[发明专利]编码装置、编码方法以及通信终端和基站装置

说明书

本申请是以下专利申请的分案申请：

申请号：200580014118.9

申请日：2005年5月13日

发明名称：编码装置、解码装置以及编码/解码方法

技术领域

本发明涉及对语音信号、音频信号等进行编码/解码的编码装置、解码装 置以及编码/解码方法。

背景技术

将语音信号通过低比特率进行压缩的语音编码技术，对于移动台通信进 行电波等的有效利用十分重要。特别是作为近年来的趋势来讲，对提高通话 语音的质量寄予的期待日益增加，希望能够实现具有高度的真实感的通话服 务。在此所指的真实感为说话者置身的环境(譬如BGM)，因此希望对音频 等的语音之外的信号也能够高质量地进行编码。

在将语音信号编码的语音编码技术中，存在G726、G729等的由ITU-T (International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector)标准化的方式。这些方式是以窄带信号(300Hz～3.4kHz)为对象，能 够通过8kbit/s～32kbit/s进行编码。虽然这些方式可以通过低比特率进行编码， 但是作为编码对象的窄带信号的频域最大只到3.4KHz，仍然太窄，因此其质 量不能提高而导致缺乏真实感。

另外，在ITU-T和3GPP(The 3rd Generation Partnership Project)中存在 对信号频带为50Hz～7kHz的语音进行编码的标准方式(G.722、G.722.1、 AMR-WB等)。虽然这些方式能够通过6.6kbit/s～64kbit/s的比特率进行宽带 语音信号的编码，但是对宽带语音信号高质量地进行编码需要相对提高比特 率。而且从音质的角度来讲，宽带语音与窄带语音相比虽然具有高音质，但 是对要求高度的真实感的服务来讲很难说已经足够。

一般来讲，当信号的最大频率达到10～15kHz左右时，能够得到相当于 FM广播的真实感，而达到20kHz左右时，能够得到相当于CD的质量。对 于具有如此频带的信号，由MPEG(Moving Picture Expert Group)标准化了 的以层3方式和AAC方式等为代表的音频编码方式比较适合。但是，如果将 这些音频编码方式作为语音通信的编码方式来采用的话，需要设定高比特率 以对语音高质量地进行编码。另外还会发生编码迟延变大等的问题。

作为将宽频域的信号通过低比特率高质量地进行编码的方法，具有下述 技术：将输入信号的频谱分割为低频部分和高频部分的两个频谱，然后将低 频频谱进行复制并置换高频频谱(将高频频谱通过低频频谱代用)，由此降低 整体的比特率(譬如参照专利文献1)。该技术将较多的比特分配用于低频频 谱的编码而进行高质量的编码，相反，对于高频频谱则进行将编码后的低频 频谱进行复制的基本处理，由此可以通过较少的比特分配来进行编码。

另外，作为与该技术类似的技术，还有下述技术：对不能充分分配编码 比特的频带，利用其它预定的部分频频频谱信息进行近似处理而提高质量(譬 如参照专利文献2)。在没有附加信息的情况下对窄带信号进行频带扩展使其 成为宽带信号，因此将窄带信号的低频频谱复制于高频频谱来作为基本处理 (譬如参照专利文献3)。

再者，不论在哪种技术中，都将其它频带的频谱进行复制，并在用于使 频谱包络线变得平滑而进行的增益调整后，将该复制频谱插入需要进行频谱 补充的频带。

[专利文献1]日本专利申请特表2001-521648号公报

[专利文献2]日本专利申请特开平9-153811号公报

[专利文献3]日本专利申请特开平9-90992号公报

发明内容

发明需要解决的问题

但是，在语音信号或音频信号的频谱中，低频频谱的动态范围(频谱振 幅的绝对值(绝对振幅)的最大值与最小值的比)比高频频谱的动态范围大 的现象很常见。图1为用来说明该现象的图，其示出了音频信号的频谱的一 例。该频谱为将采样频率32kHz的音频信号通过30ms的长度来进行频率分 析时的对数频谱。