度，决定在当前帧没有决定分配的码长度的分配。本方式的 比特分配单元611决定第1~第4子帧的基音周期?\、T2、T3、八的小数部的精度（参照图 3)、对于第4子帧的单位脉冲数、对于第4子帧的VQ增益码比特数。其中，它们的一部分也 可以是固定值。
[0311]另外，基音周期的小数部的精度越高，对与基音周期的小数部对应的码分配的码 长度越长，提高编码质量。对于第4子帧的单位脉冲的数越多，对第4子帧的码索引（； 4分 配的码长度越长，提高第4子帧的编码质量。对于第4子帧的VQ增益码比特数越多，对于第 4子帧的VQ增益码对应的码分配的码长度越长，提高第4子帧的编码质量。这样的码长度 的分配如下进行：在当前帧中未被决定分配的比特中，对与比特周期的小数部对应的码、第 4子帧的码索引Cf4、以及与第4子帧的VQ增益码对应的码分配尽量多的比特。优选地，如 下进行：在当前帧中未被决定分配的所有的比特被分配给与基音周期的小数部对应的码、 第4子帧的码索引Cf4、以及与第4子帧的VQ增益码对应的码。这样的码长度的分配按照 预先决定的规则进行。
[0312] 在比特分配单元611中决定的用于表示第1~第4子帧的比特周期?\、T2、T3、T4 的小数部的精度的信息，被输入到参数编码单元617。参数编码单元617以该信息所表示的 精度，对第1~第4子帧的基音周期Ud、!；的小数部进行编码，并生成与基音周期Τρ T2、T3、八的小数部对应的码。
[0313] 在比特分配单元611中决定的用于表示对于第4子帧的单位脉冲的数目的信息被 输入到检索单元613 (图4)。检索单元613通过对于属于当前帧的第4子帧的分析，决定 由该信息所表示的单位脉冲及其正负的组合构成的第4子帧的信号分量c(η)(决定单位脉 冲的位置及其正负的组合），从而确定表示该信号分量c(η)的码索引Cf4，获得基音增益gp4 以及固定码本增益。该分析除了固定之前求出的第4子帧的基音周期T4而进行之外，通 过与以往相同的方法来进行。
[0314] 在比特分配单元611中决定的用于表示对于第4子帧的VQ增益码比特数的信息、 在检索单元613中获得的基音增益gp4以及固定码本增益&4被输入到参数编码单元617(图 5)的增益量化单元617a。增益量化单元617a以用于表示VQ增益码比特数的信息所表示 的比特数，对基音增益gp4以及固定码本增益g。4进行矢量量化，获得该VQ增益码比特数的 对于第4子帧的VQ增益码，并输出与第4子帧的VQ增益码对应的码（例如，这些VQ增益 码被压缩编码后的码）。
[0315] 当前帧的线性预测信息1^(^1^〇、码索引（；=(^1、(； 2、(；3、(；4、与第1~第4子帧 的基音周期！'1、1' 2、1'3、1'4(整数部以及小数部）对应的码4、以及与第1~第4子帧的￥〇增 益码对应的码被输入到合成单元117g。合成单元117g将这些按照预先决定的顺序合成，生 成并输出固定了每个帧的码长度的比特流BS。另外，在被输入到合成单元117g的信息的每 个帧的合成码长度小于每个帧的固定码长度时，也可以对比特流BS追加辅助比特以及其 他的比特。
[0316]〈解码方法〉
[0317] 比特流BS输入到解码装置62的参数解码单元627 (图6)。参数解码单元627首 先根据比特流BS获得线性预测信息LPCinfo、第1~第3子帧的码索引Cfl、Cf2、Cf3、与第 1~第4子帧的基音周期1'1、1' 2、1'3、1'4的整数部对应的码、与第1~第3子帧的￥〇增益码对 应的码。参数解码单元627根据它们的码长度的合成值，能够确定在比特分配单元611中 决定的码长度的分配，能够根据比特流BS确定与第1~第4子帧的基音周期?\、T2、T3、T4 的小数部对应的码、第4子帧的码索引Cf4、与第4子帧的VQ增益码对应的码。进而，参数 解码单元627根据与第1~第4子帧的VQ增益码对应的码，获得与量化后的基音增益gp' =gPi'、gP2'、gp/、gP/以及量化后的固定码本增益g/ =gel'、gc/、gc/、gc/。此后的处理 与第1~第5实施方式相同。
[0318][第6实施方式的变形例1]
[0319] 作为第6实施方式的变形，代替检索单元613与以往一样求出第2~第4子帧的 基音周期T2、T3、T4(整数部以及小数部），也可以由检索单元613'（图4)通过与比当前子 帧还过去的子帧的VQ增益码对应的检索方法，检索该当前子帧的基音周期（整数部以及小 数部），求出第2~第4子帧的基音周期！^、Τ3、Τ4(整数部以及小数部）。例如，检索单元 613'也可以通过与第1子帧的VQ增益码对应的检索方法检索第2子帧的基音周期Τ2(整 数部以及小数部），通过与第1、第2子帧的VQ增益码对应的检索方法来检索第3子帧的基 音周期Τ3(整数部以及小数部），并通过与第1~第3子帧的VQ增益码对应的检索方法来 检索第4子帧的基音周期1\(整数部以及小数部）。具体地说，例如检索单元613'可以将 过去的子帧的VQ增益码应用于[步骤S112的具体例3]的判断基准1、判断基准2,判断当 前帧的时序信号是否为稳态（周期性），并根据其结果，变更当前子帧中的基音周期的检索 范围。例如检索单元613'由于在判断为是非稳态（非周期性）时自适应信号分量的贡献 较少，因此与判定为是稳态（周期性）时相比，基音周期的检索范围变窄，或者基音周期的 小数部的检索精度降低。或者，例如，在判定为是稳态（周期性）时，检索基音周期的整数 部以及小数部，但在判定为是非稳态（非周期性）时仅检索基音周期的整数部，不检索小数 部。
[0320][第6实施方式的变形例2]
[0321] 作为第6实施方式的变形，比特分配单元611'也可以根据过去的子帧的VQ增益 码，决定第2以及第3子帧的基音周期的小数部的精度。例如，比特分配单元611'与第1~ 第5实施方式、以往技术一样，决定第1子帧的基音周期1\的小数部的精度，并根据第1子 帧的VQ增益码而决定第2子帧的基音周期T2的小数部的精度，根据第1、第2子帧的VQ增 益码而决定第3子帧的基音周期1~3的小数部的精度。具体地说，例如比特分配单元611'将 过去的子帧的VQ增益码应用于[步骤S112的具体例3]的判断基准1、判断基准2,从而判 断当前子帧的时序信号是否为稳态（周期性），并根据其结果，决定第2以及第3子帧中的 基音周期的小数部的精度。具体地说，例如比特分配单元611'由于在判断为是非稳态（非 周期性）时自适应信号分量的贡献较少，因此与在判定为稳态（周期性）时相比，基音周期 的小数部的精度下降。例如，比特分配单元611'在判定为是稳态（周期性）时以小数精度 对基音周期的小数部进行编码，但在判断为是非稳态（非周期性）时以整数进行进行编码。
[0322] 而且，比特分配单元611'利用当前帧的线性预测信息LPCinfo的码长度、与基音 周期Ud八的各整数部对应的码的码长度、与基音周期T 的各小数部对应的码 的码长度、码索引Cfl、Cf2、（；3的码长度、以及与第1~第3子帧的VQ增益码对应的码的码 长度等决定了在当前帧中的分配的码长度、以及预先决定的每个帧的固定码长度，决定在 当前帧中未被决定分配的码长度的分配。例如，比特分配单元611'决定第4子帧的基音周 期T4的小数部的精度、对于第4子帧的单位脉冲数、对于第4子帧的VQ增益码比特数。该 码长度的分配如下进行：在当前帧中未被决定分配的比特中，对与第4子帧的基音周期Τ4 的小数部对应的码、第4子帧的码索引Cf4、以及与第4子帧的VQ增益码对应的码分配尽量 多的比特。优选地，如下进行：在当前帧中未被决定分配的所有的比特被分配给与第4子帧 的基音周期T4的小数部对应的码、第4子帧的码索引Cf4、以及与第4子帧的VQ增益码对应 的码。
[0323][第6实施方式的变形例3]
[0324] 作为其他的第6实施方式的变形，比特分配单元611"也可以根据过去的子帧的VQ 增益码而决定第2以及第3子帧的VQ增益码比特数。例如，比特分配单元611"固定第1 子帧的VQ增益码比特数，根据第1子帧的VQ增益码而决定第2子帧的VQ增益码比特数， 根据第1、第2子帧的VQ增益码而决定第3子帧的VQ增益码比特数。具体地说，例如比特 分配单元611"将过去的子帧的VQ增益码应用于[步骤S112的具体例3]的判断基准1、 判断基准2,从而判断当前帧的时序信号是否为稳态（周期性），并根据其结果，决定第2、 第3子帧中的VQ增益码比特数。具体地说，例如比特分配单元611"由于在判断为是非稳 态（非周期性）时自适应信号分量的贡献较少，因此与判定为是稳态（周期性）时相比，VQ 增益码比特数较小。
[0325] 此后，比特分配单元611"利用当前帧的线性预测信息LPCinfo的码长度、与基音 周期1'1、1'2、1'3、1' 4的各整数部对应的码的码长度、码索引（^1、(；2、(；3的码长度、以及与第1~ 第3子帧的VQ增益码对应的码的码长度等的决定了当前帧中的分配的码长度、以及预先决 定的每个帧的固定码长度，与第6实施方式一样，决定第4子帧的VQ增益码比特数等在当 前帧中未被决定分配的码长度的分配。
[0326][第6实施方式的变形例4]
[0327] 作为第6实施方式的变形例，也可以利用当前帧的线性预测信息LPCinfo的码长 度、与基音周期?\、T2、T3、1\的各整数部对应的码的码长度、码索引Cfi、Cf2、(；3的码长度、以 及与第1~第3子帧的VQ增益码对应的码的码长度等的决定了在当前帧中的分配的码长 度、以及预先决定的每个帧的固定码长度，根据在当前帧中未被决定分配的码长度，变更对 于第4子帧的基音增益以及固定码本增益的更新次数（VQ增益码的更新次数）。例如，当在 当前帧中未被决定分配的码长度成为规定值以上时，也可以在第4子帧中两次更新基音增 益以及固定码本增益，并生成对于各个基音增益的量化值以及固定码本增益的量化值的组 合的VQ增益码。
[0328][其他变形例等]
[0329] 本发明并不限定于上述的实施方式。例如，在上述的各实施方式中，代替以固定比 特长度对第2、第4子帧的基音周期的小数部进行编码（例如参照图9A以及B)，也可以是与 第1、第3子帧一样，对第2、第4子帧的基音周期的小数部，以依赖于各个基音周期的整数 部的值的从四倍小数精度到整数精度中的任一个精度进行编码的结构（例如，参照图15A 以及图15B)。例如，也可以在基音周期1~2的整数部是最小值T_以上且小于T4寸，以两个 比特对基音周期T2的小数值进行编码，在基音周期T2的整数部处于T4至T8时，以一个比特 对基音周期Τ2的小数值进行编码，在基音周期Τ2的整数部处于ΤΒ至最大至Τ_时，不对基 音周期Τ2的小数值进行编码（例如，对于基音周期！^也一样）。由此，能够削减平均比特 数，而几乎不影响性能。此外，代替在图2Α以及图2Β等所示的结构中以固定比特长度对第 2、第4子帧的基音周期的小数部进行编码，也可以是与第1、第3子帧一样，对第2、第4子 帧的基音周期的小数部，以依赖于各个基音周期的整数部的值的从四倍小数精度至整数精 度的任一个精度进行编码的结构。
[0330]此外，上述的各实施方式中的差分值TD(α、β)是（基音周期Τα的整数部）-(基 音周期Te的整数部）或者（基音周期Te的整数部）-(基音周期Τα的整数部）。但是，在基 音周期的整数部与小数部如图16Α那样，分别以固定比特长度表现时，也可以代替差分值 TD(α、β)而使用基音周期的上位部的差分值TD'（α、β)[(基音周期Τα的上位部）-(基 音周期Te的上位部）或者（基音周期Te的上位部）_(基音周期Τα的上位部）]。另外， 基音周期的上位部是以固定比特长度表现的基音周期的固定上位比特的值，基音周期的下 位部是该基音周期的剩余的固定下位比特。此外，基音周期的上位部可以是由基音周期的 整数部的所有比特和小数部所包含的一部分的比特（例如，小数比的固定上位比特和固定 下位比特）构成的比特（例如，参照图16Β)，也可以是周期的整数部所包含的一部分比特 (例如，整数部的固定上位比特、固定下位比特）（例如，参照图16C)。另外，在代替基音周 期的整数部的差分值TD(a、β)而使用基音周期的上位部的差分值TD'（α、β)时，各基 音周期的下位部例如直接对数值进行编码。在图9Α以及图9Β的结构中，在代替基音周期 的整数部的差分值TD(a、β)而使用基音周期的上位部的差分值TD'（α、β)时，基音周 期的码的结构例如成为如图17Α以及图17Β。
[0331] 此外，也可以代替如图9Α以及图9Β等那样根据基音周期的差分值TD(1、2)以及 差分值TD(3、4)的值而对整合了差分值TD(1、2)以及差分值TD(3、4)的值进行可变长度编 码，而根据基音周期的整数部的差分值TD(4'、1)以及差分值TD(2、3)的值，对整合了差分 值TD(4'、1)以及差分值TD(2、3)的值进行可变长度编码。另外，差分值TD(4'、1)是当前 帧的前一帧中的第4子帧的基音周期的整数部与当前帧的第1子帧的基音周期的整数部的 差分值。此外，此时，代替基音周期的整数部的差分值TD(a、β)，也可以使用基音周期的 上位部的差分值TD'（α、β)。
[0332] 也可以在检索单元中直接求出与量化后的基音增益对应的值和与量化后的固定 码本增益对应的值，而非在检索单元求出基音增益与固定码本增益之后求出与量化后的基 音增益对应的值和与量化后的固定码本增益对应的值。
[0333] 此外，至今说明了基于是否满足用于表示周期性和/或稳态性高的条件的两种判 断的处理，但还可以延伸到如下情况：将周期性和/或稳态性的程度分类成三种以上，并根 据该分类，切换用于表现基音周期的精度和/或基音周期的编码方式。
[0334] 此外，上述的各种处理并非仅按照记载时序地执行，也可以根据执行处理的装置 的处理能力或者需要而并列地或者单独执行。此外，在不脱离本发明的意思的范围内，当然 能够适当变更。
[0335] 此外，在通过计算机来实现上述的结构时，通过程序来记述各装置应具有的功能 的处理内容。然后，通过计算机来执行该程序，从而在计算机上实现上述处理功能。
[0336] 记述了该处理内容的程序可以预先记录在计算机能够读取的记录介质上。作为计 算机能够读取的记录介质，例如可以是磁记录装置、光盘、光磁记录介质、半导体存储器等。
[0337] 此外，该程序的流通例如通过销售、转让、出借记录了该程序的DVD、⑶-ROM等可 移动记录介质而进行。而且，也可以是如下的结构：预先将该程序存储在服务器计算机的存 储装置中，经由网络，从服务器计算机对其他的计算机转发该程序，从而使该程序流通。
[0338] 执行这样的程序的计算机例如首先将在可移动记录介质中记录的程序或者从服 务器计算机转发的程序临时存储在自己的存储装置中。然后，在执行处理时，该计算机读取 在自己的记录介质中存储的程序，并根据所读取的程序执行处理。此外，作为该程序的其他 的执行方式，计算机也可以从可移动记录介质直接读取程序，并按照该程序执行处理，进一 步，也可以在每次从服务器计算机对该计算机转发程序时，依次，按照接受到的程序执行处 理。此外，从也可以设为如下结构：从服务器计算机不进行对该计算机的程序的转发，而是 通过仅根据执行指示与结果取得而实现处理功能、所谓的ASP(应用服务提供商）型的服 务，执行上述的处理。另外，设本方式中的程序中包含为了电子计算机的处理而提供的基于 程序的数据（虽然不是对于计算机的直接的指令但是具有用于规定计算机的处理的性质 的数据等）。
[0339] 此外，在本方式中，通过在计算机上执行规定的程序，从而构成本装置，但也可以 通过硬件来实现这些处理内容的至少一部分。
[0340] 标号说明
[0341] 11、21、31、41、51编码装置
[0342] 12、22、32、42、52解码装置
[0343] 117、217、317、417、517参数编码单元
[0344] 127、227、327、427、527参数解码单元
【主权项】
1. 一种编码方法，具有： 获得与规定时间区间中包含的时序信号对应的基音周期的步骤；以及 输出与所述基音周期对应的码的步骤， 在用于表示所述时序信号的周期性和/或稳态性的高度的指标满足用于表示周期性 和/或稳态性高的条件的情况下，在第一搜索范围内搜索所述基音周期， 在所述以外的情况下，在比所述第一搜索范围窄的第二搜索范围内搜索所述基音周 期。2. 如权利要求1所述的编码方法，其中， 所述指标包含与所述规定时间区间中包含的任一个时间区间的基音周期对应的值、和 与所述规定时间区间中包含的比该时间区间过去的时间区间的基音周期对应的值的差分 值的大小， 所述用于表示周期性和/或稳态性高的条件包含如下条件：与所述规定时间区间中包 含的任一个时间区间的基音周期对应的值、和与所述规定时间区间中包含的比该时间区间 过去的时间区间的基音周期对应的值的差分值的大小比规定值小。3. -种解码方法，其中， 被输入与规定时间区间对应的码，在所述码中包含的或者根据所述码获得的用于表示 周期性和/或稳态性的高低的指标满足用于表示周期性和/或稳态性高的条件的情况下， 从所述基音周期的第一搜索范围，解码与在所述码中包含的基音周期对应的码而输出基音 周期， 在上述以外的情况下，从比所述第一搜索范围窄的第二搜索范围，解码与在所述码中 包含的基音周期对应的码而输出基音周期。4. 如权利要求3所述的解码方法，其中， 所述指标包含与所述规定时间区间中包含的任一个时间区间的基音周期对应的值、和 与所述规定时间区间中包含的比该时间区间过去的时间区间的基音周期对应的值的差分 值的大小， 所述用于表示周期性和/或稳态性高的条件包含如下条件：与所述规定时间区间中包 含的任一个时间区间的基音周期对应的值、和与所述规定时间区间中包含的比该时间区间 过去的时间区间的基音周期对应的值的差分值的大小比规定值小。5. -种编码装置，具有： 获得与规定时间区间中包含的时序信号对应的基音周期的部件；以及 输出与所述基音周期对应的码的部件， 在用于表示所述时序信号的周期性和/或稳态性的高度的指标满足用于表示周期性 和/或稳态性高的条件的情况下，在第一搜索范围内搜索所述基音周期， 在所述以外的情况下，在比所述第一搜索范围窄的第二搜索范围内搜索所述基音周 期。6. 如权利要求5所述的编码装置，其中， 所述指标包含与所述规定时间区间中包含的任一个时间区间的基音周期对应的值、和 与所述规定时间区间中包含的比该时间区间过去的时间区间的基音周期对应的值的差分 值的大小， 所述用于表示周期性和/或稳态性高的条件包含如下条件：与所述规定时间区间中包 含的任一个时间区间的基音周期对应的值、和与所述规定时间区间中包含的比该时间区间 过去的时间区间的基音周期对应的值的差分值的大小比规定值小。7. -种解码装置，其中， 被输入与规定时间区间对应的码，在所述码中包含的或者根据所述码获得的用于表示 周期性和/或稳态性的高低的指标满足用于表示周期性和/或稳态性高的条件的情况下， 从所述基音周期的第一搜索范围，解码与在所述码中包含的基音周期对应的码而输出基音 周期， 在上述以外的情况下，从比所述第一搜索范围窄的第二搜索范围，解码与在所述码中 包含的基音周期对应的码而输出基音周期。8. 如权利要求7所述的解码装置，其中， 所述指标包含与所述规定时间区间中包含的任一个时间区间的基音周期对应的值、和 与所述规定时间区间中包含的比该时间区间过去的时间区间的基音周期对应的值的差分 值的大小， 所述用于表示周期性和/或稳态性高的条件包含如下条件：与所述规定时间区间中包 含的任一个时间区间的基音周期对应的值、和与所述规定时间区间中包含的比该时间区间 过去的时间区间的基音周期对应的值的差分值的大小比规定值小。9. 一种用于使计算机执行权利要求1或2的编码方法的各步骤或者权利要求3或4的 解码方法的各步骤的程序。
【专利摘要】本发明涉及编码方法、解码方法、编码装置、解码装置以及程序。在编码处理中，算出与规定时间区间中包含的时序信号对应的基音周期，输出与基音周期对应的码，此时，在用于表示时序信号的周期性和/或稳态性的高度的指标满足用于表示周期性和/或稳态性高的条件的情况下，在第一搜索范围内搜索基音周期，在其他情况下，在比第一搜索范围窄的第二搜索范围内搜索基音周期。
【IPC分类】G10L19/09, G10L19/08
【公开号】CN105374362
【申请号】CN201510673204
【发明人】守谷健弘, 原田登, 鎌本优
【申请人】日本电信电话株式会社
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2011年1月7日
【公告号】CN102687199A, CN102687199B, EP2523189A1, EP2523189A4, EP2523189B1, US20120265525, WO2011083849A1