JP2012509515A - スケーラブルエンコーダでのノイズ変換を伴う音声デジタル信号の符号化 - Google Patents
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Abstract
Description
− 信号
− e(n)で示される予測誤差信号を得るために、入力信号x(n)から、その予測
− B+Kビットからなる量子化インデックスIB+K(n)を与えるために、入力として誤差信号e(n)を受信する、誤差信号に対する量子化モジュール130QB+Kを備える。量子化モジュールQB+Kは、埋め込み符号タイプの量子化モジュールであり、すなわち、それは、Bビットを用いるコア量子化器(core quantizer)、および、コア量子化器に埋め込まれる、B+k(k=1〜K)ビットを用いる量子化器を備える。
− 低ビットレートインデックスIB(n)を与えるために、インデックスIB+K(n)のK個の低次ビットを削除するためのモジュール150、
− 出力として、Bビットの量子化誤差信号
− 量子化器および逆量子化器に対して、次の時点に対する、スケールファクタとも呼ばれるレベル制御パラメータν(n)を与えるための、適応化モジュール(adaptation module)170QAdapt、
− 低ビットレートの再構成信号rB(n)を与えるために、量子化誤差信号に対して、予測
− 予測モジュールに対する、Bビットの量子化誤差信号
を備える。
RB+k(z)=X(Z)+QB+k(z)
ただし、B+kビットでの量子化ノイズQB+k(z)を次式により定義する。
高帯域に対しては、Ih1およびIh2の2ビット。
低帯域に対しては、IL1、IL2、IL3、IL4、IL5、IL6の6ビット。
− 現在のフレームの各サンプルに対するスカラ量子化インデックスを送出するコア符号化と、
− エンハンスメント信号の各符号化サンプル(coded sample)に対するスカラ量子化のインデックスを送出する、少なくとも1つのエンハンスメント符号化とを含む方法を提案する。この方法は、エンハンスメント符号化が、目標信号を決定するために使用される符号化ノイズをシェーピングするためのフィルタを得るステップを含み、前記エンハンスメント信号のスカラ量子化のインデックスが、スカラ量子化の可能な値の組と、前記目標信号との間の誤差を最小化することにより決定されるというものである。
− 階層符号化の入力信号を、前の符号化段階の符号化に基づいて、および、現在のエンハンスメント符号化段階の再構成信号の過去のサンプルに基づいて部分的に再構成される信号と組み合わせることにより、エンハンスメント符号化誤差信号を得るステップと、
− 得られたノイズシェーピングフィルタによる、目標信号を得るための、エンハンスメント符号化誤差信号のフィルタリングステップと、
− 前の段階の符号化から発生する再構成信号と、量子化ステップから発生する信号との加算による、現在のサンプルに対する再構成信号の計算ステップと、
− 量子化ステップから発生する信号に基づく、ノイズシェーピングフィルタのメモリの適応化ステップと
を含むというものである。
− 符号化ノイズに対する予測信号を、過去の量子化ノイズサンプルに基づいて、および、所定のノイズシェーピングフィルタによりフィルタリングされる量子化ノイズの過去のサンプルに基づいて得るステップと、
− 量子化されるべき修正入力信号を得るために、コア符号化の入力信号と符号化ノイズ予測信号とを組み合わせるステップと
を用いる符号化ノイズのシェーピングを含むことができる。
− 現在のフレームの各サンプルに対するスカラ量子化インデックスを送出するコア符号化段階と、
− エンハンスメント信号の各符号化サンプルに対するスカラ量子化のインデックスを送出する、少なくとも1つのエンハンスメント符号化段階と
を備える階層コーダに関する。
その場合に、量子化器の2つの出力値が考えられる(possible)。我々は、後で、量子化ステップの可能な出力値が如何にして定義されるかを理解することになる。
1>g2>g1>0
である。
eB+k(n’)=x(n’)-rB+k(n’) n’=n-1〜n-ND
=x(n’)-rB+k-1(n’) n’=n ・・・(41)
である。
SP(z)=A1(z)S(z)
を用いることにより、ARMAセルからなるマスキングフィルタの単純化された形式が得られる。
Cor(Pitch)=Max{Cor(i)} i=PMin〜PMax
p2MP(i)=g2PitchCorf(Pitch+i) i=-MP〜MP、
および、
p1MP(i)=g1PitchCorf(Pitch+i) i=-MP〜MP、
により与えられることになる。
− 階層符号化の入力信号x(n)と、前のエンハンスメント符号化段階のエンハンスメント符号化から発生する再構成信号rB+k-1(n)との間の差分を計算することにより、差分信号
− 所定のマスキングフィルタW(z)による差分信号のフィルタリングステップと、
− 目標信号
− 信号
− 前のエンハンスメント符号化段階のエンハンスメント符号化から発生する再構成信号と、前のフィルタリングされた信号とを加算することによる、現在のサンプルに対する再構成信号rB+k(n)の計算ステップと、を実施する。
510 ブロック
520 ブロック、フィルタリングモジュール
530 段階EA1
540 段階EAk
550 段階EAk2
560 連結モジュール
580 モジュール
601〜606 ブロック
700 標準デコーダ
710 ISDNネットワーク
720 IPネットワーク
730 追加のデコーダ
740 モードインジケータ
800 コアビットレート符号化段階
801 減算モジュール、ブロック
802 モジュール、ブロック
803 加算モジュール、ブロック
804 量子化器適応化モジュール、ブロック
805、806 モジュール、ブロック
807 モジュール、ブロック
810 モジュール、予測モジュール、ブロック
811 適応PAdaptモジュール、ブロック
820 コア量子化QBモジュール、ブロック
830 多重化モジュール
840 送信チャネル
850 モジュール、マスキングフィルタ計算モジュール、モジュールCalc Mask
900 ARMAフィルタリングセル
901 ARMAフィルタリングセル、モジュールFk(z)
902 ARMAフィルタリングセル
1505 予測モジュール
1510 加算モジュール
1520 減算モジュール
1530 モジュールPN(z)
1540 減算モジュール
1550 コア量子化モジュール
1560 量子化器適応化モジュール、適応化モジュールQAdapt
1570、1580 モジュール
1600 コア符号化段階
1610 予測モジュールPr(z)、ブロック
1620 モジュール、ブロック
1630 コア量子化モジュール、ブロック
1640、1650 モジュール、ブロック
Claims (15)
- デジタル音声信号の階層符号化の方法であって、入力信号の現在のフレームに対して、
− 前記現在のフレームの各サンプル(x(n))に対するスカラ量子化インデックス(IB(n))を送出するコア符号化と、
− エンハンスメント信号
前記エンハンスメント符号化が、目標信号を決定するために使用される符号化ノイズをシェーピングするためのフィルタ(W(z))を得るステップを含み、前記エンハンスメント信号のスカラ量子化
- 現在のエンハンスメント符号化段階に対する前記目標信号の前記決定が、現在のサンプルに対して、以下のステップ、すなわち、
− 前記階層符号化の前記入力信号(x(n))を、前の符号化段階の符号化に基づいて、および、前記現在のエンハンスメント符号化段階の再構成信号の過去のサンプルに基づいて部分的に再構成される信号と組み合わせることにより、エンハンスメント符号化誤差信号(eB+k(n))を得るステップと、
− 得られた前記ノイズシェーピングフィルタ(W(z))による、前記目標信号
− 前の符号化段階の前記符号化から発生する前記再構成信号(rB+k-1(n))と、量子化ステップ
− 前記量子化ステップから発生する前記信号に基づく、前記ノイズシェーピングフィルタのメモリの適応化ステップと
を含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 前記可能なスカラ量子化値の組、および前記現在のサンプルに対する誤差信号の量子化値が、コアビットレートの量子化インデックスに関して計算されるレベル制御パラメータによりスケーリングされる、量子化再構成レベルを示す値であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- エンハンスメント段階kに対する量子化再構成レベルを示す値が、Bが前記コア符号化のビット数を示すB+kビットを用いる埋め込み量子化器の前記量子化の前記再構成レベルを示す値と、B+k-1ビットを用いる埋め込み量子化器の前記量子化再構成レベルを示す値との間の差分により定義され、B+kビットを用いる前記埋め込み量子化器の前記再構成レベルが、B+k-1ビットを用いる前記埋め込み量子化器の前記再構成レベルを2つに分けることにより定義されることを特徴とする、請求項3に記載の方法。
- 前記エンハンスメント段階kに対する量子化再構成レベルを示す値が、メモリ空間に格納され、前記コアビットレートの量子化およびエンハンスメントのインデックスの関数として、インデックスが付与されることを特徴とする、請求項4に記載の方法。
- スカラ量子化の可能な値の数が、各サンプルに対して変動することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記スカラ量子化インデックス(Jk(n))を与える、前記エンハンスメント信号の符号化サンプルの数が、前記入力信号のサンプルの数よりも小さいことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記コア符号化が、スカラ量子化および予測フィルタを使用するADPCM符号化であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記コア符号化が、PCM符号化であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記コア符号化が、さらに、現在のサンプルに対して、以下のステップ、すなわち、
− 前記符号化ノイズ
− 量子化されるべき修正入力信号を得るために、前記コア符号化の前記入力信号と前記符号化ノイズ予測信号とを組み合わせるステップと
を含むことを特徴とする、請求項8または9に記載の方法。 - 前記エンハンスメント符号化により使用される前記ノイズシェーピングフィルタ(W(z))が、さらに、前記コア符号化により使用されることを特徴とする、請求項10に記載の方法。
- 前記ノイズシェーピングフィルタが、前記入力信号の関数として計算されることを特徴とする、請求項1または10に記載の方法。
- 前記ノイズシェーピングフィルタが、前記コア符号化によりローカルに復号化される信号に基づいて計算されることを特徴とする、請求項1または10に記載の方法。
- デジタル音声信号の階層コーダであって、入力信号の現在のフレームに対して、
− 前記現在のフレームの各サンプルに対するスカラ量子化インデックス(IB(n))を送出するコア符号化段階(800、1500、1600)と、
− エンハンスメント信号の各符号化サンプルに対するスカラ量子化
前記エンハンスメント符号化段階が、目標信号を決定するために使用される符号化ノイズをシェーピングするためのフィルタ(W(z))を得るためのモジュール(850)、および、スカラ量子化の可能な値の組と、前記目標信号との間の誤差を最小化することにより、前記エンハンスメント信号のスカラ量子化
- コード命令を含むコンピュータプログラムであって、これらの命令がプロセッサにより実行される場合に、請求項1から13のいずれか一項に記載の符号化方法のステップを実施することを特徴とするコンピュータプログラム。
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