專利名稱：頻譜包絡(luò)信息量化裝置及方法、頻譜包絡(luò)信息解碼裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在移動通信系統(tǒng)或使用因特網(wǎng)協(xié)議的分組通信系統(tǒng)進行語音通 信時所使用的通信終端裝置和基站裝置，以及安裝在這些裝置中的頻譜包絡(luò)信息量化裝 置、頻譜包絡(luò)信息解碼裝置、頻譜包絡(luò)信息量化方法、以及頻譜包絡(luò)信息解碼方法。
背景技術(shù)：
在像VoIP(VoiCe over IP)等使用分組的語音通信中，對于語音數(shù)據(jù)的編碼，人們 希求對幀丟失具有抗性的編碼系統(tǒng)。這是因為在以因特網(wǎng)通信為代表的分組通信中，有時 因擁塞等而使得分組在傳輸路徑上丟失。一種用于提高對幀丟失的抗性的方法為當(dāng)傳輸信息的一部分丟失時，通過解碼 其他的部分來盡量減少幀丟失的影響(例如，參照專利文獻1)。在專利文獻1中，公開了使 用可伸縮性編碼來將核心層編碼信息和增強層的編碼信息裝入不同的分組進行傳輸?shù)姆?法。另外，作為分組通信的應(yīng)用，可舉出使用混有寬的線路(寬頻線路)和窄的線路(傳輸 速率低的線路)的網(wǎng)絡(luò)的組播通信(一對多的通信)。即使在上述不均勻的網(wǎng)絡(luò)上進行多 地點間的通信的情況，可伸縮性編碼也是有效的，因為只要對應(yīng)各個網(wǎng)絡(luò)使編碼信息分層 化，就沒有必要對每個網(wǎng)絡(luò)發(fā)送不同的編碼信息，因此。例如由專利文獻2公開的技術(shù)，S卩，以能夠?qū)φZ音信號進行高效編碼的CELP (Code Excited Linear Prediction，代碼激勵線性預(yù)測)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，并且在信號帶寬上，也就是 頻率軸方向具有擴展性(scalability)的頻帶可伸縮性編碼技術(shù)。在專利文獻2中，公開 了以LSP (Line Spectrum Pair，線譜對)參數(shù)表示語音信號的頻譜包絡(luò)信息的CELP系統(tǒng)的 例子。在此，通過使用下面的等式(1)，將用于窄帶語音的編碼單元(核心層)獲得的量化 LSP參數(shù)(窄帶編碼LSP)變換為用于寬帶語音編碼的LSP參數(shù)，并由用于寬帶語音的編碼 單元(增強層)使用經(jīng)變換的LSP參數(shù)，由此創(chuàng)建帶寬可伸縮性的LSP編碼方法。fw(i) = 0. 5Xfn(i)(其中，i = 0，· · ，Pn_l)= 0.0(其中，i = Pn，· · ，Pw-I)(等式 1)并且，fw(i)表示寬帶信號中i維(degree)的LSP參數(shù)，fn(i)表示窄帶信號中 i維的LSP參數(shù)，Pn表示窄帶信號的LSP分析維數(shù)(order)，Pw表示寬帶信號的LSP分析維 數(shù)。LSP 也被稱為 LSF (Line Spectral Frequency，線譜頻率)。[專利文獻1]日本專利申請?zhí)亻_2003-241799號公報[專利文獻2]日本專利申請?zhí)亻_平11-30997號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明需要解決的問題但是，在專利文獻2之中，因為只是簡單地將通過窄帶語音編碼得到的量化LSP參 數(shù)(窄帶LSP)乘以一個常數(shù)，并用于對寬帶信號預(yù)測LSP參數(shù)(寬帶LSP)，所以很難說該 方法最大限度地有效利用了窄帶LSP的信息，根據(jù)等式(1)而設(shè)計的寬帶LSP編碼器的量 化效率和其它編碼性能也不夠充分。本發(fā)明旨在提供能夠?qū)崿F(xiàn)高量化效率的、高性能的頻帶可伸縮性LSP編碼的可伸 縮性編碼裝置以及可伸縮性解碼裝置等。解決該問題的方案為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明一方面的可伸縮性編碼裝置將量化窄帶線譜對 (LSP =Line Spectrum Pair)參數(shù)變換成寬帶的線譜對參數(shù)，以進行寬帶的線譜對參數(shù)的預(yù) 測量化。該裝置包括窄帶寬帶變換單元，將量化窄帶線譜對參數(shù)變換成寬帶線譜對參數(shù)； 線譜對線性預(yù)測編碼(LPC=Linearfredictive Coding)變換單元，將所述寬帶線譜對參數(shù) 變換成線性預(yù)測系數(shù)；預(yù)加重單元，對量化窄帶LSP所述線性預(yù)測系數(shù)進行預(yù)加重；線性預(yù) 測編碼線譜對變換單元，將經(jīng)預(yù)加重的所述線性預(yù)測系數(shù)變換成經(jīng)預(yù)加重的線譜對參數(shù)； 級別分類單元，利用經(jīng)預(yù)加重的所述線譜對參數(shù)進行級別分類并生成級別信息；以及多級 向量量化碼本，具有多個碼本，在所述多個碼本中至少有一個碼本具有多個子碼本，選擇式 地使用所述多個子碼本中對應(yīng)于所述級別信息的子碼本，進行多級向量量化，其中，在所述 多級向量量化碼本所具有的多個碼本中，所存儲的碼向量的平均能量為最大的碼本具有多 個子碼本，所述多級向量量化碼本選擇式地使用所述多個子碼本中對應(yīng)于所述級別信息的 子碼本，進行多級向量量化。根據(jù)本發(fā)明另一方面的可伸縮性編碼裝置將量化窄帶線譜對(LSP =LineSpectrum Pair)參數(shù)變換成寬帶的線譜對參數(shù)，以進行寬帶的線譜對參數(shù)的預(yù)測量化。該裝置 包括預(yù)加重單元，對量化窄帶線性預(yù)測系數(shù)進行預(yù)加重；線性預(yù)測編碼(LPC=Linear Predictive Coding)線譜對變換單元，將經(jīng)預(yù)加重的所述量化窄帶線性預(yù)測系數(shù)變換成窄 帶線譜對參數(shù)；窄帶寬帶變換單元，將窄帶線譜對參數(shù)變換成寬帶線譜對參數(shù)；級別分類 單元，利用所述寬帶線譜對參數(shù)進行級別分類并生成級別信息；以及多級向量量化碼本，具 有多個碼本，在所述多個碼本中至少有一個碼本具有多個子碼本，選擇式地使用所述多個 子碼本中對應(yīng)于所述級別信息的子碼本，進行多級向量量化，其中，在所述多級向量量化碼 本所具有的所述多個碼本中，所存儲的碼向量的平均能量為最大的碼本具有多個子碼本， 所述多級向量量化碼本選擇式地使用所述多個子碼本中對應(yīng)于所述級別信息的子碼本，進 行多級向量量化。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種包括根據(jù)本發(fā)明上述任一方面的可伸縮性編 碼裝置的通信終端裝置，以及提供了一種包括根據(jù)本發(fā)明上述任一方面的可伸縮性編碼裝
置的基站裝置。另外，根據(jù)本發(fā)明一個方面的可伸縮性解碼裝置將量化窄帶線譜對(LSP =Line Spectrum Pair)參數(shù)變換成寬帶的線譜對參數(shù)，以解碼寬帶的線譜對參數(shù)。該裝置包括 窄帶寬帶變換單元，將量化窄帶線譜對參數(shù)變換成寬帶線譜對參數(shù)；線譜對線性預(yù)測編碼 (LPC =Linear Predictive Coding)變換單元，將所述寬帶線譜對參數(shù)變換成線性預(yù)測系數(shù)；預(yù)加重單元，對所述線性預(yù)測系數(shù)進行預(yù)加重；線性預(yù)測編碼線譜對變換單元，將經(jīng)預(yù) 加重的所述線性預(yù)測系數(shù)變換成經(jīng)預(yù)加重的線譜對參數(shù)；級別分類單元，利用經(jīng)預(yù)加重的 所述線譜對參數(shù)進行級別分類并生成級別信息；以及多級向量量化碼本，具有多個碼本，在 所述多個碼本中至少有一個碼本具有多個子碼本，選擇式地使用所述多個子碼本中對應(yīng)于 所述級別信息的子碼本，其中，在所述多級向量量化碼本所具有的所述多個碼本中，所存儲 的碼向量的平均能量為最大的碼本具有多個子碼本，所述多級向量量化碼本選擇式地使用 所述多個子碼本中對應(yīng)于所述級別信息的子碼本。根據(jù)本發(fā)明另一方面的可伸縮性解碼裝置將量化窄帶線譜對(LSP =LineSpectrum Pair)參數(shù)變換成寬帶的線譜對參數(shù)，以解碼寬帶線譜對參數(shù)。該裝置包括預(yù)加重單元， 對量化窄帶線性預(yù)測系數(shù)進行預(yù)加重；線性預(yù)測編碼(LPC:Linear Predictive Coding) 線譜對變換單元，將經(jīng)預(yù)加重的所述量化窄帶線性預(yù)測系數(shù)變換成窄帶線譜對參數(shù)；窄帶 寬帶變換單元，將窄帶線譜對參數(shù)變換成寬帶線譜對參數(shù)；級別分類單元，利用所述寬帶線 譜對參數(shù)進行級別分類并生成級別信息；以及多級向量量化碼本，具有多個碼本，在所述多 個碼本中至少有一個碼本具有多個子碼本，選擇式地使用所述多個子碼本中對應(yīng)于所述級 別信息的子碼本，其中，在所述多級向量量化碼本所具有的所述多個碼本中，所存儲的碼向 量的平均能量為最大的碼本具有多個子碼本，所述多級向量量化碼本選擇式地使用所述多 個子碼本中對應(yīng)于所述級別信息的子碼本。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種包括根據(jù)本發(fā)明上述任一方面的可伸縮性解 碼裝置的通信終端裝置，以及提供了一種包括根據(jù)本發(fā)明上述任一方面的可伸縮性解碼裝
置的基站裝置。另外，根據(jù)本發(fā)明一個方面的可伸縮性編碼方法將量化窄帶線譜對(LSP =Line Spectrum Pair)參數(shù)變換成寬帶的線譜對參數(shù)，以進行寬帶線譜對參數(shù)的預(yù)測量化。該方 法包括窄帶寬帶變換步驟，將量化窄帶線譜對參數(shù)變換成寬帶線譜對參數(shù)；線譜對線性 預(yù)測編碼(LPC:Linear PredictiveCoding)變換步驟，將所述寬帶線譜對參數(shù)變換成線性 預(yù)測系數(shù)；預(yù)加重步驟，對所述線性預(yù)測系數(shù)進行預(yù)加重；線性預(yù)測編碼線譜對變換步驟， 將經(jīng)預(yù)加重的所述線性預(yù)測系數(shù)變換成經(jīng)預(yù)加重的線譜對參數(shù)；級別分類步驟，利用經(jīng)預(yù) 加重的所述線譜對參數(shù)進行級別分類并生成級別信息；以及，子碼本切換步驟，根據(jù)所述級 別信息，切換從存儲于一個碼本的多個子碼本中選擇的子碼本，其中，在所述子碼本切換步 驟中，具有多個碼本，在所述多個碼本中，所存儲的碼向量的平均能量為最大的碼本具有多 個子碼本，選擇式地使用所述多個子碼本中對應(yīng)于所述級別信息的子碼本。根據(jù)本發(fā)明另一方面的可伸縮性編碼方法將量化窄帶線譜對(LSP =LineSpectrum Pair)參數(shù)變換成寬帶的線譜對參數(shù)，以進行寬帶的線譜對參數(shù)的預(yù)測量化。該方法 包括預(yù)加重步驟，對量化窄帶線性預(yù)測系數(shù)進行預(yù)加重；線性預(yù)測編碼(LPC=Linear Predictive Coding)線譜對變換步驟，將經(jīng)預(yù)加重的所述量化窄帶線性預(yù)測系數(shù)變換成窄 帶線譜對參數(shù)；窄帶寬帶變換步驟，將窄帶線譜對參數(shù)變換成寬帶線譜對參數(shù)；級別分類 步驟，利用所述寬帶線譜對參數(shù)進行級別分類并生成級別信息；以及子碼本切換步驟，根據(jù) 所述級別信息，切換從存儲于一個碼本的多個子碼本中選擇的子碼本，其中，在所述子碼本 切換步驟中，具有多個碼本，在所述多個碼本中，所存儲的碼向量的平均能量為最大的碼本 具有多個子碼本，選擇式地使用所述多個子碼本中對應(yīng)于所述級別信息的子碼本。
另外，根據(jù)本發(fā)明一個方面的可伸縮性解碼方法將量化窄帶線譜對(LSP =Line Spectrum Pair)參數(shù)變換成寬帶的線譜對參數(shù)，以解碼寬帶線譜對參數(shù)，該方法包括窄 帶寬帶變換步驟，將量化窄帶線譜對參數(shù)變換成寬帶線譜對參數(shù)；線譜對線性預(yù)測編碼 (LPC =Linear Predictive Coding)變換步驟，將所述寬帶線譜對參數(shù)變換成線性預(yù)測系 數(shù)；預(yù)加重步驟，對所述線性預(yù)測系數(shù)進行預(yù)加重；線性預(yù)測編碼線譜對變換步驟，將經(jīng)預(yù) 加重的所述線性預(yù)測系數(shù)變換成經(jīng)預(yù)加重的線譜對參數(shù)；級別分類步驟，利用經(jīng)預(yù)加重的 所述線譜對參數(shù)進行級別分類并生成級別信息；以及子碼本切換步驟，根據(jù)所述級別信息， 切換從存儲于一個碼本的多個子碼本中選擇的子碼本，其中，在所述子碼本切換步驟中，具 有多個碼本，在所述多個碼本中，所存儲的碼向量的平均能量為最大的碼本具有多個子碼 本，選擇式地使用所述多個子碼本中對應(yīng)于所述級別信息的子碼本。根據(jù)本發(fā)明另一方面的可伸縮性解碼方法將量化窄帶線譜對(LSP =LineSpectrum Pair)參數(shù)變換成寬帶的線譜對參數(shù)，以解碼寬帶線譜對參數(shù)，該方法包括預(yù)加重步驟， 對量化窄帶線性預(yù)測系數(shù)進行預(yù)加重；線性預(yù)測編碼(LPC =Linear Predictive Coding) 線譜對變換步驟，將經(jīng)預(yù)加重的所述量化窄帶線性預(yù)測系數(shù)變換成窄帶線譜對參數(shù)；窄帶 寬帶變換步驟，將窄帶線譜對參數(shù)變換成寬帶線譜對參數(shù)；級別分類步驟，利用所述寬帶線 譜對參數(shù)進行級別分類并生成級別信息；以及子碼本切換步驟，根據(jù)所述級別信息，切換從 存儲于一個碼本的多個子碼本中選擇的子碼本，其中，在所述子碼本切換步驟中，具有多個 碼本，在所述多個碼本中，所存儲的碼向量的平均能量為最大的碼本具有多個子碼本，選擇 式地使用所述多個子碼本中對應(yīng)于所述級別信息的子碼本。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種頻譜包絡(luò)信息量化裝置，對語音信號的頻譜 包絡(luò)信息進行多級向量量化，該頻譜包絡(luò)信息量化裝置具有多級碼本，所述多級碼本中至 少有一級的碼本具有根據(jù)級別信息切換使用多個子碼本的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種頻譜包絡(luò)信息解碼裝置，使用多級向量量化 碼本，生成語音信號的頻譜包絡(luò)信息，所述多級向量量化碼本具有多級碼本，所述多級碼本 中至少有一級的碼本具有根據(jù)級別信息切換使用多個子碼本的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種頻譜包絡(luò)信息量化方法，使用多級碼本，對語 音信號的頻譜包絡(luò)信息進行多級向量量化，所述多級碼本中至少有一級的碼本具有根據(jù)級 別信息切換使用多個子碼本的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種頻譜包絡(luò)信息解碼方法，使用多級向量量化 碼本，生成語音信號的頻譜包絡(luò)信息，所述多級向量量化碼本所具有的多級碼本中至少有 一級的碼本具有根據(jù)級別信息切換使用多個子碼本的結(jié)構(gòu)。發(fā)明的有益效果根據(jù)本發(fā)明，通過對窄帶LSP實施預(yù)加重處理，在窄帶信號的分析時不使用預(yù)加 重，而在寬帶信號的分析時使用預(yù)加重的結(jié)構(gòu)的可伸縮性編碼裝置中，能利用窄帶LSP高 性能地進行預(yù)測量化。另外，根據(jù)本發(fā)明，利用窄帶LSP的信息對寬帶LSP參數(shù)自適應(yīng)編碼，由此能夠?qū)?現(xiàn)量化效率高的高性能的頻帶可伸縮性LSP編碼。進一步，根據(jù)本發(fā)明，在寬帶LSP參數(shù)的編碼中，首先對寬帶LSP參數(shù)進行級別分 類，再選擇對應(yīng)于分類的級別的子碼本，進一步使用選擇出的子碼本進行多級的向量量化。因此能夠在編碼數(shù)據(jù)上高精度地反映源信號的特征，并且能夠抑制具有這些子碼本的多級 向量量化碼本的存儲量。


圖1是表示將寬帶和窄帶的LSP參數(shù)的例子對于每個幀編號(framenumber)進行 標(biāo)繪的圖；圖2是表示實施例1的可伸縮性編碼裝置的主要結(jié)構(gòu)的方框圖；圖3是表示實施例1的分類器的主要結(jié)構(gòu)的方框圖；圖4是表示實施例1的可伸縮性解碼裝置的主要結(jié)構(gòu)的方框圖；圖5是表示實施例2的分類器的主要結(jié)構(gòu)的方框圖；圖6是表示實施例3的可伸縮性語音編碼裝置的主要結(jié)構(gòu)的方框圖；圖7是表示實施例3的可伸縮性語音解碼裝置的主要結(jié)構(gòu)的方框圖；圖8是表示實施例3的LPC量化單元(WB)的主要結(jié)構(gòu)的方框圖；圖9是表示實施例3的LPC解碼單元(WB)的主要結(jié)構(gòu)的方框圖；圖10是表示實施例3的預(yù)加重單元的處理步驟的示例的流程圖；圖11是表示實施例4的可伸縮性編碼裝置的主要結(jié)構(gòu)的方框圖；以及圖12是表示實施例4的可伸縮性解碼裝置的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。
具體實施例圖1為用幀編號將第16維(order)的寬帶LSP (從寬帶信號求出第16維的LSP， 圖1的左側(cè))和第8維的窄帶LSP (從窄帶信號計算并通過等式(1)變換得到第8維的LSP， 圖1的右側(cè)。)在橫軸上進行標(biāo)繪的圖。在這些圖中，橫軸代表時間(分析幀編號)，縱軸 為歸一化頻率(以1. 0作為奈奎斯特頻率，在圖中的例子為8kHz)。這些圖意味著第一，通過等式(1)得到的LSP并不需要以高精度近似的，而是作 為寬帶LSP的低端的第8維近似比較妥當(dāng)。第二，因為窄帶信號的信號分量在3. 4kHz附 近分量消失(衰落)了，所以當(dāng)寬帶LSP在歸一化頻率0. 5附近時，所對應(yīng)的窄帶LSP在 3. 4kHz附近被消波，并且通過等式(1)得到的近似值的誤差會變大。相反，當(dāng)窄帶LSP的第 8個的元素在3. 4kHz附近時，寬帶LSP的第8個元素存在于3. 4kHz或3. 4kHz以上的頻率 的可能性較大，類似這樣能夠在一定程度上從窄帶LSP來預(yù)測寬帶LSP的特征。也就是，可以考慮為當(dāng)(1)窄帶LSP基本上表現(xiàn)了寬帶LSP的低維的一半的特 征，并且( 寬帶LSP和窄帶LSP之間具有一定程度的相關(guān)，且已知窄帶LSP時，就能夠在一 定程度減少寬帶LSP可能的候補。特別是在考慮如語音信號的信號時，當(dāng)窄帶LSP確定后， 雖然包含了那樣的特征的寬帶LSP不能惟一地被確定下來，也能在一定程度縮小范圍(比 如窄帶LSP具有“啊”的語音信號的特征時，寬帶LSP也具有“啊”的語音信號的特征的可 能性較高，包括具有那樣的特征的LSP參數(shù)的模式的向量空間在一定程度上被限定)。通過積極地利用從這樣的窄帶信號得到的LSP與從寬帶信號得到的LSP之間的相 互關(guān)系，可以使從寬帶信號得到的LSP的量化效率得到提高。以下，參照附圖詳細說明本發(fā)明的實施例。(實施例1)
圖2是表示本發(fā)明實施例1的可伸縮性編碼裝置的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。本實施例的可伸縮性編碼裝置包括窄帶-寬帶變換單元200、放大器201、放大器 202、延遲器203、除法器204、放大器205、放大器206、分類器207、多級向量量化(VQ)碼本 208、放大器209、預(yù)測系數(shù)表格210、加法器211、延遲器212、減法器213以及誤差最小化單 元214。多級VQ碼本208包括初級碼本250、切換開關(guān)251、第二級碼本(CBb)252、第三級 碼本(CBc) 253以及加法器254、加法器255。本實施例的可伸縮性編碼裝置的各個部分進行以下的操作。窄帶-寬帶變換單元200將輸入的量化窄帶LSP (通過未示出的窄帶LSP量化器 預(yù)先進行量化的窄帶信號的LSP參數(shù))利用等式(1)等變換成寬帶LSP參數(shù)，并將該寬帶 LSP參數(shù)輸出到放大器201、延遲器203、放大器206以及分類器207。另外，當(dāng)將窄帶LSP 參數(shù)變換成寬帶LSP參數(shù)的方法利用等式(1)時，除非寬帶信號與窄帶信號的采樣頻率以 及LSP維數(shù)的關(guān)系同時為2倍(寬帶信號的采樣頻率為窄帶信號的采樣頻率的2倍，而且 寬帶信號的LSP的分析維數(shù)為窄帶信號的LSP的分析維數(shù)的2倍)，否則無法獲得所得到 的寬帶LSP參數(shù)與實際輸入的寬帶LSP之間的對應(yīng)。因此雙方不為2倍的關(guān)系時，將寬帶 LSP參數(shù)系一次變換為自相關(guān)系數(shù)，并將該自相關(guān)系數(shù)進行上采樣，并將經(jīng)上采樣的自相關(guān) 系數(shù)再次變換成寬帶LSP即可。以下，也有將通過窄帶-寬帶變換單元200變換成寬帶形式的量化窄帶LSP參數(shù) 稱為變換成的寬帶LSP參數(shù)的時候。放大器201將從窄帶-寬帶變換單元200輸入的變換成的寬帶LSP參數(shù)乘以從除 法器204輸入的放大系數(shù)，將結(jié)果輸出到放大器202。放大器202將從預(yù)測系數(shù)表格210輸入的預(yù)測系數(shù)β 3(對于每個向量元素具有 值)乘以從放大器201輸入的變換成的寬帶LSP參數(shù)，將結(jié)果輸出到加法器211。延遲器203將從窄帶-寬帶變換單元200輸入的變換成的寬帶LSP參數(shù)延遲一幀 的時間，并將結(jié)果輸出到除法器204。除法器204將從延遲器212輸入的、1幀前的量化寬帶LSP參數(shù)除以從延遲器203 輸入的、1幀前的量化的變換成的寬帶LSP參數(shù)，并將結(jié)果輸出到放大器201。放大器205將從延遲器212輸入的1幀前的量化寬帶LSP參數(shù)乘上從預(yù)測系數(shù)表 格210輸入的預(yù)測系數(shù)β 2 (對于每個向量元素具有值)，將結(jié)果輸出到加法器211。放大器206將從窄帶-寬帶變換單元200輸入的變換成的寬帶LSP參數(shù)乘以從 預(yù)測系數(shù)表格210輸入的預(yù)測系數(shù)β ！(對于每個向量元素具有值)，將結(jié)果輸出到加法器 211。分類器207利用從窄帶-寬帶變換單元200輸入的變換成的寬帶LSP參數(shù)進行級 別分類，并將表示該分類級別的級別信息輸出到多級向量量化碼本208中的切換開關(guān)251。 這里，對于級別分類使用什么樣的方法都可以，比如，分類器207可以包括存儲著與分類級 別的種類的數(shù)目相同數(shù)目的碼向量的碼本，并輸入級別信息，該級別信息與使輸入的變換 成的寬帶LSP參數(shù)與存儲的上述碼向量的均方差(square error)成為最小的碼向量相對 應(yīng)。另外，考慮聽覺特性對該均方差進行加權(quán)也是可以的。另外，分類器207的具體結(jié)構(gòu)的 示例將在后文中描述。切換開關(guān)251從初級碼本250中選擇一個對應(yīng)于從分類器207輸入的級別信息的子碼本(CBal CBan)，并將該選擇的子碼本的輸出端子連接到加法器254。在本實施例中， 通過分類器207分類的級別數(shù)為n，子碼本為η種，從η種中指定的級別的子碼本的輸出端 子連接到切換開關(guān)251。初級碼本250根據(jù)來自誤差最小化單元214的指示，將所指示的碼向量經(jīng)由切換 開關(guān)251輸出到加法器254。第二級碼本252根據(jù)來自誤差最小化單元214的指示，將所指示的碼向量輸出到 加法器2Μ。加法器2Μ將從切換開關(guān)251輸入的初級碼本250的碼向量與從第二級碼本252 輸入的碼向量相加，并將結(jié)果輸出到加法器255。第三級碼本253根據(jù)來自誤差最小化單元214的指示，將所指示的碼向量輸出到 加法器255。加法器255將從加法器2Μ輸入向量與從第三級碼本253輸入的碼向量相加，并 將結(jié)果輸出到放大器209。放大器209將從加法器255輸入的向量乘以從預(yù)測系數(shù)表格210輸入的預(yù)測系數(shù) α (對于每個向量元素具有值)，將結(jié)果輸出到加法器211。預(yù)測系數(shù)表格210根據(jù)來自誤差最小化單元214的指示，從存儲的預(yù)測系數(shù)組中 選擇所指示的一組，并從選擇出的預(yù)測系數(shù)組中將用于放大器202、205、206、209的系數(shù)分 別輸出到放大器202、205、206、209。并且，這個預(yù)測系數(shù)組包括針對每個放大器202、205、 206、209，按LSP的每個維數(shù)準(zhǔn)備的系數(shù)。加法器211將來自放大器202、205、206、209的每個向量相加，并將結(jié)果輸出到減 法器213。加法器211的輸出作為量化寬帶LSP參數(shù)輸出到圖2的可伸縮性編碼裝置的外 部單元和延遲器212。輸出到圖2的可伸縮性編碼裝置的外部單元的量化寬帶LSP參數(shù)用 于編碼語音信號的、未示出的其它功能塊等的處理。另外，通過后述的誤差最小化單元214 確定使誤差成為最小的參數(shù)(從每個碼本輸出的碼向量以及預(yù)測系數(shù)組)，此時從加法器 211輸出的向量成為量化寬帶LSP參數(shù)。量化寬帶LSP參數(shù)輸出到延遲器212。另外，用下 面的等式(2)表示加法器211的輸出信號。
權(quán)利要求
1.一種頻譜包絡(luò)信息量化裝置，對語音信號的頻譜包絡(luò)信息進行多級向量量化，該頻 譜包絡(luò)信息量化裝置具有多級碼本，所述多級碼本中至少有一級的碼本具有根據(jù)級別信息切換使用多個子碼本的結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的頻譜包絡(luò)信息量化裝置，其中，具有切換使用所述多個子碼本 的結(jié)構(gòu)的級的碼本是第一級碼本。
3.如權(quán)利要求1所述的頻譜包絡(luò)信息量化裝置，其中，具有切換使用所述多個子碼本 的結(jié)構(gòu)的級的碼本是所存儲的碼向量的平均能量為最大的級的碼本。
4.如權(quán)利要求1所述的頻譜包絡(luò)信息量化裝置，其中，所述頻譜包絡(luò)信息是線譜對參數(shù)。
5.如權(quán)利要求1所述的頻譜包絡(luò)信息量化裝置，其中，所述頻譜包絡(luò)信息是導(dǎo)抗頻譜 對參數(shù)。
6.一種頻譜包絡(luò)信息解碼裝置，使用多級向量量化碼本，生成語音信號的頻譜包絡(luò)信息？所述多級向量量化碼本具有多級碼本，所述多級碼本中至少有一級的碼本具有根據(jù)級別信息切換使用多個子碼本的結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求6所述的頻譜包絡(luò)信息解碼裝置，其中，具有切換使用所述多個子碼本 的結(jié)構(gòu)的級的碼本是第一級碼本。
8.如權(quán)利要求6所述的頻譜包絡(luò)信息解碼裝置，其中，所述頻譜包絡(luò)信息是導(dǎo)抗頻譜 對參數(shù)。
9.一種頻譜包絡(luò)信息量化方法，使用多級碼本，對語音信號的頻譜包絡(luò)信息進行多級 向量量化，所述多級碼本中至少有一級的碼本具有根據(jù)級別信息切換使用多個子碼本的結(jié) 構(gòu)。
10.一種頻譜包絡(luò)信息解碼方法，使用多級向量量化碼本，生成語音信號的頻譜包絡(luò)信 息，所述多級向量量化碼本所具有的多級碼本中至少有一級的碼本具有根據(jù)級別信息切換 使用多個子碼本的結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及頻譜包絡(luò)信息量化裝置、頻譜包絡(luò)信息解碼裝置、頻譜包絡(luò)信息量化方法、以及頻譜包絡(luò)信息解碼方法。該頻譜包絡(luò)信息量化裝置對語音信號的頻譜包絡(luò)信息進行多級向量量化，該頻譜包絡(luò)信息量化裝置具有多級碼本，所述多級碼本中至少有一級的碼本具有根據(jù)級別信息切換使用多個子碼本的結(jié)構(gòu)。該頻譜包絡(luò)信息解碼裝置使用多級向量量化碼本，生成語音信號的頻譜包絡(luò)信息，所述多級向量量化碼本具有多級碼本，所述多級碼本中至少有一級的碼本具有根據(jù)級別信息切換使用多個子碼本的結(jié)構(gòu)。
文檔編號G10L19/14GK102103860SQ20111007601
公開日2011年6月22日 申請日期2005年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月17日
發(fā)明者江原宏幸 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社