编码装置、及其方法、记录介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供抑制作为整体码量的增大，并且即使对于频谱的变动大的帧也可对可变换为线性预测系数的系数进行高精度地编码以及解码的技术。编码装置包括：第一编码单元，对可变换为多阶的线性预测系数的系数进行编码，得到第一码；以及第二编码单元，在(A‑1)对应于可变换为多阶的线性预测系数的系数的、与频谱包络的峰谷大小的大峰谷对应的指标(Q)为规定的阈值(Th1)以上的情况，以及/或者，(B‑1)与频谱包络的峰谷大小的小峰谷对应的指标(Q')为规定的阈值(Th1')以下的情况下，至少对第一编码单元的量化误差进行编码，得到第二码。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及线性预测系数和可变换为线性预测系数的系数的编码技术以及解码技术。
技术介绍
在语音和音乐等音响信号的编码中，使用对输入音响信号进行线性预测分析而得到的线性预测系数进行编码的方法被广泛使用。编码装置将线性预测系数编码，将对应于线性预测系数的码发送到解码装置，以便可以在解码装置侧解码在编码处理中使用的线性预测系数的信息。在非专利文献1中，编码装置将线性预测系数变换为与线性预测系数等效的频域的参数即LSP(LineSpectrumPair,线谱对)参数的列，将编码LSP参数的列得到的LSP码送到解码装置。说明具有以往的线性预测系数的编码装置以及解码装置的音响信号的编码装置60以及解码装置70的概要。＜以往的编码装置60＞图1表示以往的编码装置60的结构。编码装置60包括：线性预测分析单元61、LSP计算单元62、LSP编码单元63、系数变换单元64、线性预测分析滤波器单元65、残差编码单元66。其中，接受LSP参数，编码LSP参数，输出LSP码的LSP编码单元63为线性预测系数的编码装置。在编码装置60中，连续输入作为规定的时间区间的帧单位的输入音响信号，对每个帧进行以下的处理。以下，作为当前的处理对象的输入音响信号是第f帧，说明各部分的具体处理。将第f帧的输入音响信号设为Xf。＜线性预测分析单元61＞线性预测分析单元61接受输入音响信号Xf，对输入音响信号Xf进行线性预测分析，求线性预测系数af[1],af[2],…,af[p](p的预测阶数)并输出。这里，af[i]表示对第f帧的输入音响信号Xf进行线性预测分析得到的i阶的线性预测系数。＜LSP计算单元62＞LSP计算单元62接受线性预测系数af[1],af[2],…,af[p]，由线性预测系数af[1],af[2],…,af[p]求LSP(LineSpectrumPairs)参数θf[1],θf[2],…,θf[p]并输出。这里，θf[i]是与第f帧的输入音响信号Xf对应的i阶的LSP参数。＜LSP编码单元63＞LSP编码单元63接受LSP参数θf[1],θf[2],…,θf[p]，编码LSP参数θf[1],θf[2],…,θf[p]，得到LSP码CLf、和与LSP码对应的量化LSP参数^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]并输出。而且，量化LSP参数是将LSP参数量化的结果。在非专利文献1中，通过求来自LSP参数θf[1],θf[2],…,θf[p]的过去的帧的加权差分向量，将加权差分向量分为低阶侧和高阶侧两个子向量，各子向量成为来自两个码本的子向量之和那样进行编码的方法来编码，但是在编码方法中存在各种各样以往技术。因此，在LSP参数的编码中，采用非专利文献1中记载的方法、以多级方式进行向量量化的方法、标量量化的方法、将它们组合的方法等各种公知的编码方法。＜系数变换单元64＞系数变换单元64接受量化LSP参数^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]，从量化LSP参数^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]求线性预测系数并输出。而且，因为输出的线性预测系数是与已量化的LSP参数对应的系数，所以称为量化线性预测系数。这里，将量化线性预测系数设为^af[1],^af[2],…,^af[p]。＜线性预测分析滤波器单元65＞线性预测分析滤波器单元65接受输入音响信号Xf和量化线性预测系数^af[1],^af[2],…,^af[p]，得到作为基于输入音响信号Xf的量化线性预测系数^af[1],^af[2],…,^af[p]的线性预测残差的线性预测残差信号。＜残差编码单元66＞残差编码单元66接受线性预测残差信号，编码线性预测残差信号，得到残差码CRf并输出。＜以往的解码装置70＞图2表示以往的解码装置70的结构。在解码装置70中，输入帧单位的LSP码CLf和残差码CRf，以帧单位进行解码处理，得到解码音响信号^Xf。解码装置70包含残差解码单元71、LSP解码单元72、系数变换单元73、以及线性预测合成滤波器单元74。其中，接受LSP码、解码LSP码、得到并输出解码LSP参数的LSP解码单元72是线性预测系数的解码装置。以下，设为当前的解码处理对象的LSP码和残差码各自为与第f帧对应的LSP码CLf和残差码CRf，说明各部分的具体处理。＜残差解码单元71＞残差解码单元71接受残差码CRf，解码残差码CRf，得到解码线性预测残差信号并输出。＜LSP解码单元72＞LSP解码单元72接受LSP码CLf，解码LSP码CLf，得到解码LSP参数^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]并输出。如果编码装置60输出的LSP码CLf无错误地被输入到解码装置70，则在LSP解码单元72中得到的解码LSP参数与在编码装置60的LSP编码单元63中得到的量化LSP参数相同。＜系数变换单元73＞系数变换单元73接受解码LSP参数^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]，将解码LSP参数^θf[1],^θf[2],…,^θf[p]变换为线性预测系数并输出。因为输出的线性预测系数是与通过解码得到的LSP参数对应的系数，所以表示为称为解码线性预测系数的^af[1],^af[2],…,^af[p]。＜线性预测合成滤波器单元74＞线性预测合成滤波器单元74接受解码线性预测系数^af[1],^af[2],…,^af[p]和解码线性预测残差信号，对解码线性预测残差信号进行基于解码线性预测系数^af[1],^af[2],…,^af[p]的线性预测合成，生成解码音响信号^Xf并输出。现有技术文献非专利文献非专利文献1:\ITU-TRecommendationG.729\,ITU,1996
技术实现思路
专利技术要解决的课题在以往技术中，在全部帧中以相同的编码方法编码LSP参数。因此，存在在频谱变动大的情况下，不能如频谱变动小的情况那样进行高精度地编码的问题。本专利技术的目的是提供抑制作为整体码量的增大，并且对于频谱的变动大的帧也可以对可变换为线性预测系数的系数进行高精度地编码以及解码的技术。用于解决课题的手段为了解决上述的课题，按照本专利技术的一个方式，编码装置包括：第一编码单元，对可变换为多阶的线性预测系数的系数进行编码，得到第一码；以及第二编码单元，在(A-1)对应于可变换为多阶的线性预测系数的系数的、与频谱包络的峰谷大小的大峰谷对应的指标Q为规定的阈值Th1以上的情况，以及/或者，在(B-1)与频谱包络的小峰谷对应的指标Q’为规定的阈值Th1’以下的情况下，至少对第一编码单元的量化误差进行编码，得到第二码。为了解决上述的课题，按照本专利技术的另一个方式，解码装置包括：第一解码单元，对第一码进行解码，得到与可变换为多阶的线性预测系数的系数对应的第一解码值；第二解码单元，在(A)对应于可变换为多阶的线性预测系数的系数的第一解码值的、与频谱包络的峰谷大小的大峰谷对应的指标Q为规定的阈值Th1以上的情况，以及/或者，(B)与频谱包络的小峰谷对应的指标Q’为规定的阈值Th1’以下的情况下，对第二码进行解码，得到多阶的第二解码值；以及加法单元，在(A)对应于可变换为多阶的线性预测系数的系数的第一解码值的、与频谱包络的峰谷大小的大峰谷对应的指标Q为规定的阈值Th1以上的情况，以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种编码装置，包括：第一编码单元，对可变换为多阶的线性预测系数的系数进行编码，得到第一码；以及第二编码单元，在(A‑1)对应于可变换为所述多阶的线性预测系数的系数的、与频谱包络的峰谷大小的大峰谷对应的指标Q为规定的阈值Th1以上的情况，以及/或者，在(B‑1)与所述频谱包络的峰谷大小的小峰谷对应的指标Q’为规定的阈值Th1’以下的情况下，至少对所述第一编码单元的量化误差进行编码，得到第二码。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.01 JP 2014-0947591.一种编码装置，包括：第一编码单元，对可变换为多阶的线性预测系数的系数进行编码，得到第一码；以及第二编码单元，在(A-1)对应于可变换为所述多阶的线性预测系数的系数的、与频谱包络的峰谷大小的大峰谷对应的指标Q为规定的阈值Th1以上的情况，以及/或者，在(B-1)与所述频谱包络的峰谷大小的小峰谷对应的指标Q’为规定的阈值Th1’以下的情况下，至少对所述第一编码单元的量化误差进行编码，得到第二码。2.如权利要求1所述的编码装置，所述量化误差为所述多阶中的低阶的量化误差。3.如权利要求1或2所述的编码装置，(A-2)所述指标Q越大，以及/或者，(B-2)所述指标Q’越小，所述第二编码单元得到比特数越多的所述第二码。4.如权利要求1或2所述的编码装置，所述第二编码单元设Th2>Th1，Th2'<Th1'，在(A-3)所述指标Q为规定的阈值Th2以上的情况，以及/或者，(B-3)所述指标Q’为规定的阈值Th2’以下的情况下，至少对所述量化误差进行编码，得到比特数A的第二码，在(C-3)除此以外的情况下，至少对所述量化误差进行编码，得到小于比特数A的比特数B的第二码。5.如权利要求1或2所述的编码装置，还包括：指标计算单元，使用与所述第一码对应的、可变换为全阶或者低阶的线性预测系数的系数的量化值，计算所述指标Q以及/或者所述指标Q’，在(A-4)所述指标Q为规定的阈值Th1以上的情况，以及/或者，(B-4)所述指标Q’为规定的阈值Th1’以下的情况下，设定正的整数作为所述第二码的比特数，在(C-4)除此以外的情况下，设定0作为所述第二码的比特数，所述第二编码单元仅在设定的第二码的比特数为正的整数的情况下被执行。6.如权利要求4所述的编码装置，还包括：指标计算单元，使用与所述第一码对应的、可变换为全阶或者低阶的线性预测系数的系数的量化值，计算所述指标Q以及/或者所述指标Q’，设Th2>Th1，Th2'<Th1'，在(A-5)所述指标Q为规定的阈值Th2以上的情况，以及/或者，(B-5)所述指标Q’为规定的阈值Th2’以下的情况下，设定正的整数A作为所述第二码的比特数，在(A-6)所述指标Q小于规定的阈值Th2且为规定的阈值Th1以上的情况，以及/或者，在(B-6)所述指标Q’大于规定的阈值Th2’且为规定的阈值Th1’以下的情况下，设定小于A的正的整数B作为所述第二码的比特数，在(C-6)除此以外的情况下，设定0作为所述第二码的比特数，所述第二编码单元仅在设定的第二码的比特数为正的整数的情况下被执行。7.如权利要求1～6的任意一项所述的编码装置，可变换为所述线性预测系数的系数为线频谱对的参数，所述指标Q’是与所述第一码对应的、全阶或者低阶的已量化的线频谱对的参数的相邻参数间的差分、和最低阶的已量化的线频谱对的参数中的最小值。8.如权利要求1～6的任意一项所述的编码装置，可变换为所述线性预测系数的系数是线频谱对的参数，所述指标Q’是与所述第一码对应的、全阶或者低阶的已量化的线频谱对的参数的相邻参数间的差分的最小值。9.如权利要求1～8的任意一项所述的编码装置，所述第一编码单元对可变换为当前的帧的多阶的线性预测系数的系数的向量、和由至少包含来自过去的帧的预测的预测向量的差分所构成的差分向量进行编码，得到所述第一码和与所述所述第一码对应的量化差分向量，所述第二编码单元在(A-1)对应于可变换为所述线性预测系数的系数的、与频谱包络的峰谷大小的大峰谷对应的指标Q为规定的阈值Th1以上的情况，以及/或者，(B-1)与所述频谱包络的峰谷大小的小峰谷对应的指标Q’为规定的阈值Th1’以下的情况下，对可变换为所述当前的帧的多阶的线性预测系数的系数的向量、和所述量化差分向量的全阶或者低阶的差分即校正向量进行编码，得到所述第二码。10.如权利要求1～8的任意一项所述的编码装置，所述第一编码单元对可变换为当前的帧的多阶的线性预测系数的系数的向量、和由至少来自过去的帧的预测与预定的向量构成的预测向量的差分所构成的差分向量进行编码，得到所述第一码、和与所述所述第一码对应的量化差分向量，所述第二编码单元在(A-1)对应于可变换为所述线性预测系数的系数的、与频谱包络的峰谷大小的大峰谷对应的指标Q为规定的阈值Th1以上的情况，以及/或者，在(B-1)与所述频谱包络的峰谷大小的小峰谷对应的指标Q’为规定的阈值Th1’以下的情况下，对于从全阶或者低阶的、可变换为所述当前的帧的多阶的线性预测系数的系数的向量减去所述量化差分向量和预定的向量而得到的校正向量进行编码，得到所述第二码。11.一种解码装置，包括：第一解码单元，对第一码进行解码，得到与可变换为多阶的线性预测系数的系数对应的第一解码值；第二解码单元，在(A)对应于可变换为所述多阶的线性预测系数的系数的第一解码值的、与频谱包络的峰谷大小的大峰谷对应的指标Q为规定的阈值Th1以上的情况，以及/或者，(B)与所述频谱包络的峰谷大小的小峰谷对应的指标Q’为规定的阈值Th1’以下的情况下，对第二码进行解码，得到多阶的第二解码值；以及加法单元，在(A)对应于可变换为所述多阶的线性预测系数的系数的第一解码值的、与频谱包络的峰谷大小的大峰谷对应的指标Q为规定的阈值Th1以上的情况，以及/或者，(B)与所述频谱包络的峰谷大小的小峰谷对应的指标Q’为规定的阈值Th1’以下的情况下，将各阶的所述第一解码值和所述第二解码值相加，得到与可变换为多阶的线性预测系数的系数对应的第三解码值。12.如权利要求11所述的解码装置，所述第二解码值的阶数与所述第一解码值的阶数相比为低阶，所述加法单元对于与所述第二解码值的阶数相比的高阶，将各阶的所述第一解码值原样设为第三解码值。13.如权利要求11或12所述的解码装置，所述第二解码单元对(A-2)所述指标Q越大，以及/或者，(B-2)所述指标Q’越小，具有越多的比特数的所述第二码进行解码，从越多的解码值的候选得到所述第二解码值。14.如权利要求11或12所述的解码装置，所述第二解码单元，设为Th2>Th1，Th2'<Th1'，将A设为正的整数，将B设为小于A的正的整数，在(A-3)所述指标Q为规定的阈值Th2以上的情况，以及/或者，(B-3)所述指标Q’为规定的阈值Th2’以下的情况下，对比特数为A的所述第二码进行解码，从最大2A个解码值的候选得到所述第二解码值，在(C-3)除此以外的情况下，对比特数为B的所述第二码进行解码，从最大2B个解码值的候选得到所述第二解码值。15.如权利要求11或12所述的解码装置，还包括：指标计算单元，使用全阶或者低阶的所述第一解码值，计算所述指标Q以及/或者所述指标Q’，在(A-4)所述指标Q为规定的阈值Th1以上的情况，以及/或者，(B-4)所述指标Q’为规定的阈值Th1’以下的情况下，设定正的整数作为所述第二码的比特数，在(C-4)除此以外的情况下，设定0作为所述第二码的比特数，所述第二解码单元仅在设定的第二码的比特数为正的整数的情况下被执行。16.如权利要求14所述的解码装置，还包括：指标计算单元，使用全阶或者低阶的所述第一解码值，计算所述指标Q以及/或者所述指标Q’，设Th2>Th1，Th2'<Th1'，在(A-5)所述指标Q为规定的阈值Th2以...

【专利技术属性】
技术研发人员：守谷健弘，镰本优，原田登，
申请(专利权)人：日本电信电话株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP