Способ кодирования аудиосигнала, способ декодирования аудиосигнала, устройство кодирования, устройство декодирования, система обработки аудиосигнала, программа кодирования аудиосигнала и программа декодирования аудиосигнала

Способ кодирования аудиосигнала, способ декодирования аудиосигнала, устройство кодирования, устройство декодирования, система обработки аудиосигнала, программа кодирования аудиосигнала и программа декодирования аудиосигнала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу кодирования аудиосигнала, способу декодирования аудиосигнала, устройству кодирования, устройству декодирования, системе обработки аудиосигнала, программе кодирования аудиосигнала и программе декодирования аудиосигнала.

Уровень техники

Метод кодирования для сжатия речевых/музыкальных сигналов (аудиосигналов) с низкими скоростями передачи битов является важным, чтобы уменьшить расходы, которые несут при двусторонней передаче, широкополосной передаче и сохранении речевых и музыкальных сигналов. Для того чтобы эффективно кодировать как речевые, так и музыкальные сигналы, является эффективной схема кодирования гибридного типа, в которой выборочно используют схему кодирования, подходящую для речевых сигналов, и схему кодирования, подходящую для музыкальных сигналов. Схема кодирования гибридного типа эффективно выполняет кодирование с помощью переключения схем кодирования в процессе кодирования аудиопоследовательности, даже когда характеристики входных сигналов изменяются во времени.

Схема кодирования гибридного типа обычно включает в себя в качестве компонента схему кодирования CELP (CELP: кодирование с линейным предсказанием и кодовым возбуждением), подходящую для кодирования речевых сигналов. Обычно для того чтобы кодировать остаточный сигнал, полученный посредством применения обратного фильтра с линейным предсказанием к входному сигналу, кодер, осуществляющий схему CELP, сохраняет в себе информацию о прошлых остаточных сигналах в адаптивной кодовой книге. Поскольку адаптивную кодовую книгу используют для кодирования, достигается высокая эффективность кодирования.

Метод для кодирования речевых сигналов и музыкальных сигналов описан в патентной литературе 1. В патентной литературе 1 описан алгоритм для кодирования как речевых сигналов, так и музыкальных сигналов и т.д. Метод, описанный в патентной литературе 1, использует фильтр синтеза с линейным предсказанием (LP), действующий обычным образом, чтобы кодировать речевые сигналы и музыкальные сигналы. Фильтр синтеза с LP переключается между генератором возбуждения речи и генератором возбуждения преобразования в соответствии с тем, кодируется ли речевой сигнал или музыкальный сигнал, соответственно. Для кодирования речевых сигналов используют традиционный метод CELP, а для кодирования музыкальных сигналов применяют новый ассиметричный метод перекрытия-суммирования. При выполнении обычной фильтрации синтезом с LP интерполяция коэффициентов LP проводится относительно сигнала в областях операции перекрытия-суммирования.

Когда имеет место переключение из схемы кодирования, отличной от схемы кодирования CELP, в схему кодирования, осуществляющую схему CELP, в процессе кодирования аудиопоследовательности, информация об остаточном сигнале, соответствующем речи, поступающей до переключения, не сохраняется в адаптивной кодовой книге в кодере. Вследствие этого эффективность кодирования ухудшается при кодировании кадра, приходящего непосредственно после переключения схемы кодирования, что приводит к проблеме уменьшения качества воспроизводимой речи. Решение из уровня техники известно, как адаптивный многоскоростной широкополосный плюс (AMR-WB+, не патентная литература 1), который является схемой кодирования, стандартизованной Проектом партнерства 3-го поколения (3GPP), в котором внутреннее состояние кодера, осуществляющего схему CELP, инициализируют с использованием кодированного результата, полученного согласно схеме кодирования, отличной от схемы CELP. Кодер AMR-WB+ получает остаточный сигнал посредством обратной фильтрации с линейным предсказанием относительно входного сигнала и после этого выборочно кодирует остаточный сигнал с использованием двух схем кодирования, т.е. схемы CELP и схемы возбуждения кодированного преобразования (ТСХ). При переключении со схемы ТСХ на схему CELP кодер AMR-WB+ обновляет адаптивную кодовую книгу в схеме CELP с использованием сигнала возбуждения в схеме ТСХ.

Список ссылок

Патентная литература

Патентная литература 1: выложенная японская заявка на патент №2003-44097.

Не патентная литература

3GPP TS 26.290 “Audio codec processing functions; Extended Adaptive Multi-Rate-Wideband (AMR-WB+) codec; Transcoding functions”. [online].[найдено 5 марта 2009]. Найдено в Интернете:<URL:http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-nfo/26290.htm>

Раскрытие изобретения

Техническая проблема

Однако, согласно схеме кодирования гибридного типа, в которой выборочно используют схему кодирования, основанную на схеме CELP, и схему кодирования, не использующую кодирование с линейным предсказанием, трудно получить сигнал возбуждения из процесса кодирования, выполненного согласно схеме кодирования, не использующей кодирование с линейным предсказанием. Вследствие этого при переключении со схемы кодирования, не использующей кодирование с линейным предсказанием, на схему кодирования, основанную на схеме CELP, трудно инициализировать адаптивную кодовую книгу в схеме CELP с сигналом возбуждения, соответствующим речи, приходящей до переключения. Задачей настоящего изобретения является инициализация в подходящее значение внутреннего состояния средства кодирования или средства декодирования, осуществляющих схему кодирования, использующую кодирование с линейным предсказанием, чтобы, таким образом, улучшить качество речи, воспроизводимой из кадра, приходящего непосредственно после переключения, при переключении со схемы кодирования, не использующей линейное предсказание, на схему кодирования, использующую линейное предсказание.

Решение проблемы

Способ кодирования аудиосигнала настоящего изобретения кодирует аудиосигнал, включающий в себя множество кадров, с использованием первого средства кодирования, работающего согласно схеме кодирования с линейным предсказанием, и второго средства кодирования, работающего согласно схеме кодирования, отличной от схемы кодирования с линейным предсказанием. Способ кодирования аудиосигнала настоящего изобретения содержит этап переключения для переключения средства кодирования для кодирования второго кадра, непосредственно следующего за первым кадром, от второго средства кодирования на первое средство кодирования, после того как первый кадр аудиосигнала был кодирован с помощью второго средства кодирования, этап инициализации для инициализации внутреннего состояния первого средства кодирования, в соответствии с предварительно определенным способом, после того как будет выполнен этап переключения.

В соответствии со способом кодирования аудиосигнала настоящего изобретения, даже когда второй кадр должен быть кодирован согласно схеме кодирования с линейным предсказанием, в то время как первый кадр был кодирован с помощью схемы кодирования, отличной от схемы кодирования с линейным предсказанием, второй кадр может быть кодирован согласно схеме кодирования с линейным предсказанием с помощью инициализации внутреннего состояния первого средства кодирования, работающего согласно схеме кодирования с линейным предсказанием. Вследствие этого может быть реализована обработка кодирования, выполняемая с множеством схем кодирования, включая схему кодирования с линейным предсказанием и схему кодирования, отличную от схемы кодирования с линейным предсказанием.

В настоящем изобретении внутреннее состояние первого средства кодирования предпочтительно содержит содержание адаптивной кодовой книги или значения, сохраненные с помощью элементов задержки фильтра синтеза с линейным предсказанием для определения отклика на нулевой ввод. На этапе инициализации внутреннее состояние первого средства кодирования предпочтительно инициализируют с использованием первого кадра. На этапе инициализации первое средство кодирования предпочтительно инициализируют с использованием остаточного сигнала, полученного с помощью применения обратного фильтра с линейным предсказанием либо к первому кадру, еще подлежащему кодированию с помощью второго средства кодирования, либо к первому кадру, декодированному обратно, после кодирования с помощью второго средства кодирования. На этапе инициализации обратный фильтр с линейным предсказанием предпочтительно применяют либо к первому кадру, еще подлежащему кодированию с помощью второго средства кодирования, либо к первому кадру, декодированному обратно, после кодирования с помощью второго средства кодирования, с использованием коэффициентов линейного предсказания, использованных первым средством кодирования, чтобы кодировать третий кадр, предшествующий первому кадру. В качестве альтернативы, на этапе инициализации, когда коэффициенты линейного предсказания первого кадра включены в коды второго кадра, обратный фильтр с линейным предсказанием предпочтительно применяют либо к первому кадру, еще подлежащему кодированию с помощью второго средства кодирования, либо к первому кадру, декодированному обратно, после кодирования с помощью второго средства кодирования, с использованием коэффициентов линейного предсказания, включенных в коды второго кадра. В настоящем изобретении на этапе инициализации внутреннее состояние первого средства кодирования может быть инициализировано с использованием внутреннего состояния, которое имело первое средство кодирования, когда первое средство кодирования кодировало кадр, предшествующий первому кадру. Что касается коэффициентов линейного предсказания в фильтре синтеза с линейным предсказанием для определения отклика на нулевой ввод, желательно использовать коэффициенты линейного предсказания, использованные, когда первое средство кодирования кодировало третий кадр, предшествующий первому кадру, или когда коэффициенты линейного предсказания первого кадра включены в коды второго кадра, коэффициенты линейного предсказания первого кадра, вычисленные, когда кодировался второй кадр, или коэффициенты линейного предсказания, полученные с помощью применения перцепционного взвешивающего фильтра к вычисленным коэффициентам линейного предсказания.

Способ декодирования аудиосигнала настоящего изобретения декодирует аудиосигнал, включающий в себя множество кадров, с использованием первого средства декодирования, работающего согласно схеме кодирования с линейным предсказанием, и второе средство декодирования, работающее согласно схеме кодирования, отличной от схемы кодирования с линейным предсказанием. Способ декодирования аудиосигнала содержит этап переключения для переключения средства декодирования для декодирования второго кадра, непосредственно следующего за первым кадром, от второго средства декодирования на первое средство декодирования, после того как первый кадр кодированного аудиосигнала был декодирован с помощью второго средства декодирования, и этап инициализации для инициализации внутреннего состояния первого средства декодирования, в соответствии с предварительно определенным способом, после того как будет выполнен этап переключения.

В соответствии со способом декодирования аудиосигнала настоящего изобретения, даже когда второй кадр должен быть декодирован с использованием схемы кодирования с линейным предсказанием, в то время как первый кадр был декодирован с помощью схемы кодирования, отличной от схемы кодирования с линейным предсказанием, второй кадр может быть декодирован согласно схеме кодирования с линейным предсказанием с помощью инициализации внутреннего состояния первого средства декодирования, работающего согласно схеме кодирования с линейным предсказанием. Поэтому может быть реализована обработка декодирования, выполненная согласно множеству схем кодирования, включая схему кодирования с линейным предсказанием и схему кодирования, отличную от схемы кодирования с линейным предсказанием.

В настоящем изобретении внутреннее состояние первого средства декодирования предпочтительно содержит содержание адаптивной кодовой книги или значения, сохраненные с помощью элементов задержки фильтра синтеза с линейным предсказанием для определения отклика на нулевой ввод. На этапе инициализации внутреннее состояние первого средства декодирования предпочтительно инициализируют с использованием первого кадра. На этапе инициализации первое средство декодирования предпочтительно инициализируют с использованием остаточного сигнала, полученного с помощью применения обратного фильтра с линейным предсказанием к первому кадру, декодированному с помощью второго средства декодирования. На этапе инициализации обратный фильтр с линейным предсказанием предпочтительно применяют к первому кадру, декодированному с помощью второго средства декодирования, с использованием коэффициентов линейного предсказания, использованных первым средством декодирования, чтобы декодировать третий кадр, предшествующий первому кадру. В качестве альтернативы, на этапе инициализации, когда коэффициенты линейного предсказания первого кадра включены в коды второго кадра, обратный фильтр с линейным предсказанием предпочтительно применяют к первому кадру, декодированному с помощью второго средства кодирования, с использованием коэффициентов линейного предсказания, включенных в коды второго кадра. В настоящем изобретении на этапе инициализации внутреннее состояние первого средства декодирования может быть инициализировано с использованием внутреннего состояния, которое имело первое средство декодирования, когда первое средство декодирования декодировало кадр, предшествующий первому кадру.

Устройство кодирования настоящего изобретения включает в себя первое средство кодирования, работающее согласно схеме кодирования с линейным предсказанием, и второе средство кодирования, работающее согласно схеме кодирования, отличной от схемы кодирования с линейным предсказанием, и кодирует аудиосигнал с использованием первого средства кодирования и второго средства кодирования. Устройство кодирования содержит первое средство определения кодирования, которое определяет, используется ли первое или второе средство кодирования, чтобы кодировать целевой кадр кодирования, который включен в аудиосигнал. Устройство кодирования настоящего изобретения дополнительно содержит второе средство определения кодирования, которое определяет, если первое средство определения кодирования определило, что целевой кадр кодирования должен быть кодирован с помощью первого средства кодирования, был ли кодирован кадр, непосредственно предшествующий целевому кадру кодирования, с помощью первого средства кодирования или второго средства кодирования, и средство вычисления внутреннего состояния кодирования, которое декодирует, если второе средство определения кодирования определило, что непосредственно предшествующий кадр был кодирован с помощью второго средства кодирования, кодированный результат непосредственно предшествующего кадра и вычисляет внутреннее состояние первого средства кодирования с использованием декодированного результата. Устройство кодирования настоящего изобретения дополнительно содержит средство инициализации кодирования, которое инициализирует внутреннее состояние первого средства кодирования с использованием внутреннего состояния, вычисленного с помощью средства вычисления внутреннего состояния кодирования. Первое средство кодирования кодирует целевой кадр кодирования после средства инициализации кодирования.

В соответствии с устройством кодирования настоящего изобретения, даже когда целевой кадр кодирования должен быть кодирован с помощью первого средства кодирования, работающего согласно схеме кодирования с линейным предсказанием, в то время как кадр, непосредственно предшествующий целевому кадру кодирования, кодирован с помощью второго средства кодирования, работающего согласно схеме кодирования, отличной от схемы кодирования с линейным предсказанием, целевой кадр кодирования может быть кодирован согласно схеме кодирования с линейным предсказанием с помощью инициализации внутреннего состояния первого средства кодирования. Поэтому может быть реализована обработка кодирования, выполненная согласно множеству схем кодирования, включая схему кодирования с линейным предсказанием и схему кодирования, отличную от схемы кодирования с линейным предсказанием.

Устройство декодирования настоящего изобретения включает в себя первое средство декодирования, работающее согласно схеме кодирования с линейным предсказанием, и второе средство декодирования, работающее согласно схеме кодирования, которая отличается от схемы кодирования с линейным предсказанием, и декодирует кодированный аудиосигнал с использованием первого средства декодирования и второго средства декодирования. Устройство декодирования содержит первое средство определения декодирования, которое определяет, используется ли первое средство декодирования или второе средство кодирования, чтобы декодировать целевой кадр декодирования, который включен в кодированный аудиосигнал. Устройство декодирования также содержит второе средство определения декодирования, которое определяет, если первое средство определения декодирования определило, что целевой кадр декодирования должен быть декодирован с помощью первого средства декодирования, был ли декодирован кадр, непосредственно предшествующий целевому кадру декодирования, с помощью первого средства декодирования или второго средства декодирования. Устройство декодирования дополнительно содержит средство вычисления внутреннего состояния декодирования, которое вычисляет, если второе средство определения декодирования определило, что непосредственно предшествующий кадр декодирован с помощью второго средства декодирования, внутреннее состояние первого средства декодирования с использованием декодированного результата непосредственно предшествующего кадра, и средство инициализации декодирования, которое инициализирует внутреннее состояние первого средства декодирования с использованием внутреннего состояния, вычисленного с помощью средства вычисления внутреннего состояния декодирования. Первое средство декодирования декодирует целевой кадр декодирования, после того как его внутреннее состояние будет инициализировано с помощью средства инициализации декодирования.

В соответствии с устройством декодирования настоящего изобретения, даже когда целевой кадр декодирования должен быть декодирован с помощью первого средства декодирования, работающего согласно схеме кодирования с линейным предсказанием, в то время как непосредственно предшествующий кадр был декодирован с помощью второго средства декодирования, работающего согласно схеме декодирования, отличной от схемы кодирования с линейным предсказанием, целевой кадр декодирования может быть декодирован согласно схеме кодирования с линейным предсказанием с помощью инициализации внутреннего состояния первого средства декодирования. Вследствие этого может быть реализована обработка декодирования, выполненная согласно множеству схем кодирования, включая схему кодирования с линейным предсказанием и схему кодирования, отличную от схемы кодирования с линейным предсказанием.

Система обработки аудиосигнала настоящего изобретения включает в себя устройство кодирования и устройство декодирования. Устройство декодирования декодирует кодированный аудиосигнал, кодированный с помощью устройства кодирования.

В соответствии с системой обработки аудиосигнала настоящего изобретения, даже когда целевой кадр кодирования должен быть кодирован с помощью первого средства кодирования, работающего согласно схеме кодирования с линейным предсказанием, в то время как непосредственно предшествующий кадр был кодирован с помощью второго средства кодирования, работающего согласно схеме кодирования, отличной от схемы кодирования с линейным предсказанием, целевой кадр кодирования может быть кодирован согласно схеме кодирования с линейным предсказанием с помощью инициализации внутреннего состояния первого средства кодирования. Даже когда целевой кадр декодирования должен быть декодирован с помощью первого средства декодирования, работающего согласно схеме кодирования с линейным предсказанием, в то время как непосредственно предшествующий кадр был декодирован с помощью второго средства декодирования, работающего согласно схеме кодирования, отличной от схемы кодирования с линейным предсказанием, целевой кадр декодирования может быть декодирован согласно схеме кодирования с линейным предсказанием с помощью инициализации внутреннего состояния первого средства декодирования. Вследствие этого может быть реализована обработка кодирования и обработка декодирования, выполненная согласно множеству схем кодирования, включая схему кодирования с линейным предсказанием и другую схему кодирования, отличную от схемы кодирования с линейным предсказанием.

Программа кодирования аудиосигнала настоящего изобретения для кодирования аудиосигнала с использованием первого средства кодирования, работающего согласно схеме кодирования с линейным предсказанием, и второго средства кодирования, работающего согласно схеме кодирования, которая является отличной от схемы кодирования с линейным предсказанием, побуждает компьютерное устройство функционировать, как первое средство определения кодирования для определения, используется ли первое средство кодирования или второе средство кодирования, чтобы кодировать целевой кадр кодирования, который включен в аудиосигнал; второе средство определения кодирования для определения, если первое средство определения кодирования определило, что целевой кадр кодирования должен быть кодирован с помощью первого средства кодирования, был ли кодирован кадр, непосредственно предшествующий целевому кадру кодирования, с помощью первого средства кодирования или второго средства кодирования; средство вычисления внутреннего состояния кодирования для декодирования, если второе средство определения кодирования определило, что непосредственно предшествующий кадр был кодирован с помощью второго средства кодирования, кодированного результата непосредственно предшествующего кадра и вычисления внутреннего состояния первого средства кодирования с использованием декодированного результата; средство инициализации кодирования для инициализации внутреннего состояния первого средства кодирования с использованием внутреннего состояния, вычисленного с помощью средства вычисления внутреннего состояния кодирования; и средство кодирования для кодирования целевого кадра кодирования с помощью первого средства кодирования, после того как инициализировано его внутреннее состояние.

В соответствии с программой кодирования аудиосигнала настоящего изобретения, даже когда целевой кадр кодирования должен быть кодирован с помощью первого средства кодирования, работающего согласно схеме кодирования с линейным предсказанием, в то время как непосредственно предшествующий кадр был кодирован с помощью второго средства кодирования, работающего согласно схеме кодирования, отличной от схемы кодирования с линейным предсказанием, целевой кадр кодирования может быть кодирован согласно схеме кодирования с линейным предсказанием с помощью инициализации внутреннего состояния первого средства кодирования. Поэтому может быть реализована обработка кодирования, выполненная согласно множеству схем кодирования, включая схему кодирования с линейным предсказанием и схему кодирования, отличную от схемы кодирования с линейным предсказанием.

Программа декодирования аудиосигнала настоящего изобретения для декодирования кодированного аудиосигнала с использованием первого средства декодирования, работающего согласно схеме кодирования с линейным предсказанием, и второго средства декодирования, работающего согласно схеме кодирования, которая является отличной от схемы кодирования с линейным предсказанием, побуждает компьютерное устройство функционировать как первое средство определения декодирования для определения, используется ли первое средство декодирования или второе средство декодирования, чтобы декодировать целевой кадр декодирования, который включен в кодированный аудиосигнал; второе средство определения декодирования для определения, если первое средство определения декодирования определило, что целевой кадр декодирования должен быть декодирован с помощью первого средства декодирования, был ли декодирован кадр, непосредственно предшествующий целевому кадру декодирования, с помощью первого средства декодирования или второго средства декодирования; средство вычисления внутреннего состояния декодирования для вычисления, если второе средство определения декодирования определяет, что непосредственно предшествующий кадр был декодирован с помощью второго средства декодирования, внутреннего состояния первого средства декодирования с использованием декодированного результата непосредственно предшествующего кадра; и средство инициализации декодирования для инициализации внутреннего состояния первого средства декодирования с использованием внутреннего состояния, вычисленного с помощью средства вычисления внутреннего состояния декодирования; и средство декодирования для декодирования целевого кадра декодирования с помощью первого средства декодирования, после того как будет инициализировано его внутреннее состояние.

В соответствии с программой декодирования аудиосигнала настоящего изобретения, даже когда целевой кадр декодирования должен быть декодирован с помощью первого средства декодирования, работающего согласно схеме кодирования с линейным предсказанием, в то время как непосредственно предшествующий кадр был декодирован с помощью второго средства декодирования, работающего согласно схеме кодирования, отличной от схемы кодирования с линейным предсказанием, целевой кадр декодирования может быть декодирован согласно схеме кодирования с линейным предсказанием с помощью инициализации внутреннего состояния первого средства декодирования. Поэтому может быть реализована обработка декодирования, выполненная согласно множеству схем кодирования, включая схему кодирования с линейным предсказанием и схему кодирования, отличную от схемы кодирования с линейным предсказанием.

Преимущества результатов изобретения

В соответствии с настоящим изобретением, при переключении от схемы кодирования, не использующей линейное предсказание, на схему кодирования, использующую кодирование с линейным предсказанием, внутреннее состояние средства кодирования или средства декодирования, осуществляющих схему кодирования, использующую кодирование с линейным предсказанием, может быть инициализировано на соответствующие значения, и может быть улучшено качество речи, воспроизводимой из кадра, приходящего непосредственно после переключения.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - схема, изображающая конфигурацию устройства кодирования и устройства декодирования, в соответствии с вариантом осуществления;

фиг.2 - схема, изображающая конфигурацию устройства кодирования, в соответствии с вариантом осуществления;

фиг.3 - блок-схема последовательности этапов, чтобы описать работу устройства кодирования, в соответствии с вариантом осуществления;

фиг.4 - схема, изображающая конфигурацию устройства декодирования, в соответствии с вариантом осуществления; и

фиг.5 - блок-схема последовательности этапов, чтобы описать работу устройства декодирования, в соответствии с вариантом осуществления.

Осуществление изобретения

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения подробно описаны ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи. В описании чертежей одинаковые элементы отмечены с помощью одинаковых ссылочных номеров, если это возможно, и их описание не повторяется. Система обработки аудиосигнала, в соответствии с вариантом осуществления, включает в себя устройство 10 кодирования, которое кодирует входной аудиосигнал и устройство 20 декодирования, которое декодирует кодированный аудиосигнал, кодированный с помощью устройства 10 кодирования. Фиг.1 и фиг.2 - схемы, изображающие конфигурацию устройства 10 кодирования, в соответствии с вариантом осуществления. Устройство 10 кодирования кодирует входной речевой/музыкальный сигнал (аудиосигнал) и выводит кодированный сигнал. Речевой/музыкальный аудиосигнал сначала разделяют на кадры, имеющие конечную длительность, и после этого вводят в устройство 10 кодирования. Устройство 10 кодирования выполняет кодирование с использованием первой схемы кодирования, когда речевой/музыкальный сигнал является речевым сигналом, и выполняет кодирование с использованием второй схемы кодирования, когда речевой/музыкальный сигнал является музыкальным сигналом. Первая схема кодирования может быть схемой CELP, такой как ACELP, основанной на кодировании с линейным предсказанием, имеющим адаптивную кодовую книгу. Вторая схема кодирования является схемой кодирования, отличной от первой схемы кодирования и не использующей линейное предсказание. Например, вторая схема кодирования может быть схемой кодирования с преобразованием, такой как ААС.

Устройство 10 кодирования физически включает в себя компьютерное устройство, включающее в себя CPU 10a, ROM 10b, RAM 10c, запоминающее устройство 10d, устройство 10е связи и тому подобные. CPU 10a, ROM 10b, RAM 10c, запоминающее устройство 10d и устройство 10е связи соединены с шиной 10f. CPU 10а центрально выполняет управление устройством 10 кодирования с помощью выполнения предварительно установленной компьютерной программы (например, программы кодирования аудиосигнала, предназначенной для выполнения процесса, изображенного на блок-схеме последовательности этапов способа на фиг.3), которая хранится во внешней памяти, такой как ROM 10b, и загружается из нее в RAM 10с. Запоминающее устройство 10d является памятью, доступной для записи и для чтения и хранит множество компьютерных программ, множество данных, требуемых, чтобы выполнять компьютерные программы (например, адаптивную кодовую книгу и коэффициенты линейного предсказания, используемые для кодирования согласно первой схеме кодирования, и, кроме того, различные параметры, требуемые для кодирования согласно первой схеме кодирования и согласно второй схеме кодирования, и предварительно определенное число предварительно кодированных и кодированных кадров). Запоминающее устройство 10d сохраняет, по меньшей мере, кадр речевого/музыкального сигнала, кодированный наиболее недавно (самый последний кодированный кадр).

Устройство 10 кодирования функционально включает в себя модуль 12 переключения схемы кодирования (первое средство определения кодирования, второе средство определения кодирования), первый модуль 13 кодирования (первое средство кодирования), второй модуль 14 кодирования (второе средство кодирования), модуль 15 мультиплексирования кода, модуль 16 вычисления внутреннего состояния (средство вычисления внутреннего состояния кодирования) и модуль 17 задания способа инициализации внутреннего состояния (средство инициализации кодирования). Модуль 12 переключения схемы кодирования, первый модуль 13 кодирования, второй модуль 14 кодирования, модуль 15 мультиплексирования кода, модуль 16 вычисления внутреннего состояния и модуль 17 задания способа инициализации внутреннего состояния являются функциями, осуществляемыми с помощью CPU 10а, выполняющего компьютерные программы, сохраненные во внешней памяти устройства 10 кодирования, такой как ROM 10b, чтобы управлять каждым компонентом устройства 10 кодирования, изображенного на фиг.1. CPU 10а выполняет процесс, изображенный на блок-схеме последовательности этапов способа на фиг.3, с помощью выполнения программы кодирования аудиосигнала (с использованием модуля 12 переключения схемы кодирования, первого модуля 13 кодирования, второго модуля 14 кодирования, модуля 15 мультиплексирования кода, модуля 16 вычисления внутреннего состояния и модуля 17 задания способа инициализации внутреннего состояния).

Далее, ссылаясь на фиг.3 описана работа устройства 10 кодирования. Речевой/музыкальный аудиосигнал сначала разделяют на кадры, имеющие конечную длительность, а затем вводят в устройство 10е связи устройства 10 кодирования. Когда речевой/музыкальный сигнал вводят через устройство 10е связи, модуль 12 переключения схемы кодирования определяет, на основании целевого кадра кодирования (кадра, который является целью кодирования) речевого/музыкального сигнала, используется ли первая схема кодирования или вторая схема кодирования, чтобы кодировать целевой кадр кодирования, на основании этого определения, посылает целевой кадр кодирования либо в первый модуль 13 кодирования, который осуществляет первую схему кодирования, чтобы кодировать речевой/музыкальный сигнал, либо во второй модуль 14 кодирования, который осуществляет вторую схему кодирования (этап S11; первый этап переключения). На этапе S11 модуль 12 переключения схемы кодирования определяет, что кодирование должно быть выполнено с помощью первой схемы кодирования, если целевой кадр кодирования является речевым сигналом, и, что кодирование должно быть выполнено с помощью второй схемы кодирования, если целевой кадр кодирования является музыкальным сигналом. Затем, после первого этапа переключения, выполняют первый этап инициализации (этапы с S12 по S18) для инициализации внутреннего состояния первого модуля 13 кодирования (которое далее в настоящей заявке упомянуто, как включающее в себя содержание адаптивной кодовой книги или значения, сохраненные с помощью элементов задержки фильтра синтеза с линейным предсказанием, который вычисляет отклик на нулевой ввод, и т.д.).

Если модуль 12 переключения схемы кодирования определяет на этапе S11, что целевой кадр кодирования является музыкальным сигналом и что целевой кадр кодирования должен быть кодирован с помощью второй схемы кодирования (этап S11: второй модуль кодирования), модуль 12 переключения схемы кодирования посылает целевой кадр кодирования во второй модуль 14 кодирования, и второй модуль 14 кодирования кодирует целевой кадр кодирования, посланный из модуля 12 переключения схемы кодирования, с использованием второй схемы кодирования, и выводит кодированный целевой кадр (кодированный речевой/музыкальный сигнал) через устройство 10е связи (этап S18). Если модуль 12 переключения схемы кодирования определяет на этапе S11, что целевой кадр кодирования является речевым кадром и что целевой кадр кодирования должен быть кодирован с помощью первой схемы кодирования (этап S11: первый модуль кодирования), модуль 12 переключения схемы кодирования обращается к содержанию запоминающего устройства 10d и определяет, был ли кодирован кадр, непосредственно предшествующий целевому кадру кодирования (непосредственно предшествующий кадр), с помощью первого модуля 13 кодирования или был ли он кодирован с помощью второго модуля 14 кодирования (этап S12). Все кодированные результаты предварительно определенного числа кодированных кадров (включая непосредственно предшествующий кадр и кадры, предшествующие целевому кадру кодирования) и еще подлежащих кодированию кадров сохраняются в запоминающем устройстве 10d.

Если модуль 12 переключения схемы кодирования определяет на этапе S12, что непосредственно предшествующий кадр был кодирован с помощью первого модуля 13 кодирования (этап S12; да), модуль 12 переключения схемы кодирования посылает целевой кадр кодирования в первый модуль 14 кодирования, и первый модуль 13 кодирования кодирует целевой кадр кодирования, посланный из модуля 12 переключения схемы кодирования, с использованием первой схемы кодирования, и выводит кодированный результат целевого кадра кодирования (кодированный речевой/музыкальный сигнал) через устройство 10е связи (этап S17). Если модуль 12 переключения схемы кодирования определяет на этапе S12, что непосредственно предшествующий кадр был кодирован с помощью второго модуля 14 кодирования (этап S12; нет), м