BRPI0517780A2

BRPI0517780A2 - aparelho de decodificação escalável e aparelho de codificação escalável

Info

Publication number: BRPI0517780A2
Application number: BRPI0517780-4A
Authority: BR
Inventors: Ehara Hiroyuki; Oshikiri Masahiro; Yoshida Koji
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co, Ltd.
Priority date: 2004-11-05
Filing date: 2005-11-02
Publication date: 2011-04-19
Also published as: RU2434324C1; US7983904B2; EP1808684A4; RU2404506C2; EP1808684B1; CN101048649A; EP1808684A1; RU2007116937A; JP4977472B2; KR20070084002A; US20080126082A1; JPWO2006049205A1; WO2006049205A1

Abstract

APARELHO DE DECODIFICAçãO ESCALáVEL E APARELHO DE CODIFICAçãO ESCALáVEL. A invenção refere-se a aparelho de decodificação escalável ca- paz de prover sinais de áudio decodificados de alta qualidade que tem menos degradação de um espectro de alta frequência mesmo quando decodificando os sinais de áudio pela geração do espectro de alta frequência pela utilização de um espectro de baixa frequência. No aparelho, uma parte de ajuste de amplitude (1211) utiliza diferentes coeficientes de ajuste de acordo com a característica de informações de espectro de primeira camada para ajustar a amplitude de um espectro de sinal decodificado de primeira camada, e então emite o espectro de sinal decodificado de primeira camada ajustado em amplitude para uma parte de geração de pseudo-espectro (1012). Utilizando o espectro de sinal decodificado de primeira camada ajustado em amplitude recebido da parte de ajuste de amplitude (1211), a parte de geração de pseudo-espectro (1012) gera e emite um pseudo-espectro de altas frequências para uma parte de escalagem (1013). A parte de escalagem (1013) escala o espectro recebido da parte de geração de pseudo-espectro (1012) e então o emite para um somador (B).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARELHODE DECODIFICAÇÃO ESCALÁVEL E APARELHO DE CODIFICAÇÃO ESCALÁVEL".

CAMPO DA TÉCNICA

A presente invenção refere-se a um aparelho de decodificaçãoescalável e um aparelho de codificação escalável utilizados para executaruma comunicação utilizando sinais vocais e sinais de áudio em um sistemade comunicação móvel e um sistema de comunicação de pacote utilizandoum protocolo de Internet.

FUNDAMENTOS DA TÉCNICA

De modo a utilizar eficientemente os recursos de onda de rádioem um sistema de comunicação móvel, é requerido comprimir os sinais vo-cais em uma baixa taxa de bits. Por outro lado, é esperado do usuário aper-feiçoar a qualidade de comunicação vocal e implementar os serviços de co-municação com uma alta sensação realística. De modo a implementar isto, épreferível não somente aperfeiçoar a qualidade de sinais vocais, mas tam-bém ser capaz de codificar sinais outros do que os vocais, tais como os si-nais de áudio que tem uma banda mais larga com uma alta qualidade.

Ainda, em um ambiente onde vários tipos de redes estão pre-sentes, um esquema de codificação vocal é requerido que possa flexivel-mente suportar uma comunicação entre diferentes redes, uma comunicaçãoentre terminais que utilizam diferentes serviços, uma comunicação entreterminais que tem diferentes desempenhos de processamento, e uma co-municação mútua em múltiplos pontos assim como uma comunicação entreduas partes.

Mais ainda, um esquema de codificação vocal é requerido paraser resistente a erros de percurso de transmissão (especificamente, umaperda de pacote em redes de comutação de pacote tipificadas por redes IP).

Um esquema de codificação vocal que satisfaz tais especifica-ções é o esquema de codificação vocal escalável de banda. O esquema decodificação escalável de banda é uma esquema de codificação que codificaos sinais vocais em um modo em camadas, e um esquema de codificaçãoonde a qualidade de codificação aumenta de acordo com um aumento nonúmero de camadas codificadas. A taxa de bits pode ser determinada variá-vel pelo aumento ou diminuição do número de camadas codificadas, de mo-do que é possível eficientemente utilizar a capacidade de percurso detransmissão.

Ainda, com o esquema de codificação vocal escalável de banda,é somente necessário receber pelo menos os dados codificados de umacamada de base em um lado de decodificador, e é possível permitir a umcerto grau que as informações de codificação de camadas adicionais sejamperdidas no percurso de transmissão, e portanto o esquema de codificaçãovocal escalável de banda provê uma alta resistência aos erros de percursode transmissão. Ainda, a banda de freqüência de sinais vocais a serem codi-ficados também torna-se mais larga de acordo com um aumento no númerode camadas codificadas. Por exemplo, para uma camada de base (camadade núcleo), um esquema de codificação para voz de banda de telefone datécnica relacionada é utilizado. Ainda, em camadas adicionais (camadas demelhoramento), as camadas estão configuradas de modo que uma voz debanda larga tal como uma banda de 7 kHz pode ser codificada.

Deste modo, com o esquema de codificação vocal escalável debanda, os sinais vocais de banda de telefone são codificados na camada denúcleo, e os sinais de banda larga de alta qualidade são codificados nascamadas de melhoramento, de modo que é possível utilizar o esquema decodificação vocal escalável de banda tanto para os terminais de serviço vo-cal de banda de telefone quanto os terminais de serviço vocal de banda Iar-ga de alta qualidade e suportar uma comunicação de múltiplos pontos queinclui dois terminais. Ainda, as informações codificadas são dispostas emcamadas, de modo que é possível aumentar a resistência a erros imaginan-do um método de transmissão, e prontamente controlar a taxa de bits nolado de codificação ou no percurso de transmissão. Portanto, o esquema decodificação vocal escalável de banda chama a atenção como um esquemade codificação vocal para a comunicação futura.

O método descrito no documento não de patente 1 é dado comoum exemplo do esquema de codificação vocal escalável de banda acimadescrito.

No esquema de codificação vocal escalável de banda descritono documento não de patente 1, os coeficientes de MDCT são codificadosutilizando um fator de escala e informações de estrutura fina para cada ban-da. O fator de escala é codificado Huffman, e a estrutura fina é sujeita àquantização de vetor. Uma ponderação auditiva de cada banda é calculadautilizando um resultado de decodificação de fator de escala, e a alocação debits para cada banda é decidida. A largura de banda de cada banda é nãouniforme e determinada com antecedência de modo a tornar-se mais largapara uma banda mais alta.

Ainda, as informações de transmissão são classificadas em qua-tro grupos como abaixo descrito.

A: Informações de codificação codec de núcleo

B: Informações de codificação de fator de escala de banda alta

C: Informações de codificação de fator de escala de banda baixa

D: Informações de codificação de estrutura fina de espectroAinda, o seguinte processamento é executado no lado de deco-dificação.

<Caso 1 > Quando as informações para A não podem ser com-pletamente recebidas, a voz decodificada é gerada executando um proces-samento de compensação de perda de quadro.

<Caso 2> Quando somente as informações para A são recebi-das, um sinal decodificado para o codec de núcleo é emitido.

<Caso 3> Quando as informações para B são recebidas alémdas informações para A, uma alta banda é gerada pelo espelhamento dosinal decodificado para o codec de núcleo e um sinal decodificado que temuma largura de banda mais larga do que o sinal decodificado do codec denúcleo é gerado. As informações decodificadas para B são utilizadas na ge-ração de formas de espectro de banda alta. O espelhamento é executadoem um quadro vocal, e é executado de modo que a estrutura harmônica nãocolapse. A banda alta é gerada em um quadro não vocal utilizando o ruídorandômico.

<Caso 4> Quando as informações para C são recebidas alémdas informações para A e Β, o mesmo processo de decodificação como nocaso 3 é executado utilizando somente as informações para AeB.

<Caso 5> Quando as informações para D são recebidas alémdas informações para A, B e C, um processamento de decodificação com-pleto é executado nas bandas onde todas as informações para A até D sãorecebidas, e um espectro fino é decodificado pelo espelhamento de um es-pectro de sinal decodificado no lado de banda baixa em bandas onde as in-formações para D não são recebidas. Mesmo se as informações para D nãoforem recebidas, é possível receber as informações para B e C, e estas in-formações para BeC são utilizadas na decodificação das informações deenvelope de espectro. O espelhamento é executado em um quadro vocal, eé executado de modo que a estrutura harmônica não colapse. A banda alta égerada em um quadro não vocal utilizando o ruído randômico.

Documento Não de Patente 1: B. Kovesi et al., "Um esquema decodificação vocal e de áudio escalável com flexibilidade de taxa de bits con-tínua", no proc. IEEE iCASSP 2004, p.p. í - 273 - -1 - 276.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

PROBLEMAS A SEREM RESOLVIDOS PELA INVENÇÃO

Na técnica da técnica relativa (documento não de patente 1),uma banda alta é gerada por espelhamento. Neste momento, o espelhamen-to é executado de modo que uma estrutura harmônica não colapse, de modoque esta estrutura harmônica seja mantida. No entanto, a estrutura harmôni-ca de banda baixa aparece na banda alta como uma imagem de espelho.Tipicamente, em um sinal vocal, uma estrutura harmônica é mais provávelentrar em colapso na banda mais alta, e portanto a estrutura harmônica nãoaparece mais marcadamente na banda alta do que na banda baixa. Em ou-tras palavras, apesar de uma depressão harmônica ser profunda na bandabaixa, na banda alta, a depressão harmônica é rasa, ou, dependendo docaso, a própria estrutura harmônica torna-se menos definida. Portanto, coma técnica da técnica relativa acima descrita, uma estrutura harmônica exces-sivamente aparece mais facilmente nos componentes de banda alta, e por-tanto, a qualidade do sinal vocal decodificado deteriora.

É portanto um objeto da presente invenção prover um aparelhode decodificação escalável e um aparelho de codificação escalável capazesde obter um sinal vocal (de áudio) decodificado de alta qualidade com poucadeterioração no espectro de banda alta mesmo quando um sinal vocal (deáudio) é decodificado pela geração de um espectro de banda alta utilizandoum espectro de banda baixa.

MEIOS PARA RESOLVER O PROBLEMA

Um aparelho de decodificação escalável da presente invençãoadota uma configuração que inclui: uma primeira seção de decodificaçãoque decodifica as informações de codificação de banda de baixa freqüênciae obtém um sinal decodificado de banda de baixa freqüência; uma segundaseção de decodificação que obtém um sinal decodificado de banda de altafreqüência do sinal decodificado de banda de baixa freqüência e das infor-mações de codificação de banda de alta freqüência, em que a segunda se-ção de decodificação inclui: uma seção de transformada que transforma osinal decodificado de banda de baixa freqüência e obtém um espectro debanda de baixa freqüência; uma seção de ajuste que executa um ajuste deamplitude no espectro de banda de baixa freqüência; e uma seção de gera-ção que gera um espectro de banda de alta freqüência em um pseudomodoutilizando o espectro de banda de baixa freqüência ajustado em amplitude eas informações de codificação de banda de alta freqüência.

EFEITO VANTAJOSO DA INVENÇÃO

De acordo com a presente invenção, é possível obter um sinalvocal (de áudio) decodificado de alta qualidade com pouca deterioração noespectro de banda alta mesmo quando o sinal vocal (de áudio) é decodifica-do pela geração de um espectro de banda alta utilizando um espectro debanda baixa.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Figura 1 é um diagrama de blocos que mostra uma configuraçãode um aparelho de decodificação escalável de acordo com a Modalidade 1da presente invenção;

Figura 2 é um diagrama de blocos que mostra uma configuraçãode um aparelho de codificação escalável de acordo com a Modalidade 1 dapresente invenção;

Figura 3 é um diagrama de blocos que mostra uma configuraçãode uma seção de decodificação de segunda camada de acordo com a Moda-lidade 1 da presente invenção;

Figura 4 é um diagrama de blocos que mostra uma configuraçãode uma seção de codificação de segunda camada de acordo com a Modali-dade 1 da presente invenção;

Figura 5 é um diagrama de blocos que mostra uma configuraçãode uma seção de decodificação de espectro de acordo com a Modalidade 1da presente invenção;

Figura 6 é um diagrama de blocos adicional que mostra umaconfiguração da seção de decodificação de espectro de acordo com a Moda-lidade 1 da presente invenção;

Figura 7 é outro diagrama de blocos que mostra uma configura-ção da seção de decodificação de espectro de acordo com a Modalidade 1da presente invenção;

Figura 8 é um diagrama de blocos adicional que mostra umaconfiguração da seção de decodificação de espectro de acordo com a Moda-lidade 1 da presente invenção;

s Figura 9 é ainda um diagrama de blocos adicional que mostrauma configuração da seção de decodificação de espectro de acordo com aModalidade 1 da presente invenção;

Figura 10 é ainda outro diagrama de blocos que mostra umaconfiguração da seção de decodificação de espectro de acordo com a Moda-lidade 1 da presente invenção;

Figura 11 é um diagrama esquemático que mostra o processa-mento de geração de um componente de banda alta em uma seção de de-codificação de espectro de acordo com a Modalidade 1 da presente invenção;Figura 12 é ainda outro diagrama de blocos que mostra umaconfiguração da seção de decodificação de espectro de acordo com a Moda-lidade 1 da presente invenção;

Figura 13 é outro diagrama de blocos que mostra uma configu-ração da seção de decodificação de espectro de acordo com a Modalidade 1da presente invenção;

Figura 14 é um diagrama de blocos que mostra uma configura-ção de uma seção de decodificação de segunda camada de acordo com aModalidade 2 da presente invenção;

Figura 15 é um diagrama de blocos que mostra uma configura-ção de uma seção de decodificação de segunda camada de acordo com aModalidade 2 da presente invenção

Figura 16 é outro diagrama de blocos que mostra uma configu-ração da seção de decodificação de espectro de acordo com a Modalidade 2da presente invenção;

Figura 17 é ainda outro diagrama de blocos que mostra umaconfiguração da seção de decodificação de espectro de acordo com a Moda-lidade 2 da presente invenção;

Figura 18 é um diagrama de blocos que mostra uma configura-ção de uma primeira seção de codificação de espectro de acordo com a Mo-dalidade 2 da presente invenção;

Figura 19 é um diagrama de blocos que mostra uma configura-ção de uma seção de decodificação de banda de melhoramento de acordocom a Modalidade 2 da presente invenção;

Figura 20 é um diagrama de blocos adicional que mostra umaconfiguração da seção de decodificação de banda de melhoramento de a-cordo com a Modalidade 2 da presente invenção;

Figura 21 é ainda um diagrama de blocos adicional que mostrauma configuração da seção de decodificação de banda de melhoramento deacordo com a Modalidade 2 da presente invenção;

Figura 22 é outro diagrama de blocos que mostra uma configu-ração da seção de decodificação de banda de melhoramento de acordo coma Modalidade 2 da presente invenção;

Figura 23 é um diagrama esquemático que mostra o processa-mento de geração de um componente de banda alta em uma segunda seçãode decodificação de banda de melhoramento de acordo com a Modalidade 1da presente invenção;

Figura 24 é um diagrama de blocos que mostra uma configura-ção de uma seção de codificação de banda de melhoramento de acordo coma Modalidade 2 da presente invenção;

Figura 25 é um diagrama esquemático que mostra o conteúdode um fluxo de bits recebido pela seção de separação do aparelho de deco-dificação escalável de acordo com a Modalidade 2 da presente invenção; e

Figura 26 é um diagrama de blocos que mostra uma configura-ção de uma seção de decodificação de banda de melhoramento de acordocom a Modalidade 3 da presente invenção.

MELHOR MODO PARA EXECUTAR A INVENÇÃO

As modalidades da presente invenção serão abaixo descritas emdetalhes com referência aos desenhos acompanhantes.

MODALIDADE 1

A Figura 1 é um diagrama de blocos que mostra uma configura-ção de um aparelho de decodificação escalável para formar, por exemplo,um aparelho de decodificação de sinal vocal (de áudio) escalável de banda.

O aparelho de decodificação escalável 100 inclui uma seção deseparação 101, uma seção de decodificação de primeira camada 102 e umaseção de decodificação de segunda camada 103.

A seção e separação 101 recebe um fluxo de bits transmitido doaparelho de codificação escalável posteriormente descrito, separa o fluxo debits em um parâmetro de codificação de primeira camada e um parâmetro decodificação de segunda camada, e emite os parâmetros respectivamentepara a seção de decodificação de primeira camada 102 e a seção de decodi-ficação de segunda camada 103.

A seção de decodificação de primeira camada 102 decodifica oparâmetro de codificação de primeira camada inserido da seção de separa-ção 101 e emite um sinal decodificado de primeira camada. Este sinal deco-dificado de primeira camada é também emitido para a seção de decodifica-ção de segunda camada 103.

A seção de decodificação de segunda camada decodifica o pa-râmetro de codificação de segunda camada inserido da seção de separação101 utilizando o sinal decodificado de primeira camada inserido da seção dedecodificação de primeira camada 102 e emite um sinal decodificado de se-gunda camada.

Um exemplo de uma configuração do aparelho de codificaçãoescalável 200 que corresponde ao aparelho de decodificação escalável 100da Figura 1 está mostrado na Figura 2.

Na Figura 2, a seção de codificação de primeira camada 201codifica o sinal vocal (sinal original) inserido e emite os parâmetros de codifi-cação obtidos para a seção de decodificação de primeira camada 202 e paraa seção de multiplexação 203. A seção de codificação de primeira camada201 implementa uma escalabilidade de banda para a primeira e a segundacamadas pela execução de um processamento de downsampling e um pro-cessamento de filtragem de passagem de banda baixa para codificação.

A seção de decodificação de primeira camada 202 então geraum sinal decodificado de primeira camada dos parâmetros de codificaçãoinseridos da seção de codificação de primeira camada 201 e emite o sinaldecodificado de primeira camada para a seção de codificação de segundacamada 204.

A seção de codificação de segunda camada 204 então codifica osinal vocal (sinal original) inserido utilizando o sinal decodificado de primeiracamada inserido da seção de decodificação de primeira camada 202 e emiteo parâmetro de codificação obtido para a seção de multiplexação 203. A se-ção de codificação de segunda camada 204 executa um processamento deupsampling do sinal decodificado de primeira camada e um processamentode ajuste de fase de modo a casar as fases do primeiro sinal decodificado eno sinal vocal inserido de acordo com o processamento executado na seçãode codificação de primeira camada 201 (processamento de downsampling,processamento de filtragem de passagem de banda baixa) para codificação.

A seção de multiplexação 203 então multiplexa o parâmetro decodificação inserido da seção de codificação de primeira camada 201 e oparâmetro de codificação inserido da seção de codificação de segunda ca-mada 204, e emite o resultado como um fluxo de bits.

A seguir, a seção de decodificação de segunda camada 103mostrada na Figura 1 será descrita em detalhes. A Figura 3 é um diagramade blocos que mostra uma configuração da seção de decodificação de se-gunda camada 103. A seção de decodificação de segunda camada 103 in-clui uma seção de separação 301, uma seção de decodificação de coeficien-te de escalagem 302, uma seção de decodificação de espectro fino 303,uma seção de transformada de domínio de freqüência 304, uma seção dedecodificação de espectro 305 e uma seção de transformada de domínio detempo 306.

A seção de separação 301 separa o parâmetro de codificaçãode segunda camada inserido em uma parâmetro de codificação (parâmetrosde coeficiente de escalagem) que indica os coeficientes de escalagem e umparâmetro de codificação (parâmetro de espectro fino) que indica a estruturade espectro fino, e emite os parâmetros de codificação para a seção de de-codificação de coeficiente de escalagem 302 e a seção de decodificação deespectro fino 303, respectivamente.

A seção de decodificação de coeficiente de escalagem 302 de-codifica o parâmetro de coeficiente de escalagem inserido de modo a obteros coeficientes de escalagem de banda baixa e os coeficientes de escala-gem de banda alta, e emite os coeficientes de escalagem de decodificaçãopara a seção de decodificação de espectro 305 e a seção de decodificaçãode espectro fino 303.

A seção de decodificação de espectro fino 303 calcula uma pon-deração auditiva de cada banda utilizando os coeficientes de escalagem in-seridos da seção de decodificação de coeficiente de escalagem 302 e obtémo número de bits alocados para as informações de espectro fino de cadabanda. A seção de decodificação de espectro fino 303 então decodifica osparâmetros de espectro fino inseridos da seção de separação 301 e obtémas informações de espectro fino de decodificação de cada banda, e emite oresultado para a seção de decodificação de espectro 305. É também possí-vel utilizar as informações para o sinal decodificado de primeira camada nocálculo da ponderação auditiva, e neste caso, a saída da seção de transfor-mada de domínio de freqüência 304 é também inserida na seção de decodi-ficação de espectro fino 303.

A seção de transformada de domínio de freqüência 304 trans-forma o sinal decodificado de primeira camada inserido em um parâmetro deespectro de domínio (por exemplo, os coeficientes de MDCT), e emite o re-sultado para a seção de decodificação de espectro 305.

A seção de decodificação de espectro 305 decodifica o segundosinal decodificado do sinal decodificado de primeira camada o qual é inseri-do da seção de transformada de domínio de freqüência 304 e transformadoem domínio de freqüência, os coeficientes de escalagem de decodificação(de banda baixa e de banda alta) inseridos da seção de decodificação decoeficiente de escalagem 302, e as informações de espectro fino de decodi-ficação inseridas da seção de decodificação de espectro fino 303, e emite oresultado para a seção de transformada de domínio de tempo 306.

A seção de transformada de domínio de tempo 306 transformaum espectro do sinal decodificado de segunda camada inserido da seção dedecodificação de espectro 305 em um sinal de domínio de tempo e emite oresultado como um sinal decodificado de segunda camada.

Um exemplo de uma configuração da seção de codificação desegunda camada 204 que corresponde à seção de decodificação de segun-da camada 103 da Figura 3 está mostrado na Figura 4.

Na Figura 4, o sinal vocal inserido é inserido na seção de cálculode mascaramento auditivo 401 e na seção de transformada de domínio defreqüência 402A.

A seção de cálculo de mascaramento auditivo 401 calcula ummascaramento auditivo para cada sub-banda que tem uma largura de bandapredefinida e emite este mascaramento auditivo para a seção de codificaçãode coeficiente de escalagem 403 e para a seção de codificação de espectrofino 404.

Aqui, a percepção auditiva humana tem características de mas-caramento auditivo que, quando um dado sinal está sendo ouvido, mesmose um som que tem uma freqüência próxima daquele sinal chegar ao ouvido,o som é difícil de ser ouvido. É portanto possível implementar uma codifica-ção de espectro eficiente, utilizando o mascaramento auditivo com base nes-ta característica de mascaramento auditivo, alocando um pequeno númerode bits de quantização para um espectro de freqüência onde a distorção dequantização é difícil de ouvir e alocar um grande número de bits de quanti-zação para um espectro de freqüência onde a distorção de quantização éfácil de ouvir.

A seção de transformada de domínio de freqüência 402A trans-forma o sinal vocal inserido em um parâmetro de espectro de domínio defreqüência (por exemplo, coeficientes de MDCT) e emite o resultado para aseção de codificação de coeficiente de escalagem 403 e a seção de codifi-cação de espectro fino 404. A seção de transformada de domínio de fre-qüência 402B transforma o sinal decodificado de primeira camada inseridoem um parâmetro de espectro de domínio de freqüência (por exemplo, coefi-cientes de MDCT) e emite o resultado para a seção de codificação de coefi-ciente de escalagem 403 e a seção de codificação de espectro fino 404.

A seção de codificação de coeficiente de escalagem 403 codificaum espectro diferencial entre o parâmetro de espectro inserido da seção detransformada de domínio de freqüência 402A e o espectro decodificado deprimeira camada inserido da seção de transformada de domínio de freqüên-cia 402 utilizando as informações de mascaramento auditivo inseridas daseção de cálculo de mascaramento auditivo 401, obtém um parâmetro decoeficiente de escalagem, e emite o parâmetro de coeficiente de escalagempara a seção de multiplexação de parâmetro de codificação 405 e para aseção de codificação de espectro fino 404. Aqui, um exemplo está mostradoonde um parâmetro de coeficiente de escalagem de espectro de banda altae um parâmetro de coeficiente de escalagem de espectro de banda baixasão emitidos separadamente.

A. seção de codificação de espectro fino 404 decodifica o parâ-metro de coeficiente de escalagem (banda baixa e banda alta) inserido daseção de codificação de coeficiente de escalagem 403, obtém os coeficien-tes de escalagem decodificados (banda baixa e banda alta), e normaliza umespectro diferencial entre o parâmetro de espectro inserido da seção detransformada de domínio de freqüência 402A e o espectro decodificado deprimeira camada inserido da seção de transformada de domínio de freqüên-cia 402B utilizando os coeficientes de escalagem de decodificação (bandabaixa e banda alta). A seção de codificação de espectro fino 404 codifica oespectro diferencial normalizado, e emite o espectro diferencial após a codi-ficação (parâmetros de codificação de espectro fino) para a seção de multi-plexação de parâmetro de codificação 405. Neste momento, a seção de co-dificação de espectro fino 404 calcula uma ponderação auditiva para a ban-da de espectro fino utilizando os coeficientes de escalagem decodificados(banda baixa e banda alta) e executa uma alocação de bits de acordo com aponderação auditiva. É também possível calcular esta ponderação auditivautilizando o espectro decodificado de primeira camada.

A seção de multiplexação de parâmetro de codificação 405 mul-tiplexa o parâmetro de coeficiente de escalagem de espectro de banda alta eo parâmetro de coeficiente de escalagem de espectro de banda baixa inseri-do da seção de codificação de coeficiente de escalagem 403 e o parâmetrode codificação de espectro de espectro fino inserido da seção de codificaçãode espectro fino 404 e emite o resultado como um parâmetro de codificaçãode primeiro espectro.

A seguir, a seção de decodificação de espectro 305 mostrada naFigura 3 será descrita em detalhes. A Figura 5 até a Figura 9 são diagramasde blocos que mostram uma configuração da seção de decodificação de es-pectro 305.

A Figura 5 mostra uma configuração para executar um proces-samento quando o sinal decodificado de primeira camada, todos os coefici-entes de escalagem de decodificação (banda baixa e banda alta) e todas asinformações de decodificação de espectro fino são recebidos normalmente.

A Figura 6 mostra uma configuração para a execução do pro-cessamento quando parte das informações de decodificação de espectrofino para a banda alta não é recebida. A Figura 6 difere da Figura 5 pelo fatode que o resultado de saída do somador A é inserido na seção de decodifi-cação de espectro de banda alta 602. Um espectro para as bandas seremdecodificadas utilizando as informações de decodificação de espectro fino debanda alta que não é recebido é gerado em um pseudomodo utilizando oseguinte método.

A Figura 7 mostra uma configuração para executar o processa-mento quando nenhuma das informações de decodificação de espectro finode banda alta são recebidas (incluindo o caso onde parte das informaçõesde decodificação de espectro fino de banda baixa não é recebida). Isto difereda Figura 6 pelo fato de que as informações de decodificação de espectrofino não são inseridas na seção de decodificação de espectro de banda alta702. Um espectro para as bandas a serem decodificadas utilizando as infor-mações de decodificação de espectro fino de banda alta que não são rece-bidas é gerado em um pseudomodo utilizando o seguinte método.

A Figura 8 mostra uma configuração para executar o processa-mento quando nenhuma das informações de decodificação de espectro finosão recebidas, e ainda, parte dos coeficientes de escalagem de decodifica-ção de banda baixa não é recebida. Isto difere da Figura 7 pelo fato de queas informações de decodificação de espectro fino não são inseridas, nãoexiste nenhuma saída da seção de decodificação de espectro de banda bai-xa 801, e o somador A não existe. Um espectro para as bandas a serem de-codificadas utilizando as informações de decodificação de espectro, fino debanda alta que não são recebidas é gerado em um pseudomodo utilizando oseguinte método.

A Figura 9 mostra uma configuração para executar o processa-mento quando somente os coeficientes de escalagem de decodificação debanda alta são recebidos (incluindo o caso onde parte dos coeficientes deescalagem de decodificação de banda alta não é recebida). Isto difere daFigura 8 pelo fato de que não existe uma entrada dos coeficientes de esca-lagem de decodificação de banda baixa, e a seção de decodificação de es-pectro de banda baixa não existe. Um método para gerar um espectro debanda alta em um pseudomodo de somente os coeficientes de escalagemde decodificação de banda alta recebidos será posteriormente descrito.

A seção de decodificação de espectro 305 da Figura 5 está pro-vida com uma seção de decodificação de espectro de banda baixa 501, umaseção de decodificação de espectro de banda alta 502, um somador A e umsomador B.

A seção de decodificação de espectro de banda baixa 501 de-codifica o espectro de banda baixa utilizando os coeficientes de escalagemde decodificação de banda baixa inseridos da seção de decodificação decoeficiente de escalagem 302 e as informações de decodificação de espec-tro fino inseridas da seção de decodificação de espectro fino 303, e emite oresultado para o somador A. Tipicamente, um espectro decodificado é calcu-lado pela multiplicação das informações de decodificação de espectro finopelos coeficientes de escalagem de decodificação.

O somador A soma o espectro de banda baixa decodificado (re-sidual) inserido da seção de decodificação de espectro de banda baixa 501 eo sinal decodificado de primeira camada (espectro) da seção de decodifica-ção de coeficiente de escalagem 302 de modo a obter um espectro de ban-da baixa decodificado e emite o resultado para o somador B.

A seção de decodificação de espectro de banda alta 502 decodi-fica o espectro de banda alta utilizando os coeficientes de escalagem de de-codificação de banda alta inseridos da seção de decodificação de coeficientede escalagem 302 e as informações de decodificação de espectro fino inse-ridas da seção de decodificação de espectro fino 303, e emite o resultadopara o somador B.

O somador B soma o espectro de banda baixa decodificado in-serido do somador Aeo espectro de banda alta decodificado inserido daseção de decodificação de espectro de banda alta 502 de modo a gerar umespectro para todas as bandas (todas as bandas de freqüência que combi-nam a banda baixa e a banda alta), e emite o resultado como um espectrodecodificado.

A Figura 6 difere da Figura 5 somente na operação da seção dedecodificação de espectro de banda alta 602.

A seção de decodificação de espectro de banda alta 602 decodi-fica o espectro de banda alta utilizando os coeficientes de escalagem de de-codificação de banda alta inseridos da seção de decodificação de coeficientede escalagem 302 e as informações de decodificação de espectro fino debanda alta inseridas da seção de decodificação de espectro fino 303. Nestemomento, as informações de decodificação de espectro fino de banda altapara parte da banda não são recebidas, e portanto o espectro de banda altada banda correspondente não pode ser precisamente decodificado. A seçãode decodificação de espectro de banda alta 602 então gera um espectro debanda alta em um pseudomodo utilizando os coeficientes de escalagem de-codificados, o espectro decodificado de banda baixa inserido do somador A,e o espectro de banda alta capaz de ser recebido e precisamente decodifi-cado. Um método de geração específico está descrito a seguir.

A Figura 7 mostra a operação na Figura 5 e na Figura 6 para ocaso onde todas as informações de decodificação de espectro fino de bandaalta não são recebidas. Neste caso, a seção de decodificação de espectrode banda alta 702 decodifica o espectro de banda alta utilizando apenas oscoeficientes de escalagem de decodificação de banda alta inseridos da se-ção de decodificação de coeficiente de escalagem 302.

Ainda, a seção de decodificação de espectro de banda baixa701 decodifica o espectro de banda alta utilizando os coeficientes de escala-gem de decodificação de banda baixa inseridos da seção de decodificaçãode coeficiente de escalagem 302 e as informações de decodificação de es-pectro fino de banda baixa inseridas da seção de decodificação de espectrofino 303. Neste momento, as informações de decodificação de espectro finode banda baixa para parte da banda não são recebidas. Portanto, esta parteda banda não está sujeita ao processamento de decodificação e considera-da ser um espectro zero. Neste caso, um espectro da banda correspondenteemitido através dos somadores AeBéo próprio sinal decodificado de pri-meira camada (espectro).

A Figura 8 mostra a operação para o caso onde todas as infor-mações de decodificação de espectro fino de banda baixa não são recebidasna Figura 7. A seção de decodificação de espectro de banda baixa 801 re-cebe os coeficientes de escalagem de decodificação de banda baixa, masnão recebe as informações de decodificação de espectro fino de modo ne-nhum e o processamento de decodificação não é executado.

A Figura 9 mostra a operação para o caso onde os coeficientesde escalagem de decodificação para a banda baixa não são inseridos demodo nenhum na Figura 8. No entanto, na seção de decodificação de espec-tro de banda alta 902, quando parte dos coeficientes de escalagem de deco-dificação (banda alta) não é inserida, o espectro para esta banda é emitidocomo zero.

A seguir, um método para a geração de um espectro de bandaalta em um pseudomodo será descrito utilizando a Figura 9 como um exem-plo. Na Figura 9, a seção de decodificação de espectro de banda alta 902gera um espectro de banda alta em um pseudomodo. A Figura 10 mostra aconfiguração da seção de decodificação de espectro de banda alta 902 emmais detalhes.

A seção de decodificação de espectro de banda alta 902 da Fi-gura 10 inclui uma seção de ajuste de amplitude 1011, uma seção de gera-ção de pseudo-espectro 1012 e uma seção de escalagem 1013.

A seção de ajuste de amplitude 1011 ajusta a amplitude do es-pectro de sinal decodificado de primeira camada inserido da seção de deco-dificação de coeficiente de escalagem 302 e emite o resultado para a seçãode geração de pseudo-espectro 1012.

A seção de geração de pseudo-espectro 1012 gera um espectrode banda alta em um pseudomodo utilizando o espectro de sinal decodifica-do de primeira camada após um ajuste de amplitude inserido da seção deajuste de amplitude 1011, e emite o resultado para a seção de escalagem1013.A seção de escalagem 1013 escala o espectro inserido da seçãode geração de pseudo-espectro 1012 e emite o resultado para o somador B.

A Figura 11 é um diagrama esquemático que mostra um exem-plo de uma série de processamentos para gerar um espectro de banda altaem um pseudomodo.

Primeiro, um ajuste de amplitude do espectro de sinal decodifi-cado de primeira camada é executado. Este método de ajuste de amplitudepode ser, por exemplo, um múltiplo constante em um domínio logarítmico (γχ S1 onde γ é o coeficiente de ajuste de amplitude (número real) na faixa de0 < γ < 1, e S é um espectro logarítmico), ou pode ser um multiplicador cons-tante (onde γ, . são um espectro linear) em um domínio linear. Ainda, é tam-bém possível utilizar os coeficientes tipificados por coeficientes necessáriosna adição da profundidade de depressões de harmônicos que ocorrem emuma banda baixa em uma voz falada e a profundidade de uma depressão deharmônico que ocorre em uma banda alta como coeficientes de ajuste paraum ajuste de amplitude. Ainda, os coeficientes de ajuste podem ser umaconstante fixa, mas é também possível preparar uma pluralidade de coefici-entes de ajuste apropriados de acordo com um índice (por exemplo, direta-mente, um valor de dispersão de amplitude de espectro que ocorre em umabanda baixa, ou indiretamente, um valor de ganho de passo que ocorre naseção de codificação de primeira camada 201) que indica uma profundidadede uma depressão de harmônico de espectro de banda baixa, e seletiva-mente utiliza os coeficientes de ajuste correspondentes de acordo com oíndice. Ainda, é também possível utilizar seletivamente os coeficientes deajuste de acordo com as características para cada vogai utilizando as infor-mações de forma de espectro de banda baixa (envelope) e as informaçõesde período de passo. Ainda, é também possível codificar coeficientes de a-juste ótimo no lado do codificador como informações de transmissão sepa-radas e transmitir o resultado.

A seguir, um espectro de banda alta é gerado em um pseudo-modo utilizando o espectro após o ajuste de amplitude. Como um método degeração, um exemplo de espelhamento que gera um espectro de banda altacomo uma imagem espelhada de banda baixa está mostrado na Figura 11.Além do espelhamento, existe um método para gerar um espectro de bandaalta deslocando o espectro após o ajuste de amplitude em uma direção debanda alta de um eixo geométrico de freqüência, e um método para gerar oespectro de banda alta pela execução de um processamento de filtragem depasso em uma direção de eixo geométrico de freqüência no espectro após oajuste de amplitude utilizando o intervalo de passo obtido do espectro debanda baixa. Em qualquer método, é assegurado que a estrutura harmônicade banda alta gerada não entra em colapso, e que a estrutura harmônica deespectro de banda baixa e estrutura harmônica de espectro de banda altagerada estão continuamente conectadas.

Finalmente, um espectro de banda alta é gerado pela execuçãode uma escalagem de amplitude para cada banda em unidades de codificação.

A Figura 12 mostra o caso onde as informações de espectro deprimeira camada (por exemplo, os parâmetros de LSP de decodificação) sãoinseridas em uma seção de ajuste de amplitude 1211 da seção de decodifi-cação de primeira camada 102. Neste caso, a seção de ajuste de amplitude1211 decide os coeficientes de ajuste utilizando os coeficientes de amplitudecom base nas informações de espectro de primeira camada inseridas. Asinformações de passo de primeira camada (período de passo e ganho depasso) outras do que as informações de espectro de primeira camada po-dem também ser utilizadas para decidir os coeficientes de ajuste.

A Figura 13 mostra o caso onde os coeficientes de ajuste deamplitude são inseridos separadamente. Neste caso, os coeficientes de a-juste de amplitude são quantizados, codificados e transmitidos no lado docodificador.

MODALIDADE 2

A Figura 14 é um diagrama de blocos que mostra uma configu-ração da seção de decodificação de segunda camada 103 de acordo com aModalidade 2 da presente invenção.

A seção de decodificação de segunda camada 103 da Figura 14inclui uma seção de separação 1401, uma seção de decodificação de espec-tro 1402, uma seção de decodificação de banda de melhoramento 1403,uma seção de decodificação de espectro 1402B, uma seção de transforma-da de domínio de freqüência 1404 e uma seção de transformada de domíniode tempo 1405.

A seção de separação 1401 separa o parâmetro de codificaçãode segunda camada em um parâmetro de codificação de primeiro espectro,um parâmetro de codificação de banda de melhoramento e um parâmetro decodificação de segundo espectro, e emite os parâmetros para a seção dedecodificação de espectro 1402A, a seção de decodificação de banda demelhoramento 1403 e a seção de decodificação de espectro 1402B, respec-tivamente.

A seção de transformada de domínio de freqüência 1404 trans-forma um sinal decodificado de primeira camada inserido da seção de deco-dificação de primeira camada 102 em um parâmetro de domínio de freqüên-cia (por exemplo, coeficientes de MDCT) e emite o resultado para a primeiraseção de decodificação de espectro 1402A como um espectro de sinal de-codificado de primeira camada.

A seção de decodificação de espectro 1402A soma um espectroquantizado para os erros de codificação de primeira camada obtidos peladecodificação do parâmetro de decodificação de primeiro espectro inseridoda seção de separação 1401 ao espectro de sinal decodificado de primeiracamada inserido da seção de transformada de domínio de freqüência 1404,e emite o resultado para a seção de decodificação de banda de melhora-mento 1403 como o primeiro espectro decodificado. Na seção de decodifica-ção de espectro 1402A, os erros de codificação de primeira camada são a-perfeiçoados principalmente para o componente de banda baixa na seção dedecodificação de espectro 1402A.

A seção de decodificação de banda de melhoramento 1403 de-codifica vários parâmetros do parâmetro de codificação de banda de melho-ramento inserido da seção de separação 1401 e decodifica / gera um espec-tro de banda alta utilizando os vários parâmetros decodificados com base noprimeiro espectro decodificado inserido da seção de decodificação de espec-tro 1402A. A seção de decodificação de banda de melhoramento 1403 entãoemite um espectro para a banda toda para a seção de decodificação de es-pectro 1402B como o segundo espectro decodificado.

A seção de decodificação de espectro 1402B soma um espectroque é o erro de codificação quantizado do segundo espectro decodificadoobtido pela decodificação do parâmetro de codificação de segundo espectroinserido da seção de separação 1401 ao segundo espectro decodificado in-serido da seção de decodificação de banda de melhoramento 1403, e emiteo resultado para a seção de transformada de domínio de tempo 1405 comoo terceiro espectro decodificado.

A seção de transformada de domínio de tempo 1405 transformao terceiro espectro decodificado inserido da seção de decodificação de es-pectro 1402B em um sinal de domínio de tempo e emite o resultado comoum sinal decodificado de segunda camada.

Na Figura 14, é também possível adotar uma configuração ondeuma ou ambas da seção de decodificação de espectro 1402 e da seção dedecodificação de espectro 1402B não estão presentes. No caso de uma con-figuração onde a seção de decodificação de espectro 1402 não está presen-te, o espectro de sinal decodificado de primeira camada emitido da seção detransformada de domínio de freqüência 1404 é inserido na seção de decodi-ficação de banda de melhoramento 1403. Ainda, no caso de uma configura-ção onde a seção de decodificação de espectro 1402 não está presente, osegundo espectro decodificado da seção de decodificação de banda de me-lhoramento 1403 é inserido na seção de transformada de domínio de tempo1405.

Um exemplo de uma configuração da seção de codificação desegunda camada 204 que corresponde à seção de decodificação de segun-da camada 103 da Figura 14 está mostrado na Figura 15.

Na Figura 15, o sinal vocal (sinal original) é inserido na seção decálculo de mascaramento auditivo 1501 e na seção de transformada de do-mínio de freqüência 1502A.A seção de cálculo de mascaramento auditivo 1501 calcula omascaramento auditivo utilizando o sinal vocal inserido e emite o mascara-mento auditivo para a seção de codificação de primeiro espectro 1503, aseção de codificação de banda de melhoramento 1504 e a seção de codifi-cação de segundo espectro 1505.

A seção de transformada de domínio de freqüência 1502Atransforma o sinal vocal inserido em um parâmetro de espectro de domíniode freqüência (por exemplo, coeficientes de MDCT), e emite o resultado paraa seção de codificação de primeiro espectro 1503, a seção de codificação debanda de melhoramento 1504 e a seção de codificação de segundo espectro1505.

A seção de transformada de domínio de freqüência 1502B trans-forma o sinal decodificado de primeira camada inserido em um parâmetro deespectro tal como uma MDCT e emite o resultado para a seção de codifica-ção de primeiro espectro 1503.

A seção de codificação de primeiro espectro 1503 codifica umespectro diferencial entre o espectro de sinal vocal de entrada inserido daseção de transformada de domínio de freqüência 1502 e o espectro decodi-ficado de primeira camada inserido da seção de transformada de domínio defreqüência 1502B utilizando o mascaramento auditivo inserido da seção decálculo de mascaramento auditivo 1501, emite o resultado como um parâme-tro de codificação de primeiro espectro, e emite um primeiro espectro deco-dificado obtido pela decodificação do parâmetro de codificação de primeiroespectro para a seção de codificação de banda de melhoramento 1504.

A seção de codificação de banda de melhoramento 1504 codifi-ca um espectro de erro entre o espectro de sinal vocal de entrada inseridoda seção de transformada de domínio de freqüência 1502A e o primeiro es-pectro decodificado inserido da seção de codificação de primeiro espectro1503 utilizando o mascaramento auditivo inserido da seção de cálculo demascaramento auditivo 1501, emite o resultado como um parâmetro de codi-ficação de banda de melhoramento, e emite o segundo espectro decodifica-do obtido pela decodificação do parâmetro de codificação de banda de me-lhoramento para a seção de codificação de segundo espectro 1505.

A seção de codificação de segundo espectro 1505 codifica umespectro de erro entre o espectro de sinal vocal de entrada inserido da se-ção de transformada de domínio de freqüência 1502A e o segundo espectrodecodificado inserido da seção de codificação de banda de melhoramento1504 utilizando o mascaramento auditivo inserido da seção de cálculo demascaramento auditivo 1501, e emite o resultado como um parâmetro decodificação de segundo espectro.

A seguir, exemplos específicos das seções de decodificação deespectro 1402A e 1402B da Figura 14 estão mostrados na Figura 16 e naFigura 17.

Na Figura 16, a seção de separação 1601 separa o parâmetrode codificação inserido em um parâmetro de codificação (parâmetro de coe-ficiente de escalagem) que indica os coeficientes de escalagem e um parâ-metro de codificação (parâmetro de espectro fino) que indica uma estruturafina de espectro, e emite os parâmetros para a seção de decodificação decoeficiente de escalagem 1602 e para a seção de decodificação de espectrofino 1603, respectivamente.

A seção de decodificação de coeficiente de escalagem 1602 de-codifica o parâmetro de coeficiente de escalagem inserido de modo a obteros coeficientes de escalagem de banda baixa e os coeficientes de escala-gem de banda alta, emite os coeficientes de escalagem de decodificaçãopara a seção de decodificação de espectro 1604 e a seção de decodificaçãode espectro fino 1603.

A seção de decodificação de espectro fino 1603 calcula a ponde-ração auditiva de cada banda utilizando os coeficientes de escalagem inseri-dos da seção de decodificação de coeficiente de escalagem 1602 e obtém onúmero de bits alocados para as informações de espectro fino de cada ban-da. A seção de decodificação de espectro fino 1603 então decodifica o pa-râmetro de espectro fino inserido da seção de separação 1601 e obtém asinformações de espectro fino de decodificado de cada banda, e emite a in-formações de espectro fino decodificado para a seção de decodificação deespectro 1604. É também possível utilizar as informações para o espectro Adecodificado no cálculo da ponderação auditiva. Neste caso, uma configura-ção é adotada de modo que o espectro A decodificado seja inserido na se-ção de decodificação de espectro fino 1603.

A seção de decodificação de espectro 1604 então decodifica oespectro B decodificado do espectro A decodificado inserido, dos coeficien-tes de escalagem decodificados (banda baixa e banda alta) inseridos da se-ção de decodificação de coeficiente de escalagem 1602, e as informaçõesde espectro fino decodificados inseridas da seção de decodificação de es-pectro fino 1603.

Quando a relação de correspondência entre a Figura 16 e a Fi-gura 14 é descrita, se a configuração mostrada na Figura 16 for uma confi-guração da seção de decodificação de espectro 1402, o parâmetro de codifi-cação da Figura 16 corresponde ao parâmetro de codificação de primeiroespectro da Figura 14, o espectro A decodificado da Figura 16 correspondeao espectro de sinal decodificado de primeira camada da Figura 14, e o es-pectro B decodificado da Figura 16 corresponde ao primeiro espectro deco-dificado da Figura 14. Ainda, se a configuração mostrada na Figura 16 foruma configuração para a seção de decodificação de espectro 1402B, o pa-râmetro de codificação da Figura 16 corresponde ao parâmetro de codifica-ção de segundo espectro da Figura 14, o espectro A decodificado da Figura16 corresponde ao segundo espectro decodificado da Figura 14, e o espec-tro B decodificado da Figura 16 corresponde ao terceiro espectro decodifica-do da Figura 14.

Um exemplo de configuração da seção de codificação de primei-ro espectro 1503 que corresponde às seções de decodificação de espectro1402A e 1402B da Figura 16 está mostrado na Figura 18. Na Figura 18, aconfiguração da seção de codificação de primeiro espectro 1503 está mos-trada. A seção de codificação de primeiro espectro 1503 mostrada na Figura18 está configurada com uma seção de codificação de coeficiente de esca-lagem 403, uma seção de codificação de espectro fino 404, uma seção demultiplexação de parâmetro de codificação 405 mostradas na Figura 4 e aseção de decodificação de espectro 1604 mostrada na Figura 16. A sua ope-ração é a mesma como descrito na Figura 4 e na Figura 16, e portanto a suadescrição será aqui omitida. Ainda, se o espectro decodificado de primeiracamada da Figura 18 for substituído pelo segundo espectro decodificado, e oparâmetro de codificação de primeiro espectro for substituído pelo parâmetrode codificação de segundo espectro, a configuração mostrada na Figura 18é uma configuração da seção de codificação de segundo espectro 1505 naFigura 15. A seção de decodificação de espectro 1604 pode ser eliminadana configuração da seção de codificação de segundo espectro 1505.

A Figura 17 mostra uma configuração das seções de decodifica-ção de espectro 1402A e 1402B no caso de não utilizar os coeficientes deescalagem. Neste caso, as seções de decodificação de espectro 1402A e1402B incluem uma seção de cálculo de ponderação auditiva e de distribui-ção de bits 1701, uma seção de decodificação de espectro fino 1702 e umaseção de decodificação de espectro 1703.

Na Figura 17, a seção de cálculo de ponderação auditiva e dedistribuição de bits 1701 obtém uma ponderação auditiva de cada banda doespectro A decodificado inserido, e obtém uma distribuição de bits para cadabanda decidida de acordo com a ponderação auditiva. As informações daponderação auditiva e da distribuição de bits obtidas são então emitidas paraa seção de decodificação de espectro fino 1702.

A seção de decodificação de espectro fino 1702 então decodificaos parâmetros de codificação inseridos com base nas informações de pon-deração auditiva e de distribuição de bits inseridas da seção de cálculo deponderação auditiva e de distribuição de bits 1701, e obtém as informaçõesde espectro fino decodificado de cada banda, e emite as informações de es-pectro fino decodificado para a seção de decodificação de espectro 1703.

A seção de decodificação de espectro 1703 então soma as in-formações de decodificação de espectro fino inseridas da seção de decodifi-cação de espectro fino 1702 ao espectro A decodificado inserido, e emite oresultado como o espectro B decodificado.

Quando a relação de correspondência entre a Figura 17 e a Fi-gura 14 é descrita, se a configuração mostrada na Figura 17 for uma confi-guração da seção de decodificação de espectro 1402, o parâmetro de codifi-cação da Figura 17 corresponde ao parâmetro de codificação de primeiroespectro da Figura 14, o espectro A decodificado da Figura 17 correspondeao espectro de sinal decodificado de primeira camada da Figura 14, e o es-pectro B decodificado da Figura 17 corresponde ao primeiro espectro deco-dificado da Figura 14, Ainda, se a configuração mostrada na Figura 17 foruma configuração da a seção de decodificação de espectro 1402B, o parâ-metro de codificação da Figura 17 corresponde ao parâmetro de codificaçãode segundo espectro da Figura 14, o espectro A decodificado da Figura 17corresponde ao segundo espectro decodificado da Figura 14, e o espectro Bdecodificado da Figura 17 corresponde ao terceiro espectro decodificado daFigura 14.

Como com a correspondência entre a Figura 16 e a Figura 18, étambém possível configurar a seção de codificação de primeiro espectro cor-respondendo às seções de decodificação de espectro 1402A e 1402B daFigura 17.

A seguir, os detalhes da seção de decodificação de banda demelhoramento 1403 mostrada na Figura 14 serão descritos utilizando a Figu-ra 19 até a Figura 23.

A Figura 19 é um diagrama de blocos que mostra uma configu-ração da seção de decodificação de banda de melhoramento 1403. Na Figu-ra 19 a seção de decodificação de banda de melhoramento 1403 inclui umaseção de separação 1901, uma seção de ajuste de amplitude 1902, umaseção de ajuste de estado de filtro 1903, uma seção de filtragem 1904 umlivro de códigos de forma de espectro residual 1905, um livro de códigos deganho de espectro residual 1906, um multiplicador 1907, uma seção de de-codificação de fator de escala 1908, uma seção de escalagem 1909 e umaseção de sintetização de espectro 1910.

A seção de separação 1901 separa o parâmetro de codificaçãoinserido da seção de separação 1401 da Figura 14 em um parâmetro de co-dificação de coeficiente de ajuste de amplitude, um parâmetro de codificaçãode intervalo, um parâmetro de codificação de forma residual, um parâmetrode codificação de ganho residual e um parâmetro de codificação de fator deescala, e emite os parâmetros para a seção de ajuste de amplitude 1902, aseção de filtragem 1904, o livro de códigos de forma de espectro residual1905, o livro de códigos de ganho de espectro residual 1906 e a seção dedecodificação de fator de escala 1908, respectivamente.

A seção de ajuste de amplitude 1902 decodifica o parâmetro decodificação de coeficiente de ajuste de amplitude inserido da seção de sepa-ração 1901, ajusta a amplitude do espectro decodificado de primeira camadainserido da seção de decodificação de espectro 1402 da Figura 14, e emite oprimeiro espectro decodificado após o ajuste de amplitude para a seção deajuste de estado de filtro 1903. O ajuste de amplitude é executado utilizandoum método expresso por {S(n)} γ, quando, por exemplo, o primeiro espectrodecodificado é assumido ser S(n), e os coeficientes de ajuste de amplitudesão assumidos serem γ. Aqui S(n) é o espectro de amplitude no domínio li-near, e η é uma freqüência.

A seção de ajuste de estado de filtro 1903 ajusta o primeiro es-pectro decodificado após o ajuste de amplitude para o estado de filtro dofiltro de passo como expresso pela função de transferência P(z) = (1 - z"T) -1. Especificamente/a seção de ajuste de estado de filtro 1903 substitui oprimeiro espectro decodificado S1 [0 até Nn] após o ajuste de amplitude noarmazenamento de espectro gerado S [0 até Nn], e emite o armazenamentode espectro gerado após a substituição para a seção de filtragem 1904. A-qui, z é uma variável que ocorre na transformada z. z-1 é uma variável com-plexa referida como um operador de retardo. Ainda, T é um intervalo de filtrode passo, Nn é o número de pontos de espectro válidos para o primeiro es-pectro decodificado (que corresponde à freqüência de limite superior do es-pectro utilizado como um estado de filtro), e o armazenamento de espectroS[n] gerado é uma rede variável definida pela faixa de η = 0 a Nw. Ainda, Nwé o número de pontos de espectro após o melhoramento de banda, e umespectro com (Nw - Nn) pontos é gerado por este processamento de filtragem.A seção de filtragem 1904 executa um processamento de filtra-gem no armazenamento de espectro S[n] gerado inserido da seção de ajustede estado de filtro 1903 utilizando o parâmetro de codificação de intervalo Tinserido da seção de separação 1901. Especificamente, a seção de filtragem1904 gera S[n] utilizando S[n] = S[n - η + gC[n], onde n = Nn a Nw. Aqui, gindica um ganho de espectro residual, C[n] indica um vetor de forma de es-pectro residual, e gC[n] é inserido do multiplicador 1907. O S [Nn a Nw] ge-rado é emitido para a seção de escalagem 1909.

O livro de códigos de forma de espectro residual 1905 decodificao parâmetro de codificação de forma residual inserido da seção de separa-ção 1901 e emite o vetor de forma de espectro residual que corresponde aoresultado da decodificação para o multiplicador 1907.

O livro de códigos de ganho de espectro residual 1906 decodifi-ca o parâmetro de codificação de ganho residual inserido da seção de sepa-ração 1901 e emite o ganho residual que corresponde ao resultado da deco-dificação para o multiplicador 1907.

O multiplicador 1907 emite o resultado gC[n] da multiplicação dovetor de forma de espectro residual C[n] inserido do livro de códigos de for-ma de espectro residual 1905 pelo ganho residual g inserido do livro de có-digos de ganho de espectro residual 1906 para a seção de filtragem 1904.

A seção de decodificação de fator de escala 1908 decodifica oparâmetro de codificação de fator de escala inserido da seção de separação1901 e emite o fator de escala decodificado para a seção de escalagem1909.

A seção de escalagem 1909 multiplica o fator de escala inseridoda seção de decodificação de fator de escala 1908 pelo espectro S [Nn aNw] inserido da seção de filtragem 1904, e emite o resultado para a seçãode sintetização de espectro 1910.

A seção de sintetização de espectro 1910 substitui o primeiroespectro decodificado inserido da seção de decodificação de espectro1402A da Figura 14 na banda baixa (S [Nn a Nw]) e substitui o espectro in-serido da seção de escalagem 1909 na banda alta (S [Nn a Nw]) e emite oespectro obtido para a seção de decodificação de espectro 1402B da Figura14 como um segundo espectro decodificado.

A seguir, uma configuração da seção de decodificação de bandade melhoramento 1403 para o caso onde o parâmetro de codificação deforma de diferencial de espectro e o parâmetro de codificação de ganho deespectro residual não podem ser completamente recebidos está mostradana Figura 20. Neste caso, as informações de um parâmetro de codificaçãopara os coeficientes de ajuste de amplitude, um parâmetro de codificação deintervalo e um parâmetro de codificação de fator de escala podem ser com-pletamente recebidas.

Na Figura 20, as outras configurações do que para a seção deseparação 2001 e a seção de filtragem 2002 são as mesmas que para cadaparte da Figura 19 e portanto não estão descritas.

Na Figura 20, a seção de separação 2001 separa o parâmetrode codificação inserido da seção de separação 1401 da Figura 14 em umparâmetro de coeficiente de ajuste de amplitude, um parâmetro de codifica-ção de intervalo e um parâmetro de codificação de fator de escala, e emiteos parâmetros para a seção de ajuste de amplitude 1902, a seção de filtra-gem 2002 e a seção de decodificação de fator de escala 1908, respectiva-mente.

A seção de filtragem 2002 executa um processamento de filtra-gem no armazenamento de espectro S[n] gerado inserido da seção de ajustede estado de filtro 1903 utilizando o parâmetro de codificação de intervaloinserido da seção de separação 2001. Especificamente, a seção de filtragem2002 gera S[n] utilizando S[n] = S[n - η, onde n = Nn a Nw. O S [Nn a Nw]gerado é emitido para a seção de escalagem 1909.

A seguir, uma configuração da seção de codificação de bandade melhoramento 1403 para o caso onde o parâmetro de codificação de in-tervalo também não pode ser recebido está mostrada na Figura 21 nestecaso, as informações de um parâmetro de codificação para os coeficientesde ajuste de amplitude e um parâmetro de codificação de fator de escalapodem ser completamente recebidos.Na Figura 21, a seção de ajuste de estado de filtro 1903 da Figu-ra 20 e a seção de filtragem 2002 são substituídas na seção de geração depseudo-espectro 2102. Na Figura 21, as outras configurações do que para aseção de separação 2101 e a seção de geração de pseudo-espeetro 2102são as mesmas que para cada parte da Figura 19 e portanto não estão des-critas.

Na Figura 21, a seção de separação 2101 separa o parâmetrode codificação inserido da seção de separação 1401 da Figura 14 em umparâmetro de codificação de coeficiente de ajuste de amplitude e um parâ-metro de codificação de fator de escala, e emite os parâmetros para a seçãode ajuste de amplitude 1902 e a seção de decodificação de fator de escala1908, respectivamente.

A seção de geração de pseudo-espectro 2102 gera um espectrode banda alta em um pseudomodo utilizando o primeiro espectro de sinaldecodificado após o ajuste de amplitude inserido da seção de ajuste de am-plitude 1902, e emite o espectro para a seção de escalagem 1909. Como ummétodo específico para gerar um espectro de banda alta, existe um métodobaseado em espelhamento que gera um espectro de banda alta como umaimagem espelhada de um espectro de banda baixa, um método de deslocaro espectro após o ajuste de amplitude em uma direção de banda alta do eixogeométrico de freqüência, e um método para executar um processamento defiltragem de passo em uma direção do eixo geométrico de freqüência no es-pectro após o ajuste de amplitude utilizando o intervalo de passo obtido deum espectro de banda baixa. É também possível gerar um pseudo-espectroutilizando um espectro de ruído gerado em um modo randômico quando osquadros durante a decodificação são determinados serem quadros não vo-cais.

A seguir, uma configuração da seção de codificação de bandade melhoramento 1403 para o caso onde as informações de ajuste de ampli-tude também não podem ser recebidas está mostrada na Figura 22. Nestecaso, as informações de um parâmetro de codificação de fator de escalapodem ser completamente recebidas. Na Figura 22, as outras configuraçõesdo que para a seção de separação 2201 e a seção de geração de pseudo-espectro 2202 são as mesmas que para cada parte da Figura 19 e portantonão estão descritas.

Na Figura 22, a seção de separação 2201 separa o parâmetrode codificação de fator de escala do parâmetro de codificação inserido daseção de separação 1401 da Figura 14, e emite o parâmetro para a seçãode decodificação de fator de escala 1908.

A seção de geração de pseudo-espectro 2202 gera um espectrode banda alta em um pseudomodo utilizando o primeiro espectro de sinaldecodificado e emite o espectro para a seção de escalagem 1909. Como ummétodo específico para gerar um espectro de banda alta, existe um métodobaseado em espelhamento que gera um espectro de banda alta como umaimagem espelhada de um espectro de banda baixa, um método de deslocaro espectro após o ajuste de amplitude em uma direção de banda alta do eixogeométrico de freqüência, e um método para executar um processamento defiltragem de passo em uma direção do eixo geométrico de freqüência no es-pectro após o ajuste de amplitude utilizando o intervalo de passo obtido deum espectro de banda baixa. É também possível gerar um pseudo-espectroutilizando um espectro de ruído gerado em um modo randômico quando osquadros durante a decodificação são determinados serem quadros não vo-cais. Ainda, o método de ajuste amplitude, pode ser, por exemplo, um múlti-plo constante em um domínio logarítmico (γ χ S, onde S é um espectro Ioga-rítmico), ou pode ser um multiplicador constante (onde .γ, . são um espectrolinear) em um domínio linear. Ainda, é também possível utilizar os coeficien-tes tipificados por coeficientes necessários na adição da profundidade deuma depressão de harmônico que ocorre em uma banda baixa em uma vozfalada e a profundidade de uma depressão de harmônico que ocorre emuma banda alta como coeficientes de ajuste para um ajuste de amplitude,Ainda, os coeficientes de ajuste podem ser uma constante fixa, mas é tam-bém possível preparar uma pluralidade de coeficientes de ajuste apropriadosde acordo com um índice (por exemplo, diretamente, um valor de dispersãode uma amplitude de espectro que ocorre em uma banda baixa, ou indireta-mente, um valor de ganho de passo que ocorre na seção de codificação deprimeira camada 201) que indica uma profundidade de uma depressão deharmônico de espectro de banda baixa, e seletivamente utiliza os coeficien-tes de ajuste correspondentes de acordo com o índice. Ainda, é tambémpossível utilizar seletivamente os coeficientes de ajuste de acordo com ascaracterísticas para cada vogai utilizando as informações de forma de es-pectro de banda baixa (envelope) e as informações de período de passo.Mais especificamente isto é o mesmo que o a geração de pseudo-espectrodescrita na Modalidade 1 e portanto não está aqui descrito.

A Figura 23 é um diagrama esquemático que mostra uma sériede operações para gerar um componente de banda alta na configuração daFigura 20. Como mostrado na Figura 3, primeiro, um ajuste de amplitude doprimeiro espectro decodificado é executado. A seguir, um processamento defiltragem (filtragem de passo) é executado em uma direção do eixo geomé-trico de freqüência tomando o primeiro espectro decodificado após o ajustede amplitude como as informações de filtro do filtro de passo, e um compo-nente de banda alta é gerado. Após isto, uma escalagem é executada nocomponente de banda alta gerado para cada banda de coeficiente de esca-lagem de modo a finalmente gerar um espectro de banda alta. O segundoespectro decodificado é então gerado pela combinação do espectro de ban-da alta gerado e do primeiro espectro decodificado.

Um exemplo de uma configuração para a seção de codificaçãode banda de melhoramento 1504 que corresponde à seção de decodificaçãode banda de melhoramento 1403 da Figura 19 está mostrado na Figura 24.

Na Figura 24, a seção de ajuste de amplitude 2401 executa umajuste de amplitude do primeiro espectro decodificado inserido da seção decodificação de primeiro espectro 1503 utilizando o espectro de sinal vocal deentrada inserido da seção de transformada de domínio de freqüência 1502A,emite um parâmetro de codificação para os coeficientes de ajuste de ampli-tude, e emite o primeiro espectro decodificado após o ajuste de amplitudepara a seção de ajuste de estado de filtro 2402. A seção de ajuste de ampli-tude 2401 executa um processamento de ajuste de modo que a razão (faixadinâmica) do espectro de amplitude máxima do primeiro espectro decodifi-cado e o espectro de amplitude mínima aproxima-se da faixa dinâmica dabanda alta do espectro de sinal vocal de entrada. Por exemplo, como ummétodo de ajuste de amplitude, existe o método acima descrito. Ainda, étambém possível executar o ajuste de amplitude utilizando, por exemplo, aequação de transformada como mostrada na equação 1. S1 é um espectroantes da transformada e S1' é um espectro após a transformada.

S1' (k) = sinal(S1(k)). |S1(k)|y . Equação 1.

Aqui, sinal() é uma função que retorna um sinal positivo / sinalnegativo, e γ é um número real na faixa de 0 < γ < 1. No caso de utilizar aequação 1, a seção de ajuste de amplitude 2401 seleciona os coeficientesde ajuste de amplitude γ de uma pluralidade de candidatos preparados comantecedência de modo que o primeiro espectro decodificado após o ajustede amplitude fique mais próximo da faixa dinâmica da banda alta do espec-tro de sinal vocal de entrada, e emite o parâmetro de codificação para oscoeficientes de ajuste de amplitude γ selecionados para a seção multiplexa-ção 203.

A seção de ajuste de estado de filtro 2402 ajusta o primeiro es-pectro decodificado após o ajuste de amplitude inserido da seção de ajustede amplitude 2401 para o estado interno do filtro de passo como com a se-ção de ajuste de estado de filtro 1903 da Figura 19.

A seção de ajuste de intervalo 2403 emite um intervalo T se-qüencialmente para a seção de filtragem 2404 enquanto mudando o interva-lo T pouco a pouco dentro de uma faixa de procura predeterminada TMINaté TMAX.

O livro de códigos de forma de espectro residual 2405 armazenauma pluralidade de candidatos de vetor de forma residual e seqüencialmenteseleciona e emite os vetores de forma de espectro residual de todos os can-didatos ou dos candidatos restritos com antecedência, de acordo com asinstruções da seção de procura 2406. Similarmente, o livro de códigos deganho de espectro residual 2407 armazena uma pluralidade de candidatosde ganho de vetor residual e seqüencialmente seleciona e emite os vetoresde forma de espectro residual de todos os candidatos ou dos candidatos res-tritos com antecedência, de acordo com as instruções da seção de procura2406.

Os candidatos de vetores de forma residual emitidos do livro decódigos de forma de espectro residual 2405 e os candidatos de ganho deespectro residual emitidos do livro de códigos de ganho de espectro residual2407 são multiplicados pela seção de multiplicação 2408 e o resultado damultiplicação é emitido para a seção de filtragem 2404.

A seção de filtragem 2404 então executa um processamento defiltragem utilizando o estado interno do filtro de passo ajustado na seção deajuste de estado de filtro 2402, o intervalo T emitido da seção de ajuste deintervalo 2403, e os vetores de forma de espectro residual ajustados em ga-nho, e calcula um valor de estimativa para o espectro de sinal vocal de en-trada. Esta operação é a mesma que a operação da seção de filtragem 1904da Figura 19.

A seção de procura 2406 decide uma combinação onde a rela-ção cruzada entre a banda alta do espectro de sinal vocal de entrada (es-pectro original) e o sinal de saída da seção de filtragem 240 torna-se ummáximo de uma pluralidade de combinações de intervalos, vetores de formade espectro residual e ganho de espectro residual, utilizando uma análisepor síntese (AbS). Neste momento, uma combinação que é a mais similar deum ponto de vista auditivo é decidida utilizando o mascaramento auditivo.Ainda, uma procura é também executada levando em consideração a esca-Iagem executada por um fator de escala em um estágio posterior. Um parâ-metro de codificação de um intervalo decidido pela seção de procura 2406um parâmetro de codificação para os vetores de forma de espectro residual,e um parâmetro de codificação para o ganho de espectro residual são emiti-dos para a seção de multiplexação 203 e a seção de decodificação de bandade melhoramento 2409.

No método de decisão de parâmetro de codificação utilizando aAbS acima descrito, é preferível decidir os coeficientes de passo, os vetoresde forma de espectro residual e o ganho de espectro residual ao mesmotempo. Ainda, é também possível decidir na ordem de coeficientes de passoT1 vetor de forma de espectro residual, e ganho de espectro residual de mo-do a reduzir a quantidade de cálculo.

A seção de decodificação de banda de melhoramento 2409 en-tão executa um processamento de decodificação no primeiro espectro deco-dificado utilizando o parâmetro de codificação para os coeficientes de ajustede amplitude emitidos da seção de ajuste de amplitude 2401, o parâmetro decodificação de intervalo emitido da seção de procura 2406, o parâmetro decodificação para o vetor de forma de espectro residual e o parâmetro de co-dificação para o ganho de espectro residual, gera um espectro estimado (istoé, um espectro antes da escalagem) para o espectro de sinal vocal de entra-da, e emite o espectro para a seção de codificação de fator de escala 2410.O procedimento de decodificação é o mesmo que para a seção de decodifi-cação de banda de melhoramento 1403 da Figura 19 (no entanto, o proces-samento para a seção de escalagem 1909 e a seção de sintetização de es-pectro 1910 é eliminado).

A seção de codificação de fator de escala 2410 codifica o fatorde escala (coeficientes de escalagem) do espectro estimado o mais apropri-ado de um ponto de vista auditivo utilizando a banda alta do espectro de si-nal vocal de entrada (espectro original) emitido da seção de transformada dedomínio de freqüência 1502A, o espectro estimado emitido da seção de de-codificação de banda de melhoramento 2409, e o mascaramento auditivo, eemite o parâmetro de codificação para a seção de multiplexação 203.

A Figura 25 é um diagrama esquemático que mostra o conteúdode um fluxo de bits recebido pela seção de separação 101 da Figura 1. Co-mo mostrado nos desenhos, nos fluxos de bits, uma pluralidade de parâme-tros de codificação são multiplexados no tempo. Ainda, na Figura 25, o MSB(Bit Mais Significativo, o bit mais significativo no fluxo de bits) está no ladoesquerdo, e o LSB (Bit Menos Significativo, o bit menos significativo no fluxode bits) está no lado direito. Como um resultado do alinhamento dos parâ-metros de codificação deste modo, quando o fluxo de bits é parcialmentedescartado no percurso de transmissão, descartando em ordem do lado deLSB1 é possível minimizar a deterioração de qualidade devido ao descarte. Épossível executar o processamento de decodificação utilizando os métodosdescritos respectivamente utilizando a Figura 20 para o caso de descarte doLSB para (1), a Figura 21 para o caso de descarte do LSB para (2), e a Figu-ra 22 para o caso de descarte do LSB para (3). Ainda, no caso de descartedo LSB para (4), o sinal decodificado de primeira camada é assumido ser umsinal de saída.

O método para implementar a rede onde os parâmetros de codi-ficação são descartados preferencialmente em ordem do lado do LSB não éem nenhum modo limitado. Por exemplo, é possível utilizar uma rede de pa-cote onde o controle de prioridade é executado pela atribuição de ordens deprioridade para a seção de decodificação de banda de melhoramento 1403de acordo com a Modalidade 3 da presente invenção. Na seção de decodifi-cação de banda de melhoramento 1403 da Figura 26, a seção de decodifi-cação de coeficiente de ajuste de amplitude 2601 decodifica os coeficientesde ajuste de amplitude do parâmetro de codificação de coeficiente de ajustede amplitude. A seção de decodificação de intervalo 2602 decodifica um in-tervalo do parâmetro de codificação de intervalo. A seção de controle de pa-râmetro de decodificação 2603 decide um parâmetro de decodificação utili-zado na decodificação do segundo espectro decodificado do quadro utilizan-do cada parâmetro de decodificação decodificado do parâmetro de codifica-ção de banda de melhoramento, as informações de perda de dados recebi-das e cada parâmetro de decodificação do quadro anterior emitido de cadaarmazenamento 2604a a 2604e. Os armazenamentos 2604a a 2604e sãocada um parâmetros de decodificação do quadro e os coeficientes de ajustede amplitude de armazenamento, o intervalo, os vetores de forma residual, oganho de espectro residual e o fator de escala. Outros aspectos da configu-ração na Figura 26 são os mesmos que a configuração da seção de decodi-ficação de banda de melhoramento 1403 da Figura 19 e portanto não sãodescritos.

A seguir, a seção de decodificação de banda de melhoramento1403 da configuração acima será descrita.Primeiro, os parâmetros de decodificação incluídos nos parâme-tros de codificação de banda de melhoramento que fazem parte dos dadosde codificação de segunda camada do quadro, isto é, os parâmetros de codi-ficação do fator de escala, do intervalo, dos coeficientes de ajuste de ampli-tude, do vetor de forma residual e do ganho de espectro residual são decodi-ficados pelas seções de decodificação 1908, 2602, 2601, 1905 e 1906. Aseguir, a seção de controle de parâmetro de decodificação 2603 decide umparâmetro de decodificação utilizado na decodificação do segundo espectrodecodificado do quadro com base nas informações de perda de dados rece-bidas utilizando o parâmetro de decodificação decodificado e o parâmetro dedecodificação para o quadro anterior.

Aqui, as informações de perda de dados recebidas são informa-ções que indicam quais porções do parâmetro de codificação de banda demelhoramento não podem ser utilizadas pela seção de decodificação debanda de melhoramento 1403 como um resultado da perda (incluindo a per-da de pacote e o caso onde os erros que resultam de erros de transmissãosão detectados).

O segundo espectro decodificado é então decodificado utilizandoo parâmetro de decodificação e o primeiro espectro decodificado obtido pelaseção de controle de parâmetro de decodificação 2603 e o primeiro espectrodecodificado. Esta operação específica é a mesma que para a seção de de-codificação de banda de melhoramento 1403 da Figura 19 na Modalidade 2,e portanto não é descrita.

A seguir, um primeiro estado de operação da seção de controlede parâmetro de decodificação 2603 será abaixo descrito.

No primeiro estado de operação, a seção de controle de parâ-metro de decodificação 2603 substitui um parâmetro de decodificação dabanda de freqüência que corresponde ao quadro anterior como o parâmetrode decodificação da banda de freqüência que corresponde a um parâmetrode codificação que não pode ser obtido devido à perda.

Especificamente, quando é assumido que:

SF (n, m): fator de escala para a mâ banda de freqüência para oenésimo quadro

T (η, m): intervalo da m- banda de freqüência para do enésimoquadro

γ (η, m): coeficientes de ajuste de amplitude da mâ banda de fre-qüência para do enésimo quadro

c (n, m): vetor de forma residual da m- banda de freqüência parado enésimo quadro

g (n, m): ganho de espectro residual da mã banda de freqüênciapara do enésimo quadro..ML.Mh

ML: número da banda de freqüência mais baixa da banda defreqüência de banda alta da segunda camada

MH: número da banda de freqüência mais alta da banda de fre-qüência de banda alta da segunda camada,

se for indicado nas informações de perda de dados recebidasque não é possível receber alguns dos parâmetros de codificação da mâbanda do quadro como um resultado da perda, um parâmetro de decodifica-ção para a m- banda do quadro anterior é emitido como um parâmetro dedecodificação que corresponde ao parâmetro de codificação perdido.

A saber,

se o fator de escala for perdido;SF (n, m). SF (n-1, m)se o intervalo for perdido;T (n, m). T (n-1, m)

se os coeficientes de ajuste de amplitude forem perdidos;γ (η, m). γ (n-1, m)

se o vetor de forma residual for perdido;c (n, m). c (n-1, m)

se o ganho de espectro residual for perdido;g (n, m). g (n-1, m)

No lugar do acima, é também possível aplicar ou (a) ou (b) noseguinte.(a) Em uma banda de freqüência onde qualquer um dos cincotipos de parâmetros é perdido, os parâmetros correspondentes do quadroanterior são utilizados como uma pluralidade de tipos de parâmetros de de-codificação correlacionados com os cinco tipos de parâmetros ou uma com-binação arbitrária.

(b) Em uma banda de freqüência onde qualquer um dos cincotipos de parâmetros é perdido, um vetor de forma residual e (ou) um ganhode espectro residual é assumido ser 0.

Por outro lado, em uma banda de freqüência onde uma perdanão ocorre, o parâmetro de decodificação decodificado utilizando o parâme-tro de codificação para o quadro recebido é emitido como está.

Os parâmetros de decodificação SF (n, m), T (n, m), γ (η, m), c(n, m), g (n, m): m=ML a MH para todas as bandas da freqüência alta doquadro são então emitidos como os parâmetros de decodificação do quadro.

Quando todos os parâmetros de codificação de segunda cama-da são perdidos, na compensação de quadro de segunda camada, o parâ-metro de decodificação correspondente do quadro anterior é utilizado comoum parâmetro de decodificação de banda de melhoramento para a bandainteira da alta freqüência do quadro.

Ainda, na descrição acima, a situação foi descrita onde a decodi-ficação é sempre executada utilizando um parâmetro de decodificação doquadro anterior nos quadros onde uma perda ocorreu, mas outra situação étambém possível onde a decodificação é executada utilizando o método a-cima descrito somente quando a correlação for mais alta do que um valorlimite com base na correlação de um sinal entre o quadro anterior e o qua-dro, e a decodificação é então executada utilizando um método fechado den-tro do quadro de acordo com a Modalidade 2 quando a correlação for maisbaixa do que o valor limite. Neste caso, como um índice que indica a corre-lação entre o sinal do quadro anterior e o sinal do quadro, existem coeficien-tes de correlação e uma distância de espectro entre o quadro anterior e oquadro calculados utilizando, por exemplo, as informações de envelope deespectro tais como um parâmetro de LPC obtido do parâmetro de codifica-ção de primeira camada, as informações relativas de voz estacionária desinais tais como um período de passo e um parâmetro de ganho de passo,um sinal decodificado de banda baixa de primeira camada, e o próprio es-pectro decodificado de banda baixa de primeira camada.

A seguir, um segundo estado de operação da seção de controlede parâmetro de decodificação 2603 será descrita a seguir.

No segundo estado de operação, para a banda de freqüênciaonde a perda de dados do quadro ocorreu, a seção de controle de parâmetrode decodificação 2603 obtém um parâmetro de decodificação para a bandade freqüência utilizando o parâmetro de decodificação para a banda de fre-qüência do quadro anterior e o parâmetro de decodificação para a banda defreqüência vizinha da banda de freqüência do quadro anterior e do quadro.

Especificamente, quando está indicado nas informações de per-da de dados recebidas que um parâmetro de codificação para a banda doquadro não pode ser recebida devido a uma perda, o parâmetro de decodifi-cação é obtido no seguinte modo utilizando o parâmetro de decodificaçãopara a m5 banda do quadro anterior (η -15 quadro) como um parâmetro dedecodificação que corresponde ao parâmetro de decodificação perdido e oparâmetro de decodificação para a banda (a mesma banda que para o qua-dro anterior e o quadro) vizinha da banda de freqüência do quadro anterior edo quadro.

A saber,

quando o fator de escala é perdido;

SF (n, m). SF (n-1, m) * SF (n, m-1) / SF (n-1, m-1)

quando o intervalo é perdido;

T (n, m). T (n-1, m) * T (n, m-1) / T (n-1; m-1)

quando os coeficientes de ajuste de amplitude são perdidos;

γ (η, m). . (n-1, m) * γ (η, m-1) / γ (n-1, m-1)

quando o ganho de espectro residual é perdido;

g (n, m). g (n-1, m) * g (n, m-1) / g (n-1, m-1)

quando o vetor de forma residual é perdido

c(n, m). c (n-1, m) ou 0No lugar do acima, ou (a) ou (b) no seguinte pode ser apropriado.

(a) Em uma banda de freqüência onde qualquer um dos cincotipos de parâmetros acima é perdido, os parâmetros obtidos de acordo como que está acima descrito são utilizados como uma pluralidade de tipos deparâmetros de decodificação correlacionados com todos os cinco tipos deparâmetros ou uma combinação arbitrária.

(b) Em uma banda de freqüência onde qualquer um dos cincotipos de parâmetros é perdido, um vetor de forma residual e (ou) um ganhode espectro residual são assumidos serem 0.

Por outro lado, em uma banda de freqüência onde uma perdanão ocorre, os parâmetros de decodificação decodificados utilizando um pa-râmetro de codificação para o quadro recebido são emitidos como estão.

Os parâmetros de decodificação SF (n, m), T (n, m), γ (η, m), c(n, m), g (n, m): m=ML a MH para todas as bandas da freqüência alta doquadro são então emitidos como os parâmetros de decodificação para oquadro.

No acima, uma descrição é dada tomando a banda de freqüên-cia vizinha da banda de freqüência m como m-1, mas é também possívelutilizar um parâmetro de banda de freqüência m+1. No entanto, quando oparâmetro de codificação é perdido na banda de freqüência vizinha, é possí-vel utilizar o parâmetro de decodificação para outra banda.de freqüência talcomo a banda de freqüência mais próxima onde a perda não ocorreu.

Ainda, como com os primeiros estados de operação acima des-critos, é também possível executar a decodificação utilizando o método aci-ma descrito somente para o caso onde a correlação é mais alta do que ovalor limite com base na correlação entre o sinal do quadro anterior e o sinaldo quadro.

Mais ainda, é também possível decodificar somente parte dosparâmetros (o fator de escala, ou os coeficientes de ajuste de fator de escalae de amplitude) dos cinco tipos acima descritos de parâmetros de decodifi-cação utilizando os parâmetros de decodificação calculados pelo processa-mento acima descrito, e decodificar os outros parâmetros de decodificaçãodo que aqueles que utilizam o parâmetro para a banda de freqüência doquadro anterior, ou executar a decodificação utilizando o método descrito naModalidade 2.

Ainda, como outro estado de operação, em um sistema ondeuma pluralidade de quadros codificados são coletivamente multiplexadoscomo um único pacote e transmitidos, existe um estado onde o controle éexecutado de modo a assegurar de preferência (de modo a não perder) osfuturos parâmetros de codificação. Nesta situação, no lado de recepção,quando o fluxo de bits recebido é decodificado com uma pluralidade de qua-dros sendo coletados juntos, os parâmetros de codificação para os quadrosperdidos podem também ser decodificados no mesmo modo que para o pri-meiro estado de operação ou para o segundo estado de operação utilizandoos parâmetros de codificação para os quadros antes e após o quadro. Nestemomento, um valor interpolado o qual é um valor intermediário entre o pa-râmetro de decodificação para o quadro anterior e o parâmetro de decodifi-cação para o quadro seguinte é obtido e utilizado como um parâmetro dedecodificação.

Ainda, o seguinte estado é também possível.

(1) Para a banda de freqüência onde a perda ocorre em um pa-râmetro de codificação de banda de melhoramento, o espectro decodificadona seção de decodificação de espectro 1402B dentro da seção de decodifi-cação de segunda camada 103 mostrado na Figura 14 não é somado.

(2) Na seção de decodificação de banda de melhoramento 1403,uma configuração é também possível onde o livro de códigos de forma deespectro residual, o livro de códigos de ganho de espectro residual, e o mul-tiplicador não são providos.

Ainda, nas Modalidades 1 a 3 acima, em qualquer uma destasmodalidades, um exemplo de configuração de duas camadas está mostrado,mas três camadas ou mais é também possível.

O acima é uma descrição de modalidades de um aparelho dedecodificação escalável e um aparelho de codificação escalável da presenteinvenção.

O aparelho de decodificação escalável e o aparelho de codifica-ção escalável de acordo com a presente invenção não estão em nenhummodo limitados pelas Modalidades 1 a 3 acima, e várias suas modificaçõessão possíveis.

O aparelho de decodificação escalável e o aparelho de codifica-ção escalável da presente invenção podem ser providos para um aparelhode terminal de comunicação e um aparelho de estação de base em um sis-tema de comunicação móvel de modo a tornar possível prover um aparelhode terminal de comunicação e um aparelho de estação de base que tenhamos mesmos resultados de operação como acima descrito.

Mais ainda, nas modalidades acima, o caso foi descrito como umexemplo onde a presente invenção está implementada com hardware, a pre-sente invenção pode estar implementada com software.

Mais ainda, cada bloco de função utilizado para explicar as mo-dalidades acima descritas está tipicamente implementado como um LSIconstituído por um circuito integrado. Estes podem ser chips individuais oupodem estar parcialmente ou totalmente contidos em um único chip.

Aqui, cada bloco de função está descrito como um LSI, mas estepode também ser referido como um "IC", um "LSI de sistema", um "superLSI", um "ultra LSI" dependendo das diferentes extensões de integração.

Ainda, o método de integração de circuito não está limitado aosLSIs, e uma implementação utilizando um circuito dedicado ou processado-res de uso geral é também possível. Após a fabricação do LSI, a utilizaçãode uma FPGA (Rede de Portas Programáveis no Campo) ou um processa-dor reconfigurável no qual as conexões e os ajustes de células de circuitodentro de um LSI podem ser reconfigurados é também possível.

Ainda, se a tecnologia de circuito integrado vier a substituir osLSIs como um resultado do desenvolvimento da tecnologia de semicondutorou uma outra tecnologia derivada, é naturalmente também possível executara integração de bloco de função utilizando esta tecnologia. Uma aplicaçãoem biotecnologia é também possível.As características principais do aparelho de decodificação esca-lável da presente invenção serão abaixo descritas.

Primeiramente, de acordo com a presente invenção, quando dageração da banda alta utilizando o espelhamento, o espelhamento é execu-tado após o ajuste da largura de flutuação do espectro de banda baixa origi-nal que é espelhado, de modo que não é necessário transmitir as informa-ções relativas ao ajuste da largura de flutuação. Como um resultado, é pos-sível aproximar uma estrutura harmônica que é mais como o espectro debanda alta real, e evitar a geração de uma estrutura harmônica excessiva.

Segundamente, de acordo com a presente invenção, quando asinformações de intervalo não são recebidas devido a erros de percurso detransmissão, quando da decodificação do componente de banda alta codifi-cado, o espelhamento é executado utilizando o procedimento da primeiracaracterística, e o processamento de decodificação é executado para ocomponente de banda alta, de modo que é possível gerar um espectro quetenha uma estrutura harmônica em uma banda alta sem utilizar as informa-ções de intervalo. Ainda, a intensidade da estrutura harmônica pode tambémser ajustada para um nível válido. É também possível gerar um pseudo-espectro utilizando outra técnica no lugar do espelhamento.

Em terceiro, de acordo com a presente invenção, um fluxo debits é utilizado na ordem de fator de escala, nos coeficientes de ajuste deamplitude, no intervalo e no espectro residual. Quando as informações deespectro residual não são recebidas, um sinal decodificado é gerado utili-zando somente as informações de fator de escala, de coeficientes de ajustede amplitude e de intervalo. Quando as informações de intervalo e as infor-mações de espectro residual não são recebidas, o processamento de deco-dificação é então executado utilizando o procedimento de decodificação dasegunda característica. Portanto, quando a presente invenção é aplicada emum sistema projetado de modo que a taxa de ocorrência de erros de trans-missão e de perda / descarte de informações de codificação aumenta emordem de fator de escala, os coeficientes de ajuste de amplitude, o intervaloe o espectro residual (isto é, o' fator de escala tem a mais alta resistência aerros, e de preferência transmitido no percurso de transmissão), é possívelminimizar a deterioração de qualidade vocal decodificada devido a erros depercurso de transmissão. Ainda, a qualidade vocal de decodificação gradu-almente muda em unidades de cada parâmetro, de modo que é possível im-plementar uma escalabilidade mais detalhada do que na técnica relativa.

Em quarto, de acordo com a presente invenção, a seção de de-codificação de banda de melhoramento está provida com: um armazena-mento para armazenar os parâmetros de decodificação decodificados dosparâmetros de codificação de banda de melhoramento utilizados para a de-codificação do quadro anterior; e uma seção de controle de parâmetro dedecodificação para o quadro que utiliza os parâmetros de decodificação doquadro e do quadro anterior e as informações de perda de dados para o flu-xo de bits recebido para o quadro, e gera um segundo espectro decodificadoutilizando o primeiro espectro decodificado para o quadro e o parâmetro dedecodificação emitido da seção de controle de parâmetro de decodificação.Portanto, quando parte ou todos os dados codificados de banda de melho-ramento obtidos pela codificação da banda alta utilizando um filtro que temespectro de banda baixa como um estado interno são perdidos e portantonão podem ser utilizados na decodificação, é possível compensar a perdautilizando os parâmetros de decodificação para o quadro anterior onde ograu de similaridade é alto como uma substituição, e decodificar um sinal emalta qualidade mesmo quando uma perda de dados ocorre.

Com a quarta característica, para a banda de freqüência onde aperda de dados do quadro ocorreu, a seção de controle de parâmetro dedecodificação pode obter o parâmetro de decodificação para a banda de fre-qüência utilizando os parâmetros de decodificação a banda de freqüência doquadro anterior e decodificar os parâmetros para a banda de freqüência vizi-nha da banda de freqüência do quadro anterior e do quadro. Como um resul-tado, quando o parâmetro de codificação do quadro anterior cujo grau desimilaridade é alto é utilizado, é possível utilizar a relação de mudanças notempo de bandas de freqüência vizinhas da banda de freqüência do alvo decompensação e executar uma compensação precisa.O presente pedido está baseado no Pedido de Patente Japone-sa Número 2004-322954, requerido em 05 de Novembro de 2004, o conteú-do inteiro do qual está expressamente aqui incorporado por referência.

APLICABILIDADE INDUSTRIAI

O aparelho de decodificação escalável e o aparelho de codifica-ção escalável da presente invenção podem ser aplicados em um sistema decomunicação móvel e um sistema de comunicação de pacote utilizando umprotocolo de Internet.

Claims

1. Aparelho de decodificação escalável que compreende:uma primeira seção de decodificação que decodifica as informa-ções de codificação de banda de baixa freqüência e obtém um sinal decodi-ficado de banda de baixa freqüência; euma segunda seção de decodificação que obtém um sinal deco-dificado de banda de alta freqüência do sinal decodificado de banda de baixafreqüência e das informações de codificação de banda de alta freqüência,em que a segunda seção de decodificação compreende:uma se?ã0 de transformada que transforma o sinal decodificadode banda de baixa freqüência e obtém um espectro de banda de baixa fre-qüência;uma seção de ajuste que executa um ajuste de amplitude noespectro de banda de baixa freqüência; euma seÇã0 de geração que gera um espectro de banda de altafreqüência em um pseudomodo utilizando o espectro de banda de baixa fre-qüência ajustado em amplitude e as informações de codificação de banda dealta freqüência.

2. Aparelho de decodificação escalável de acordo com a reivin-dicação 1, em que a seção de geração executa um espelhamento no espec-tro de banda de baixa freqüência ajustado em amplitude e gera o espectrode banda de alta freqüência em um pseudomodo.

3. Aparelho de decodificação escalável de acordo com a reivin-dicação 1, em que a seção de geração gera o espectro de banda de alta fre-qüência em um pseudomodo quando pelo menos parte das informações decodificação de banda de alta freqüência não pode ser decodificadas.

4. Aparelho de decodificação escalável de acordo com a reivin-dicação 1, em que a seção de geração executa um processamento de filtra-gem de passo no espectro de banda de baixa freqüência ajustado em ampli-tude e gera o espectro de banda de alta freqüência em um pseudomodo.

5. Aparelho de decodificação escalável de acordo com a reivin-dicação 1, em que as informações de codificação de banda de alta freqüên-cia estão configuradas em ordem de prioridade, isto é, fator de escala, coefi-cientes de ajuste de amplitude, intervalo e espectro residual, e a seção degeração gera o espectro de banda de alta freqüência em um pseudomodoutilizando o fator de escala, os coeficientes de ajuste de amplitude, e o inter-valo quando o espectro residual é abandonado nas informações de codifica-ção de banda de alta freqüência.

6. Aparelho de decodificação escalável de acordo com a reivin-dicação 1, em que as informações de codificação de banda de alta freqüên-cia estão configuradas em ordem de prioridade, em ordem de fator de esca-Ia, de coeficientes de ajuste de amplitude, de intervalo e de espectro residu-al, e a seção de geração executa o espelhamento no espectro de banda debaixa freqüência ajustado em amplitude e gera o espectro de banda de altafreqüência em um pseudomodo quando o intervalo e o espectro residual sãoabandonados nas informações de codificação de alta freqüência.

7. Aparelho de decodificação escalável de acordo com a reivin-dicação 1, em que as informações de codificação de banda de alta freqüên-cia estão configuradas em ordem de prioridade, em ordem de fator de esca-la, de coeficientes de ajuste de amplitude, de intervalo e de espectro residu-al, e a seção de geração gera o espectro de banda de alta freqüência em umpseudomodo utilizando as informações passadas que correspondem às in-formações largadas quando pelo menos um do fator de escala, dos coefici-entes de ajuste de amplitude, do intervalo e do espectro residual é abando-nado.

8. Aparelho de codificação escalável que gera informações decodificação de banda de baixa freqüência e informações de codificação debanda de alta freqüência de um sinal original para emitir para o aparelho dedecodificação escalável de acordo com a reivindicação 1, o aparelho de co-dificação escalável compreendendo:uma primeira seção de codificação que codifica o sinal original eobtém as informações de codificação de banda de baixa freqüência; euma segunda seção de codificação que obtém um valor de esti-mativa de uma banda de alta freqüência de um espectro do sinal originalutilizando um filtro que tem o espectro de banda de baixa freqüência obtidode um sinal decodificado das informações de codificação de banda de baixafreqüência como um estado interno, e emite as informações que indicam ascaracterísticas do filtro como as informações de codificação de banda de altafreqüência.