[发明专利]码激励线性预测编码装置

说明书

本发明涉及码激励线性预测编码(CELP)装置，特别是，涉及考虑了非声音信号区间内的音响信号影响的装置。

当对声音进行编码和解码时，对声音区间和声音区间以外的无声或噪声区间进行了相同的处理。作为声音的编码方法例如有下述文献中所公开的。

文献：PIEEE ICASSP，1990年，P.461-464，Gerson和Jasiuk著“Vector Sum Excited Linear Prediction(VSELP)Speech coding at8kbps[速率为8Kb/s时的矢量和激励的线性预测(VSELP)语音编码]”。

该文献描述了作为当前北美数字移动通信用声音编码方式的标准而确定下来的VSELP方式。日本数字移动通信用声音编码方式也采用了同样的方式。

但是，CELP系统编码器的构成注重声音区间的编码特性，而在对噪声编码、解码时，合成声音变得不自然，影响听觉。

在利用CELP系统编码器编码、以后又解码了的合成声音中的噪声区间内用于激励源的码簿是对声音部分最佳化的，由于从LPC分析(线性预测分析)得到的频谱估计误差每帧都不一样等缘故，所以，变成为偏离了编码前噪声的不自然的声音，从而变成为使通话质量劣化的原因了。

根据上述原因，要求提供特别是能够降低对非声音信号区间内的音响信号(噪声、转动声和振动声等)编码输出的影响、能够良好地进行声音再生的码激励线性预测编码装置。

因此，根据本发明的第一方面的码激励线性预测编码装置具有：从输入音响信号求出自相关信息(例如，自相关矩阵或自相关系数等)的“自相关分析装置”；从上述自相关分析装置的分析结果求出声道预测系数的“声道预测系数分析装置”；从上述声道预测系数求出预测增益系数的“预测增益系数分析装置”；从上述输入音响信号、上述声道预测系数和上述预测增益系数检出输入音响信号的非声音信号区间、调节该非声音信号区间内的上述自相关信息的“自相关调节装置”；从上述调节后的自相关信息得到补偿了非声音信号区间内声道预测系数的补偿后声道预测系数的“声道预测系数补偿装置”；利用上述补偿后声道预测系数和自适应激励信号、对输入音响信号进行码激励线性预测编码的“编码装置”，解决了上述课题。

再者，上述声道预测系数分析装置的声道预测系数能够利用例如LPC(线性分析编码)求出。上述预测增益系数也能够例如作为声道反射系数求出。通过上述自相关调节装置，能够通过例如把以前判定为噪声区间的自相关信息与当前帧的自相关信息组合起来，得到使噪声降低那样地调节了的自相关信息。

通过从该调节了的自相关信息求出非声音信号区间内的声道预测系数，得到对非声音信号区间音响信号(例如，噪声)进行了补偿的补偿后声道预测系数。通过利用自适应于该补偿后声道预测系数的码薄的自适应激励信号、对输入音响信号进行码激励线性预测编码，与过去相比，能够特别适用于降低非声音信号区间内编码输出的噪声。

还有，根据本发明的第二方面的码激励线性预测编码装置具有：从输入音响信号求出自相关信息的“自相关分析装置”；从上述自相关分析装置的分析结果求出声道预测系数的“声道预测系数分析装置”；从上述声道预测系数求出预测增益系数的“预测增益系数分析装置”；与从上述声道预测系数求出LSP(线状频谱对)系数同时从上述输入音响信号、上述声道预测系数和上述预测增益系数检出输入音响信号的非声音信号区间、调节该非声音信号区间内的上述LSP系数的“ LSP系数调节装置”；从上述调节后的LSP系数得到补偿了非声音信号区间内的声道预测系数的补偿后声道预测系数的“声道预测系数补偿装置”；利用上述补偿后声道预测系数和自适应激励信号、对输入音响信号进行码激励线性预测编码的“编码装置”，解决了上述课题。

再者，为了降低非声音信号区间内音响信号的影响，从声道预测系数变换成LSP系数，通过在该LSP系数的阶段中还参考以前帧的LSP系数来调节LSP系数，容易得到对声音区间内频谱变动抑制了频谱变动的LSP系数，最后，从LSP系数变换成声道预测系数，通过利用自适应码簿的自适应激励信号等、对输入音响信号进行码激励线性预测编码，与过去相比，能够特别适用于降低非声音信号区间内编码输出的噪声。