[发明专利]语音编码装置、解码装置和语音编码方法、解码方法

说明书

本申请为以下专利申请的分案申请：申请日为2008年2月29日，申请号为200880005134.5，发明名称为《编码装置、解码装置以及其方法》。

技术领域

本发明涉及可扩展编码方式的通信系统所使用的编码装置、解码装置以及其方法。

背景技术

在移动通信系统中，为了有效利用电波资源，要求将语音信号压缩为低比特率后传输。另一方面，希望提高通话语音的质量和实现富有现场感的通话业务，为实现此目的，不仅是语音信号的高质量，而且也希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。

对于这样两个相对立的要求，分层地结合多个编码技术的技术备受瞩目。该技术为分层地组合第一层和第二层，所述第一层为通过适合于语音信号的模式以低比特率对输入信号进行编码，所述第二层为通过适合于语音以外的信号的模式对输入信号与第一层的解码信号之间的差分信号进行编码。从编码装置获得的比特流具有可扩展性，即，即使从比特流的一部分的信息中也可获得解码信号的性质，所以一般将这样分层地进行编码的技术称为可扩展编码(分层编码)。

对可扩展编码方式而言，根据其性质，能够灵活地对应比特率不同的网络间的通信，所以也可以说其适合于以IP协议逐步结合多样的网络的、今后的网络环境。

作为使用基于MPEG-4(Moving Picture Experts Group phase-4：运动图像专家组阶段4)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公开的技术。该技术是，在第一层中使用适合于语音信号的CELP(Code Excited Linear Prediction：码激励线性预测)编码，在第二层中，对从原信号中减去第一层解码信号所得的残差信号，使用AAC(Advanced Audio Coder：高级音频编码)或TwinVQ(Transform Domain Weighted Interleave Vector Quantization；频域加权交织矢量量化)等变换编码。

另一方面，非专利文献2分开了下述方法，即，使用模块化的TwinVQ作为基本构成单位，对所期望的频带的MDCT(Modified discrete cosine transform：改进离散余弦变换)系数分层地进行编码。将该模块共用化而多次使用，从而能够实现简单且自由性较高的可扩展编码。在该方法中，虽然基本采用预先规定作为各分层(layer)的编码对象的子带的结构，但也公开了下述结构，即，根据输入信号的性质，在预先规定的频带中使作为各分层的编码对象的子带的位置变动。

非专利文献1：三木弼一编著、「MPEG-4のすベて」、初版、(株)工業調查会、1998年9月30日、p.126-127

非专利文献2：神明夫他、「階的変換符号化基本モジユ一ルによつて構成されるスケ一ラブル楽音符号化」、電子情報通信学会論文誌A，Vol.J83-A，No.3，pp.241-252，2000年3月

非专利文献3：“AMR Wideband Speech Codec；Transcoding functions”，3GPP TS 26.190，March 2001

非专利文献4：“Source-Controlled-Variable-Rate Multimode Wideband Speech Codec(VMR-WB)，Service options 62and 63for Spread Spectrum Systems”，3GPP2C.S0052-A，April 2005

非专利文献5：“ピツチフイルタリングによる带域拡張技術を用いた7/10/15kHz带域スケ一ラブル音声符号化方式”，音講論集3-11-4，pp.327-328，March 2004

发明内容

本发明需要解决的问题

但是，关键是在改善输出信号的语音质量后，如何设定第二层编码单元的子带(目标频带)。根据非专利文献2公开的方法，预先决定作为第二层的编码对象的子带(图1A)。此时存在下述问题，由于总是提高规定的子带的质量，从而在误差分量集中在该子带以外的频带时无法获得充分的语音质量的改善效果。