[发明专利]采样速率转换装置、编码装置、解码装置及它们的方法

说明书

技术领域

本发明涉及采样速率转换装置、编码装置、解码装置以及它们的方法。

背景技术

今天，像激光盘使用的44.1KHz，DAT(Digital Audio Tape，数字录音带)，数字VTR，或者卫星电视用的32KHz和48KHz，或者DVD音频信号用的48KHz和96KHz那样，存在许多不同的采样速率。因此，再现装置或者记录装置的解码器的内部采样速率与今后要解码的数据的采样速率不同时，必须转换采样速率。作为进行该采样速率转换的以往的装置，譬如由专利文献1所示的装置。

另外，近年来由于有线系列的ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line，非对称数字用户环路)和光纤的普及，或者无线系列的W-CDMA(Wideband-Code Division Multiple Access，宽带码分多址)和无线LAN的实用化等，使网络中的传输线路容量大大改善，伴随而来的是在声音通信上，产生了通过扩大信号频带而得到高临场感及高品质化的要求。

目前，作为编码窄带信号的代表性的方式，有使用ITU(International Telecommunication Union，国际电信联盟)标准化的G.726，G.729等。另外，作为编码宽带信号的技术，有ITU-T(International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector，国际电信联盟电信标准化部门)的G722，G722.1和3GPP(The 3rd Generation Partnership Project，第三代生产合作项目)的AMR-WB等。

最近，以要求可以在IP(Internet Protocol，因特网协议)网络等各种各样网络环境下使用为目的，要求在声音编码方式实现可分级的功能。所谓可分级功能，就是表示即使从编码符号的某一部分开始，也能够表示出将声音信号解码的功能。通过具有该可分级功能，在条件良好的通信线路中可以使用所有的编码符号来解码高品质的声音信号，在条件差的通信线路中，只传输编码符号这一部分就可以抑制发生分组丢失的频度。另外，还可以得到在多地点间的通信时，提高网络资源的效率等效果。

为了实现具有该可分级功能的高品质的编码方式，必须利用各种各样的采样速率的信号进行编码。譬如，将采样速率为8KHz的信号使用ITU-T规格的G.726，G.729等方式进行编码，在采样速率为16KHz的领域，再编码其误差信号，便可实现通过扩展信号带而改善质量及可分级性。

图1是表示进行可分级编码的编码装置的代表性结构的方框图。在该例中，设定层数N＝3，将用n层处理的信号的采样速率用FS(n)表示，FS(1)＝16[KHz]，FS(2)＝24[KHz]，FS(3)＝32[KHz]。

通过输入端子11输入到下采样单元12的音响信号(声音信号，音频信号等)，进行采样频率从32KHz到16KHz的下采样处理后，输出到第1层编码单元13。第1层编码单元13决定第1编码符号，以便使输入的音响信号与编码后生成的解码信号之间的听觉上的失真最小。该第1编码符号输出到复用单元26，同时输出到第1层解码单元14。第1层解码单元14使用第1编码符号生成第1层解码信号。上采样单元15进行使第1层解码信号的采样频率从16KHz到24KHz的上采样处理，并将该信号提供给减法器18及加法器21。

另外，通过输入端子11输入到下采样单元16的音响信号，进行采样频率从32KHz到24KHz的下采样处理，并提供给延迟单元17。延迟单元17使经下采样处理后的信号只延迟规定的时间。减法器18求出延迟单元17的输出信号与上采样单元15的输出信号的差，生成第2层残留信号，并提供给第2层编码单元19。第2层编码单元19进行编码，以便使第2层残留信号在听觉上改善质量，并决定第2编码符号，然后将该第2编码符号提供给复用单元26及第2层解码单元20。第2层解码单元20使用第2编码符号进行解码处理，生成第2层解码残留信号。加法器21取所述的第1层解码信号和第2层解码残留信号的和，生成第2层解码信号。上采样单元22将第2层解码信号的采样频率从24KHz到32KHz进行上采样处理，并将该信号提供给减法器24。