JP2006513457A - 音声を可変レートで符号化および復号する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
第1のサブ群のパラメータを計算し、これらのパラメータをN0<Nmaxとなるような符号化ビットの数N0だけ符号化するステップと、
第2のサブ群のパラメータに対するNmax−N0個の符号化ビットの割当を決定するステップと、
第2のサブ群のパラメータに割当られたNmax−N0個の符号化ビットを定められた順序でランク付けするステップと、
を含む。
前記順序において1番目にランク付けされたN−N0個の符号化ビットが割当られた第2のサブ群のパラメータを選択するステップと、
第2のサブ群の前記選択されたパラメータを計算し、1番目にランク付けされたN−N0個の符号化ビットを生成するようにこれらのパラメータを符号化するステップと、
第1のサブ群のN0個の符号化ビットと第2のサブ群の選択されたパラメータのN−N0個の符号化ビットを前記出力シーケンスに挿入するステップと、
を有する。
N0<N’の場合、入力シーケンスのN’個のビットから、第1のサブ群のパラメータの符号化ビットの数N0を抽出するステップと、
抽出されたN0個の符号化ビットに基づいて、第1のサブ群のパラメータを回復するステップと、
第2のサブ群のパラメータ対するNmax−N0個の符号化ビットの割当を決定するステップと、
第2のサブ群のパラメータに割当られたNmax−N0個の符号化ビットを決定された順序でランク付けするステップと、
を含む。
前記順序において第1にランク付けられたN’−N0個の符号化ビットが割当られた第2のサブ群のパラメータを選択するステップと、
入力シーケンスの前記N’個のビットから、第2のサブ群の選択されたパラメータのN’−N0個の符号化ビットを抽出するステップと、
抽出されたN’−N0個の符号化ビットに基づいて、第2のサブ群の選択されたパラメータを回復するステップと、
第1のサブ群と第2のサブ群の回復されたパラメータを用いることによって、信号フレームを合成するステップと、
を含む。
−320個のMDCT係数を出力するモジュール4によって遅延された入力信号SのMDCT変換。スペクトルは7225Hzに限定され、最初の289個のMDCT係数のみが0と異なる。
−合成信号S’のMDCT変換。電話帯域信号のスペクトルが取り扱われるため、最初の139個のMDCT係数のみが0(最大で3450Hz)と異なる。
−以前のスペクトル(複数)間のスペクトル差の計算。
b/ 次に、22番目のスペクトル帯域(電話帯域を超えた第1の帯域)から32番目の帯域(可変レートホフマン符号化)へ、3つのサブフレーム(i=1、2、3)についての、スケールファクタの量子化のためのビット;
−採用された符号化構造が、受信された部分的な情報の使用を可能にする場合(スカラー量子化器または区分された辞書を備えたベクトル量子化の場合)か、または、
−採用された符号化構造がそれを可能にせず、完全には受信されなかったパラメータが受信されなかった他のパラメータと同様に処理される場合。後者の場合、ビットの順序が各フレームによって異なる場合、このようにして失われたビットの数は可変であり、N’個のビットを選択することによって、復号されたフレーム全セットの平均が得られ、より少数のビットによって得られるであろう品質よりも高い品質が得られる点に留意されたい。
Claims (36)
- 符号化ビットの最大数Nmaxが、デジタル音声信号フレームにしたがって計算できるパラメータ群について定められ、前記パラメータ群は第1のサブ群と第2のサブ群から構成される、前記デジタル音声信号フレーム(S)をバイナリの出力シーケンス(Φ)として符号化する方法であって、
前記第1のサブ群のパラメータを計算し、これらのパラメータをN0<Nmaxとなるような符号化ビットの数N0だけ符号化するステップと、
前記第2のサブ群のパラメータに対するNmax−N0個の符号化ビットの割当を決定するステップと、
前記第2のサブ群のパラメータに割当られた前記Nmax−N0個の符号化ビットを定められた順序でランク付けするステップと、
を含み、
前記Nmax−N0個の符号化ビットの割当および/またはランク付けの順序が前記第1のサブ群の符号化されたパラメータの関数として決定され、前記パラメータ群の符号化のために使用可能な前記バイナリの出力シーケンスの、N0<N?Nmaxである、ビット数Nを示すことに応答して、さらに、
前記順序において1番目にランク付けされた前記N−N0個の符号化ビットが割当られた前記第2のサブ群のパラメータを選択するステップと、
前記第2のサブ群の前記選択されたパラメータを計算し、1番目にランク付けされた前記N−N0個の符号化ビットを生成するようにこれらのパラメータを符号化するステップと、
前記第1のサブ群のN0個の符号化ビットと前記第2のサブ群の前記選択されたパラメータのN−N0個の符号化ビットを前記出力シーケンスに挿入するステップと、
を有する方法。 - 前記第2のサブ群のパラメータに割当られた符号化ビットのランク付けの順序はフレーム毎に可変である、請求項1記載の方法。
- N<Nmaxである、請求項1または2記載の方法。
- 前記第2のサブ群のパラメータに割当られた符号化ビットのランク付けの順序は、少なくとも前記第1のサブ群の符号化されたパラメータの関数として決定された重要性の降順である、請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第2のサブ群のパラメータに割当られた符号化ビットのランク付けの順序は、前記第1のサブ群の符号化されたパラメータの関数として少なくとも1つの心理音響的規準の助けにより決定される、請求項4記載の方法。
- 前記第2のサブ群のパラメータは前記信号のスペクトル帯域に関連し、前記符号化された信号のスペクトルエンベロップは前記第1のサブ群の符号化されたパラメータに基づいて推定され、周波数マスキングの曲線が前記推定されたスペクトルエンベロップに聴覚モデルを適用することにより計算され、前記心理音響的規準は各スペクトル帯域中の前記マスキング曲線について、前記推定されたスペクトルエンベロップのレベルを参照する、請求項5記載の方法。
- Nmax=Nである、請求項4から6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記符号化ビットは、前記第1のサブ群のN0個の符号化ビットが前記第2のサブ群の前記選択されたパラメータのN−N0個の符号化ビットに先行し、かつ前記第2のサブ群の前記選択されたパラメータの各符号化ビットが前記符号化ビットについて決定された順序でその中に現れるように前記出力シーケンス中で順序付けされる、請求項1から7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記数Nはフレーム毎に異なる、請求項1から8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1のサブ群のパラメータの符号化は可変のビットレートで行われ、これにより、前記数N0がフレーム毎に異なる、請求項1から9のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1のサブ群は、符号化器カーネル(1)によって計算されたパラメータを含む、請求項1から10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記符号化器カーネル(1)は前記符号化される信号の帯域幅よりも低い動作周波数帯域を有し、前記第1のサブ群は前記符号化器カーネルの動作帯域よりも高い周波数帯域に関連するエネルギーレベルの前記音声信号をさらに含む、請求項11記載の方法。
- 前記第1のサブ群の符号化ビットは、前記符号化器カーネルによって計算されたパラメータの符号化ビットの直後に前記のより高い周波数帯域に関連する前記エネルギーレベルの符号化ビットが来るように、前記出力シーケンス中において順序付けされる、請求項8および12のいずれかに記載の方法。
- 前記符号化される信号と、前記符号化器カーネルによって生成された符号化されたパラメータから導出された合成信号との差分信号が推定され、前記第1のサブ群は、前記符号化カーネルの動作帯域中に含まれる周波数帯域に関連するエネルギーレベルの差分信号をさらに含む、請求項11から13のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1のサブ群の符号化ビットは、前記符号化カーネル(1)によって計算されたパラメータの符号化ビットの後ろに前記周波数帯域に関連するエネルギーレベルの符号化ビットが来るように、前記出力シーケンス中において順序付けされる、請求項8および請求項12から14のいずれか1項に記載の方法。
- 符号化ビットの最大数Nmaxが信号フレームを記述するためのパラメータ群について規定され、前記パラメータ群は第1のサブ群と第2のサブ群で構成され、バイナリの入力シーケンスが、1つの信号フレームあたり、前記パラメータ群につき、N’?NmaxであるN’個の符号化ビットを含む、前記バイナリの入力シーケンス(Φ’)を、デジタル音声信号
N0<N’の場合、前記入力シーケンスの前記N’個のビットから、前記第1のサブ群のパラメータの符号化ビットの数N0を抽出するステップと、
抽出された前記N0個の符号化ビットに基づいて、前記第1のサブ群のパラメータを回復するステップと、
前記第2のサブ群のパラメータ対するNmax−N0個の符号化ビットの割当を決定するステップと、
前記第2のサブ群のパラメータに割当られたNmax−N0個の符号化ビットを定められた順序でランク付けするステップと、
を含み、
前記割当および/または前記Nmax−N0個の符号化ビットのランク付けの順序は、前記第1のサブ群の回復されたパラメータの関数として決定され、さらに
前記順序において1番目にランク付けされた前記N’−N0個の符号化ビットが割当られた前記第2のサブ群のパラメータを選択するステップと、
前記入力シーケンスの前記N’個のビットから、前記第2のサブ群の選択されたパラメータのN’−N0個の符号化ビットを抽出するステップと、
前記抽出されたN’−N0個の符号化ビットに基づいて、前記第2のサブ群の選択されたパラメータを回復するステップと、
前記第1のサブ群と第2のサブ群の回復されたパラメータを用いることによって、前記信号フレームを合成するステップと、
有する方法。 - 前記第2のサブ群のパラメータに割当られた符号化ビットのランク付けの順序はフレーム毎に可変である、請求項16記載の方法。
- N’<Nmaxである、請求項16または17記載の方法。
- 前記第2のサブ群のパラメータに割当られた符号化ビットのランク付けの順序は、前記第1のサブ群の、少なくとも、回復された符号化パラメータの関数として決定された重要性の降順である、請求項16から18のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第2のサブ群のパラメータに割当られた符号化ビットのランク付けの順序は、前記第1のサブ群の符号化パラメータの関数として少なくとも1つの心理音響的規準の助けにより決定される、請求項19記載の方法。
- 前記第2のサブ群のパラメータは前記信号のスペクトル帯域に関連し、前記信号のスペクトルエンベロップは前記第1のサブ群の回復されたパラメータに基づいて推定され、周波数マスキングの曲線が前記推定されたスペクトルエンベロップに聴覚モデルを適用することにより計算され、前記心理音響的規準は各スペクトル帯域中の前記マスキング曲線について前記推定されたスペクトルエンベロップのレベルを参照する、請求項20記載の方法。
- 前記第1のサブ群のパラメータのN0個の符号化ビットは、前記第2のサブ群の選択されたパラメータのN’−N0個の符号化ビットが抽出された位置より前の前記シーケンスの位置で受信されたN’個のビットから抽出される、請求項16から21のいずれか1項に記載の方法。
- 前記信号フレームを合成するために、前記第2のサブ群の選択されなかったパラメータが、抽出された前記N’−N0個の符号化ビットに基づいて回復された、少なくとも、選択されたパラメータに基づいて、内挿によって推定される、請求項16から21のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1のサブ群が復号器カーネル(21)の入力パラメータを含む、請求項16から23のいずれか1項に記載の方法。
- 前記符号器カーネル(21)は前記の合成される信号の帯域幅よりも低い動作周波数帯域を有し、前記第1のサブ群は、前記符号化器カーネルの動作帯域よりも高い周波数帯域に関連するエネルギーレベルの前記音声信号をさらに含む、請求項24記載の方法。
- 前記第1のサブ群の前記符号化ビットは、前記符号化器カーネル(21)の入力パラメータの前記符号化ビットの直後に前記のより高い周波数帯域に関連するエネルギーレベルの符号化ビットが来るように、前記出力シーケンス中で順序付けされる、請求項22または25に記載の方法。
- 前記入力シーケンス(Φ’)のN’個のビットが、前記復号器カーネル(21)の入力パラメータの符号化ビットと、前記のより高い周波数帯域に関連するエネルギーレベルの符号化ビットの少なくとも一部に限定される場合に、
前記入力シーケンスから、前記復号器カーネルの入力パラメータの符号化ビットと、前記エネルギーレベルの符号化ビットの前記一部とを抽出するステップと、
前記復号器カーネル中のベース信号(S’)を合成し、前記抽出された符号化ビットに基づいて、前記のより高い周波数帯域に関連するエネルギーレベルを回復するステップと、
前記ベース信号のスペクトルを計算するステップと、
前記入力シーケンス中の符号化されていないエネルギーレベルに関連するより高い各帯域にエネルギーレベルを割当てるステップと、
前記対応するエネルギーレベルと、前記スペクトルの少なくとも1つの帯域中の前記ベース信号のスペクトルとに基づいて、より高い各周波数帯域についてスペクトル成分を合成するステップと、
ベース信号修正信号を得るために前記合成されたスペクトル成分を時間ドメインへ変換するステップと、
前記ベース信号と前記修正信号とを加算して前記信号フレームを合成するステップと、
を含む、請求項26記載の方法。 - 前記入力シーケンス中の符号化されていないエネルギーレベルに関連するより高い帯域に割当られたエネルギーレベルは、前記ベース信号のスペクトルにしたがって計算された知覚マスキングレベルと、前記抽出された符号化ビットに基づいて回復されたエネルギーレベルとの一部である、請求項27記載の方法。
- ベース信号(S’)が前記復号器カーネルで合成され、前記第1のサブ群が前記合成される信号と前記ベース信号との差分信号の、前記符号化器カーネルの動作帯域に含まれる周波数帯域に関連するエネルギーレベルをさらに含む、請求項24から28のいずれか1項に記載の方法。
- N0<N’<Nmaxの場合、周波数帯域中のスペクトル成分に関連する、前記第2のサブ群の選択されなかったパラメータが、前記ベース信号の計算されたスペクトルおよび/または前記抽出されたN’<N0個の符号化ビットに基づいて回復された、選択されたパラメータの助けにより推定される、請求項25、26および29のいずれか1項に記載の方法。
- 周波数帯域中の前記第2のサブ群の前記選択されなかったパラメータが、前記入力シーケンスのN’個の符号化ビットに基づいて決定される、前記帯域のスペクトル近傍の助けによって推定される、請求項30に記載の方法。
- 前記復号器カーネル(21)の前記入力パラメータの前記符号化ビットは、前記周波数帯域に関連するエネルギーレベルの符号化ビットが抽出された位置より前の前記シーケンスの位置で受信されたN’個のビットから抽出される、請求項22および請求項25から31のいずれか1項に記載の方法。
- 前記数N’はフレーム毎に異なる、請求項16から32のいずれか1項に記載の方法。
- 前記数N0はフレーム毎に異なる、請求項16から33のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1から15のいずれか1項に記載の符号化方法を実行するように構成されたデジタル信号処理手段を備えた音声符号化器。
- 請求項16から34のいずれか1項に記載の復号方法を実行するように構成されたデジタル信号処理手段を備えた音声復号器。
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