对线性预测编码系数进行量化的设备、声音编码设备、对线性预测编码系数进行反量化的 ...的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种量化设备，包括：量化路径确定器，在输入信号的量化之前，基于标准从包括不使用帧间预测的第一路径和使用帧间预测的第二路径确定路径作为输入信号的量化路径；第一量化器，如果第一路径被确定为输入信号的量化路径，则对输入信号进行量化；第二量化器，如果第二路径被确定为输入信号的量化路径，则对输入信号进行量化。
【专利说明】对线性预测编码系数进行量化的设备、声音编码设备、对线性预测编码系数进行反量化的设备、声音解码设备及其电子装置
【技术领域】
[0001]与本公开一致的设备、装置和产品涉及线性预测编码系数的量化和反量化，更具体地讲，涉及用于以低复杂度有效地对线性预测编码系数进行量化的设备、采用所述量化设备的声音编码设备、用于对线性预测编码系数进行反量化的设备、采用所述反量化设备的声音解码设备及其电子装置。
【背景技术】
[0002]在用于对声音(诸如，语音或音频)进行编码的系统中，线性预测编码(LPC)系数用于表示声音的短时频率特性。以按照帧为单位划分输入声音并按照帧使预测误差的能量最小化的样式，获得LPC系数。然而，由于LPC系数具有大的动态范围并且所使用的LPC滤波器的特性对于LPC系数的量化误差非常敏感，因此LPC滤波器的稳定性没有保证。
[0003]因此，通过将LPC系数转换为具有以下特性的其他系数来执行量化:易于检查滤波器的稳定性，有益于进行插值，并具有好的量化特性。主要首选的是通过将LPC系数转换为线谱频率(LSF)系数或导抗谱频率(ISF)系数来执行量化。具体地讲，对LPC系数进行量化的方法可通过使用频域和时域中的LSF系数的高帧间相关性来增加量化增益。
[0004]LSF系数指示短时声音的频率特性，并且对于输入声音的频率特性快速变化的帧，所述帧的LSF系数也快速变化。然而，对于使用LSF系数的高帧间相关性的量化器，由于无法针对快速变化的帧执行适当的预测，因此量化器的量化性能降低。
【发明内容】
[0005]技术问题
[0006]一方面在于提供一种用于以低复杂度有效地对线性预测编码(LPC)系数进行量化的设备、采用该量化设备的声音编码设备、用于对LPC系数进行反量化的设备、采用反量化设备的声音解码设备及其电子装置。
[0007]根据一个或更多个示例性实施例的方面，提供一种量化设备，包括:量化路径确定单元，在输入信号的量化之前，基于标准将包括不使用帧间预测的第一路径和使用帧间预测的第二路径的多个路径之一确定为输入信号的量化路径；第一量化单元，如果第一路径被确定为输入信号的量化路径，则对输入信号进行量化；第二量化单元，如果第二路径被确定为输入信号的量化路径，则对输入信号进行量化。
[0008]根据一个或更多个示例性实施例的另一方面，提供一种编码设备，包括:编码模式确定单元，确定输入信号的编码模式；量化单元，在输入信号的量化之前，基于标准将包括不使用帧间预测的第一路径和使用帧间预测的第二路径的多个路径之一确定为输入信号的量化路径，并通过根据确定的量化路径使用第一量化方案和第二量化方案之一来对输入信号进行量化；变量模式编码单元，在编码模式下对量化的输入信号进行编码；参数编码单元，产生包括以下项的比特流:在第一量化单元中量化的结果和在第二量化单元中量化的结果之一、输入信号的编码模式和与输入信号的量化相关的路径信息。
[0009]根据一个或更多个示例性实施例的另一方面，提供一种反量化设备，包括:反量化路径确定单元，基于包括在比特流中的量化路径信息将包括不使用帧间预测的第一路径和使用帧间预测的第二路径的多个路径之一确定为线性预测编码(LPC)参数的反量化路径；第一反量化单元，如果第一路径被确定为LPC参数的反量化路径，则对LPC参数进行反量化；第二反量化单元，如果第二路径被选择为LPC参数的反量化路径，则对LPC参数进行反量化，其中，在编码端，在输入信号的量化之前，量化路径信息基于标准被确定。
[0010]根据一个或更多个示例性实施例的另一方面，提供一种解码设备，包括:参数解码单元，对包括在比特流中的线性预测编码(LPC)参数和编码模式进行解码；反量化单元，通过基于包括在比特流中的量化路径信息使用不使用帧间预测的第一反量化方案和使用帧间预测的第二反量化方案之一，来对解码的LPC参数进行反量化；变量模式解码单元，在解码的编码模式下，对反量化的LPC参数进行解码，其中，在编码端，在输入信号的量化之前，量化路径信息基于标准被确定。
[0011]根据一个或更多个示例性实施例的另一方面，提供一种电子装置，包括:通信单兀，接收声音信号和编码的比特流中的至少一个，或发送编码的声音信号和恢复的声音中的至少一个；编码模块，在接收的声音信号的量化之前，基于标准将包括不使用帧间预测的第一路径和使用帧间预测的第二路径的多个路径之一选作接收的声音信号的量化路径，通过根据选择的量化路径使用第一量化方案和第二量化方案之一对接收的声音信号进行量化，在编码模式下对量化的声音信号进行编码。
[0012]根据一个或更多个示例性实施例的另一方面，提供一种电子装置，包括:通信单兀，接收声音信号和编码的比特流中的至少一个，或发送编码的声音信号和恢复的声音中的至少一个；解码模块，对包括在比特流中的线性预测编码(LPC)参数和编码模式进行解码，通过基于包括在比特流中的路径信息使用不使用帧间预测的第一反量化方案和使用帧间预测的第二反量化方案之一来对解码的LPC参数进行反量化，在解码的编码模式下对反量化的LPC参数进行解码，其中，在编码端，在声音信号的量化之前，路径信息基于标准被确定。
[0013]根据一个或更多个示例性实施例的另一方面，提供一种电子装置，包括:通信单兀，接收声音信号和编码的比特流中的至少一个，或发送编码的声音信号和恢复的声音中的至少一个；编码模块，在接收的声音信号的量化之前，基于标准将包括不使用帧间预测的第一路径和使用帧间预测的第二路径的多个路径之一选作接收的声音信号的量化路径，通过根据选择的量化路径使用第一量化方案和第二量化方案之一对接收的声音信号进行量化，在编码模式下对量化的声音信号进行编码；解码模块，对包括在比特流中的线性预测编码(LPC)参数和编码模式进行解码，通过基于包括在比特流中的路径信息使用不使用帧间预测的第一反量化方案和使用帧间预测的第二反量化方案之一来对解码的LPC参数进行反量化，在解码的编码模式下对反量化的LPC参数进行解码。
[0014]有益效果
[0015]根据本发明构思，为了有效地对音频信号或语音信号进行量化，通过应用根据音频信号或语音信号的特性的多个编码模式，并根据应用于编码模式中的每个的压缩率来将各种数量的比特分配给音频信号或语音信号，可在编码模式中的每个选择具有低复杂度的
最佳量化器。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]通过参照附图详细描述示例性实施例，上述和其他方面将会变得更加清楚，其中:
[0017]图1是根据示例性实施例的声音编码设备的框图；
[0018]图2A至图2D是图1的声音编码设备的编码模式选择器能够选择的各种编码模式的示例；
[0019]图3是根据示例性实施例的线性预测编码(LPC)系数量化器的框图；
[0020]图4是根据示例性实施例的加权函数确定器的框图；
[0021]图5是根据另一示例性实施例的LPC系数量化器的框图；
[0022]图6是根据示例性实施例的量化路径选择器的框图；
[0023]图7A和图7B是示出根据示例性实施例的图6的量化路径选择器的操作的流程图；
[0024]图8是根据另一示例性实施例的量化路径选择器的框图；
[0025]图9示出在编解码器服务被提供时在网络端能够发送的关于信道状态的信息；
[0026]图10是根据另一示例性实施例的LPC系数量化器的框图；
[0027]图11是根据另一示例性实施例的LPC系数量化器的框图；
[0028]图12是根据另一示例性实施例的LPC系数量化器的框图；
[0029]图13是根据另一示例性实施例的LPC系数量化器的框图；
[0030]图14是根据另一示例性实施例的LPC系数量化器的框图；
[0031]图15是根据另一示例性实施例的LPC系数量化器的框图；
[0032]图16A和图16B是根据另一示例性实施例的LPC系数量化器的框图；
[0033]图17A至图17C是根据另一示例性实施例的LPC系数量化器的框图；
[0034]图18是根据另一示例性实施例的LPC系数量化器的框图；
[0035]图19是根据另一示例性实施例的LPC系数量化器的框图；
[0036]图20是根据另一示例性实施例的LPC系数量化器的框图；
[0037]图21是根据示例性实施例的量化器类型选择器的框图；
[0038]图22是示出根据示例性实施例的量化器类型选择方法的操作的流程图；
[0039]图23是根据示例性实施例的声音解码设备的框图；
[0040]图24是根据示例性实施例的LPC系数反量化器的框图；
[0041]图25是根据另一示例性实施例的LPC系数反量化器的框图；
[0042]图26是根据示例性实施例的图25的LPC系数反量化器中的第一反量化方案和第二反量化方案的示例的框图；
[0043]图27是示出根据示例性实施例的量化方法的流程图；
[0044]图28是示出根据示例性实施例的反量化方法的流程图；
[0045]图29是根据示例性实施例的包括编码模块的电子装置的框图；
[0046]图30是根据示例性实施例的包括解码模块的电子装置的框图；[0047]图31是根据示例性实施例的包括编码模块和解码模块的电子装置的框图。【具体实施方式】
[0048]本发明构思可允许各种类型的改变或修改和形式上的各种改变，并且将在附图中示出具体的示例性实施例，并在说明书中对其进行详细描述。然而，应理解具体示例性实施例没有将本发明构思限制为具体公开的形式，而是包括在本发明构思的精神和技术范围内的每个修改的、等同的或替代的实施例。在以下描述中，由于公知的功能或构造以不必要的细节使本发明不清楚，因此不对公知的功能或构造进行详细描述。
[0049]虽然诸如“第一”和“第二”的术语可用于描述各种元件，但所述元件不能被所述术语限制。所述术语可用于使特定元件与另一元件区分开。
[0050]在本申请中使用的术语仅用于描述具体示例性实施例，并不具有任何限制本发明构思的意图。虽然在考虑本发明构思的功能时将当前尽可能广泛使用的一般术语选作本发明构思中使用的术语，但它们可根据本领域的普通技术人员的意图、先前使用或新技术的出现而变化。另外，在具体情况下，可使用由 申请人:有意地选择的术语，在这种情况下，将在相应的描述中公开所述术语的意义。因此，在本发明构思中使用的术语不应由术语的简单名称限定而应由术语的意义和本发明构思的内容来限定。
[0051]除非在上下文中单数的表达和复数的表达清楚地彼此不同，否则单数的表达包括复数的表达。在本申请中，应理解，诸如“包括”和“具有”的术语用于指示应用的特征、数量、步骤、操作、元件、部件或它们的组合的存在，而不预先排除一个或更多个其他特征、数量、步骤、操作、元件、部件或它们的组合的存在或添加的可能性。
[0052]现将参照示出本发明的示例性实施例的附图更全面地描述本发明构思。附图中的相同的标号表示相同的元件，因此将省略它们的重复描述。
[0053]当诸如“…中的至少一个”的表述位于一列元件之后时，其修饰整列元件而不是修饰列表中的单个元件。
[0054]图1是根据示例性实施例的声音编码设备100的框图。
[0055]图1中示出的声音编码设备100可包括预处理器(例如，中央处理单元(CPU))111、频谱和线性预测(LP)分析器113、编码模式选择器115、线性预测编码(LPC)系数量化器117、变量模式编码器119和参数编码器121。声音编码设备100的组件中的每个可通过被集成到至少一个模块中通过至少一个处理器(例如，中央处理单元(CPU))来实现。应注意，声音可指示音频、语音或其组合。为便于描述，以下描述将声音称作语音。然而，将理解可对任何声音进行处理。
[0056]参照图1，预处理器111可对输入的语音信号进行预处理。在预处理处理中，可从语音信号去除非期望的频率分量，或者可将语音信号的频率特性调整为有益于编码。详细地，预处理器111可执行高通滤波、预加重、或采样转换。
[0057]频谱和LP分析器113可通过分析频域的特性或对经过预处理的语音信号执行LP分析来提取LPC系数。虽然通常对每一帧执行一次LP分析，但可对每一帧执行两次或更多次LP分析以用于额外的声音质量提高。在这种情况下，一个LP分析是如同传统的LP分析一样执行的对于帧尾的LP,其他可以是用于声音质量提高的中间子帧(mid-subframe)的LP0在这种情况下，当前帧的帧尾指示形成当前帧的子帧中的最终的子帧，先前帧的帧尾指示形成先前帧的子帧中的最终的子帧。例如，一个帧可由4个子帧组成。
[0058]中间子帧指示在作为先前帧的帧尾的最终的子帧与作为当前帧的帧尾的最终的子帧之间存在的子帧中的一个或更多个子帧。因此，频谱和LP分析器113可提取总共两个或更多个LPC系数的集合。当输入信号是窄带时，LPC系数可使用10阶，当输入信号是宽带时，LPC系数可使用16至20阶。然而，LPC系数的维数不限于此。
[0059]编码模式选择器115可选择与多速率一致的多个编码模式中一个。另外，编码模式选择器115可通过使用语音信号的特性选择多个编码模式中的一个，其中，从频域的频带信息、基频信息或分析信息获得所述特性。另外，编码模式选择器115可通过使用语音信号的特性和多速率来选择多个编码模式中的一个。
[0060]LPC系数量化器117可对由频谱和LP分析器113提取的LPC系数进行量化。LPC系数量化器117可通过将LPC系数转换为适合于量化的其他系数来执行量化。LPC系数量化器117可在语音信号的量化之前基于第一标准选择包括不使用帧间预测的第一路径和使用帧间预测的第二路径的多个路径中的一个作为语音信号的量化路径，并根据选择的量化路径通过使用第一量化方案和第二量化方案中的一个来对语音信号进行量化。可选择地，LPC系数量化器117可针对用于不使用帧间预测的第一量化方案的第一路径和使用帧间预测的第二量化方案的第二路径两者对LPC系数进行量化，并基于第二标准选择第一路径和第二路径中的一个的量化结果。第一标准和第二标准可以彼此相同或彼此不同。
[0061]变量模式编码器119可通过对由LPC系数量化器117量化的LPC系数进行编码来产生比特流。变量模式编码器119可在由编码模式选择器115选择的编码模式下对量化的LPC系数进行编码。变量模式编码器119可以以帧或子帧为单位对LPC系数的激励信号进行编码。
[0062]变量模式编码器119中使用的编码算法的示例可以是代码激励线性预测(CELP)或代数CELP (ACELP)0可根据编码模式额外地使用变换编码算法。用于在CELP算法中对LPC系数进行编码的代表参数是自适应码本索引、自适应码本增益、固定码本索引和固定码本增益。由变量模式编码器119编码的当前帧可被存储用于对随后的帧进行编码。
[0063]参数编码器121可对将由用于解码的解码端使用的参数进行编码以将其包括在比特流中。如果与编码模式相应的参数被编码，则这是有益的。由参数编码器121产生的比特流可被存储或发送。
[0064]图2A至图2D是由图1的声音编码设备100的编码模式选择器115能够选择的各种编码模式的示例。图2A和图2C是在分配用于量化的比特的数量为大的情况(B卩，高比特率的情况)下分类的编码模式的示例，图2B和图2D是在分配用于量化的比特的数量为小的情况(即，低比特率的情况)下分类的编码模式的示例。
[0065]首先，在高比特率的情况下，如图2A所示，可将语音信号分类为用于简单结构的通用编码(GC)模式和过渡编码(TC)模式。在这种情况下，GC模式包括清音编码(UC)模式和池音编码(VC)模式。在高比特率的情况下，如图2C所示，可进一步包括不活跃的编码(Inactive Coding (IC))模式和音频编码(AC)模式。
[0066]另外，在低比特率的情况下，如图2B所示，可将语音信号分类为GC模式、UC模式、VC模式和TC模式。另外，在低比特率的情况下，如图2D所示，可进一步包括IC模式和AC模式。[0067]在图2A和图2C中，当语音信号是清音(unvoiced sound)或具有与清音类似的特性的噪声时，可选择UC模式。当语音信号是池音(voiced sound)时,可选择VC模式。TC模式可用于对语音信号的特性快速变化的变换间隔的信号进行编码。GC模式可用于对其他信号进行编码。UC模式、VC模式、TC模式和GC模式基于ITU-T G.718中公开的定义和分类标准，但不限于此。
[0068]在图2B和图2D中，IC模式可被选择用于沉默的声音(silent sound)，并且在语音信号的特性接近于音频时，AC模式可被选择。
[0069]可根据语音信号的频带进一步对编码模式进行分类。语音信号的频带可被分类为例如窄带(NB)、宽带(WB)、超宽带(SWB)和全频带(FB)。NB可具有约300Hz到约3400Hz的频带或约50Hz到约4000Hz的频带，WB可具有约50Hz到约7000Hz的频带或约50Hz到约8000Hz的频带，SWB可具有约50Hz到约14000Hz的频带或约50Hz到约16000Hz的频带，FB可具有达到约20000Hz的频带。这里，为了方便设置了与带宽相关的数值，所述数值不限于此。另外，频带的分类可被设置得比以上描述简单或比以上描述复杂。
[0070]图1的变量模式编码器119可通过使用与图2A至图2D中示出的编码模式相应的不同的编码算法对LPC系数进行编码。当编码模式的类型和编码模式的数量被确定时，码本会需要通过使用与确定的编码模式相应的语音信号来再次被训练。
[0071]表1示出在4种编码模式的情况下的量化方案和结构的示例。这里，不使用帧间预测的量化方法可被称为安全网方案，并且使用帧间预测的量化方法可被称为预测方案。另外，VQ表示矢量量化器，BC-TCQ表示块约束(block-constrained)网格编码量化器。
[0072]表1
[0073][表 I]
[0074]
编码校式_晕化方案I结构`
UC, NB/WB_
VC, NB/WB安全_VQ+BC-TCQ 帧_预测
__M_+BC-TCQ帧内预测
GC, NB/WB安全_VQ+BC-TCQ 帧_预测
__mm_+BC-TCQ帧内预测
TC, NB/WB:+安全MIVQ+BC-TCQ
[0075]
[0076]编码模式可根据应用的比特率而改变。如上所述，为了使用两种编码模式以高比特率对LPC系数进行量化，在GC模式下每帧可使用40比特或41比特，在TC模式下每帧可使用46比特。
[0077]图3是根据示例性实施例的LPC系数量化器300的框图。
[0078]图3中示出的LPC系数量化器300可包括第一系数转换器311、加权函数确定器313、导抗谱频率(ISF)/线谱频率(LSF)量化器315和第二系数转换器317。LPC系数量化器300的组件中的每个可通过至少一个处理器(例如，中央处理单元(CPU))通过将其集成到至少一个模块中来实现。
[0079]参照图3，第一系数转换器311可将通过对语音信号的当前帧或先前帧的帧尾执行LP分析而提取的LPC系数转换为另一格式的系数。例如，第一系数转换器311可将当前帧或先前帧的帧尾的LPC系数转换为LSF系数和ISF系数中的任意一种格式。在这种情况下，ISF系数或LSF系数指示LPC系数可容易地被量化的格式的示例。
[0080]加权函数确定器313可通过使用从LPC系数转换的ISF系数或LSF系数来确定与关于当前帧的帧尾和先前帧的帧尾的LPC系数的重要性相关的加权函数。可在选择量化路径或搜索在量化中加权误差被最小化的码本索引的处理中使用的确定的加权函数。例如，加权函数确定器313可确定按照幅度的加权函数和按照频率的加权函数。
[0081]另外，加权函数确定器313可通过考虑频带、编码模式和频谱分析信息中的至少一个来确定加权函数。例如，加权函数确定器313可导出对于编码模式的最优加权函数。另夕卜，加权函数确定器313可导出对于频带的最优加权函数。另外，加权函数确定器313可基于语音信号的频率分析信息导出最优加权函数。频率分析信息可包括频谱倾斜信息。以下将更详细地描述加权函数确定器313。
[0082]ISF/LSF量化器315可对从当前帧的帧尾的LPC系数转换的ISF系数或LSF系数进行量化。ISF/LSF量化器315可获得在输入的编码模式下的最优量化索引。ISF/LSF量化器315可通过使用由加权函数确定器313确定的加权函数来对ISF系数或LSF系数进行量化。ISF/LSF量化器315可在使用由加权函数确定器313确定的加权函数时通过选择多个量化路径之一，来对ISF系数或LSF系数进行量化。作为量化的结果，可获得关于当前帧的帧尾的ISF系数或LSF系数的量化索引以及量化的ISF (QISF)系数或量化的LSF (QLSF)系数。
[0083]第二系数转换器317可将QISF系数或QLSF系数转换为量化的LPC (QLPC)系数。
[0084]现将描述LPC系数的矢量量化和加权函数之间的关系。
[0085]矢量量化指示考虑矢量中的所有项具有相同的重要性，通过使用平方误差距离测量，来选择具有最小误差的码本索引的处理。然而，由于重要性在LPC系数中的每个中不同，因此，如果重要的系数的误差减小，则最终合成的信号的感知质量会增加。因此，当LSF系数被量化时，解码设备可通过将表示LSF系数中的每个的重要性的加权函数应用到平方误差距离测量并选择最佳码本索引，来增加合成信号的性能。
[0086]根据示例性实施例，可基于ISF系数或LSF系数中的每个实际影响频谱包络通过使用ISF系数或LSF系数的频率信息和实际的频谱幅度来确定按照幅度的加权函数。根据示例性实施例，可通过考虑感知特性和频域的共振峰分布将按照幅度的加权函数和按照频率的加权函数进行组合来获得额外的量化效率。根据示例性实施例，由于使用了频域的实际的幅度，因此可充分地反映所有频率的包络信息，并可正确地导出ISF系数或LSF系数中的每个的权重。
[0087]根据示例性实施例，当从LPC系数转换的ISF系数或LSF系数的矢量量化被执行时，如果每个系数的重要性不同，则指示矢量中的哪一项相对更重要的加权函数可被确定。另外，能够通过分析将被编码的帧的频谱来对高能部分加权更多的加权函数可被确定，以提高编码的准确度。高频谱能量指示时域中的高相关性。
[0088]描述将这样的加权函数应用到误差函数的示例。[0089]首先，如果输入信号的变化大，则当在不使用帧间预测的情况下执行量化时，用于通过QISF系数来搜索码本索引的误差函数可由下面的等式I来表示。否则，如果输入信号的变化小时，则当使用帧间预测执行量化时，用于通过QISF系数搜索码本索引的误差函数可由等式2来表示。码本索引指示用于使相应的误差函数最小化的值。
【权利要求】
1.一种量化设备，包括:
量化路径确定单元，在输入信号的量化之前，基于标准将包括不使用帧间预测的第一路径和使用帧间预测的第二路径的多个路径之一确定为输入信号的量化路径； 第一量化单元，如果第一路径被确定为输入信号的量化路径，则对输入信号进行量化； 第二量化单元，如果第二路径被确定为输入信号的量化路径，则对输入信号进行量化。
2.如权利要求1所述的量化设备，其中，第一量化单元包括第一量化器和第二量化器，其中，第一量化器用于粗略地对输入信号进行量化，第二量化器用于精确地对输入信号和第一量化器的输出信号之间的量化误差信号进行量化。
3.如权利要求1所述的量化设备，其中，第一量化单元包括多级矢量量化器(MSVQ)和格多级矢量量化器(LVQ)，其中，MSVQ用于对输入信号进行量化，LVQ用于对指示在输入信号和MSVQ的输出信号之间确定的误差的误差信号进行量化。
4.如权利要求1所述的量化设备，其中，第二量化单元包括帧间预测器和具有帧内预测器的块约束网格编码量化器(BC-TCQ)，其中，帧间预测器执行输入信号的帧间预测，BC-TCQ对预测误差进行量化。
5.如权利要求4所述的量化设备，其中，BC-TCQ通过使用加权失真来确定量化索引。
6.如权利要求1所述的量化设备，其中，所述标准根据输入信号的特性包括预测模式和预测误差中的至少一个。
7.如权利要求6所述的量化设备，其中，所述标准还包括传输信道状态。
8.如权利要求6所述的量化设备，其中，所述标准还包括编码比特率、输入信号的带宽和内部采样频率中的至少一个。
9.如权利要求6所述的量化设备，其中，通过使用当前帧的信号、先前帧的信号和与输入信号的重要性相关的加权函数，来获得预测误差。
10.如权利要求9所述的量化设备，其中，通过使用输入信号的频带、编码模式和频谱分析信息中的至少一个来确定加权函数。
11.如权利要求6所述的量化设备，其中，当输入信号非平稳时，第一路径被选择。
12.如权利要求6所述的量化设备，其中，当输入信号平稳时，第一路径和第二路径之一基于预测误差被选择。
13.如权利要求1所述的量化设备，其中，量化路径确定单元执行以下功能: 确定输入信号的预测模式； 通过使用输入信号的预测模式将第一路径或第二路径选作输入信号的量化路径； 如果没有通过使用输入信号的预测模式确定输入信号的量化路径，则对从当前帧和先前帧获得的第一预测误差与第一阈值进行比较； 如果第一预测误差大于或等于第一阈值，则将第一路径选作输入信号的量化路径， 如果第一预测误差不大于且不等于第一阈值，则将第二路径选作输入信号的量化路径。
14.如权利要求13所述的量化设备，其中，量化路径确定单元还执行以下功能: 如果在先前帧中发生误差，则对从当前帧和先前帧获得的第二预测误差与第二阈值进行比较；如果第二预测误差大于或等于第二阈值，则将第一路径选作输入信号的量化路径，如果第二预测误差不大于且不等于第二阈值，则将第二路径选作输入信号的量化路径。
15.—种量化设备,包括: 量化路径确定单元，在线性预测编码(LPC)系数的量化之前，基于标准将包括不使用帧间预测的第一路径和使用帧间预测的第二路径的多个路径之一确定为LPC系数的量化路径; 第一量化单元，如果第一路径被确定为LPC系数的量化路径，则对LPC系数进行量化； 第二量化单元，如果第二路径被确定为LPC系数的量化路径，则对LPC系数进行量化； 其中，第一量化单元包括多级矢量量化器(MSVQ)和格多级矢量量化器(LVQ)，其中，MSVQ用于对LPC系数进行量化，LVQ用于对在LPC系数和MSVQ的输出之间的误差进行量化， 第二量化单元包括帧间预测器和具有帧内预测器的块约束网格编码量化器(BC-TCQ)，其中，帧间预测器用于执行LPC系数的帧间预测，BC-TCQ用于对预测误差进行量化。
16.—种反量化设备,包括: 反量化路径确定单元，基于包括在比特流中的量化路径信息将包括不使用帧间预测的第一路径和使用帧间预测的第二路径的多个路径之一确定为线性预测编码(LPC)参数的反量化路径； 第一反量化单元，如果第一路径被确定为LPC参数的反量化路径，则对LPC参数进行反量化； 第二反量化单元，如果第二路径被选择为LPC参数的反量化路径，则对LPC参数进行反量化； 其中，在编码端，在输入信号的量化之前，量化路径信息基于标准被确定。
17.如权利要求16所述的反量化设备，其中，第一反量化单元包括粗略地对LPC参数进行反量化的第一反量化器以及精确地对LPC参数进行反量化的第二反量化器。
18.—种反量化设备,包括: 反量化路径确定单元，基于包括在比特流中的量化路径信息将包括不使用帧间预测的第一路径和使用帧间预测的第二路径的多个路径之一确定为线性预测编码(LPC)参数的反量化路径； 第一反量化单元，如果第一路径被确定为LPC参数的反量化路径，则对LPC参数进行反量化； 第二反量化单元，如果第二路径被选择为LPC参数的反量化路径，则对LPC参数进行反量化； 其中，第一反量化单元包括多级矢量量化器(MSVQ)和格多级矢量量化器(LVQ)，其中，MSVQ通过使用第一码本索引对LPC参数进行反量化，LVQ通过使用第二码本索引对LPC参数进行反量化， 第二反量化单元包括具有帧内预测器的块约束网格编码量化器(BC-TCQ)和帧间预测器，其中，BC-TCQ通过使用第三码本索引对LPC参数进行反量化。
19.一种编码设备,包括: 编码模式确定单元，确定输入信号的编码模式；量化单元，在输入信号的量化之前，基于标准将包括不使用帧间预测的第一路径和使用帧间预测的第二路径的多个路径之一确定为输入信号的量化路径，并通过根据确定的量化路径使用第一量化方案和第二量化方案之一来对输入信号进行量化； 变量模式编码单元，在编码模式下对量化的输入信号进行编码； 参数编码单元，产生包括以下项的比特流:在第一量化单元中量化的结果和在第二量化单元中量化的结果之一、输入信号的编码模式和与输入信号的量化相关的路径信息。
20.—种解码设备,包括: 参数解码单元，对包括在比特流中的线性预测编码(LPC)参数和编码模式进行解码；反量化单元，通过基于包括在比特流中的量化路径信息使用不使用帧间预测的第一反量化方案和使用帧间预测的第二反量化方案之一，来对解码的LPC参数进行反量化；变量模式解码单元，在解码的编码模式下，对反量化的LPC参数进行解码， 其中，在编码端，在输入信号的量化之前，量化路径信息基于标准被确定。
21.如权利要求20所述的解码设备，其中，第一反量化单元包括多级矢量量化器(MSVQ)和格多级矢量量化器(LVQ)，其中，MSVQ通过使用第一码本索引对LPC参数进行反量化，LVQ通过使用第二码本索引对LPC参数进行反量化。
22.如权利要求20所述的解码设备，其中，第二反量化单元包括具有帧内预测器的块约束网格编码量化器(BC-TCQ)和帧间预测器，其中，BC-TCQ通过使用第三码本索引对LPC参数进行反量化。
23.—种解码设备,包括: 参数解码单元，对包括在比特流中的线性预测编码(LPC)参数和编码模式进行解码；反量化单元，通过基于包括在比特流中的量化路径信息使用不使用帧间预测的第一反量化方案和使用帧间预测的第二`反量化方案之一，来对解码的LPC参数进行反量化；变量模式解码单元，在解码的编码模式下，对反量化的LPC参数进行解码， 其中，第一反量化方案包括多级矢量量化器(MSVQ)和格多级矢量量化器(LVQ)，其中，MSVQ通过使用第一码本索引对LPC参数进行反量化，LVQ通过使用第二码本索引对LPC参数进行反量化， 第二反量化方案包括具有帧内预测器的块约束网格编码量化器(BC-TCQ)和帧间预测器，其中，BC-TCQ通过使用第三码本索引对LPC参数进行反量化。
24.—种量化设备,包括: 第一量化单元，通过使用不使用帧间预测的第一量化方案对输入信号进行量化； 第二量化单元，通过使用使用帧间预测的第二量化方案对输入信号进行量化； 量化路径确定单元，通过使用由第一量化方案获得的量化的失真和由第二量化方案获得的量化的失真，来选择第一量化方案和第二量化方案的输出之一， 其中，第一量化方案包括多级矢量量化器(MSVQ)和格多级矢量量化器(LVQ)，其中，MSVQ对输入信号进行量化，LVQ对在输入信号和MSVQ的输出信号之间的误差信号进行量化， 第二量化方案包括帧间预测器和具有帧内预测器的块约束网格编码量化器(BC-TCQ)，其中，帧间预测器执行输入信号的帧间预测，BC-TCQ对预测误差进行量化。
25.一种电子装置，包括:通信单元，接收声音信号和编码的比特流中的至少一个，或发送编码的声音信号和恢复的声音中的至少一个； 编码模块，在接收的声音信号的量化之前，基于标准将包括不使用帧间预测的第一路径和使用帧间预测的第二路径的多个路径之一选作接收的声音信号的量化路径，通过根据选择的量化路径使用第一量化方案和第二量化方案之一对接收的声音信号进行量化，在编码模式下对量化的声音信号进行编码。
26.如权利要求25所述的电子装置，其中，第一量化方案包括第一量化器和第二量化器，其中，第一量化器用于粗略地对接收的声音信号进行量化，第二量化器用于精确地对接收的声音信号和第一量化器的输出信号之间的量化误差信号进行量化。
27.如权利要求25所述的电子装置，其中，第一量化方案包括多级矢量量化器(MSVQ)和格多级矢量量化器(LVQ)，其中，MSVQ对接收的声音信号进行量化，LVQ对接收的声音信号和MSVQ的输出信号之间的误差信号进行量化。
28.如权利要求25所述的电子装置，其中，第二量化方案包括帧间预测器和具有帧内预测器的块约束网格编码量化器(BC-TCQ)，其中，帧间预测器执行接收的声音信号的帧间预测，BC-TCQ对预测误差进行量化。
29.一种电子装置，包括: 通信单元，接收声音信号和编码的比特流中的至少一个，或发送编码的声音信号和恢复的声音中的至少一个； 解码模块，对包括在比特流中的线性预测编码(LPC)参数和编码模式进行解码，通过基于包括在比特流中的路径信息使用不使用帧间预测的第一反量化方案和使用帧间预测的第二反量化方案之一来对解 码的LPC参数进行反量化，在解码的编码模式下对反量化的LPC参数进行解码， 其中，在编码端在声音信号的量化之前，路径信息基于标准被确定。
30.如权利要求29所述的电子装置，其中，第一反量化方案包括第一反量化器和第二反量化器，第一反量化器粗略地对LPC参数进行反量化，第二反量化器精确地对LPC参数进行反量化。
31.如权利要求29所述的电子装置，其中，第一反量化方案包括多级矢量量化器(MSVQ)和格多级矢量量化器(LVQ)，其中，MSVQ通过使用第一码本索引对LPC参数进行反量化，LVQ通过使用第二码本索引对LPC参数进行反量化。
32.如权利要求29所述的电子装置，其中，第二反量化方案包括具有帧内预测器的块约束网格编码量化器(BC-TCQ)和帧间预测器，其中，BC-TCQ通过使用第三码本索引对LPC参数进行反量化。
33.一种电子装置，包括: 通信单元，接收声音信号和编码的比特流中的至少一个，或发送编码的声音信号和恢复的声音中的至少一个； 编码模块，在接收的声音信号的量化之前，基于标准将包括不使用帧间预测的第一路径和使用帧间预测的第二路径的多个路径之一选作接收的声音信号的量化路径，通过根据选择的量化路径使用第一量化方案和第二量化方案之一对接收的声音信号进行量化，在编码模式下对量化的声音信号进行编码；解码模块，对包括在比特流中的线性预测编码(LPC)参数和编码模式进行解码，通过基于包括在比特流中的路径信息使用不使用帧间预测的第一反量化方案和使用帧间预测的第二反量化方案之一来对解码的LPC参数进行反量化，在解码的编码模式下对反量化的LPC参数进行解码。
34.如权利要求33所述的电子装置，其中，第一量化方案包括第一量化器和第二量化器，其中，第一量化器用于粗略地对接收的声音信号进行量化，第二量化器用于精确地对接收的声音信号和第一量化器的输出信号之间的量化误差信号进行量化。
35.一种电子装置，包括: 通信单元，接收声音信号和编码的比特流中的至少一个，或发送编码的声音信号和恢复的声音中的至少一个； 编码模块，通过根据考虑预测模式、预测误差和传输信道状态中的至少一个而确定的路径信息，选择不使用帧间预测的第一量化方案和使用帧间预测的第二量化方案之一来对接收的声音信号进行量化，并在编码模式下，对量化的声音信号进行编码。
36.如权利要求35所述的电子装置，其中，第一量化方案包括第一量化器和第二量化器，其中，第一量化器用于粗略地对接收的声音信号进行量化，第二量化器用于精确地对接收的声音信号和第一量化器的输出信号之间的量化误差信号进行量化。
37.一种电子装置，包括 通信单元，接收声音 信号和编码的比特流中的至少一个，或发送编码的声音信号和恢复的声音中的至少一个； 解码模块，对包括在比特流中的线性预测编码(LPC)参数和编码模式进行解码，通过基于包括在比特流中的路径信息使用不使用帧间预测的第一反量化方案和使用帧间预测的第二反量化方案之一来对解码的LPC参数进行反量化，在解码的编码模式下对反量化的LPC参数进行解码， 其中，在编码端，路径信息通过考虑预测模式、预测误差和传输信道状态中的至少一个被确定。
38.如权利要求37所述的电子装置，其中，第一反量化方案包括第一反量化器和第二反量化器，其中，第一反量化器粗略地LPC参数进行反量化，第二反量化器用于精确地LPC参数进行反量化。
39.一种电子装置包括: 通信单元，接收声音信号和编码的比特流中的至少一个，或发送编码的声音信号和恢复的声音中的至少一个； 编码模块，通过根据考虑预测模式、预测误差和传输信道状态中的至少一个而确定的路径信息，选择不使用帧间预测的第一量化方案和使用帧间预测的第二量化方案之一来对接收的声音信号进行量化，并在编码模式下，对量化的声音信号进行编码； 解码模块，对包括在比特流中的线性预测编码(LPC)参数和编码模式进行解码，通过基于包括在比特流中的路径信息使用不使用帧间预测的第一反量化方案和使用帧间预测的第二反量化方案之一来对解码的LPC参数进行反量化，在解码的编码模式下对反量化的LPC参数进行解码。
40.如权利要求39所述的电子装置，其中，第一量化方案包括第一量化器和第二量化.器，其中，第一量化器粗略地对接收的声音信号进行量化，第二量化器用于精确地对接收的声音信号和第一量化器的输出信号之间的量化误差信号进行量化。
【文档编号】G10L19/06GK103620675SQ201280030913
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2012年4月23日 优先权日:2011年4月21日
【发明者】成昊相, 吴殷美 申请人:三星电子株式会社