(57)【要約】      （修正有）【課題】高周波励起信号を予測するための方法を提供する。【解決手段】受信された低周波ビットストリームに基づいて、周波数の順に配列された、低周波LSFパラメータまたは低周波ISFパラメータを含むスペクトル周波数パラメータのセットを取得するステップ１０１と、スペクトル周波数パラメータのセットに対して、同一位置間隔を有するすべての2つのスペクトル周波数パラメータ間のスペクトル周波数パラメータ差を計算するステップ１０２と、計算されたスペクトル周波数パラメータ差から最小スペクトル周波数パラメータ差を取得するステップ１０３と、最小スペクトル周波数パラメータ差に対応する周波数ビンに基づいて、低周波から高周波励起信号を予測するための開始周波数ビンを決定するステップ１０４と、開始周波数ビンに基づいて、低周波から高周波励起信号を予測するステップ１０５とを含む。【選択図】図１
2019023749.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波励起信号を予測するための方法であって、
受信された低周波ビットストリームに基づいて、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを取得するステップであって、前記スペクトル周波数パラメータは、低周波線スペクトル周波数LSFパラメータまたは低周波イミタンススペクトル周波数ISFパラメータを含む、ステップと、
スペクトル周波数パラメータの前記セットに対して、前記スペクトル周波数パラメータの一部またはすべてにおいて同一位置間隔を有するすべての2つのスペクトル周波数パラメータ間のスペクトル周波数パラメータ差を計算するステップと、
前記計算されたスペクトル周波数パラメータ差から最小スペクトル周波数パラメータ差を取得するステップと、
前記最小スペクトル周波数パラメータ差に対応する周波数ビンに基づいて、低周波から高周波励起信号を予測するための開始周波数ビンを決定するステップと、
前記開始周波数ビンに基づいて、前記低周波から前記高周波励起信号を予測するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
受信された低周波ビットストリームに基づいて、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを取得する前記ステップは、
周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータの前記セットを得るために、前記受信された低周波ビットストリームに基づいて復号化を実行するステップ、または
低周波信号を得るために、前記受信された低周波ビットストリームに基づいて復号化を実行するステップ、および、前記低周波信号に基づいて、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータの前記セットを計算するステップ
を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
もし周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータの前記セットが、前記受信された低周波ビットストリームを復号化することによって得られる場合、前記方法は、
低周波励起信号を得るために、前記受信された低周波ビットストリームに基づいて復号化を実行するステップをさらに含み、かつ
前記開始周波数ビンに基づいて、前記低周波から前記高周波励起信号を予測する前記ステップは、
前記低周波励起信号から、前記開始周波数ビンに基づいて前記高周波励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択するステップを含む、請求項2に記載の方法。
【請求項４】
前記方法は、
復号化によって得られた前記スペクトル周波数パラメータを低周波線形予測LPC係数に変換するステップと、
前記低周波LPC係数および前記低周波励起信号を使用して低周波信号を合成するステップと、
前記低周波LPC係数に基づいて、高周波または広帯域LPC係数を予測するステップと、
前記高周波励起信号および前記高周波または広帯域LPC係数を使用して高周波信号を合成するステップと、
広帯域信号を得るために、前記低周波信号を前記高周波信号と結合するステップと
をさらに含む、請求項3に記載の方法。
【請求項５】
前記方法は、
復号化によって得られた前記スペクトル周波数パラメータを低周波線形予測LPC係数に変換するステップと、
前記低周波LPC係数および前記低周波励起信号を使用して低周波信号を合成するステップと、
前記低周波信号に基づいて、高周波エンベロープを予測するステップと、
前記高周波励起信号および前記高周波エンベロープを使用して高周波信号を合成するステップと、
広帯域信号を得るために、前記低周波信号を前記高周波信号と結合するステップと
をさらに含む、請求項3に記載の方法。
【請求項６】
もし前記低周波信号が、前記受信された低周波ビットストリームに基づく復号化によって得られ、かつ周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータの前記セットが前記低周波信号に基づいて計算される場合、前記開始周波数ビンに基づいて、前記低周波から前記高周波励起信号を予測する前記ステップは、
低周波励起信号を得るために、LPC分析フィルタを使用して前記低周波信号を処理するステップと、
前記低周波励起信号から、前記開始周波数ビンに基づいて前記高周波励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択するステップと
を含む、請求項2に記載の方法。
【請求項７】
前記方法は、
得られた前記計算されたスペクトル周波数パラメータを、低周波線形予測LPC係数に変換するステップと、
前記低周波LPC係数に基づいて、高周波または広帯域LPC係数を予測するステップと、
前記高周波励起信号および前記高周波または広帯域LPC係数を使用して高周波信号を合成するステップと、
広帯域信号を得るために、前記低周波信号を前記高周波信号と結合するステップと
をさらに含む、請求項6に記載の方法。
【請求項８】
前記方法は、
前記低周波信号に基づいて、高周波エンベロープを予測するステップと、
前記高周波励起信号および前記高周波エンベロープを使用して高周波信号を合成するステップと、
広帯域信号を得るために、前記低周波信号を前記高周波信号と結合するステップと
をさらに含む、請求項6に記載の方法。
【請求項９】
同一位置間隔を有する前記すべての2つのスペクトル周波数パラメータは、すべての2つの隣接スペクトル周波数パラメータ、または、スペクトル周波数パラメータの同一数量により離間されたすべての2つのスペクトル周波数パラメータを含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
高周波励起信号を予測するための装置であって、受信された低周波ビットストリームに基づいて、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを取得するように構成された第1取得ユニットであって、前記スペクトル周波数パラメータは、低周波線スペクトル周波数LSFパラメータまたは低周波イミタンススペクトル周波数ISFパラメータを含む、第1取得ユニットと、
前記第1取得ユニットによって取得されたスペクトル周波数パラメータの前記セットに対して、前記スペクトル周波数パラメータの一部またはすべてにおいて同一位置間隔を有するすべての2つのスペクトル周波数パラメータ間のスペクトル周波数パラメータ差を計算するように構成された計算ユニットと、
前記計算ユニットによって計算された前記スペクトル周波数パラメータ差から最小スペクトル周波数パラメータ差を取得するように構成された第2取得ユニットと、
前記第2取得ユニットによって取得された前記最小スペクトル周波数パラメータ差に対応する周波数ビンに基づいて、低周波から高周波励起信号を予測するための開始周波数ビンを決定するように構成された開始周波数ビン決定ユニットと、
前記開始周波数ビン決定ユニットによって決定された前記開始周波数ビンに基づいて、前記低周波から前記高周波励起信号を予測するように構成された高周波励起予測ユニットと
を備える装置。
【請求項１１】
前記第1取得ユニットは、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータの前記セットを得るために、前記受信された低周波ビットストリームに基づいて復号化を実行するように特に構成され、または、低周波信号を得るために、前記受信された低周波ビットストリームに基づいて復号化を実行し、かつ前記低周波信号に基づいて、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータの前記セットを計算するように特に構成される、請求項10に記載の装置。
【請求項１２】
もし前記第1取得ユニットが、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータの前記セットを得るために、前記受信された低周波ビットストリームに基づいて復号化を実行するように特に構成される場合、前記装置は、
低周波励起信号を得るために、前記受信された低周波ビットストリームに基づいて復号化を実行するように構成された復号化ユニットをさらに備え、かつ
前記高周波励起予測ユニットは、前記復号化ユニットによる復号化によって得られた前記低周波励起信号から、前記開始周波数ビン決定ユニットにより決定された前記開始周波数ビンに基づいて前記高周波励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択するように特に構成される、請求項11に記載の装置。
【請求項１３】
前記装置は、
前記第1取得ユニットによる復号化によって得られた前記スペクトル周波数パラメータを、低周波線形予測LPC係数に変換するように構成された第1変換ユニットと、
前記第1変換ユニットによる変換によって得られた低周波LPC係数と、前記復号化ユニットによる復号化によって得られた前記低周波励起信号とを前記低周波信号に合成するように構成された第1低周波信号合成ユニットと、
前記第1変換ユニットによる変換によって得られた前記低周波LPC係数に基づいて、高周波または広帯域LPC係数を予測するように構成された第1LPC係数予測ユニットと、
前記高周波励起予測ユニットにより選択された前記高周波励起信号と、前記第1LPC係数予測ユニットにより予測された前記高周波または広帯域LPC係数とを使用して、高周波信号を合成するように構成された第1高周波信号合成ユニットと、
広帯域信号を得るために、前記第1低周波信号合成ユニットにより合成された前記低周波信号を、前記第1高周波信号合成ユニットにより合成された前記高周波信号と結合するように構成された第1広帯域信号合成ユニットと
をさらに備える、請求項12に記載の装置。
【請求項１４】
前記装置は、
前記第1取得ユニットによる復号化によって得られた前記スペクトル周波数パラメータを、低周波線形予測LPC係数に変換するように構成された第2変換ユニットと、
前記第2変換ユニットによる変換によって得られた低周波LPC係数と、前記復号化ユニットによる復号化によって得られた前記低周波励起信号とを前記低周波信号に合成するように構成された第2低周波信号合成ユニットと、
前記第2低周波信号合成ユニットにより合成された前記低周波信号に基づいて、高周波エンベロープを予測するように構成された第1高周波エンベロープ予測ユニットと、
前記高周波励起予測ユニットにより選択された前記高周波励起信号と、前記第1高周波エンベロープ予測ユニットにより予測された前記高周波エンベロープとを使用して、高周波信号を合成するように構成された第2高周波信号合成ユニットと、
広帯域信号を得るために、前記第2低周波信号合成ユニットにより合成された前記低周波信号を、前記第2高周波信号合成ユニットにより合成された前記高周波信号と結合するように構成された第2広帯域信号合成ユニットと
をさらに備える、請求項12に記載の装置。
【請求項１５】
もし前記第1取得ユニットが、前記低周波信号を得るために、前記受信された低周波ビットストリームに基づいて復号化を実行し、かつ前記低周波信号に基づいて、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータの前記セットを計算するように特に構成される場合、前記高周波励起予測ユニットは、低周波励起信号を得るために、LPC分析フィルタを使用して前記低周波信号を処理し、かつ前記低周波励起信号から、前記開始周波数ビンに基づいて前記高周波励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択するように特に構成される、請求項11に記載の装置。
【請求項１６】
前記装置は、
前記第1取得ユニットにより得られた前記計算されたスペクトル周波数パラメータを、低周波線形予測LPC係数に変換するように構成された第3変換ユニットと、
前記第3変換ユニットによる変換によって得られた前記低周波LPC係数に基づいて、高周波または広帯域LPC係数を予測するように構成された第2LPC係数予測ユニットと、
前記高周波励起予測ユニットにより選択された前記高周波励起信号と、前記第2LPC係数予測ユニットにより予測された前記高周波または広帯域LPC係数とを使用して、高周波信号を合成するように構成された第3高周波信号合成ユニットと、
広帯域信号を得るために、前記第1取得ユニットによる復号化によって得られた前記低周波信号を、前記第3高周波信号合成ユニットにより合成された前記高周波信号と結合するように構成された第3広帯域信号合成ユニットと
をさらに備える、請求項15に記載の装置。
【請求項１７】
前記装置は、
前記第1取得ユニットによる復号化によって得られた前記低周波信号に基づいて、高周波エンベロープを予測するように構成された第3高周波エンベロープ予測ユニットと、
前記高周波励起予測ユニットにより選択された前記高周波励起信号と、前記第3高周波エンベロープ予測ユニットにより予測された前記高周波エンベロープとを使用して、高周波信号を合成するように構成された第4高周波信号合成ユニットと、
広帯域信号を得るために、前記第1取得ユニットによる復号化によって得られた前記低周波信号を、前記第4高周波信号合成ユニットにより合成された前記高周波信号と結合するように構成された第4広帯域信号合成ユニットと
をさらに備える、請求項15に記載の装置。
【請求項１８】
同一位置間隔を有する前記すべての2つのスペクトル周波数パラメータは、すべての2つの隣接スペクトル周波数パラメータ、または、スペクトル周波数パラメータの同一数量により離間されたすべての2つのスペクトル周波数パラメータを含む、請求項11〜17のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、2013年9月26日に中国特許庁に出願した、発明の名称を「METHOD AND APPARATUS FOR PREDICTING HIGH-FREQUENCY EXCITATION SIGNAL」とする中国特許出願第201310444734.4号の優先権を主張するものであり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、通信技術の分野に関し、かつ特に、高周波励起信号を予測するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
音声サービスの品質上の要求は、現代の通信においてますます高くなり、第3世代パートナーシッププロジェクト(The 3rd Generation Partnership Project, 3GPP)は、適応マルチレート広帯域(Adaptive Multi-Rate Wideband, AMR-WB)音声コーデックを提案している。AMR-WB音声コーデックは、例えば高い音声再構成品質、低平均符号化レート、および良好な自己適応のような利点を有しており、かつ通信史において同時に無線および有線サービスで使用できるはじめての音声符号化システムである。実際の適用においては、AMR-WB音声コーデックのデコーダ側で、エンコーダによって送信された低周波ビットストリームを受信した後に、デコーダは低周波線形予測(Linear Predictive Coding, LPC)係数を得るために低周波ビットストリームを復号化し、かつ低周波LPC係数を使用することによって高周波または広帯域LPC係数を予測してもよい。さらに、デコーダは、高周波励起信号としてランダムノイズを使用し、かつ高周波または広帯域LPC係数および高周波励起信号を使用することによって高周波信号を合成してもよい。
【０００４】
しかしながら、実際では、高周波信号は、高周波励起信号として使用されるランダムノイズと、高周波または広帯域LPC係数とを使用することによって合成されてもよいが、ランダムノイズは元の高周波励起信号とはしばしば大きく異なることから、高周波励起信号の性能は比較的不十分であり、最終的には合成される高周波信号の性能に影響を与えることが発見されている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態は、高周波励起信号をより確実に予測することができる高周波励起信号を予測するための方法および装置を開示し、それによって高周波励起信号の性能を改善する。
【０００６】
本発明の実施形態の第1態様は、高周波励起信号を予測するための方法を開示しており、
受信された低周波ビットストリームに基づいて、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを取得するステップであって、スペクトル周波数パラメータは、低周波線スペクトル周波数(Line Spectrum Frequency, LSF)パラメータまたは低周波イミタンススペクトル周波数(Immittance Spectral Frequencies, ISF)パラメータを含む、ステップと、
スペクトル周波数パラメータのセットに対して、スペクトル周波数パラメータの一部またはすべてにおいて同一位置間隔を有するすべての2つのスペクトル周波数パラメータ間のスペクトル周波数パラメータ差を計算するステップと、
計算されたスペクトル周波数パラメータ差から、最小スペクトル周波数パラメータ差を取得するステップと、
最小スペクトル周波数パラメータ差に対応する周波数ビンに基づいて、低周波から高周波励起信号を予測するための開始周波数ビンを決定するステップと、
開始周波数ビンに基づいて、低周波から高周波励起信号を予測するステップと
含む。
【０００７】
本発明の実施形態の第1態様の第1の可能な実施方式において、受信された低周波ビットストリームに基づいて、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを取得するステップは、
周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを得るために、受信された低周波ビットストリームに基づいて復号化を実行するステップ、または
低周波信号を得るために、受信された低周波ビットストリームに基づいて復号化を実行するステップ、および、低周波信号に基づいて、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを計算するステップ
を含む。
【０００８】
本発明の実施形態の第1態様の第1の可能な実施方式を参照して、本発明の実施形態の第1態様の第2の可能な実施方式において、もし周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットが、受信された低周波ビットストリームに基づく復号化によって得られる場合、方法は、
低周波励起信号を得るために、受信された低周波ビットストリームに基づいて復号化を実行するステップをさらに含み、かつ
開始周波数ビンに基づいて、低周波から高周波励起信号を予測するステップは、
低周波励起信号から、開始周波数ビンに基づいて高周波励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択するステップを含む。
【０００９】
本発明の実施形態の第1態様の第2の可能な実施方式を参照して、本発明の実施形態の第1態様の第3の可能な実施方式において、方法は、
復号化によって得られたスペクトル周波数パラメータを、低周波LPC係数に変換するステップと、
低周波LPC係数および低周波励起信号を使用して低周波信号を合成するステップと、
低周波LPC係数に基づいて、高周波または広帯域LPC係数を予測するステップと、
高周波励起信号および高周波または広帯域LPC係数を使用して高周波信号を合成するステップと、
広帯域信号を得るために、低周波信号を高周波信号と結合するステップと
をさらに含む。
【００１０】
本発明の実施形態の第1態様の第2の可能な実施方式を参照して、本発明の実施形態の第1態様の第4の可能な実施方式において、方法は、
復号化によって得られたスペクトル周波数パラメータを、低周波LPC係数に変換するステップと、
低周波LPC係数および低周波励起信号を使用して低周波信号を合成するステップと、
低周波信号に基づいて、高周波エンベロープを予測するステップと、
高周波励起信号および高周波エンベロープを使用して高周波信号を合成するステップと、
広帯域信号を得るために、低周波信号を高周波信号と結合するステップと
をさらに含む。
【００１１】
本発明の実施形態の第1態様の第1の可能な実施方式を参照して、本発明の実施形態の第1態様の第5の可能な実施方式において、もし低周波信号が、受信された低周波ビットストリームに基づく復号化によって得られ、かつ周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットが低周波信号に基づいて計算される場合、開始周波数ビンに基づいて、低周波から高周波励起信号を予測するステップは、
低周波励起信号を得るために、LPC分析フィルタを使用して低周波信号を処理するステップと、
低周波励起信号から、開始周波数ビンに基づいて高周波励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択するステップと
を含む。
【００１２】
本発明の実施形態の第1態様の第5の可能な実施方式を参照して、本発明の実施形態の第1態様の第6の可能な実施方式において、方法は、
計算されたスペクトル周波数パラメータを、低周波LPC係数に変換するステップと、
低周波LPC係数に基づいて、高周波または広帯域LPC係数を予測するステップと、
高周波励起信号および高周波または広帯域LPC係数を使用して高周波信号を合成するステップと、
広帯域信号を得るために、低周波信号を高周波信号と結合するステップと
をさらに含む。
【００１３】
本発明の実施形態の第1態様の第5の可能な実施方式を参照して、本発明の実施形態の第1態様の第7の可能な実施方式において、方法は、
低周波信号に基づいて、高周波エンベロープを予測するステップと、
高周波励起信号および高周波エンベロープを使用して高周波信号を合成するステップと、
広帯域信号を得るために、低周波信号を高周波信号と結合するステップと
をさらに含む。
【００１４】
本発明の実施形態の第1態様または本発明の実施形態の第1態様の第1から第7の可能な実施方式のいずれ1つを参照して、本発明の実施形態の第1態様の第8の可能な実施方式において、同一位置間隔を有するすべての2つのスペクトル周波数パラメータは、すべての2つの隣接スペクトル周波数パラメータ、または、スペクトル周波数パラメータの同一数量により離間されたすべての2つのスペクトル周波数パラメータを含む。
【００１５】
本発明の実施形態の第2態様は、高周波励起信号を予測するための装置を開示しており、装置は、
受信された低周波ビットストリームに基づいて、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを取得するように構成された第1取得ユニットであって、スペクトル周波数パラメータは、低周波線スペクトル周波数LSFパラメータまたは低周波イミタンススペクトル周波数ISFパラメータを含む、第1取得ユニットと、
第1取得ユニットによって取得されたスペクトル周波数パラメータのセットに対して、スペクトル周波数パラメータの一部またはすべてにおいて同一位置間隔を有するすべての2つのスペクトル周波数パラメータ間のスペクトル周波数パラメータ差を計算するように構成された計算ユニットと、
計算ユニットによって計算されたスペクトル周波数パラメータ差から、最小スペクトル周波数パラメータ差を取得するように構成された第2取得ユニットと、
第2取得ユニットによって取得された最小スペクトル周波数パラメータ差に対応する周波数ビンに基づいて、低周波から高周波励起信号を予測するための開始周波数ビンを決定するように構成された開始周波数ビン決定ユニットと、
開始周波数ビン決定ユニットによって決定された開始周波数ビンに基づいて、低周波から高周波励起信号を予測するように構成された高周波励起予測ユニットと
を備える。
【００１６】
本発明の実施形態の第2態様の第1の可能な実施方式において、第1取得ユニットは、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを得るために、受信された低周波ビットストリームに基づいて復号化を実行するように特に構成され、または、低周波信号を得るために、受信された低周波ビットストリームに基づいて復号化を実行し、かつ低周波信号に基づいて周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを計算するように特に構成される。
【００１７】
本発明の実施形態の第2態様の第1の可能な実施方式を参照して、本発明の実施形態の第2態様の第2の可能な実施方式において、もし第1取得ユニットが、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを得るために、受信された低周波ビットストリームに基づいて復号化を実行するように特に構成される場合、装置は、
低周波励起信号を得るために、受信された低周波ビットストリームに基づいて復号化を実行するように構成される復号化ユニットをさらに備え、かつ
高周波励起予測ユニットは、復号化ユニットによる復号化によって得られた低周波励起信号から、開始周波数ビン決定ユニットによって決定された開始周波数ビンに基づいて高周波励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択するように特に構成される。
【００１８】
本発明の実施形態の第2態様の第2の可能な実施方式を参照して、本発明の実施形態の第2態様の第3の可能な実施方式において、装置は、
第1取得ユニットによる復号化によって得られたスペクトル周波数パラメータを、低周波線形予測LPC係数に変換するように構成された第1変換ユニットと、
第1変換ユニットによる変換によって得られた低周波LPC係数と、復号化ユニットによる復号化によって得られた低周波励起信号とを低周波信号に合成するように構成された第1低周波信号合成ユニットと、
第1変換ユニットによる変換によって得られた低周波LPC係数に基づいて、高周波または広帯域LPC係数を予測するように構成された第1LPC係数予測ユニットと、
高周波励起予測ユニットにより選択された高周波励起信号と、第1LPC係数予測ユニットにより予測された高周波または広帯域LPC係数とを使用して、高周波信号を合成するように構成された第1高周波信号合成ユニットと、
広帯域信号を得るために、第1低周波信号合成ユニットにより合成された低周波信号を、第1高周波信号合成ユニットにより合成された高周波信号と結合するように構成された第1広帯域信号合成ユニット
をさらに備える。
【００１９】
本発明の実施形態の第2態様の第2の可能な実施方式を参照して、本発明の実施形態の第2態様の第4の可能な実施方式において、装置は、
第1取得ユニットによる復号化によって得られたスペクトル周波数パラメータを、低周波線形予測LPC係数に変換するように構成された第2変換ユニットと、
第2変換ユニットによる変換によって得られた低周波LPC係数と、復号化ユニットによる復号化によって得られた低周波励起信号とを、低周波信号に合成するように構成された第2低周波信号合成ユニットと、
第2低周波信号合成ユニットにより合成された低周波信号に基づいて、高周波エンベロープを予測するように構成された第1高周波エンベロープ予測ユニットと、
高周波励起予測ユニットにより選択された高周波励起信号と、第1高周波エンベロープ予測ユニットにより予測された高周波エンベロープとを使用して、高周波信号を合成するように構成された第2高周波信号合成ユニットと、
広帯域信号を得るために、第2低周波信号合成ユニットにより合成された低周波信号を、第2高周波信号合成ユニットにより合成された高周波信号と結合するように構成された第2広帯域信号合成ユニットと
をさらに備える。
【００２０】
本発明の実施形態の第2態様の第1の可能な実施方式を参照して、本発明の実施形態の第2態様の第5の可能な実施方式において、もし第1取得ユニットが、低周波信号を得るために、受信された低周波ビットストリームに基づいて復号化を実行し、かつ、低周波信号に基づいて、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを計算するように特に構成される場合、高周波励起予測ユニットは、低周波励起信号を得るために、LPC分析フィルタを使用して低周波信号を処理し、かつ低周波励起信号から、開始周波数ビン決定ユニットによって決定された開始周波数ビンに基づいて高周波励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択するように特に構成される。
【００２１】
本発明の実施形態の第2態様の第5の可能な実施方式を参照して、本発明の実施形態の第2態様の第6の可能な実施方式において、装置は、
第1取得ユニットにより得られた計算されたスペクトル周波数パラメータを、低周波線形予測LPC係数に変換するように構成された第3変換ユニットと、
第3変換ユニットによる変換によって得られた低周波LPC係数に基づいて、高周波または広帯域LPC係数を予測するように構成された第2LPC係数予測ユニットと、
高周波励起予測ユニットにより選択された高周波励起信号と、第2LPC係数予測ユニットにより予測された高周波または広帯域LPC係数とを使用して、高周波信号を合成するように構成された第3高周波信号合成ユニットと、
広帯域信号を得るために、第1取得ユニットによる復号化によって得られた低周波信号を、第3高周波信号合成ユニットにより合成された高周波信号と結合するように構成された第3広帯域信号合成ユニットと
をさらに備える。
【００２２】
本発明の実施形態の第2態様の第5の可能な実施方式を参照して、本発明の実施形態の第2態様の第7の可能な実施方式において、装置は、
第1取得ユニットによる復号化によって得られた低周波信号に基づいて、高周波エンベロープを予測するように構成された第3高周波エンベロープ予測ユニットと、
高周波励起予測ユニットにより選択された高周波励起信号と、第3高周波エンベロープ予測ユニットにより予測された高周波エンベロープとを使用して、高周波信号を合成するように構成された第4高周波信号合成ユニットと、
広帯域信号を得るために、第1取得ユニットによる復号化によって得られた低周波信号を、第4高周波信号合成ユニットにより合成された高周波信号と結合するように構成された第4広帯域信号合成ユニットと
をさらに備える。
【００２３】
本発明の実施形態の第2態様または本発明の実施形態の第2態様の第1から第7の可能な実施方式のいずれか1つを参照して、本発明の実施形態の第2態様の第8の可能な実施方式において、同一位置間隔を有するすべての2つのスペクトル周波数パラメータは、すべての2つの隣接スペクトル周波数パラメータ、または、スペクトル周波数パラメータの同一数量により離間されたすべての2つのスペクトル周波数パラメータを含む。
【００２４】
本発明の実施形態において、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットが、受信された低周波ビットストリームに基づいて取得された後、スペクトル周波数パラメータのこのセットにおいて同一位置間隔を有する任意の2つのスペクトル周波数パラメータ間のスペクトル周波数パラメータ差が計算されてもよく、かつさらに、最小スペクトル周波数パラメータ差が、計算されたスペクトル周波数パラメータ差から取得され、スペクトル周波数パラメータは、低周波線スペクトル周波数LSFパラメータまたは低周波イミタンススペクトル周波数ISFパラメータを含み、かつ従って、最小スペクトル周波数パラメータ差は、最小LSFパラメータ差または最小ISFパラメータ差である。信号エネルギーと、LSFパラメータ差またはISFパラメータ差に対応する周波数ビンとの間のマッピング関係に基づいて、より小さいLSFパラメータ差またはISFパラメータ差がより大きい信号エネルギーを示すことが学習されてもよく、かつ従って、低周波から高周波励起信号を予測するための開始周波数ビンは、最小スペクトル周波数パラメータ差に対応する周波数ビン(すなわち、最小LSFパラメータ差または最小ISFパラメータ差)に基づいて決定され、かつ高周波励起信号は、開始周波数ビンに基づいて低周波から予測され、それは比較的良好な符号化品質を有する高周波励起信号の予測を実施することができ、その結果、高周波励起信号はより確実に予測されることができ、それによって、高周波励起信号の性能を効果的に改善する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
本発明の実施形態における技術的解決策をより明確に説明するために、以下に、実施形態を説明するために必要な添付図面を簡潔に紹介する。当然ながら、以下の説明における添付図面は、本発明の実施形態の単なる一部を示しているに過ぎず、かつ当業者は、創造的努力なしに、これらの添付図面から他の図面をさらに導き出すことができる。
【００２６】
【図１】本発明の実施形態によって開示される高周波励起信号を予測するための方法の概略的なフローチャートである。
【図２】本発明の実施形態によって開示される高周波励起信号を予測するプロセスの概略図である。
【図３】本発明の実施形態によって開示される高周波励起信号を予測する別のプロセスの概略図である。
【図４】本発明の実施形態によって開示される高周波励起信号を予測する別のプロセスの概略図である。
【図５】本発明の実施形態によって開示される高周波励起信号を予測する別のプロセスの概略図である。
【図６】本発明の実施形態によって開示される高周波励起信号を予測するための装置の概略構造図である。
【図７】本発明の実施形態によって開示される高周波励起信号を予測するための別の装置の概略構造図である。
【図８】本発明の実施形態によって開示される高周波励起信号を予測するための別の装置の概略構造図である。
【図９】本発明の実施形態によって開示される高周波励起信号を予測するための別の装置の概略構造図である。
【図１０】本発明の実施形態によって開示される高周波励起信号を予測するための別の装置の概略構造図である。
【図１１】本発明の実施形態によって開示されるデコーダの概略構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の実施形態の添付図面を参照して、本発明の実施形態における技術的解決策を以下に明確かつ十分に説明する。当然ながら、説明される実施形態は、本発明の実施形態のすべてではなく単なる一部に過ぎない。創造的努力なしに本発明の実施形態に基づいて当業者によって得られる他のすべての実施形態は、本発明の保護範囲内であるものとする。
【００２８】
本発明の実施形態は、高周波励起信号をより確実に予測することができる高周波励起信号を予測するための方法および装置を開示しており、それによって、高周波励起信号の性能を改善する。詳細な説明は別途以下になされる。
【００２９】
図1を参照すると、図1は、本発明の実施形態によって開示される高周波励起信号を予測するための方法の概略的なフローチャートである。図1に示されるように、高周波励起信号を予測するための方法は、以下のステップを含んでもよい。
【００３０】
101:受信された低周波ビットストリームに基づいて、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを取得し、スペクトル周波数パラメータは、低周波LSFパラメータまたは低周波ISFパラメータを含む。
【００３１】
本発明のこの実施形態において、スペクトル周波数パラメータは、低周波LSFパラメータまたは低周波ISFパラメータを含み、低周波LSFパラメータまたは低周波ISFパラメータのそれぞれは周波数にさらに対応し、かつ低周波ビットストリームでは、低周波LSFパラメータまたは低周波ISFパラメータに対応する周波数は、通常昇順に配列されるので、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットは、スペクトル周波数パラメータに対応する周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットである。
【００３２】
本発明のこの実施形態において、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットは、受信された低周波ビットストリームに基づいてデコーダによって取得されてもよい。デコーダは、AMR-WB音声コーデックにおけるデコーダであってもよく、または音声デコーダ、低周波ビットストリームデコーダ、若しくは別のタイプのそのようなものであってもよく、本発明のこの実施形態においては限定されない。本発明のこの実施形態におけるデコーダは、少なくとも1つのプロセッサを備えてもよく、かつデコーダは、少なくとも1つのプロセッサの制御の下で動いてもよい。
【００３３】
実施形態において、デコーダがエンコーダによって送信された低周波ビットストリームを受信した後、デコーダははじめに、線スペクトル対(Linear Spectral Pairs, LSP)パラメータを得るために、エンコーダによって送信された低周波ビットストリームを直接復号化し、かつ次いで、LSPパラメータを低周波LSFパラメータに変換してもよく、または、デコーダははじめに、イミタンススペクトル対(Immittance Spectral Pairs, ISP)パラメータを得るために、エンコーダによって送信された低周波ビットストリームを直接復号化し、かつ次いで、ISPパラメータを、低周波ISFパラメータに変換してもよい。
【００３４】
デコーダがLSPパラメータを低周波LSFパラメータに変換し、かつデコーダがISPパラメータを低周波ISFパラメータに変換する具体的な変換プロセスは、当業者にとって周知であり、かつ本発明のこの実施形態において、ここで詳細には説明されない。
【００３５】
本発明のこの実施形態において、スペクトル周波数パラメータはまた、例えばLSPパラメータまたはLSFパラメータのようなLPC係数の任意の周波数領域表示パラメータであってもよく、本発明のこの実施形態においては限定されない。
【００３６】
別の実施形態において、エンコーダによって送信された低周波ビットストリームを受信した後、デコーダは、低周波信号を得るために、受信された低周波ビットストリームに基づいて復号化を実行し、かつ低周波信号に基づいて周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを計算してもよい。
【００３７】
具体的には、デコーダは、低周波信号に基づいて、LPC係数を計算し、かつ次いで、LPC係数をLSFパラメータまたはISFパラメータに変換してもよく、LPC係数がLSFパラメータまたはISFパラメータに変換される具体的な計算プロセスは、当業者にとって周知でもあり、かつ本発明のこの実施形態において、ここで詳細には説明されもしない。
【００３８】
102:取得されたスペクトル周波数パラメータのセットに対して、スペクトル周波数パラメータの一部またはすべてにおいて同一位置間隔を有するすべての2つのスペクトル周波数パラメータ間のスペクトル周波数パラメータ差を計算する。
【００３９】
本発明のこの実施形態において、デコーダは、取得されたスペクトル周波数パラメータのセットから、一部のスペクトル周波数パラメータを選択し、かつ選択されたスペクトル周波数パラメータにおいて同一位置間隔を有するすべての2つのスペクトル周波数パラメータ間のスペクトル周波数パラメータ差を計算してもよい。当然ながら、本発明のこの実施形態において、デコーダは、取得されたスペクトル周波数パラメータのセットからすべてのスペクトル周波数パラメータを選択し、かつすべての選択されたスペクトル周波数パラメータにおいて同一位置間隔を有するすべての2つのスペクトル周波数パラメータ間のスペクトル周波数パラメータ差を計算してもよい。すなわち、スペクトル周波数パラメータの一部またはすべてのいずれも、取得されたスペクトル周波数パラメータのセットにおけるスペクトル周波数パラメータである。
【００４０】
本発明のこの実施形態において、デコーダが周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセット(すなわち、低周波LSFパラメータまたは低周波ISFパラメータ)を取得した後、デコーダは、この取得されたスペクトル周波数パラメータのセットに対して、周波数パラメータのこのセット(の一部またはすべて)において、同一位置間隔を有するすべての2つのスペクトル周波数パラメータ間のスペクトル周波数パラメータ差を計算してもよい。
【００４１】
実施形態において、同一位置間隔を有するすべての2つのスペクトル周波数パラメータは、その位置が隣接するすべての2つのスペクトル周波数パラメータを含み、例えば、周波数の昇順に配列された低周波LSFパラメータのセットにおいて位置が隣接する(すなわち、位置間隔が0のLSFパラメータ)すべての2つの低周波LSFパラメータであってもよく、または、周波数の昇順に配列された低周波ISFパラメータのセットにおいて位置が隣接する(すなわち、位置間隔が0のISFパラメータ)すべての2つの低周波ISFパラメータであってもよい。
【００４２】
別の実施形態において、同一位置間隔を有するすべての2つのスペクトル周波数パラメータは、位置がスペクトル周波数パラメータの同一数量(例えば1つまたは2つのような)により離間されたすべての2つのスペクトル周波数パラメータを含み、例えば、周波数の昇順に配列された低周波LSFパラメータのセットにおけるLSF[1]およびLSF[3]、LSF[2]およびLSF[4]、またはLSF[3]およびLSF[5]等であってもよく、LSF[1]およびLSF[3]、LSF[2]およびLSF[4]、並びにLSF[3]およびLSF[5]の位置間隔は、すべて1つのLSFパラメータ、すなわち、LSF[2]、LSF[3]、およびLSF[4]である。
【００４３】
103:計算されたスペクトル周波数パラメータ差から、最小スペクトル周波数パラメータ差を取得する。
【００４４】
本発明のこの実施形態において、スペクトル周波数パラメータ差を計算した後、デコーダは、計算されたスペクトル周波数パラメータ差から、最小スペクトル周波数パラメータ差を取得してもよい。
【００４５】
104:最小スペクトル周波数パラメータ差に対応する周波数ビンに基づいて、低周波から高周波励起信号を予測するための開始周波数ビンを決定する。
【００４６】
本発明のこの実施形態において、最小スペクトル周波数パラメータ差は2つの周波数ビンに対応するので、デコーダは、2つの周波数ビンに基づいて低周波から高周波励起信号を予測するための開始周波数ビンを決定してもよい。例えば、デコーダは、低周波から高周波励起信号を予測するための開始周波数ビンとして、2つの周波数ビンの中で小さい方の周波数ビンを使用してもよく、または、デコーダは、低周波から高周波励起信号を予測するための開始周波数ビンとして、2つの周波数ビンの中で大きい方の周波数ビンを使用してもよく、または、デコーダは、低周波から高周波励起信号を予測するための開始周波数ビンとして、2つの周波数ビン間に位置する周波数ビンを使用してもよく、すなわち、選択された開始周波数ビンは、2つの周波数ビンの中で小さい方の周波数ビンよりも大きくまたはこれに等しく、かつ、2つの周波数ビンの中で大きい方の周波数ビンよりも小さくまたはこれに等しく、かつ開始周波数ビンの具体的な選択は、本発明のこの実施形態においては限定されない。
【００４７】
例えば、もしLSF[2]およびLSF[4]間の差が最小LSF差である場合、デコーダは、低周波から高周波励起信号を予測するための開始周波数ビンとして、LSF[2]に対応する最小周波数ビンを使用してもよく、または、デコーダは、低周波から高周波励起信号を予測するための開始周波数ビンとして、LSF[4]に対応する最大周波数ビンを使用してもよく、または、デコーダは、低周波から高周波励起信号を予測するための開始周波数ビンとして、LSF[2]に対応する最小周波数ビンと、LSF[4]に対応する最大周波数ビンとの間の周波数ビン範囲内の周波数ビンを使用してもよく、本発明のこの実施形態においては限定されない。
【００４８】
105:開始周波数ビンに基づいて、低周波から高周波励起信号を予測する。
【００４９】
本発明のこの実施形態において、低周波から高周波励起信号を予測するための開始周波数ビンを決定した後、デコーダは、低周波から高周波励起信号を予測してもよい。例えば、デコーダは、低周波ビットストリームに対応する低周波励起信号から、開始周波数ビンに基づいて高周波励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択する。
【００５０】
図1に説明される方法においては、受信された低周波ビットストリームに基づいて、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを取得した後、デコーダは、スペクトル周波数パラメータのこのセットにおいて、同一位置間隔を有するすべての2つのスペクトル周波数パラメータ間のスペクトル周波数パラメータ差を計算してもよく、かつ計算されたスペクトル周波数パラメータ差から最小スペクトル周波数パラメータ差をさらに取得し、スペクトル周波数パラメータは、低周波線スペクトル周波数LSFパラメータまたは低周波イミタンススペクトル周波数ISFパラメータを含み、かつ従って、最小スペクトル周波数パラメータ差は、最小LSFパラメータ差または最小ISFパラメータ差である。信号エネルギーと、LSFパラメータ差またはISFパラメータ差に対応する周波数ビンとの間のマッピング関係に基づいて、より小さいLSFパラメータ差またはISFパラメータ差がより大きい信号エネルギーを示すことが学習されてもよく、かつ従って、デコーダは、最小スペクトル周波数パラメータ差(すなわち、最小LSFパラメータ差または最小ISFパラメータ差)に対応する周波数ビンに基づいて、低周波から高周波励起信号を予測するための開始周波数ビンを決定し、かつ高周波励起信号の開始周波数ビンに基づいて低周波から高周波励起信号を予測し、それは良好な符号化品質を有する高周波励起信号の予測を実施することができ、その結果、高周波励起信号がより確実に予測されることができ、それによって、高周波励起信号の性能を効果的に改善する。
【００５１】
図2を参照すると、図2は、本発明の実施形態によって開示される高周波励起信号を予測するプロセスの概略図である。図2に示されるように、高周波励起信号を予測するプロセスは、以下である。
【００５２】
1.デコーダは、周波数の順に配列された低周波LSFパラメータのセットを得るために、受信された低周波ビットストリームに基づいて復号化を実行する。
【００５３】
2.デコーダは、取得された低周波LSFパラメータのセットに対して、低周波LSFパラメータのこのセット(の一部またはすべて)において、隣接する位置を有するすべての2つの低周波LSFパラメータ間の差LSF_DIFFを計算し、かつ、LSF_DIFF[i]=LSF[i+1]-LSF[i]であるものとし、ここでi≦Mであり、iはi番目のLSFを示し、かつMは低周波LSFパラメータの数量を示す。
【００５４】
3.デコーダは、計算された差LSF_DIFFから最小MIN_LSF_DIFFを取得する。
【００５５】
任意選択の実施方式として、デコーダは、低周波ビットストリームのレートに基づいて最小MIN_LSF_DIFFを検索する範囲、すなわちLSF_DIFFに対応する最も高い周波数の位置を決定してもよく、ここでより高いレートはより広い検索範囲を示し、かつより低いレートはより狭い検索範囲を示す。例えば、AMR-WBにおいて、レートが8.85kbpsよりも小さいまたはこれに等しいとき、iの最大値はM-8であり、または、レートが12.65kbpsよりも小さいまたはこれに等しいとき、iの最大値はM-6であり、または、レートが15.85kbpsよりも小さいまたはこれに等しいとき、iの最大値はM-4である。
【００５６】
任意選択の実施方式として、最小MIN_LSF_DIFFが検索されるとき、補正係数αはまず、LSF_DIFFを補正するために使用されてもよく、αは周波数の増加に伴って減少し、すなわち、
α*LSF_DIFF[i]≦MIN_LSF_DIFFであり、ここでi≦M、かつ0<α<1である。
【００５７】
4.デコーダは、最小MIN_LSF_DIFFに対応する周波数ビンに基づいて、低周波から高周波励起信号を予測するための開始周波数ビンを決定する。
【００５８】
5.デコーダは、低周波励起信号を得るために、受信された低周波ビットストリームに基づいて復号化を実行する。
【００５９】
6.デコーダは、低周波励起信号から、開始周波数ビンに基づいて高周波励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択する。
【００６０】
またさらに、図2に示された高周波励起信号を予測するプロセスは、さらに以下を含んでもよい。
【００６１】
7.デコーダは、復号化によって得られた低周波LSFパラメータを、低周波LPC係数に変換する。
【００６２】
8.デコーダは、低周波LPC係数および低周波励起信号を使用して、低周波信号を合成する。
【００６３】
9.デコーダは、低周波LPC係数に基づいて、高周波または広帯域LPC係数を予測する。
【００６４】
10.デコーダは、高周波励起信号および高周波または広帯域LPC係数を使用して高周波信号を合成する。
【００６５】
11.デコーダは、広帯域信号を得るために、低周波信号を高周波信号と結合する。
【００６６】
任意選択の実施方式として、低周波ビットストリームレートのレートが所定の閾値よりも大きいとき、復号化によって得られた低周波励起信号の中で、周波数帯域が高周波信号のものに隣接する信号が高周波励起信号として固定的に選択されてもよく、例えば、AMR-WBにおいて、レートが23.05kbpsよりも大きいまたはこれに等しいとき、4から6kHzの周波数帯域の信号が6から8kHzの高周波励起信号として固定的に選択されてもよい。
【００６７】
任意選択の実施方式として、図2に説明される方法において、LSFパラメータはまた、ISFパラメータによって置き換えられてもよく、本発明の実施形態に影響を与えない。
【００６８】
図2に説明されるプロセスにおいて、デコーダは、高周波励起信号の開始周波数ビンに基づいて低周波励起信号から高周波励起信号を予測し、それは良好な符号化品質を有する高周波励起信号の予測を実施することができ、その結果、高周波励起信号はより確実に予測されることができ、それによって、高周波励起信号の性能を効果的に改善する。さらに、デコーダが低周波信号を高周波信号と結合した後、広帯域信号の性能は、さらに改善されることができる。
【００６９】
図3を参照すると、図3は、本発明の実施形態によって開示される高周波励起信号を予測する別のプロセスの概略図である。図3に示されるように、高周波励起信号を予測するプロセスは以下である。
【００７０】
1.デコーダは、周波数の順に配列された低周波LSFパラメータのセットを得るために、受信された低周波ビットストリームに基づいて復号化を実行する。
【００７１】
2.デコーダは、取得された低周波LSFパラメータのセットに対して、低周波LSFパラメータのこのセット(の一部またはすべて)において、2つの低周波LSFパラメータの位置間隔を有するすべての2つの低周波LSFパラメータ間の差LSF_DIFFを計算し、かつ、LSF_DIFF[i]=LSF[i+2]-LSF[i]であるものとし、ここでi≦Mであり、iはi番目のLSFを示し、かつMは低周波LSFパラメータの数量を示す。
【００７２】
3.デコーダは、計算された差LSF_DIFFから最小MIN_LSF_DIFFを取得する。
【００７３】
任意選択の実施方式として、デコーダは、低周波ビットストリームのレートに基づいて最小MIN_LSF_DIFFを検索する範囲、すなわちLSF_DIFFに対応する最も高い周波数の位置を決定してもよく、ここでより高いレートはより広い検索範囲を示し、かつより低いレートはより狭い検索範囲を示す。例えば、AMR-WBにおいて、レートが8.85kbpsよりも小さいまたはこれに等しいとき、iの最大値はM-8であり、または、レートが12.65kbpsよりも小さいまたはこれに等しいとき、iの最大値はM-6であり、または、レートが15.85kbpsよりも小さいまたはこれに等しいとき、iの最大値はM-4である。
【００７４】
任意選択の実施方式として、最小MIN_LSF_DIFFが検索されるとき、補正係数αはMIN_LSF_DIFFを補正ために使用されてもよく、αは周波数の増加に伴って減少し、すなわち、
LSF_DIFF[i]≦α*MIN_LSF_DIFFであり、ここでi≦M、かつα>1である。
【００７５】
4.デコーダは、最小MIN_LSF_DIFFに対応する周波数ビンに基づいて、低周波から高周波励起信号を予測するための開始周波数ビンを決定する。
【００７６】
5.デコーダは、低周波励起信号を得るために、受信された低周波ビットストリームに基づいて復号化を実行する。
【００７７】
6.デコーダは、低周波励起信号から、開始周波数ビンに基づいて高周波励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択する。
【００７８】
またさらに、図3に示される高周波励起信号を予測するプロセスは、さらに以下を含んでもよい。
【００７９】
7.デコーダは、復号化によって得られた低周波LSFパラメータを、低周波LPC係数に変換する。
【００８０】
8.デコーダは、低周波LPC係数および低周波励起信号を使用して、低周波信号を合成する。
【００８１】
9.デコーダは、合成された低周波信号に基づいて、高周波エンベロープを予測する。
【００８２】
10.デコーダは、高周波励起信号および高周波エンベロープを使用して高周波信号を合成する。
【００８３】
11.デコーダは、広帯域信号を得るために、低周波信号を高周波信号と結合する。
【００８４】
任意選択の実施方式として、低周波ビットストリームレートのレートが所定の閾値よりも大きいとき、復号化によって得られた低周波励起信号の中で、周波数帯域が高周波信号のものに隣接する信号が高周波励起信号として固定的に選択されてもよく、例えば、AMR-WBにおいて、レートが23.05kbpsよりも大きいまたはこれに等しいとき、4から6kHzの周波数帯域の信号が6から8kHzの高周波励起信号として固定的に選択されてもよい。
【００８５】
任意選択の実施方式として、図3に説明される方法において、LSFパラメータはまた、ISFパラメータによって置き換えられてもよく、本発明の実施形態に影響を与えない。
【００８６】
図3に説明されるプロセスにおいて、デコーダは、高周波励起信号の開始周波数ビンに基づいて低周波励起信号から高周波励起信号を予測し、それは良好な符号化品質を有する高周波励起信号の予測を実施することができ、その結果、高周波励起信号はより確実に予測されることができ、それによって、高周波励起信号の性能を効果的に改善する。さらに、デコーダが低周波信号を高周波信号と結合した後、広帯域信号の性能はさらに改善されることができる。
【００８７】
図4を参照すると、図4は、本発明の実施形態によって開示される高周波励起信号を予測する別のプロセスの概略図である。図4に示されるように、高周波励起信号を予測するプロセスは以下である。
【００８８】
1.デコーダは、低周波信号を得るために、受信された低周波ビットストリームに基づいて復号化を実行する。
【００８９】
2.デコーダは、低周波信号に基づいて、周波数の順に配列された低周波LSFパラメータのセットを計算する。
【００９０】
3.デコーダは、計算された低周波LSFパラメータ計算のセットに対して、低周波LSFパラメータのこのセット(の一部またはすべて)において、隣接する位置を有するすべての2つの低周波LSFパラメータ間の差LSF_DIFFを計算し、かつ、LSF_DIFF[i]=LSF[i+1]-LSF[i]であるものとし、ここでi≦Mであり、iはi番目のLSFを示し、かつMは低周波LSFパラメータの数量を示す。
【００９１】
4.デコーダは、計算された差LSF_DIFFから最小MIN_LSF_DIFFを取得する。
【００９２】
任意選択の実施方式として、デコーダは、低周波ビットストリームのレートに基づいて最小MIN_LSF_DIFFを検索する範囲、すなわちLSF_DIFFに対応する最も高い周波数の位置を決定してもよく、ここでより高いレートはより広い検索範囲を示し、かつより低いレートはより狭い検索範囲を示す。例えば、AMR-WBにおいて、レートが8.85kbpsよりも小さいまたはこれに等しいとき、iの最大値はM-8であり、または、レートが12.65kbpsよりも小さいまたはこれに等しいとき、iの最大値はM-6であり、または、レートが15.85kbpsよりも小さいまたはこれに等しいとき、iの最大値はM-4である。
【００９３】
任意選択の実施方式として、最小MIN_LSF_DIFFが検索されるとき、補正係数αはLSF_DIFFを補正するために使用されてもよく、αは周波数の増加に伴って減少し、すなわち、
α*LSF_DIFF[i]≦MIN_LSF_DIFFであり、ここでi≦M、かつ0<α<1である。
【００９４】
5.デコーダは、最小MIN_LSF_DIFFに対応する周波数ビンに基づいて、低周波から高周波励起信号を予測するための開始周波数ビンを決定する。
【００９５】
6.デコーダは、低周波励起信号を得るために、LPC分析フィルタを使用して低周波信号を処理する。
【００９６】
7.デコーダは、低周波励起信号から、開始周波数ビンに基づいて高周波励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択する。
【００９７】
またさらに、図4に示される高周波励起信号を予測するプロセスは、以下をさらに含んでもよい。
【００９８】
8.デコーダは、計算された低周波LSFパラメータを、低周波LPC係数に変換する。
【００９９】
9.デコーダは、低周波LPC係数に基づいて、高周波または広帯域LPC係数を予測する。
【０１００】
10.デコーダは、高周波励起信号および高周波または広帯域LPC係数を使用して高周波信号を合成する。
【０１０１】
11.デコーダは、広帯域信号を得るために、低周波信号を高周波信号と結合する。
【０１０２】
任意選択の実施方式として、低周波ビットストリームレートのレートが所定の閾値よりも大きいとき、復号化によって得られた低周波信号の中で、周波数帯域が高周波信号のものに隣接する信号が高周波励起信号として固定的に選択されてもよく、例えば、AMR-WBにおいて、レートが23.05kbpsよりも大きいまたはこれに等しいとき、4から6kHzの周波数帯域の信号が6から8kHzの高周波励起信号として固定的に選択されてもよい。
【０１０３】
任意選択の実施方式として、図4に説明される方法において、LSFパラメータはさらにISFパラメータによって置き換えられてもよく、本発明の実施形態に影響しない。
【０１０４】
図4に説明されるプロセスにおいて、デコーダは、高周波励起信号の開始周波数ビンに基づいて低周波信号から高周波励起信号を予測し、それは良好な符号化品質を有する高周波励起信号の予測を実施することができ、その結果、高周波励起信号はより確実に予測されることができ、それによって、高周波励起信号の性能を効果的に改善する。さらに、デコーダが低周波信号を高周波信号と結合した後、広帯域信号の性能はさらに改善されることができる。
【０１０５】
図5を参照すると、図5は、本発明の実施形態によって開示される高周波励起信号を予測する別のプロセスの概略図である。図5に示されるように、高周波励起信号を予測するプロセスは以下を含む。
【０１０６】
1.デコーダは、低周波信号を得るために、受信された低周波ビットストリームに基づいて復号化を実行する。
【０１０７】
2.デコーダは、低周波信号に基づいて、周波数の順に配列された低周波LSFパラメータのセットを計算する。
【０１０８】
3.デコーダは、計算された低周波LSFパラメータのセットに対して、低周波LSFパラメータのこのセット(の一部またはすべて)において、2つの低周波LSFパラメータの位置間隔を有するすべての2つの低周波LSFパラメータ間の差LSF_DIFFを計算し、かつ、LSF_DIFF[i]=LSF[i+2]-LSF[i]であるものとし、ここでi≦Mであり、iはi番目の差を示し、かつMは低周波LSFパラメータの数量を示す。
【０１０９】
4.デコーダは、計算された差LSF_DIFFから最小MIN_LSF_DIFFを取得する。
【０１１０】
任意選択の実施方式として、デコーダは、低周波ビットストリームのレートに基づいて最小MIN_LSF_DIFFを検索する範囲、すなわちLSF_DIFFに対応する最も高い周波数の位置を決定してもよく、ここでより高いレートはより広い検索範囲を示し、かつより低いレートはより狭い検索範囲を示す。例えば、AMR-WBにおいて、レートが8.85kbpsよりも小さいまたはこれに等しいとき、iの最大値はM-8であり、または、レートが12.65kbpsよりも小さいまたはこれに等しいとき、iの最大値はM-6であり、または、レートが15.85kbpsよりも小さいまたはこれに等しいとき、iの最大値はM-4である。
【０１１１】
任意選択の実施方式として、最小MIN_LSF_DIFFが検索されるとき、補正係数αはMIN_LSF_DIFFを補正するために使用されてもよく、αは周波数の増加に伴って減少し、すなわち、
LSF_DIFF[i]≦α*MIN_LSF_DIFFであり、ここでi≦M、かつα>1である。
【０１１２】
5:デコーダは、最小MIN_LSF_DIFFに対応する周波数ビンに基づいて、低周波から高周波励起信号を予測するための開始周波数ビンを決定する。
【０１１３】
6.デコーダは、低周波励起信号を得るために、LPC分析フィルタを使用して低周波信号を処理する。
【０１１４】
7.デコーダは、低周波励起信号から、開始周波数ビンに基づいて高周波励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択する。
【０１１５】
またさらに、図5に示される高周波励起信号を予測するプロセスは以下を含んでもよい。
【０１１６】
8.デコーダは、低周波信号に基づいて、高周波エンベロープを予測する。
【０１１７】
実施形態において、デコーダは、低周波LPC係数および低周波励起信号に基づいて、高周波エンベロープを予測してもよい。
【０１１８】
9.デコーダは、高周波励起信号および高周波エンベロープを使用して高周波信号を合成する。
【０１１９】
10.デコーダは、広帯域信号を得るために、低周波信号を高周波信号と結合する。
【０１２０】
任意選択の実施方式として、低周波ビットストリームレートのレートが所定の閾値よりも大きいとき、復号化によって得られた低周波信号の中で、周波数帯域が高周波信号のものに隣接する信号が高周波励起信号として固定的に選択されてもよく、例えば、AMR-WBにおいて、レートが23.05kbpsよりも大きいまたはこれに等しいとき、4から6kHzの周波数帯域の信号が6から8kHzの高周波励起信号として固定的に選択されてもよい。
【０１２１】
任意選択の実施方式として、図5に説明される方法において、LSFパラメータはさらにISFパラメータによって置き換えられてもよく、本発明の実施形態に影響を与えない。
【０１２２】
図5に説明されるプロセスにおいて、デコーダは、高周波励起信号の開始周波数ビンに基づいて低周波信号から高周波励起信号を予測し、それは良好な符号化品質を有する高周波励起信号の予測を実施することができ、その結果、高周波励起信号はより確実に予測されることができ、それによって、高周波励起信号の性能を効果的に改善する。さらに、デコーダが低周波信号を高周波信号と結合した後、広帯域信号の性能はさらに改善されることができる。
【０１２３】
図6を参照すると、図7は、本発明の実施形態によって開示される高周波励起信号を予測するための装置の概略構造図である。図6に示される高周波励起信号を予測するための装置は、物理的に独立したデバイスとして実施されてもよく、またはデコーダの新たに追加される部分として使用されてもよく、本発明のこの実施形態においては限定されない。図6に示されるように、高周波励起信号を予測するための装置は、
受信された低周波ビットストリームに基づいて、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを取得するように構成された第1取得ユニット601であって、スペクトル周波数パラメータは、低周波LSFパラメータまたは低周波ISFパラメータを含む、第1取得ユニット601と、
第1取得ユニット601によって取得されたスペクトル周波数パラメータのセットに対して、スペクトル周波数パラメータの一部またはすべてにおいて同一位置間隔を有するすべての2つのスペクトル周波数パラメータ間のスペクトル周波数パラメータ差を計算するように構成された計算ユニット602と、
計算ユニット602によって計算されたスペクトル周波数パラメータ差から最小スペクトル周波数パラメータ差を取得するように構成された第2取得ユニット603と、
第2取得ユニット603によって取得された最小スペクトル周波数パラメータ差に対応する周波数ビンに基づいて、低周波から高周波励起信号を予測するための開始周波数ビンを決定するように構成された開始周波数ビン決定ユニット604と、
開始周波数ビン決定ユニット604によって決定された開始周波数ビンに基づいて、低周波から高周波励起信号を予測するように構成された高周波励起予測ユニット605と
を備えてもよい。
【０１２４】
任意選択の実施方式として、第1取得ユニット601は、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを得るために、受信された低周波ビットストリームに基づいて復号化を実行するように特に構成されてもよく、または、低周波信号を得るために、受信された低周波ビットストリームに基づいて復号化を実行し、かつ低周波信号に基づいて周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを計算するように特に構成される。
【０１２５】
実施形態において、同一位置間隔を有するすべての2つのスペクトル周波数パラメータは、すべての2つの隣接スペクトル周波数パラメータ、または、スペクトル周波数パラメータの同一数量により離間されたすべての2つのスペクトル周波数パラメータを含む。
【０１２６】
図6に説明される高周波励起信号を予測するための装置は、高周波励起信号の開始周波数ビンに基づいて低周波励起信号から高周波励起信号を予測してもよく、それは良好な符号化品質を有する高周波励起信号の予測を実施することができ、その結果、高周波励起信号はより確実に予測されることができ、それによって高周波励起信号の性能を効果的に改善する。
【０１２７】
さらに、図7を参照すると、図7は、本発明の実施形態によって開示される高周波励起信号を予測するための別の装置の概略構造図である。図7に示された高周波励起信号を予測するための装置は、図6に示される高周波励起信号を予測するための装置を最適化することによって得られる。図7に示された高周波励起信号を予測するための装置において、もし第1取得ユニット601が、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを得るために、受信された低周波ビットストリームに基づいて復号化を実行するように特に構成される場合、図6に示される高周波励起信号を予測するための装置のすべてのユニットに加えて、図7に示された高周波励起信号を予測するための装置は、
低周波励起信号を得るために、受信された低周波ビットストリームを復号化するように構成された復号化ユニット606をさらに備えてもよく、かつ
それに対応して、高周波励起予測ユニット605は、復号化ユニット606による復号化によって得られた低周波励起信号から、開始周波数ビン決定ユニット604によって決定された開始周波数ビンに基づいて高周波励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択するように特に構成される。
【０１２８】
任意選択の実施方式として、図7に示された高周波励起信号を予測するための装置は、
第1取得ユニット601による復号化によって得られたスペクトル周波数パラメータを、低周波LPC係数に変換するように構成された第1変換ユニット607と、
第1変換ユニット607による変換によって得られた低周波LPC係数と、復号化ユニット606による復号化によって得られた低周波励起信号とを使用して、低周波信号を合成するように構成された第1低周波信号合成ユニット608と、
第1変換ユニット607による変換によって得られた低周波LPC係数に基づいて、高周波または広帯域LPC係数を予測するように構成された第1LPC係数予測ユニット609と、
高周波励起予測ユニット605により選択された高周波励起信号と、第1LPC係数予測ユニット608により予測された高周波または広帯域LPC係数とを使用して、高周波信号を合成するように構成された第1高周波信号合成ユニット610と、
広帯域信号を得るために、第1低周波信号合成ユニット607により合成された低周波信号を、第1高周波信号合成ユニット609により合成された高周波信号と結合するように構成された第1広帯域信号合成ユニット611と
をさらに備えてもよい。
【０１２９】
さらに図8を参照すると、図8は、本発明の実施形態によって開示される高周波励起信号を予測するための別の装置の概略構造図である。図8に示される高周波励起信号を予測するための装置は、図6に示される高周波励起信号を予測するための装置を最適化することによって得られる。図8に示される高周波励起信号を予測するための装置において、もし第1取得ユニット601が、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを得るために、受信された低周波ビットストリームに基づいて復号化を実行するように特に構成される場合、図6に示される高周波励起信号を予測するための装置のすべてのユニットに加えて、図8に示される高周波励起信号を予測するための装置はまた、低周波励起信号を得るために、受信された低周波ビットストリームを復号化するように構成された復号化ユニット606をさらに備え、かつそれに対応して、高周波励起予測ユニット605は、復号化ユニット606による復号化によって得られた低周波励起信号から、開始周波数ビン決定ユニット604によって決定された開始周波数ビンに基づいて高周波励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択するようにさらに構成される。
【０１３０】
任意選択の実施方式として、図8に示される高周波励起信号を予測するための装置は、
第1取得ユニット601による復号化によって得られたスペクトル周波数パラメータを、低周波LPC係数に変換するように構成された第2変換ユニット612と、
第2変換ユニット612による変換によって得られた低周波LPC係数と、復号化ユニット606による復号化によって得られた低周波励起信号とを低周波信号に合成するように構成された第2低周波信号合成ユニット613と、
第2低周波信号合成ユニット612により合成された低周波信号に基づいて、高周波エンベロープを予測するように構成された第1高周波エンベロープ予測ユニット614と、
高周波励起予測ユニット605により選択された高周波励起信号と、第1高周波エンベロープ予測ユニット614により予測された高周波エンベロープとを使用して、高周波信号を合成するように構成された第2高周波信号合成ユニット615と、
広帯域信号を得るために、第2低周波信号合成ユニット612により合成された低周波信号を、第2高周波信号合成ユニット614により合成された高周波信号と結合するように構成された第2広帯域信号合成ユニット616と
をさらに備えてもよい。
【０１３１】
図9を参照すると、図9は、本発明の実施形態によって開示される高周波励起信号を予測するための別の装置の概略構造図である。図9に示される高周波励起信号を予測するための装置は、図6に示される高周波励起信号を予測するための装置を最適化することによって得られる。図9に示される高周波励起信号を予測するための装置において、もし第1取得ユニット601が、低周波信号を得るために、受信された低周波ビットストリームに基づいて復号化を実行し、かつ、低周波信号に基づいて、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを計算するように特に構成される場合、高周波励起予測ユニット605は、低周波励起信号を得るために、LPC分析フィルタ(高周波励起予測ユニット605に含まれてもよい)を使用して低周波信号を処理し、かつ、低周波励起信号から、開始周波数ビン決定ユニット604によって決定された開始周波数ビンに基づいて高周波励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択するように特に構成される。
【０１３２】
任意選択の実施方式として、図9に示される高周波励起信号を予測するための装置は、
第1取得ユニット601により得られた計算されたスペクトル周波数パラメータを、低周波LPC係数に変換するように構成された第3変換ユニット617と、
第3変換ユニット617による変換によって得られた低周波LPC係数に基づいて、高周波または広帯域LPC係数を予測するように構成された第2LPC係数予測ユニット618と、
高周波励起予測ユニット605により選択された高周波励起信号と、第2LPC係数予測ユニット618により予測された高周波または広帯域LPC係数とを使用して、高周波信号を合成するように構成された第3高周波信号合成ユニット619と、
広帯域信号を得るために、第1取得ユニット601による復号化によって得られた低周波信号を、第3高周波信号合成ユニット619により合成された高周波信号と結合するように構成された第3広帯域信号合成ユニット620と
をさらに備えてもよい。
【０１３３】
さらに図10を参照すると、図10は、本発明の実施形態によって開示される高周波励起信号を予測するための別の装置の概略構造図である。図10に示される高周波励起信号を予測するための装置は、図6に示される高周波励起信号を予測するための装置を最適化することによって得られる。図10に示される高周波励起信号を予測するための装置において、第1取得ユニット601は、低周波信号を得るために、受信された低周波ビットストリームに基づいて復号化を実行し、かつ、低周波信号に基づいて、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを計算するようにさらに構成され、かつ、高周波励起予測ユニット605は、低周波励起信号を得るために、LPC分析フィルタ(高周波励起予測ユニット605に含まれてもよい)を使用して低周波信号を処理し、かつ低周波励起信号から、開始周波数ビン決定ユニット604によって決定された開始周波数ビンに基づいて高周波励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択するようにさらに構成されてもよい。
【０１３４】
任意選択の実施方式として、図10に示される高周波励起信号を予測するための装置は、
第1取得ユニット601による復号化によって得られた低周波信号に基づいて、高周波エンベロープを予測するように構成された第3高周波エンベロープ予測ユニット621と、
高周波励起予測ユニット605により選択された高周波励起信号と、第3高周波エンベロープ予測ユニット621により予測された高周波エンベロープとを使用して、高周波信号を合成するように構成された第4高周波信号合成ユニット622と、
広帯域信号を得るために、第1取得ユニット601による復号化によって得られた低周波信号を、第4高周波信号合成ユニット621により合成された高周波信号と結合するように構成された第4広帯域信号合成ユニット623と
をさらに備えてもよい。
【０１３５】
図7から図10に説明される高周波励起信号を予測するための装置は、高周波励起信号の開始周波数ビンに基づいて低周波励起信号または低周波信号から高周波励起信号を予測してもよく、それは良好な符号化品質を有する高周波励起信号の予測を実施することができ、その結果、高周波励起信号はより確実に予測されることができ、それによって、高周波励起信号の性能を効果的に改善する。さらに、図7〜図10に説明される高周波励起信号を予測するための装置が低周波信号を高周波信号と結合した後、広帯域信号の性能はさらに改善されることができる。
【０１３６】
図11を参照すると、図11は、本発明の実施形態によって開示されるデコーダの概略構造図であり、本発明の実施形態によって開示される高周波励起信号を予測するための方法を実行するように構成される。図10に示されるように、デコーダ1100は、例えばCPUのような少なくとも1つのプロセッサ1101と、少なくとも1つのネットワークインタフェース1104と、ユーザインタフェース1103と、メモリ1105と、少なくとも1つの通信バス1102とを備える。通信バス1102は、これらのコンポーネント間の接続および通信を実施するように構成される。任意選択で、ユーザインタフェース1103は、USBインタフェース、または別の標準インタフェース若しくは有線インタフェースを備えてもよい。任意選択で、ネットワークインタフェース1104は、Wi-Fiインタフェース、または別の無線インタフェースを備えてもよい。メモリ1105は、高速RAMメモリを備えてもよく、または例えば少なくとも1つの磁気ディスク記憶装置のような不揮発性メモリ(non-volatile memory)をさらに備えてもよい。任意選択で、メモリ1105は、前述のプロセッサ1101から遠く離れたところに位置する少なくとも1つの記憶装置を備えてもよい。
【０１３７】
図11に示されたデコーダにおいて、ネットワークインタフェース1104は、エンコーダによって送信された低周波ビットストリームを受信してもよく、ユーザインタフェース1103は、周辺デバイスに接続され、かつ信号を出力するように構成されてもよく、メモリ1105は、プログラムを記憶するように構成されてもよく、かつプロセッサ1101は、メモリ1105内に記憶されたプログラムを呼び出し、かつ以下の動作、すなわち、
ネットワークインタフェース1104によって受信された低周波ビットストリームに基づいて、周波数の順に配列された、低周波LSFパラメータまたは低周波ISFパラメータを含むスペクトル周波数パラメータのセットを取得し、
取得されたスペクトル周波数パラメータのセットに対して、スペクトル周波数パラメータの一部またはすべてにおいて同一位置間隔を有するすべての2つのスペクトル周波数パラメータ間のスペクトル周波数パラメータ差を計算し、
計算されたスペクトル周波数パラメータ差から、最小スペクトル周波数パラメータ差を取得し、
最小スペクトル周波数パラメータ差に対応する周波数ビンに基づいて、低周波から高周波励起信号を予測するための開始周波数ビンを決定し、かつ
開始周波数ビンに基づいて、低周波から高周波励起信号を予測する
動作を実行するように構成されてもよい。
【０１３８】
任意選択の実施方式として、受信された低周波ビットストリームに基づいてプロセッサ1101によって、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを取得することは、
周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを得るために、受信された低周波ビットストリームに基づいて復号化を実行すること、または
低周波信号を得るために、受信された低周波ビットストリームに基づいて復号化を実行すること、および、低周波信号に基づいて、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを計算すること
を含んでもよい。
【０１３９】
任意選択の実施方式として、もしプロセッサ1101が、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを得るために、受信された低周波ビットストリームに基づいて復号化を実行する場合、プロセッサ11101は、以下の動作、すなわち、
低周波励起信号を得るために、受信された低周波ビットストリームに基づいて復号化を実行する動作をさらに実行してもよい。
【０１４０】
それに対応して、プロセッサ1101によって、開始周波数ビンに基づいて、低周波から高周波励起信号を予測することは、
低周波励起信号から、開始周波数ビンに基づいて高周波励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択すること
を含んでもよい。
【０１４１】
任意選択の実施方式として、プロセッサ1101は、以下の動作、すなわち、
復号化によって得られたスペクトル周波数パラメータを、低周波LPC係数に変換し、
低周波LPC係数および低周波励起信号を使用して低周波信号を合成し、
低周波LPC係数に基づいて、高周波または広帯域LPC係数を予測し、
高周波励起信号および高周波または広帯域LPC係数を使用して高周波信号を合成し、かつ
広帯域信号を得るために、低周波信号を、高周波信号と結合する
動作をさらに実行してもよい。
【０１４２】
別の任意選択の実施方式として、プロセッサ1101は、以下の動作、すなわち、
復号化によって得られたスペクトル周波数パラメータを、低周波LPC係数に変換し、
低周波LPC係数および低周波励起信号を使用して低周波信号を合成し、
低周波信号に基づいて、高周波エンベロープを予測し、
高周波励起信号および高周波エンベロープを使用して高周波信号を合成し、かつ
広帯域信号を得るために、低周波信号を高周波信号と結合する
動作をさらに実行してもよい。
【０１４３】
任意選択の実施方式として、もしプロセッサ11101が、低周波信号を得るために、受信された低周波ビットストリームに基づいて復号化を実行し、かつ低周波信号に基づいて周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを計算する場合、プロセッサ1101によって、開始周波数ビンに基づいて、低周波から高周波励起信号を予測することは、
低周波励起信号を得るために、LPC分析フィルタを使用して低周波信号を処理し、かつ
低周波励起信号から、開始周波数ビンに基づいて高周波励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択すること
を含む。
【０１４４】
任意選択の実施方式として、プロセッサ1101は、以下の動作、すなわち、
計算されたスペクトル周波数パラメータを、低周波LPC係数に変換し、
低周波LPC係数に基づいて、高周波または広帯域LPC係数を予測し、
高周波励起信号および高周波または広帯域LPC係数を使用して高周波信号を合成し、
広帯域信号を得るために、低周波信号を高周波信号と結合する
動作をさらに実行してもよい。
【０１４５】
別の任意選択の実施方式として、プロセッサ1101は、以下の動作、すなわち、
低周波信号に基づいて、高周波エンベロープを予測し、
高周波励起信号および高周波エンベロープを使用して高周波信号を合成し、
広帯域信号を得るために、低周波信号を高周波信号と結合する
動作をさらに実行してもよい。
【０１４６】
図11に説明されるデコーダは、高周波励起信号の開始周波数ビンに基づいて低周波励起信号または低周波信号から高周波励起信号を予測してもよく、それは良好な符号化品質を有する高周波励起信号の予測を実施することができ、その結果、高周波励起信号はより確実に予測されることができ、それによって、高周波励起信号の性能を効果的に改善する。さらに、図11に説明されるデコーダが低周波信号を高周波信号と結合した後、広帯域信号の性能はさらに改善されることができる。
【０１４７】
当業者は、実施形態における方法のステップのすべてまたは一部が、関連ハードウェアに命令するプログラムによって実施されてもよいということを理解できる。プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体に記憶されてもよい。記憶媒体は、フラッシュメモリ、読み出し専用メモリ(Read-Only Memory, ROM)、ランダムアクセスメモリ(Random Access Memory, RAM)、磁気ディスク、および光ディスクを含んでもよい。
【０１４８】
本発明の実施形態によって開示される高周波励起信号を予測するための方法および装置は、詳細に上記に説明されている。本明細書では、具体的な実施例が、本発明の原理および実施方式を詳述するために適用され、かつ前述の実施形態の説明は、本発明の方法および核となる考え方を理解することを助けるために使用されるのみである。さらに、当業者は、本発明の考え方に基づいて、具体的な実施方式および適用範囲に関して修正をすることができる。要するに、本明細書の内容は、本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。
【符号の説明】
【０１４９】
601  第1取得ユニット
602  計算ユニット
603  第2取得ユニット
604  開始周波数ビン決定ユニット
605  高周波励起予測ユニット
606  復号化ユニット
607  第1変換ユニット
608  第1低周波信号合成ユニット
609  第1LPC係数予測ユニット
610  第1高周波信号合成ユニット
611  第1広帯域信号合成ユニット
612  第2変換ユニット
613  第2低周波信号合成ユニット
614  第1高周波エンベロープ予測ユニット
615  第2高周波信号合成ユニット
616  第2広帯域信号合成ユニット
617  第3変換ユニット
618  第2LPC係数予測ユニット
619  第3高周波信号合成ユニット
620  第3広帯域信号合成ユニット
621  第3高周波エンベロープ予測ユニット
622  第4高周波信号合成ユニット
623  第4広帯域信号合成ユニット
1100  デコーダ
1101  プロセッサ
1102  通信バス
1103  ユーザインタフェース
1104  ネットワークインタフェース
1105  メモリ
【図１】
2019023749.tif 000003
【図２】
2019023749.tif 000004
【図３】
2019023749.tif 000005
【図４】
2019023749.tif 000006
【図５】
2019023749.tif 000007
【図６】
2019023749.tif 000008
【図７】
2019023749.tif 000009
【図８】
2019023749.tif 000010
【図９】
2019023749.tif 000011
【図１０】
2019023749.tif 000012
【図１１】
2019023749.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成30年10月16日(2018.10.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高帯域励起信号を予測するための方法であって、
受信された低帯域ビットストリームに基づいて、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを取得するステップであって、前記スペクトル周波数パラメータは、低帯域線スペクトル周波数(LSF)パラメータまたは低帯域イミタンススペクトル周波数(ISF)パラメータを含む、ステップと、
前記スペクトル周波数パラメータの一部またはすべてにおいて同一位置間隔を有するすべての2つのスペクトル周波数パラメータ間のスペクトル周波数パラメータ差を計算するステップと、
前記計算されたスペクトル周波数パラメータ差に基づいて、最小スペクトル周波数パラメータ差を取得するステップと、
前記最小スペクトル周波数パラメータ差に対応する周波数ビンに基づいて、低帯域から高帯域励起信号を予測するための開始周波数ビンを決定するステップと、
前記開始周波数ビンに基づいて、前記低帯域から前記高帯域励起信号を予測するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータの前記セットが、前記受信された低帯域ビットストリームを復号化することによって得られ、前記方法は、
低帯域励起信号を得るために、前記受信された低帯域ビットストリームを復号化するステップをさらに含み、かつ
前記開始周波数ビンに基づいて、前記低帯域から前記高帯域励起信号を予測する前記ステップは、
前記低帯域励起信号から、前記開始周波数ビンに基づいて前記高帯域励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択するステップを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記方法は、
復号化によって得られた前記スペクトル周波数パラメータを低帯域線形予測係数(LPC)係数に変換するステップと、
前記低帯域LPC係数および前記低帯域励起信号を使用して低帯域信号を合成するステップと、
前記低帯域LPC係数に基づいて、高帯域または広帯域LPC係数を予測するステップと、
前記高帯域励起信号および前記高帯域または広帯域LPC係数を使用して高帯域信号を合成するステップと、
広帯域信号を得るために、前記低帯域信号を前記高帯域信号と結合するステップと
をさらに含む、請求項1または2に記載の方法。
【請求項４】
前記低帯域信号が、前記受信された低帯域ビットストリームを復号化することによって得られ、かつ周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータの前記セットが前記低帯域信号に基づいて計算され、前記開始周波数ビンに基づいて、前記低帯域から前記高帯域励起信号を予測する前記ステップは、
低帯域励起信号を得るために、LPC分析フィルタを使用して前記低周波信号を処理するステップと、
前記低帯域励起信号から、前記開始周波数ビンに基づいて前記高帯域励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択するステップと
を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項５】
前記方法は、
得られた前記計算されたスペクトル周波数パラメータを、低帯域線形予測係数(LPC)係数に変換するステップと、
前記低帯域LPC係数に基づいて、高帯域または広帯域LPC係数を予測するステップと、
前記高帯域励起信号および前記高帯域または広帯域LPC係数を使用して高帯域信号を合成するステップと、
広帯域信号を得るために、前記低帯域信号を前記高帯域信号と結合するステップと
をさらに含む、請求項4に記載の方法。
【請求項６】
同一位置間隔を有する前記すべての2つのスペクトル周波数パラメータは、すべての2つの隣接スペクトル周波数パラメータ、または、スペクトル周波数パラメータの同一数量により離間されたすべての2つのスペクトル周波数パラメータである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記計算されたスペクトル周波数パラメータ差に基づいて、最小スペクトル周波数パラメータ差を取得するステップは、
前記低帯域ビットストリームのレートに基づいて、前記最小スペクトル周波数パラメータ差を検索する検索範囲を決定するステップと、
前記検索範囲内の前記スペクトル周波数パラメータ差から前記最小スペクトル周波数パラメータ差を検索するステップと
を含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記計算されたスペクトル周波数パラメータ差に基づいて、最小スペクトル周波数パラメータ差を取得するステップは、
前記低帯域ビットストリームのレートに基づいて、前記最小スペクトル周波数パラメータ差を検索する検索範囲を決定するステップと、
複数の補正されたスペクトル周波数パラメータ差を得るために、補正係数を使用して前記検索範囲内のそれぞれの計算されたスペクトル周波数パラメータ差を補正するステップと、
前記補正されたスペクトル周波数パラメータ差から、前記最小スペクトル周波数パラメータ差を検索するステップと
を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記検索範囲は、前記計算されたスペクトル周波数パラメータ差の一部を示し、より高いビットレートはより広い検索範囲を示し、かつより低いビットレートはより狭い検索範囲を示す、請求項7または8に記載の方法。
【請求項１０】
高帯域励起信号を予測するための装置であって、受信された低帯域ビットストリームに基づいて、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを取得するように構成された第1取得ユニットであって、前記スペクトル周波数パラメータは、低帯域線スペクトル周波数(LSF)パラメータまたは低帯域イミタンススペクトル周波数(ISF)パラメータを含む、第1取得ユニットと、
前記スペクトル周波数パラメータの一部またはすべてにおいて同一位置間隔を有するすべての2つのスペクトル周波数パラメータ間のスペクトル周波数パラメータ差を計算するように構成された計算ユニットと、
前記計算ユニットによって計算された前記スペクトル周波数パラメータ差に基づいて、最小スペクトル周波数パラメータ差を取得するように構成された第2取得ユニットと、
前記第2取得ユニットによって取得された前記最小スペクトル周波数パラメータ差に対応する周波数ビンに基づいて、低帯域から高帯域励起信号を予測するための開始周波数ビンを決定するように構成された開始周波数ビン決定ユニットと、
前記開始周波数ビン決定ユニットによって決定された前記開始周波数ビンに基づいて、前記低帯域から前記高帯域励起信号を予測するように構成された高帯域励起予測ユニットと
を備える装置。
【請求項１１】
前記装置は、
低帯域励起信号を得るために、前記受信された低帯域ビットストリームを復号化するように構成された復号化ユニットをさらに備え、かつ
前記高帯域励起予測ユニットは、前記復号化ユニットによって得られた前記低帯域励起信号から、前記開始周波数ビン決定ユニットにより決定された前記開始周波数ビンに基づいて前記高帯域励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択するように構成される、請求項10に記載の装置。
【請求項１２】
前記装置は、
前記第1取得ユニットによって得られた前記スペクトル周波数パラメータを、低帯域線形予測係数(LPC)係数に変換するように構成された第1変換ユニットと、
前記第1変換ユニットによって得られた低帯域LPC係数と、前記復号化ユニットによって得られた前記低帯域励起信号とを前記低帯域信号に合成するように構成された第1低帯域信号合成ユニットと、
前記第1変換ユニットによって得られた前記低帯域LPC係数に基づいて、高帯域または広帯域LPC係数を予測するように構成された第1LPC係数予測ユニットと、
前記高帯域励起予測ユニットにより選択された前記高帯域励起信号と、前記第1LPC係数予測ユニットにより予測された前記高帯域または広帯域LPC係数とを使用して、高帯域信号を合成するように構成された第1高帯域信号合成ユニットと、
広帯域信号を得るために、前記第1低帯域信号合成ユニットにより合成された前記低帯域信号を、前記第1高帯域信号合成ユニットにより合成された前記高帯域信号と結合するように構成された第1広帯域信号合成ユニットと
をさらに備える、請求項11に記載の装置。
【請求項１３】
前記第1取得ユニットが、前記低帯域信号を得るために、前記受信された低帯域ビットストリームに基づいて復号化し、かつ前記低帯域信号に基づいて、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータの前記セットを計算するように構成され、前記高帯域励起予測ユニットは、低帯域励起信号を得るために、LPC分析フィルタを使用して前記低周波信号を処理し、かつ前記低帯域励起信号から、前記開始周波数ビンに基づいて前記高帯域励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択するように構成される、請求項10に記載の装置。
【請求項１４】
前記装置は、
前記第1取得ユニットにより得られた前記計算されたスペクトル周波数パラメータを、低帯域線形予測係数(LPC)係数に変換するように構成された第3変換ユニットと、
前記第3変換ユニットによる変換によって得られた前記低帯域LPC係数に基づいて、高帯域または広帯域LPC係数を予測するように構成された第2LPC係数予測ユニットと、
前記高帯域励起予測ユニットにより選択された前記高帯域励起信号と、前記第2LPC係数予測ユニットにより予測された前記高帯域または広帯域LPC係数とを使用して、高帯域信号を合成するように構成された第3高帯域信号合成ユニットと、
広帯域信号を得るために、前記第1取得ユニットによって得られた前記低帯域信号を、前記第3高帯域信号合成ユニットにより合成された前記高帯域信号と結合するように構成された第3広帯域信号合成ユニットと
をさらに備える、請求項13に記載の装置。
【請求項１５】
同一位置間隔を有する前記すべての2つのスペクトル周波数パラメータは、すべての2つの隣接スペクトル周波数パラメータ、または、スペクトル周波数パラメータの同一数量により離間されたすべての2つのスペクトル周波数パラメータである、請求項10〜14のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
前記第2取得ユニットは、
前記低帯域ビットストリームのレートに基づいて、前記最小スペクトル周波数パラメータ差を検索する検索範囲を決定し、
前記検索範囲内の前記スペクトル周波数パラメータ差から前記最小スペクトル周波数パラメータ差を検索する
ように構成される、請求項10〜15のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
前記第2取得ユニットは、
前記低帯域ビットストリームのレートに基づいて、前記最小スペクトル周波数パラメータ差を検索する検索範囲を決定し、
複数の補正されたスペクトル周波数パラメータ差を得るために、補正係数を使用して前記検索範囲内のそれぞれの計算されたスペクトル周波数パラメータ差を補正し、
前記補正されたスペクトル周波数パラメータ差から、前記最小スペクトル周波数パラメータ差を検索する
ように構成される、請求項10〜15のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
前記検索範囲は、前記計算されたスペクトル周波数パラメータ差の一部を示し、より高いビットレートはより広い検索範囲を示し、かつより低いビットレートはより狭い検索範囲を示す、請求項16または17に記載の装置。
【請求項１９】
プロセッサと、メモリとを備えるデコーダであって、
前記メモリは、プログラムを記憶するように構成され、かつ前記プロセッサは、請求項1〜9のいずれか一項に記載のステップを実行するために、前記メモリ内に記憶された前記プログラムを遂行するように構成される、デコーダ。
【請求項２０】
コンピュータに請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法を遂行するためのプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、2016年3月25日に出願された特願2016-517389の分割に係る新たな特許出願であり、2013年9月26日に中国特許庁に出願した、発明の名称を「METHOD AND APPARATUS FOR PREDICTING HIGH-FREQUENCY EXCITATION SIGNAL」とする中国特許出願第201310444734.4号の優先権を主張するものであり、前述の特許出願は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、通信技術の分野に関し、かつ特に、高帯域励起信号を予測するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
音声サービスの品質上の要求は、現代の通信においてますます高くなり、第3世代パートナーシッププロジェクト(The 3rd Generation Partnership Project, 3GPP)は、適応マルチレート広帯域(Adaptive Multi-Rate Wideband, AMR-WB)音声コーデックを提案している。AMR-WB音声コーデックは、例えば高い音声再構成品質、低平均符号化レート、および良好な自己適応のような利点を有しており、かつ通信史において同時に無線および有線サービスで使用できるはじめての音声符号化システムである。実際の適用においては、AMR-WB音声コーデックのデコーダ側で、エンコーダによって送信された低帯域ビットストリームを受信した後に、デコーダは低帯域線形予測係数(linear prediction coefficient, LPC)を得るために低帯域ビットストリームを復号化し、かつ低帯域LPC係数を使用することによって高周波または広帯域LPC係数を予測してもよい。さらに、デコーダは、高帯域励起信号としてランダムノイズを使用し、かつ高帯域または広帯域LPC係数および高帯域励起信号を使用することによって高帯域信号を合成してもよい。
【０００４】
しかしながら、実際では、高帯域信号は、高帯域励起信号として使用されるランダムノイズと、高帯域または広帯域LPC係数とを使用することによって合成されてもよいが、ランダムノイズは元の高帯域励起信号とはしばしば大きく異なることから、高帯域励起信号の性能は比較的不十分であり、最終的には合成される高帯域信号の性能に影響を与えることが発見されている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態は、高帯域励起信号をより確実に予測することができる高帯域励起信号を予測するための方法および装置を開示し、それによって高帯域励起信号の性能を改善する。
【０００６】
本発明の実施形態の第1態様は、高帯域励起信号を予測するための方法を開示しており、
受信された低帯域ビットストリームに基づいて、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを取得するステップであって、スペクトル周波数パラメータは、低帯域線スペクトル周波数(Line Spectral Frequency, LSF)パラメータまたは低帯域イミタンススペクトル周波数(Immittance Spectral Frequencies, ISF)パラメータを含む、ステップと、
スペクトル周波数パラメータのセットに対して、スペクトル周波数パラメータの一部またはすべてにおいて同一位置間隔を有するすべての2つのスペクトル周波数パラメータ間のスペクトル周波数パラメータ差を計算するステップと、
計算されたスペクトル周波数パラメータ差から、最小スペクトル周波数パラメータ差を取得するステップと、
最小スペクトル周波数パラメータ差に対応する周波数ビンに基づいて、低帯域から高帯域励起信号を予測するための開始周波数ビンを決定するステップと、
開始周波数ビンに基づいて、低帯域から高帯域励起信号を予測するステップと
含む。
【０００７】
本発明の実施形態の第1態様の第1の可能な実施方式において、受信された低帯域ビットストリームに基づいて、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを取得するステップは、
周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを得るために、受信された低帯域ビットストリームを復号化するステップ、または
低帯域信号を得るために、受信された低帯域ビットストリームを復号化するステップ、および、低帯域信号に基づいて、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを計算するステップ
を含む。
【０００８】
本発明の実施形態の第1態様の第1の可能な実施方式を参照して、本発明の実施形態の第1態様の第2の可能な実施方式において、もし周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットが、受信された低帯域ビットストリームを復号化することによって得られる場合、方法は、
低帯域励起信号を得るために、受信された低帯域ビットストリームを復号化するステップをさらに含み、かつ
開始周波数ビンに基づいて、低帯域から高帯域励起信号を予測するステップは、
低帯域励起信号から、開始周波数ビンに基づいて高帯域励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択するステップを含む。
【０００９】
本発明の実施形態の第1態様の第2の可能な実施方式を参照して、本発明の実施形態の第1態様の第3の可能な実施方式において、方法は、
復号化によって得られたスペクトル周波数パラメータを、低帯域LPC係数に変換するステップと、
低帯域LPC係数および低帯域励起信号を使用して低帯域信号を合成するステップと、
低帯域LPC係数に基づいて、高帯域または広帯域LPC係数を予測するステップと、
高帯域励起信号および高帯域または広帯域LPC係数を使用して高帯域信号を合成するステップと、
広帯域信号を得るために、低帯域信号を高帯域信号と結合するステップと
をさらに含む。
【００１０】
本発明の実施形態の第1態様の第2の可能な実施方式を参照して、本発明の実施形態の第1態様の第4の可能な実施方式において、方法は、
復号化によって得られたスペクトル周波数パラメータを、低帯域LPC係数に変換するステップと、
低帯域LPC係数および低帯域励起信号を使用して低帯域信号を合成するステップと、
低帯域信号に基づいて、高帯域エンベロープを予測するステップと、
高帯域励起信号および高帯域エンベロープを使用して高帯域信号を合成するステップと、
広帯域信号を得るために、低帯域信号を高帯域信号と結合するステップと
をさらに含む。
【００１１】
本発明の実施形態の第1態様の第1の可能な実施方式を参照して、本発明の実施形態の第1態様の第5の可能な実施方式において、もし低帯域信号が、受信された低帯域ビットストリームを復号化することによって得られ、かつ周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットが低帯域信号に基づいて計算される場合、開始周波数ビンに基づいて、低帯域から高帯域励起信号を予測するステップは、
低帯域励起信号を得るために、LPC分析フィルタを使用して低周波信号を処理するステップと、
低帯域励起信号から、開始周波数ビンに基づいて高帯域励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択するステップと
を含む。
【００１２】
本発明の実施形態の第1態様の第5の可能な実施方式を参照して、本発明の実施形態の第1態様の第6の可能な実施方式において、方法は、
計算されたスペクトル周波数パラメータを、低帯域LPC係数に変換するステップと、
低帯域LPC係数に基づいて、高帯域または広帯域LPC係数を予測するステップと、
高帯域励起信号および高帯域または広帯域LPC係数を使用して高帯域信号を合成するステップと、
広帯域信号を得るために、低帯域信号を高帯域信号と結合するステップと
をさらに含む。
【００１３】
本発明の実施形態の第1態様の第5の可能な実施方式を参照して、本発明の実施形態の第1態様の第7の可能な実施方式において、方法は、
低帯域信号に基づいて、高帯域エンベロープを予測するステップと、
高帯域励起信号および高帯域エンベロープを使用して高帯域信号を合成するステップと、
広帯域信号を得るために、低帯域信号を高帯域信号と結合するステップと
をさらに含む。
【００１４】
本発明の実施形態の第1態様または本発明の実施形態の第1態様の第1から第7の可能な実施方式のいずれ1つを参照して、本発明の実施形態の第1態様の第8の可能な実施方式において、同一位置間隔を有するすべての2つのスペクトル周波数パラメータは、すべての2つの隣接スペクトル周波数パラメータ、または、スペクトル周波数パラメータの同一数量により離間されたすべての2つのスペクトル周波数パラメータを含む。
【００１５】
本発明の実施形態の第2態様は、高帯域励起信号を予測するための装置を開示しており、装置は、
受信された低帯域ビットストリームに基づいて、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを取得するように構成された第1取得ユニットであって、スペクトル周波数パラメータは、低帯域線スペクトル周波数(LSF)パラメータまたは低帯域イミタンススペクトル周波数ISFパラメータを含む、第1取得ユニットと、
第1取得ユニットによって取得されたスペクトル周波数パラメータのセットに対して、スペクトル周波数パラメータの一部またはすべてにおいて同一位置間隔を有するすべての2つのスペクトル周波数パラメータ間のスペクトル周波数パラメータ差を計算するように構成された計算ユニットと、
計算ユニットによって計算されたスペクトル周波数パラメータ差から、最小スペクトル周波数パラメータ差を取得するように構成された第2取得ユニットと、
第2取得ユニットによって取得された最小スペクトル周波数パラメータ差に対応する周波数ビンに基づいて、低帯域から高帯域励起信号を予測するための開始周波数ビンを決定するように構成された開始周波数ビン決定ユニットと、
開始周波数ビン決定ユニットによって決定された開始周波数ビンに基づいて、低帯域から高帯域励起信号を予測するように構成された高帯域励起予測ユニットと
を備える。
【００１６】
本発明の実施形態の第2態様の第1の可能な実施方式において、第1取得ユニットは、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを得るために、受信された低帯域ビットストリームを復号化するように特に構成され、または、低帯域信号を得るために、受信された低帯域ビットストリームを復号化し、かつ低帯域信号に基づいて周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを計算するように特に構成される。
【００１７】
本発明の実施形態の第2態様の第1の可能な実施方式を参照して、本発明の実施形態の第2態様の第2の可能な実施方式において、もし第1取得ユニットが、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを得るために、受信された低帯域ビットストリームを復号化するように特に構成される場合、装置は、
低帯域励起信号を得るために、受信された低帯域ビットストリームを復号化するように構成される復号化ユニットをさらに備え、かつ
高帯域励起予測ユニットは、復号化ユニットによって得られた低帯域励起信号から、開始周波数ビン決定ユニットによって決定された開始周波数ビンに基づいて高帯域励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択するように特に構成される。
【００１８】
本発明の実施形態の第2態様の第2の可能な実施方式を参照して、本発明の実施形態の第2態様の第3の可能な実施方式において、装置は、
第1取得ユニットによって得られたスペクトル周波数パラメータを、低帯域線形予測係数(LPC)係数に変換するように構成された第1変換ユニットと、
第1変換ユニットによる変換によって得られた低帯域LPC係数と、復号化ユニットによって得られた低帯域励起信号とを低帯域信号に合成するように構成された第1低帯域信号合成ユニットと、
第1変換ユニットによる変換によって得られた低帯域LPC係数に基づいて、高帯域または広帯域LPC係数を予測するように構成された第1LPC係数予測ユニットと、
高帯域励起予測ユニットにより選択された高帯域励起信号と、第1LPC係数予測ユニットにより予測された高帯域または広帯域LPC係数とを使用して、高帯域信号を合成するように構成された第1高帯域信号合成ユニットと、
広帯域信号を得るために、第1低帯域信号合成ユニットにより合成された低帯域信号を、第1高帯域信号合成ユニットにより合成された高帯域信号と結合するように構成された第1広帯域信号合成ユニット
をさらに備える。
【００１９】
本発明の実施形態の第2態様の第2の可能な実施方式を参照して、本発明の実施形態の第2態様の第4の可能な実施方式において、装置は、
第1取得ユニットによって得られたスペクトル周波数パラメータを、低帯域線形予測係数(LPC)係数に変換するように構成された第2変換ユニットと、
第2変換ユニットによる変換によって得られた低帯域LPC係数と、復号化ユニットによって得られた低帯域励起信号とを、低帯域信号に合成するように構成された第2低帯域信号合成ユニットと、
第2低帯域信号合成ユニットにより合成された低帯域信号に基づいて、高帯域エンベロープを予測するように構成された第1高帯域エンベロープ予測ユニットと、
高帯域励起予測ユニットにより選択された高帯域励起信号と、第1高帯域エンベロープ予測ユニットにより予測された高帯域エンベロープとを使用して、高帯域信号を合成するように構成された第2高帯域信号合成ユニットと、
広帯域信号を得るために、第2低帯域信号合成ユニットにより合成された低帯域信号を、第2高帯域信号合成ユニットにより合成された高帯域信号と結合するように構成された第2広帯域信号合成ユニットと
をさらに備える。
【００２０】
本発明の実施形態の第2態様の第1の可能な実施方式を参照して、本発明の実施形態の第2態様の第5の可能な実施方式において、もし第1取得ユニットが、低帯域信号を得るために、受信された低帯域ビットストリームを復号化し、かつ、低帯域信号に基づいて、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを計算するように特に構成される場合、高帯域励起予測ユニットは、低帯域励起信号を得るために、LPC分析フィルタを使用して低周波信号を処理し、かつ低帯域励起信号から、開始周波数ビン決定ユニットによって決定された開始周波数ビンに基づいて高帯域励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択するように特に構成される。
【００２１】
本発明の実施形態の第2態様の第5の可能な実施方式を参照して、本発明の実施形態の第2態様の第6の可能な実施方式において、装置は、
第1取得ユニットにより得られた計算されたスペクトル周波数パラメータを、低帯域線形予測係数(LPC)係数に変換するように構成された第3変換ユニットと、
第3変換ユニットによる変換によって得られた低帯域LPC係数に基づいて、高帯域または広帯域LPC係数を予測するように構成された第2LPC係数予測ユニットと、
高帯域励起予測ユニットにより選択された高帯域励起信号と、第2LPC係数予測ユニットにより予測された高帯域または広帯域LPC係数とを使用して、高帯域信号を合成するように構成された第3高帯域信号合成ユニットと、
広帯域信号を得るために、第1取得ユニットによって得られた低帯域信号を、第3高帯域信号合成ユニットにより合成された高帯域信号と結合するように構成された第3広帯域信号合成ユニットと
をさらに備える。
【００２２】
本発明の実施形態の第2態様の第5の可能な実施方式を参照して、本発明の実施形態の第2態様の第7の可能な実施方式において、装置は、
第1取得ユニットによって得られた低帯域信号に基づいて、高帯域エンベロープを予測するように構成された第3高帯域エンベロープ予測ユニットと、
高帯域励起予測ユニットにより選択された高帯域励起信号と、第3高帯域エンベロープ予測ユニットにより予測された高帯域エンベロープとを使用して、高帯域信号を合成するように構成された第4高帯域信号合成ユニットと、
広帯域信号を得るために、第1取得ユニットによって得られた低帯域信号を、第4高帯域信号合成ユニットにより合成された高帯域信号と結合するように構成された第4広帯域信号合成ユニットと
をさらに備える。
【００２３】
本発明の実施形態の第2態様または本発明の実施形態の第2態様の第1から第7の可能な実施方式のいずれか1つを参照して、本発明の実施形態の第2態様の第8の可能な実施方式において、同一位置間隔を有するすべての2つのスペクトル周波数パラメータは、すべての2つの隣接スペクトル周波数パラメータ、または、スペクトル周波数パラメータの同一数量により離間されたすべての2つのスペクトル周波数パラメータを含む。
【００２４】
本発明の実施形態において、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットが、受信された低帯域ビットストリームに基づいて取得された後、スペクトル周波数パラメータのこのセットにおいて同一位置間隔を有する任意の2つのスペクトル周波数パラメータ間のスペクトル周波数パラメータ差が計算されてもよく、かつさらに、最小スペクトル周波数パラメータ差が、計算されたスペクトル周波数パラメータ差から取得され、スペクトル周波数パラメータは、低帯域線スペクトル周波数LSFパラメータまたは低帯域イミタンススペクトル周波数ISFパラメータを含み、かつ従って、最小スペクトル周波数パラメータ差は、最小LSFパラメータ差または最小ISFパラメータ差である。信号エネルギーと、LSFパラメータ差またはISFパラメータ差に対応する周波数ビンとの間のマッピング関係に基づいて、より小さいLSFパラメータ差またはISFパラメータ差がより大きい信号エネルギーを示すことが学習されてもよく、かつ従って、低帯域から高帯域励起信号を予測するための開始周波数ビンは、最小スペクトル周波数パラメータ差に対応する周波数ビン(すなわち、最小LSFパラメータ差または最小ISFパラメータ差)に基づいて決定され、かつ高帯域励起信号は、開始周波数ビンに基づいて低帯域から予測され、比較的良好な符号化品質を有する高帯域励起信号の予測を実施することができ、その結果、高帯域励起信号はより確実に予測されることができ、それによって、高帯域励起信号の性能を効果的に改善する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
本発明の実施形態における技術的解決策をより明確に説明するために、以下に、実施形態を説明するために必要な添付図面を簡潔に紹介する。当然ながら、以下の説明における添付図面は、本発明の実施形態の単なる一部を示しているに過ぎず、かつ当業者は、創造的努力なしに、これらの添付図面から他の図面をさらに導き出すことができる。
【００２６】
【図１】本発明の実施形態によって開示される高帯域励起信号を予測するための方法の概略的なフローチャートである。
【図２】本発明の実施形態によって開示される高帯域励起信号を予測するプロセスの概略図である。
【図３】本発明の実施形態によって開示される高帯域励起信号を予測する別のプロセスの概略図である。
【図４】本発明の実施形態によって開示される高帯域励起信号を予測する別のプロセスの概略図である。
【図５】本発明の実施形態によって開示される高帯域励起信号を予測する別のプロセスの概略図である。
【図６】本発明の実施形態によって開示される高帯域励起信号を予測するための装置の概略構造図である。
【図７】本発明の実施形態によって開示される高帯域励起信号を予測するための別の装置の概略構造図である。
【図８】本発明の実施形態によって開示される高帯域励起信号を予測するための別の装置の概略構造図である。
【図９】本発明の実施形態によって開示される高帯域励起信号を予測するための別の装置の概略構造図である。
【図１０】本発明の実施形態によって開示される高帯域励起信号を予測するための別の装置の概略構造図である。
【図１１】本発明の実施形態によって開示されるデコーダの概略構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の実施形態の添付図面を参照して、本発明の実施形態における技術的解決策を以下に明確に説明する。当然ながら、説明される実施形態は、本発明の実施形態のすべてではなく単なる一部に過ぎない。創造的努力なしに本発明の実施形態に基づいて当業者によって得られる他のすべての実施形態は、本発明の保護範囲内であるものとする。
【００２８】
本発明の実施形態は、高帯域励起信号をより確実に予測することができる高帯域励起信号を予測するための方法および装置を開示しており、それによって、高帯域励起信号の性能を改善する。詳細な説明は別途以下になされる。
【００２９】
図1を参照すると、図1は、本発明の実施形態によって開示される高帯域励起信号を予測するための方法の概略的なフローチャートである。図1に示されるように、高帯域励起信号を予測するための方法は、以下のステップを含んでもよい。
【００３０】
101:受信された低帯域ビットストリームに基づいて、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを取得し、スペクトル周波数パラメータは、低帯域LSFパラメータまたは低帯域ISFパラメータを含む。
【００３１】
本発明のこの実施形態において、スペクトル周波数パラメータは、低帯域LSFパラメータまたは低帯域ISFパラメータを含み、低帯域LSFパラメータまたは低帯域ISFパラメータのそれぞれは周波数にさらに対応し、かつ低帯域ビットストリームでは、低帯域LSFパラメータまたは低帯域ISFパラメータに対応する周波数は、通常昇順に配列されるので、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットは、スペクトル周波数パラメータに対応する周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットである。
【００３２】
本発明のこの実施形態において、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットは、受信された低帯域ビットストリームに基づいてデコーダによって取得されてもよい。デコーダは、AMR-WB音声コーデックにおけるデコーダであってもよく、または音声デコーダ、低帯域ビットストリームデコーダ、若しくは別のタイプのそのようなものであってもよく、本発明のこの実施形態においては限定されない。本発明のこの実施形態におけるデコーダは、少なくとも1つのプロセッサを備えてもよく、かつデコーダは、少なくとも1つのプロセッサの制御の下で動いてもよい。
【００３３】
実施形態において、デコーダがエンコーダによって送信された低帯域ビットストリームを受信した後、デコーダははじめに、線スペクトル対(Linear Spectral Pairs, LSP)パラメータを得るために、エンコーダによって送信された低帯域ビットストリームを直接復号化し、かつ次いで、LSPパラメータを低帯域LSFパラメータに変換してもよく、または、デコーダははじめに、イミタンススペクトル対(Immittance Spectral Pairs, ISP)パラメータを得るために、エンコーダによって送信された低帯域ビットストリームを直接復号化し、かつ次いで、ISPパラメータを、低帯域ISFパラメータに変換してもよい。
【００３４】
デコーダがLSPパラメータを低帯域LSFパラメータに変換し、かつデコーダがISPパラメータを低帯域ISFパラメータに変換する具体的な変換プロセスは、当業者にとって周知であり、かつ本発明のこの実施形態において、ここで詳細には説明されない。
【００３５】
本発明のこの実施形態において、スペクトル周波数パラメータはまた、例えばLSPパラメータまたはLSFパラメータのようなLPC係数の任意の周波数領域表示パラメータであってもよく、本発明のこの実施形態においては限定されない。
【００３６】
別の実施形態において、エンコーダによって送信された低帯域ビットストリームを受信した後、デコーダは、低帯域信号を得るために、受信された低帯域ビットストリームを復号化し、かつ低帯域信号に基づいて周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを計算してもよい。
【００３７】
具体的には、デコーダは、低帯域信号に基づいて、LPC係数を計算し、かつ次いで、LPC係数をLSFパラメータまたはISFパラメータに変換してもよく、LPC係数がLSFパラメータまたはISFパラメータに変換される具体的な計算プロセスは、当業者にとって周知でもあり、かつ本発明のこの実施形態において、ここで詳細には説明されもしない。
【００３８】
102:取得されたスペクトル周波数パラメータのセットに対して、スペクトル周波数パラメータの一部またはすべてにおいて同一位置間隔を有するすべての2つのスペクトル周波数パラメータ間のスペクトル周波数パラメータ差を計算する。
【００３９】
本発明のこの実施形態において、デコーダは、取得されたスペクトル周波数パラメータのセットから、一部のスペクトル周波数パラメータを選択し、かつ選択されたスペクトル周波数パラメータにおいて同一位置間隔を有するすべての2つのスペクトル周波数パラメータ間のスペクトル周波数パラメータ差を計算してもよい。当然ながら、本発明のこの実施形態において、デコーダは、取得されたスペクトル周波数パラメータのセットからすべてのスペクトル周波数パラメータを選択し、かつすべての選択されたスペクトル周波数パラメータにおいて同一位置間隔を有するすべての2つのスペクトル周波数パラメータ間のスペクトル周波数パラメータ差を計算してもよい。すなわち、スペクトル周波数パラメータの一部またはすべてのいずれも、取得されたスペクトル周波数パラメータのセットにおけるスペクトル周波数パラメータである。
【００４０】
本発明のこの実施形態において、デコーダが周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセット(すなわち、低帯域LSFパラメータまたは低帯域ISFパラメータ)を取得した後、デコーダは、この取得されたスペクトル周波数パラメータのセットに対して、周波数パラメータのこのセット(の一部またはすべて)において、同一位置間隔を有するすべての2つのスペクトル周波数パラメータ間のスペクトル周波数パラメータ差を計算してもよい。
【００４１】
実施形態において、同一位置間隔を有するすべての2つのスペクトル周波数パラメータは、その位置が隣接するすべての2つのスペクトル周波数パラメータを含み、例えば、周波数の昇順に配列された低帯域LSFパラメータのセットにおいて位置が隣接する(すなわち、位置間隔が0のLSFパラメータ)すべての2つの低帯域LSFパラメータであってもよく、または、周波数の昇順に配列された低帯域ISFパラメータのセットにおいて位置が隣接する(すなわち、位置間隔が0のISFパラメータ)すべての2つの低帯域ISFパラメータであってもよい。
【００４２】
別の実施形態において、同一位置間隔を有するすべての2つのスペクトル周波数パラメータは、位置がスペクトル周波数パラメータの同一数量(例えば1つまたは2つのような)により離間されたすべての2つのスペクトル周波数パラメータを含み、例えば、周波数の昇順に配列された低帯域LSFパラメータのセットにおけるLSF[1]およびLSF[3]、LSF[2]およびLSF[4]、またはLSF[3]およびLSF[5]等であってもよく、LSF[1]およびLSF[3]、LSF[2]およびLSF[4]、並びにLSF[3]およびLSF[5]の位置間隔は、すべて1つのLSFパラメータ、すなわち、LSF[2]、LSF[3]、およびLSF[4]である。
【００４３】
103:計算されたスペクトル周波数パラメータ差から、最小スペクトル周波数パラメータ差を取得する。
【００４４】
本発明のこの実施形態において、スペクトル周波数パラメータ差を計算した後、デコーダは、計算されたスペクトル周波数パラメータ差から、最小スペクトル周波数パラメータ差を取得してもよい。
【００４５】
104:最小スペクトル周波数パラメータ差に対応する周波数ビンに基づいて、低帯域から高帯域励起信号を予測するための開始周波数ビンを決定する。
【００４６】
本発明のこの実施形態において、最小スペクトル周波数パラメータ差は2つの周波数ビンに対応するので、デコーダは、2つの周波数ビンに基づいて低帯域から高帯域励起信号を予測するための開始周波数ビンを決定してもよい。例えば、デコーダは、低帯域から高帯域励起信号を予測するための開始周波数ビンとして、2つの周波数ビンの中で小さい方の周波数ビンを使用してもよく、または、デコーダは、低帯域から高帯域励起信号を予測するための開始周波数ビンとして、2つの周波数ビンの中で大きい方の周波数ビンを使用してもよく、または、デコーダは、低帯域から高帯域励起信号を予測するための開始周波数ビンとして、2つの周波数ビン間に位置する周波数ビンを使用してもよく、すなわち、選択された開始周波数ビンは、2つの周波数ビンの中で小さい方の周波数ビンよりも大きくまたはこれに等しく、かつ、2つの周波数ビンの中で大きい方の周波数ビンよりも小さくまたはこれに等しく、かつ開始周波数ビンの具体的な選択は、本発明のこの実施形態においては限定されない。
【００４７】
例えば、もしLSF[2]およびLSF[4]間の差が最小LSF差である場合、デコーダは、低帯域から高帯域励起信号を予測するための開始周波数ビンとして、LSF[2]に対応する最小周波数ビンを使用してもよく、または、デコーダは、低帯域から高帯域励起信号を予測するための開始周波数ビンとして、LSF[4]に対応する最大周波数ビンを使用してもよく、または、デコーダは、低帯域から高帯域励起信号を予測するための開始周波数ビンとして、LSF[2]に対応する最小周波数ビンと、LSF[4]に対応する最大周波数ビンとの間の周波数ビン範囲内の周波数ビンを使用してもよく、本発明のこの実施形態においては限定されない。
【００４８】
105:開始周波数ビンに基づいて、低帯域から高帯域励起信号を予測する。
【００４９】
本発明のこの実施形態において、低帯域から高帯域励起信号を予測するための開始周波数ビンを決定した後、デコーダは、低帯域から高帯域励起信号を予測してもよい。例えば、デコーダは、低帯域ビットストリームに対応する低帯域励起信号から、開始周波数ビンに基づいて高帯域励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択する。
【００５０】
図1に説明される方法においては、受信された低帯域ビットストリームに基づいて、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを取得した後、デコーダは、スペクトル周波数パラメータのこのセットにおいて、同一位置間隔を有するすべての2つのスペクトル周波数パラメータ間のスペクトル周波数パラメータ差を計算してもよく、かつ計算されたスペクトル周波数パラメータ差から最小スペクトル周波数パラメータ差をさらに取得し、スペクトル周波数パラメータは、低帯域線スペクトル周波数(LSF)パラメータまたは低帯域イミタンススペクトル周波数ISFパラメータを含み、かつ従って、最小スペクトル周波数パラメータ差は、最小LSFパラメータ差または最小ISFパラメータ差である。信号エネルギーと、LSFパラメータ差またはISFパラメータ差に対応する周波数ビンとの間のマッピング関係に基づいて、より小さいLSFパラメータ差またはISFパラメータ差がより大きい信号エネルギーを示すことが学習されてもよく、かつ従って、デコーダは、最小スペクトル周波数パラメータ差(すなわち、最小LSFパラメータ差または最小ISFパラメータ差)に対応する周波数ビンに基づいて、低帯域から高帯域励起信号を予測するための開始周波数ビンを決定し、かつ高帯域励起信号の開始周波数ビンに基づいて低帯域から高帯域励起信号を予測し、それは良好な符号化品質を有する高帯域励起信号の予測を実施することができ、その結果、高帯域励起信号がより確実に予測されることができ、それによって、高帯域励起信号の性能を効果的に改善する。
【００５１】
図2を参照すると、図2は、本発明の実施形態によって開示される高帯域励起信号を予測するプロセスの概略図である。図2に示されるように、高帯域励起信号を予測するプロセスは、以下である。
【００５２】
1.デコーダは、周波数の順に配列された低帯域LSFパラメータのセットを得るために、受信された低帯域ビットストリームを復号化する。
【００５３】
2.デコーダは、取得された低帯域LSFパラメータのセットに対して、低帯域LSFパラメータのこのセット(の一部またはすべて)において、隣接する位置を有するすべての2つの低帯域LSFパラメータ間の差LSF_DIFFを計算し、かつ、LSF_DIFF[i]=LSF[i+1]-LSF[i]であるものとし、ここでi≦Mであり、iはi番目のLSFを示し、かつMは低帯域LSFパラメータの数量を示す。
【００５４】
3.デコーダは、計算された差LSF_DIFFから最小の差MIN_LSF_DIFFを取得する。
【００５５】
任意選択の実施方式として、デコーダは、低帯域ビットストリームのレートに基づいて最小MIN_LSF_DIFFを検索する範囲、すなわちLSF_DIFFに対応する最も高い周波数の位置を決定してもよく、ここでより高いレートはより広い検索範囲を示し、かつより低いレートはより狭い検索範囲を示す。例えば、AMR-WBにおいて、レートが8.85kbpsよりも小さいまたはこれに等しいとき、iの最大値はM-8であり、または、レートが12.65kbpsよりも小さいまたはこれに等しいとき、iの最大値はM-6であり、または、レートが15.85kbpsよりも小さいまたはこれに等しいとき、iの最大値はM-4である。
【００５６】
任意選択の実施方式として、最小MIN_LSF_DIFFが検索されるとき、補正係数αはまず、LSF_DIFFを補正するために使用されてもよく、αは周波数の増加に伴って減少し、すなわち、
α*LSF_DIFF[i]≦MIN_LSF_DIFFであり、ここでi≦M、かつ0<α<1である。
【００５７】
4.デコーダは、最小MIN_LSF_DIFFに対応する周波数ビンに基づいて、低帯域から高帯域励起信号を予測するための開始周波数ビンを決定する。
【００５８】
5.デコーダは、低帯域励起信号を得るために、受信された低帯域ビットストリームを復号化する。
【００５９】
6.デコーダは、低帯域励起信号から、開始周波数ビンに基づいて高帯域励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択する。
【００６０】
またさらに、図2に示された高帯域励起信号を予測するプロセスは、さらに以下を含んでもよい。
【００６１】
7.デコーダは、復号化によって得られた低帯域LSFパラメータを、低帯域LPC係数に変換する。
【００６２】
8.デコーダは、低帯域LPC係数および低帯域励起信号を使用して、低帯域信号を合成する。
【００６３】
9.デコーダは、低帯域LPC係数に基づいて、高帯域または広帯域LPC係数を予測する。
【００６４】
10.デコーダは、高帯域励起信号および高帯域または広帯域LPC係数を使用して高帯域信号を合成する。
【００６５】
11.デコーダは、広帯域信号を得るために、低帯域信号を高帯域信号と結合する。
【００６６】
任意選択の実施方式として、低帯域ビットストリームレートのレートが所定の閾値よりも大きいとき、復号化によって得られた低帯域励起信号の中で、周波数帯域が高帯域信号のものに隣接する信号が高帯域励起信号として固定的に選択されてもよく、例えば、AMR-WBにおいて、レートが23.05kbpsよりも大きいまたはこれに等しいとき、4から6kHzの周波数帯域の信号が6から8kHzの周波数帯域の高帯域励起信号として固定的に選択されてもよい。
【００６７】
任意選択の実施方式として、図2に説明される方法において、LSFパラメータはまた、ISFパラメータによって置き換えられてもよく、本発明の実施形態に影響を与えない。
【００６８】
図2に説明されるプロセスにおいて、デコーダは、高帯域励起信号の開始周波数ビンに基づいて低帯域励起信号から高帯域励起信号を予測し、それは良好な符号化品質を有する高帯域励起信号の予測を実施することができ、その結果、高帯域励起信号はより確実に予測されることができ、それによって、高帯域励起信号の性能を効果的に改善する。さらに、デコーダが低帯域信号を高帯域信号と結合した後、広帯域信号の性能は、さらに改善されることができる。
【００６９】
図3を参照すると、図3は、本発明の実施形態によって開示される高帯域励起信号を予測する別のプロセスの概略図である。図3に示されるように、高帯域励起信号を予測するプロセスは以下である。
【００７０】
1.デコーダは、周波数の順に配列された低帯域LSFパラメータのセットを得るために、受信された低帯域ビットストリームを復号化する。
【００７１】
2.デコーダは、取得された低帯域LSFパラメータのセットに対して、低帯域LSFパラメータのこのセット(の一部またはすべて)において、2つの低帯域LSFパラメータの位置間隔を有するすべての2つの低帯域LSFパラメータ間の差LSF_DIFFを計算し、かつ、LSF_DIFF[i]=LSF[i+2]-LSF[i]であるものとし、ここでi≦Mであり、iはi番目のLSFを示し、かつMは低帯域LSFパラメータの数量を示す。
【００７２】
3.デコーダは、計算された差LSF_DIFFから最小MIN_LSF_DIFFを取得する。
【００７３】
任意選択の実施方式として、デコーダは、低帯域ビットストリームのレートに基づいて最小MIN_LSF_DIFFを検索する範囲、すなわちLSF_DIFFに対応する最も高い周波数の位置を決定してもよく、ここでより高いレートはより広い検索範囲を示し、かつより低いレートはより狭い検索範囲を示す。例えば、AMR-WBにおいて、レートが8.85kbpsよりも小さいまたはこれに等しいとき、iの最大値はM-8であり、または、レートが12.65kbpsよりも小さいまたはこれに等しいとき、iの最大値はM-6であり、または、レートが15.85kbpsよりも小さいまたはこれに等しいとき、iの最大値はM-4である。
【００７４】
任意選択の実施方式として、最小MIN_LSF_DIFFが検索されるとき、補正係数αはMIN_LSF_DIFFを補正ために使用されてもよく、αは周波数の増加に伴って減少し、すなわち、
LSF_DIFF[i]≦α*MIN_LSF_DIFFであり、ここでi≦M、かつα>1である。
【００７５】
4.デコーダは、最小MIN_LSF_DIFFに対応する周波数ビンに基づいて、低帯域から高帯域励起信号を予測するための開始周波数ビンを決定する。
【００７６】
5.デコーダは、低帯域励起信号を得るために、受信された低帯域ビットストリームを復号化する。
【００７７】
6.デコーダは、低帯域励起信号から、開始周波数ビンに基づいて高帯域励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択する。
【００７８】
またさらに、図3に示される高帯域励起信号を予測するプロセスは、さらに以下を含んでもよい。
【００７９】
7.デコーダは、復号化によって得られた低帯域LSFパラメータを、低帯域LPC係数に変換する。
【００８０】
8.デコーダは、低帯域LPC係数および低帯域励起信号を使用して、低帯域信号を合成する。
【００８１】
9.デコーダは、合成された低帯域信号に基づいて、高帯域エンベロープを予測する。
【００８２】
10.デコーダは、高帯域励起信号および高帯域エンベロープを使用して高帯域信号を合成する。
【００８３】
11.デコーダは、広帯域信号を得るために、低帯域信号を高帯域信号と結合する。
【００８４】
任意選択の実施方式として、低帯域ビットストリームレートのレートが所定の閾値よりも大きいとき、復号化によって得られた低帯域励起信号の中で、周波数帯域が高帯域信号のものに隣接する信号が高帯域励起信号として固定的に選択されてもよく、例えば、AMR-WBにおいて、レートが23.05kbpsよりも大きいまたはこれに等しいとき、4から6kHzの周波数帯域の信号が6から8kHzの高帯域励起信号として固定的に選択されてもよい。
【００８５】
任意選択の実施方式として、図3に説明される方法において、LSFパラメータはまた、ISFパラメータによって置き換えられてもよく、本発明の実施形態に影響を与えない。
【００８６】
図3に説明されるプロセスにおいて、デコーダは、高帯域励起信号の開始周波数ビンに基づいて低帯域励起信号から高帯域励起信号を予測し、それは良好な符号化品質を有する高帯域励起信号の予測を実施することができ、その結果、高帯域励起信号はより確実に予測されることができ、それによって、高帯域励起信号の性能を効果的に改善する。さらに、デコーダが低帯域信号を高帯域信号と結合した後、広帯域信号の性能はさらに改善されることができる。
【００８７】
図4を参照すると、図4は、本発明の実施形態によって開示される高帯域励起信号を予測する別のプロセスの概略図である。図4に示されるように、高帯域励起信号を予測するプロセスは以下である。
【００８８】
1.デコーダは、低帯域信号を得るために、受信された低帯域ビットストリームを復号化する。
【００８９】
2.デコーダは、低帯域信号に基づいて、周波数の順に配列された低帯域LSFパラメータのセットを計算する。
【００９０】
3.デコーダは、計算された低帯域LSFパラメータ計算のセットに対して、低帯域LSFパラメータのこのセット(の一部またはすべて)において、隣接する位置を有するすべての2つの低帯域LSFパラメータ間の差LSF_DIFFを計算し、かつ、LSF_DIFF[i]=LSF[i+1]-LSF[i]であるものとし、ここでi≦Mであり、iはi番目のLSFを示し、かつMは低帯域LSFパラメータの数量を示す。
【００９１】
4.デコーダは、計算された差LSF_DIFFから最小MIN_LSF_DIFFを取得する。
【００９２】
任意選択の実施方式として、デコーダは、低帯域ビットストリームのレートに基づいて最小MIN_LSF_DIFFを検索する範囲、すなわちLSF_DIFFに対応する最も高い周波数の位置を決定してもよく、ここでより高いレートはより広い検索範囲を示し、かつより低いレートはより狭い検索範囲を示す。例えば、AMR-WBにおいて、レートが8.85kbpsよりも小さいまたはこれに等しいとき、iの最大値はM-8であり、または、レートが12.65kbpsよりも小さいまたはこれに等しいとき、iの最大値はM-6であり、または、レートが15.85kbpsよりも小さいまたはこれに等しいとき、iの最大値はM-4である。
【００９３】
任意選択の実施方式として、最小MIN_LSF_DIFFが検索されるとき、補正係数αはLSF_DIFFを補正するために使用されてもよく、αは周波数の増加に伴って減少し、すなわち、
α*LSF_DIFF[i]≦MIN_LSF_DIFFであり、ここでi≦M、かつ0<α<1である。
【００９４】
5.デコーダは、最小MIN_LSF_DIFFに対応する周波数ビンに基づいて、低帯域から高帯域励起信号を予測するための開始周波数ビンを決定する。
【００９５】
6.デコーダは、低帯域励起信号を得るために、LPC分析フィルタを使用して低周波信号を処理する。
【００９６】
7.デコーダは、低帯域励起信号から、開始周波数ビンに基づいて高帯域励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択する。
【００９７】
またさらに、図4に示される高帯域励起信号を予測するプロセスは、以下をさらに含んでもよい。
【００９８】
8.デコーダは、計算された低帯域LSFパラメータを、低帯域LPC係数に変換する。
【００９９】
9.デコーダは、低帯域LPC係数に基づいて、高帯域または広帯域LPC係数を予測する。
【０１００】
10.デコーダは、高帯域励起信号および高帯域または広帯域LPC係数を使用して高帯域信号を合成する。
【０１０１】
11.デコーダは、広帯域信号を得るために、低帯域信号を高帯域信号と結合する。
【０１０２】
任意選択の実施方式として、低帯域ビットストリームレートのレートが所定の閾値よりも大きいとき、復号化によって得られた低帯域信号の中で、周波数帯域が高帯域信号のものに隣接する信号が高帯域励起信号として固定的に選択されてもよく、例えば、AMR-WBにおいて、レートが23.05kbpsよりも大きいまたはこれに等しいとき、4から6kHzの周波数帯域の信号が6から8kHzの高帯域励起信号として固定的に選択されてもよい。
【０１０３】
任意選択の実施方式として、図4に説明される方法において、LSFパラメータはさらにISFパラメータによって置き換えられてもよく、本発明の実施形態に影響しない。
【０１０４】
図4に説明されるプロセスにおいて、デコーダは、高帯域励起信号の開始周波数ビンに基づいて低帯域信号から高帯域励起信号を予測し、それは良好な符号化品質を有する高帯域励起信号の予測を実施することができ、その結果、高帯域励起信号はより確実に予測されることができ、それによって、高帯域励起信号の性能を効果的に改善する。さらに、デコーダが低帯域信号を高帯域信号と結合した後、広帯域信号の性能はさらに改善されることができる。
【０１０５】
図5を参照すると、図5は、本発明の実施形態によって開示される高帯域励起信号を予測する別のプロセスの概略図である。図5に示されるように、高帯域励起信号を予測するプロセスは以下を含む。
【０１０６】
1.デコーダは、低帯域信号を得るために、受信された低帯域ビットストリームを復号化する。
【０１０７】
2.デコーダは、低帯域信号に基づいて、周波数の順に配列された低帯域LSFパラメータのセットを計算する。
【０１０８】
3.デコーダは、計算された低帯域LSFパラメータのセットに対して、低帯域LSFパラメータのこのセット(の一部またはすべて)において、2つの低帯域LSFパラメータの位置間隔を有するすべての2つの低帯域LSFパラメータ間の差LSF_DIFFを計算し、かつ、LSF_DIFF[i]=LSF[i+2]-LSF[i]であるものとし、ここでi≦Mであり、iはi番目の差を示し、かつMは低帯域LSFパラメータの数量を示す。
【０１０９】
4.デコーダは、計算された差LSF_DIFFから最小MIN_LSF_DIFFを取得する。
【０１１０】
任意選択の実施方式として、デコーダは、低帯域ビットストリームのレートに基づいて最小MIN_LSF_DIFFを検索する範囲、すなわちLSF_DIFFに対応する最も高い周波数の位置を決定してもよく、ここでより高いレートはより広い検索範囲を示し、かつより低いレートはより狭い検索範囲を示す。例えば、AMR-WBにおいて、レートが8.85kbpsよりも小さいまたはこれに等しいとき、iの最大値はM-8であり、または、レートが12.65kbpsよりも小さいまたはこれに等しいとき、iの最大値はM-6であり、または、レートが15.85kbpsよりも小さいまたはこれに等しいとき、iの最大値はM-4である。
【０１１１】
任意選択の実施方式として、最小MIN_LSF_DIFFが検索されるとき、補正係数αはMIN_LSF_DIFFを補正するために使用されてもよく、αは周波数の増加に伴って減少し、すなわち、
LSF_DIFF[i]≦α*MIN_LSF_DIFFであり、ここでi≦M、かつα>1である。
【０１１２】
5:デコーダは、最小MIN_LSF_DIFFに対応する周波数ビンに基づいて、低帯域から高帯域励起信号を予測するための開始周波数ビンを決定する。
【０１１３】
6.デコーダは、低帯域励起信号を得るために、LPC分析フィルタを使用して低周波信号を処理する。
【０１１４】
7.デコーダは、低帯域励起信号から、開始周波数ビンに基づいて高帯域励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択する。
【０１１５】
またさらに、図5に示される高帯域励起信号を予測するプロセスは以下を含んでもよい。
【０１１６】
8.デコーダは、低帯域信号に基づいて、高帯域エンベロープを予測する。
【０１１７】
実施形態において、デコーダは、低帯域LPC係数および低帯域励起信号に基づいて、高帯域エンベロープを予測してもよい。
【０１１８】
9.デコーダは、高帯域励起信号および高帯域エンベロープを使用して高帯域信号を合成する。
【０１１９】
10.デコーダは、広帯域信号を得るために、低帯域信号を高帯域信号と結合する。
【０１２０】
任意選択の実施方式として、低帯域ビットストリームレートのレートが所定の閾値よりも大きいとき、復号化によって得られた低帯域信号の中で、周波数帯域が高帯域信号のものに隣接する信号が高帯域励起信号として固定的に選択されてもよく、例えば、AMR-WBにおいて、レートが23.05kbpsよりも大きいまたはこれに等しいとき、4から6kHzの周波数帯域の信号が6から8kHzの高帯域励起信号として固定的に選択されてもよい。
【０１２１】
任意選択の実施方式として、図5に説明される方法において、LSFパラメータはさらにISFパラメータによって置き換えられてもよく、本発明の実施形態に影響を与えない。
【０１２２】
図5に説明されるプロセスにおいて、デコーダは、高帯域励起信号の開始周波数ビンに基づいて低帯域信号から高帯域励起信号を予測し、それは良好な符号化品質を有する高帯域励起信号の予測を実施することができ、その結果、高帯域励起信号はより確実に予測されることができ、それによって、高帯域励起信号の性能を効果的に改善する。さらに、デコーダが低帯域信号を高帯域信号と結合した後、広帯域信号の性能はさらに改善されることができる。
【０１２３】
図6を参照すると、図6は、本発明の実施形態によって開示される高帯域励起信号を予測するための装置の概略構造図である。図6に示される高帯域励起信号を予測するための装置は、物理的に独立したデバイスとして実施されてもよく、またはデコーダの新たに追加される部分として使用されてもよく、本発明のこの実施形態においては限定されない。図6に示されるように、高帯域励起信号を予測するための装置は、
受信された低帯域ビットストリームに基づいて、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを取得するように構成された第1取得ユニット601であって、スペクトル周波数パラメータは、低帯域LSFパラメータまたは低帯域ISFパラメータを含む、第1取得ユニット601と、
第1取得ユニット601によって取得されたスペクトル周波数パラメータのセットに対して、スペクトル周波数パラメータの一部またはすべてにおいて同一位置間隔を有するすべての2つのスペクトル周波数パラメータ間のスペクトル周波数パラメータ差を計算するように構成された計算ユニット602と、
計算ユニット602によって計算されたスペクトル周波数パラメータ差から最小スペクトル周波数パラメータ差を取得するように構成された第2取得ユニット603と、
第2取得ユニット603によって取得された最小スペクトル周波数パラメータ差に対応する周波数ビンに基づいて、低帯域から高帯域励起信号を予測するための開始周波数ビンを決定するように構成された開始周波数ビン決定ユニット604と、
開始周波数ビン決定ユニット604によって決定された開始周波数ビンに基づいて、低帯域から高帯域励起信号を予測するように構成された高帯域励起予測ユニット605と
を備えてもよい。
【０１２４】
任意選択の実施方式として、第1取得ユニット601は、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを得るために、受信された低帯域ビットストリームを復号化するように特に構成されてもよく、または、低帯域信号を得るために、受信された低帯域ビットストリームを復号化し、かつ低帯域信号に基づいて周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを計算するように特に構成される。
【０１２５】
実施形態において、同一位置間隔を有するすべての2つのスペクトル周波数パラメータは、すべての2つの隣接スペクトル周波数パラメータ、または、スペクトル周波数パラメータの同一数量により離間されたすべての2つのスペクトル周波数パラメータを含む。
【０１２６】
図6に説明される高帯域励起信号を予測するための装置は、高帯域励起信号の開始周波数ビンに基づいて低帯域励起信号から高帯域励起信号を予測してもよく、それは良好な符号化品質を有する高帯域励起信号の予測を実施することができ、その結果、高帯域励起信号はより確実に予測されることができ、それによって高帯域励起信号の性能を効果的に改善する。
【０１２７】
さらに、図7を参照すると、図7は、本発明の実施形態によって開示される高帯域励起信号を予測するための別の装置の概略構造図である。図7に示された高帯域励起信号を予測するための装置は、図6に示される高帯域励起信号を予測するための装置を最適化することによって得られる。図7に示された高帯域励起信号を予測するための装置において、もし第1取得ユニット601が、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを得るために、受信された低帯域ビットストリームを復号化するように特に構成される場合、図6に示される高帯域励起信号を予測するための装置のすべてのユニットに加えて、図7に示された高帯域励起信号を予測するための装置は、
低帯域励起信号を得るために、受信された低帯域ビットストリームを復号化するように構成された復号化ユニット606をさらに備えてもよく、かつ
それに対応して、高帯域励起予測ユニット605は、復号化ユニット606によって得られた低帯域励起信号から、開始周波数ビン決定ユニット604によって決定された開始周波数ビンに基づいて高帯域励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択するように特に構成される。
【０１２８】
任意選択の実施方式として、図7に示された高帯域励起信号を予測するための装置は、
第1取得ユニット601によって得られたスペクトル周波数パラメータを、低帯域LPC係数に変換するように構成された第1変換ユニット607と、
第1変換ユニット607による変換によって得られた低帯域LPC係数と、復号化ユニット606によって得られた低帯域励起信号とを使用して、低帯域信号を合成するように構成された第1低帯域信号合成ユニット608と、
第1変換ユニット607による変換によって得られた低帯域LPC係数に基づいて、高帯域または広帯域LPC係数を予測するように構成された第1LPC係数予測ユニット609と、
高帯域励起予測ユニット605により選択された高帯域励起信号と、第1LPC係数予測ユニット609により予測された高帯域または広帯域LPC係数とを使用して、高帯域信号を合成するように構成された第1高帯域信号合成ユニット610と、
広帯域信号を得るために、第1低帯域信号合成ユニット608により合成された低帯域信号を、第1高帯域信号合成ユニット610により合成された高帯域信号と結合するように構成された第1広帯域信号合成ユニット611と
をさらに備えてもよい。
【０１２９】
さらに図8を参照すると、図8は、本発明の実施形態によって開示される高帯域励起信号を予測するための別の装置の概略構造図である。図8に示される高帯域励起信号を予測するための装置は、図6に示される高帯域励起信号を予測するための装置を最適化することによって得られる。図8に示される高帯域励起信号を予測するための装置において、もし第1取得ユニット601が、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを得るために、受信された低帯域ビットストリームを復号化するように特に構成される場合、図6に示される高帯域励起信号を予測するための装置のすべてのユニットに加えて、図8に示される高帯域励起信号を予測するための装置はまた、低帯域励起信号を得るために、受信された低帯域ビットストリームを復号化するように構成された復号化ユニット606をさらに備え、かつそれに対応して、高帯域励起予測ユニット605は、復号化ユニット606によって得られた低帯域励起信号から、開始周波数ビン決定ユニット604によって決定された開始周波数ビンに基づいて高帯域励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択するようにさらに構成される。
【０１３０】
任意選択の実施方式として、図8に示される高帯域励起信号を予測するための装置は、
第1取得ユニット601によって得られたスペクトル周波数パラメータを、低帯域LPC係数に変換するように構成された第2変換ユニット612と、
第2変換ユニット612による変換によって得られた低帯域LPC係数と、復号化ユニット606によって得られた低帯域励起信号とを低帯域信号に合成するように構成された第2低帯域信号合成ユニット613と、
第2低帯域信号合成ユニット613により合成された低帯域信号に基づいて、高帯域エンベロープを予測するように構成された第1高帯域エンベロープ予測ユニット614と、
高帯域励起予測ユニット605により選択された高帯域励起信号と、第1高帯域エンベロープ予測ユニット614により予測された高帯域エンベロープとを使用して、高帯域信号を合成するように構成された第2高帯域信号合成ユニット615と、
広帯域信号を得るために、第2低帯域信号合成ユニット613により合成された低帯域信号を、第2高帯域信号合成ユニット615により合成された高帯域信号と結合するように構成された第2広帯域信号合成ユニット616と
をさらに備えてもよい。
【０１３１】
図9を参照すると、図9は、本発明の実施形態によって開示される高帯域励起信号を予測するための別の装置の概略構造図である。図9に示される高帯域励起信号を予測するための装置は、図6に示される高帯域励起信号を予測するための装置を最適化することによって得られる。図9に示される高帯域励起信号を予測するための装置において、もし第1取得ユニット601が、低帯域信号を得るために、受信された低帯域ビットストリームを復号化し、かつ、低帯域信号に基づいて、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを計算するように特に構成される場合、高帯域励起予測ユニット605は、低帯域励起信号を得るために、LPC分析フィルタ(高帯域励起予測ユニット605に含まれてもよい)を使用して低周波信号を処理し、かつ、低帯域励起信号から、開始周波数ビン決定ユニット604によって決定された開始周波数ビンに基づいて高帯域励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択するように特に構成される。
【０１３２】
任意選択の実施方式として、図9に示される高帯域励起信号を予測するための装置は、
第1取得ユニット601により得られた計算されたスペクトル周波数パラメータを、低帯域LPC係数に変換するように構成された第3変換ユニット617と、
第3変換ユニット617による変換によって得られた低帯域LPC係数に基づいて、高帯域または広帯域LPC係数を予測するように構成された第2LPC係数予測ユニット618と、
高帯域励起予測ユニット605により選択された高帯域励起信号と、第2LPC係数予測ユニット618により予測された高帯域または広帯域LPC係数とを使用して、高帯域信号を合成するように構成された第3高帯域信号合成ユニット619と、
広帯域信号を得るために、第1取得ユニット601によって得られた低帯域信号を、第3高帯域信号合成ユニット619により合成された高帯域信号と結合するように構成された第3広帯域信号合成ユニット620と
をさらに備えてもよい。
【０１３３】
さらに図10を参照すると、図10は、本発明の実施形態によって開示される高帯域励起信号を予測するための別の装置の概略構造図である。図10に示される高帯域励起信号を予測するための装置は、図6に示される高帯域励起信号を予測するための装置を最適化することによって得られる。図10に示される高帯域励起信号を予測するための装置において、第1取得ユニット601は、低帯域信号を得るために、受信された低帯域ビットストリームを復号化し、かつ、低帯域信号に基づいて、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを計算するようにさらに構成され、かつ、高帯域励起予測ユニット605は、低帯域励起信号を得るために、LPC分析フィルタ(高帯域励起予測ユニット605に含まれてもよい)を使用して低周波信号を処理し、かつ低帯域励起信号から、開始周波数ビン決定ユニット604によって決定された開始周波数ビンに基づいて高帯域励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択するようにさらに構成されてもよい。
【０１３４】
任意選択の実施方式として、図10に示される高帯域励起信号を予測するための装置は、
第1取得ユニット601によって得られた低帯域信号に基づいて、高帯域エンベロープを予測するように構成された第3高帯域エンベロープ予測ユニット621と、
高帯域励起予測ユニット605により選択された高帯域励起信号と、第3高帯域エンベロープ予測ユニット621により予測された高帯域エンベロープとを使用して、高帯域信号を合成するように構成された第4高帯域信号合成ユニット622と、
広帯域信号を得るために、第1取得ユニット601によって得られた低帯域信号を、第4高帯域信号合成ユニット622により合成された高帯域信号と結合するように構成された第4広帯域信号合成ユニット623と
をさらに備えてもよい。
【０１３５】
図7から図10に説明される高帯域励起信号を予測するための装置は、高帯域励起信号の開始周波数ビンに基づいて低帯域励起信号または低帯域信号から高帯域励起信号を予測してもよく、それは良好な符号化品質を有する高帯域励起信号の予測を実施することができ、その結果、高帯域励起信号はより確実に予測されることができ、それによって、高帯域励起信号の性能を効果的に改善する。さらに、図7〜図10に説明される高帯域励起信号を予測するための装置が低帯域信号を高帯域信号と結合した後、広帯域信号の性能はさらに改善されることができる。
【０１３６】
図11を参照すると、図11は、本発明の実施形態によって開示されるデコーダの概略構造図であり、本発明の実施形態によって開示される高帯域励起信号を予測するための方法を実行するように構成される。図11に示されるように、デコーダ1100は、例えばCPUのような少なくとも1つのプロセッサ1101と、少なくとも1つのネットワークインタフェース1104と、ユーザインタフェース1103と、メモリ1105と、少なくとも1つの通信バス1102とを備える。通信バス1102は、これらのコンポーネント間の接続および通信を実施するように構成される。任意選択で、ユーザインタフェース1103は、USBインタフェース、または別の標準インタフェース若しくは有線インタフェースを備えてもよい。任意選択で、ネットワークインタフェース1104は、Wi-Fiインタフェース、または別の無線インタフェースを備えてもよい。メモリ1105は、高速RAMメモリを備えてもよく、または例えば少なくとも1つの磁気ディスク記憶装置のような不揮発性メモリをさらに備えてもよい。任意選択で、メモリ1105は、前述のプロセッサ1101から遠く離れたところに位置する少なくとも1つの記憶装置を備えてもよい。
【０１３７】
図11に示されたデコーダにおいて、ネットワークインタフェース1104は、エンコーダによって送信された低帯域ビットストリームを受信してもよく、ユーザインタフェース1103は、周辺デバイスに接続され、かつ信号を出力するように構成されてもよく、メモリ1105は、プログラムを記憶するように構成されてもよく、かつプロセッサ1101は、メモリ1105内に記憶されたプログラムを呼び出し、かつ以下の動作、すなわち、
ネットワークインタフェース1104によって受信された低帯域ビットストリームに基づいて、周波数の順に配列された、低帯域LSFパラメータまたは低帯域ISFパラメータを含むスペクトル周波数パラメータのセットを取得し、
取得されたスペクトル周波数パラメータのセットに対して、スペクトル周波数パラメータの一部またはすべてにおいて同一位置間隔を有するすべての2つのスペクトル周波数パラメータ間のスペクトル周波数パラメータ差を計算し、
計算されたスペクトル周波数パラメータ差から、最小スペクトル周波数パラメータ差を取得し、
最小スペクトル周波数パラメータ差に対応する周波数ビンに基づいて、低帯域から高帯域励起信号を予測するための開始周波数ビンを決定し、かつ
開始周波数ビンに基づいて、低帯域から高帯域励起信号を予測する
動作を実行するように構成されてもよい。
【０１３８】
任意選択の実施方式として、受信された低帯域ビットストリームに基づいてプロセッサ1101によって、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを取得することは、
周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを得るために、受信された低帯域ビットストリームを復号化すること、または
低帯域信号を得るために、受信された低帯域ビットストリームを復号化すること、および、低帯域信号に基づいて、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを計算すること
を含んでもよい。
【０１３９】
任意選択の実施方式として、もしプロセッサ1101が、周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを得るために、受信された低周波ビットストリームを復号化する場合、プロセッサ11101は、以下の動作、すなわち、
低帯域励起信号を得るために、受信された低帯域ビットストリームを復号化する動作をさらに実行してもよい。
【０１４０】
それに対応して、プロセッサ1101によって、開始周波数ビンに基づいて、低帯域から高帯域励起信号を予測することは、
低帯域励起信号から、開始周波数ビンに基づいて高帯域励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択すること
を含んでもよい。
【０１４１】
任意選択の実施方式として、プロセッサ1101は、以下の動作、すなわち、
復号化によって得られたスペクトル周波数パラメータを、低帯域LPC係数に変換し、
低帯域LPC係数および低帯域励起信号を使用して低帯域信号を合成し、
低帯域LPC係数に基づいて、高帯域または広帯域LPC係数を予測し、
高帯域励起信号および高帯域または広帯域LPC係数を使用して高帯域信号を合成し、かつ
広帯域信号を得るために、低帯域信号を、高帯域信号と結合する
動作をさらに実行してもよい。
【０１４２】
別の任意選択の実施方式として、プロセッサ1101は、以下の動作、すなわち、
復号化によって得られたスペクトル周波数パラメータを、低帯域LPC係数に変換し、
低帯域LPC係数および低帯域励起信号を使用して低帯域信号を合成し、
低帯域信号に基づいて、高帯域エンベロープを予測し、
高帯域励起信号および高帯域エンベロープを使用して高帯域信号を合成し、かつ
広帯域信号を得るために、低帯域信号を高帯域信号と結合する
動作をさらに実行してもよい。
【０１４３】
任意選択の実施方式として、もしプロセッサ11101が、低帯域信号を得るために、受信された低帯域ビットストリームを復号化し、かつ低帯域信号に基づいて周波数の順に配列されたスペクトル周波数パラメータのセットを計算する場合、プロセッサ1101によって、開始周波数ビンに基づいて、低帯域から高帯域励起信号を予測することは、
低帯域励起信号を得るために、LPC分析フィルタを使用して低周波信号を処理し、かつ
低帯域励起信号から、開始周波数ビンに基づいて高帯域励起信号として予め設定された帯域幅を有する周波数帯域を選択すること
を含む。
【０１４４】
任意選択の実施方式として、プロセッサ1101は、以下の動作、すなわち、
計算されたスペクトル周波数パラメータを、低帯域LPC係数に変換し、
低帯域LPC係数に基づいて、高帯域または広帯域LPC係数を予測し、
高帯域励起信号および高帯域または広帯域LPC係数を使用して高帯域信号を合成し、
広帯域信号を得るために、低帯域信号を高帯域信号と結合する
動作をさらに実行してもよい。
【０１４５】
別の任意選択の実施方式として、プロセッサ1101は、以下の動作、すなわち、
低帯域信号に基づいて、高帯域エンベロープを予測し、
高帯域励起信号および高帯域エンベロープを使用して高帯域信号を合成し、
広帯域信号を得るために、低帯域信号を高帯域信号と結合する
動作をさらに実行してもよい。
【０１４６】
図11に説明されるデコーダは、高帯域励起信号の開始周波数ビンに基づいて低帯域励起信号または低帯域信号から高帯域励起信号を予測してもよく、それは良好な符号化品質を有する高帯域励起信号の予測を実施することができ、その結果、高帯域励起信号はより確実に予測されることができ、それによって、高帯域励起信号の性能を効果的に改善する。さらに、図11に説明されるデコーダが低帯域信号を高帯域信号と結合した後、広帯域信号の性能はさらに改善されることができる。
【０１４７】
当業者は、実施形態における方法のステップのすべてまたは一部が、関連ハードウェアに命令するプログラムによって実施されてもよいということを理解できる。プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体に記憶されてもよい。記憶媒体は、フラッシュメモリ、読み出し専用メモリ(Read-Only Memory, ROM)、ランダムアクセスメモリ(Random Access Memory, RAM)、磁気ディスク、および光ディスクを含んでもよい。
【０１４８】
本発明の実施形態によって開示される高帯域励起信号を予測するための方法および装置は、詳細に上記に説明されている。本明細書では、具体的な実施例が、本発明の原理および実施方式を詳述するために適用され、かつ前述の実施形態の説明は、本発明の方法および核となる考え方を理解することを助けるために使用されるのみである。さらに、当業者は、本発明の考え方に基づいて、具体的な実施方式および適用範囲に関して修正をすることができる。要するに、本明細書の内容は、本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。
【符号の説明】
【０１４９】
601  第1取得ユニット
602  計算ユニット
603  第2取得ユニット
604  開始周波数ビン決定ユニット
605  高帯域励起予測ユニット
606  復号化ユニット
607  第1変換ユニット
608  第1低帯域信号合成ユニット
609  第1LPC係数予測ユニット
610  第1高帯域信号合成ユニット
611  第1広帯域信号合成ユニット
612  第2変換ユニット
613  第2低帯域信号合成ユニット
614  第1高帯域エンベロープ予測ユニット
615  第2高帯域信号合成ユニット
616  第2広帯域信号合成ユニット
617  第3変換ユニット
618  第2LPC係数予測ユニット
619  第3高帯域信号合成ユニット
620  第3広帯域信号合成ユニット
621  第3高帯域エンベロープ予測ユニット
622  第4高帯域信号合成ユニット
623  第4広帯域信号合成ユニット
1100  デコーダ
1101  プロセッサ
1102  通信バス
1103  ユーザインタフェース
1104  ネットワークインタフェース
1105  メモリ
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2019023749.tif 000014
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2019023749.tif 000015
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2019023749.tif 000016
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2019023749.tif 000017
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2019023749.tif 000018
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2019023749.tif 000019
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2019023749.tif 000020
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2019023749.tif 000021
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2019023749.tif 000022
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
2019023749.tif 000023
【外国語明細書】
2019023749000001.pdf