[發明專利]編碼裝置、解碼裝置及它們的方法

有效

• 申請號: 201110224924.6
• 申請日: 2005-05-17
• 公開（公告）號: CN102280109A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 押切正浩
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: G10L21/02
• 分類號: G10L21/02;G10L19/02;H04B1/66
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邸萬奎

本申請是申請日為2005年5月17日、申請號為200580015836.8、發明名稱為“編碼裝置、解碼裝置及它們的方法”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及對寬帶的語音信號和音頻信號等的頻譜進行編碼的編碼裝置、解碼裝置、它們的方法。

背景技術

在語音編碼的領域中，作為將50Hz～7kHz的寬帶信號編碼的具代表性的方法，有ITU-T的標準G722、G722.1，或者3GPP(The?3rd?Generation?Partnership?Project)提倡的AMR-WB等。根據這些編碼方式，能夠對比特率為6.6kbit/s～64kbit/s的寬帶的語音信號進行編碼。可是，該寬帶信號的音質雖然比窄帶信號好，但在以音頻信號為對象時以及對語音信號進一步要求如親臨現場般的高質量時，并不充分。

一般而言，如果能夠將信號的最大頻率寬帶化到10～15kHz的程度，能夠獲得相當于FM收音機的親臨現場感，如果能夠寬帶化到20kHz的程度的話，能夠獲得相當于CD的質量。對于這樣的寬帶信號的編碼，以MPEG(Moving?Picture?Expert?Group)標準化的第3層(Layer?3)方式和AAC(Advanced?audio?coding)方式等為代表的對音頻信號的編碼方式較適合。可是，這些音頻編碼方式，由于編碼對象的頻帶較寬，所以編碼參數的比特率變大。

在專利文獻1中，公開了以下技術作為以低比特率高質量地對寬帶信號的頻譜進行編碼的技術：在寬帶頻譜中，以低頻率域的頻譜的復制置換高頻部分的頻譜后，進行包絡線調整，由此在抑制質量惡化的同時降低整體的比特率。

而在專利文獻2中公開了以下技術：將頻譜分隔為多個子帶，對每個子帶計算增益并生成增益向量，對該增益向量進行向量量化，由此降低比特率。

[專利文獻1]特表2001-521648號公報(第15頁、圖1、圖2)

[專利文獻2]特開平5-265487號公報

發明內容

本發明需要解決的問題

圖1A～圖1D是表示將專利文獻1公開的技術適用于頻帶0≤k＜FH的原有信號時的各個頻譜的圖。

圖1A表示原有信號的頻譜，圖1B表示將原有信號的頻譜的高頻部分(FL≤k＜FH)刪除后的低頻頻譜，圖1C表示通過將圖1B的低頻頻譜的復制插入高頻部分而獲得的全頻帶的頻譜，圖1D表示進行高頻部分的包絡線調整之后的頻譜。

這樣，以低頻頻譜的復制置換高頻頻譜后進行包絡線調整的理由是，因為知道新生成的高頻頻譜(復制頻譜)的輪廓與原有信號的高頻頻譜的輪廓差異大時，會產生較大的質量惡化。因此，通過調整新生成的高頻頻譜的輪廓，來提高原有信號的高頻頻譜和新生成的頻譜的相似程度是非常重要的。

作為調整高頻頻譜的輪廓的方法，例如可以考慮對復制頻譜乘以調整系數(增益)，以使復制頻譜的功率與原有信號的高頻頻譜的功率相一致。圖2A、B是表示通過對該復制頻譜乘以增益的處理而獲得的頻譜的輪廓的一個例子的圖。

圖2A是表示原有信號的頻譜的輪廓的圖，圖2B是表示輪廓調整后的頻譜的輪廓的圖。

從圖可得知，進行上述的頻譜輪廓調整的話，所獲得的頻譜有下述的不適狀況。即，在低頻頻譜和高頻頻譜的連接部分發生不連續的現象，成為產生奇怪的噪聲的原因。這是因為對高頻頻譜全體一律乘以相同增益，雖然高頻頻譜的功率與原有信號的相一致，但不見得能保持低頻頻譜和高頻頻譜之間的連續性。并且，在低頻頻譜的輪廓具有某種特征性的形狀時，如果僅一律地乘以相同增益，該具特征性的形狀仍會不適宜地留在高頻部分，而這也將成為音質惡化的原因之一。

例如，也可以考慮通過將專利文獻2的技術應用在上述的頻譜的輪廓調整，即，通過在子帶分割后對每個子帶調整增益來進行輪廓調整。圖3A、B是表示通過該處理而獲得的頻譜的輪廓的一個例子的圖。

圖3A是表示原有信號的頻譜的輪廓的圖，圖3B是表示在子帶分割后調整各個子帶的增益時的頻譜的輪廓的圖。

從該圖可知，在應用專利文獻2的技術時，有可能發生高頻頻譜形狀的不正確(不能高精度地再現原本的原有信號的形狀)。這是由于下述原因而產生：在對每個子帶調整增益的方法，為了高精度地進行編碼而增加子帶的數量，在原本需要較多的比特數時卻不能分配到充分的比特數。由于在一開始以低頻頻譜的復制置換高頻頻譜就是以低比特率化為目的，所以理所當然會產生這個狀況。