JP2010079275A - 周波数帯域拡大装置及び方法、符号化装置及び方法、復号化装置及び方法、並びにプログラム - Google Patents
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- G10L21/038—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation using band spreading techniques
Abstract
【解決手段】帯域通過フィルタ13は、入力信号から複数のサブバンド信号を得る。周波数包絡抽出回路14は、複数の帯域通過フィルタで得られた複数のサブバンド信号から周波数包絡を抽出する。高域信号生成回路15は、周波数包絡抽出回路14によって得られた周波数包絡と、帯域通過フィルタ13で得られた複数のサブバンド信号とに基づいて、高域信号成分を生成する。周波数帯域拡大装置10は、高域信号生成回路15により生成された高域信号成分を用いて、入力信号の周波数帯域を拡大する。本発明は、例えば、周波数帯域拡大装置、符号化装置、および復号化装置等に適用できる。
【選択図】図3
Description
1.第1の実施形態(周波数帯域拡大装置に本発明を適用した場合)
2.第2の実施形態(周波数帯域拡大装置に本発明を適用した場合)
3.第3の実施形態(符号化装置および復号化装置に本発明を適用した場合)
jb=1 (sb+8<=ib<=sb+15)
jb=2 (sb+16<=ib<=eb)
Claims (31)
- 入力信号から複数のサブバンド信号を得る複数の帯域通過フィルタと、
前記複数の帯域通過フィルタで得られた複数のサブバンド信号から周波数包絡を抽出する周波数包絡抽出回路と、
前記周波数包絡抽出回路によって得られた周波数包絡と、前記帯域通過フィルタで得られた複数のサブバンド信号とに基づいて、高域信号成分を生成する高域信号生成回路と
を備え、
前記高域信号生成回路により生成された前記高域信号成分を用いて、前記入力信号の周波数帯域を拡大する
周波数帯域拡大装置。 - 前記周波数包絡抽出回路は、前記複数の帯域通過フィルタで得られる複数のサブバンド信号から周波数包絡の一次傾斜を得る
請求項1に記載の周波数帯域拡大装置。 - 前記周波数包絡抽出回路において、前記複数の帯域通過フィルタで得られる複数のサブバンド信号から周波数包絡を抽出する際に、複数のサブバンド信号のパワーを用いる
請求項1または請求項2に記載の周波数帯域拡大装置。 - 前記周波数包絡抽出回路において、前記複数の帯域通過フィルタで得られる複数のサブバンド信号から周波数包絡を抽出する際に、複数のサブバンド信号の振幅を用いる
請求項1または請求項2に記載の周波数帯域拡大装置。 - 前記周波数包絡は、前記入力信号の定常性に応じて周波数包絡の計算区間がかわる
請求項2に記載の周波数帯域拡大装置。 - 前記周波数包絡抽出回路は、前記複数の帯域通過フィルタで得られる複数のサブバンド信号から周波数包絡の複数の一次傾斜を得る
請求項1に記載の周波数帯域拡大装置。 - 前記高域信号生成回路は、前記周波数包絡抽出回路で得られた周波数包絡から各サブバンド毎に利得量を求める利得量計算回路を備え、前記利得量を前記複数の帯域通過フィルタで得られた複数のサブバンド信号に適用する
請求項1に記載の周波数帯域拡大装置。 - 前記利得量計算回路は、時間軸上の複数のブロックで計算された周波数包絡から各サブバンド毎に利得量を求める
請求項7に記載の周波数帯域拡大装置。 - 前記周波数包絡の一次傾斜は、前記複数の帯域通過フィルタで得られた複数のサブバンド信号から重み付けされて算出される
請求項2に記載の周波数帯域拡大装置。 - 前記利得量計算回路は、予め広帯域な信号を教師データとして学習を行うことで得られた写像関数によって利得量が算出される
請求項7に記載の周波数帯域拡大装置。 - 前記写像関数は、一次傾斜を入力として利得量を出力とする
請求項10に記載の周波数帯域拡大装置。 - 前記写像関数は、複数の一次傾斜を入力として利得量を出力とする
請求項10に記載の周波数帯域拡大装置。 - 前記写像関数は、対数上の一次傾斜を入力として対数上の利得量を出力とする
請求項10に記載の周波数帯域拡大装置。 - 前記複数の帯域通過フィルタで得られた複数のサブバンド信号から周波数拡大帯域の各高域サブバンド強度を生成する高域サブバンド強度生成回路
をさらに備える請求項2に記載の周波数帯域拡大装置。 - 前記高域サブバンド強度生成回路は、前記複数の帯域通過フィルタで得られた複数のサブバンド信号強度の線形結合から周波数拡大帯域の各高域サブバンドの強度を算出する
請求項14に記載の周波数帯域拡大装置。 - 前記高域サブバンド強度生成回路は、時間軸上の複数のブロックで計算された、複数のサブバンド信号強度の線形結合から周波数拡大帯域の各高域サブバンドの強度を算出する
請求項14に記載の周波数帯域拡大装置。 - 前記高域サブバンド強度生成回路は、時間軸上の複数のブロックで計算された、複数のサブバンド信号強度を、サブバンド毎に一つの変数に置換したものを用いて周波数拡大帯域の各高域サブバンドの強度を算出する
請求項16に記載の周波数帯域拡大装置。 - 前記高域サブバンド強度生成回路は、前記複数の帯域通過フィルタで得られた複数のサブバンド信号強度から非線形関数を用いることで周波数拡大帯域の各高域サブバンドの強度を算出する
請求項14に記載の周波数帯域拡大装置。 - 前記高域サブバンド強度生成回路は、時間軸上の複数のブロックで計算された、複数のサブバンド信号強度から非線形関数を用いることで周波数拡大帯域の各高域サブバンドの強度を算出する
請求項14に記載の周波数帯域拡大装置。 - 前記非線形関数は、任意の次数の関数である
請求項18または請求項19に記載の周波数帯域拡大装置。 - 前記高域サブバンド強度生成回路の入力及び出力はそれぞれ、
前記複数の帯域通過フィルタで得られた複数のサブバンド信号のパワー、ならびに、高域サブバンドのパワーである
請求項14乃至16のうちの何れかに記載の周波数帯域拡大装置。 - 前記高域サブバンド強度生成回路の入力及び出力はそれぞれ、
前記複数の帯域通過フィルタで得られた複数のサブバンド信号の振幅、ならびに、高域サブバンドの振幅である
請求項14乃至16のうちの何れかに記載の周波数帯域拡大装置。 - 前記利得量計算回路は、予め広帯域な信号を教師データとして学習を行うことで得られた係数を持つ写像関数によって利得量が算出される
請求項15に記載の周波数帯域拡大装置。 - 周波数帯域拡大装置が
入力信号から複数のサブバンド信号を得て、
得られた複数のサブバンド信号から周波数包絡を抽出し、
抽出された前記周波数包絡と、得られた前記複数のサブバンド信号とに基づいて、高域信号成分を生成し、
生成された前記高域信号成分を用いて、前記入力信号の周波数帯域を拡大する
周波数帯域拡大方法。 - 周波数帯域拡大装置を制御するコンピュータが
入力信号から複数のサブバンド信号を得て、
得られた複数のサブバンド信号から周波数包絡を抽出し、
抽出された前記周波数包絡と、得られた前記複数のサブバンド信号とに基づいて、高域信号成分を生成し、
生成された前記高域信号成分を用いて、前記入力信号の周波数帯域を拡大する
ステップを含む制御処理を実行するプログラム。 - 入力信号を複数のサブバンドに分割し、低域側の複数のサブバンドで構成される低域サブバンド信号と、高域側の複数のサブバンドで構成される高域サブバンド信号とを生成するサブバンド分割回路と、
前記低域サブバンド信号を符号化し、低域符号化データを生成する低域符号化回路と、
前記低域サブバンド信号から周波数包絡を抽出する周波数包絡抽出回路と、
前記周波数包絡抽出回路で得られた周波数包絡と前記低域サブバンド信号から擬似高域信号を生成する擬似高域信号生成回路と、
前記サブバンド分割回路で得られた高域サブバンド信号と前記擬似高域信号生成回路で生成された擬似高域信号とを比較し、擬似高域信号修正情報を得る擬似高域信号修正情報計算回路と、
前記擬似高域信号修正情報を符号化し、高域符号化データを生成する高域符号化回路と、
前記低域符号化回路で生成された低域符号化データと前記高域符号化回路で生成された高域符号化データとを多重化し出力符号列を得る多重化回路と
を備える符号化装置。 - 符号化装置が、
入力信号を複数のサブバンドに分割し、低域側の複数のサブバンドで構成される低域サブバンド信号と、高域側の複数のサブバンドで構成される高域サブバンド信号とを生成し、
前記低域サブバンド信号を符号化し、低域符号化データを生成し、
前記低域サブバンド信号から周波数包絡を抽出し、
抽出された前記周波数包絡と前記低域サブバンド信号から擬似高域信号を生成し、
前記高域サブバンド信号と生成された前記擬似高域信号とを比較し、擬似高域信号修正情報を得て、
前記擬似高域信号修正情報を符号化し、高域符号化データを生成し、
生成された低域符号化データと生成された前記高域符号化データとを多重化し出力符号列を得る
ステップを含む符号化方法。 - 符号化装置を制御するコンピュータが、
入力信号を複数のサブバンドに分割し、低域側の複数のサブバンドで構成される低域サブバンド信号と、高域側の複数のサブバンドで構成される高域サブバンド信号とを生成し、
前記低域サブバンド信号を符号化し、低域符号化データを生成し、
前記低域サブバンド信号から周波数包絡を抽出し、
抽出された前記周波数包絡と前記低域サブバンド信号から擬似高域信号を生成し、
前記高域サブバンド信号と生成された前記擬似高域信号とを比較し、擬似高域信号修正情報を得て、
前記擬似高域信号修正情報を符号化し、高域符号化データを生成し、
生成された低域符号化データと生成された前記高域符号化データとを多重化し出力符号列を得る
ステップを含む制御処理を実行するプログラム。 - 入力された符号化データを非多重化し、低域符号化データ及び高符号化データを生成する非多重化回路と、
前記低域符号化データを復号化し、低域サブバンド信号を生成する低域復号化回路と、
前記低域サブバンド信号の複数のサブバンド信号から周波数包絡を抽出する周波数包絡抽出回路と、
前記周波数包絡抽出回路で得られた周波数包絡と前記低域サブバンド信号から擬似高域信号を生成する擬似高域信号生成回路と、
前記高域符号化データを復号化し、擬似高域信号修正情報を生成する高域復号化回路と、
前記擬似高域信号修正情報を用いて前記擬似高域信号を修正し修正擬似高域信号を生成する擬似高域信号修正回路と
を備える復号化装置。 - 復号化装置が、
入力された符号化データを非多重化し、低域符号化データ及び高符号化データを生成し、
前記低域符号化データを復号化し、低域サブバンド信号を生成し、
前記低域サブバンド信号の複数のサブバンド信号から周波数包絡を抽出し、
抽出された周波数包絡と前記低域サブバンド信号から擬似高域信号を生成し、
前記高域符号化データを復号化し、擬似高域信号修正情報を生成し、
前記擬似高域信号修正情報を用いて前記擬似高域信号を修正し修正擬似高域信号を生成する
ステップを含む復号化方法。 - 復号化装置を制御するコンピュータが、
入力された符号化データを非多重化し、低域符号化データ及び高符号化データを生成し、
前記低域符号化データを復号化し、低域サブバンド信号を生成し、
前記低域サブバンド信号の複数のサブバンド信号から周波数包絡を抽出し、
抽出された周波数包絡と前記低域サブバンド信号から擬似高域信号を生成し、
前記高域符号化データを復号化し、擬似高域信号修正情報を生成し、
前記擬似高域信号修正情報を用いて前記擬似高域信号を修正し修正擬似高域信号を生成する
ステップを含む制御処理を実行するプログラム。
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