JPWO2012004998A1 - スペクトル係数コーディングの量子化パラメータを効率的に符号化する装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
1)グローバル利得の量子化インデックス
2)非零ベクトル領域中のすべてのベクトル各々のコードブック指示値
3)非零ベクトル領域中のすべてのベクトル各々のコードベクトル・インデックス
4)零ベクトル領域の指示値
5)零ベクトル領域の末尾ベクトルのインデックス(終了インデックス)(または零ベクトル領域中の零ベクトルの数)である。
図10は、スプリット・マルチレート格子ベクトル量子化の本発明による方式を適用した符号器と復号器を具備する、本発明によるコーデックを例示する。
零ベクトル領域がより低い周波数範囲にある場合には、終了インデックスの量子化に代えて、開始インデックス(零ベクトル領域中の先頭ベクトルのインデックス)が量子化される。終了インデックスが復号器側で知られるように、ビットストリームを逆順に並び替える。より多くのビットを節減する方法を利用できるように、開始インデックスの量子化と終了インデックスの量子化の間で節減ビット数を比較することが望ましい。
1)コードブック指示値のリスト中で零ベクトル領域を探索する。
2)零ベクトル領域が特定された後、順方向サーチに対比して節減ビット数を比較する。そしてより多くの節減ビット数を達成する方法が選択される。
3)逆方向サーチを使用すべきことが確認された後、コードブック指示値のリストを逆順に並び替え、主幹の実施形態において順方向サーチとして例示した方法と同様に、Cb_stepが決定される。
4)本発明で提案された方法によって、コードブック指示値のリストを圧縮する 。
1)順方向サーチと同様に、Cb_stepを特定する。
2)符号器側で行なわれた処理と逆の処理によって零ベクトル範囲を拡張する。
3)逆方向サーチが使用されていることを指示値が示す場合、コードブック指示値のリストを逆順に並び替える。
実施形態2では、逆順並び替え処理がより多くの演算処理能力を必要とする。本実施形態では、コードブック指示値のリストを逆順に並び替えなくてすむ方法が提案される。
本実施形態では、Index_endの可能な値の範囲に従って、消費ビット数を削減することができる。
実施形態1における零ベクトル領域の指示方法では、Qn(n36)の場合の各コードブック指示値は、従来の方法に対比して1ビット余分に消費する。入力信号がQn(n36)によって量子化されるM個のベクトルをもち、 零ベクトル領域がないとすれば、従来の方法に対比してM個の余分なビットがコードブック指示で浪費される。
最後のベクトルまでの零ベクトル領域をもつフレームについては、特別な指示値が使用される。それによって、Cb_stepに起因する零ベクトル数の誤差を回避できる。
本実施形態の特徴は、本発明による方法がTCXコーデックに適用されることである。
本実施形態の特徴は、スペクトル・クラスター分析法がCELPと変換符号化の階層的符号化(階層符号化、エンベディッド符号化)に適用されることである。
本実施形態では、図27に示すように、スペクトル・クラスター分析法が適応利得量子化法と組み合わされる。
ステップ1:合成信号Ssyn(f)の最大絶対値syn_maxを探索する。
ステップ2:AVQ利得/syn_maxの比を計算する。
ステップ3:狭められた範囲内でAVQ利得/syn_maxの比を量子化する(いろいろな信号系列を使用して、狭められた範囲を予め学習させておくことが望ましい)。
ステップ1:合成信号Ssyn(f)の最大絶対値syn_maxを探索する。
ステップ2:インデックス=Index1として、AVQ利得を量子化する。
ステップ3:インデックス=Index2として、syn_maxを量子化する。
ステップ4:狭められた範囲内でIndex2−index1を送信する(いろいろな信号系列を使用して、狭められた範囲を予め学習させておくことが望ましい)。
1)CELP合成信号Ssyn(f)の振幅情報を抽出する。
2)抽出された振幅情報に従って、グローバル利得のサーチ範囲を狭める。
3)狭められた範囲内で利得を量子化する。
本実施形態の特徴は、スペクトル・クラスター分析法により節減されたビットが、量子化されたベクトルの利得精密度を向上させるために利用されることである。
Claims (21)
- 入力信号のスペクトルを複数のサブバンドに分割する帯域分割部と、
各サブバンド中の個々のスペクトル係数を量子化するベクトル量子化部と、
ベクトル量子化によって生成されたサブバンドの一連の指示値を分析することによって、前記スペクトルを零ベクトル領域と非零ベクトル領域に分割するスペクトル分析部と、
前記零ベクトル領域中の零ベクトル各々の一連の指示値を零ベクトル領域の指示値とその零ベクトル領域の終了位置を示すパラメータに変換するパラメータ符号化部と、
を具備するオーディオ/音声符号化装置。 - 前記零ベクトル領域中の零ベクトル各々の一連の指示値を零ベクトル領域の指示値とその零ベクトル領域中の零ベクトルの数を示すパラメータに変換するパラメータ符号化部に、前記パラメータ符号化部を置き換える、
請求項1に記載のオーディオ/音声符号化装置。 - 前記パラメータ符号化部が、
前記零ベクトル領域中の零ベクトル各々の一連の指示値を零ベクトル領域の指示値とその零ベクトル領域の終了位置を示すパラメータに変換する第1のパラメータ符号化部と、
前記一連の指示値を逆順に並び替える逆順並び替え部と、
零ベクトル各々の逆順に並び替えられた一連の指示値を変換する第2のパラメータ符号化部と、
前記第1のパラメータ符号化部と前記第2のパラメータ符号化部のうちで、より少ないビット数を消費する符号化部を選択する選択部と、
を具備するパラメータ符号化部に置き換えられた、
請求項1に記載のオーディオ/音声符号化装置。 - 前記パラメータ符号化部が、
前記零ベクトル領域中の零ベクトル各々の一連の指示値を零ベクトル領域の指示値と、その零ベクトル領域の終了位置を示すパラメータに変換する第1のパラメータ符号化部と、
前記零ベクトル領域中の零ベクトル各々の一連の指示値を零ベクトル領域の指示値と予め決められたスカラー値のうちの一つに開始インデックスの値を掛けることによってその零ベクトル領域中の零ベクトルの数を示すパラメータに変換する第2のパラメータ符号化部と、
前記第1のパラメータ符号化部と前記第2のパラメータ符号化部のうちで、より少ないビット数を消費する符号化部を選択する選択部と、
を具備するパラメータ符号化部に置き換えられた、
請求項1に記載のオーディオ/音声符号化装置。 - 零ベクトル領域の終了位置を示す前記パラメータは、
前記終了位置の可能な値の数に従って、上記パラメータを量子化するためのビット数を適応的に割り当てるビット割当て部と、
割り当てられたビットを使用して上記パラメータを量子化する量子化部と、
によってさらに処理される、
請求項1に記載のオーディオ/音声符号化装置。 - 前記入力スペクトルの最後のサブバンドまでの零ベクトル領域を指示する、零ベクトル領域の特別な指示値が含まれる、
請求項1に記載のオーディオ/音声符号化装置。 - 符号化されたパラメータを生成するためにCELP符号器によって入力信号を符号化するCELP符号化部と、
復号された信号を生成するために前記符号化されたパラメータを復号するCELPローカル復号部と、
誤差信号を生成するために入力信号から前記復号された信号を引き算する引き算部と、
前記誤差信号と前記復号された信号を時間領域から周波数領域へ変換する時間−周波数領域変換部と、
前記誤差信号のスペクトル全体の平均エネルギーを示すグローバル利得を計算するグローバル利得計算部と、
前記復号された信号のスペクトルから振幅情報を抽出する抽出部と、
前記抽出された振幅情報に従って、前記グローバル利得の量子化のためのサーチ範囲を狭める狭化部と、
前記狭められたサーチ範囲内で前記グローバル利得を量子化する量子化部と、
周波数領域において前記量子化されたグローバル利得を使用して前記誤差信号を量子化するベクトル量子化部と、
を具備するオーディオ/音声符号化装置。 - 前記零ベクトル領域中の零ベクトル各々の一連の指示値の前記変換により節減されたビットは、前記スペクトルをサブバンド分割し、少なくとも一つのサブバンドに利得補正係数を付与することによって、前記グローバル利得により細かな分解を与えるために利用される、
請求項1に記載のオーディオ/音声符号化装置。 - 前記符号化装置は、ステレオまたはマルチチャネル入力信号の一つのチャネルまたは複数のチャネルの符号化に適用される、
請求項1に記載のオーディオ/音声符号化装置。 - 前記符号化装置は、複数フレーム単位または複数サブフレーム単位でスペクトル係数列を符号化する符号器に適用される、
請求項1に記載のオーディオ/音声符号化装置。 - 前記零ベクトル領域中の零ベクトル各々の一連の指示値の前記変換により節減されたビットは、フレーム消失隠蔽パラメータの符号化に利用される、
請求項1に記載のオーディオ/音声符号化装置。 - 零ベクトル領域の指示値を復号する指示値復号部と、
その零ベクトル領域の終了位置を示すパラメータを復号する終了位置復号部と、
零ベクトル領域の指示値とその零ベクトル領域の終了位置を示すパラメータをその零ベクトル領域中の零ベクトル各々の一連の指示値に変換するパラメータ変換部と、
各サブバンド中の個々のスペクトル係数を逆量子化するベクトル逆量子化部と、
出力信号を生成するために、前記逆量子化されたスペクトル係数を時間領域へ変換する周波数−時間領域変換部と、
を具備するオーディオ/音声復号装置。 - 零ベクトル領域の指示値とその零ベクトル領域中の零ベクトルの数を示すパラメータをその零ベクトル領域中の零ベクトル各々の一連の指示値に変換するパラメータ変換部に、
前記パラメータ変換部を置き換える、
請求項12に記載のオーディオ/音声復号装置。 - オーディオ/音声符号化装置において前記零ベクトル領域中の零ベクトル各々の一連の指示値が逆順に並び替えられているか否かを示す選択情報を復号する選択パラメータ復号部と、
前記選択情報が前記オーディオ/音声符号化装置での逆順並び替え処理を示す場合は、前記一連の指示値を逆順に並び替える逆順並び替え部と、
をさらに具備する、
請求項12に記載のオーディオ/音声復号装置。 - 零ベクトル領域の指示値とその零ベクトル領域の終了位置を示すパラメータをその零ベクトル領域中の零ベクトル各々の一連の指示値に変換する第1のパラメータ変換部と、
零ベクトル領域の指示値と予め決められたスカラー値のうちの一つに開始インデックスの値を掛けることによってその零ベクトル領域中の零ベクトルの数を示すパラメータをその零ベクトル領域中の零ベクトル各々の一連の指示値に変換する第2のパラメータ変換部と、
前記第1のパラメータ変換部または前記第2のパラメータ変換部のどちらが適用されるかを示す選択情報を復号する選択パラメータ復号部と、
をさらに具備する、
請求項14に記載のオーディオ/音声復号装置。 - 復号された信号を生成するために、符号化されたパラメータを復号するCELP復号部と、
前記復号された信号から振幅情報を抽出する抽出部と、
前記抽出された振幅情報に従って、グローバル利得のためのサーチ範囲を狭める狭化部と、
前記狭められたサーチ範囲内で前記グローバル利得を逆量子化する逆量子化部と、
周波数領域において誤差信号を逆量子化するベクトル逆量子化部と、
前記グローバル利得を掛けることによって前記復号された誤差信号のエネルギーを復元するエネルギー復元部と、
前記誤差信号を周波数領域から時間領域へ変換する周波数−時間領域変換部と、
出力信号を生成するために前記復号された信号と前記復号された誤差信号とを加算する加算部と、
を具備するオーディオ/音声復号装置。 - 前記復号されたスペクトルは、
復号されたスペクトルをある数のサブバンドに分割する帯域分割部と、
復号されたスペクトルを利得補正係数によってスケーリングする利得補正部と、
によりさらに処理される、
請求項12に記載のオーディオ/音声復号装置。 - 入力信号のスペクトルを複数のサブバンドに分割する帯域分割ステップと、
各サブバンド中の個々のスペクトル係数を量子化するベクトル量子化ステップと、
ベクトル量子化によって生成されたサブバンドの一連の指示値を分析することによって、前記スペクトルを零ベクトル領域と非零ベクトル領域に分割するスペクトル分析ステップと、
前記零ベクトル領域中の零ベクトル各々の一連の指示値を零ベクトル領域の指示値とその零ベクトル領域の終了位置を示すパラメータに変換するパラメータ符号化ステップと、
を含んでなるオーディオ/音声符号化方法。 - 符号化されたパラメータを生成するためにCELP符号器によって入力信号を符号化するCELP符号化ステップと、
復号された信号を生成するために前記符号化されたパラメータを復号するCELPローカル復号ステップと、
誤差信号を生成するために入力信号から前記復号された信号を引き算する引き算ステップと、
前記誤差信号と前記復号された信号を時間領域から周波数領域へ変換する時間−周波数領域変換ステップと、
前記誤差信号のスペクトル全体の平均エネルギーを示すグローバル利得を計算するグローバル利得計算ステップと、
前記復号された信号のスペクトルから振幅情報を抽出する抽出ステップと、
前記抽出された振幅情報に従って、前記グローバル利得の量子化のためのサーチ範囲を狭める狭化ステップと、
前記狭められたサーチ範囲内で前記グローバル利得を量子化する量子化ステップと、
周波数領域において前記量子化されたグローバル利得を使用して前記誤差信号を量子化するベクトル量子化ステップと、
を含んでなるオーディオ/音声符号化方法。 - 零ベクトル領域の指示値を復号する指示値復号ステップと、
その零ベクトル領域の終了位置を示すパラメータを復号する終了位置復号ステップと、
零ベクトル領域の指示値とその零ベクトル領域の終了位置を示すパラメータをその零ベクトル領域中の零ベクトル各々の一連の指示値に変換するパラメータ変換ステップと、
各サブバンド中の個々のスペクトル係数を逆量子化するベクトル逆量子化ステップと、 出力信号を生成するために、前記逆量子化されたスペクトル係数を時間領域へ変換する周波数−時間領域変換ステップと、
を含んでなるオーディオ/音声復号方法。 - 復号された信号を生成するために、符号化されたパラメータを復号するCELP復号ステップと、
前記復号された信号から振幅情報を抽出する抽出ステップと、
前記抽出された振幅情報に従って、グローバル利得のためのサーチ範囲を狭める狭化ステップと、
前記狭められたサーチ範囲内で前記グローバル利得を逆量子化する逆量子化ステップと、
周波数領域において誤差信号を逆量子化するベクトル逆量子化ステップと、
前記グローバル利得を掛けることによって前記復号された誤差信号のエネルギーを復元するエネルギー復元ステップと、
前記誤差信号を周波数領域から時間領域へ変換する周波数−時間領域変換ステップと、
出力信号を生成するために前記復号された信号と前記復号された誤差信号とを加算する加算ステップと、
を含んでなるオーディオ/音声復号方法。
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