專利名稱：編碼方法、解碼方法、編碼裝置、解碼裝置、編碼程序、解碼程序以及它們的記錄介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及不失真地對(duì)語(yǔ)音信號(hào)等輸入的信號(hào)進(jìn)行壓縮而編碼的技術(shù)以及對(duì)壓縮后的碼進(jìn)行解碼的技術(shù)。
背景技術(shù)：
作為壓縮語(yǔ)音、圖像等信息的方法，已知不允許失真的可逆的編碼方法。在將波形原樣作為線性PCM信號(hào)來(lái)記錄的情況下，設(shè)想各種壓縮編碼方法(例如，參照非專利文獻(xiàn) 1)。例如，已知MPEG-4 ALS等預(yù)測(cè)編碼方法(例如，參照非專利文獻(xiàn)2)。在預(yù)測(cè)編碼方法中，通過(guò)線性預(yù)測(cè)對(duì)振幅變小的預(yù)測(cè)誤差和線性預(yù)測(cè)系數(shù)進(jìn)行編碼。另外，在電話的長(zhǎng)距離傳輸或VoIP (Voice over Internet Protocol)用的語(yǔ)音傳輸中，使用的不是將振幅直接設(shè)為數(shù)值的線性PCM，而是作為ITU-T G. 711而規(guī)格化的每個(gè)樣本使用8比特的對(duì)數(shù)近似壓縮擴(kuò)展PCM。若VoIP系統(tǒng)代替一般的電話而普及則其傳輸容量會(huì)增大，因此期望對(duì)數(shù)近似壓縮擴(kuò)展PCM的沒(méi)有失真的壓縮編碼方法。在VoIP中，根據(jù)減小延遲時(shí)間的要求，有時(shí)作為壓縮單位的幀長(zhǎng)度變短、例如每一幀成為40個(gè)樣本。在先技術(shù)文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn) 1 :Mat Hans, Ronald W. Schafer,"Lossless Compression of Digital Audio", IEEE Signal Processing Magazine, July 2001, pp.21-32非專利文獻(xiàn)2 :[online]、[平成21年5月22日檢索]、互聯(lián)網(wǎng)<URL :http://www. nue. tu-berlin. de/forschung/projekte/lossless/mp4als. html>

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題具有以下課題，即若幀內(nèi)的樣本數(shù)目小，則在預(yù)測(cè)編碼方法中預(yù)測(cè)的效率降低，有時(shí)不能實(shí)現(xiàn)充分的壓縮性能。用于解決課題的方案為了解決上述課題，在編碼中，在對(duì)幀內(nèi)的樣本進(jìn)行線性預(yù)測(cè)從而對(duì)預(yù)測(cè)誤差的振幅進(jìn)行編碼的預(yù)測(cè)編碼方法、和對(duì)幀內(nèi)的樣本的振幅進(jìn)行歸一化而編碼的歸一化編碼方法中，選擇所生成的碼的量小的編碼方法，并輸出表示其選擇結(jié)果的選擇碼。以所選擇的編碼方法對(duì)幀內(nèi)的樣本進(jìn)行編碼從而生成壓縮碼。在解碼中，根據(jù)與由上述選擇碼選擇的編碼方法對(duì)應(yīng)的解碼，對(duì)上述壓縮碼進(jìn)行解碼。發(fā)明效果通過(guò)在預(yù)測(cè)編碼方法和歸一化編碼方法中選擇所生成的碼的量小的編碼方法，從而與僅使用預(yù)測(cè)編碼方法的情況相比，能夠削減所生成的碼的量。


圖1是第一實(shí)施方式的編碼裝置的例的功能方框圖。圖2是第二實(shí)施方式的編碼裝置的例的功能方框圖。圖3是第三實(shí)施方式的編碼裝置的例的功能方框圖。圖4是第五實(shí)施方式的編碼裝置的例的功能方框圖。圖5是第六實(shí)施方式的編碼裝置的例的功能方框圖。圖6是第七實(shí)施方式的編碼裝置的例的功能方框圖。圖7是第八實(shí)施方式的編碼裝置的例的功能方框圖。圖8是第二實(shí)施方式的編碼裝置的變形例的功能方框圖。圖9是解碼裝置的例的功能方框圖。圖10是第一實(shí)施方式的編碼方法的例的流程圖。圖11是預(yù)測(cè)編碼的處理的例的流程圖。圖12是歸一化編碼的處理的例的流程圖。圖13是第二實(shí)施方式的編碼方法的例的流程圖。圖14是第三實(shí)施方式的編碼方法的例的流程圖。圖15是第四實(shí)施方式的編碼方法的例的流程圖。圖16是第五實(shí)施方式的編碼方法的例的流程圖。圖17是第六實(shí)施方式的編碼方法的例的流程圖。圖18是第七實(shí)施方式的編碼方法的例的流程圖。圖19是第八實(shí)施方式的編碼方法的例的流程圖。圖20是解碼方法的例的流程圖。圖21是第二實(shí)施方式的編碼方法的變形例的流程圖。圖22是例示線性PCM和對(duì)數(shù)近似壓縮擴(kuò)展PCM的關(guān)系的圖。圖23是例示對(duì)于預(yù)測(cè)系數(shù)(在該例子中為PARCOR系數(shù))為0. 7以上的情況下的范圍U的、基于預(yù)測(cè)編碼方法的碼的量和基于歸一化編碼方法的碼的量的關(guān)系的圖。圖24是例示對(duì)于預(yù)測(cè)系數(shù)(在該例子中為PARCOR系數(shù))為0. 7以下的情況下的范圍U的、基于預(yù)測(cè)編碼方法的碼的量和基于歸一化編碼方法的碼的量的關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式《編碼裝置以及編碼方法》[第一實(shí)施方式]第一實(shí)施方式中，關(guān)于同一幀的樣本，進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼而實(shí)際生成碼，并且進(jìn)行歸一化編碼而實(shí)際生成碼。并且，比較通過(guò)各個(gè)編碼所生成的碼的量，從而選擇碼的量小的編碼方法。圖1例示第一實(shí)施方式的編碼裝置的功能塊。圖10例示第一實(shí)施方式的編碼方法的流程圖。預(yù)測(cè)編碼方法對(duì)幀內(nèi)的樣本進(jìn)行線性預(yù)測(cè)從而對(duì)預(yù)測(cè)誤差的振幅進(jìn)行編碼，由預(yù)測(cè)編碼單元2進(jìn)行(步驟A)。如圖1例示的那樣，預(yù)測(cè)編碼單元2包括線性變換單元21、預(yù)測(cè)單元22、預(yù)測(cè)系數(shù)量化單元23、預(yù)測(cè)值計(jì)算單元24、對(duì)數(shù)近似壓縮擴(kuò)展單元25、預(yù)測(cè)誤差計(jì)算單元26、可逆編碼單元27、復(fù)用單元28。如圖11所例示的那樣，步驟A由步驟Al到A8構(gòu)成。線性變換單元21從緩沖器 1讀取對(duì)數(shù)近似壓縮擴(kuò)展PCM序列X= {x(l),x(2),…，x(N) }，并將各個(gè)樣本從對(duì)數(shù)近似壓縮擴(kuò)展PCM變換為線性PCM，從而變換為線性PCM序列Y= {y(l)，y(2)，…，y(N)}(步驟Al)。N是幀的樣本數(shù)目。變換后的序列Y被送到預(yù)測(cè)單元22以及預(yù)測(cè)值計(jì)算單 元24。也可以變換為接近線性PCM序列的PCM序列Y，而不是變換為線性PCM序列。接近線性PCM序列的PCM序列Y是基于對(duì)數(shù)近似壓縮擴(kuò)展PCM和線性PCM的中間信號(hào)的列。例如，通過(guò)按每個(gè)樣本對(duì)對(duì)數(shù)近似壓縮擴(kuò)展PCM序列和線性PCM序列進(jìn)行加權(quán)后相加，從而能夠求出接近線性PCM序列的PCM序列Y。圖22例示線性PCM和對(duì)數(shù)近似壓縮擴(kuò)展PCM的關(guān)系。這是在日本或美國(guó)使用的 μ標(biāo)準(zhǔn)的例子。預(yù)測(cè)單元22對(duì)序列Y進(jìn)行線性預(yù)測(cè)從而計(jì)算預(yù)測(cè)系數(shù)(步驟Α2)。預(yù)測(cè)單元22 也可以計(jì)算在短期預(yù)測(cè)中使用的預(yù)測(cè)系數(shù)，也可以計(jì)算在長(zhǎng)期預(yù)測(cè)中使用的預(yù)測(cè)系數(shù)。計(jì)算后的預(yù)測(cè)次數(shù)被送到預(yù)測(cè)系數(shù)量化單元23。預(yù)測(cè)系數(shù)量化單元23對(duì)所計(jì)算的預(yù)測(cè)系數(shù)進(jìn)行量化，并將量化后的預(yù)測(cè)系數(shù)送到預(yù)測(cè)值計(jì)算單元24，且將表示量化后的預(yù)測(cè)系數(shù)的碼(也稱為系數(shù)碼)送到復(fù)用單元 28 (步驟 A3)。預(yù)測(cè)值計(jì)算單元24利用系數(shù)Y以及量化后的預(yù)測(cè)系數(shù)，計(jì)算作為序列Y的預(yù)測(cè)值的序列的預(yù)測(cè)值序列Y’ = {y’(l)，y’(2)，…，y’(N)}(步驟A4)。預(yù)測(cè)值序列Y’被送到對(duì)數(shù)近似壓縮擴(kuò)展單元25。對(duì)數(shù)近似壓縮擴(kuò)展單元25將預(yù)測(cè)值序列Y’的各個(gè)樣本變換為對(duì)數(shù)近似壓縮擴(kuò)展 PCM，從而生成對(duì)數(shù)近似壓縮擴(kuò)展預(yù)測(cè)值序列X’ = {χ’ (Ι),χ' (2)，…，χ’(N)}(步驟Α5)。 對(duì)數(shù)近似壓縮擴(kuò)展預(yù)測(cè)值序列X’被送到預(yù)測(cè)誤差計(jì)算單元26。預(yù)測(cè)誤差計(jì)算單元26利用對(duì)數(shù)近似壓縮擴(kuò)展PCM序列X和對(duì)數(shù)近似壓縮擴(kuò)展預(yù)測(cè)值序列X’，計(jì)算作為對(duì)數(shù)近似壓縮擴(kuò)展PCM序列X和對(duì)數(shù)近似壓縮擴(kuò)展預(yù)測(cè)值序列V的對(duì)應(yīng)的每個(gè)樣本的誤差的序列的誤差序列Z= {ζ(1),ζ(2),…，ζ(Ν)}(步驟Α6)。誤差序列Z被送到可逆編碼單元27。設(shè)i = l，…，N，x(i) =x，(i)+z(i)?？赡婢幋a單元27對(duì)誤差序列Z進(jìn)行可逆編碼，從而生成誤差碼(步驟A7)。誤差碼被送到復(fù)用單元28。例如，也可以通過(guò)Rice編碼來(lái)生成誤差碼。復(fù)用單元28將系數(shù)碼和誤差碼合并而設(shè)為預(yù)測(cè)編碼碼，并輸出到選擇單元4(步驟 A8)。歸一化編碼方法對(duì)幀內(nèi)的樣本的振幅進(jìn)行歸一化而編碼，由歸一化編碼單元3進(jìn)行(步驟B)。歸一化編碼方法是簡(jiǎn)易的編碼，在幀內(nèi)的樣本數(shù)目小時(shí)，有時(shí)壓縮效率可能比預(yù)測(cè)編碼方法還要高。歸一化編碼方法的細(xì)節(jié)例如參照美國(guó)專利第7408918號(hào)說(shuō)明書(shū)。如圖1例示的那樣，歸一化編碼單元3包括最大值最小值取得單元31、范圍計(jì)算單元32、振幅比特?cái)?shù)計(jì)算單元33以及歸一化單元34。如圖12例示的那樣，步驟B由步驟Bl到步驟B4構(gòu)成。最大值最小值取得單元31 從緩沖器1讀取對(duì)數(shù)近似壓縮擴(kuò)展PCM序列X，并取得在不將幀的樣本變換為線性PCM而直接視為數(shù)值時(shí)的全部樣本中的最大值以及最小值(步驟Bi)。取得的最大值以及最小值被送到范圍計(jì)算單元32。范圍計(jì)算單元32計(jì)算作為對(duì)最大值和最小值之差加上1之后的值的范圍U(步驟 B2)。范圍U被送到振幅比特?cái)?shù)計(jì)算單元33。此外，范圍U也可以設(shè)為對(duì)最大值和最小值中絕對(duì)值大的一方的值的絕對(duì)值的兩倍加上1以后的值。這時(shí)，范圍U的值大于對(duì)最大值和最小值之差加上1之后的值，但可以將下述偏移量d始終視為1，從而省略下述偏移量d的計(jì)算以及傳送。將最大值最小值取得單元31和范圍計(jì)算單元32進(jìn)行的處理分別置換如下也能夠?qū)崿F(xiàn)與上述等價(jià)的處理。最大值最小值取得單元31取得最大值和最小值中絕對(duì)值大的一方。所取得的絕對(duì)值大的一方的值被送到范圍計(jì)算單元32。范圍計(jì)算單元32計(jì)算范圍U 即對(duì)該值的絕對(duì)值的兩倍加上1以后的值。另外，范圍U的這些計(jì)算依賴于將對(duì)數(shù)近似壓縮擴(kuò)展PCM序列原樣視為數(shù)值時(shí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系的定義。該對(duì)應(yīng)關(guān)系的定義只要維持與線性PCM 的單調(diào)的大小關(guān)系即可，在與0的對(duì)應(yīng)的處理等中具有自由度。根據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系的定義，例如在對(duì)應(yīng)關(guān)系的定義中僅關(guān)聯(lián)了正值以及負(fù)值而沒(méi)有關(guān)聯(lián)0等的情況下，不需要在上述范圍 U的計(jì)算中加1。總而言之，最大值最小值取得單元31和范圍計(jì)算單元32只要是基于在將對(duì)數(shù)近似壓縮擴(kuò)展PCM樣本原樣視為數(shù)值時(shí)的幀內(nèi)的全部樣本的值，求幀內(nèi)的全部樣本的值存在的范圍大小以上的值的范圍U即可。振幅比特?cái)?shù)計(jì)算單元33計(jì)算振幅比特?cái)?shù)V = Iog2U(步驟B； )。計(jì)算的振幅比特?cái)?shù)V被送到歸一化單元34。幀的各個(gè)樣本能夠用振幅比特?cái)?shù)V個(gè)的比特來(lái)表示。歸一化單元34利用振幅比特?cái)?shù)V，對(duì)該幀的樣本進(jìn)行歸一化，從而生成歸一化編碼碼(步驟B4)。所生成的歸一化編碼碼被送到選擇單元4。以下，說(shuō)明歸一化的例子。歸一化單元34首先求偏移量d。例如，將最大值最小值取得單元31求得的幀的樣本的最大值和最小值的平均值設(shè)為偏移量。也可以將幀的樣本的最小值設(shè)為偏移量d。將幀的各個(gè)樣本的值移動(dòng)偏移量d。即，從幀的各個(gè)樣本的值減去偏移量d。歸一化單元34將偏移量、振幅比特?cái)?shù)V、以及將各個(gè)樣本的值移動(dòng)偏移量d后的樣本的值合并而設(shè)為歸一化編碼碼。選擇單元4比較預(yù)測(cè)編碼單元2生成的預(yù)測(cè)編碼碼的量和歸一化編碼單元3生成的歸一化編碼碼的量，從而選擇碼的量小的編碼方法(步驟Cl)。選擇單元4將通過(guò)所選擇的編碼方法生成的碼作為壓縮碼，從而與表示其選擇結(jié)果的選擇碼一同輸出。即，在預(yù)測(cè)編碼碼的量小于歸一化編碼碼的量時(shí)，將預(yù)測(cè)編碼碼作為壓縮碼，與選擇碼一同輸出(步驟 C2、C14)。當(dāng)歸一化編碼碼的量小于預(yù)測(cè)編碼碼的量時(shí)，將歸一化編碼碼作為壓縮碼，與選擇碼一同輸出(步驟C3、C15)。這樣，在選擇碼的量小的編碼方法時(shí)通過(guò)實(shí)際進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼以及歸一化編碼從而能夠可靠地選擇碼的量小的編碼方法。另外，預(yù)測(cè)編碼單元2內(nèi)的線性變換單元21以及對(duì)數(shù)近似壓縮擴(kuò)展單元25也可以省略。[第二實(shí)施方式]從第二實(shí)施方式到第八實(shí)施方式是基于在預(yù)測(cè)編碼單元2進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼的過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和/或歸一化編碼單元3進(jìn)行歸一化編碼的過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，選擇碼的量變小的編碼方法。第二實(shí)施方式基于預(yù)測(cè)編碼單元2計(jì)算的預(yù)測(cè)系數(shù)，選擇碼的量變小的編碼方法。在預(yù)測(cè)系數(shù)大時(shí)，具有基于預(yù)測(cè)編碼的壓縮的性能高的傾向。從而，在預(yù)測(cè)系數(shù)例如一次的預(yù)測(cè)系數(shù)大時(shí)，判斷為預(yù)測(cè)編碼方法的壓縮性能比歸一化編碼方法高，從而選擇預(yù)測(cè)編碼方法。圖2例示第二實(shí)施方式的編碼裝置的功能塊。圖13例示第二實(shí)施方式的編碼方法的流程圖。預(yù)測(cè)編碼 單元2進(jìn)行步驟A的處理并生成預(yù)測(cè)編碼碼(步驟A)。預(yù)測(cè)系數(shù)量化單元23在步驟A3中量化的預(yù)測(cè)系數(shù)被送到判定單元8。判定單元8包含預(yù)測(cè)系數(shù)比較單元81以及選擇結(jié)果輸出單元82。預(yù)測(cè)次數(shù)比較單元81比較任一個(gè)預(yù)測(cè)系數(shù)(例如，一次的預(yù)測(cè)系數(shù))和規(guī)定的第一閾值(步驟C4)。比較結(jié)果被送到選擇結(jié)果輸出單元82。選擇結(jié)果輸出單元82在上述預(yù)測(cè)系數(shù)大于規(guī)定的第一閾值時(shí)，輸出用于表示選擇預(yù)測(cè)編碼方法的選擇碼(步驟C14)。此外，選擇結(jié)果輸出單元82斷開(kāi)開(kāi)關(guān)d3，接通開(kāi)關(guān) d4。由此，輸出預(yù)測(cè)編碼碼(步驟C2)。規(guī)定的第一閾值是基于所要求的性能、規(guī)格等而適當(dāng)設(shè)定的常數(shù)。若上述預(yù)測(cè)系數(shù)小于規(guī)定的第一閾值，則歸一化編碼單元3進(jìn)行步驟B的處理并生成歸一化編碼碼。這時(shí)，選擇單元4與第一實(shí)施方式同樣地，比較預(yù)測(cè)編碼單元2生成的預(yù)測(cè)編碼碼的量和歸一化編碼單元3生成的歸一化編碼碼的量，從而選擇碼的量小的編碼方法(步驟 Cl)。選擇單元4將通過(guò)所選擇的編碼方法生成的碼作為壓縮碼，并與表示其選擇結(jié)果的選擇碼一同輸出。即，在預(yù)測(cè)編碼碼的量小于歸一化編碼碼的量時(shí)，將預(yù)測(cè)編碼碼作為壓縮碼，與選擇碼一同輸出(步驟C2、C14)。當(dāng)歸一化編碼碼的量小于預(yù)測(cè)編碼碼的量時(shí)，將歸一化編碼碼作為壓縮碼，與選擇碼一同輸出(步驟C3、C15)。這樣，通過(guò)基于在預(yù)測(cè)編碼單元2進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼的過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和/或歸一化編碼單元3進(jìn)行歸一化編碼的過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)(在該實(shí)施方式中為預(yù)測(cè)系數(shù))，選擇碼的量變小的編碼方法，從而不需要將預(yù)測(cè)編碼方法以及歸一化編碼方法進(jìn)行到最后，能夠削減計(jì)算量。在步驟C4的處理之前，不需要進(jìn)行預(yù)測(cè)系數(shù)步驟A的全部。至少進(jìn)行通過(guò)從步驟 Al到步驟A3求預(yù)測(cè)系數(shù)的處理即可。這時(shí)，在步驟C4之后進(jìn)行從步驟A4到步驟A8的處理，由此，能夠進(jìn)一步削減計(jì)算量。[第三實(shí)施方式]第三實(shí)施方式基于預(yù)測(cè)編碼單元2計(jì)算的預(yù)測(cè)系數(shù)和歸一化編碼單元3計(jì)算的范圍U，選擇碼的量變小的編碼方法。在預(yù)測(cè)系數(shù)大時(shí)具有基于預(yù)測(cè)編碼方法的壓縮的性能高的傾向，但即使預(yù)測(cè)系數(shù)大而范圍U小時(shí)，進(jìn)行了歸一化編碼的一方其壓縮性能可能會(huì)更高。圖23例示對(duì)于預(yù)測(cè)系數(shù)(在該例子中為PARCOR系數(shù))為0.7以上的情況下的范圍U的、基于預(yù)測(cè)編碼方法的碼的量和基于歸一化編碼方法的碼的量的關(guān)系。四方形■表示基于歸一化編碼方法的碼的量，點(diǎn)眷表示基于預(yù)測(cè)編碼方法的碼的量。在范圍U為4以上的區(qū)域R2中基于預(yù)測(cè)編碼方法的碼的量變小，但在范圍U小于4的區(qū)域Rl中基于預(yù)測(cè)編碼方法的碼的量不一定變小。因此，在第三實(shí)施方式中，在預(yù)測(cè)次數(shù)大且范圍U不小時(shí)，歸一化編碼方法一方的碼的量變小的可能性非常少，因此省略其后的處理步驟，并選擇預(yù)測(cè)編碼方法。在其他情況下，估計(jì)或者實(shí)際計(jì)算預(yù)測(cè)編碼碼的量以及歸一化編碼碼的量，從而選擇碼的量小的編碼方法。圖3例示第三實(shí)施方式的編碼裝置的功能塊。圖14例示第三實(shí)施方式的編碼方法的流程圖。預(yù)測(cè)編碼單元2進(jìn)行步驟A的處理并生成預(yù)測(cè)編碼碼(步驟A)。預(yù)測(cè)系數(shù)量化單元23在步驟A3中量化的預(yù)測(cè)系數(shù)被送到判定單元8。最大值最小值取得單元31從緩沖器1讀取對(duì)數(shù)近似壓縮擴(kuò)展PCM序列X，并取得幀的樣本的最大值以及最小值(步驟Bi)。取得的最大值以及最小值被送到范圍計(jì)算單元 32。范圍計(jì)算單元32計(jì)算作為對(duì)最大值和最小值之差加上1之后的值的范圍U(步驟 B2)。范圍U被送到振幅比特?cái)?shù)計(jì)算單元33以及判定單元8。判定單元8包含預(yù)測(cè)系數(shù)比較單元81、選擇結(jié)果輸出單元82以及范圍比較單元 83。預(yù)測(cè)次數(shù)比較單元81比較預(yù)測(cè)系數(shù)和規(guī)定的第一閾值(步驟C4)。比較結(jié)果被送到選擇結(jié)果輸出單元82。此外，范圍比較單元83比較范圍U和規(guī)定的第三閾值(步驟C5)。比較結(jié)果被送到選擇結(jié)果輸出單元82。選擇結(jié)果輸出單元82在預(yù)測(cè)系數(shù)大于規(guī)定的第一閾值，并且，范圍U不小于規(guī)定的第三閾值時(shí)，輸出用于表示選擇預(yù)測(cè)編碼方法的選擇碼(步驟C14)。此外，選擇結(jié)果輸出單元82斷開(kāi)開(kāi)關(guān)d3，接通開(kāi)關(guān)d4。由此，輸出預(yù)測(cè)編碼碼(步驟C2)。規(guī)定的第一閾值以及規(guī)定的第三閾值是基于所要求的性能、規(guī)格等而適當(dāng)設(shè)定的常數(shù)。在預(yù)測(cè)次數(shù)小于規(guī)定的第一閾值，或者，范圍U小于規(guī)定的第三閾值時(shí)，選擇結(jié)果輸出單元82接通開(kāi)關(guān)d5以及開(kāi)關(guān)d6。并且，振幅比特?cái)?shù)計(jì)算單元33計(jì)算振幅比特?cái)?shù)V = Iog2U(步驟B； )。計(jì)算的振幅比特?cái)?shù)V被送到歸一化單元34以及歸一化編碼碼量估計(jì)單元91。歸一化編碼碼量估計(jì)單元91利用振幅比特?cái)?shù)V來(lái)估計(jì)歸一化編碼碼的量(步驟 C6)。例如，在將幀內(nèi)的樣本數(shù)目設(shè)為N時(shí)，估算歸一化編碼碼量的每個(gè)幀的字節(jié)數(shù)W為W = NV/8+2。將該W設(shè)為歸一化編碼碼的估計(jì)量。所估計(jì)的歸一化編碼碼的量被送到判定單元93。預(yù)測(cè)編碼碼量計(jì)算單元92計(jì)算通過(guò)預(yù)測(cè)編碼單元2生成的預(yù)測(cè)編碼碼的量(步驟C7)。所計(jì)算的預(yù)測(cè)編碼碼的量被送到判定單元93。判定單元93比較預(yù)測(cè)編碼碼的量和歸一化編碼碼的量，從而選擇碼的量小的編碼方法(步驟Cl)。與表示其選擇結(jié)果的選擇碼一同輸出。此外，判定單元93在預(yù)測(cè)編碼碼的量小時(shí)，接通開(kāi)關(guān)d4，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)d3以及開(kāi)關(guān)d7。在歸一化編碼碼的量小時(shí)，接通開(kāi)關(guān) d3以及開(kāi)關(guān)d7，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)d4。由此，在預(yù)測(cè)編碼碼的量小于歸一化編碼碼的量時(shí)，將預(yù)測(cè)編碼碼作為壓縮碼，與選擇碼一同輸出(步驟C2、C14)。此外，當(dāng)歸一化編碼碼的量小于預(yù)測(cè)編碼碼的量時(shí)，歸一化單元34利用振幅比特?cái)?shù)V對(duì)該幀的樣本進(jìn)行歸一化，從而生成歸一化編碼碼(步驟B4)。 并且，將所生成的歸一化編碼碼作為壓縮碼，與選擇碼一同輸出(步驟C3、C15)。這樣， 通過(guò)基于在預(yù)測(cè)編碼單元2進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼的過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和/或歸一化編碼單元3進(jìn)行歸一化編碼的過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，選擇碼的量變小的編碼方法，從而不需要將預(yù)測(cè)編碼方法以及歸一化編碼方法進(jìn)行到最后，能夠削減計(jì)算量。[第四實(shí)施方式]第四實(shí)施方式基于預(yù)測(cè)編碼單元2計(jì)算的預(yù)測(cè)系數(shù)和歸一化編碼單元3計(jì)算的范圍U，選擇碼的量變小的編碼方法。在預(yù)測(cè)系數(shù)小時(shí)具有基于歸一化編碼方法的壓縮的性能高的傾向，但即使預(yù)測(cè)系數(shù)小而范圍U為2的取冪以下且范圍U接近2的取冪時(shí)，有時(shí)基于預(yù)測(cè)編碼方法的碼的量會(huì)變小。圖24例示對(duì)于預(yù)測(cè)系數(shù)(在該例子中為PARCOR系數(shù))為0. 7以下的情況下的范圍U的、預(yù)測(cè)編碼碼的量和歸一化編碼碼的量的關(guān)系。粗線表示歸一化編碼碼的量，點(diǎn)眷表示預(yù)測(cè)編碼碼的量。歸一化編碼碼的量呈現(xiàn)階梯狀，當(dāng)范圍U為例如128 ( = 27)、64 ( = 26) 以下且范圍U接近128、64時(shí)，歸一化編碼碼的量可能會(huì)變小。另一方面，當(dāng)范圍U為例如 128,64以下且范圍U遠(yuǎn)離128、64時(shí)、即在區(qū)域R3中，預(yù)測(cè)編碼碼的量變小。在第四實(shí)施方式中，利用該性質(zhì)，即使在預(yù)測(cè)系數(shù)小時(shí)，只要將Γ 設(shè)為 以上的最小的整數(shù)，將β設(shè)為1以下的正的常數(shù)(例如，0.75)，從而范圍!"Iog2U1 )*β
以下，則選擇預(yù)測(cè)編碼方法?；蛘?，將α設(shè)為規(guī)定的常數(shù)，范圍!"Iog2U1 )-α以下，則選擇預(yù)測(cè)編碼方法。以下，將2Λ( Plog2U1 )*β稱為2Λ (「log2U"| ) -α?xí)r效果也相同。第四實(shí)施方式的編碼裝置的功能塊與圖3所示的第三實(shí)施方式的編碼裝置的功能塊相同。圖15例示第三實(shí)施方式的編碼方法的流程圖。第四實(shí)施方式與第三實(shí)施方式的不同點(diǎn)在于，范圍比較單元83以及選擇結(jié)果輸出單元82進(jìn)一步進(jìn)行圖15的步驟C8的判斷處理，其他與第三實(shí)施方式相同。以下，說(shuō)明與第三實(shí)施方式不同的部分。范圍比較單元83比較范圍( !"Iog2U1 ) *β (步驟C8)。比較結(jié)果被送到
選擇結(jié)果輸出單元82?！?為·以上的最小的整數(shù)，β為1以下的正的常數(shù)，基于性能、規(guī)格等而適當(dāng)設(shè)定。選擇結(jié)果輸出單元82在預(yù)測(cè)系數(shù)小于規(guī)定的第一閾值，并且，范圍U為 2Λ (「log2U"| ) *β以下，則輸出用于表示選擇預(yù)測(cè)編碼方法的選擇碼(步驟C14)。此夕卜，選擇結(jié)果輸出單元82斷開(kāi)開(kāi)關(guān)d3，接通開(kāi)關(guān)d4。由此，輸出預(yù)測(cè)編碼碼(步驟C2)。若預(yù)測(cè)系數(shù)小于規(guī)定的第一閾值，并且，范圍U大于2Λ( !"Iog2U1 ) *β，則選擇
結(jié)果輸出單元82接通開(kāi)關(guān)d5以及開(kāi)關(guān)d6，從而進(jìn)行步驟B3以后的處理。這樣，通過(guò)基于在預(yù)測(cè)編碼單元2進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼的過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和/或歸一化編碼單元3進(jìn)行歸一化編碼的過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，選擇碼的量變小的編碼方法，從而不需要將預(yù)測(cè)編碼方法以及歸一化編碼方法進(jìn)行到最后，能夠削減計(jì)算量。[第五實(shí)施方式]
當(dāng)預(yù)測(cè)編碼方法為對(duì)每個(gè)幀選擇短期預(yù)測(cè)和長(zhǎng)期預(yù)測(cè)中碼的量變小的預(yù)測(cè)方式時(shí)，選擇了長(zhǎng)期預(yù)測(cè)的情況下意味著預(yù)測(cè)效果大。這時(shí)，大部分是預(yù)測(cè)編碼碼的量小于歸一化編碼碼的量。第五實(shí)施方式利用該性質(zhì)，在選擇了長(zhǎng)期預(yù)測(cè)的情況下選擇預(yù)測(cè)編碼方法。圖4例示第五實(shí)施方式的編碼裝置的功能塊。圖16例示第五實(shí)施方式的編碼方法的流程圖。預(yù)測(cè)單元22包含預(yù)測(cè)方式選擇單元221。預(yù)測(cè)方式選擇單元221對(duì)每個(gè)幀選擇短期預(yù)測(cè)和長(zhǎng)期預(yù)測(cè)中碼的量變小的預(yù)測(cè)方式。例如，判斷在通過(guò)對(duì)幀內(nèi)的樣本進(jìn)行短期預(yù)測(cè)而生成的碼的量和通過(guò)對(duì)相同的幀內(nèi)的樣本進(jìn)行長(zhǎng)期預(yù)測(cè)而生成的碼的量中哪一方變小，從而選擇碼的量變小的預(yù)測(cè)方式。在選擇了短期預(yù)測(cè)的情況下，預(yù)測(cè)單元22計(jì)算基于短期預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)系數(shù)，從而送到預(yù)測(cè)系數(shù)量化單元23。在選擇了長(zhǎng)期預(yù)測(cè)的情況下，預(yù)測(cè)單元22計(jì)算基于長(zhǎng)期預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)系數(shù)，從而送到預(yù)測(cè)系數(shù)量化單元23。此外，有關(guān)所選擇的預(yù)測(cè)方式的信息被送到判定單元8。判定單元8判斷所選擇的預(yù)測(cè)方式是否為長(zhǎng)期預(yù)測(cè)(步驟C9)，在選擇的預(yù)測(cè)方式是長(zhǎng)期預(yù)測(cè)時(shí)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)d8、d9，將開(kāi)關(guān)dlO連接到預(yù)測(cè)編碼單元2，將表示選擇預(yù)測(cè)編碼方法的選擇碼與通過(guò)步驟A生成的預(yù)測(cè)編碼碼一同輸出(步驟C2、C14)。在選擇的預(yù)測(cè)方式為短期預(yù)測(cè)時(shí)，接通開(kāi)關(guān)d8、d9，將開(kāi)關(guān)dlO連接到選擇單元4。 選擇單元4比較在步驟B中歸一化編碼單元3生成的歸一化編碼碼和在步驟A中預(yù)測(cè)編碼單元2生成的預(yù)測(cè)編碼碼(步驟Cl)，從而將碼的量小的碼作為壓縮碼后與選擇碼一同輸出 (步驟 C2、C14、C3、C15)。這樣，通過(guò)基于預(yù)測(cè)編碼單元2進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼的過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)(在該實(shí)施方式中，表示選擇了長(zhǎng)期預(yù)測(cè)的信息)，選擇碼的量變小的編碼方法，從而不需要將預(yù)測(cè)編碼方法以及歸一化編碼方法進(jìn)行到最后，能夠削減計(jì)算量。[第六實(shí)施方式]已知當(dāng)幀內(nèi)的樣本的多數(shù)為正值，或者相反為負(fù)值時(shí)、即幀內(nèi)的樣本值偏向正或者負(fù)時(shí)，預(yù)測(cè)編碼方法的性能降低，但該偏差小時(shí)預(yù)測(cè)編碼的性能變高。第六實(shí)施方式利用該性質(zhì)，在幀內(nèi)的樣本值向正或者負(fù)的偏差小時(shí)，選擇預(yù)測(cè)編碼方法。圖5例示第六實(shí)施方式的編碼裝置的功能塊。圖17例示第六實(shí)施方式的編碼方法的流程圖。最大值最小值取得單元31取得幀內(nèi)的樣本值的最大值以及最小值，從而送到判定單元8 (步驟Bi)。判定單元8包含偏移比較單元84以及選擇結(jié)果輸出單元82。偏移比較單元84比較幀內(nèi)的樣本的最大值和最小值的平均值的絕對(duì)值與第四閾值(步驟C10)。比較結(jié)果被送到選擇結(jié)果輸出單元82。第四閾值是規(guī)定的常數(shù)，基于所要求的性能、規(guī)格等而適當(dāng)設(shè)定。若絕對(duì)值小于第四閾值，則選擇結(jié)果輸出單元82將表示選擇預(yù)測(cè)編碼方法的選擇碼與在步驟A中預(yù)測(cè)編碼單元2生成的預(yù)測(cè)編碼碼一同輸出。具體地說(shuō)，選擇結(jié)果輸出單元82斷開(kāi)開(kāi)關(guān)dl2、d9，將開(kāi)關(guān)dlO連接到預(yù)測(cè)編碼單元2。由此，預(yù)測(cè)編碼單元2生成的預(yù)測(cè)編碼碼作為壓縮碼而輸出。
若絕對(duì)值為第四閾值以上，則選擇結(jié)果輸出單元82接通開(kāi)關(guān)dl2、d9，從而將開(kāi)關(guān) dio連接到選擇單元4。然后，進(jìn)行與第一實(shí)施方式相同的處理。即，預(yù)測(cè)編碼單元2生成預(yù)測(cè)編碼碼(步驟A)，歸一化編碼單元3生成歸一化編碼碼(步驟B2 步驟B4)，選擇單元4比較預(yù)測(cè)編碼碼的量和歸一化編碼碼的量(步驟Cl)，選擇碼的量小的編碼方法，從而將基于所選擇的編碼方法的碼與選擇碼一同輸出(步驟C2、C3、C14、C15)。另外，也可以省略最大值最小值取得單元31 (步驟Bi)，由偏移比較單元84比較幀內(nèi)的全部樣本的平均值的絕對(duì)值和第四閾值。此外，也可以設(shè)為最大值最小值取得單元 31代替幀內(nèi)的樣本值的最大值以及最小值而取得幀內(nèi)的正值的樣本數(shù)目和負(fù)值的樣本數(shù)目，偏移比較單元84比較幀內(nèi)的正值的樣本數(shù)目和負(fù)值的樣本數(shù)目之差的絕對(duì)值與第四閾值?？偠灾筮@些絕對(duì)值所例示那樣的表示幀內(nèi)的樣本的偏差的大小的評(píng)價(jià)值，并在該評(píng)價(jià)值小于第四閾值時(shí)選擇預(yù)測(cè)編碼方法即可。 這樣，通過(guò)基于歸一化編碼單元3進(jìn)行歸一化編碼的過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)(在該實(shí)施方式中，樣本的最大值以及最小值)，選擇碼的量變小的編碼方法，從而不需要將預(yù)測(cè)編碼方法以及歸一化編碼方法進(jìn)行到最后，能夠削減計(jì)算量。[第七實(shí)施方式]在幀內(nèi)的樣本的最大值和最小值之差為1時(shí)，通過(guò)歸一化編碼方法每個(gè)樣本能夠用1比特來(lái)編碼。另一方面，在最大值和最小值之差為1時(shí)，在預(yù)測(cè)編碼方法中每個(gè)樣本誤差的編碼最低需要1比特，進(jìn)而需要預(yù)測(cè)系數(shù)等的輔助信息。因此，在最大值和最小值之差為1時(shí)，即使不比較歸一化編碼碼的量和預(yù)測(cè)編碼碼的量，也必定是歸一化編碼碼的量變小。第七實(shí)施方式利用該性質(zhì)，在幀內(nèi)的最大值和最小值之差為1時(shí)，選擇歸一化編碼碼。圖6例示第七實(shí)施方式的編碼裝置的功能塊。圖18例示第七實(shí)施方式的編碼方法的流程圖。最大值最小值取得單元31取得幀內(nèi)的樣本值的最大值以及最小值，從而送到判定單元8 (步驟Bi)。判定單元8包含差判斷單元85以及選擇結(jié)果輸出單元82。差判定單元85判斷幀內(nèi)的最大值和最小值之差是否為1(步驟C11)。判斷結(jié)果被送到選擇結(jié)果輸出單元82。在最大值和最小值之差為1時(shí)，選擇結(jié)果輸出單元82將表示選擇歸一化編碼方法的選擇碼和在從步驟B2到B4中歸一化編碼單元3生成的歸一化碼一同輸出(步驟C3、 C14)。具體地說(shuō)，選擇結(jié)果輸出單元82接通開(kāi)關(guān)dl2，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)dl3、dl4，并將開(kāi)關(guān)dlO連接到歸一化編碼單元3。由此，歸一化編碼單元3生成的歸一化碼作為壓縮碼而輸出。在最大值和最小值之差不是1時(shí)，選擇結(jié)果輸出單元82接通開(kāi)關(guān)dl3、dl4，并將開(kāi)關(guān)dio連接到選擇單元4。然后，進(jìn)行與第一實(shí)施方式同樣的處理。即，預(yù)測(cè)編碼單元2 生成預(yù)測(cè)編碼碼(步驟A)，歸一化編碼單元3生成歸一化編碼碼(步驟B2 步驟B4)，選擇單元4比較預(yù)測(cè)編碼碼的量和歸一化編碼碼的量(步驟Cl)，選擇碼的量小的編碼方法， 從而將基于所選擇的編碼方法的碼與選擇碼一同輸出(步驟C2、C3、C14、C15)。這樣，通過(guò)基于歸一化編碼單元3進(jìn)行歸一化編碼的過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)(在該實(shí)施方式中，樣本的最大值以及最小值)，選擇碼的量變小的編碼方法，從而不需要將預(yù)測(cè)編碼方法以及歸一化編碼方法進(jìn)行到最后，能夠削減計(jì)算量。
[第八實(shí)施方式]第八實(shí)施方式基于進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼的過(guò)程中產(chǎn)生的預(yù)測(cè)誤差來(lái)估計(jì)預(yù)測(cè)編碼碼的量，并基于進(jìn)行歸一化編碼的過(guò)程中產(chǎn)生的范圍U來(lái)估計(jì)歸一化編碼碼的量，比較這些估計(jì)出的碼的量，從而選擇碼的量變小的編碼方法。圖7例示第八實(shí)施方式的編碼裝置的功能塊。圖19例示第八實(shí)施方式的編碼方法的流程圖。預(yù)測(cè)編碼單元2與第一實(shí)施方式同樣地，生成誤差序列Z (步驟Al到A6)。生成的誤差序列Z被送到預(yù)測(cè)編碼碼量估計(jì)單元93。此外，歸一化編碼單元3與第一實(shí)施方式同樣地 ，計(jì)算振幅比特?cái)?shù)V。計(jì)算的振幅比特?cái)?shù)V被送到歸一化編碼碼量估計(jì)單元91。預(yù)測(cè)編碼碼量估計(jì)單元93基于誤差序列Z來(lái)估計(jì)預(yù)測(cè)編碼碼的量(步驟Cll)。 所估計(jì)的預(yù)測(cè)編碼碼的量被送到判定單元8。在對(duì)誤差序列Z進(jìn)行可變編碼時(shí)從絕對(duì)值小的一方開(kāi)始分配小值的碼的情況下，例如能夠以Σ|+1)來(lái)估計(jì)預(yù)測(cè)編碼碼的量。N是幀內(nèi)的樣本的數(shù)目。歸一化編碼碼量估計(jì)單元91利用振幅比特?cái)?shù)V來(lái)估計(jì)歸一化編碼碼的量(步驟 C6)。例如，在將幀內(nèi)的樣本數(shù)目設(shè)為N時(shí)，估算歸一化編碼碼量的每個(gè)幀的字節(jié)數(shù)W為W = NV/8+2。將該W設(shè)為歸一化編碼碼的估計(jì)量。所估計(jì)的歸一化編碼碼的量被送到判定單元8。判定單元8包含碼量比較單元86以及選擇結(jié)果輸出單元82。碼量比較單元86比較所估計(jì)的預(yù)測(cè)編碼碼的量和所估計(jì)的歸一化編碼碼的量 (步驟C12)。比較結(jié)果被送到選擇結(jié)果輸出單元82。在所估計(jì)的預(yù)測(cè)編碼碼的量小于所估計(jì)的歸一化編碼碼的量時(shí)，選擇結(jié)果輸出單元82輸出表示選擇預(yù)測(cè)編碼方法的選擇碼(步驟C14)。此外，通過(guò)步驟A7到A8的處理來(lái)生成預(yù)測(cè)編碼碼，選擇結(jié)果輸出單元82將開(kāi)關(guān)dlO連接到預(yù)測(cè)編碼單元2。由此，預(yù)測(cè)編碼碼作為壓縮碼而輸出(步驟C2)。在所估計(jì)的歸一化編碼碼的量小于所估計(jì)的預(yù)測(cè)編碼碼的量時(shí)，選擇結(jié)果輸出單元82輸出表示選擇歸一化編碼方法的選擇碼(步驟C14)。此外，通過(guò)步驟B4的處理來(lái)生成歸一化編碼碼，選擇結(jié)果輸出單元82接通開(kāi)關(guān)d7，將開(kāi)關(guān)dlO連接到歸一化編碼單元3。 由此，歸一化編碼碼作為壓縮碼而輸出(步驟C3)。這樣，通過(guò)基于預(yù)測(cè)編碼單元2進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼的過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)(在該實(shí)施方式中為預(yù)測(cè)誤差)、以及歸一化編碼單元3進(jìn)行歸一化編碼的過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)(在該實(shí)施方式中為范圍U)，選擇碼的量變小的編碼方法，從而不需要將預(yù)測(cè)編碼方法以及歸一化編碼方法進(jìn)行到最后，能夠削減計(jì)算量?！督獯a裝置以及解碼方法》圖8例示解碼裝置的功能塊。圖20例示解碼方法的流程圖。選擇碼以及壓縮碼輸入到解碼裝置(步驟Si)。解碼裝置包含分離單元5、選擇控制單元6、預(yù)測(cè)解碼單元7、歸一化解碼單元9、以及開(kāi)關(guān)dl、d2。分離單元5分離選擇碼以及壓縮碼，將選擇碼送到選擇控制單元6，將壓縮碼送到開(kāi)關(guān)dl。選擇控制單元6在預(yù)測(cè)解碼單元7以及歸一化解碼單元9中，使進(jìn)行與由選擇碼選擇的編碼方法對(duì)應(yīng)的解碼的解碼單元進(jìn)行壓縮碼的解碼。即，選擇控制單元6判斷由選擇碼選擇的編碼方法(步驟S2)，從而在由選擇碼選擇了預(yù)測(cè)編碼方法時(shí)，將開(kāi)關(guān)dl、d2連接到預(yù)測(cè)解碼單元7。這時(shí)，預(yù)測(cè)解碼單元7對(duì)壓縮碼進(jìn)行與所進(jìn)行的預(yù)測(cè)編碼方法對(duì)應(yīng)的解碼(步驟S3)。另一方面，在由選擇碼選擇了歸一化編碼方法時(shí)，選擇控制單元6將開(kāi)關(guān)dl、d2連接到歸一化解碼單元9。這時(shí)，歸一化解碼單元9對(duì)壓縮碼進(jìn)行與所進(jìn)行的歸一化編碼方法對(duì)應(yīng)的解碼(步驟S4)。[變形例等]在第二實(shí)施方式、第三實(shí)施方式、第四實(shí)施方式中，以預(yù)測(cè)系數(shù)為基準(zhǔn)而選擇碼的量小的編碼方法，但在對(duì)每個(gè)幀適應(yīng)性地選擇預(yù)測(cè)次數(shù)的情況下，也可以代替預(yù)測(cè)系數(shù)而以預(yù)測(cè)次數(shù)為基準(zhǔn)來(lái)選擇碼的量小的編碼方法。具體地說(shuō)，取代將預(yù)測(cè)系數(shù)與規(guī)定的第一閾值進(jìn)行比較，而是通過(guò)比較預(yù)測(cè)次數(shù)與規(guī)定的第二閾值，從而選擇碼的量小的編碼方法。 這是因?yàn)轭A(yù)測(cè)系數(shù)與預(yù)測(cè)次數(shù)具有正的相關(guān)關(guān)系，在預(yù)測(cè)系數(shù)大時(shí)一般預(yù)測(cè)次數(shù)也變大。若以第二實(shí)施方式為例進(jìn)行說(shuō)明，則預(yù)測(cè)單元22(圖9)計(jì)算與預(yù)先決定的多個(gè)預(yù)測(cè)次數(shù)分別對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)系數(shù)。預(yù)測(cè)單元22基于計(jì)算的預(yù)測(cè)系數(shù)，選擇碼的量最小的預(yù)測(cè)次數(shù)。所選擇的預(yù)測(cè)次數(shù)與預(yù)測(cè)系數(shù)一起被送到預(yù)測(cè)系數(shù)量化單元23。預(yù)測(cè)次數(shù)以及預(yù)測(cè)系數(shù)在被量化后送到復(fù)用單元觀以及預(yù)測(cè)序列誤差計(jì)算單元對(duì)。此外，量化后的預(yù)約次數(shù)被送到判定單元8。如圖9例示的那樣，判定單元8包含預(yù)測(cè)次數(shù)比較單元87以及選擇結(jié)果輸出單元 82。預(yù)測(cè)次數(shù)比較單元87比較預(yù)測(cè)次數(shù)和規(guī)定的第二閾值(步驟C13)，并將其比較結(jié)果送到選擇結(jié)果輸出單元82。第二閾值根據(jù)所要求的性能或規(guī)格而適當(dāng)設(shè)定。選擇結(jié)果輸出單元82在預(yù)測(cè)次數(shù)大于規(guī)定的閾值時(shí)，選擇預(yù)測(cè)編碼方法從而輸出表示其意旨的選擇碼。以后的處理與第二實(shí)施方式相同。此外，在預(yù)測(cè)次數(shù)小于規(guī)定的閾值時(shí)的處理也與在第二實(shí)施方式中說(shuō)明的預(yù)測(cè)系數(shù)小于規(guī)定的閾值時(shí)的處理相同。編碼裝置以及解碼裝置能夠由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。各個(gè)裝置應(yīng)具有的功能的處理內(nèi)容由程序來(lái)記述。并且，通過(guò)由計(jì)算機(jī)來(lái)執(zhí)行該程序，從而在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)各個(gè)裝置中的各個(gè)處理功能。記述了該處理內(nèi)容的程序能夠記錄在計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)上。此外，在該方式中，設(shè)為通過(guò)在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行規(guī)定的程序而構(gòu)成這些裝置，但也可以設(shè)為將這些處理內(nèi)容的至少一部分由硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明不限于上述的實(shí)施方式，能夠在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)變更。
權(quán)利要求
1.一種編碼方法，其包括選擇步驟，在對(duì)幀內(nèi)的樣本進(jìn)行線性預(yù)測(cè)從而對(duì)預(yù)測(cè)誤差的振幅進(jìn)行編碼的預(yù)測(cè)編碼方法、和對(duì)上述幀內(nèi)的樣本的振幅進(jìn)行歸一化而編碼的歸一化編碼方法中，選擇所生成的碼的量小的編碼方法，并輸出表示其選擇結(jié)果的選擇碼；以及編碼步驟，以所選擇的編碼方法對(duì)上述幀內(nèi)的樣本進(jìn)行編碼從而生成壓縮碼。
2.如權(quán)利要求1 所述的編碼方法，其特征在于，上述選擇步驟是基于在進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼的過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和/或進(jìn)行歸一化編碼的過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，選擇碼的量小的編碼方法，并輸出表示其選擇結(jié)果的選擇碼的步驟。
3.如權(quán)利要求2所述的編碼方法，其特征在于， 上述選擇步驟包括預(yù)測(cè)系數(shù)生成步驟，根據(jù)上述幀內(nèi)的樣本而生成在線性預(yù)測(cè)中使用的一個(gè)以上的預(yù)測(cè)系數(shù)；以及選擇結(jié)果輸出步驟，若上述一個(gè)以上的預(yù)測(cè)系數(shù)中的任一個(gè)預(yù)測(cè)系數(shù)比規(guī)定的第一閾值還要大，則輸出用于表示選擇預(yù)測(cè)編碼方法的選擇碼。
4.如權(quán)利要求2所述的編碼方法，其特征在于， 上述選擇步驟包括預(yù)測(cè)次數(shù)生成步驟，根據(jù)上述幀內(nèi)的樣本而生成在線性預(yù)測(cè)中使用的預(yù)測(cè)次數(shù)；以及選擇結(jié)果輸出步驟，若上述預(yù)測(cè)次數(shù)比規(guī)定的第二閾值還要大，則輸出用于表示選擇預(yù)測(cè)編碼方法的選擇碼。
5.如權(quán)利要求3或4所述的編碼方法，其特征在于， 上述選擇步驟包括范圍計(jì)算步驟，基于上述幀內(nèi)的全部樣本的值來(lái)計(jì)算范圍U ；以及選擇結(jié)果輸出步驟，若上述任一個(gè)預(yù)測(cè)系數(shù)比規(guī)定的第一閾值還要大或者上述預(yù)測(cè)次數(shù)比規(guī)定的第二閾值還要大，并且，上述范圍U比規(guī)定的第三閾值還要大，則輸出用于表示選擇預(yù)測(cè)編碼方法的選擇碼。
6.如權(quán)利要求3或4所述的編碼方法，其特征在于， 上述選擇步驟包括范圍計(jì)算步驟，基于上述幀內(nèi)的全部樣本的值來(lái)計(jì)算范圍U ；以及選擇結(jié)果輸出步驟，即使在上述任一個(gè)預(yù)測(cè)系數(shù)比規(guī)定的第一閾值還要小或者上述預(yù)測(cè)次數(shù)比規(guī)定的第二閾值還要小的情況下，只要將「 設(shè)為 以上的最小的整數(shù)，將β設(shè)為 1以下的正的常數(shù)，從而上述范圍U比21 !"Iog2U1 ) *β還要小，則輸出用于表示選擇預(yù)測(cè)編碼方法的選擇碼。
7.如權(quán)利要求2所述的編碼方法，其特征在于， 上述選擇步驟包括預(yù)測(cè)方式選擇步驟，對(duì)每個(gè)幀選擇在短期預(yù)測(cè)和長(zhǎng)期預(yù)測(cè)中碼的量減少的預(yù)測(cè)方式；以及選擇結(jié)果輸出步驟，在上述預(yù)測(cè)方式判斷步驟中選擇了長(zhǎng)期預(yù)測(cè)時(shí)，輸出用于表示選擇預(yù)測(cè)編碼方法的選擇碼。
8.如權(quán)利要求2所述的編碼方法，其特征在于， 上述選擇步驟包括選擇結(jié)果輸出步驟，若表示上述幀內(nèi)的樣本的偏差的評(píng)價(jià)值比規(guī)定的第四閾值還要小，則輸出用于表示選擇預(yù)測(cè)編碼方法的選擇碼。
9.如權(quán)利要求2所述的編碼方法，其特征在于， 上述選擇步驟包括選擇結(jié)果輸出步驟，在判斷為上述幀內(nèi)的樣本的最大值與最小值之差為1時(shí)，輸出用于表示選擇歸一化編碼方法的選擇碼。
10.如權(quán)利要求2所述的編碼方法，其特征在于， 上述選擇步驟包括預(yù)測(cè)誤差計(jì)算步驟，計(jì)算預(yù)測(cè)誤差；預(yù)測(cè)編碼碼量估計(jì)步驟，使用上述預(yù)測(cè)誤差來(lái)估計(jì)通過(guò)預(yù)測(cè)編碼方法生成的預(yù)測(cè)編碼碼的量；范圍計(jì)算步驟，基于上述幀內(nèi)的全部樣本的值來(lái)計(jì)算范圍U ； 振幅比特?cái)?shù)計(jì)算步驟，使用上述范圍U來(lái)計(jì)算振幅比特?cái)?shù)V = Iog2U ； 歸一化編碼碼量估計(jì)步驟，使用上述振幅比特?cái)?shù)V來(lái)估計(jì)通過(guò)歸一化編碼方法生成的歸一化編碼碼的量；以及選擇結(jié)果輸出步驟，輸出選擇碼，該選擇碼表示選擇在上述估計(jì)的預(yù)測(cè)編碼碼的量和上述估計(jì)的歸一化編碼碼的量中、所生成的碼的量小的編碼方法。
11.一種編碼方法，其包括預(yù)測(cè)系數(shù)生成步驟，根據(jù)幀內(nèi)的樣本而生成在線性預(yù)測(cè)中使用的一個(gè)以上的預(yù)測(cè)系數(shù)；選擇結(jié)果輸出步驟，若上述一個(gè)以上的預(yù)測(cè)系數(shù)中的任一個(gè)預(yù)測(cè)系數(shù)比規(guī)定的第一閾值還要大，則輸出用于表示選擇預(yù)測(cè)編碼方法的選擇碼，該預(yù)測(cè)編碼方法對(duì)上述幀內(nèi)的樣本進(jìn)行線性預(yù)測(cè)從而對(duì)預(yù)測(cè)誤差的振幅進(jìn)行編碼；以及編碼步驟，以所選擇的編碼方法對(duì)上述幀內(nèi)的樣本進(jìn)行編碼從而生成壓縮碼。
12.如權(quán)利要求11所述的編碼方法，其特征在于，還包括 范圍計(jì)算步驟，基于幀內(nèi)的全部樣本的值來(lái)計(jì)算范圍U，上述選擇結(jié)果輸出步驟中若上述任一個(gè)預(yù)測(cè)系數(shù)比規(guī)定的第一閾值還要大，且上述范圍U比規(guī)定的第三閾值還要大，則輸出用于表示選擇上述預(yù)測(cè)編碼方法的選擇碼。
13.如權(quán)利要求11或12所述的編碼方法，其特征在于，還包括選擇步驟，若上述任一個(gè)預(yù)測(cè)系數(shù)比規(guī)定的第一閾值還要小，或者，即使上述任一個(gè)預(yù)測(cè)系數(shù)比規(guī)定的第一閾值還要大但是上述范圍U比規(guī)定的第三閾值還要小，則在上述預(yù)測(cè)編碼方法和對(duì)上述幀內(nèi)的樣本的振幅進(jìn)行歸一化而編碼的歸一化編碼方法中，選擇所生成的碼的量小的編碼方法，并輸出表示其選擇結(jié)果的選擇碼。
14.一種解碼方法，其包括輸入步驟，輸入通過(guò)權(quán)利要求1至13的任一項(xiàng)所述的編碼方法所輸出的上述選擇碼以及上述壓縮碼；以及解碼步驟，根據(jù)與由上述選擇碼選擇的編碼方法對(duì)應(yīng)的解碼，對(duì)上述壓縮碼進(jìn)行解碼。
15.一種編碼裝置，其包括預(yù)測(cè)編碼單元，根據(jù)對(duì)幀內(nèi)的樣本進(jìn)行線性預(yù)測(cè)從而對(duì)預(yù)測(cè)誤差的振幅進(jìn)行編碼的預(yù)測(cè)編碼方法來(lái)生成壓縮碼；歸一化編碼單元，根據(jù)對(duì)幀內(nèi)的樣本的振幅進(jìn)行歸一化而編碼的歸一化編碼方法來(lái)生成壓縮碼；以及選擇單元，在通過(guò)上述預(yù)測(cè)編碼單元生成的壓縮碼的量和通過(guò)上述歸一化編碼單元生成的壓縮碼的量中，選擇壓縮碼的量變小的編碼方法，并輸出表示其選擇結(jié)果的選擇碼。
16.如權(quán)利要求15所述的編碼裝置，其特征在于，上述選擇單元基于在上述預(yù)測(cè)編碼單元進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼的過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和/或上述歸一化編碼單元進(jìn)行歸一化編碼的過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，選擇碼的量變小的編碼方法。
17.—種編碼裝置，其包括預(yù)測(cè)系數(shù)生成單元，根據(jù)幀內(nèi)的樣本而生成在線性預(yù)測(cè)中使用的一個(gè)以上的預(yù)測(cè)系數(shù)；選擇結(jié)果輸出單元，若上述一個(gè)以上的預(yù)測(cè)系數(shù)中的任一個(gè)預(yù)測(cè)系數(shù)比規(guī)定的第一閾值還要大，則輸出用于表示選擇預(yù)測(cè)編碼方法的選擇碼，該預(yù)測(cè)編碼方法對(duì)上述幀內(nèi)的樣本進(jìn)行線性預(yù)測(cè)從而對(duì)預(yù)測(cè)誤差的振幅進(jìn)行編碼；以及編碼單元，以所選擇的編碼方法對(duì)上述幀內(nèi)的樣本進(jìn)行編碼從而生成壓縮碼。
18.如權(quán)利要求17所述的編碼裝置，其特征在于，還包括范圍計(jì)算單元，基于幀內(nèi)的全部樣本的值來(lái)計(jì)算范圍U,上述選擇結(jié)果輸出單元中若上述任一個(gè)預(yù)測(cè)系數(shù)比規(guī)定的第一閾值還要大，且上述范圍U比規(guī)定的第三閾值還要大，則輸出用于表示選擇上述預(yù)測(cè)編碼方法的選擇碼。
19.如權(quán)利要求17或18所述的編碼裝置，其特征在于，還包括選擇單元，若上述任一個(gè)預(yù)測(cè)系數(shù)比規(guī)定的第一閾值還要小，或者，即使上述任一個(gè)預(yù)測(cè)系數(shù)比規(guī)定的第一閾值還要大但是上述范圍U比規(guī)定的第三閾值還要小，則在上述預(yù)測(cè)編碼方法和對(duì)上述幀內(nèi)的樣本的振幅進(jìn)行歸一化而編碼的歸一化編碼方法中，選擇所生成的碼的量小的編碼方法，并輸出表示其選擇結(jié)果的選擇碼。
20.一種解碼裝置，其中，輸入通過(guò)權(quán)利要求15至19的任一項(xiàng)所述的編碼裝置所生成的上述選擇碼以及上述壓縮碼，上述解碼裝置包括預(yù)測(cè)解碼單元，以線性預(yù)測(cè)對(duì)壓縮碼進(jìn)行解碼；歸一化解碼單元，對(duì)壓縮碼進(jìn)行解碼；以及選擇控制單元，在上述預(yù)測(cè)解碼單元以及上述歸一化解碼單元中，使進(jìn)行與由上述選擇碼選擇的編碼方法對(duì)應(yīng)的解碼的解碼單元進(jìn)行上述輸入的壓縮碼的解碼。
21.一種程序，使計(jì)算機(jī)作為權(quán)利要求15至18的任一項(xiàng)所述的編碼裝置的各個(gè)部分發(fā)揮作用。
22.—種程序，使計(jì)算機(jī)作為權(quán)利要求20所述的解碼裝置的各個(gè)部分發(fā)揮作用。
23.一種計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)，記錄了用于使計(jì)算機(jī)作為權(quán)利要求15至18的任一項(xiàng)所述的編碼裝置的各個(gè)部分發(fā)揮作用的程序。
24. 一種計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)，記錄了用于使計(jì)算機(jī)作為權(quán)利要求20所述的解碼裝置的各個(gè)部分發(fā)揮作用的程序。
全文摘要
提供用于對(duì)數(shù)近似壓縮擴(kuò)展PCM的沒(méi)有失真且壓縮性能高的編碼技術(shù)。在編碼中，在對(duì)幀內(nèi)的樣本進(jìn)行線性預(yù)測(cè)從而對(duì)預(yù)測(cè)誤差的振幅進(jìn)行編碼的預(yù)測(cè)編碼方法、和對(duì)幀內(nèi)的樣本的振幅進(jìn)行歸一化而編碼的歸一化編碼方法中，選擇所生成的碼的量小的編碼方法，并輸出表示其選擇結(jié)果的選擇碼。以所選擇的編碼方法對(duì)幀內(nèi)的樣本進(jìn)行編碼從而生成壓縮碼。在解碼中，根據(jù)與由上述選擇碼選擇的編碼方法對(duì)應(yīng)的解碼，對(duì)上述壓縮碼進(jìn)行解碼。
文檔編號(hào)G10L19/18GK102449689SQ20108002288
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月3日
發(fā)明者原田登, 守谷健弘, 鎌本優(yōu) 申請(qǐng)人:日本電信電話株式會(huì)社