[发明专利]编码装置和编码方法

说明书

技术领域

本发明涉及对语音信号等的输入信号进行编码并传输的通信系统所使用 的编码装置和编码方法。

背景技术

在移动通信系统中，为了有效利用电波资源等，要求将语音信号压缩到 低比特率后传输。另一方面，还期望提高通话语音的质量及实现较高的现场 感的通话服务，为了实现该需求，既期望提高语音信号的质量，又期望高质 量地对频带更宽的音频信号等语音信号以外的信号进行编码。

对于这样相反的两种要求，分层地合并多个编码技术的技术备受关注。 该技术分层组合基本层和扩展层，所述基本层通过适合于语音信号的模型 (model)以低比特率对输入信号进行编码，所述扩展层通过也适合于语音以外 的信号的模型对输入信号与基本层的解码信号之间的差分信号进行编码。这 样分层地进行编码的技术，由于从编码装置得到的比特流具有扩展性 (scalability)，即具有即使通过比特流的一部分信息也能够得到解码信号的性 质，因此一般被称为可扩展编码(分层编码)。

根据该性质，可扩展编码方式能够灵活地应对比特率不同的网络间的通 信，因此可以说该方式适合于以IP(Intemet Protocol，因特网协议)合并各种各 样的网络的、今后的网络环境。

作为利用以MPEG-4(Moving Picture Experts Group phase(运动图像专家 组)-4)进行标准化的技术来实现可扩展编码的例子，例如有非专利文献1所公 开的技术。该技术在基本层中，利用适合于语音信号的CELP(Code Excited  Linear Prediction，码激励线性预测)编码，在扩展层中，对残差信号利用诸如 AAC(Advanced Audio Coder，高级音频编码器)或者TwinVQ(Transform  Domain Weighted Interleave Vector Quantization，传输域加权交织向量量化)等 的变换编码，所述残差信号是从原信号减去第一层解码信号而得到的信号。

另外，为了灵活地应对通信速度因异构网络(heterogeneous network)间切 换(handover)或拥塞的发生等动态地变动的网络环境，需要实现比特率间隔较 小的可扩展编码，因此需要对降低了比特率的层进行多层化处理而构成可扩 展编码。

另一方面，在专利文献1和专利文献2中公开了以下技术：将作为编码 对象的信号变换到频域，在由此得到的频域信号中进行编码的变换编码。在 这样的变换编码中，首先对每个子带计算并量化频域信号的能量分量即增益 (缩放因子，scale factor)，接着计算并量化上述频域信号的微细分量即形状向 量。

非专利文献1：三木弼一编著，《MPEG-4のすべて》第一版、株式会社 工业调查会、1998年9月30日、p.126-127

专利文献1：日本专利申请特表第2006-513457号公报

专利文献2：日本专利申请特开平7-261800号公报

发明内容

发明需要解决的问题

然而，在对两个参数依前后的顺序进行量化时，因为在后量化的参数受 到在前量化的参数的量化失真的影响，所以存在量化失真变大的倾向。因此， 在专利文献1和专利文献2所记载的依增益、形状向量的顺序进行量化的变 换编码中，存在形状向量的量化失真变大，从而无法正确地表示频谱的形状 的倾向。该问题对如元音(vowel sound)那样的调性(tonality)较强的信号即可观 察到多个波峰(peak)形状的频谱特性的信号，产生较大的质量劣化。该问题在 实现低比特率时变得显著。

本发明的目的在于，提供能够正确地对如元音那样的调性较强的信号即 可观察到多个波峰形状的频谱特性的信号的频谱的形状进行编码，从而能够 提高解码语音的音质等解码信号的质量的编码装置和编码方法。

解决问题的方案