JP5129117B2 - 音声信号の高帯域部分を符号化及び復号する方法及び装置 - Google Patents
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Description
Claims (45)
- 低周波サブバンド及び高周波サブバンドを有する音声信号の高周波サブバンドを符号化する方法であって、前記方法はオーディオ信号を処理するように構成されたデバイスによって行なわれ、
前記低周波サブバンドおよび前記高周波サブバンドを得るために前記音声信号をフィルタ処理することと、
前記高周波サブバンドのスペクトルエンベロープを特徴付ける複数のフィルタパラメータを、前記高周波サブバンドからの情報に基づいて計算することと、
前記低周波サブバンドから導かれる励振信号のスペクトルを拡張することにより、スペクトル拡張信号を計算することと、
(A)前記スペクトル拡張信号に基づく高帯域励振信号と、(B)前記複数のフィルタパラメータとに従って、合成された高帯域信号を生成することと、
前記低周波サブバンドから導かれる励振信号に基づく信号と、前記高周波サブバンドとの間の関係を評価することにより利得エンベロープを計算することとを備え、
前記関係は、前記励振信号に基づく信号と、前記高周波サブバンドとの間の(A)差と、(B)比とのうちの1つである、方法。 - 前記スペクトル拡張信号を計算することは、前記低周波サブバンドから導かれる前記励振信号に非線形関数を適用することによって、前記低周波サブバンドから導かれる前記励振信号のスペクトルを拡張することを備える請求項1に記載の方法。
- 前記関係は、前記低周波サブバンドから導かれる前記励振信号に基づく信号のエネルギーと、前記高周波サブバンドのエネルギーとの間の関係である請求項1に記載の方法。
- 前記低周波サブバンドから導き出された前記励振信号に基づく信号は、前記合成された高帯域信号である請求項3に記載の方法。
- 音声処理の方法であって、
前記方法はオーディオ信号を処理するように構成されたデバイスによって行なわれ、
低周波サブバンドおよび高周波サブバンドを得るために音声信号をフィルタ処理することと、
前記低周波サブバンドから得られた狭帯域励振信号に基づいて高帯域励振信号を生成することと、
前記高周波サブバンドのスペクトルエンベロープを特徴付ける複数のフィルタパラメータを前記高周波サブバンドから導くことと、
前記導かれた複数のフィルタパラメータ及び前記高帯域励振信号に基づいて、合成された高帯域信号を生成することと、
前記狭帯域励振信号に基づく信号と、前記高周波サブバンドとの間の関係を評価することにより複数の利得係数を計算することと
を備える方法。 - 前記複数の利得係数の各々は、前記高周波サブバンドの時間における部分のエネルギーと、前記狭帯域励振信号に基づく信号の時間における対応する部分のエネルギーとの間の関係に基づく請求項5に記載の方法。
- 前記狭帯域励振信号に基づく信号は合成された高帯域信号である請求項5に記載の方法。
- 前記複数の利得係数の各々は、前記高周波サブバンドの時間における部分のエネルギーと、前記合成された高帯域信号の時間における対応する部分のエネルギーとの間の関係に基づく請求項7に記載の方法。
- 低周波サブバンド及び高周波サブバンドを有する音声信号の前記高周波サブバンドを復号する方法であって、前記方法はオーディオ信号を処理するように構成されたデバイスによって行なわれ、
前記高周波サブバンドのスペクトルエンベロープを特徴付ける複数のフィルタパラメータと、前記高周波サブバンドの一時的エンベロープを特徴付ける複数の利得係数とを受信することと、
狭帯域励振信号に基づく信号のスペクトルを拡張することにより、スペクトル拡張信号を計算することと、
(A)前記複数のフィルタパラメータと、(B)前記スペクトル拡張信号に基づく高帯域励振信号とに従って、合成された高帯域信号を生成することと、
前記複数の利得係数に従って、前記合成された高帯域信号の利得エンベロープを変調することと
を備える方法。 - 前記スペクトル拡張信号を計算することは、前記狭帯域励振信号に基づく信号に非線形関数を適用することによって、前記信号のスペクトルを拡張することを備える請求項9に記載の方法。
- 前記利得エンベロープを変調することは、前記複数の利得係数に従って、前記狭帯域励振信号に基づく信号、前記スペクトル拡張信号、前記高帯域励振信号、及び、前記合成された高帯域信号のうちの少なくとも1つの、時間にわたった振幅を変更することを含む請求項9に記載の方法。
- 低周波サブバンド及び高周波サブバンドを有する音声信号の高周波サブバンドを符号化するように構成された装置であって、
前記低周波サブバンドおよび前記高周波サブバンドを得るために前記音声信号をフィルタ処理するように構成されたフィルタバンクと、
前記高周波サブバンドのスペクトルエンベロープを特徴付ける複数のフィルタパラメータのセットを、前記得られた高周波サブバンドからの情報に基づいて計算するように構成された分析モジュールと、
前記低周波サブバンドから導かれる励振信号のスペクトルを拡張することにより、スペクトル拡張信号を計算するように構成されたスペクトル拡張器と、
(A)前記スペクトル拡張信号に基づく高帯域励振信号と、(B)前記フィルタパラメータのセットとに従って、合成された高帯域信号を生成するように構成された合成フィルタと、
前記低周波サブバンドから導かれる前記励振信号に基づく信号と、前記高周波サブバンドとの間の時間変動する関係を評価することにより利得エンベロープを計算するように構成された利得係数計算器とを備え、
前記関係は、前記励振信号に基づく信号と、前記高周波サブバンドとの間の(A)差と、(B)比とのうちの1つである、装置。 - 前記スペクトル拡張器は、前記低周波サブバンドから導かれる前記励振信号に非線形関数を適用することによって、前記低周波サブバンドから導かれる前記励振信号のスペクトルを拡張するように構成された請求項12に記載の装置。
- 前記時間変動する関係は、前記低周波サブバンドから導かれる前記励振信号に基づく信号のエネルギーと、前記高周波サブバンドのエネルギーとの間の関係である請求項12に記載の装置。
- 前記低周波サブバンドから導かれる前記励振信号に基づく信号は、前記合成された高帯域信号である請求項14に記載の装置。
- 前記利得係数計算器は、前記利得エンベロープを、複数の利得係数として計算するように構成され、
前記複数の利得係数の各々は、前記高周波サブバンドの時間における部分のエネルギーと、前記合成された高帯域信号の時間における対応する部分のエネルギーとの関係に基づく請求項12に記載の装置。 - セルラ電話を備える請求項12に記載の装置。
- (A)音声信号の高周波サブバンドのスペクトルエンベロープを特徴付ける複数のフィルタパラメータと、(B)前記音声信号の低周波サブバンドに基づく、符号化された狭帯域励振信号とを受信するように構成された受信機と、
前記符号化された狭帯域励振信号に基づく信号のスペクトルを拡張することにより、スペクトル拡張信号を計算するように構成されたスペクトル拡張器と、
前記スペクトル拡張信号に基づく高帯域励振信号と、前記複数のフィルタパラメータとに従って、合成された高帯域信号を生成するように構成された合成フィルタと、
前記高周波サブバンドの一時的エンベロープを特徴付ける複数の利得係数に従って、前記合成された高帯域信号の利得エンベロープを変調するように構成された利得制御要素と
を備える高帯域音声復号器。 - 前記スペクトル拡張器は、前記符号化された狭帯域励振信号に非線形関数を適用することによって、前記符号化された狭帯域励振信号に基づく信号のスペクトルを拡張するように構成された請求項18に記載の復号器。
- 前記利得制御要素は、前記複数の利得係数に従って、前記符号化された狭帯域励振信号、前記スペクトル拡張信号、前記高帯域励振信号、及び、前記合成された高帯域信号のうちの少なくとも1つの、時間にわたった振幅を変更するように構成された請求項18に記載の復号器。
- 前記利得制御要素は、乗算器及び増幅器のうちの少なくとも1つを備える請求項18に記載の復号器。
- 前記利得エンベロープは、各々が前記高周波サブバンドのフレームの一連の連続サブフレームの中の異なる1つに対応する複数の利得係数を含み、
前記低周波サブバンドから導かれる励振信号に基づく信号と前記高周波サブバンドとの間の関係を評価することにより利得エンベロープを計算することは、(A)前記高周波サブバンドの各サブフレームのエネルギーと、(B)前記低周波サブバンドから導かれる前記励振信号に基づく信号の、時間における対応する部分のエネルギーとの間の関係に基づいて前記複数の利得係数の各々を計算することにより、前記デバイス内で行なわれる、請求項1に記載の方法。 - 前記複数の利得係数の各々を計算することは、前記複数の利得係数のうちの少なくとも1つに関して、前記高周波サブバンドの隣接するサブフレームと重なる窓関数を使用して前記高周波サブバンドの各サブフレームのエネルギーを計算することを含む、請求項22に記載の方法。
- 前記高帯域励振信号を提供するために、前記低周波サブバンドから導かれたエンベロープに従って変調された雑音と前記スペクトル拡張信号とを加算することを備える、請求項1に記載の方法。
- 前記利得エンベロープは、各々が前記高周波サブバンドのフレームの一連の連続サブフレームの中の異なる1つに対応する複数の利得係数を含み、
前記低周波サブバンドから導かれる励振信号に基づく信号と前記高周波サブバンドとの間の関係を評価することにより利得エンベロープを計算することは、(A)前記高周波サブバンドの各サブフレームのエネルギーと、(B)前記低周波サブバンドから導かれる前記励振信号に基づく信号の、時間における対応する部分のエネルギーとの間の関係に基づいて前記複数の利得係数の各々を計算することにより、前記デバイス内で行なわれ、
前記複数の利得係数の各々を計算することは、前記複数の利得係数のうちの少なくとも1つに関して、前記高周波サブバンドの隣接するサブフレームと重なる窓関数を使用して前記高周波サブバンドの各サブフレームのエネルギーを計算することを含む、請求項24に記載の方法。 - 複数の利得係数の各々は、前記高周波サブバンドのフレームの一連の連続サブフレームの中の異なる1つに対応し、
前記狭帯域励振信号に基づく信号と前記高周波サブバンドとの間の関係を評価することにより複数の利得係数を計算することは、(A)前記高周波サブバンドの各サブフレームのエネルギーと、(B)前記狭帯域励振信号に基づく信号の、時間における対応する部分のエネルギーとの間の関係に基づいて前記複数の利得係数の各々を計算することを含む、請求項5に記載の方法。 - 前記複数の利得係数の各々を計算することは、前記複数の利得係数のうちの少なくとも1つに関して、前記高周波サブバンドの隣接するサブフレームと重なる窓関数を使用して前記高周波サブバンドの各サブフレームのエネルギーを計算することを含む、請求項26に記載の方法。
- 前記高帯域励振信号を生成することは、前記高帯域励振信号を提供するために、前記狭帯域励振信号から導かれたエンベロープに従って変調された雑音と、前記狭帯域励振信号に基づくスペクトル拡張信号とを加算することを備える、請求項5に記載の方法。
- 複数の利得係数の各々は、前記高周波サブバンドのフレームの一連の連続サブフレームの中の異なる1つに対応し、
前記狭帯域励振信号に基づく信号と前記高周波サブバンドとの間の関係を評価することにより複数の利得係数を計算することは、(A)前記高周波サブバンドの各サブフレームのエネルギーと、(B)前記狭帯域励振信号に基づく信号の、時間における対応する部分のエネルギーとの間の関係に基づいて前記複数の利得係数の各々を計算することを含み、
前記複数の利得係数の各々を計算することは、前記複数の利得係数のうちの少なくとも1つに関して、前記高周波サブバンドの隣接するサブフレームと重なる窓関数を使用して前記高周波サブバンドの各サブフレームのエネルギーを計算することを含む、請求項28に記載の方法。 - 前記利得係数計算器は、各々が前記高周波サブバンドのフレームの一連の連続サブフレームの中の異なる1つに対応する複数の利得係数として、前記利得エンベロープを計算するように構成され、
前記利得係数計算器は、(A)前記高周波サブバンドの各サブフレームのエネルギーと、(B)前記低周波サブバンドから導かれる前記励振信号に基づく信号の、時間における対応する部分のエネルギーとの間の関係に基づいて前記複数の利得係数の各々を計算することにより、前記利得エンベロープを計算するように構成される、請求項12に記載の装置。 - 前記複数の利得係数の各々を計算することは、前記複数の利得係数のうちの少なくとも1つに関して、前記高周波サブバンドの隣接するサブフレームと重なる窓関数を使用して前記高周波サブバンドの各サブフレームのエネルギーを計算することを含む、請求項30に記載の装置。
- 前記低周波サブバンドから導かれたエンベロープに従って変調された雑音と、前記スペクトル拡張信号とを混合することにより前記高帯域励振信号を提供するように構成された結合器を備える、請求項12に記載の装置。
- 前記利得係数計算器は、各々が前記高周波サブバンドのフレームの一連の連続サブフレームの中の異なる1つに対応する複数の利得係数として、前記利得エンベロープを計算するように構成され、
前記利得係数計算器は、(A)前記高周波サブバンドの各サブフレームのエネルギーと、(B)前記低周波サブバンドから導かれる前記励振信号に基づく信号の、時間における対応する部分のエネルギーとの間の関係に基づいて前記複数の利得係数の各々を計算することにより、前記利得エンベロープを計算するように構成され、
前記複数の利得係数の各々を計算することは、前記複数の利得係数のうちの少なくとも1つに関して、前記高周波サブバンドの隣接するサブフレームと重なる窓関数を使用して前記高周波サブバンドの各サブフレームのエネルギーを計算することを含む、請求項32に記載の装置。 - 前記計算された利得エンベロープを量子化することを備える、請求項1に記載の方法。
- 前記複数のフィルタパラメータを量子化することと、
前記量子化された複数のフィルタパラメータおよび前記量子化された利得エンベロープを含む符号化された信号を、無線チャネル中に伝送することと、
を備える、請求項1に記載の方法。 - 前記計算された利得エンベロープを量子化するように構成された量子化器を備える、請求項12に記載の装置。
- 前記計算された複数の利得係数を量子化することを備える、請求項5に記載の方法。
- 低周波サブバンド及び高周波サブバンドを有する音声信号の高周波サブバンドを符号化する方法であって、前記方法はオーディオ信号を処理するように構成されたデバイスによって行なわれ、
前記低周波サブバンドおよび前記高周波サブバンドを得るために前記音声信号をフィルタ処理することと、
前記高周波サブバンドのスペクトルエンベロープを特徴付ける複数のフィルタパラメータを、前記得られた高周波サブバンドからの情報に基づいて計算することと、
前記低周波サブバンドから導かれる励振信号のスペクトルを拡張することにより、スペクトル拡張信号を計算することと、
前記高帯域励振信号を提供するために、前記低周波サブバンドから導かれたエンベロープに従って変調された雑音と前記スペクトル拡張信号とを加算することと、
前記低周波サブバンドから導かれる前記励振信号に基づく信号と、前記高周波サブバンドとの間の関係を評価することにより複数の利得係数を計算することと、
前記計算された複数の利得係数を量子化することと
を備える方法。 - 前記複数のフィルタパラメータを計算することは、前記得られた高周波サブバンドに関して線形予測符号化分析演算を行なうことを備え、前記複数のフィルタパラメータは前記線形予測符号化分析演算の結果に基づく、請求項38に記載の方法。
- 前記低周波サブバンドから導かれる前記励振信号に基づく信号はまた、前記高周波サブバンドのスペクトルエンベロープを特徴付ける前記複数のフィルタパラメータに基づく、請求項38に記載の方法。
- 前記低周波サブバンドから導かれる前記励振信号に基づく信号はまた、前記高周波サブバンドのスペクトルエンベロープを特徴付ける前記複数のフィルタパラメータに基づく、請求項1に記載の方法。
- コンピュータに、
低周波サブバンドおよび高周波サブバンドを得るために音声信号をフィルタ処理する手順と、
前記高周波サブバンドのスペクトルエンベロープを特徴付ける複数のフィルタパラメータを、前記得られた高周波サブバンドからの情報に基づいて計算する手順と、
前記低周波サブバンドから導かれる励振信号のスペクトルを拡張することにより、スペクトル拡張信号を計算する手順と、
(A)前記スペクトル拡張信号に基づく高帯域励振信号と、(B)前記複数のフィルタパラメータとに従って、合成された高帯域信号を生成する手順と、
前記低周波サブバンドに基づく信号と、前記高周波サブバンドとの間の関係を評価することにより利得エンベロープを計算する手順と、ここで、前記関係は、前記励振信号に基づく信号と、前記高周波サブバンドとの間の(A)差と、(B)比とのうちの1つである、
を実行させるためのプログラムを記録した、音声処理のためのコンピュータ読取可能な記録媒体。 - 低周波サブバンドおよび高周波サブバンドを得るために音声信号をフィルタ処理するための手段と、
前記高周波サブバンドのスペクトルエンベロープを特徴付ける複数のフィルタパラメータを、前記得られた高周波サブバンドからの情報に基づいて計算するための手段と、
前記低周波サブバンドから導かれる励振信号のスペクトルを拡張することにより、スペクトル拡張信号を計算するための手段と、
(A)前記スペクトル拡張信号に基づく高帯域励振信号と、(B)前記複数のフィルタパラメータとに従って、合成された高帯域信号を生成するための手段と、
前記低周波サブバンドに基づく信号と、前記高周波サブバンドとの間の関係を評価することにより利得エンベロープを計算するための手段と、ここで、前記関係は、前記低周波サブバンドに基づく信号と、前記高周波サブバンドとの間の(A)差と、(B)比とのうちの1つである、
を備える、音声処理のための装置。 - コンピュータに、
高周波サブバンドのスペクトルエンベロープを特徴付ける複数のフィルタパラメータと、前記高周波サブバンドの一時的エンベロープを特徴付ける複数の利得係数とを受信する手順と、
狭帯域励振信号に基づく信号のスペクトルを拡張することにより、スペクトル拡張信号を計算する手順と、
(A)前記複数のフィルタパラメータと、(B)前記スペクトル拡張信号に基づく高帯域励振信号とに従って、合成された高帯域信号を生成する手順と、
前記複数の利得係数に従って、前記合成された高帯域信号の利得エンベロープを変調する手順と
を実行させるためのプログラムを記録した、音声処理のためのコンピュータ読取可能な記録媒体。 - 高周波サブバンドのスペクトルエンベロープを特徴付ける複数のフィルタパラメータと、前記高周波サブバンドの一時的エンベロープを特徴付ける複数の利得係数とを受信するための手段と、
狭帯域励振信号に基づく信号のスペクトルを拡張することにより、スペクトル拡張信号を計算するための手段と、
(A)前記複数のフィルタパラメータと、(B)前記スペクトル拡張信号に基づく高帯域励振信号とに従って、合成された高帯域信号を生成するための手段と、
前記複数の利得係数に従って、前記合成された高帯域信号の利得エンベロープを変調するための手段と
を備える、音声処理のための装置。
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