专利名称：编码装置、解码装置及编码、解码方法
技术领域：
本发明涉及使用自适应滤波器实现多声道信号的高效率编码的编码装置、解码装置及编码、解码方法。
背景技术：
在移动通信系统中，为了电波资源等的有效利用，要求将声音信号压缩为低比特率后进行传输。另一方面，还期望通话声音的质量提高和临场感较强的通话服务的实现，为了实现上述目标，不仅对单声道信号，而且对多声道音响信号，特别是立体声音响信号，希望高质量地进行编码。为了使用低比特率对立体声音响信号(两声道音响信号)或者多声道音响信号进行编码，利用声道间的相关性的方法比较有效。作为利用声道间的相关性的方法，已知利用自适应滤波器根据某个声道的信号反向自适应预测其他声道的信号的方法(参照非专利文献1以及专利文献1)。该方法使用自适应滤波器估计信号从声源到达左麦克风与右麦克风时的声源-左麦克风间以及声源-右麦克风间的音响特性。作为自适应滤波器，使用FIR(Finite Impulse Response，有限冲激响应)滤波器。以下，以估计立体声音响信号的音响特性的情况为例，说明使用自适应滤波器的推定方法。在
图1中，^(Z)表示从声源到左麦克风的音响特性，He(Z)表示从声源到右麦克风的音响特性。假设，在使用自适应滤波器根据左信号估计右信号的情况下，使自适应滤波器的传递函数G(Z)对于反(ζ)以及Hk(Z)满足式(1)的关系。G(z) =…⑴并且，使用具有满足式(1)的传递函数G(Z)的自适应滤波器，根据左信号预测右信号，对其估计误差进行量化。这样，通过使用自适应滤波器除去左信号与右信号的相关性，能够实现高效的编码。自适应滤波器的传递函数G(Z)如式⑵所示。
N-IG(Z) = Yjgk(H)-Z-…⑵
M=O在式⑵中，表示时刻k的自适应滤波器的第η个(滤波器系数次数η的) 滤波器系数，ζ表示ζ变换变量，N表示自适应滤波器的滤波次数(滤波器系数次数η的最大值)。自适应滤波器以样本处理单位依次更新滤波器系数，并且估计音响特性。在自适应滤波器的滤波器系数的更新使用学习识别法(NLMS (normalized least-mean-square,归一化最小均方)算法的情况下，自适应滤波器的滤波器系数&(η)按照式C3)进行更新。
权利要求
1.编码装置，包括第一编码单元，对第一声道信号进行编码，生成第一编码信息；第一解码单元，对所述第一编码信息进行解码，生成第一解码信号；自适应滤波器，对所述第一解码信号实施滤波处理，生成第二声道信号的预测信号；误差信号生成单元，通过求所述第二声道信号与所述预测信号的误差，生成误差信号；第二编码单元，对所述误差信号进行编码，生成第二编码信息； 第二解码单元，对所述第二编码信息进行解码，生成解码误差信号；以及存储单元，存储所述滤波处理中使用的滤波器系数， 所述编码装置还包括第一切换单元，基于表示有无传输差错的第一检测信息，切换从所述存储单元到所述自适应滤波器的连接状态，所述自适应滤波器使用所述第一解码信号以及所述解码误差信号更新所述滤波器系数，并且在所述第一切换单元将所述存储单元和所述自适应滤波器连接的情况下，从所述存储单元输入先前的滤波器系数，使用所述先前的滤波器系数作为所述自适应滤波器的滤波器系数，进行所述滤波处理。
2.如权利要求1所述的编码装置，所述第一切换单元在所述第一检测信息显示存在传输差错的情况下将所述存储单元和所述自适应滤波器连接。
3.如权利要求1所述的编码装置，所述自适应滤波器从所述存储单元输入基于从通信对象将所述第一检测信息通知给本装置为止所需的通知时间而预先设定的帧数的先前的滤波器系数。
4.如权利要求1所述的编码装置，所述存储单元每次在所述自适应滤波器中更新所述滤波器系数时，存储更新后的滤波器系数。
5.如权利要求1所述的编码装置，还包括变化检测单元，检测所述第一声道信号与所述第二声道信号的立体声感有无变化，生成第二检测信息；以及第二切换单元，基于所述第二检测信息，切换从所述自适应滤波器到所述存储单元的连接状态，所述第二切换单元在所述第二检测信息显示存在所述立体声感的变化的情况下，将所述自适应滤波器和所述存储单元连接，所述存储单元在所述第二切换单元将所述自适应滤波器和所述存储单元连接的情况下，存储所述自适应滤波器中更新后的滤波器系数。
6.如权利要求5所述的编码装置，还包括加法单元，将所述解码误差信号与所述预测信号相加，生成第二解码信号， 所述变化检测单元使用所述第一解码信号与所述第二解码信号检测所述立体声感有无变化。
7.如权利要求6所述的编码装置，所述变化检测单元根据所述第一解码信号和所述第二解码信号的能量比的变化量与第一规定阈值的比较结果，或者第一解码信号和第二解码信号之间的互相关函数为最大的相位差的变化量与第二规定阈值的比较结果中的至少一方，检测所述立体声感有无变化。
8.如权利要求5所述的编码装置，所述变化检测单元使用所述自适应滤波器的滤波器系数检测所述立体声感有无变化。
9 如权利要求8所述的编码装置，所述变化检测单元根据所述滤波器系数的系数能量为最大的滤波器系数次数的变化量与规定阈值的比较结果，检测所述立体声感有无变化。
10.通信终端装置，具有权利要求1所述的编码装置。
11.基站装置，具有权利要求1所述的编码装置。
12.解码装置，包括第一解码单元，对有关第一声道信号的第一编码信息进行解码，生成第一解码信号； 第二解码单元，对有关第二声道信号的第二编码信息进行解码，生成解码误差信号； 自适应滤波器，对所述第一解码信号实施滤波处理，生成所述预测信号，使用所述第一解码信号以及所述解码误差信号更新所述滤波处理中使用的滤波器系数；以及存储单元，存储所述滤波器系数， 所述解码装置还包括检测单元，检测有无传输差错，将检测结果生成为第一检测信息； 测量单元，对从检测出所述检测结果存在传输差错开始的经过时间进行计数；以及第一切换单元，在所述经过时间与规定时间一致的情况下，将所述存储单元和所述自适应滤波器连接，所述自适应滤波器在所述第一切换单元将所述存储单元和所述自适应滤波器进行了连接的情况下，从所述存储单元输入先前的滤波器系数，使用所述先前的滤波器系数作为所述自适应滤波器的滤波器系数，进行所述滤波处理。
13.如权利要求12所述的解码装置，所述第一切换单元在所述经过时间与基于从本装置将所述第一检测信息通知给通信对象为止所需的通知时间而预先设定的时间一致的情况下，将所述存储单元和所述自适应滤波器连接，所述自适应滤波器从所述存储单元输入基于所述通知时间而预先设定的帧数的先前的滤波器系数。
14.如权利要求12所述的解码装置，还包括变化检测单元，检测所述第一声道信号与所述第二声道信号的立体声感有无变化，生成第二检测信息；以及第二切换单元，基于所述第二检测信息，切换从所述自适应滤波器到所述存储单元的连接状态，所述第二切换单元在所述第二检测信息显示存在所述立体声感的变化的情况下，将所述自适应滤波器和所述存储单元连接，所述存储单元在所述第二切换单元将所述自适应滤波器和所述存储单元进行了连接的情况下，存储所述自适应滤波器中更新后的滤波器系数。
15.如权利要求14所述的解码装置，还包括加法单元，将所述解码误差信号与所述预测信号相加，生成第二解码信号， 所述变化检测单元使用所述第一解码信号和所述第二解码信号检测所述立体声感有无变化。
16.如权利要求15所述的解码装置，所述变化检测单元根据所述第一解码信号与所述第二解码信号的能量比的变化量与第一规定阈值的比较结果，或者第一解码信号与第二解码信号之间的互相关函数为最大的相位差的变化量与第二规定阈值的比较结果中的至少一方，检测所述立体声感有无变化。
17.如权利要求14所述的解码装置，所述变化检测单元使用所述自适应滤波器的滤波器系数检测所述立体声感有无变化。
18.如权利要求17所述的解码装置，所述变化检测单元根据所述滤波器系数的系数能量为最大的滤波器系数次数的变化量与规定阈值的比较结果，检测所述立体声感有无变化。
19.通信终端装置，具有权利要求12所述的解码装置。
20.基站装置，具有权利要求12所述的解码装置。
21.编码方法，包括第一编码步骤，对第一声道信号进行编码，生成第一编码信息； 第一解码步骤，对所述第一编码信息进行解码，生成第一解码信号； 滤波步骤，在自适应滤波器中，对所述第一解码信号实施滤波处理，生成第二声道信号的预测信号；误差信号生成步骤，通过求所述第二声道信号与所述预测信号的误差，生成误差信号；第二编码步骤，对所述误差信号进行编码，生成第二编码信息； 第二解码步骤，对所述第二编码信息进行解码，生成解码误差信号； 更新步骤，使用所述第一解码信号以及所述解码误差信号更新所述自适应滤波器的滤波器系数；以及存储步骤，将更新后的所述滤波器系数存储到存储器中， 所述编码方法还包括第一切换步骤，基于表示有无传输差错的第一检测信息，切换从所述存储器到所述自适应滤波器的连接状态，在所述滤波步骤中，在所述第一切换步骤中将所述存储器和所述自适应滤波器进行了连接的情况下，将先前的滤波器系数从所述存储器输入到所述自适应滤波器，使用所述先前的滤波器系数作为所述自适应滤波器的滤波器系数，进行所述滤波处理。
22.解码方法，包括第一解码步骤，对有关第一声道信号的第一编码信息进行解码，生成第一解码信号； 第二解码步骤，对有关第二声道信号的第二编码信息进行解码，生成解码误差信号； 滤波步骤，在自适应滤波器中，对所述第一解码信号实施滤波处理，生成所述预测信号，使用所述第一解码信号以及所述解码误差信号更新所述滤波处理中使用的滤波器系数；以及存储步骤，将更新后的所述滤波器系数存储到存储器中， 所述解码方法还包括检测步骤，检测有无传输差错，将检测结果生成为第一检测信息； 测量步骤，对从检测出所述检测结果存在传输差错开始的经过时间进行计数；以及第一切换步骤，在所述经过时间与规定时间一致的情况下，将所述存储器和所述自适应滤波器连接，在所述滤波步骤中，在所述第一切换步骤中将所述存储器和所述自适应滤波器进行了连接的情况下，将先前的滤波器系数从所述存储器输入到所述自适应滤波器，使用所述先前的滤波器系数作为所述自适应滤波器的滤波器系数，进行所述滤波处理。
全文摘要
公开了在使用自适应滤波器对多声道信号进行高效率编码的情况下，快速消除由分组丢失等传输差错造成的编码侧终端与解码侧终端的自适应滤波器的失步，抑制音质劣化的编码装置、解码装置及编码、解码方法。在作为编码侧终端的本终端中，缓冲器(114)存储更新后的滤波器系数，开关(113)在表示作为解码侧终端的相对终端中有无分组丢失的分组丢失检测信息显示存在分组丢失的情况下，从缓冲器(114)向自适应滤波器(115)输出与从相对终端将分组丢失检测信息通知给本终端为止所需的通知时间对应的帧数NX加1的(NX+1)帧之前的先前的滤波器系数，自适应滤波器(115)使用(NX+1)帧之前的先前的滤波器系数，进行滤波处理。
文档编号G10L19/00GK102414745SQ20108001981
公开日2012年4月11日 申请日期2010年5月21日 优先权日2009年5月22日
发明者押切正浩 申请人:松下电器产业株式会社