JP6366705B2

Concept of encoding an audio signal and decoding an audio signal using deterministic and noise like information

Abstract

This record has no abstract on file.

JP6366705B2, drawing sheet 1
Sheet 1 of 78

Term

8 yearsleft in the term

Expires 10 October 2034.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Granted
  4. Today
  5. Expires

17 claims: 5 independent, 12 dependent

  1. 1
    オーディオ信号を符号化する符号器であって、前記オーディオ信号(102)のある無声フレームから予測係数(122;322)と残差信号とを導出するよう構成された分析部(120;320)と、前記無声フレームについて、確定的コードブック(deterministic codebook)に関連する第1励振信号(c(n))を定義する第1ゲインパラメータ(g c )情報と、ノイズ状信号に関連する第2励振信号(n(n))を定義する第2ゲインパラメータ(g n )情報とを計算するよう構成されたゲインパラメータ計算部(550;550')と、有声信号フレームに関連する情報(142)と前記第1ゲインパラメータ(g c )情報と前記第2ゲインパラメータ(g n )情報とに基づいて、出力信号(692)を形成するよう構成されたビットストリーム形成部(690)と、を含む符号器。
  2. 2
    請求項1に記載の符号器において、前記ゲインパラメータ計算部(550;550')は、第1ゲインパラメータ(g c )と第2ゲインパラメータ(g n )とを計算するよう構成され、前記ビットストリーム形成部(690)は前記第1ゲインパラメータ(g c )と前記第2ゲインパラメータ(g n )とに基づいて前記出力信号(692)を形成するよう構成されるか、又は前記ゲインパラメータ計算部(550;550')は、前記第1ゲインパラメータ(g c )を量子化して 量子化済み第1 ゲインパラメータ を取得し、かつ前記第2ゲインパラメータ(g n )を量子化して 量子化済み第2 ゲインパラメータ を取得するよう構成され、前記ビットストリーム形成部(690)は前記 量子化済み第1 ゲインパラメータ と前記 量子化済み第2 ゲインパラメータ とに基づいて前記出力信号(692)を形成するよう構成された、符号器。
  3. 3
    請求項1に記載の符号器において、前記予測係数(122;322)からスピーチ関連のスペクトル整形情報(162)を計算するよう構成されたフォルマント情報計算部(160)をさらに含み、前記ゲインパラメータ計算部(550;550')は、前記スピーチ関連のスペクトル整形情報(162)に基づいて前記第1ゲインパラメータ(g c )情報と前記第2ゲインパラメータ(g n )情報とを計算するよう構成された、符号器。
  4. 4
    請求項1に記載の符号器において、前記ゲインパラメータ計算部(550')は、第1ゲインパラメータ(g c )を適用することによって前記第1励振信号(c(n))を増幅し、第1の増幅された励振信号(550f)を得るよう構成された第1増幅部(550e)と、第2ゲインパラメータ(g n )を適用することによって前記第1励振信号(c(n))とは異なる前記第2励振信号(n(n))を増幅し、第2の増幅された励振信号(350g;550h)を得るよう構成された第2増幅部(350e;550g)と、前記第1の増幅された励振信号(550f)と前記第2の増幅された励振信号(350g;550h)とを結合して、結合済み励振信号(550k;550k')を得るよう構成された結合部(550i)と、合成フィルタを用いて前記結合済み励振信号(550k;550k')をフィルタリングして合成信号(350l')を取得し、前記合成信号(350i')と前記オーディオ信号(102)のフレームとを比較して比較結果を取得し、前記比較結果に基づいて前記第1ゲインパラメータ(g c )又は前記第2ゲインパラメータ(g n )を適応するよう構成された制御部(550n)と、を含み、前記ビットストリーム形成部(690)は、前記第1ゲインパラメータ(g c ) 情報 及び前記第2ゲインパラメータ(g n ) 情報 に基づいて前記出力信号(692)を形成するよう構成された、符号器。
  5. 5
    請求項1~4のいずれか一項に記載の符号器において、前記ゲインパラメータ計算部(550;550')は、スペクトル整形情報(162)に基づいて、前記第1励振信号(c(n))若しくはそれから導出された信号、又は前記第2励振信号(n(n))若しくはそれから導出された信号をスペクトル的に整形するよう構成された、少なくとも1つの整形器(350c;550b)をさらに含む、符号器。
  6. 6
    請求項1~5のいずれか一項に記載の符号器において、前記符号器は前記オーディオ信号(102)をフレームシーケンスの中でフレーム毎に符号化するよう構成され、前記ゲインパラメータ計算部(550;550')は、処理済みフレームの複数のサブフレームの各々について第1ゲインパラメータ(g c )及び第2ゲインパラメータ(g n )を決定するよう構成され、前記ゲインパラメータ計算部(550;550')は、前記処理済みフレームに関連した平均エネルギー値を決定するよう構成された、符号器。
  7. 7
    請求項1~6のいずれか一項に記載の符号器において、前記予測係数(122;322)から少なくとも第1のスピーチ関連のスペクトル整形情報を計算するよう構成されたフォルマント情報計算部(160)と、前記残差信号が前記オーディオ信号の無声フレームから決定されたか否かを判定するよう構成された判定部(130)と、をさらに含む符号器。
  8. 8
    請求項1~7のいずれか一項に記載の符号器において、前記ゲインパラメータ計算部(550;550')は、次式に基づいて第1ゲインパラメータ(g c )を決定するよう構成された制御部(550n)を含み、 ここで、cw(n)は革新的コードブックのフィルタ済み励振信号であり、xw(n)はCELP符号器において計算された知覚的目標励振であり、前記制御部(550n)は、前記第1ゲインパラメータの量子化値 と、前記第1励振 信号 及び前記第2励振 信号 の間の二乗平方根エネルギー比 とに基づいて、量子化済みノイズゲイン を決定するよう構成され、ここでLsfはサンプル内のサブフレームのサイズである、符号器。
  9. 9
    請求項4に記載の符号器において、前記第1ゲインパラメータ(g c )を量子化して量子化済み第1ゲインパラメータ を取得するよう構成された量子化部(170-1、170-2)を更に含み、前記制御部(550n)は、次式に基づいて前記第1ゲインパラメータ(g c )を決定するよう構成され、 ここで、g c は前記第1ゲインパラメータであり、Lsfはサンプル内のサブフレームのサイズであり、cw(n)は第1の整形済み励振信号であり、xw(n)は符号励振線形予測符号化信号であり、前記制御部(550n)又は前記量子化部(170-1、170-2)は、前記第1ゲインパラメータ(g c )を正規化して、次式に基づいて正規化済み第1ゲインパラメータを得るようさらに構成され、 ここで、g nc は前記正規化済み第1ゲインパラメータを示し、 は無声残差信号の全体フレームにわたる平均エネルギーの尺度であり、前記量子化部(170-1、170-2)は、前記正規化済み第1ゲインパラメータを量子化して前記量子化済み第1ゲインパラメータ を得るよう構成された、符号器。
  10. 10
    請求項9に記載の符号器において、前記量子化部(170-1、170-2)は、前記第2ゲインパラメータ(g n )を量子化して量子化済み第2ゲインパラメータ を得るよう構成され、前記ゲインパラメータ計算部(550;550')は、次式に基づいて誤差の値を決定することにより前記第2ゲインパラメータ(g n )を決定するよう構成され、 ここで、kは0.5と1との間の範囲内にある可変の減衰ファクタであり、Lsfは処理済みオーディオフレームのサブフレームのサイズに対応し、cw(n)は前記第1の整形済み励振信号を示し、xw(n)は符号励振線形予測符号化信号を示し、g n は前記第2ゲインパラメータを示し、 は量子化済み第1ゲインパラメータを示し、前記ゲインパラメータ計算部(550;550')は、現在のサブフレームについて前記誤差を決定するよう構成され、前記量子化部(170-1、170-2)は、前記誤差を最小化する前記量子化済み第2ゲインパラメータ を決定し、かつ次式に基づいて前記量子化済み第2ゲインパラメータ を取得するよう構成され、 ここで、Q(index n )は可能な値の有限集合からのスカラー値を示す、符号器。
  11. 11
    請求項10に記載の符号器において、前記結合部(550i)は、前記量子化済み第1ゲインパラメータと前記量子化済み第2ゲインパラメータとを結合して、次式 に基づいて結合済み励振信号(e(n))を得るよう構成された、符号器。
  12. 12
    予測係数(122)に関連する情報を含む受信されたオーディオ信号(1002)を復号化する復号器(1000)であって、合成信号(1062)の一部分のために、確定的コードブックから第1励振信号(1012)を生成するよう構成された第1信号生成部(1010)と、前記合成信号(1062)の前記一部分のために、ノイズ状信号から第2励振信号(1022)を生成するよう構成された第2信号生成部(1020)と、前記第1励振信号(1012)と前記第2励振信号(1022)とを結合して、前記合成信号(1062)の前記一部分のための結合済み励振信号(1052)を生成するよう構成された結合部(1050)と、前記結合済み励振信号(1052)と予測係数(122)とから前記合成信号(1062)の前記一部分を合成するよう構成された合成部(1060)と、を含む復号器。
  13. 13
    請求項12に記載の復号器において、前記受信されたオーディオ信号(1002)は、第1ゲインパラメータ(g c )と第2ゲインパラメータ(g n )とに関連する情報とを含み、前記復号器は、前記第1ゲインパラメータ(g c )を適用することによって前記第1励振信号(1012)又はそれから導出された信号を増幅して、第1の増幅済み励振信号(1012')を得るよう構成された第1増幅部(550e)と、前記第2ゲインパラメータを適用することによって前記第2励振信号(1022)又はそれから導出された信号を増幅して、第2の増幅済み励振信号(1022')を得るよう構成された第2増幅部(254;350e;550g)と、をさらに含む復号器。
  14. 14
    請求項12又は13に記載の復号器において、前記予測係数(122;322)から第1のスペクトル整形情報(1092a)と第2のスペクトル整形情報(1092b)とを計算するよう構成されたフォルマント情報計算部(160;1090)と、前記第1のスペクトル整形情報(1092a)を使用して、前記第1励振信号(1012)又はそれから導出された信号のスペクトルをスペクトル的に整形するよう構成された第1整形器(1070)と、前記第2のスペクトル整形情報(1092b)を使用して、前記第2励振信号(1022)又はそれから導出された信号のスペクトルをスペクトル的に整形するよう構成された第2整形器(1080)と、をさらに含む復号器。
  15. 15
    オーディオ信号(102)を符号化する方法(1400)であって、前記オーディオ信号(102)のある無声フレームから予測係数(122;322)と残差信号とを導出するステップ(1410)と、前記無声フレームについて、確定的コードブック(deterministic codebook)に関連する第1励振信号(c(n))を定義する第1ゲインパラメータ(g c )情報を計算し、かつノイズ状信号に関連する第2励振信号(n(n))を定義する第2ゲインパラメータ(g n )情報を計算するステップ(1420)と、有声信号フレームに関連する情報(142)と前記第1ゲインパラメータ(g c )情報と前記第2ゲインパラメータ(g n )情報とに基づいて、出力信号(692;1002)を形成するステップ(1430)と、を含む方法。
  16. 16
    予測係数(122;322)に関連する情報を含む受信されたオーディオ信号(692;1002)を復号化する方法(1500)であって、合成信号(1062)の一部分のために、確定的コードブックから第1励振信号(1012,1012')を生成するステップ(1510)と、前記合成信号(1062)の前記一部分のために、ノイズ状信号(n(n))から第2励振信号(1022;1022')を生成するステップ(1520)と、前記第1励振信号(1012;1012')と前記第2励振信号(1022;1022')とを結合して、前記合成信号(1062)の前記一部分のための結合済み励振信号(1052)を生成するステップ(1530)と、前記結合済み励振信号(1052)と予測係数(122;322)とから前記合成信号(1062)の前記一部分を合成するステップ(1540)と、を含む方法。
  17. 17
    コンピュータ上で作動されたとき、請求項 15又は16 に記載の方法を実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラム。
Independent claims17