(57)【要約】伝送チャネル（１６）を介して受信機（１４）に入力信号を送信する送信機（１２）を有する伝送システム（１０）が記載されている。前記送信機（１２）は、前記入力信号を少なくとも第１周波数帯域信号及び第２周波数帯域信号に分割するスプリッタ（２０）を有する。前記送信機（１２）は、前記第１周波数帯域信号を第１符号化周波数帯域信号に符号化する第１符号化器（２２）及び前記第２周波数帯域信号を第２符号化周波数帯域信号に符号化する第２符号化器（２４）を更に有する。前記送信機（１２）は、前記第１符号化周波数帯域信号及び前記第２符号化周波数帯域信号を前記伝送チャネル（１６）を介して前記受信機（１４）に送信するよう構成される。前記受信機（１４）は、前記第１符号化周波数帯域信号を第１復号周波数帯域信号に復号する第１復号器（２６）及び前記第２符号化周波数帯域信号を第２復号周波数帯域信号に復号する第２復号器（２８）を有する。前記受信機（１４）は、前記第１復号周波数帯域信号及び前記第２復号周波数帯域信号を組み合わせて出力信号にするコンバイナ（３０）、並びに前記第２復号周波数帯域信号が利用可能ではない場合に該第２復号周波数帯域信号を再構築する再構築手段（４８）を更に有する。前記伝送システム（１０）は、再構築手段（４８）が前記第１復号周波数帯域信号から前記第２復号周波数帯域信号を再構築するよう構成されることを特徴とする。この方法においては、前記第２周波数帯域信号の受信又は復号において生じる誤りが、適正に受信され、復号された前記第１周波数帯域信号に基づいて欠落部を再構築することにより隠され得る。好ましくは、この再構築が帯域幅拡張によってなされる。
2004518346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送チャネルを介して受信機に入力信号を送信する送信機を有する伝送システムであり、前記送信機が、前記入力信号を少なくとも第１周波数帯域信号及び第２周波数帯域信号に分割するスプリッタを有し、前記送信機が、前記第１周波数帯域信号を第１符号化周波数帯域信号に符号化する第１符号化器及び前記第２周波数帯域信号を第２符号化周波数帯域信号に符号化する第２符号化器を更に有し、前記送信機が、前記第１符号化周波数帯域信号及び前記第２符号化周波数帯域信号を前記伝送チャネルを介して前記受信機に送信するよう構成され、前記受信機が、前記第１符号化周波数帯域信号を第１復号周波数帯域信号に復号する第１復号器及び前記第２符号化周波数帯域信号を第２復号周波数帯域信号に復号する第２復号器を有し、前記受信機が、前記第１復号周波数帯域信号及び前記第２復号周波数帯域信号を組み合わせて出力信号にするコンバイナを更に有し、前記受信機が、前記第２復号周波数帯域信号が利用可能ではない場合に該第２復号周波数帯域信号を再構築する再構築手段を更に有する伝送システムであって、前記再構築手段が、前記第１復号周波数帯域信号から前記第２復号周波数帯域信号を再構築するよう構成されることを特徴とする伝送システム。
【請求項２】
前記再構築手段が、前記第１復号周波数帯域信号の帯域幅を拡張することにより該第１復号周波数帯域信号から前記第２復号周波数帯域信号を再構築するよう構成されることを特徴とする請求項１に記載の伝送システム。
【請求項３】
前記再構築手段が、前記第２復号周波数帯域信号の現在のフレームを前記第１復号周波数帯域信号の現在のフレーム及び該第２復号周波数帯域信号の前のフレームから再構築するよう構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の伝送システム。
【請求項４】
前記第１周波数帯域信号、前記第１符号化周波数帯域信号及び前記第１復号周波数帯域信号が低周波数帯域を持つ信号であり、前記第２周波数帯域信号、前記第２符号化周波数帯域信号及び前記第２復号周波数帯域信号が高周波数帯域を持つ信号であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の伝送システム。
【請求項５】
伝送チャネルを介して送信機から第１符号化周波数帯域信号及び第２符号化周波数帯域信号を受信する受信機であり、当該受信機が、前記第１符号化周波数帯域信号を第１復号周波数帯域信号に復号する第１復号器及び前記第２符号化周波数帯域信号を第２復号周波数帯域信号に復号する第２復号器を有し、当該受信機が、前記第１復号周波数帯域信号及び前記第２復号周波数帯域信号を組み合わせて出力信号にするコンバイナを更に有し、当該受信機が、前記第２復号周波数帯域信号が利用可能ではない場合に該第２復号周波数帯域信号を再構築する再構築手段を更に有する受信機であって、前記再構築手段が、前記第１復号周波数帯域信号から前記第２復号周波数帯域信号を再構築するよう構成されることを特徴とする受信機。
【請求項６】
前記再構築手段が、前記第１復号周波数帯域信号の帯域幅を拡張することにより該第１復号周波数帯域信号から前記第２復号周波数帯域信号を再構築するよう構成されることを特徴とする請求項５に記載の受信機。
【請求項７】
前記再構築手段が、前記第２復号周波数帯域信号の現在のフレームを前記第１復号周波数帯域信号の現在のフレーム及び該第２復号周波数帯域信号の前のフレームから再構築するよう構成されることを特徴とする請求項５又は６に記載の受信機。
【請求項８】
前記第１符号化周波数帯域信号及び前記第１復号周波数帯域信号が低周波数帯域を持つ信号であり、前記第２符号化周波数帯域信号及び前記第２復号周波数帯域信号が高周波数帯域を持つ信号であることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項９】
伝送チャネルを介して入力信号を送信する方法であり、
・前記入力信号を少なくとも第１周波数帯域信号及び第２周波数帯域信号に分割するステップと、
・前記第１周波数帯域信号を第１符号化周波数帯域信号に符号化し、前記第２周波数帯域信号を第２符号化周波数帯域信号に符号化するステップと、
・前記第１符号化周波数帯域信号及び前記第２符号化周波数帯域信号を前記伝送チャネルを介して送信するステップと、
・前記第１符号化周波数帯域信号を第１復号周波数帯域信号に復号し、前記第２符号化周波数帯域信号を第２復号周波数帯域信号に復号するステップと、
・前記第１復号周波数帯域信号及び前記第２復号周波数帯域信号を組み合わせて出力信号にするステップと、
・前記第２復号周波数帯域信号が利用可能ではない場合に該第２復号周波数帯域信号を再構築するステップとを有する方法であって、前記第２復号周波数帯域信号が、前記第１復号周波数帯域信号から再構築されることを特徴とする伝送チャネルを介して入力信号を送信する方法。
【請求項１０】
前記第２復号周波数帯域信号が、前記第１復号周波数帯域信号の帯域幅を拡張することにより該第１復号周波数帯域信号から再構築されることを特徴とする請求項９に記載の伝送チャネルを介して入力信号を送信する方法。
【請求項１１】
前記第２復号周波数帯域信号の現在のフレームが、前記第１復号周波数帯域信号の現在のフレーム及び該第２復号周波数帯域信号の前のフレームから再構築されることを特徴とする請求項９又は１０に記載の伝送チャネルを介して入力信号を送信する方法。
【請求項１２】
前記第１周波数帯域信号、前記第１符号化周波数帯域信号及び前記第１復号周波数帯域信号が低周波数帯域を持つ信号であり、前記第２周波数帯域信号、前記第２符号化周波数帯域信号及び前記第２復号周波数帯域信号が高周波数帯域を持つ信号であることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の伝送チャネルを介して入力信号を送信する方法。
【請求項１３】
伝送チャネルを介して第１符号化周波数帯域信号及び第２符号化周波数帯域信号を受信する方法であり、
・前記第１符号化周波数帯域信号を第１復号周波数帯域信号に復号し、前記第２符号化周波数帯域信号を第２復号周波数帯域信号に復号するステップと、
・前記第１復号周波数帯域信号及び前記第２復号周波数帯域信号を組み合わせて出力信号にするステップと、
・前記第２復号周波数帯域信号が利用可能ではない場合に該第２復号周波数帯域信号を再構築するステップとを有する方法であって、前記第２復号周波数帯域信号が、前記第１復号周波数帯域信号から再構築されることを特徴とする伝送チャネルを介して第１符号化周波数帯域信号及び第２符号化周波数帯域信号を受信する方法。
【請求項１４】
前記第２復号周波数帯域信号が、前記第１復号周波数帯域信号の帯域幅を拡張することにより該第１復号周波数帯域信号から再構築されることを特徴とする請求項１３に記載の伝送チャネルを介して第１符号化周波数帯域信号及び第２符号化周波数帯域信号を受信する方法。
【請求項１５】
前記第２復号周波数帯域信号の現在のフレームが、前記第１復号周波数帯域信号の現在のフレーム及び該第２復号周波数帯域信号の前のフレームから再構築されることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の伝送チャネルを介して第１符号化周波数帯域信号及び第２符号化周波数帯域信号を受信する方法。
【請求項１６】
前記第１符号化周波数帯域信号及び前記第１復号周波数帯域信号が低周波数帯域を持つ信号であり、前記第２符号化周波数帯域信号及び前記第２復号周波数帯域信号が高周波数帯域を持つ信号であることを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか一項に記載の伝送チャネルを介して第１符号化周波数帯域信号及び第２符号化周波数帯域信号を受信する方法。
【請求項１７】
第１符号化周波数帯域音声信号及び第２符号化周波数帯域音声信号を復号する音声復号器であり、当該音声復号器が、前記第１符号化周波数帯域音声信号を第１復号周波数帯域音声信号に復号する第１復号器及び前記第２符号化周波数帯域音声信号を第２復号周波数帯域音声信号に復号する第２復号器を有し、当該音声復号器が、前記第１復号周波数帯域音声信号及び前記第２復号周波数帯域音声信号を組み合わせて出力信号にするコンバイナを更に有し、当該音声復号器が、前記第２復号周波数帯域音声信号が利用可能ではない場合に該第２復号周波数帯域音声信号を再構築する再構築手段を更に有する音声復号器であって、前記再構築手段が、前記第１復号周波数帯域音声信号から前記第２復号周波数帯域音声信号を再構築するよう構成されることを特徴とする音声復号器。
【請求項１８】
前記再構築手段が、前記第１復号周波数帯域音声信号の帯域幅を拡張することにより該第１復号周波数帯域音声信号から前記第２復号周波数帯域音声信号を再構築するよう構成されることを特徴とする請求項１７に記載の音声復号器。
【請求項１９】
前記再構築手段が、前記第２復号周波数帯域音声信号の現在のフレームを前記第１復号周波数帯域音声信号の現在のフレーム及び該第２復号周波数帯域音声信号の前のフレームから再構築するよう構成されることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の音声復号器。
【請求項２０】
前記第１符号化周波数帯域音声信号及び前記第１復号周波数帯域音声信号が低周波数帯域を持つ信号であり、前記第２符号化周波数帯域音声信号及び前記第２復号周波数帯域音声信号が高周波数帯域を持つ信号であることを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか一項に記載の音声復号器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、伝送チャネル（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｃｈａｎｎｅｌ）を介して受信機に入力信号を送信する送信機を有する伝送システムであって、前記送信機が、前記入力信号を少なくとも第１周波数帯域信号及び第２周波数帯域信号に分割するスプリッタ（ｓｐｌｉｔｔｅｒ）を有し、前記送信機が、前記第１周波数帯域信号を第１符号化周波数帯域信号に符号化する第１符号化器及び前記第２周波数帯域信号を第２符号化周波数帯域信号に符号化する第２符号化器を更に有し、前記送信機が、前記第１符号化周波数帯域信号及び前記第２符号化周波数帯域信号を前記伝送チャネルを介して前記受信機へ送信するよう構成され、前記受信機が、前記第１符号化周波数帯域信号を第１復号周波数帯域信号に復号する第１復号器及び前記第２符号化周波数帯域信号を第２復号周波数帯域信号に復号する第２復号器を有し、前記受信機が、前記第１復号周波数帯域信号及び前記第２復号周波数帯域信号を組み合わせて出力信号にするコンバイナ（ｃｏｍｂｉｎｅｒ）を更に有し、前記受信機が、前記第２復号周波数帯域信号が利用可能ではない場合に該第２復号周波数帯域信号を再構築する（ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔ）再構築手段を更に有する伝送システムに関する。
【０００２】
更に、本発明は、伝送チャネルを介して送信機から第１符号化周波数帯域信号及び第２符号化周波数帯域信号を受信する受信機、伝送チャネルを介して入力信号を送信する方法、伝送チャネルを介して第１符号化周波数帯域信号及び第２符号化周波数帯域信号を受信する方法、並びに第１符号化周波数帯域音声信号及び第２符号化周波数帯域音声信号を復号する音声復号器に関する。
【０００３】
【従来の技術】
前文による伝送システムは、論文”Ａｎ ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｃｏｄｅｃ ｗｉｔｈ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｐｈａｓｅｓ ａｎｄ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｒａｔｅ ｓｃａｌａｂｉｌｉｔｙ” ｂｙ Ｇｅｒａｒｄ Ａｇｕｉｌａｒ ｅｔ． ａｌ． ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ２０００ ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ａｃｏｕｓｔｉｃｓ， Ｓｐｅｅｃｈ， ａｎｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ， Ｉｓｔａｎｂｕｌ， Ｔｕｒｋｅｙ， ５−９ Ｊｕｎｅ ２０００， Ｖｏｌｕｍｅ ＩＩ， ｐｐ． １１４１−１１４４から既知である。
【０００４】
このような伝送システムは、例えば、無線通信路、同軸ケーブル又は光ファイバーなどの伝送媒体を介する音声信号又はオーディオ信号の伝送に用いられ得る。このような伝送システムはまた、磁気テープ又はディスクなどの記録媒体における音声信号の記録にも用いられ得る。あり得るアプリケーションは、移動電話、ＶｏＩＰ（ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＩＰ）（インターネット）通信、自動応答機械（ａｕｔｏｍａｔｉｃ ａｎｓｗｅｒｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ）及び口述録音機（ｄｉｃｔａｔｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ）である。
【０００５】
図１は、既知の伝送システムのブロック図を示しており、前記伝送システムは所謂スケーラブル広帯域音声伝送システム（ｓｃａｌａｂｌｅ ｗｉｄｅｂａｎｄ ｓｐｅｅｃｈ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）である。この伝送システムは、送信機１２及び受信機１４を有する。送信機１２と受信機１４とは伝送チャネル１６を介して結合される。送信機１２の入力部１８に供給される入力音声信号は、スプリッタ２０によって第１周波数帯域信号及び第２周波数帯域信号（即ち、スペクトル部）に分割される。送信機１２は、第１周波数帯域信号及び第２周波数帯域信号を第１符号化周波数帯域信号及び第２符号化周波数帯域信号に符号化する第１符号化器２２及び第２符号化器２４を更に有する。これらの第１符号化周波数帯域信号及び第２符号化周波数帯域信号は、マルチプレクサ２３により多重信号に多重化され、（第１符号化周波数帯域信号及び第２符号化周波数帯域信号を搬送する）前記多重信号は送信機１２により伝送チャネル１６を介して受信機１４に送信される。受信機１４は、多重信号を第１符号化周波数帯域信号及び第２符号化周波数帯域信号にデマルチプレックスするデマルチプレクサ２５、並びに第１符号化周波数帯域信号及び第２符号化周波数帯域信号を第１復号周波数帯域信号及び第２復号周波数帯域信号に復号する第１復号器２６及び第２復号器２８を持つ音声復号器６０を有する。音声復号器６０は、第１復号周波数帯域信号及び第２復号周波数帯域信号を組み合わせて出力信号にするコンバイナ３０を更に有し、前記出力信号は受信機１４の出力部３２に供給される。好ましくは、第１符号化器２２及び第２符号化器２４並びに第１復号器２６及び第２復号器２８は、とりわけ第１周波数帯域信号及び第２周波数帯域信号の符号化及び復号用に設計される。例えば、第１周波数帯域信号は、５０Ｈｚ乃至４０００Ｈｚの周波数範囲を持つ所謂狭帯域音声信号であっても良く、第２周波数帯域信号は、４０００Ｈｚ乃至７０００Ｈｚの周波数範囲を持つ所謂高帯域音声信号であっても良い。狭帯域音声信号は、専用の狭帯域音声の符号化器及び復号器により符号化及び復号されても良い。同様に、高帯域音声信号は、専用の高帯域音声の符号化器及び復号器により符号化及び復号されても良い。復号狭帯域音声信号及び復号高帯域音声信号は、コンバイナ３０により組み合わされて５０Ｈｚ乃至７０００Ｈｚの周波数範囲を備える所謂広帯域音声信号となる。
【０００６】
このような伝送システムの利点は、狭帯域信号が高帯域信号に関係なく復号され得ることにある。通常、狭帯域信号と高帯域信号との両方が受信機１４により受信され、音声復号器６０は５０Ｈｚ乃至７０００Ｈｚの周波数範囲を備える高品質の広帯域音声出力信号を作成することが出来る。しかしながら、伝送チャネルが輻輳している場合、高帯域信号のフレームが受信機１４によって受信されない又は適正に受信されないということが起こり得る。このような場合、音声復号器６０は、引き続き狭帯域信号の対応フレームを復号し、５０Ｈｚ乃至４０００Ｈｚの周波数範囲を備えるより低品質の狭帯域音声出力信号を作成することが出来る。
【０００７】
或るフレームが受信されない又は不適正に受信されるという事象は、フレーム消失（ｆｒａｍｅ ｅｒａｓｕｒｅ）と呼ばれる。伝送システムがこのようなフレーム消失に巧みに（ｇｒａｃｅｆｕｌｌｙ）対処することは望ましいかもしれない。既知の伝送システムにおいて、フレーム消失は、消失フレームに隣接する受信フレームのタイムスケーリング（ｔｉｍｅ ｓｃａｌｉｎｇ）（即ち、時間領域における圧縮又は拡張）、又はごく最近に受信されたフレームの或るパラメータの外挿（ｅｘｔｒａｐｏｌａｔｉｎｇ）のいずれかにより対処される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
既知の伝送システムにおけるフレーム消失への対処は、再構築される音声信号の品質に悪影響を及ぼす多数の不利な点を持つ。消失フレームに隣接する受信フレームのタイムスケーリングによるフレーム消失への対処は相対的に複雑であり、より重要なことには、この対処は、消失フレームを補正するためにより遅くに受信されたフレームを操作（ｍａｎｉｐｕｌａｔｅ）しなければならないことから、余分の遅延を導入する。更に、ごく最近に受信されたフレームのパラメータの外挿によるフレーム消失への対処は、いつも所望の結果をもたらすとは限らない。例えば、新たな音の冒頭に対応する消失フレームについては、（異なる音に対応する）直前の受信フレームのパラメータに基づいて同様のフレームを再構築することは出来ない。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、これらの不利な点を持たない冒頭の段落に記載の伝送システムを提供することにある。この目的は、本発明による伝送システムにおいて達成され、前記伝送システムは、再構築手段が第１復号周波数帯域信号から第２復号周波数帯域信号を再構築するよう構成されることを特徴とする。前記第１復号周波数帯域信号から、即ち該第１復号周波数帯域信号に基づいて前記第２復号周波数帯域信号を再構築することにより、タイムスケーリング法で伴われる遅延を回避することが可能である。更に、本発明による伝送システムは、消失フレームが新たな音の冒頭に対応する場合に適正な結果をもたらさない、ごく最近に受信されたフレームの或るパラメータの外挿によりフレーム消失に対処する方法の不利な点を持たない。この不利な点は、或る音に対応する前記第２復号周波数帯域信号のフレームを同じ音に対応する前記第１復号周波数帯域信号のフレームから再構築することにより回避される。
【００１０】
本発明による伝送システムの実施例は、再構築手段が、第１復号周波数帯域信号の帯域幅を拡張することにより該第１復号周波数帯域信号から第２復号周波数帯域信号を再構築するよう構成されることを特徴とする。帯域幅拡張によって、相対的に狭い周波数帯域を備える信号は、相対的に広い周波数帯域を備える信号に拡張され得る。狭帯域信号の帯域幅を拡張する幾つかの技術は、論文”Ａ ｎｅｗ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ ｗｉｄｅｂａｎｄ ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｏｆ ｃｏｄｅｄ ｎａｒｒｏｗｂａｎｄ ｓｐｅｅｃｈ”， ＩＥＥＥ Ｓｐｅｅｃｈ Ｃｏｄｉｎｇ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ １９９９， Ｊｕｎｅ ２０−２３， １９９９， Ｐｏｒｖｏｏ， Ｆｉｎｌａｎｄから既知である。これらの技術は、狭帯域ネットワークにおいて音声品質を改善するために用いられる。本発明による伝送システムの本実施例の利点は、帯域幅拡張が前記第１復号周波数帯域信号から前記第２復号周波数帯域信号を再構築するための計算する上で効率的な方法であることにある。更に、帯域幅拡張を適用することにより、前記第２復号周波数帯域信号の消失フレームの非常に良好な再構築を得ることができ、前記再構築は、前記第２復号周波数帯域信号を単に消す（ｍｕｔｅ）より好ましい。
【００１１】
本発明による伝送システムの実施例は、再構築手段が第２復号周波数帯域信号の現在のフレームを第１復号周波数帯域信号の現在のフレーム及び該第２復号周波数帯域信号の前のフレームから再構築するよう構成されることを特徴とする。前記第２復号周波数帯域信号の現在のフレームを前記第１復号周波数帯域信号の現在のフレームに基づいて（例えば帯域幅拡張によって）及び該第２復号周波数帯域信号の前のフレーム（のパラメータ）に基づいて再構築することにより、より一層良好な再構築が達成され得る。場合によっては、いつも前記第１復号周波数帯域信号のみに基づいて前記第２復号周波数帯域信号のフレームを適正に再構築することが可能であるとは限らない。例えば、狭帯域音声信号から高帯域音声信号を再構築するために帯域幅拡張が適用される場合に、／ｓ／の音と／ｆ／の音とを区別するのは困難である。このことの理由は、これら／ｓ／及び／ｆ／の音が、これらの音の狭帯域部分において似ており、且つこれらの音の高帯域部分において異なるスペクトルを持つことにある（グラフ７０が前記／ｓ／の音のスペクトルを示しており、グラフ７２が前記／ｆ／の音のスペクトルを示している図３参照）。前記第２復号周波数帯域信号の前のフレームからの情報を取り入れることにより、／ｓ／の音と／ｆ／の音とのどちらが実際に含まれていたのか明らかとなり、前記音の復号周波数帯域信号の適正な再構築がなされ得る。
【００１２】
本発明による伝送システムの他の実施例は、第１周波数帯域信号及び第１復号周波数帯域信号が低周波数帯域信号であり、第２周波数帯域信号及び第２復号周波数帯域信号が高周波数帯域信号であることを特徴とする。例えば、本発明による伝送システムは狭帯域音声信号から高帯域音声信号を再構築するのに有利に用いられ得る。
【００１３】
本発明の上記の目的及び特徴は、以下の図面を参照した好ましい実施例の記載からより明らかとなるであろう。
【００１４】
これらの図においては、同一部分には同じ参照符号が与えられている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、従来技術の伝送システムのブロック図を示しており、前記伝送システムは、所謂スケーラブル広帯域音声伝送システムである。この伝送システム１０は、送信機１２及び受信機１４を有する。送信機１２と受信機１４とは、伝送チャネル１６を介して結合される。送信機１２の入力部１８に供給される入力音声信号は、スプリッタ２０によって第１周波数帯域信号及び第２周波数帯域信号（即ち、スペクトル部）に分割される。送信機１２は、第１周波数帯域信号及び第２周波数帯域信号を第１符号化周波数帯域信号及び第２符号化周波数帯域信号に符号化する第１符号化器２２及び第２符号化器２４を更に有する。これらの第１符号化周波数帯域信号及び第２符号化周波数帯域信号は、マルチプレクサ２３により多重信号に多重化され、（第１符号化周波数帯域信号及び第２符号化周波数帯域信号を搬送する）前記多重信号は送信機１２により伝送チャネル１６を介して受信機１４に送信される。受信機１４は、多重信号を第１符号化周波数帯域信号及び第２符号化周波数帯域信号にデマルチプレックスするデマルチプレクサ２５、並びに第１符号化周波数帯域信号及び第２符号化周波数帯域信号を第１復号周波数帯域信号及び第２復号周波数帯域信号に復号する第１復号器２６及び第２復号器２８を持つ音声復号器６０を有する。音声復号器６０は、第１復号周波数帯域信号及び第２復号周波数帯域信号を組み合わせて出力信号にするコンバイナ３０を更に有し、前記出力信号は受信機１４の出力部３２に供給される。好ましくは、第１符号化器２２及び第２符号化器２４並びに第１復号器２６及び第２復号器２８は、とりわけ第１周波数帯域信号及び第２周波数帯域信号の符号化及び復号用に設計される。例えば、第１周波数帯域信号は、５０Ｈｚ乃至４０００Ｈｚの周波数範囲を持つ所謂狭帯域音声信号であっても良く、第２周波数帯域信号は、４０００Ｈｚ乃至７０００Ｈｚの周波数範囲を持つ所謂高帯域音声信号であっても良い。狭帯域音声信号は、専用の狭帯域音声の符号化器及び復号器により符号化及び復号されても良い。同様に、高帯域音声信号は、専用の高帯域音声の符号化器及び復号器により符号化及び復号されても良い。復号狭帯域音声信号及び復号高帯域音声信号は、コンバイナ３０により組み合わされて５０Ｈｚ乃至７０００Ｈｚの周波数範囲を備える所謂広帯域音声信号となる。
【００１６】
図２は、本発明による伝送システム１０の実施例のブロック図を示している。伝送システム１０は、伝送チャネル１６を介して受信機１４に入力信号を送信する送信機１２を有する。入力信号は送信機１２の入力部１８に供給される。送信機１２は、入力信号を狭帯域信号（即ち、第１周波数帯域信号）及び高帯域信号（即ち、第２周波数帯域信号）に分割するスプリッタ２０を有する。スプリッタ２０は、低域通過フィルタ４２、遅延素子４０及び減算器４４を有する。入力信号は、低域通過フィルタ４２及び遅延素子４０に供給される。狭帯域信号は、低域通過フィルタ４２による入力信号のフィルタリングの結果である。高帯域信号は、減算器４４において狭帯域信号から遅延入力信号を引いた結果である。低域通過フィルタ４２が、線形位相特性（ｌｉｎｅａｒ ｐｈａｓｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ）を持つことは重要である。これは、例えば、フィルタをかけられた信号が４０サンプル（ｓａｍｐｌｅ）だけ遅延されるように８１の長さを持つ有限インパルス応答フィルタを用いることにより達成され得る。音声の場合には、低域通過フィルタ４２は、０Ｈｚと３４００Ｈｚとの間の通過帯域及び４０００Ｈｚと８０００Ｈｚとの間の阻止帯域を持ち得る。遅延素子４０は低域通過フィルタ４２において生じる遅延を補償するために用いられ、故に、減算器４４の入力信号は所望の位相関係を持つ。
【００１７】
他の例においては、高帯域信号が、遅延素子４０及び減算器４４の代わりに用いられる高域通過フィルタ（図示せず）によって入力信号から引き出されても良い。
【００１８】
狭帯域信号は、ダウンサンプラ（ｄｏｗｎ ｓａｍｐｌｅｒ）４６によりダウンサンプリングされ、狭帯域符号化器２２（即ち、第１符号化器）に供給される。この狭帯域符号化器２２は、例えば、ＩＴＵ規格のＧ．７２９若しくはＧ．７２８又はＭＰＥＧ−４ ＣＥＬＰにおいて記載されているような狭帯域の周波数範囲を持つ信号に対して最適化される符号化器である。この狭帯域符号化器２２のタイプ又は動作は、本発明の実施にとって重要ではない。狭帯域符号化器２２は、符号化狭帯域信号（即ち、第１符号化周波数帯域信号）を生成する。高帯域信号は、高帯域信号を符号化高帯域信号（即ち、第２符号化周波数帯域信号）に符号化する高帯域符号化器２４（即ち、第２符号化器）に供給される。この高帯域符号化器２４は、例えばＭＰＥＧ−４ ＣＥＬＰから既知であるような高帯域の周波数範囲を持つ信号に対して最適化される符号化器である。この高帯域符号化器２４のタイプ又は動作は、本発明の実施にとって重要ではない。符号化狭帯域信号及び符号化高帯域信号は、マルチプレクサ２３において多重信号に多重化され、（符号化狭帯域信号及び符号化高帯域信号を搬送する）この多重信号は、送信機１２により伝送チャネル１６を介して受信機１４に送信される。
【００１９】
受信機１４は音声復号器６０を有する。音声復号器６０は、多重信号を符号化狭帯域信号と符号化高帯域信号とにデマルチプレックスするデマルチプレクサ２５並びに符号化狭帯域信号を復号する狭帯域復号器２６（即ち、第１復号器）及び符号化高帯域信号を復号する高帯域復号器２８（即ち、第２復号器）を有する。復号狭帯域信号（即ち、第１復号周波数帯域信号）はアップサンプラ５０によりアップサンプリングされる。復号器２６及び／又はアップサンプラ５０により復号狭帯域信号に差し込まれ得る不所望な高帯域の周波数成分をフィルタにかけて除去するために、アップサンプリングされた復号狭帯域信号は低域通過フィルタ５２によりフィルタをかけられる。この低域通過フィルタ５２の周波数特性は、送信機１２の中の低域通過フィルタ４２の周波数特性と同等である。
【００２０】
通常、復号高帯域信号のフレームが利用可能である場合には、復号高帯域信号は、（下方位置にある）スイッチ４９及び遅延素子５４を介して加算器３０（即ち、コンバイナ）に供給される。（アップサンプラ５０によってアップサンプリングされており、低域通過フィルタ５２によってフィルタをかけられている）復号狭帯域信号もまた加算器３０に供給される。加算器３０は、復号狭帯域信号及び復号高帯域信号を組み合わせて受信機１４の出力部３２に供給される出力信号にする。様々な信号遅延が符号化狭帯域信号及び符号化高帯域信号の復号の間に生じることがあり得ることから、遅延素子５４が復号高帯域信号を遅延させるために設けられる。復号狭帯域信号が復号高帯域信号より少なく遅延される場合には、遅延素子５４は低域通過フィルタ５２と加算器３０との間に挿入されても良い。
【００２１】
音声復号器６０は、復号高帯域信号が利用可能ではない場合に復号高帯域信号を（例えば復号狭帯域信号の帯域拡張により）再構築する再構築器４８（即ち、再構築手段）を更に有する。復号高帯域信号のフレームは、例えば、符号化高帯域信号の対応フレームが全く受信されなかったことから、若しくは前記対応フレームが適正に受信されなかったことから、又は前記対応フレームを適正に復号することが出来なかったことから、利用可能ではないかもしれない。このような場合には、再構築器４８が、復号高帯域信号の欠落フレーム（ｍｉｓｓｉｎｇ ｆｒａｍｅ）を再構築し、この再構築されたフレームは、（上方位置にある）スイッチ４９及び遅延素子５４を介して加算器３０に供給される。再構築器４８による欠落フレームの再構築は、再構築器４８に供給される復号狭帯域信号の（現在の）フレームに基づいてなされる。更に、欠落フレームの再構築は、再構築器４８に供給される復号高帯域信号の前のフレーム（又は複数の前のフレーム）（の或るパラメータ）にも（部分的に）基づかれ得る。
【００２２】
帯域幅拡張を用いることの主な不利な点の１つは、拡張（狭帯域）信号の重なり合う拡張（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）があり得ることにある。これは、スペクトルが狭帯域部分において似ており、且つ高帯域部分において異なる／ｓ／及び／ｆ／のような音に対して非常に明らかである。図３は、これらの／ｓ／及び／ｆ／の音のスペクトルを図示している２つのグラフ７０及び７２を示している。図３においては、水平に（ヘルツ単位の）周波数がプロットされている一方、垂直にスペクトルの（ｄＢ単位の）大きさがプロットされている。グラフ７０が／ｓ／の音のスペクトルに対応する一方、グラフ７２が／ｆ／の音のスペクトルに対応する。帯域幅拡張システムは、利用可能な狭帯域部分しか持たず、これらの２つの音の間で区別することは出来ない。それ故、これらの音の狭帯域部分の拡張は可聴アーチファクト（ａｕｄｉｂｌｅ ａｒｔｅｆａｃｔ）をもたらし得る。
【００２３】
仮に、伝送システムにおいて、帯域幅拡張がフレーム消失を隠すために用いられるとし、データの前のフレームが適正に受信されているとする。現在のフレームにおいては、広帯域信号の狭帯域部分を述べているデータのみが適正に受信されている。高帯域部分を述べているデータは失われている又は誤っている。本発明によれば、高帯域部分は帯域幅拡張によって再構築され得る。これは上記のようなアーチファクトをもたらし得る。しかしながら、前のフレームの高帯域が適正に受信される場合には、これは、狭帯域信号の帯域幅を拡張することによりもたらされる誤りの幾つかを訂正するために用いられ得る。重要な属性又はパラメータは高帯域信号のエネルギである。帯域幅拡張システムにより狭帯域信号から外挿されるエネルギのみを用いる代わりに、前に（適正に）受信されたフレームからの高帯域のエネルギもまた用いられ得る。外挿された高帯域信号は、次いでこれらのエネルギの平均値によりスケーリングされる。例えば、高帯域データにおける伝送誤りが／ｓ／の音の間に起こる場合には、帯域幅拡張システムは高帯域におけるエネルギを過小評価（ｕｎｄｅｒ−ｅｓｔｉｍａｔｅ）し、結果として、それは／ｆ／のように聞こえるであろう。しかしながら、１つ以上の前のフレームが既に／ｓ／の音を表していた場合には、これらの高帯域信号のエネルギが、帯域幅拡張システムから得られる高帯域信号のエネルギレベルを補正するために用いられ得る。この付加的な情報は、これらの音のどちらが考慮中であるかを解明することが出来る。これは、誤り隠し（ｅｒｒｏｒ ｃｏｎｃｅａｌｍｅｎｔ）のために帯域幅拡張しか用いられないシステムの改善である。この実施例においては、前のフレームのエネルギが帯域幅拡張の組み合わせにおいて用いられる。しかしながら、例えばスペクトル包絡線（ｓｐｅｃｔｒａｌ ｅｎｖｅｌｏｐｅ）又はピッチ間隔（ｐｉｔｃｈ ｐｅｒｉｏｄ）のような他のパラメータもまたこれのために用いられ得る。
【００２４】
上記においては２つの周波数帯域を持つ符号化方式しか記載されていないが、本発明は３つ以上の周波数帯域を持つ符号化方式にも適用可能である。（スイッチ４９を備える）再構築手段４８及び音声復号器６０は、デジタルハードウェアによって、又はデジタル信号プロセッサ若しくは汎用マイクロプロセッサにより実行されるソフトウェアによって実施され得る。更に、再構築手段４８は周波数領域又は時間領域において実施され得る。
【００２５】
本発明の範囲は、明示的に開示されている実施例に限定されない。本発明は、各新しい特性において及び各特性の組み合わせにおいて実施される。如何なる参照符号も特許請求の範囲を限定しない。「有する」という用語は、請求項において列挙されている要素又はステップ以外の要素又はステップの存在を除外しない。要素の単数形表記は、斯様な要素の複数の存在を除外しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術の伝送システムのブロック図を示す。
【図２】本発明による伝送システムの実施例のブロック図を示す。
【図３】／ｓ／及び／ｆ／の音のスペクトルを示し、本発明による伝送システムの動作を説明するのに用いる。
【図１】
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【図２】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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