声か無声かを判別する。有声/無声の判定として、例えば、狭帯域入力信号x(n)に対して、あらかじめ定められた遅れ時間mまでの正規化自己相関関数D(T)を式(1)に従って計算し、D(T)の最大値を求め、D(T)の最大値があらかじめ定められたしきい値より大きければ有声、さもなければ無声と判別する。
【0029】

Figure 2004151424
【0030】
そして、有声/無声判別回路200は、有声/無声判別情報をゲイン調整回路210に出力する。なお式(1)において、Nは正規化自己相関を計算するためのサンプル数である。
【0031】
ゲイン調整回路310は、有声/無声判別回路200から有声/無声判別情報を入力し、有声/無声に応じて、雑音信号に与えるゲインを調整し、ゲイン回路140に出力する。
【0032】
ゲイン回路140は、ゲイン調整回路310からゲインを入力し、雑音発生回路120の出力信号にゲインを乗じて、合成フィルタ回路170に出力する。
【0033】
合成フィルタ回路170は、ゲイン回路140からの出力信号を入力し、さらに係数計算部130から、あらかじめ定められた次数の係数を入力してフィルタを構成し、帯域拡張化に必要な高周波域信号y(n)を出力する。
【0034】
標本化周波数変換回路180は、狭帯域入力信号x(n)を、あらかじめ定められた標本化周波数にアップサンプリングし、アップサンプリング後の信号s(n)を出力する。
【0035】
加算器190は、合成フィルタ回路170の出力信号y(n)と、標本化周波数変換回路180の出力信号s(n)を加算し、最終的に帯域拡張された信号z(n)を形成して出力する。
【0036】
第2の符号化回路195は、加算器190の出力信号z(n)を入力し、第2の符号化方式により符号化を行い第2の符号を得て出力する。
【0037】
以上で第1の実施の形態の説明を終える。
【0038】
図2は、本発明の第2の実施の形態の構成を示すブロックである。図2を参照すると、本発明の第2の実施の形態のトランスコーダは、第1の復号回路105と、スペクトルパラメータ計算回路100と、適応コードブック回路110と、雑音発生回路120と、係数計算回路130と、ゲイン回路340と、合成フィルタ回路170と、標本化周波数変換回路180と、加算器160と、加算器190と、第2の符号化回路195と、有声/無声判別回路200と、ゲイン調整回路210と、を備えている。図2において、図1と同一の要素には、同一の参照符号が付されている。以下では、主に、前記第1の実施の形態との相違点について説明し、図1と同一の要素の説明は、適宜省略する。図2を参照すると、本発明の第2の実施の形態は、図1の構成に加え、適応コードブック回路110と、加算器160を備えている。
【0039】
有声/無声判別回路200は、狭帯域入力信号x(n)を入力し、フレーム毎の信号が有声か無声かを判別する。有声/無声の判定として、例えば、狭帯域入力信号x(n)に対して、あらかじめ定められた遅れ時間mまでの正規化自己相関関数D(T)を上式(1)に従って計算し、D(T)の最大値を求め、D(T)の最大値があらかじめ定められたしきい値より大きければ有声、さもなければ無声と判別し、判別結果をゲイン調整回路210へ出力する。
【0040】
また、有声/無声判別回路200は、有声部分のフレームでは、正規化自己相関関数D(T)を最大化するTの値をピッチ周期Tとして適応コードブック回路110へ供給する。
【0041】
適応コードブック回路110は、適応コードブックの遅延Tを、有声/無声判別回路200から入力し、過去の音源信号v(n)をもとに、次式(2)に従い適応コードベクトルp(n)を発生し出力する。
【0042】
Figure 2004151424
【0043】
ゲイン調整回路210は、有声/無声判別回路200から有声/無声判別情報を入力し、有声か無声かに応じて、適応コードブック信号のゲインと、雑音信号のゲインを調整し、ゲイン回路340に供給する。
【0044】
ゲイン回路340は、ゲイン調整回路210からゲインを入力し、適応コードブック回路110と雑音発生回路120の少なくとも一方の出力信号に、ゲインを乗じて加算器160に出力する。
【0045】
加算器160は、ゲイン回路340から出力される2種類の信号(適応コードブック回路110と雑音発生回路120の少なくとも一方の出力信号にゲインを乗じた2つの信号)を加算して、合成フィルタ回路170と適応コードブック回路110とに出力する。
【0046】
合成フィルタ回路170は、加算器160の出力信号を入力し、さらに係数計算部130から、あらかじめ定められた次数の係数(フィルタ係数)を入力してフィルタを構成し、帯域拡張に必要な高周波域の信号y(n)を出力する。
【0047】
本発明の第2の実施の形態によれば、高い周波数部分の過去の音源信号をもとに、狭帯域入力信号から計算した遅延を用いて適応コードブック信号を発生させ適切なゲインを乗じて雑音信号と加算することにより、母音などのように、高い周波数部分の信号に周期性が必要な場合に音質の良好な帯域拡張信号を発生できる。以上で第2の実施の形態の説明を終える。
【0048】
なお、本発明の第2の実施の形態の変形として、図2の適応コードブック回路110のかわりに、図6に示すように、周期信号発生回路115を備えた構成としてもよい。周期信号発生回路115は、有声/無声判別回路200からピッチ周期を入力し、該ピッチ周期に用いて、周期信号を発生させてゲイン回路340に出力する。周期信号発生回路115以外の構成は、前記第2の実施の形態と同様である。
【0049】
図3は、本発明の第3の実施の形態の構成を示すブロック図である。図3を参照すると、本発明の第3の実施の形態のトランスコーダは、第1の復号回路105と、スペクトルパラメータ計算回路100と、適応コードブック回路110と、雑音発生回路120と、係数計算回路130と、ゲイン回路300と、合成フィルタ回路170と、標本化周波数変換回路180と、加算器190と、第2の符号化回路195と、有声/無声判別回路200と、ゲイン調整回路210と、ピッチプリフィルタ回路400と、を備えている。図3において、図1、図2と同一又は同等の要素には、同一の参照符号が付されている。以下では、主に、第2の実施の形態との相違点について説明し、図1、図2と同一の要素の説明は省略する。本実施の形態では、ピッチプリフィルタ回路400を備えている。
【0050】
ゲイン回路300は、ゲイン調整回路210からゲインを入力し、適応コードブック回路110と雑音発生回路120の出力信号にゲインを乗じて2種類の信号を加算し加算結果を、ピッチプリフィルタ回路400に出力する。
【0051】
ピッチプリフィルタ回路400は、有声/無声判別回路200から遅延T(ピッチ周期)を入力し、ゲイン回路300からの音源信号v(n)に対し、次式(3)に従い、ピッチプリフィルタリングを行った上で、合成フィルタ回路170に出力する。
【0052】
Figure 2004151424
【0053】
この実施の形態によれば、遅延を利用して音源信号に対しピッチプリフィルタ回路400を用いることで、良好な音質の帯域拡張信号を発生することができる。以上で第3の実施の形態の説明を終える。
【0054】
なお、本実施の形態においても、前記第2の実施の形態の変形例と同様、適応コードブック回路110のかわりに、周期信号発生回路を用いて構成してもよい。この場合は、周期信号発生回路は、有声/無声判別回路200から信号を入力してピッチ周期を計算し、ピッチ周期に基づく周期信号を発生させ、ゲイン回路300に出力する。
【0055】
図4は、本発明の第4の実施の形態の構成を示すブロック図である。図4を参照すると、本発明の第4の実施の形態のトランスコーダは、第1の復号回路105と、スペクトルパラメータ計算回路100と、適応コードブック回路110と、雑音発生回路120と、係数計算回路130と、ゲイン回路340と、加算器160と、合成フィルタ回路170と、標本化周波数変換回路180と、加算器190と、第2の符号化回路195と、有声/無声判別回路200と、ゲイン調整回路210と、低域通過フィルタ回路500とを備えている。図4において、図2と同一又は同等の要素には、同一の参照符号が付されている。以下では、主に前記第2の実施の形態との相違点について説明し、図2と同一の要素の説明は省略する。図4を参照すると、適応コードブック回路110の出力を入力とする低域通過フィルタ回路500を備えている。
【0056】
低域通過フィルタ(LPF)回路500は、適応コードブック回路110の出力信号に対して、式(4)により、低域信号を通過させた上で、ゲイン回路340に出力する。
【0057】
p’(n)=p(n)*h(n) (4)
【0058】
低域通過フィルタ回路500のカットオフ周波数は、あらかじめ定めておき、例えば、6kHzとすることができる。なお、式(4)で、h(n)は低域通過フィルタのインパルス応答を、記号”*”は畳み込み演算を、それぞれ示す。
【0059】
以上で本発明の第4の実施の形態の説明を終える。なお、本発明の第4の実施の形態においても、前記第2の実施の形態の変形例と同様、適応コードブック回路110のかわりに、周期信号発生回路を用いることもできる。この場合は、有声/無声判別回路200から信号を入力してピッチ周期を計算し、ピッチ周期に基づく周期信号を発生させ、ゲイン回路340に出力する。
【0060】
図5は、本発明の第5の実施の形態の構成を示すブロック図である。図5を参照すると、本発明の第5の実施の形態のトランスコーダは、第1の復号回路105と、スペクトルパラメータ計算回路100と、適応コードブック回路110と、雑音発生回路120と、係数計算回路130と、ゲイン回路300と、合成フィルタ回路170と、標本化周波数変換回路180と、加算器190と、第2の符号化回路195と、有声/無声判別回路200と、ゲイン調整回路210と、ピッチプリフィルタ400と、ポストフィルタ600と、を備えている。図5において、図3と同一又は同等の要素には、同一の参照符号が付されている。以下では、主に、前記第3の実施の形態との相違点について説明し、図3と同一の要素の説明は省略する。本実施の形態では、前記第3の実施の形態の構成に加えて、ポストフィルタ600をさらに備えている。
【0061】
ポストフィルタ600は、係数計算回路130から係数(フィルタ係数)を入力し、係数に重み付けを施した上で、式(5)に従い、ポストフィルタリングを行い、出力を加算器190に出力する。
【0062】
y’(n)=y(n) − Σaγ y(n−i) + Σaγ y’(n−i) (5)
【0063】
ポストフィルタ600を用いることにより、良好な音質の帯域拡張信号を発生することができる。以上で第5の実施の形態の説明を終える。
【0064】
なお、本発明の第5の実施の形態においても、前記第2の実施の形態の変形例と同様、適応コードブック回路110のかわりに、周期信号発生回路を用いることもできる。この場合は、有声/無声判別回路200から信号を入力してピッチ周期を計算し、ピッチ周期に基づく周期信号を発生させ、ゲイン回路300に出力する。
【0065】
上記第5の実施の形態で説明したポストフィルタを前記第1の実施の形態に用いる等、各実施の形態の構成を組み合わせてもよい。以上本発明を上記各実施の形態に即して説明したが、本発明は、上記実施の形態の構成にのみ限定されるものでなく、特許請求の範囲の各請求項の発明の範囲内で、当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
【0066】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のトランスコーダによれば、第1の符号化方式による符号を入力し第2の符号化方式による符号に変換して出力する際に、信号の帯域を拡張化した上で変換し、比較的演算量の少ない処理により高い周波数の信号を発生させ、狭帯域入力信号の標本化周波数を変換させた信号と加算させることにより、帯域拡張化信号(例えば7kHz帯域)を発生させる、ことができるという効果がある。
【0067】
また、本発明のトランスコーダによれば、高い周波数部分の過去の音源信号をもとに、狭帯域入力信号から計算した遅延を用いて適応コードブック信号を発生させ、適切なゲインを乗じて雑音信号と加算することにより、母音などのように、高い周波数部分の信号に周期性が必要な場合に音質の良好な帯域拡張信号を発生させることができる、という効果がある。
【0068】
さらに、本発明によれば、遅延を利用して音源信号に対しピッチプリフィルタを用いるか、あるいは、係数計算回路からの係数に重み付けをしてポストフィルタを備える構成とすることで、さらに良好な音質の帯域拡張信号を発生することができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の構成を示す図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態の構成を示す図である。
【図3】本発明の第3の実施の形態の構成を示す図である。
【図4】本発明の第4の実施の形態の構成を示す図である。
【図5】本発明の第5の実施の形態の構成を示す図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態の変形例の構成を示す図である。
【符号の説明】
100 スペクトルパラメータ計算回路
105 第1の復号回路(第1の復号化部)
110 適応コードブック回路
115 周期信号発生回路
120 雑音発生回路
130 係数計算回路
140 ゲイン回路
160、190 加算器
170 合成フィルタ回路
180 標本化周波数変換回路
195 第2の符号化回路(第2の符号化部)
200 有声/無声判別回路
210、310 ゲイン調整回路
300、340 ゲイン回路
400 ピッチプリフィルタ回路
500 低域通過フィルタ回路
600 ポストフィルタ回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a transcoder for mutually converting between a code according to a first coding method and a code according to a second coding method, and when converting a first code into a second code, a frequency band of a signal is changed. The present invention relates to a transcoder that performs conversion after expansion.
[0002]
[Prior art]
A method is known in which the frequency band of an audio signal encoded and reproduced at a low bit rate is extended on the receiving side without transmitting auxiliary information for band extension from the transmitting side (for example, Non-Patent Document 1). .
[0003]
[Non-patent document 1]
P. Jax, P .; Vary, "Wideband extension of telephone speech using hidden markov model," Proc. IEEE Speech Coding Workshop, pp. 133-135, 2000
In this conventional method, the receiving side searches for a filter coefficient after band expansion using HMM (Hidden Markov Model).
[0005]
On the other hand, in a transcoder that performs mutual conversion between a code according to the first coding method and a code according to the second coding method, the band of a signal is extended when converting from the first code to the second code. There is no precedent for the transcoder that converts above.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
P. Jax, P .; The conventional method described in the above-mentioned document by Vary (Non-Patent Document 1) requires modeling of the spectral envelope of wideband speech and the filter coefficients by HMM, and has the following problems.
[0007]
That is, it is necessary to determine the parameters of the HMM model off-line from a large number of speech databases in advance, which requires a great deal of calculation time and cost.
[0008]
In addition, when performing band expansion processing in real time on the receiving side, a search using an HMM model is required, which requires a large amount of calculation.
[0009]
Therefore, a main object of the present invention is to provide a transcoder for transcoding between a code according to a first encoding method and a code according to a second encoding method, when converting from a first code to a second code. It is an object of the present invention to provide a transcoder and a code conversion method that can perform band expansion conversion with good sound quality with a relatively small amount of operation when performing conversion after expanding a signal band.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a transcoder for mutually converting between a code according to a first encoding scheme and a code according to a second encoding scheme. Parameter calculation unit that receives a code coded according to the first method and decodes the signal according to the first coding method to calculate a spectrum parameter representing a spectrum characteristic, a noise generation unit that generates a noise signal, and a frequency of the spectrum parameter. , A coefficient calculation unit for obtaining a filter coefficient after shifting, a gain unit for giving an appropriate gain to the output of the noise generation unit, and a band expansion by passing the output of the gain unit through a synthesis filter configured using the coefficient. A synthesizing filter unit for reproducing a signal; and an adder for converting the sampling frequency of the input signal, adding the output signal of the synthesizing filter unit, and outputting the added signal. And parts, are configured to output a second code by coding a by the output signal of the adding unit second encoding method.
[0011]
According to a second aspect, a transcoder according to the present invention is a transcoder for mutually converting between a code according to a first encoding method and a code according to a second encoding method. A spectrum parameter calculation unit for inputting a code coded according to a first coding method and calculating a spectrum parameter representing a spectrum characteristic by decoding according to a first coding method, calculating a pitch cycle from the input signal, and calculating the pitch cycle and a past sound source An adaptive codebook unit that generates an adaptive codebook component based on a signal, a noise generator that generates a noise signal, a coefficient calculator that calculates a filter coefficient after shifting the frequency of the spectral parameter, and the noise generator. An appropriate gain is given to at least one of the output of the adaptive codebook section and the output of A gain section, a synthesis filter section for inputting the sound source signal to a synthesis filter configured using the coefficients and reproducing the band extension signal, and an output of the synthesis filter section after converting a sampling frequency of the reproduction signal. An adder for adding and outputting a signal, and a configuration for outputting a second code by encoding an output signal of the adder by a second encoding method.
[0012]
According to a third aspect, a transcoder according to the present invention is a transcoder for mutually converting between a code according to a first coding method and a code according to a second coding method. A spectrum parameter calculation unit for inputting a code coded according to a first coding method and calculating a spectrum parameter representing a spectrum characteristic by decoding according to a first coding method, calculating a pitch cycle from the input signal, and calculating the pitch cycle and a past sound source An adaptive codebook unit that generates an adaptive codebook component based on a signal, a noise generator that generates a noise signal, a coefficient calculator that calculates a filter coefficient after shifting the frequency of the spectral parameter, and the noise generator. An appropriate gain is given to at least one of the output of the adaptive codebook section and the output of And a synthesis filter section that passes a pitch prefilter to the sound source signal using the pitch period, inputs the pitch prefilter output signal to a synthesis filter configured using the coefficients, and reproduces a band extension signal. An adder that converts the sampling frequency of the reproduction signal and adds and outputs the output signal of the synthesis filter unit; and encodes the output signal of the adder using a second encoding method to form a second Is output.
[0013]
Further, according to the present invention, the output of the adaptive codebook unit may be passed through a low-pass filter having a predetermined cutoff frequency.
[0014]
Further, according to the present invention, a post filter may be configured using a weighting coefficient obtained by weighting the coefficient, and a band extension signal may be reproduced by passing an output signal of the synthesis filter unit through the post filter. .
[0015]
According to one aspect of the method according to the present invention, in a transcoder code conversion method for mutually converting a code according to a first coding method and a code according to a second coding method, Decoding the code encoded according to the first decoding method and outputting a decoded signal;
Calculating and outputting spectral parameters representing spectral characteristics from the decoded signal;
Calculating and outputting a filter coefficient after shifting the frequency of the spectral parameter,
Applying a gain to the output signal from the noise generator;
Passing the output signal with the gain to a synthesis filter configured using the filter coefficient, and outputting a signal in a band necessary for band conversion,
Adding the signal obtained by converting the decoded signal at a predetermined sampling frequency and the output signal of the synthesis filter,
Encoding the result of the addition by the second encoding method to obtain and output a second code.
[0016]
Alternatively, according to another aspect of the method of the present invention, decoding a code encoded by the first encoding scheme by a first decoding scheme and outputting a decoded signal;
Calculating and outputting spectral parameters representing spectral characteristics from the decoded signal;
Calculating a pitch period from the decoded signal and generating an adaptive codebook component based on the pitch period and a past excitation signal;
Calculating and outputting a filter coefficient after shifting the frequency of the spectral parameter,
Outputting a sound source signal by adding a gain to at least one of the output of the noise generation unit and the adaptive codebook component and adding the gain,
A step of outputting a signal in a band necessary for band conversion through the sound source signal to a synthesis filter configured using the filter coefficient,
Adding the signal obtained by converting the decoded signal at a predetermined sampling frequency and the output signal of the synthesis filter,
Encoding the result of the addition by the second encoding method to obtain and output a second code.
[0017]
Alternatively, according to another aspect of the method according to the present invention, decoding a code encoded by the first encoding scheme by a first decoding scheme and outputting a decoded signal;
Calculating and outputting spectral parameters representing spectral characteristics from the decoded signal;
Calculating a pitch period from the decoded signal and generating an adaptive codebook component based on the pitch period and a past excitation signal;
Calculating and outputting a filter coefficient after shifting the frequency of the spectral parameter,
Outputting a sound source signal by adding a gain to at least one of the output of the noise generation unit and the adaptive codebook component and adding the gain,
Performing a pitch pre-filter on the sound source signal using the pitch period;
A step of outputting a signal in a band necessary for band conversion through a signal that has been subjected to the pitch pre-filter processing, to a synthesis filter configured using the filter coefficient,
Adding the signal obtained by converting the decoded signal at a predetermined sampling frequency and the output signal of the synthesis filter,
Encoding the result of the addition by the second encoding method to obtain and output a second code.
[0018]
According to another aspect of the method according to the present invention, the pitch pre-filter uses the pitch period to perform pre-filtering on the sound source signal from the gain unit, and outputs the output from the pitch pre-filter to the synthesis filter. It may be configured to include a step of inputting a signal.
[0019]
According to another aspect of the method according to the present invention, a step of inputting an output signal of the synthesis filter unit to a post filter configured using a weighting coefficient obtained by weighting a filter coefficient from the count calculation unit is included. May be provided.
[0020]
According to still another aspect of the method according to the present invention, an output of a periodic signal generator for generating a periodic signal using a pitch period is supplied to a gain unit instead of an output signal from the adaptive codebook unit. You may.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, the first code is coded for a narrow band input signal of 4 kHz band, and the transcoder expands the band to a signal of 5 kHz band or 7 kHz band, It is assumed that a second code is obtained by encoding using an encoding method.
[0022]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the first embodiment of the transcoder according to the present invention. Referring to FIG. 1, the transcoder includes a first decoding circuit 105, a spectrum parameter calculation circuit 100, a noise generation circuit 120, a coefficient calculation circuit 130, a synthesis filter circuit 170, a sampling frequency conversion circuit 180, , An adder 190, a second encoding circuit 195, a voiced / unvoiced discrimination circuit 200, a gain adjustment circuit 310, and a gain circuit 140.
[0023]
The first decoding circuit 105 receives a code according to the first coding method, decodes the code according to the first decoding method, and outputs a decoded signal x (n).
[0024]
The spectrum parameter calculation circuit 100 divides the decoded signal x (n) into frames (for example, 10 ms), and calculates a spectrum parameter of a predetermined order P for each frame. Here, the spectrum parameter is a parameter representing a spectrum outline of a speech signal for each frame, and a known LPC (linear predictive coding) analysis or the like can be used for this calculation. Further, the spectrum parameter calculator 100 converts the linear prediction coefficients αi (i = 1,... P) calculated by the LPC analysis into LSP (Line Spectrum Pair: line spectrum pair) parameters suitable for quantization and interpolation. Output. Here, for the conversion from the linear prediction coefficient to the LSP, for example, the following paper is referred to (Non-Patent Document 2).
[0025]
[Non-patent document 2]
Sugamura, Itakura: "Speech Information Compression by Line Spectrum Pair (LSP) Speech Analysis / Synthesis Method", Transactions of the Institute of Electronics, Communication Engineers, J64-A, p. 599-606, 1981
The coefficient calculation circuit 130 receives the spectrum parameters output from the spectrum parameter calculation circuit 100 and converts them into the coefficients of the band-extended signal. For this conversion, for example, a known method such as a method of simply shifting the frequency of the LSP to a higher frequency, a nonlinear conversion method, a linear conversion method, or the like can be used. Here, using all or a part of the LSP parameters, the existing frequency band of the LSP is shifted to a higher frequency band, and then converted to a linear prediction coefficient of order P and output to the synthesis filter circuit 170.
[0027]
The noise generator 120 generates a noise signal with the average amplitude normalized to a predetermined level, a band-limited noise signal for a time length equal to the frame length, and outputs the noise signal to the gain circuit 140. In this embodiment, white noise is used as an example of a noise signal, but another noise signal may be used.
[0028]
The voiced / unvoiced determination circuit 200 receives the narrowband input signal x (n) and determines whether the signal for each frame is voiced or unvoiced. For the voiced / unvoiced determination, for example, a normalized autocorrelation function D (T) up to a predetermined delay time m is calculated for a narrowband input signal x (n) in accordance with the equation (1), and D ( The maximum value of T) is obtained, and if the maximum value of D (T) is larger than a predetermined threshold value, it is determined that the voice is voiced;
[0029]
Figure 2004151424
[0030]
Then, the voiced / unvoiced determination circuit 200 outputs the voiced / unvoiced determination information to the gain adjustment circuit 210. In the equation (1), N is the number of samples for calculating the normalized autocorrelation.
[0031]
The gain adjustment circuit 310 inputs voiced / unvoiced discrimination information from the voiced / unvoiced discrimination circuit 200, adjusts a gain given to a noise signal according to voiced / unvoiced, and outputs the same to the gain circuit 140.
[0032]
The gain circuit 140 receives the gain from the gain adjustment circuit 310, multiplies the output signal of the noise generation circuit 120 by the gain, and outputs the result to the synthesis filter circuit 170.
[0033]
The synthesis filter circuit 170 receives an output signal from the gain circuit 140 and further receives a coefficient of a predetermined order from the coefficient calculation unit 130 to form a filter, and a high-frequency signal y required for band expansion. (N) is output.
[0034]
The sampling frequency conversion circuit 180 up-samples the narrowband input signal x (n) to a predetermined sampling frequency, and outputs a signal s (n) after the up-sampling.
[0035]
The adder 190 adds the output signal y (n) of the synthesis filter circuit 170 and the output signal s (n) of the sampling frequency conversion circuit 180, and finally forms a band-expanded signal z (n). Output.
[0036]
The second encoding circuit 195 receives the output signal z (n) of the adder 190, performs encoding according to the second encoding method, obtains a second code, and outputs the second code.
[0037]
This is the end of the description of the first embodiment.
[0038]
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the second exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, a transcoder according to a second embodiment of the present invention includes a first decoding circuit 105, a spectrum parameter calculation circuit 100, an adaptive codebook circuit 110, a noise generation circuit 120, and a coefficient calculation circuit. A circuit 130, a gain circuit 340, a synthesis filter circuit 170, a sampling frequency conversion circuit 180, an adder 160, an adder 190, a second encoding circuit 195, a voiced / unvoiced discrimination circuit 200, A gain adjustment circuit 210. 2, the same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. The following mainly describes differences from the first embodiment, and the description of the same elements as those in FIG. 1 will be omitted as appropriate. Referring to FIG. 2, the second embodiment of the present invention includes an adaptive codebook circuit 110 and an adder 160 in addition to the configuration of FIG.
[0039]
The voiced / unvoiced determination circuit 200 receives the narrowband input signal x (n) and determines whether the signal for each frame is voiced or unvoiced. As the determination of voiced / unvoiced, for example, a normalized autocorrelation function D (T) for a narrowband input signal x (n) up to a predetermined delay time m is calculated according to the above equation (1). The maximum value of (T) is obtained. If the maximum value of D (T) is larger than a predetermined threshold value, it is determined that the voice is voiced, otherwise it is determined that the voice is unvoiced, and the determination result is output to the gain adjustment circuit 210.
[0040]
The voiced / unvoiced discrimination circuit 200 supplies the value of T that maximizes the normalized autocorrelation function D (T) to the adaptive codebook circuit 110 as the pitch period T in the frame of the voiced portion.
[0041]
The adaptive codebook circuit 110 receives the delay T of the adaptive codebook from the voiced / unvoiced discriminating circuit 200 and, based on the past sound source signal v (n), calculates the adaptive code vector p (n) according to the following equation (2). ) Is generated and output.
[0042]
Figure 2004151424
[0043]
The gain adjustment circuit 210 receives the voiced / unvoiced discrimination information from the voiced / unvoiced discrimination circuit 200, adjusts the gain of the adaptive codebook signal and the gain of the noise signal according to whether the signal is voiced or unvoiced. Supply.
[0044]
The gain circuit 340 receives the gain from the gain adjustment circuit 210, multiplies at least one of the output signals of the adaptive codebook circuit 110 and the noise generation circuit 120 by the gain, and outputs the result to the adder 160.
[0045]
The adder 160 adds two types of signals output from the gain circuit 340 (two signals obtained by multiplying at least one output signal of the adaptive codebook circuit 110 and the noise generation circuit 120 by a gain), and synthesizes a combined filter circuit. 170 and the adaptive codebook circuit 110.
[0046]
The synthesis filter circuit 170 receives the output signal of the adder 160, and further receives a coefficient of a predetermined order (filter coefficient) from the coefficient calculator 130 to form a filter, and forms a high-frequency band necessary for band expansion. The signal y (n) is output.
[0047]
According to the second embodiment of the present invention, an adaptive codebook signal is generated using a delay calculated from a narrowband input signal and multiplied by an appropriate gain based on a past sound source signal in a high frequency portion. By adding the noise signal to the noise signal, it is possible to generate a band extension signal having good sound quality when a signal in a high frequency portion needs periodicity, such as a vowel. This concludes the description of the second embodiment.
[0048]
As a modification of the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 6, a configuration including a periodic signal generation circuit 115 may be employed instead of the adaptive code book circuit 110 of FIG. The periodic signal generation circuit 115 receives the pitch period from the voiced / unvoiced discrimination circuit 200, generates a periodic signal using the pitch period, and outputs the generated signal to the gain circuit 340. The configuration other than the periodic signal generation circuit 115 is the same as that of the second embodiment.
[0049]
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the third exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, a transcoder according to a third embodiment of the present invention includes a first decoding circuit 105, a spectrum parameter calculation circuit 100, an adaptive codebook circuit 110, a noise generation circuit 120, and a coefficient calculation circuit. A circuit 130, a gain circuit 300, a synthesis filter circuit 170, a sampling frequency conversion circuit 180, an adder 190, a second encoding circuit 195, a voiced / unvoiced discrimination circuit 200, and a gain adjustment circuit 210. , A pitch pre-filter circuit 400. 3, the same or equivalent elements as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals. In the following, differences from the second embodiment will be mainly described, and description of the same elements as those in FIGS. 1 and 2 will be omitted. In the present embodiment, a pitch pre-filter circuit 400 is provided.
[0050]
The gain circuit 300 receives the gain from the gain adjustment circuit 210, multiplies the output signals of the adaptive codebook circuit 110 and the noise generation circuit 120 by the gain, adds two types of signals, and outputs the addition result to the pitch pre-filter circuit 400. Output.
[0051]
The pitch pre-filter circuit 400 receives the delay T (pitch cycle) from the voiced / unvoiced discrimination circuit 200 and performs pitch pre-filtering on the sound source signal v (n) from the gain circuit 300 according to the following equation (3). After that, the signal is output to the synthesis filter circuit 170.
[0052]
Figure 2004151424
[0053]
According to this embodiment, by using the pitch pre-filter circuit 400 for the sound source signal using the delay, it is possible to generate a band extension signal having good sound quality. This is the end of the description of the third embodiment.
[0054]
In this embodiment, as in the modification of the second embodiment, a periodic signal generation circuit may be used instead of adaptive codebook circuit 110. In this case, the periodic signal generation circuit inputs a signal from the voiced / unvoiced discrimination circuit 200, calculates a pitch period, generates a periodic signal based on the pitch period, and outputs the signal to the gain circuit 300.
[0055]
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the fourth exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, a transcoder according to a fourth embodiment of the present invention includes a first decoding circuit 105, a spectrum parameter calculation circuit 100, an adaptive codebook circuit 110, a noise generation circuit 120, a coefficient calculation A circuit 130, a gain circuit 340, an adder 160, a synthesis filter circuit 170, a sampling frequency conversion circuit 180, an adder 190, a second encoding circuit 195, a voiced / unvoiced discrimination circuit 200, It includes a gain adjustment circuit 210 and a low-pass filter circuit 500. 4, the same or equivalent elements as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. Hereinafter, differences from the second embodiment will be mainly described, and description of the same elements as those in FIG. 2 will be omitted. Referring to FIG. 4, a low-pass filter circuit 500 to which an output of the adaptive codebook circuit 110 is input is provided.
[0056]
The low-pass filter (LPF) circuit 500 passes the output signal of the adaptive codebook circuit 110 to the gain circuit 340 after passing the low-pass signal according to Equation (4).
[0057]
p ′ (n) = p (n) * h (n) (4)
[0058]
The cutoff frequency of the low-pass filter circuit 500 is determined in advance, and may be, for example, 6 kHz. In equation (4), h (n) indicates the impulse response of the low-pass filter, and the symbol “*” indicates the convolution operation.
[0059]
This concludes the description of the fourth embodiment of the present invention. Note that, also in the fourth embodiment of the present invention, a periodic signal generation circuit can be used instead of the adaptive codebook circuit 110 as in the modification of the second embodiment. In this case, a signal is input from the voiced / unvoiced discrimination circuit 200 to calculate a pitch period, generate a periodic signal based on the pitch period, and output the signal to the gain circuit 340.
[0060]
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the fifth exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, a transcoder according to a fifth embodiment of the present invention includes a first decoding circuit 105, a spectrum parameter calculation circuit 100, an adaptive codebook circuit 110, a noise generation circuit 120, and a coefficient calculation circuit. A circuit 130, a gain circuit 300, a synthesis filter circuit 170, a sampling frequency conversion circuit 180, an adder 190, a second encoding circuit 195, a voiced / unvoiced discrimination circuit 200, and a gain adjustment circuit 210. , A pitch pre-filter 400 and a post-filter 600. 5, the same or equivalent elements as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals. The following mainly describes differences from the third embodiment, and a description of the same elements as in FIG. 3 will be omitted. In the present embodiment, a post filter 600 is further provided in addition to the configuration of the third embodiment.
[0061]
The post-filter 600 receives a coefficient (filter coefficient) from the coefficient calculation circuit 130, weights the coefficient, performs post-filtering according to the equation (5), and outputs the output to the adder 190.
[0062]
y '(n) = y ( n) - Σa i γ 1 i y (n-i) + Σa i γ 2 i y' (n-i) (5)
[0063]
By using the post filter 600, it is possible to generate a band extension signal having good sound quality. This concludes the description of the fifth embodiment.
[0064]
Note that, also in the fifth embodiment of the present invention, a periodic signal generation circuit can be used instead of the adaptive codebook circuit 110, as in the modification of the second embodiment. In this case, a signal is input from the voiced / unvoiced discrimination circuit 200 to calculate a pitch period, generate a periodic signal based on the pitch period, and output the signal to the gain circuit 300.
[0065]
The configurations of the embodiments may be combined, such as using the post-filter described in the fifth embodiment in the first embodiment. Although the present invention has been described with reference to the above embodiments, the present invention is not limited only to the configuration of the above embodiments, but falls within the scope of the claims of the present invention. Of course, it includes various variations and modifications that those skilled in the art can make.
[0066]
【The invention's effect】
As described above, according to the transcoder of the present invention, when a code according to the first encoding method is input, converted into a code according to the second encoding method, and output, the signal band is extended. The above-mentioned conversion, a signal of a high frequency is generated by processing with a comparatively small amount of calculation, and the signal is added to the signal obtained by converting the sampling frequency of the narrow-band input signal. There is an effect that it can be generated.
[0067]
According to the transcoder of the present invention, an adaptive codebook signal is generated using a delay calculated from a narrowband input signal based on a past sound source signal in a high frequency portion, and is multiplied by an appropriate gain to reduce noise. By adding to the signal, there is an effect that a band extension signal having good sound quality can be generated when periodicity is required for a signal in a high frequency portion such as a vowel.
[0068]
Furthermore, according to the present invention, a pitch pre-filter is used for a sound source signal using a delay, or a post-filter is provided by weighting a coefficient from a coefficient calculating circuit to provide a post-filter. There is an effect that a band extension signal of sound quality can be generated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a second exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a third exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a fifth exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a modification of the second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
100 spectrum parameter calculation circuit 105 first decoding circuit (first decoding unit)
110 adaptive codebook circuit 115 periodic signal generation circuit 120 noise generation circuit 130 coefficient calculation circuit 140 gain circuits 160, 190 adder 170 synthesis filter circuit 180 sampling frequency conversion circuit 195 second coding circuit (second coding unit) )
200 voiced / unvoiced discriminating circuit 210, 310 gain adjusting circuit 300, 340 gain circuit 400 pitch pre-filter circuit 500 low-pass filter circuit 600 post-filter circuit

Claims (22)

第1の符号化方式による符号と第2の符号化方式による符号とを相互に変換するトランスコーダにおいて、
前記第1の符号化方式により符号化された符号を入力し第1の復号化方式により復号化を行い復号信号を出力する第1の復号化部と、
前記復号信号を入力しスペクトル特性を表すスペクトルパラメータを計算して出力するスペクトルパラメータ計算部と、
雑音信号を発生する雑音発生部と、
前記スペクトルパラメータの周波数をシフトさせた上でフィルタ係数を求めて出力する係数計算部と、
前記雑音発生部からの出力信号にゲインを与えて出力するゲイン部と、
前記係数計算部からの前記フィルタ係数を用いて構成される合成フィルタを有し、前記ゲイン部からの出力信号を入力して前記合成フィルタに通し帯域変換に必要な帯域の信号を出力する合成フィルタ部と、
前記復号信号をあらかじめ定められた標本化周波数で変換した信号を出力する標本化周波数変換回路と、
前記標本化周波数変換回路の出力信号と前記合成フィルタ部の出力信号とを加算して出力する加算部と、
前記加算器の出力信号を入力し前記第2の符号化方式により符号化を行い第2の符号を得て出力する第2の符号化部と、
を備えている、ことを特徴とするトランスコーダ。
In a transcoder for mutually converting a code according to the first encoding method and a code according to the second encoding method,
A first decoding unit that inputs a code coded by the first coding method, performs decoding by the first decoding method, and outputs a decoded signal;
A spectrum parameter calculation unit that receives the decoded signal, calculates and outputs a spectrum parameter representing a spectrum characteristic,
A noise generator for generating a noise signal;
A coefficient calculation unit that calculates and outputs a filter coefficient after shifting the frequency of the spectrum parameter,
A gain section for giving a gain to an output signal from the noise generating section and outputting the gain;
A synthesis filter having a synthesis filter configured using the filter coefficients from the coefficient calculation unit, receiving an output signal from the gain unit and passing the output signal through the synthesis filter to output a signal in a band necessary for band conversion; Department and
A sampling frequency conversion circuit that outputs a signal obtained by converting the decoded signal at a predetermined sampling frequency,
An addition unit that adds and outputs an output signal of the sampling frequency conversion circuit and an output signal of the synthesis filter unit;
A second encoding unit that receives the output signal of the adder, performs encoding by the second encoding method, obtains and outputs a second code,
A transcoder characterized by comprising:
第1の符号化方式による符号と第2の符号化方式による符号とを相互に変換するトランスコーダにおいて、
前記第1の符号化方式により符号化された符号を入力し第1の復号化方式により復号化を行い復号信号を出力する第1の復号化部と、
前記復号信号を入力しスペクトル特性を表すスペクトルパラメータを計算するスペクトルパラメータ計算部と、
前記復号信号からピッチ周期を計算し前記ピッチ周期と過去の音源信号に基づき適応コードブック成分を発生させる適応コードブック部と、
雑音信号を発生する雑音発生部と、
前記スペクトルパラメータの周波数をシフトさせた上でフィルタ係数を求める係数計算部と、
前記雑音発生部の出力信号と、前記適応コードブック部の出力信号の少なくとも一方にゲインを与えた上で加算し音源信号を出力するゲイン部と、
前記係数計算部からの前記フィルタ係数を用いて構成される合成フィルタを有し、前記ゲイン部からの音源信号を入力して前記合成フィルタに通し帯域変換に必要な帯域の信号を出力する合成フィルタ部と、
前記復号信号をあらかじめ定められた標本化周波数で変換した信号を出力する標本化周波数変換回路と、
前記標本化周波数変換回路の出力信号と前記合成フィルタ部の出力信号とを加算して出力する加算器と、
前記加算器の出力信号を入力し前記第2の符号化方式により符号化を行い第2の符号を得て出力する第2の符号化部と、
を備えている、ことを特徴とするトランスコーダ。
In a transcoder for mutually converting a code according to the first encoding method and a code according to the second encoding method,
A first decoding unit that inputs a code coded by the first coding method, performs decoding by the first decoding method, and outputs a decoded signal;
A spectrum parameter calculation unit that receives the decoded signal and calculates a spectrum parameter representing a spectrum characteristic,
An adaptive codebook unit that calculates a pitch period from the decoded signal and generates an adaptive codebook component based on the pitch period and a past excitation signal;
A noise generator for generating a noise signal;
A coefficient calculation unit that calculates a filter coefficient after shifting the frequency of the spectrum parameter,
An output signal of the noise generation unit, and a gain unit that adds a gain to at least one of the output signals of the adaptive codebook unit and outputs a sound source signal,
A synthesis filter having a synthesis filter configured using the filter coefficients from the coefficient calculation unit, and inputting a sound source signal from the gain unit, passing the signal through the synthesis filter, and outputting a signal in a band necessary for band conversion. Department and
A sampling frequency conversion circuit that outputs a signal obtained by converting the decoded signal at a predetermined sampling frequency,
An adder that adds and outputs an output signal of the sampling frequency conversion circuit and an output signal of the synthesis filter unit;
A second encoding unit that receives the output signal of the adder, performs encoding by the second encoding method, obtains and outputs a second code,
A transcoder characterized by comprising:
第1の符号化方式による符号と第2の符号化方式による符号とを相互変換するトランスコーダにおいて、
前記第1の符号化方式により符号化された符号を入力し第1の復号化方式により復号化を行い復号信号を出力する第1の復号化部と、
前記復号信号を入力しスペクトル特性を表すスペクトルパラメータを計算するスペクトルパラメータ計算部と、
前記復号信号からピッチ周期を計算し前記ピッチ周期と過去の音源信号に基づき適応コードブック成分を発生させる適応コードブック部と、
雑音信号を発生する雑音発生部と、
前記スペクトルパラメータの周波数をシフトさせた上でフィルタ係数を求める係数計算部と、
前記雑音発生部の出力信号と前記適応コードブック部の出力信号の少なくとも一方にゲインを与えた上で加算し音源信号を出力するゲイン部と、
前記ピッチ周期を用いて前記ゲイン部からの前記音源信号に対しプリフィルタ処理を行うピッチプリフィルタと、
前記係数計算部からの前記フィルタ係数を用いて構成される合成フィルタを有し、前記合成フィルタに前記ピッチプリフィルタの出力信号を通し帯域変換に必要な帯域の信号を出力する合成フィルタ部と、
前記復号信号をあらかじめ定められた標本化周波数で変換した信号を出力する標本化周波数変換回路と、
前記標本化周波数変換回路の出力信号と前記合成フィルタ部の出力信号とを加算して出力する加算器と、
前記加算器の出力信号を入力し前記第2の符号化方式により符号化を行い第2の符号を得て出力する第2の符号化部と、
を備えている、ことを特徴とするトランスコーダ。
In a transcoder for mutually converting between a code according to the first encoding scheme and a code according to the second encoding scheme,
A first decoding unit that inputs a code coded by the first coding method, performs decoding by the first decoding method, and outputs a decoded signal;
A spectrum parameter calculation unit that receives the decoded signal and calculates a spectrum parameter representing a spectrum characteristic,
An adaptive codebook unit that calculates a pitch period from the decoded signal and generates an adaptive codebook component based on the pitch period and a past excitation signal;
A noise generator for generating a noise signal;
A coefficient calculation unit that calculates a filter coefficient after shifting the frequency of the spectrum parameter,
A gain unit that adds a gain to at least one of an output signal of the noise generation unit and an output signal of the adaptive codebook unit and outputs a sound source signal;
A pitch pre-filter that performs a pre-filter process on the sound source signal from the gain unit using the pitch period,
A synthesis filter unit having a synthesis filter configured using the filter coefficient from the coefficient calculation unit, and outputting a signal of a band necessary for band conversion through an output signal of the pitch pre-filter to the synthesis filter;
A sampling frequency conversion circuit that outputs a signal obtained by converting the decoded signal at a predetermined sampling frequency,
An adder that adds and outputs an output signal of the sampling frequency conversion circuit and an output signal of the synthesis filter unit;
A second encoding unit that receives the output signal of the adder, performs encoding by the second encoding method, obtains and outputs a second code,
A transcoder characterized by comprising:
第1の符号化方式による符号と第2の符号化方式による符号とを相互に変換するトランスコーダにおいて、
前記第1の符号化方式により符号化された符号を入力し第1の復号化方式により復号化を行い復号信号を出力する第1の復号化部と、
前記復号信号を入力しスペクトル特性を表すスペクトルパラメータを計算するスペクトルパラメータ計算部と、
前記復号信号からピッチ周期を計算し前記ピッチ周期を用いて周期信号を発生させる周期信号発生部と、
雑音信号を発生する雑音発生部と、
前記スペクトルパラメータの周波数をシフトさせた上でフィルタ係数を求める係数計算部と、
前記雑音発生部の出力信号と前記周期信号発生部の出力信号の少なくとも一方にゲインを与えた上で加算し音源信号を出力するゲイン部と、
前記係数計算部からの前記フィルタ係数を用いて構成される合成フィルタを有し、前記ゲイン部からの音源信号を入力して前記合成フィルタに通し帯域変換に必要な帯域の信号を出力する合成フィルタ部と、
前記復号信号をあらかじめ定められた標本化周波数で変換した信号を出力する標本化周波数変換回路と、
前記標本化周波数変換回路の出力信号と前記合成フィルタ部の出力信号とを加算して出力する加算器と、
前記加算器の出力信号を入力し前記第2の符号化方式により符号化を行い第2の符号を得て出力する第2の符号化部と、
を備えている、ことを特徴とするトランスコーダ。
In a transcoder for mutually converting a code according to the first encoding method and a code according to the second encoding method,
A first decoding unit that inputs a code coded by the first coding method, performs decoding by the first decoding method, and outputs a decoded signal;
A spectrum parameter calculation unit that receives the decoded signal and calculates a spectrum parameter representing a spectrum characteristic,
A periodic signal generation unit that calculates a pitch period from the decoded signal and generates a periodic signal using the pitch period;
A noise generator for generating a noise signal;
A coefficient calculation unit that calculates a filter coefficient after shifting the frequency of the spectrum parameter,
A gain unit that adds a gain to at least one of the output signal of the noise generation unit and the output signal of the periodic signal generation unit and outputs a sound source signal,
A synthesis filter having a synthesis filter configured using the filter coefficients from the coefficient calculation unit, and inputting a sound source signal from the gain unit, passing the signal through the synthesis filter, and outputting a signal in a band necessary for band conversion. Department and
A sampling frequency conversion circuit that outputs a signal obtained by converting the decoded signal at a predetermined sampling frequency,
An adder that adds and outputs an output signal of the sampling frequency conversion circuit and an output signal of the synthesis filter unit;
A second encoding unit that receives the output signal of the adder, performs encoding by the second encoding method, obtains and outputs a second code,
A transcoder characterized by comprising:
第1の符号化方式による符号と第2の符号化方式による符号とを相互変換するトランスコーダにおいて、
前記第1の符号化方式により符号化された符号を入力し第1の復号化方式により復号化を行い復号信号を出力する第1の復号化部と、
前記復号信号を入力しスペクトル特性を表すスペクトルパラメータを計算するスペクトルパラメータ計算部と、
前記復号信号からピッチ周期を計算し前記ピッチ周期を用いて周期信号を発生させる周期信号発生部と、
雑音信号を発生する雑音発生部と、
前記スペクトルパラメータの周波数をシフトさせた上でフィルタ係数を求める係数計算部と、
前記雑音発生部の出力信号と前記周期信号発生部の出力信号の少なくとも一方にゲインを与えた上で加算し音源信号を出力するゲイン部と、
前記ピッチ周期を用いて前記ゲイン部からの前記音源信号に対してプリフィルタ処理を行うピッチプリフィルタと、
前記係数計算部からの前記フィルタ係数を用いて構成される合成フィルタを有し、前記合成フィルタに前記ピッチプリフィルタの出力信号を通し帯域変換に必要な帯域の信号を出力する合成フィルタ部と、
前記復号信号をあらかじめ定められた標本化周波数で変換した信号を出力する標本化周波数変換回路と、
前記標本化周波数変換回路の出力信号と前記合成フィルタ部の出力信号とを加算して出力する加算器と、
前記加算器の出力信号を入力し前記第2の符号化方式により符号化を行い第2の符号を得て出力する第2の符号化部と、
を備えている、ことを特徴とするトランスコーダ。
In a transcoder for mutually converting between a code according to the first encoding scheme and a code according to the second encoding scheme,
A first decoding unit that inputs a code coded by the first coding method, performs decoding by the first decoding method, and outputs a decoded signal;
A spectrum parameter calculation unit that receives the decoded signal and calculates a spectrum parameter representing a spectrum characteristic,
A periodic signal generation unit that calculates a pitch period from the decoded signal and generates a periodic signal using the pitch period;
A noise generator for generating a noise signal;
A coefficient calculation unit that calculates a filter coefficient after shifting the frequency of the spectrum parameter,
A gain unit that adds a gain to at least one of the output signal of the noise generation unit and the output signal of the periodic signal generation unit and outputs a sound source signal,
A pitch pre-filter that performs a pre-filter process on the sound source signal from the gain unit using the pitch period,
A synthesis filter unit having a synthesis filter configured using the filter coefficient from the coefficient calculation unit, and outputting a signal of a band necessary for band conversion through an output signal of the pitch pre-filter to the synthesis filter;
A sampling frequency conversion circuit that outputs a signal obtained by converting the decoded signal at a predetermined sampling frequency,
An adder that adds and outputs an output signal of the sampling frequency conversion circuit and an output signal of the synthesis filter unit;
A second encoding unit that receives the output signal of the adder, performs encoding by the second encoding method, obtains and outputs a second code,
A transcoder characterized by comprising:
前記適応コードブック部の出力信号を入力しあらかじめ定められたカットオフ周波数以下の周波数の信号を通過させて出力する低域通過型フィルタを備えている、ことを特徴とする請求項2又は3記載のトランスコーダ。4. A low-pass filter that receives an output signal of the adaptive codebook unit, passes a signal having a frequency equal to or lower than a predetermined cutoff frequency, and outputs the signal. Transcoder. 前記計数計算部からの前記フィルタ係数に重み付けを施した重み付け係数を用いて構成されるポストフィルタを備え、
前記合成フィルタ部の出力信号を前記ポストフィルタに通して帯域変換された信号を再生し、
前記加算器は、前記合成フィルタ部の出力信号の代わりに、前記ポストフィルタの出力信号を、前記標本化周波数変換回路の出力信号と加算して出力する、ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一に記載のトランスコーダ。
A post filter configured using a weighting coefficient obtained by weighting the filter coefficient from the count calculation unit,
Regenerate the band-converted signal by passing the output signal of the synthesis filter unit through the post filter,
The said adder adds the output signal of the said post filter with the output signal of the said sampling frequency conversion circuit, and outputs it instead of the output signal of the said synthesis filter part. The transcoder according to any one of the above.
前記適応コードブック部が、前記第1の復号化部から前記復号信号を入力し有声/無声判別情報とピッチ周期情報とを出力する有声/無声判別回路からのピッチ周期と、前記合成フィルタ部へ入力される音源信号とを入力とする適応コードブック回路を備えている、ことを特徴とする請求項2又は3記載のトランスコーダ。The adaptive codebook unit receives the decoded signal from the first decoding unit and outputs voiced / unvoiced discrimination information and pitch period information. 4. The transcoder according to claim 2, further comprising an adaptive codebook circuit that receives the input sound source signal. 前記周期信号発生部が、前記第1の復号化部から前記復号信号を入力し有声/無声判別情報とピッチ周期情報とを出力する有声/無声判別回路からのピッチ周期を入力とする周期信号発生回路を備えている、ことを特徴とする請求項4又は5記載のトランスコーダ。The periodic signal generator receives the decoded signal from the first decoder and outputs voiced / unvoiced discrimination information and pitch cycle information, and generates a periodic signal from a voiced / unvoiced discriminating circuit as an input. The transcoder according to claim 4, further comprising a circuit. 前記ピッチプリフィルタは、前記第1の復号化部から前記復号信号を入力し有声/無声判別情報とピッチ周期情報とを出力する有声/無声判別回路からピッチ周期を入力し、前記ゲイン部からの音源信号に対しピッチプリフィルタリングを行った上で前記合成フィルタ部に出力する、ことを特徴とする請求項3又は5記載のトランスコーダ。The pitch pre-filter inputs a pitch cycle from a voiced / unvoiced discriminating circuit that inputs the decoded signal from the first decoding unit and outputs voiced / unvoiced discrimination information and pitch cycle information. 6. The transcoder according to claim 3, wherein the sound source signal is subjected to pitch pre-filtering and then output to the synthesis filter unit. 前記第1の復号化部から前記復号信号を入力し有声/無声判別情報とピッチ周期情報とを出力する有声/無声判別回路と、
前記有声/無声判別部からの有声/無声判別情報を入力し、有声か無声かに応じて、雑音信号のゲインを調整するゲイン調整回路と、
を備え、
前記ゲイン部は、前記ゲイン調整回路からのゲイン信号を受けて、前記雑音発生部からの出力信号にゲインを与えるゲイン回路を備えている、ことを特徴とする請求項1記載のトランスコーダ。
A voiced / unvoiced discrimination circuit that receives the decoded signal from the first decoding unit and outputs voiced / unvoiced discrimination information and pitch period information;
A gain adjustment circuit that inputs voiced / unvoiced discrimination information from the voiced / unvoiced discrimination unit and adjusts a gain of a noise signal according to whether the voiced / unvoiced signal is received;
With
2. The transcoder according to claim 1, wherein the gain unit includes a gain circuit that receives a gain signal from the gain adjustment circuit and applies a gain to an output signal from the noise generation unit.
前記第1の復号化部から前記復号信号を入力し有声/無声判別情報とピッチ周期情報とを出力する有声/無声判別回路と、
前記有声/無声判別部からの有声/無声判別情報を入力し、有声か無声かに応じて、前記適応コードブック信号と前記雑音発生部からの出力信号のゲインを調整するゲイン調整回路と、
を備え、
前記ゲイン部は、前記ゲイン調整回路からゲイン信号を入力し、前記適応コードブック部と前記雑音発生部の少なくとも一方の出力信号にゲインを乗じて出力するゲイン回路と、
前記ゲイン回路から出力される、前記適応コードブック部と前記雑音発生部の出力信号にそれぞれ対応する2種の信号を加算して出力する第2の加算器と、
を備え、
前記第2の加算器の出力信号が、前記合成フィルタ部及び前記適応コードブック部に供給される、ことを特徴とする請求項2又は3記載のトランスコーダ。
A voiced / unvoiced discrimination circuit that receives the decoded signal from the first decoding unit and outputs voiced / unvoiced discrimination information and pitch period information;
A gain adjustment circuit that inputs voiced / unvoiced discrimination information from the voiced / unvoiced discrimination unit and adjusts the gains of the adaptive codebook signal and the output signal from the noise generation unit according to whether the voiced / unvoiced signal is output;
With
A gain circuit that receives a gain signal from the gain adjustment circuit and multiplies at least one output signal of the adaptive codebook unit and the noise generation unit by a gain, and outputs the multiplied signal;
A second adder that adds two types of signals output from the gain circuit and respectively corresponds to the output signals of the adaptive codebook unit and the noise generation unit, and
With
4. The transcoder according to claim 2, wherein an output signal of the second adder is supplied to the synthesis filter unit and the adaptive codebook unit. 5.
前記第1の復号化部から前記復号信号を入力し有声/無声判別情報とピッチ周期情報とを出力する有声/無声判別回路と、
前記有声/無声判別部からの有声/無声判別情報を入力し、有声か無声かに応じて、前記周期信号発生部と前記雑音発生部からの出力信号のゲインを調整するゲイン調整回路と、
を備え、
前記ゲイン部は、前記ゲイン調整回路からゲイン信号を入力し、前記周期信号発生部と前記雑音発生部の少なくとも一方の出力信号に、ゲインを乗じて出力するゲイン回路と、
前記ゲイン回路から出力される、前記周期信号発生部と前記雑音発生部の出力信号にそれぞれ対応する2種の信号を加算して出力する第2の加算器と、
を備え、
前記第2の加算器の出力信号が、前記合成フィルタ部に供給される、ことを特徴とする請求項4又は5記載のトランスコーダ。
A voiced / unvoiced discrimination circuit that receives the decoded signal from the first decoding unit and outputs voiced / unvoiced discrimination information and pitch period information;
A gain adjustment circuit that inputs voiced / unvoiced discrimination information from the voiced / unvoiced discrimination unit and adjusts a gain of an output signal from the periodic signal generation unit and the noise generation unit according to whether the signal is voiced or unvoiced;
With
A gain circuit that receives a gain signal from the gain adjustment circuit and multiplies at least one output signal of the periodic signal generation unit and the noise generation unit by a gain;
A second adder that adds and outputs two types of signals corresponding to output signals of the periodic signal generation unit and the noise generation unit, respectively, output from the gain circuit;
With
The transcoder according to claim 4, wherein an output signal of the second adder is supplied to the synthesis filter unit.
前記係数計算部が、スペクトルパラメータの周波数を高い周波数にシフトさせた上でフィルタ係数を求め、
前記合成フィルタ部が、帯域が拡張された信号を再生し、
前記標本化周波数変換回路が、前記第1の復号化部からの前記復号信号を入力しあらかじめ定められた標本化周波数にアップサンプリングして出力する、ことを特徴とする請求項1乃至13のいずれか一に記載のトランスコーダ。
The coefficient calculation unit determines a filter coefficient after shifting the frequency of the spectrum parameter to a higher frequency,
The synthesis filter unit reproduces the signal whose band has been extended,
14. The sampling frequency conversion circuit according to claim 1, wherein the decoded signal from the first decoding unit is input, up-sampled to a predetermined sampling frequency, and output. The transcoder according to claim 1.
前記雑音発生部は、平均振幅があらかじめ定められたレベルに正規化され、帯域制限された雑音信号をフレーム長に等しい時間長だけ発生させる、ことを特徴とする請求項1乃至13のいずれか一に記載のトランスコーダ。14. The noise generator according to claim 1, wherein the noise generator generates a band-limited noise signal for a time length equal to a frame length, wherein the average amplitude is normalized to a predetermined level. A transcoder according to claim 1. 第1の符号化方式による符号と第2の符号化方式による符号とを相互に変換するトランスコーダの符号変換方法において、
前記第1の符号化方式により符号化された符号を第1の復号化方式により復号化し復号信号を出力するステップと、
前記復号信号からスペクトル特性を表すスペクトルパラメータを計算して出力するステップと、
前記スペクトルパラメータの周波数をシフトさせた上でフィルタ係数を求めて出力するステップと、
雑音発生部からの出力信号にゲインを与えるステップと、
前記フィルタ係数を用いて構成される合成フィルタに、前記ゲインを与えた出力信号を通し、帯域変換に必要な帯域の信号を出力するステップと、
前記復号信号をあらかじめ定められた標本化周波数で変換した信号と前記合成フィルタの出力信号とを加算するステップと、
前記加算結果を前記第2の符号化方式により符号化し第2の符号を得て出力するステップと、
を含む、ことを特徴とする符号変換方法。
In a transcoder code conversion method for mutually converting a code according to a first coding method and a code according to a second coding method,
Decoding the code coded according to the first coding method using a first decoding method and outputting a decoded signal;
Calculating and outputting spectral parameters representing spectral characteristics from the decoded signal;
Calculating and outputting a filter coefficient after shifting the frequency of the spectral parameter,
Applying a gain to the output signal from the noise generator;
Passing the output signal with the gain to a synthesis filter configured using the filter coefficient, and outputting a signal in a band necessary for band conversion,
Adding the signal obtained by converting the decoded signal at a predetermined sampling frequency and the output signal of the synthesis filter,
Encoding the addition result by the second encoding method to obtain and output a second code;
A code conversion method comprising:
第1の符号化方式による符号と第2の符号化方式による符号とを相互に変換するトランスコーダの符号変換方法において、
前記第1の符号化方式により符号化された符号を第1の復号化方式により復号化し復号信号を出力するステップと、
前記復号信号からスペクトル特性を表すスペクトルパラメータを計算して出力するステップと、
前記復号信号からピッチ周期を計算し、前記ピッチ周期と過去の音源信号に基づき、適応コードブック成分を発生させるステップと、
前記スペクトルパラメータの周波数をシフトさせた上でフィルタ係数を求めて出力するステップと、
雑音発生部からの雑音出力と前記適応コードブック成分の少なくとも一方にゲインを与えた上で加算し音源信号を出力するステップと、
前記フィルタ係数を用いて構成される合成フィルタに、前記音源信号を通し帯域変換に必要な帯域の信号を出力するステップと、
前記復号信号をあらかじめ定められた標本化周波数で変換した信号と前記合成フィルタの出力信号とを加算するステップと、
前記加算結果を前記第2の符号化方式により符号化し第2の符号を得て出力するステップと、
を含む、ことを特徴とする符号変換方法。
In a transcoder code conversion method for mutually converting a code according to a first coding method and a code according to a second coding method,
Decoding the code coded according to the first coding method using a first decoding method and outputting a decoded signal;
Calculating and outputting spectral parameters representing spectral characteristics from the decoded signal;
Calculating a pitch period from the decoded signal, based on the pitch period and the past excitation signal, generating an adaptive codebook component,
Calculating and outputting a filter coefficient after shifting the frequency of the spectral parameter,
Outputting a sound source signal by adding a gain to at least one of the noise output from the noise generator and the adaptive codebook component and adding the gain,
A step of outputting a signal in a band necessary for band conversion through the sound source signal to a synthesis filter configured using the filter coefficient,
Adding the signal obtained by converting the decoded signal at a predetermined sampling frequency and the output signal of the synthesis filter,
Encoding the addition result by the second encoding method to obtain and output a second code;
A code conversion method comprising:
第1の符号化方式による符号と第2の符号化方式による符号とを相互変換するトランスコーダの符号変換方法において、
前記第1の符号化方式により符号化された符号を第1の復号化方式により復号化し復号信号を出力するステップと、
前記復号信号からスペクトル特性を表すスペクトルパラメータを計算して出力するステップと、
前記復号信号からピッチ周期を計算し、前記ピッチ周期と過去の音源信号に基づき、適応コードブック成分を発生させるステップと、
前記スペクトルパラメータの周波数をシフトさせた上でフィルタ係数を求めて出力するステップと、
雑音発生部からの雑音出力と前記適応コードブック成分の少なくとも一方にゲインを与えた上で加算し音源信号を出力するステップと、
前記ピッチ周期を用いて前記音源信号に対してピッチプリフィルタを行うステップと、
前記フィルタ係数を用いて構成される合成フィルタに、前記ピッチプリフィルタ処理された信号を通し帯域変換に必要な帯域の信号を出力するステップと、
前記復号信号をあらかじめ定められた標本化周波数で変換した信号と前記合成フィルタの出力信号とを加算するステップと、
前記加算結果を前記第2の符号化方式により符号化し第2の符号を得て出力するステップと、
を含む、ことを特徴とする符号変換方法。
In a transcoder code conversion method for mutually converting between a code according to a first coding method and a code according to a second coding method,
Decoding the code coded according to the first coding method using a first decoding method and outputting a decoded signal;
Calculating and outputting spectral parameters representing spectral characteristics from the decoded signal;
Calculating a pitch period from the decoded signal, based on the pitch period and the past excitation signal, generating an adaptive codebook component,
Calculating and outputting a filter coefficient after shifting the frequency of the spectral parameter,
Outputting a sound source signal by adding a gain to at least one of the noise output from the noise generator and the adaptive codebook component and adding the gain,
Performing a pitch pre-filter on the sound source signal using the pitch period;
A step of outputting a signal in a band necessary for band conversion through a signal that has been subjected to the pitch pre-filter processing, to a synthesis filter configured using the filter coefficient,
Adding the signal obtained by converting the decoded signal at a predetermined sampling frequency and the output signal of the synthesis filter,
Encoding the addition result by the second encoding method to obtain and output a second code;
A code conversion method comprising:
第1の符号化方式による符号と第2の符号化方式による符号とを相互に変換するトランスコーダの符号変換方法において、
前記第1の符号化方式により符号化された符号を第1の復号化方式により復号化し復号信号を出力するステップと、
前記復号信号からスペクトル特性を表すスペクトルパラメータを計算して出力するステップと、
前記復号信号からピッチ周期を計算し前記ピッチ周期を用いて周期信号を発生させるステップと、
前記スペクトルパラメータの周波数をシフトさせた上でフィルタ係数を求めて出力するステップと、
雑音発生部からの雑音出力と前記周期信号の少なくとも一方にゲインを与えた上で加算し音源信号を出力するステップと、
前記フィルタ係数を用いて構成される合成フィルタに、前記音源信号を通し帯域変換に必要な帯域の信号を出力するステップと、
前記復号信号をあらかじめ定められた標本化周波数で変換した信号と前記合成フィルタの出力信号とを加算するステップと、
前記加算結果を前記第2の符号化方式により符号化し第2の符号を得て出力するステップと、
を含む、ことを特徴とする符号変換方法。
In a transcoder code conversion method for mutually converting a code according to a first coding method and a code according to a second coding method,
Decoding the code coded according to the first coding method using a first decoding method and outputting a decoded signal;
Calculating and outputting spectral parameters representing spectral characteristics from the decoded signal;
Calculating a pitch period from the decoded signal and generating a periodic signal using the pitch period;
Calculating and outputting a filter coefficient after shifting the frequency of the spectral parameter,
Outputting a sound source signal by adding a gain to at least one of the noise output from the noise generator and the periodic signal and adding the gain,
A step of outputting a signal in a band necessary for band conversion through the sound source signal to a synthesis filter configured using the filter coefficient,
Adding the signal obtained by converting the decoded signal at a predetermined sampling frequency and the output signal of the synthesis filter,
Encoding the addition result by the second encoding method to obtain and output a second code;
A code conversion method comprising:
第1の符号化方式による符号と第2の符号化方式による符号とを相互変換するトランスコーダの符号変換方法において、
前記第1の符号化方式により符号化された符号を第1の復号化方式により復号化し復号信号を出力するステップと、
前記復号信号からスペクトル特性を表すスペクトルパラメータを計算して出力するステップと、
前記復号信号からピッチ周期を計算し前記ピッチ周期を用いて周期信号を発生させるステップと、
前記スペクトルパラメータの周波数をシフトさせた上でフィルタ係数を求めて出力するステップと、
雑音発生部からの雑音出力と前記周期信号の少なくとも一方にゲインを与えた上で加算し音源信号を出力するステップと、
前記ピッチ周期を用いて前記音源信号に対してピッチプリフィルタを行うステップと、
前記フィルタ係数を用いて構成される合成フィルタに、前記ピッチプリフィルタ処理した信号を通し帯域変換に必要な帯域の信号を出力するステップと、
前記復号信号をあらかじめ定められた標本化周波数で変換した信号と前記合成フィルタの出力信号とを加算するステップと、
前記加算結果を前記第2の符号化方式により符号化し第2の符号を得て出力するステップと、
を含む、ことを特徴とする符号変換方法。
In a transcoder code conversion method for mutually converting between a code according to a first coding method and a code according to a second coding method,
Decoding the code coded according to the first coding method using a first decoding method and outputting a decoded signal;
Calculating and outputting spectral parameters representing spectral characteristics from the decoded signal;
Calculating a pitch period from the decoded signal and generating a periodic signal using the pitch period;
Calculating and outputting a filter coefficient after shifting the frequency of the spectral parameter,
Outputting a sound source signal by adding a gain to at least one of the noise output from the noise generator and the periodic signal and adding the gain,
Performing a pitch pre-filter on the sound source signal using the pitch period;
A step of outputting a signal in a band necessary for band conversion through a signal subjected to the pitch pre-filter processing to a synthesis filter configured using the filter coefficient,
Adding the signal obtained by converting the decoded signal at a predetermined sampling frequency and the output signal of the synthesis filter,
Encoding the addition result by the second encoding method to obtain and output a second code;
A code conversion method comprising:
前記フィルタ係数に重み付けを施した重み付け係数を用いて構成されたポストフィルタに、前記合成フィルタ部の出力信号を通して帯域変換された信号を再生するステップと、
前記合成フィルタの出力信号の代わりに、前記ポストフィルタの出力信号を、前記復号信号をあらかじめ定められた標本化周波数で変換した信号に加算して出力するステップと、
を含む、ことを特徴とする請求項16乃至20のいずれか一に記載の符号変換方法。
A step of reproducing a band-converted signal through an output signal of the synthesis filter unit to a post filter configured using a weighting coefficient obtained by weighting the filter coefficient,
Instead of the output signal of the synthesis filter, the output signal of the post-filter, the decoded signal is added to a signal converted at a predetermined sampling frequency and output,
21. The transcoding method according to claim 16, further comprising:
前記適応コードブック成分を、低域通過型フィルタ処理するステップを含む、ことを特徴とする請求項17又は18に記載の符号変換方法。19. The code conversion method according to claim 17, further comprising a step of performing low-pass filtering on the adaptive codebook component.
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