(57)【要約】適応コードブック・ピッチ・ラグをあるCELPベース標準から別のCELPベース標準に処理する装置。この装置は、少なくとも本明細書に記載された機能を実行する様々なモジュールを有する。この装置は、1つまたは複数の着信サブフレームをディスティネーション・コーデックの発信サブフレームに関連付けるようになっている時間ベースのサブフレーム・チェッカ検査モジュールを含む。この装置は、時間ベースのサブフレーム検査モジュールに結合された判定モジュールも有する。判定モジュールは、それぞれの2つ以上の着信サブフレームにおける複数のピッチ・ラグ・パラメータから所望のサブフレームのピッチ・ラグ・パラメータを求めるようになっている。この装置は、判定モジュールに結合されたピッチ・ラグ選択モジュールを有する。ピッチ・ラグ選択モジュールは、所望のピッチ・ラグ・パラメータを選択するようになっている。【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下を含む、適応コードブック・ピッチ・ラグをあるCELPベースの標準から別のCELPベースの標準に処理する装置：
時間ベースのサブフレーム補間器、すなわち、1つまたは複数の着信サブフレームをディスティネーション・コーデックの発信サブフレームに関連付けるよう適合化されている時間ベースのサブフレーム検査モジュール；
時間ベースの検査モジュールに結合され、それぞれの2つ以上の着信サブフレームにおける複数のピッチ・ラグ・パラメータから所望のピッチ・ラグ・パラメータを求めるよう適合化されている判定モジュール；および
所望のピッチ・ラグ・パラメータを選択するよう適合化されている判定モジュールに結合されるピッチ・ラグ選択モジュール。
【請求項２】
時間ベースのサブフレーム検査モジュールが、単一のモジュールまたは複数のモジュールである、請求項1記載の装置。
【請求項３】
所望のピッチ・ラグ・パラメータが、2つ以上の着信サブフレームに関連するピッチ・ラグ選択関数の基準の最大値を有する着信サブフレームのピッチ・ラグである、請求項1記載の装置。
【請求項４】
所望のピッチ・ラグ・パラメータが、2つ以上の着信サブフレームに関連するピッチ・ラグ選択関数の基準の平均重量または平均値を有する着信サブフレームのピッチ・ラグである、請求項1記載の装置。
【請求項５】
判定モジュールが、単一のモジュールまたは複数のモジュールである、請求項1記載の装置。
【請求項６】
ピッチ・ラグ選択モジュールが、単一のモジュールまたは複数のモジュールである、請求項1記載の装置。
【請求項７】
あるCELPベースの標準および別のCELPベースの標準が、異なるサブフレーム・サイズまたは同じサブフレーム・サイズのCELPコーデックを有する、請求項1記載の装置。
【請求項８】
時間ベースのサブフレーム検査モジュールが、以下を含む、請求項1記載の装置：
1つまたは複数のディスティネーション・サブフレームへのマッピングを待つ入力サブフレームのピッチ・ラグ、ピッチ・ゲイン、および1つまたは複数のサンプルを記憶するよう適合化されている適応コードブック・バッファ；および
適応コードブック・バッファに結合され、ディスティネーション・サブフレームが複数のソース・サブフレームによってカバーされているかどうかを判定するよう適合化されている弁別器。
【請求項９】
以下の段階を含む、適応コードブック・パラメータ・ピッチ・ラグをソースCELPベースのコーデックからディスティネーションCELP標準コーデックに処理する方法：
ソース・コーデックからの1つまたは複数のそれぞれのサブフレームの複数の適応コードブック・パラメータをメモリに記憶する段階；
1つまたは複数のサブフレームがマッピングを待つ間、ディスティネーション・サブフレームが、1つのソース・サブフレームによって完全にカバーされているかどうかを判定する段階；および
ディスティネーション・サブフレームが単一のソース・サブフレームによって完全にカバーされている場合にソース・サブフレームのピッチ・ラグを出力するか、または
ディスティネーション・サブフレームが2つ以上の複数のソース・サブフレームによってカバーされている場合に、判定モジュールによる基準に基づく選択関数の所望の値を有するソース・サブフレームのピッチ・ラグを出力する段階。
【請求項１０】
所望の値を有するソース・サブフレームのピッチ・ラグの出力が、判定モジュールによる基準の最大値を含み、ピッチ・ラグの出力が以下の段階を含む、請求項9記載の方法：
ディスティネーション・サブフレームが複数のソース・サブフレームによってカバーされている場合に、判定モジュールによる基準の最大値を探索する段階；
すべての探索されたサブフレームのうちで選択関数の基準の最大値を有するサブフレームのピッチ・ラグを選択する段階；および
選択されたサブフレームのピッチ・ラグをソース・コーデックから出力する段階。
【請求項１１】
所望のピッチ・ラグ値が、基準の最大値を有する着信サブフレームのピッチ・ラグである、請求項9記載の方法。
【請求項１２】
所望のピッチ・ラグ値が、基準の平均重量または平均値を有する着信サブフレームのピッチ・ラグである、請求項9記載の方法。
【請求項１３】
ソース・コーデックからの1つまたは複数のサブフレームが着信エッジを含む第1の着信サブフレームを含み、かつディスティネーション・コーデックのディスティネーション・サブフレームが発信エッジを含む第1の発信サブフレームを含み、着信エッジが指定された時間に発信エッジに整列する、請求項9記載の方法。
【請求項１４】
判定モジュールによる基準の所望の値を探索する段階が、以下の段階を含む、請求項10記載の方法：
ディスティネーション・サブフレームをカバーしている各サブフレームの適応コードブック・パラメータを組み合わせる段階；
ディスティネーション・サブフレームをカバーしている各サブフレームの割合を算出する段階；
各サブフレームにおける適応コードブック・パラメータエネルギーを算出する段階；および
適応コードブック・パラメータ最大エネルギーを有するソース・サブフレームにインデックス付けする段階。
【請求項１５】
判定モジュールが、以下の数式によって各サブフレームにおける適応コードブック・パラメータのエネルギーを算出し、
En=αn・gP2
上式で、Enが適応ゲインgPSおよびソースサブフレームにおける重なり合う部分αの関数である、請求項1記載の装置。
【請求項１６】
判定モジュールが、以下の数式による基準の最大値を含む所望の値を探索し、
Emax=max(E1, E2 ... En)
上式で、Emaxが、ディスティネーション・サブフレームmと重なり合ったすべてのサブフレームのうちの最大値Eである、請求項1記載の装置。
【請求項１７】
以下を含む、適応コードブック・ピッチ・ラグをあるCELPベースの標準から別のCELPベースの標準に処理する、コンピュータ・ベースのシステム：
a.  1つまたは複数の着信サブフレームをディスティネーション・コーデックの発信サブフレームに関連付けるよう適合化されている時間ベースのサブフレーム検査モジュールに向けられる1つまたは複数の符号；
b.  時間ベースの検査モジュールに結合され、それぞれの2つ以上の着信サブフレームにおける複数のピッチ・ラグ・パラメータから所望のピッチ・ラグ・パラメータを求めるよう適合化されている、判定モジュールに向けられる1つまたは複数の符号；および
c. 所望のピッチ・ラグ・パラメータを選択するよう適合化されている判定モジュールに結合されたピッチ・ラグ選択モジュールに向けられる1つまたは複数の符号。
【請求項１８】
時間ベースのサブフレーム検査モジュールが、単一のモジュールまたは複数のモジュールである、請求項17記載のシステム。
【請求項１９】
所望のピッチ・ラグ・パラメータが、2つ以上の着信サブフレームに関連する最大ピッチ・ラグである、請求項17記載のシステム。
【請求項２０】
所望のピッチ・ラグ・パラメータが、2つ以上の着信サブフレームに関連する基準の平均重量または平均値を有する着信サブフレームのピッチ・ラグである、請求項17記載のシステム。
【請求項２１】
判定モジュールが、単一のモジュールまたは複数のモジュールである、請求項17記載のシステム。
【請求項２２】
ピッチ・ラグ選択モジュールが、単一のモジュールまたは複数のモジュールである、請求項17記載のシステム。
【請求項２３】
あるCELPベースの標準および別のCELPベースの標準が、異なるサブフレーム・サイズまたは同じサブフレーム・サイズのCELPコーデックを有する、請求項17記載のシステム。  
【請求項２４】
時間ベースのサブフレーム検査モジュールが、以下を含む、請求項17記載のシステム：
a.  1つまたは複数のディスティネーション・サブフレームへのマッピングを待つインプット・サブフレームのピッチ・ラグ、ピッチ・ゲイン、および1つまたは複数のサンプル数を記憶するよう適合化されている適応コードブック・バッファに向けられる1つまたは複数の符号；および
b.  適応コードブック・バッファに結合され、ディスティネーション・サブフレームが複数のソース・サブフレームによってカバーされているかどうかを判定するよう適合化されている弁別器に向けられる1つまたは複数の符号。      
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、概して電気通信信号の処理に関する。特に、本発明は、デジタル音声パケットからある符号励振線形予測（CELP）フォーマットから別のCELPフォーマットに変換する方法および装置を提供する。具体的には、本発明は、第1のCELPコーダによって得られた適応コードブック・ピッチ・ラグを第2のCELPコーダの別の適応コードブック・ピッチ・ラグへの入力として補間する方法および装置に関する。本発明は、単に一例として、音声トランスコーディングに適用されているが、本発明に他の用途を含めてもよいことが認識されよう。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
電気通信技術は何年も前に開発されている。単なる一例を挙げると、符号化技術は、電気通信媒体上で送信される信号をパッケージングする。符号化は、生信号（音声、画像、ビデオなど）を送信または記憶に適したフォーマットに変換するプロセスを含むことが多い。符号化では通常、大規模な圧縮が行われるが、一般にかなりの信号処理を行う必要がある。符号化の結果として、所与の圧縮フォーマットに従った符号化パラメータのビットストリーム（フレームのシーケンス）が得られる。圧縮は、信号をモデル化する様々な技術を用いて統計的および知覚的に冗長なフォーマットを除去することによって行われる。したがって、符号化フォーマットは「圧縮フォーマット」または「パラメータ空間」と呼ばれる。デコーダは、圧縮されたビットストリームを取り出し、元の信号を再生する。音声符号化の場合、圧縮によって通常、情報が失われる。
【０００３】
符号化はコーデック装置を用いて行うことができる。一例として、CELP（code excited linear prediction）ベースのコーデックは、音声生成モデルを用いて、サンプリングされた音声とあるパラメータ空間とのマッピングを行うアルゴリズムとみなすことができ、すなわち、このコーデックはデジタル音声を符号化し復号する。一般に、すべてのCELPベース・アルゴリズムはさらにいくつかのサブフレームに分割される音声フレームに作用する。CELPベースのモデルに用いられるフレーム・パラメータは、音声信号と、適応コードブックおよび固定コードブックから構成された励振信号との短期予測に用いられ（かつ気道、口、鼻腔、および唇に物理的に関す）る線形予測係数（PLC）を有する。適応コードブックは、音声における長期ピッチ情報をモデル化するのに用いられる。音声フレームを分析する際の計算の大部分は、LPC 係数を求め、ピッチ・ラグ（または同等に適応的な符号語指数）を求める際に行われる。
【０００４】
各々が多数のCELPベース音声符号化標準のうちの1つ（または複数）をサポートする複数の様々な端末に接続された多数の様々なネットワークが存在する。各音声圧縮標準間に固有の相互運用性がないことは、端末間呼がネットワーク境界を横切るときに変換を行う必要が生じる場合があることを意味する。これらの様々なネットワークおよび端末を相互接続するには一般に、ある音声標準から別の音声標準への音声トランスコーディングが必要である。このようなトランスコーディングの要件は通常、移動切換えセンター、媒体ゲートウェイ、マルチメディア・メッセージ・システムにおいて対処され、かつネットワークのエッジで対処される。
【０００５】
単なる一例を挙げると、異種無線網、移動網、および有線網に関する音声符号化は、それぞれの異なる標準上で実行されるネットワークを示している。それぞれの異なるネットワークにおいて端末に用いられる様々な音声圧縮・符号化標準、IP上の音声（VoIP）用のG.729およびG.723.1、GSM、GSM-AMR、EVRC、およびそれぞれの異なる無線網上で用いられる（無線網上に現れる）一連の他の標準がある。図1A、1B、および1Cは、この様々なCELPベース音声圧縮標準を簡略的に示している。この場合、音声トランスコーディングは、あらゆるネットワークのエッジでおよび任意の2つのネットワーク間で行われる。
【０００６】
適応コードブック・ピッチ・ラグの計算は、音声トランスコーディングにおいて適応コードブックを探すうえで重要な役割を果たす。最も一般的なCELPベース標準同士のトランスコーディングを行う際にフレーム・サイズまたはサブフレーム・サイズは異なる場合があるため、それぞれの異なるサブフレーム・サイズ標準についてのコードブック・ピッチ・ラグ計算の再計算は困難になる。たとえば、G.732.1におけるサブフレーム・サイズは7.5msである（図1B）が、GSM-AMRでは5msであり（図1A）、EVRCでは6.625msまたは6.75msである（図1C）。
【０００７】
タンデム・トランスコーディング（ブルート・フォース・アプローチ（brute-force approach））を従来のトランスコーディング方法およびいくつかの「スマート」トランスコーディング方法は依然として、音声信号を再構成し、広範囲の計算を実行して開ループ探索または閉ループ探索を通じてピッチ・ラグを抽出する。すなわち、これらの方法は依然として、パラメータ空間ではなく音声信号空間で動作している。したがって、従来の方法は多数の計算を必要とする。
【０００８】
音声信号空間におけるピッチ・ラグ補間を無くすために、米国特許公開公報第2002/0077812A1号に「スマート」トランスコーディングが記載されている。この方法は、各CELPパラメータ間のトランスコーディングを実行するが、一般にソースCELPコーデックとディスティネーションCELPコーデックとの間に非常に制限された条件を必要とする特殊な場合にしか使用できない。たとえば、この方法は一般に、代数CELP（ACELP）アルゴリズムを使用し、ソース・コーデックとディスティネーション・コーデックとの両方が、多数の制限を有し広く適用することのできない同じサブフレーム・サイズを有することを必要とする。
【０００９】
したがって、改良された音声トランスコーダによって適応コードブック・ピッチ・ラグを効率的に算出できる必要がある。
【発明の開示】
【００１０】
本発明によれば、電気通信信号を処理する技術が提供される。特に、本発明は、デジタル音声パケットをある符号励振線形予測（CELP）フォーマットから別のCELPフォーマットに変換する方法および装置を提供する。具体的には、本発明は、第1のCELPコーダによって得られた適応コードブック・ピッチ・ラグを第2のCELPコーダの別の適応コードブック・ピッチ・ラグへの入力として補間する方法および装置に関する。本発明は、単に一例として、音声トランスコーディングに適用されているが、本発明に他の用途を含めてもよいことが認識されよう。
【００１１】
本発明は、適応コードブック・ピッチ・ラグ計算方法および装置である。この装置は、（a）補間またはマッピングを待つソース・コーデックからの各サブフレームの適応コードブック・パラメータを記憶し、ソース・コーデックとディスティネーション・コーデックとの間でサブフレームが重なり合う割合を算出する時間ベースのサブフレーム検査モジュールと、（b）ディスティネーション・サブフレームと重なり合うすべてのソース・サブフレーム間の適応コードブックのエネルギーを算出し、ピッチ・ラグの選択基準として最大エネルギー値を探索する判定モジュールと、（c）判定モジュールの出力に基づくすべての重なり合うソース・サブフレームからの出力としてサブフレームのピッチ・ラグを選択する選択モジュールとを含む。時間ベースのサブフレーム検査モジュールは、ディスティネーション・サブフレームへのマッピングを待つソース・サブフレームのピッチ・ラグ、ピッチ・ゲイン、およびサンプル数を記憶するバッファと、ディスティネーション・サブフレームが複数のソース・サブフレームでカバーされているかどうかを判定する弁別器とを含む。
【００１２】
この方法は、ソースCELPコーデック・パラメータ空間からディスティネーション・サブフレームのピッチ・ラグを算出する段階を含む。ピッチ・ラグを算出する段階は、ディスティネーション・サブフレームと重なり合う各ソース・サブフレームの適応コードブック・パラメータを記憶する段階と、ディスティネーション・サブフレームが1つのソース・サブフレームによって完全にカバーされているかそれとも複数のソース・サブフレームによってカバーされているかを判定する段階と、ディスティネーション・サブフレームが1つのソース・サブフレームのみによって完全にカバーされている場合にソース・サブフレームのピッチ・ラグを出力するか、またはディスティネーション・サブフレームが複数のソース・サブフレームによってカバーされている場合に、判定モジュールによって使用される基準の最大値を有するサブフレームのピッチ・ラグを出力する段階とを含む。判定モジュールによって使用される基準の最大値を有するサブフレームのピッチ・ラグを出力する段階は、判定を下すモジュールによる基準の最大値を探索する段階と、すべての重なり合ったソース・サブフレームのうちで最大値を有するサブフレームのピッチ・ラグを選択する段階と、その選択されたサブフレームのピッチ・ラグを出力する段階とを含む。判定モジュールによる基準の最大値を探索する段階は、互いに重なり合ったソース・サブフレームの適応コードブック・パラメータを組み合わせる段階と、各ソース・サブフレームが重なり合う割合を算出する段階と、重なり合った各サブフレームにおける基準値として用いられるエネルギー寄与を算出する段階と、基準の最大値を有するサブフレームにインデックス付けする段階とを含む。
【００１３】
特定の態様では、本発明は、適応コードブック・ピッチ・ラグをあるCELPベース標準から別のCELPベース標準に処理する装置を提供する。この装置は、少なくとも本明細書に記載された機能を実行する様々なモジュールを有する。この装置は、1つまたは複数の着信サブフレームをディスティネーション・コーデックの発信サブフレームに関連付けるようになっている時間ベースのサブフレーム検査モジュールを含む。この装置は、時間ベースのサブフレーム検査モジュールに結合された判定モジュールも有する。判定モジュールは、それぞれの2つ以上の着信サブフレームにおける複数のピッチ・ラグ・パラメータから所望のサブフレームのピッチ・ラグ・パラメータを求めるようになっている。この装置は、判定モジュールに結合されたピッチ・ラグ選択モジュールを有する。ピッチ・ラグ選択モジュールは、所望のピッチ・ラグ・パラメータを選択するようになっている。
【００１４】
他の特定の態様では、本発明は、適応コードブック・パラメータ・ピッチ・ラグをソースCELPベースのコーデックからディスティネーションCELP標準コーデックに処理する方法を提供する。この方法は、マッピングを待つソース・コーデックからの1つまたは複数のそれぞれの各サブフレームの複数の適応コードブック・パラメータをメモリに記憶する段階を含む。この方法は、1つまたは複数のサブフレームがマッピングを待つ間、ディスティネーション・サブフレームが1つのソース・サブフレームによって完全にカバーされているかどうかも判定する。この方法は、ディスティネーション・サブフレームが単一のソース・サブフレームによって完全にカバーされている場合にソース・サブフレームのピッチ・ラグを出力するか、またはディスティネーション・サブフレームが2つ以上の複数のソース・サブフレームによってカバーされている場合に、判定モジュールによる基準に基づく最大値を有するソース・サブフレームのピッチ・ラグの所望の値を出力する。態様に応じて、他の要素があってもよい。
【００１５】
他の態様では、本発明は、適応コードブック・ピッチ・ラグをあるCELPベース標準から別のCELPベース標準に処理する、コンピュータ・ベースのシステムを提供する。このシステムは、1つまたは複数のメモリであってよいコンピュータ・メモリを含む。1つまたは複数のメモリ上に様々な符号が与えられる。このシステムは、1つまたは複数の着信サブフレームをディスティネーション・コーデックの発信サブフレームに関連付けるようになっている時間ベースのサブフレーム検査モジュールに向けられる1つまたは複数の符号を含む。このシステムは、それぞれの2つ以上の着信サブフレームにおける複数のピッチ・ラグ・パラメータから所望のピッチ・ラグ・パラメータを求めるようになっている時間ベースの検査モジュールに結合された判定モジュールに向けられる1つまたは複数の符号も有する。1つまたは複数の符号は、判定モジュールに結合されたピッチ・ラグ選択モジュールに送られる。判定モジュールは、所望のピッチ・ラグ・パラメータを選択するようになっている。態様に応じて、コンピュータ符号をソフトウェアまたはファームウェアの形で使用して、本明細書に記載された機能を実行することができる。
【００１６】
特定の態様によれば、多数の利益および／または利点があってよい。本発明の利点は、特定の態様によって、オーディオ品質を損なうことなしにトランスコーディングにおいてあるコーデックから別のコーデックへの高速ピッチ・ラグ・パラメータ計算が行われることである。高速で正しい計算のアルゴリズムは、計算性能に関してだけでなく、より重要なオーディオ品質の維持に関しても、オーディオ・トランスコーディングを改善することができる。態様に応じて、これらの利点のうちの1つまたは複数を実現することができる。
【００１７】
出願人の知る限りでは新規の、本発明の目的、特徴、および利点は、特に添付の特許請求の範囲に記載されている。本発明は、その構成と動作方法の両方と、他の目的および利点に関して、以下の説明を添付の図面と一緒に参照することによって最も良く理解できよう。
【００１８】
発明の詳細な説明
本発明によれば、電気通信信号を処理する技術が提供される。特に、本発明は、デジタル音声パケットをある符号励振線形予測（CELP）フォーマットから別のCELPフォーマットに変換する方法および装置を提供する。具体的には、本発明は、第1のCELPコーダによって得られた適応コードブック・ピッチ・ラグを第2のCELPコーダの別の適応コードブック・ピッチ・ラグへの入力として補間する方法および装置に関する。本発明は、単に一例として、音声トランスコーディングに適用されているが、本発明に他の用途を含めてもよいことが認識されよう。
【００１９】
既存のオーディオ・コーデック標準における適応コードブックを入念に調べることによって、トランスコーディングにおいて、オーディオ品質を損なわずにコードブック・ピッチ・ラグ・パラメータをあるコーデックから別のコーデックに補間するのが可能であることが分かった。高速で正しい計算のアルゴリズムは、計算性能に関してだけでなく、より重要なオーディオ品質の維持に関しても、オーディオ・トランスコーディングを改善することができる。
【００２０】
特定の態様では、音声信号を有声信号または無声信号として分類することができる。適応コードブック・ピッチ・ラグ・パラメータは、有声励振シーケンス中にはかなり安定するが、無声音声時または有声音声開始時には安定しない。無声音声は一般に弱く不規則な信号であるが、このような場合、適応コードブック・ゲインは非常に小さく、適応コードブック・ピッチ・ラグの選択は、有声信号の場合ほど重要ではない。一方、有声信号は一般に強く安定しており、適応コードブック・ピッチ・ラグの選択は、音声圧縮の品質を直接決定する。
【００２１】
それぞれの異なるオーディオ・コーデックにおける最適化された適応コードブック・ピッチ・ラグは非常に密であるが、オーディオ・トランスコーディングではスマート適応コードブック・ピッチ・ラグ計算が必要である。これは、ソース・コーデックとディスティネーション・コーデックのサブフレーム・サイズが異なる場合があるからである（図3）。図示のように、ソース・コーデックにおけるサブフレームは、第1のサブフレーム用にNsのサイズを含む。ディスティネーション・コーデック（参照符号1参照）は、第1のコーデック・サブフレームよりもサイズの小さなNDの第1のサブフレームを有する。さらに図示されているように、第1のソース・コーデックと第1のディスティネーション・コーデックの縁部は整列している。第1のソース・サブフレームの方がサイズが大きく、第1のディスティネーション・サブフレームを超えて延びる空間アライメント（alignment）も有しているので、第1のディスティネーション・サブフレームは第1のソース・サブフレームによってカバーされている（すなわち、完全にカバーされている）。さらに、ソース・コーデックの第1のサブフレームおよびソース・コーデックの第2のサブフレームと重なり合う部分α1および部分α2を有する第2のディスティネーション・サブフレーム（参照符号2参照）も図示されている。第2のディスティネーション・サブフレームは、単一のソース・サブフレームにはカバーされない。それぞれの異なるサイズのサブフレームの処理に適用される本発明のさらなる詳細は、本明細書全体、特に以下に記載されている。
【００２２】
特定の態様によれば、それぞれの異なるサイズのサブフレームのオーディオ・トランスコーディングにおいて適応コードブック・ピッチ・ラグを補間する方法と、他の変形態様、修正態様、および代替態様が少なくとも提供される。
【００２３】
図2は、本発明によるピッチ・ラグ補間に用いられる構成要素の階層を示している。この図は、一例に過ぎず、特許請求の範囲を不当に制限すべきではない。当業者には、多数の変形態様、修正態様、および代替態様が認識されよう。特定の態様によれば、時間ベースの検査モジュールは、ソース・コーデックとディスティネーション・コーデックとの異なるサブフレーム・サイズによるソース・コーデックとディスティネーション・コーデックとのサブフレーム補間を処理し、このモジュールは、ソース・サブフレーム長およびディスティネーション・サブフレーム長のすべての場合を処理する（すなわち、ソース・サブフレーム長がディスティネーション・サブフレームよりも短い場合と、ソース・サブフレーム長がディスティネーション・サブフレーム長よりも長い場合と、ソース・サブフレーム長がディスティネーション・サブフレーム長に等しい場合）。高速判定モジュールは、ディスティネーション・コーデックの所望のピッチ・ラグの選択関数の基準を算出する。選択モジュールは、高速判定モジュールによって算出された基準出力に基づいて最終ピッチ・ラグの計算を処理する。時間ベースのサブフレーム検査モジュールを直接出力に接続できる（すなわち、高速判定モジュールおよび選択モジュールを迂回できる）ことに留意されたい。これは、時間ベースのサブフレーム検査モジュールがそれ自体を出力に直接マップできるからである。これは、時間ベースの検査モジュールによって、ソース・サブフレームに対するディスティネーション・サブフレームの時間的な位置に基づいて決定される。
【００２４】
再び図3を参照し、適応コードブック・ゲイン、適応コードブック・ピッチ・ラグ、およびソース・コーデックにおけるサブフレーム・サイズをそれぞれ、gpS、LS、NS、ディスティネーション・コーデックにおけるサブフレーム・サイズをNDと仮定する。ソース・コーデックのサブフレーム・サイズはディスティネーション・コーデックのサブフレーム・サイズと異なってよい。さらに、ソース・フレームとディスティネーション・フレームは整列しなくてよく、これらのフレームは重なり合ってよい。特定の態様に応じて、単に例示として与えられる、それぞれの異なる見出しの下にリストされた様々な態様について説明する。これらの態様は、本明細書の特許請求の範囲を制限するものではない。当業者には、多数の変形態様、代替態様、および修正態様が認識されよう。
【００２５】
場合1：ディスティネーション・サブフレームが1つのサブフレームによってソース・コーデックから完全にカバーされている場合、このディスティネーションの適応コードブック・ピッチ・ラグは、
LD=LS    （式1）
である。
【００２６】
場合2：ディスティネーション・サブフレームがソースからの複数のサブフレームによってカバーされている場合、適応コードブック・ピッチ・ラグは、適応コードブック・ゲインおよび重なり合いサイズの関数が最大になるソース・サブフレームのピッチ・ラグである。このピッチ・ラグは次式のように表すことができる。
【００２７】
上式で、Enは適応ゲインgpSおよびソース・サブフレームにおける重なり合い部分αの関数であり、
【００２８】
Emaxは、ディスティネーション・サブフレームmと重なり合うすべてのサブフレームにおける最大値Eである。
【００２９】
したがって、選択された適応コードブック・ピッチ・ラグは、ディスティネーション・サブフレームの適応コードブック・ピッチ・ラグとして使用するか、またはさらなる調整が必要な場合に開ループ適応コードブック・ピッチ・ラグとして使用することができる。
【００３０】
図4には、本発明の動作フローについて説明するフローチャートが示されている。この図は、一例に過ぎず、特許請求の範囲を不当に制限すべきではない。当業者には、多数の変形態様、修正態様、および代替態様が認識されよう。適応コードブック・パラメータは、オーディオ・トランスコーダの補間器モジュールの入力に達する。ソース・サブフレームに対する現在のサブフレーム・アライメントが検査される。ディスティネーション・サブフレームがソース・コーデックの1つのサブフレームによって完全にカバーされている場合、ディスティネーション・サブフレームにおけるピッチ・ラグは、式1に指定されているソース・サブフレームの対応するピッチ・ラグに等しい。
【００３１】
ディスティネーション・サブフレームがソース・コーデックからの2つ以上のサブフレームによってカバーされている場合、オーディオ・トランスコーダ内の選択モジュールは、互いに重なり合うソース・サブフレームにおいて、式2および3に指定された最大値を探索する。
【００３２】
式2および3における基準の基礎は、ソース・コード・サブフレームにおけるピッチ・ゲインの強度である。通常の会話における無声期間の間、適応コードブック・ゲインは、非常に小さく、ピッチ・ゲインが強い有声期間と対照的である。したがって、重なり合うソース・サブフレームの、式3による係数αによって指定された部分と、ピッチ・ゲインの大きさに応じて、式3において指定された判定基準（En）が算出される。
【００３３】
次いで、ピッチ・ラグはディスティネーション・コーデックの所で出力される。算出されたピッチ・ラグが、ディスティネーション・コーデックに関するピッチ・ラグの許容インデックス範囲内に収まる必要があることに留意されたい。算出されたピッチ・ラグが、ディスティネーション符号の許容インデックス範囲に収まらない場合、ピッチ・ラグは、算出されたピッチ・ラグがどのピッチに当たるか、すなわち、最小許容ピッチかそれとも最大許容ピッチであるかに応じてそれぞれ、2倍または2分の1にすることができる。態様に応じて、例示のみのために特定の例が示されている。これらの例は、本明細書全体、特に以下に記載されている。
【００３４】
G.723.1⇔GSM-AMRトランスコーディング例
一例として、適応コードブック・ピッチ・ラグがG.723.1／GSM-AMRトランスコーダにおいてどのように補間されるかを示す（図5）。この場合も、この図は、一例に過ぎず、特許請求の範囲を不当に制限すべきではない。当業者には、多数の変形態様、修正態様、および代替態様が認識されよう。
【００３５】
図5を見ると分かるように、GSM-AMRサブフレームは、音声信号の同じ持続時間を2つのG.7231サブフレームとして記述するのに必要である。同様に、2つのG.723.1サブフレームごとに3つのGSM-AMRサブフレームが必要である。ソース・コードがG.723.1であり、ディスティネーション・コーデックがGSM-AMRである場合、計算後のGSM-AMR適応コードブック・ピッチ・ラグは以下のとおりである。
【００３６】
（1）m番目のサブフレーム：GSM-AMRサブフレームは5msであり、G.723.1サブフレームは7.5msである。GSM-AMRサブフレーム{m}は、G723.1サブフレーム{n}によって完全にカバーされている。式（1）によれば、GSM-AMRサブフレーム{m}の適応コードブック・ピッチ・ラグは次式のように表される。
LmGSM-AMR=LnG723.1
【００３７】
（2）(m+1)番目のサブフレーム：{m+1}番目のサブフレームは、2つのソース・サブフレーム{n}および{n+1}によってカバーされている。GSM-AMRサブフレーム{m}とG.723.1サブフレーム{n}の重なり合いは{m}と{n+1}の重なり合いと同じである。したがって、式（2）および（3）によれば、{m+1}番目のサブフレーム適応コードブック・ピッチ・ラグは次式のように得ることができる。
2005520206.tif 000002
【００３８】
上式でGPはピッチ・ゲインである。
【００３９】
（3）(m+2)番目のサブフレーム：(m+2)番目のサブフレームは、G723.1サブフレーム（n+1）のみによってカバーされている。したがって、適応コードブック・ピッチ・ラグはG723.1と同じである。
Lm+2GSM-AMR=Ln+1G723.1
【００４０】
（4）その後のサブフレームの適応コードブック・ピッチ・ラグは上述のように得ることができる。
【００４１】
他のCELPトランスコーダ
他の特定の態様によれば、本文献に記載された適応コードブック計算の発明は、すべてのCELPベース音声コーデックに共通するものであり、既存のコーデックG.723.1、GSM-AMR、EVRC、G.728、G.729、G729A、QCELP、MPEG-4 CELP、SMV、およびピッチ・ラグ情報を利用するすべての他の将来のCELPベース音声コーデック間のあらゆる音声トランスコーダに適用される。
【００４２】
好ましい態様についての上記の説明は、当業者が本発明を作製または使用するのを可能にするように与えられている。これらの態様の様々な修正態様は、当業者に容易に明らかになり、本明細書に定義されている一般的な原則は、本発明の能力を使用せずに他の態様に適用することができる。したがって、本発明は、本明細書に示されている態様に限るものではなく、本明細書に開示された原則および新規の特徴に整合する最も広い範囲に与えられるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１A、１B、および１Cは、様々なCELPコーデックに用いられるそれぞれの異なるサブフレーム・サイズを示すうえで有用な図である。
【図２】図2は、本発明の態様による適応コードブック・ピッチ・ラグ補間を実行するための簡略化された機能ブロック図である。
【図３】図3は、本発明の態様による、ソース・コーデックとディスティネーション・コーデックのそれぞれの異なるサブフレーム・サイズの比較と重なり合いを示す簡略化された図である。
【図４】図4は、本発明の態様によるそれぞれの異なるサブフレーム・サイズのピッチ・ラグを補間するルーチンを示す簡略化された流れ図である。
【図５】図5は、本発明によるG.723.1からGSM-AMRへのトランスコーディングの特定の例におけるサブフレーム計算を示す簡略化されたブロック図である。
【図１】
2005520206.tif 000003
【図２】
2005520206.tif 000004
【図３】
2005520206.tif 000005
【図４】
2005520206.tif 000006
【図５】
2005520206.tif 000007
【国際調査報告】
2005520206.tif 000008