编码装置、解码装置以及其方法制造方法及图纸

公开了在将输入信号频带分割为低频分量和高频分量，将各个分量分别通过不同的编码单元进行编码的结构中，能够提高解码信号的质量的编码装置。在编码装置（１０１）中，频带分割处理单元（２０１）对输入信号进行频带分割处理而获得低于第一频率的低中频分量、以及第一频率以上的高频分量，低频编码单元（２０２）抑制低中频分量中的第二频率以上的部分而获得低频分量，并且对低频分量进行编码而获得低频编码信息，中频校正单元（２０３）对抑制后的低中频分量中的第二频率以上的中频分量进行校正而获得校正中频分量，中高频编码单元（２０４）对校正中频分量和高频分量进行编码而获得中高频编码信息，复用单元（２０５）将低频编码信息与中高频编码信息复用而获得编码信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对信号进行编码而传输的通信系统中使用的编码装置、解码装置以及 其方法。
技术介绍
近年来，由于通信基础设施的发展，通过电话线路不仅发送接收单纯的语音信号， 甚至发送接收大容量的运动图像数据。此时，为了将从即使以低比特率也能够发送的语音 信号到需要以高比特率发送的运动图像数据为止通过同一架构进行处理，并提高线路效 率，开发了可变比特率传输方式等。另外，也开发了以下技术，即在语音信号/音乐信号的编码中，即使从编码信息的 一部分，也能够解码出语音信号/音乐信号，即使在产生分组丢失的状况下，也能够抑制音 质劣化的可扩展编码技术(例如，参照专利文献1)。作为该可扩展编码技术的代表性的技术，公开了以下的方法，即将输入信号在频 域上分割为低频分量和高频分量(和中频分量)，并对各个频带的信号进行编码而传输，由 此实现频率轴上的可扩展性的方法(例如，参照专利文献2、专利文献3和专利文献4)。专利文献1 特开平10-97295号公报专利文献2 特开2005-114814号公报专利文献3 特开2006-189836号公报专利文献4 特开2006-119301号公报
技术实现思路
专利技术需要解决的问题在上述专利文献2、专利文献3和专利文献4中，公开了以下结构，即首先对输入 信号(例如，设为32kHz采样频率的信号)进行基于QMF(QuadratureMirror Filter 正交 镜像滤波器)等的频带分割处理，由此分割为低频分量的信号和高频分量的信号。另外，也 公开了将输入信号分割为除了低频分量的信号和高频分量的信号，还包含中频分量的信号 的三个信号的结构。以下，考虑在第一层(最低层)的编码单元中使用以ITU-T标准化的 G. 729. 1编码的情况。在G. 729. 1编码单元中，为了获得直至7kHz频带为止的频率特性，对进行了 QMF 分析的16kHz采样频率的输入信号适用低通滤波器，并对限制到7kHz频带为止的信号进行 编码。然而，例如即使在被输入的信号包含直至8kHz频带为止的频率分量时，G. 729. 1编码 单元也对直至7kHz频带为止的分量进行编码，而不对7 SkHz频带的分量进行编码。因 此，需要在与G. 729. 1编码单元不同的编码单元中对7 SkHz频带的分量进行编码。因此，考虑以下的方法，即为了避免限制到7kHz频带为止造成的7 SkHz频带的 分量的欠缺，使G. 729. 1编码单元内部的低通滤波器不动作的方法。但是，在采用了这样的 结构时，由于对7kHz频带以下的分量也不适用低通滤波器造成的影响，无法保证G. 729. 1编码单元原来的性能。另夕卜，当然也考虑以下的结构，即从输入到G. 729. 1编码单元的16kHz采样频率 的信号，获得7 SkHz频带(7kHz以上且低于8kHz的频带)的分量。例如，能够对输 入到G. 729. 1编码单元的0 8kHz频带的信号进行改进离散余弦变换(MDCT =Modified Discrete Cosine Transform)等的正交变换处理，计算7 8kHz频带的频率分量。但是，在 采用了这样的结构时，除了 G. 729. 1编码单元进行的MDCT的运算之外，还需要新运算O SkHz的分量的MDCT系数，运算量极大增加。本专利技术的目的在于，提供在通过QMF等的处理，将输入信号频带分割为低频分量 和高频分量，并通过不同的编码单元对各个分量进行编码的结构中，在低频分量的编码单 元内部适用低通滤波器，由此抑制运算量并且复原欠缺了的频带的分量而对其进行编码， 从而能够提高解码信号的质量的。另外，本专利技术的技术不仅 是单纯的信号处理中的逆滤波处理，而是对语音/音频信号特有的质量改善技术。解决问题的方案本专利技术的编码装置所采用的结构包括频带分割单元，对输入信号进行频带分割 处理而获得低于第一频率的低中频分量、以及所述第一频率以上的高频分量；低频编码单 元，抑制所述低中频分量中的第二频率以上的部分而获得低频分量，并对所述低频分量进 行编码而获得低频编码信息；中频校正单元，对所述抑制后的所述低中频分量中的所述第 二频率以上的中频分量进行校正而获得校正中频分量；以及中高频编码单元，对所述校正 中频分量和所述高频分量进行编码而获得中高频编码信息。本专利技术的解码装置所采用的结构包括接收单元，接收低频编码信息和中高频编 码信息，所述低频编码信息是在编码装置中对频率比将输入信号频带分割所得的第一频率 低的低中频分量中抑制第二频率以上的部分所得的低频分量进行了编码而获得的信息，所 述中高频编码信息是在编码装置中对校正所述抑制后的所述低中频分量中的所述第二频 率以上的中频分量所得的校正中频分量和通过所述频带分割所得的所述第一频率以上的 高频分量进行了编码而获得的信息；低中频解码单元，对所述低频编码信息进行解码而获 得解码低频频谱；以及高频解码单元，使用所述解码低频频谱，对所述中高频编码信息进行 解码而获得解码高频信号和解码中频频谱。本专利技术的编码方法包括以下步骤对输入信号进行频带分割处理而获得低于第一 频率的低中频分量、以及所述第一频率以上的高频分量；抑制所述低中频分量中的第二频 率以上的部分而获得低频分量，并对所述低频分量进行编码而获得低频编码信息；对所述 抑制后的所述低中频分量中的所述第二频率以上的中频分量进行校正而获得校正中频分 量；以及对所述校正中频分量和所述高频分量进行编码而获得中高频编码信息。本专利技术的解码方法包括以下步骤接收低频编码信息和中高频编码信息，所述低 频编码信息是在编码装置中对频率比将输入信号频带分割所得的第一频率低的低中频分 量中抑制第二频率以上的部分所得的低频分量进行了编码而获得的信息，所述中高频编码 信息是在编码装置中对校正所述抑制后的所述低中频分量中的所述第二频率以上的中频 分量所得的校正中频分量和通过所述频带分割所得的所述第一频率以上的高频分量进行 了编码而获得的信息；对所述低频编码信息进行解码而获得解码低频频谱；以及使用所述 解码低频频谱对所述中高频编码信息进行解码而获得解码高频信号和解码中频频谱。专利技术的效果根据本专利技术，能够在通过QMF等的处理，将输入信号频带分割为低频分量和高频 分量，并将各个分量通过不同的编码单元进行编码的结构中，在低频分量的编码单元内部 适用低通滤波器，由此抑制运算量并且复原欠缺了的频带的分量而对其进行编码，从而提 高解码信号的质量。附图说明图1是表示具有本专利技术的实施方式1的编码装置和解码装置的通信系统的结构的 方框图。图2是表示图1所示的编码装置的内部的主要结构的方框图。图3是表示图2所示的低频编码单元的内部的主要结构的方框图。图4是表示图3所示的低通滤波器的频率特性的图。图5是表示图3所示的低通滤波器的频率特性的图。图6是表示图2所示的中高频编码单元的内部的主要结构的方框图。图7是表示图6所示的频带扩展编码单元的内部的主要结构的方框图。图8是用于说明图7所示的滤波单元中的滤波处理的细节的图。图9是表示在图7所示的搜索单元中搜索最佳基音系数的处理的步骤的流程图。图10是表示图1所示的解码装置的内部的主要结构的方框图。图11是表示图10所示的低中频解码单元的内部的主要结构的方框图。图12是表示图10所示的高频解码本文档来自技高网...

【技术保护点】
编码装置，包括：频带分割单元，对输入信号进行频带分割处理而获得低于第一频率的低中频分量、以及所述第一频率以上的高频分量；低频编码单元，抑制所述低中频分量中的第二频率以上的部分而获得低频分量，并对所述低频分量进行编码而获得低频编码信息；中频校正单元，对所述抑制后的所述低中频分量中的所述第二频率以上的中频分量进行校正而获得校正中频分量；以及中高频编码单元，对所述校正中频分量和所述高频分量进行编码而获得中高频编码信息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2008-1-25 015650/08;JP 2008-5-16 129711/08编码装置，包括频带分割单元，对输入信号进行频带分割处理而获得低于第一频率的低中频分量、以及所述第一频率以上的高频分量；低频编码单元，抑制所述低中频分量中的第二频率以上的部分而获得低频分量，并对所述低频分量进行编码而获得低频编码信息；中频校正单元，对所述抑制后的所述低中频分量中的所述第二频率以上的中频分量进行校正而获得校正中频分量；以及中高频编码单元，对所述校正中频分量和所述高频分量进行编码而获得中高频编码信息。2.如权利要求1所述的编码装置， 所述低频编码单元包括低通滤波器，对所述低中频分量进行低通滤波而抑制所述中频分量，获得所述低频分 量；以及编码单元，对所述低频分量进行编码而获得所述低频编码信息，并且在所述编码的过 程中获得所述中频分量的频谱，所述中频校正单元将所述低通滤波器的特性的倒数乘以所述频谱而获得所述校正中频分量。3.如权利要求2所述的编码装置，所述中频校正单元将小于1的校正系数乘以所述校正中频分量。4.如权利要求2所述的编码装置，所述编码单元还对所述低频编码信息进行解码而获得解码低频频谱， 所述中高频编码单元包括正交变换单元，对所述高频分量进行正交变换而获得高频频谱； 中高频频谱构成单元，由所述高频频谱和所述校正中频分量构成中高频频谱；以及 频带扩展单元，使用所述解码低频频谱和所述中高频频谱进行频带扩展处理，获得用 于从所述解码低频频谱估计所述中高频频谱的参数作为所述中高频编码信息。5.如权利要求4所述的编码装置，所述中高频频谱构成单元对所述校正中频分量进行正交变换而获得中频频谱， 在所述校正中频分量的频谱平坦度测量值小于规定的阈值时，所述中频校正单元对所 述中频频谱进行平滑。6.如权利要求2所述的编码装置， 所述中高频编码单元包括中频编码单元，对所述校正中频分量的形状和增益进行量化而获得中频编码信息； 高频编码单元，对所述高频频谱的形状和增益进行量化而获得高频编码信息；以及 复用单元，将所...

【专利技术属性】
技术研发人员：山梨智史，押切正浩，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]