JP4810422B2 - 符号化装置、復号化装置、およびこれらの方法 - Google Patents
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Description
図3は、本発明の実施の形態1に係る階層符号化装置100の主要な構成を示すブロック図である。ここでは、符号化情報が複数のレイヤからなる階層構造を有する場合、すなわち、階層符号化(スケーラブル符号化)を行う場合を例にとって説明する。
の周波数kのサブバンドのスペクトルであり、S2(k)は、第2スペクトルの周波数kのサブバンドのスペクトルである。
BWS=(F1H−F1L+1)/N ・・・(式1)
よって、第nサブバンドの最小周波数F1L(n)および最大周波数F1H(n)は、それぞれ(式2)(式3)と表される。
F1L(n) = F1L + n・BWS ・・・(式2)
F1H(n) = F1L + (n+1)・BWS−1 ・・・(式3)
ここでnは0〜N−1の値をとる。このとき、サブバンドエネルギーP1(j,n)は次の(式4)のように算出される。
={1.0, 0.8, 0.6, 0.4}の4つからなる指数変数の候補が記録されており、探索部125から指定されたインデックスjに基づき1つの指数変数α(j)が選択され、指数値算出部133に与えられる。
形情報)も併せて符号化し、復号化側に伝送する。
本発明の実施の形態2では、第1スペクトルを内部状態として持つピッチフィルタを用いて第2スペクトルを推定し、このピッチフィルタの特性を符号化する。
S1'(k)を使ってフィルタリング部204で用いられるフィルタの内部状態S(k)を設定する。
ペクトル概形符号化部208,および多重化部115に与える。
このフィルタにより生成される第2スペクトルの推定値S2”(k)は、以下の(式21)を用いて、Tだけ離れた内部状態S(k)の低域スペクトルを順次コピーすることにより求めることができる。
の符号を付し、その説明を省略する。異なるのは拡張帯域スペクトル生成部163aの内部構成である。
図14は、本発明の実施の形態3に係るスペクトル符号化部の主要な構成を示すブロック図である。図14において、図4と同一名称および同一符号を付したブロックは同一機能を有するので説明を省略する。本実施の形態3では、符号化側、復号化側で共通な情報を基にスペクトルのダイナミックレンジを調整する。これにより、スペクトルのダイナミックレンジを調整するダイナミックレンジ調整係数を表す符号化コードを出力する必要がない。ダイナミックレンジ調整係数を表す符号化コードを出力する必要がないために、ビットレートを低減することができる。
る。
本発明の実施の形態4では、第1レイヤ符号化部より与えられるピッチゲインに基づきスペクトル符号化部内の変形部に出力される推定変形情報を決定する。
信号の主観品質を向上させることができる。
本発明の実施の形態5では、第1レイヤ符号化部より与えられるLPC係数に基づきスペクトル符号化部内の変形部に出力される推定変形情報を決定する。
本発明の実施の形態6に係る階層符号化装置の基本的構成は、実施の形態1に示した階層符号化装置と同様であるので、その説明を省略し、スペクトル変形部112と異なる構成であるスペクトル変形部612について以下説明する。
−1および第2閾値設定部623−1に出力する。「ばらつき度」とは、具体的には、第1スペクトルの振幅分布の標準偏差σ1のことである。
補と比較し、最も類似した符号化候補を選択して、この符号化候補を表すインデックスを変形情報として出力する。また、このインデックスは、変形スペクトル生成部627にも送られる。
できる。
Claims (27)
- 低域スペクトル部と高域スペクトル部とからなる広帯域スペクトルを有する入力信号の前記高域スペクトル部の符号化を行う符号化手段と、
前記入力信号の前記低域スペクトル部の符号化信号を復号化した第1の低域スペクトルを取得し、前記高域スペクトル部のダイナミックレンジに近づくように前記第1の低域スペクトルのダイナミックレンジを変形させて第2の低域スペクトルを生成する制限手段と、
を具備し、
前記符号化手段は、
前記入力信号の前記広帯域スペクトルを参照信号として入力し、前記広帯域スペクトルと前記第2の低域スペクトルとを用いて、前記入力信号の高域スペクトル部と最も類似するスペクトルを推定し、前記推定の情報を前記高域スペクトル部として符号化する、
符号化装置。 - 前記制限手段で使用された前記変形の仕方に関する情報を、前記符号化手段によって得られた符号化情報と併せて送信する送信手段、
をさらに具備する請求項1記載の符号化装置。 - 前記制限手段は、
前記第2の低域スペクトルの振幅の平均的な振れ幅と、前記高域スペクトル部の振幅の平均的な振れ幅とが同等となるように、前記第1の低域スペクトルのダイナミックレンジを変形させる、
請求項1記載の符号化装置。 - 前記制限手段は、
前記第1の低域スペクトルの振幅を0から1までの範囲内の所定値で一様にべき乗することで前記第2の低域スペクトルを生成する、
請求項1記載の符号化装置。 - 前記符号化手段は、
前記第2の低域スペクトルを内部状態として有するピッチフィルタと、
前記ピッチフィルタを用いて前記入力信号の前記高域スペクトル部を推定する推定手段と、
を具備し、
前記推定手段の推定結果に対応する前記ピッチフィルタの特性を符号化する、
請求項1記載の符号化装置。 - 前記制限手段は、
前記変形の仕方に関する情報を推定し、推定された情報を用いて前記第2の低域スペクトルを生成する、
請求項1記載の符号化装置。 - 前記制限手段は、
前記第1の低域スペクトルを用いてダイナミックレンジ情報を求めるダイナミックレンジ算出手段と、
前記ダイナミックレンジ情報を用いて、前記第1の低域スペクトルのダイナミックレンジを変形するための変形情報を推定する変形情報推定手段と、
推定された前記変形情報を用いて前記第1の低域スペクトルのダイナミックレンジを変形する変形手段と、
を具備する請求項7記載の符号化装置。 - 前記制限手段は、
前記入力信号の周期性を示すピッチ情報を用いて、前記第1の低域スペクトルのダイナミックレンジを変形するための変形情報を推定する変形情報推定手段と、
推定された前記変形情報を用いて前記第1の低域スペクトルのダイナミックレンジを変形する変形手段と、
を具備する請求項7記載の符号化装置。 - 前記ピッチ情報は、
ピッチゲインとピッチ周期との少なくとも一方を用いて構成されている、
請求項9記載の符号化装置。 - 前記制限手段は、
前記入力信号のスペクトル概形情報を用いて、前記第1の低域スペクトルのダイナミックレンジを変形するための変形情報を推定する変形情報推定手段と、
推定された前記変形情報を用いて前記第1の低域スペクトルのダイナミックレンジを変形する変形手段と、
を具備する請求項7記載の符号化装置。 - 前記変形情報推定手段は、
複数のスペクトル概形情報の候補が格納されたスペクトル概形情報格納手段と、
複数のダイナミックレンジ情報の候補が格納されたダイナミックレンジ情報格納手段と、
を具備し、
前記スペクトル概形情報格納手段から、前記入力信号のスペクトル概形情報に対応するスペクトル概形情報の候補を選択し、
前記ダイナミックレンジ情報格納手段から、前記選択されたスペクトル概形情報の候補に対応するダイナミックレンジ情報の候補を選択することで前記変形情報を推定する、
請求項11記載の符号化装置。 - 前記第1の低域スペクトルを振幅の違いに応じて複数のグループに分ける第1の分類手段と、
前記第1の低域スペクトルの各グループの振幅の代表値を取得する第1の代表値取得手段と、
前記高域スペクトル部を振幅の違いに応じて複数のグループに分ける第2の分類手段と、
前記高域スペクトル部の各グループの振幅の代表値を取得する第2の代表値取得手段と、
をさらに具備し、
前記制限手段は、
前記第1の低域スペクトルの各グループの代表値と、前記高域スペクトル部の各グループの代表値とに基づいて、前記第1の低域スペクトルのダイナミックレンジを変形する、
請求項1記載の符号化装置。 - 前記制限手段は、
前記各代表値間の振幅を、前記各代表値に対して線形補間を行うことにより求める、
請求項13記載の符号化装置。 - 前記制限手段は、
前記第1の低域スペクトルの各グループの代表値と、前記高域スペクトル部の各グループの代表値との比に基づいて、前記第1の低域スペクトルのダイナミックレンジを変形する、
請求項13記載の符号化装置。 - 前記第1および第2の代表値取得手段は、
各グループの振幅の平均値または中央値を取得する、
請求項13記載の符号化装置。 - 符号化装置で生成された符号に含まれる低域スペクトル部の符号を復号化した信号を周波数領域の信号に変換した第1の低域スペクトルを生成する変換手段と、
前記符号化装置で生成された符号に含まれる高域スペクトル部の符号を復号化する復号化手段と、
前記符号化装置で生成された符号に含まれるスペクトル変形情報に従って、前記符号化装置に入力された信号の高域スペクトル部のダイナミックレンジに近づくように前記第1の低域スペクトルのダイナミックレンジを変形した第2の低域スペクトルを生成する制限手段と、
を具備し、
前記復号化手段は、
前記高域スペクトル部の符号を復号化して前記高域スペクトル部の推定情報を生成し、前記第2の低域スペクトルに前記推定情報を適用することにより、前記高域スペクトル部の推定スペクトルを生成する、
復号化装置。 - 符号化装置で生成された符号に含まれる低域スペクトル部の符号を復号化した信号を周波数領域の信号に変換した第1の低域スペクトルを生成する変換手段と、
前記符号化装置で生成された符号に含まれる高域スペクトル部の符号を復号化する復号化手段と、
前記符号化装置に入力された信号の高域スペクトル部のダイナミックレンジに近づくように前記第1の低域スペクトルのダイナミックレンジを変形した第2の低域スペクトルを生成する制限手段と、
を具備し、
前記制限手段は、
前記第1の低域スペクトルに基づいて前記変形の仕方に関する情報を推定し、前記第1の低域スペクトルに前記推定された情報を適用することにより、前記第2の低域スペクトルを生成し、
前記復号化手段は、
前記高域スペクトル部の符号を復号化して前記高域スペクトル部の推定情報を生成し、前記第2の低域スペクトルに前記推定情報を適用することにより、前記高域スペクトル部の推定スペクトルを生成する、
復号化装置。 - 請求項1記載の符号化装置を具備する通信端末装置。
- 請求項1記載の符号化装置を具備する基地局装置。
- 請求項17記載の復号化装置を具備する通信端末装置。
- 請求項17記載の復号化装置を具備する基地局装置。
- 請求項18記載の復号化装置を具備する通信端末装置。
- 請求項18記載の復号化装置を具備する基地局装置。
- 低域スペクトル部と高域スペクトル部とからなる広帯域スペクトルを有する入力信号の前記高域スペクトル部の符号化を行う符号化ステップと、
前記入力信号の前記低域スペクトル部の符号化信号を復号化した第1の低域スペクトルを取得する取得ステップと、
前記高域スペクトル部のダイナミックレンジに近づくように前記第1の低域スペクトルのダイナミックレンジを変形させて第2の低域スペクトルを生成する制限ステップと、
を具備し、
前記符号化ステップは、
前記入力信号の前記広帯域スペクトルを参照信号として入力し、前記広帯域スペクトルと前記第2の低域スペクトルとを用いて、前記入力信号の高域スペクトル部と最も類似するスペクトルを推定し、前記推定の情報を前記高域スペクトル部として符号化する、
符号化方法。 - 符号化装置で生成された符号に含まれる低域スペクトル部の符号を復号化した信号を周波数領域の信号に変換した第1の低域スペクトルを生成する変換ステップと、
前記符号化装置で生成された符号に含まれる高域スペクトル部の符号を復号化する復号化ステップと、
前記符号化装置で生成された符号に含まれるスペクトル変形情報を取得する取得ステップと、
前記スペクトル変形情報に従って、前記符号化装置に入力された信号の高域スペクトル部のダイナミックレンジに近づくように前記第1の低域スペクトルのダイナミックレンジを変形した第2の低域スペクトルを生成する制限ステップと、
を具備し、
前記復号化ステップは、
前記高域スペクトル部の符号を復号化して前記高域スペクトル部の推定情報を生成し、前記第2の低域スペクトルに前記推定情報を適用することにより、前記高域スペクトル部の推定スペクトルを生成する、
復号化方法。 - 符号化装置で生成された符号に含まれる低域スペクトル部の符号を復号化した信号を周波数領域の信号に変換した第1の低域スペクトルを生成する変換ステップと、
前記符号化装置で生成された符号に含まれる高域スペクトル部の符号を復号化する復号化ステップと、
前記符号化装置に入力された信号の高域スペクトル部のダイナミックレンジに近づくように前記第1の低域スペクトルのダイナミックレンジを変形した第2の低域スペクトルを生成する制限ステップと、
を具備し、
前記制限ステップは、
前記第1の低域スペクトルに基づいて前記変形の仕方に関する情報を推定し、前記第1の低域スペクトルに前記推定された情報を適用することにより、前記第2の低域スペクトルを生成し、
前記復号化ステップは、
前記高域スペクトル部の符号を復号化して前記高域スペクトル部の推定情報を生成し、前記第2の低域スペクトルに前記推定情報を適用することにより、前記高域スペクトル部の推定スペクトルを生成する、
復号化方法。
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