[发明专利]编码装置、解码装置、编码方法及解码方法

说明书

本申请是申请日为2005年11月2日、申请号为200580037233.8、发明名称为“编码装置、解码装置、编码方法及解码方法”的发明专利申请的分案申请。

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、编码方法及解码方法。

背景技术

为有效利用移动通信系统的电波资源等，需要用低比特率来压缩语音信号。另一方面用户却希望提高通话语音的质量及实现较高临场感的通话服务。为实现该目的，除需提高语音信号的质量以外，还需对语音以外的频带更宽的音频信号等信号进行高质量的编码。

对于这样互相矛盾的需求，将多个编码技术结合起来的提案比较具有前景。具体来说，采用将第一编码单元和第二编码单元分层组合的结构，所述第一编码单元，以适合语音信号的模式用低比特率对输入信号进行编码，所述第二编码单元，以适合语音以外的信号的模式对输入信号与第一层解码信号的残差信号进行编码。具有这种分层结构的编码方式，由于通过编码单元得到的比特流具有扩展性(通过比特流的一部分信息也能够得出解码信号)，因此被称为扩展性编码。扩展性编码基于其特性，可以灵活地对应比特率不同的网络之间的通信。可以说该特征适用于通过IP协议将多种网络合并的将来的网络环境。

以往的扩展性编码例如有非专利文献1记载的扩展性编码。该文献中，记述了关于使用基于MPEG-4(Moving Picture Experts Group phase-4，流动图像专家组)的标准化技术来构成扩展性编码的方法。具体来说，在第一层单元(基本层单元)中，使用CELP(Code Excited Linear Prediction，码本激励线性预测)对语音信号即原信号进行编码，在第二层单元(扩展层单元)，使用诸如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)的变换编码来对残差信号进行编码。在此，残差信号为从原信号中减去对第一层单元中得到的编码代码进行解码的结果(第一层解码信号)而得到的信号。

非专利文献三木弼一编著、“MPEG-4の全て”、初版、(株)工業調查会、1998年9月30日、P.126-127

发明内容

发明需要解决的问题

然而，上述以往的技术中，第二层单元中的变换编码是针对从原信号中减去第一层解码信号所得的残差信号来进行的。因此，包含在原信号中的一部分主要信息，由于通过第一层单元而可能被去除。这种情况下，残差信号的特性就变成接近噪音序列的特性。由此，在第二层单元使用诸如AAC或TwinVQ的被设计成有效地对音乐信号进行编码的变换编码时，要通过对具有上述特性的残差信号进行编码来达到提高解码信号的质量的目的，就需要分配较多的比特。其结果是具有比特率变大的问题。

本发明鉴于上述问题，其目的在于提供一种即使在第二层单元或更高的层单元中进行低比特率的编码也能够得到高质量的解码信号的编码装置、解码装置、编码方法及解码方法。

解决该问题的方案

本发明的编码装置为根据原信号生成低频带的编码信息及高频带的编码信息的编码装置，其采用具有：第一频谱计算单元，根据所述低频带的编码信息的解码信号，计算低频带的第一频谱；第二频谱计算单元，根据所述原信号，计算第二频谱；第一参数计算单元，计算表示所述第一频谱与所述第二频谱的高频带部分的类似程度的第一参数；第二参数计算单元，计算表示所述第一频谱与所述第二频谱的高频带部分的变动分量的第二参数；以及编码单元，将算出的第一参数和第二参数作为所述高频带的编码信息来进行编码的结构。

本发明的编码装置为根据原信号生成低频带的编码信息及高频带的编码信息的编码装置，其采用具有：第一频谱计算单元，根据所述低频带的编码信息的解码信号，计算低频带的第一频谱；第二频谱计算单元，根据所述原信号，计算第二频谱；参数计算单元，计算表示所述第一频谱与所述第二频谱的高频带部分的类似程度的参数；参数编码单元，将算出的参数作为所述高频带的编码信息来进行编码；以及残差分量编码单元，对所述第一频谱和所述第二频谱的低频带部分的残差分量进行编码，其中，所述参数计算单元，使用由所述残差分量编码单元编码的残差分量提高所述第一频谱的质量后，计算所述参数的结构。