DE69823398T2

DE69823398T2 - Mehrimpuls-angeregter Sprachkodierer/-dekodierer

Info

Publication number: DE69823398T2
Application number: DE1998623398
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Minato-ku Nomura
Original assignee: NEC Corp; Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1997-01-27
Filing date: 1998-01-27
Publication date: 2005-01-13
Anticipated expiration: 2018-01-28
Also published as: DE69823398D1; JP3329216B2; EP0855699B1; CA2228183A1; JPH10207496A; EP0855699A2; CA2228183C; EP0855699A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Sprachkodierer/-dekodierer für hochqualitatives Kodieren von Sprachsignalen mit (vor-)bestimmten Parametern sowie entsprechende Sprachkodier-/-dekodierverfahren gemäß dem jeweiligen Oberbegriff der Ansprüche 1, 5, 8 und 10.
Als üblicher steuerbarer Bitraten-Sprachkkodierer/-dekodierer ist im Stand der Technik ein CDMA (Code Division Multiple Access = Code-Multiplex-Vielfachzugriff)-System wohl bekannt. Dieses System ist beispielsweise in „Enhanced Variable Rate Coded Speech Service Option 3 for Wideband Spread Spectrum Digital Systems", Standardization Recommendation Specifications, TIA/EIA/IS-127, committee TR45.5 veröffentlicht am 1.1.1997 durch Telecommunications Industry Association (Dokument 1) offenbart.
Bei diesem System wird von einer Tabelle, die im voraus aus Ergebnissen einer Bitratenbestimmung auf der Basis eingegebener Signaleigenschaften erzeugt wird, CELP (code excited linear prediction = Code-angeregte lineare Prognose) eingestellt, und das eingegebene Signal wird auf der Basis der Steuerparameter, die auf diese Weise eingestellt sind, kodiert. Dieses System hat ebenfalls eine Funktion zum erzwungenen Einstellen einer Bitrate auf der Basis eines externen Signals.
Diese Art Sprachkodierer/-dekodierer wird nunmehr unter Bezugnahme auf 11 kurz beschrieben. In dem dargestellten Sprachkodierer/-dekodierer wird die Bitrate auf der Basis eines externen Signals gesteuert.
Der dargestellte Sprachkodierer/-dekodierer umfaßt einen Sprachkodierer und einen Sprachdekodierer. Der Sprachkodierer und der Sprachdekodierer schließen jeweils Kodierparametersteuerungen 51 und 55 ein. In dem Sprachkodierer wird eine Bitrate an die Kodier parametersteuerung 51 gegeben. Die Kodierparametersteuerung 51 wählt die Steuerparameter entsprechend der gegebenen Bitrate unter Bezugnahme auf eine Tabelle (nicht gezeigt, aber beispielsweise ein ROM (read only memory = Festwertspeicher) mit Bitratenadressen) aus, in der eine Mehrzahl Steuerparameter zum Steuern des Betriebs eines CELP-Kodierers 52 gespeichert sind, und versorgt den CELP-Kodierer 52 mit den ausgewählten Steuerparametern. Die Steuerparameter haben als Einheit von Erreger- oder Anregungssignalkodierung beim CELP-Kodieren Subrahmenlänge und eine Bitverteilung.
Ein eingegebenes Signal (d. h. ein eingegebenes Sprachsignal) wird einem CELP-Kodierer 52 zugeführt. Der CELP-Kodierer 52 berechnet lineare Prognosekoeffizienten, die eine spektrale Hüllencharakteristik des eingegebenen Signals darstellen, und zwar durch lineare Prognoseanalyse derselben für jeden vorbestimmten Rahmen. Der CELP-Kodierer 52 erzeugt ebenfalls ein Erreger- oder Anregungssignal, indem ein linearer Prognosesynthesefilter entsprechend der spektralen Umhüllungscharakteristik angetrieben wird, und kodiert das Anregungssignal auf der Basis der Bitverteilung. Das Anregungssignal wird für jeden einer Mehrzahl Subrahmen kodiert, in die jeder Rahmen geteilt ist.
Das oben angegebene Erreger- oder Anregungssignal (Anm. d. Übers.: im folgenden nur noch: Anregungssignal) wird von einer periodischen Komponente gebildet, die den Teilungszeitraum des eingegebenen Signals, ein Rückstands- oder Restwertsignal und die Verstärkung dieser Komponenten darstellt. Die periodische Komponente, die den Abstands- oder Teilungszeitraum des eingegebenen Signals darstellt, wird als adaptiver Kodiervektor, der in einem Codebuch, genannt adaptives Codebuch, gespeichert ist, ausgedrückt. Die Restwertkomponente wird als Mehrimpulssignal ausgedrückt, das beispielsweise in J.-P. Adoul et al. „Fast CELP Coding Based on Algebraic Coders", Proc. ICASSP, S. 1957–1960, 1987 (Dokument 2) offenbart ist. Das Anregungssignal wird durch Bewertungs- oder Wichtungserteilung des adaptiven Kodiervektors und des Mehrimpulssignals durch Verstärkungsdaten erzeugt, die in einem Verstärkungscodebuch gespeichert sind, und durch Zusammenzählen der Ergebnisse der Bewertungserteilung. Ein reproduziertes Signal kann durch Treiben des linearen Prognosesynthesefilters auf der Basis des Antriebssignals synthetisiert werden.
Die Auswahl des adaptiven Kodiervektors, des Mehrimpulssignals und der Verstärkung wird so gesteuert, daß Fehlleistung als Ergebnis akustischen Bewertungs- bzw. Wichtungserteilens eines Fehlersignals minimiert wird, das einen Fehler zwischen dem reprodu zierten Signal und dem eingegebenen Signal darstellt. Der CELP-Kodierer 52 gibt an einen Multiplexer 53 Indizes aus, die dem adaptiven Kodiervektor, dem Mehrimpulssignal und der Verstärkung entsprechen, sowie einen Index, der die linearen Prognosekoeffizienten darstellt.
Der Multiplexer 53 sorgt für einen Bitstrom, den man durch Konvertieren der Indizes erhält, die dem adaptiven Kodiervektor, dem Mehrimpulssignal, dem Verstärkungsindex und linearen Prognosekoeffizienten für jeden Rahmen entsprechen. Daten, die die Bitrate darstellen, werden in einer Bitstromkopfleiste gespeichert.
In dem Sprachkodierer empfängt ein Multiplexer 54 den Bitstrom, extrahiert Bitstromkopfzeilendaten, die die Bitrate darstellen, und versorgt die Kodierparametersteuerung 55 mit den extrahierten Bitratedaten. Sodann extrahiert der Multiplexer 54 die dem adaptiven Kodiervektor, dem Mehrimpulssignal, der Verstärkung und den linearen Prognosenkoeffizienten entsprechenden Indizes für jeden Rahmen von dem Bitstrom und versorgt einen CELP-Dekodierer 56 mit den extrahierten Daten.
Die Kodierparametersteuerung 55 führt einen Prozeß, der dem in der Kodierparametersteuerung 51 ähnlich ist, aus, wählt dann die Steuerparameter auf der Basis der zugeführten Bitratedaten aus und versorgt den CELP-Dekodierer 56 mit den ausgewählten Steuerparametern.
Der CELP-Dekodierer 56 führt einen Dekodierprozeß unter Verwendung der Indizes aus, die den adaptiven Kodiervektor, dem Mehrimpulssignal, der Verstärkung und linearen Prognosekoeffizienten ebenso wie der Subrahmenlänge und den Bitratendaten entsprechen. Das Anregungssignal erhält man durch Bewertungserteilung an den adaptiven Kodiervektor und das Mehrimpulssignal mit Verstärkungsdaten, die in dem Verstärkungscodebuch vorgehalten werden, und Zusammenzählen der Ergebnisse des Bewertungserteilens. In dem CELP-Dekodierer 56 erhält man das reproduzierte Signal durch Treiben des linearen Prognosesynthesefilters auf der Basis des Anregungssignals.
Wie vorstehend gezeigt, wird in dem CELP-Kodiersystem die Bitrate durch Steuern der Subrahmenlänge als Einheit des Anregungssignalkodierens und der Bitverteilung gesteuert.
Bei dem Sprachkodierer/-dekodierer nach dem Stand der Technik ist jedoch die Rahmenlänge als Einheit des Kodierens fest. Deshalb ist es unmöglich, eine Kodierverzögerung zu steuern, die als die Zeit definiert ist von dem Augenblick an, in dem ein erstes eingegebenes Signalmuster zugeführt wird, bis zu dem Augenblick des Kodierbeginns.
Zusätzlich ist es bei dem Kodierer/Dekodierer nach dem Stand der Technik notwendig, im voraus für Parameter zu sorgen, die zum Erzeugen des Mehrimpulssignals erforderlich sind. Deshalb kann das System seiner Funktion nur gerecht werden, wenn eine vorbestimmte Bitrate gegeben ist.
ABREU-SERNANDEZ V ET AL: 'A variable rate multipulse speech coder for CDMA cellular systems' WIRELESS PERSONAL COMMUNICATIONS, 1995, KLUWER ACADEMIC PUBLISHERS, NETHERLANDS, Band 2, Nr. 3, Seiten 255–263 beschreibt einen Sprachkodierer variabler Rate mit einer variablen Bitrate, wobei die Bitratenauswahl Netzwerk-gesteuert und Source-gesteuert sein kann, und einer festen Rahmenlänge, sowie mit einer festen Rahmenlänge von 32 msec.
TAUMI S ET AL: 'LOW-DELAY CELP WITH MULTI-PULSE VQ AND FAST SEARCH FOR GSM EFR'ICASSP'96: IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ACOUSTICS, SPEECH, AND SIGNAL PROCESSING, ATLANTA, GA, USA, Band 1, 7.–10. Mai 1996, Seiten 562–565 beschreibt einen Sprachkodierer mit einer 10 msec-Rahmenlänge, wobei ein neuartiges Mehrimpuls-Anregungssignal-Quantisierungsverfahren verwendet wird, bei dem die Impulsamplituden Vektor-quantisiert sind.
WO 97 15983 A beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung, die ein Kodieren, die Manipulation und ein Dekodieren von Audiosignalen unabhängig von dem spezifischen Signalinhalt ermöglichen.
EP 0 465 057 A1 beschreibt ein verbessertes Digitalkommunikationssystem, das zur Verwendung mit einem Breitbandsignal durch Modifizierung des Geräuschwichtungsfilters verbessert ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Sprachkodierer/-dekodierer bereitzustellen, der in der Lage ist, nicht nur die Kodierverzögerung, sondern auch die Kodierverzögerung und einen berechneten (Zeit-)Aufwand zu steuern.
Dieses Ziel wird mit der Kombination der Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1, 5, 8 bzw. 10 erreicht.
Bei der vorliegenden Erfindung umfaßt der Sprachkodierer eine Kodierparametersteuerschaltung zum Erzeugen von Steuerparametern, d. h. Rahmenlängen, Subrahmenlängen und Bitverteilung, die für das Kodieren nötig sind, aus einer gegebenen Bitrate und Kodierverzögerungsdaten. Das eingegebene Sprachsignal wird in Rahmen auf der Basis der gegebenen Rahmenlänge geteilt. Eine Einstellschaltung für Mehrimpuls-Signalkodierparameter stellt Parameter ein, die zum Erzeugen eines Mehrimpulssignals aus der gegebenen Bitrate und der Kodierverzögerung erzeugt werden.
Da die Kodierparametersteuerschaltungen die Rahmenlänge, die Subrahmenlänge und die Bitverteilungsdaten erzeugt und das eingegebene Sprachsignal in Rahmen auf der Basis der erzeugten Rahmenlänge geteilt wird, ist es möglich, die Rahmenlänge zu variieren, die eine Einheit des Bearbeitens für das Kodieren ist. Es wird damit möglich, die Kodierverzögerung zusätzlich zur Bitrate zu steuern.
Da die Einstellschaltung für den Mehrimpulssignalkodierparameter Parameter einstellt, die für Mehrimpulssignalerzeugung notwendig sind, ist es möglich, den Bitratenbereich zu steigern. Das heißt, es ist nicht notwendig, im voraus eine Bitrate einzustellen.
Weitere Ziele und Merkmale erklären sich aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockschaltbild eines Sprachkodierers/-dekodierers gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Blockschaltbild zum Erläutern des CELP-Kodierschaltkreises bzw. -Schaltung (Anmerkung d. Übers.: im folgenden wurde stets der Begriff „Schaltkreis" gewählt, in den Ansprüchen hingegen der Begriff „Schaltung"), der in 1 gezeigt ist;
3 ist ein Blockschaltbild zum Erläutern des CELP-Dekodierschaltkreises, der in 1 gezeigt ist;
4 ist ein Blockschaltbild eines Sprachkodierers/-dekodierers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 ist ein Blockschaltbild zum Erläutern des CELP-Kodierschaltkreises, der in 4 gezeigt ist;
6 ist ein Blockschaltbild zum Erläutern des CELP-Dekodierschaltkreises, der in 4 gezeigt ist;
7 ist ein Blockschaltbild eins Sprachkodierers/-dekodierers gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 ist ein Blockschaltbild zum Erläutern des CELP-Kodierschaltkreises, der in 7 gezeigt ist;
9 ist ein Blockschaltbild eines Sprachkodierers/-dekodierers gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
10 ist ein Blockschaltbild zum Erläutern des CELP-Kodierschaltkreises, der in 9 gezeigt ist; und
11 ist ein Blockschaltbild eines Sprachkodierers/-dekodierers des Standes der Technik.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Sprachkodierer/-dekodierer gezeigt, der einen Sprachkodierer und einen Sprachdekodierer umfaßt. Der Sprachkodierer umfaßt einen Ko dierparameter-Steuerschaltkreis 11, einen CELP-Kodierschaltkreis 12 und einen Multiplexer 13. Der Sprachdekodierer umfaßt einen Demultiplexer 14, einen Kodierparametersteuerschaltkreis 15 und einen CELP-Dekodierschaltkreis 16.
In den Sprachkodierer werden Bitrate und Kodierverzögerung als Steuerdaten an den Kodierparametersteuerschaltkreis 11 vorgehalten. Der Kodierparametersteuerschaltkreis 11 berechnet eine Rahmenlänge durch Subtrahieren einer im voraus gelesenen Länge, was für ein analytisches Bearbeiten im CELP-Kodieren nötig ist, von der gegebenen Bitrate und Kodierverzögerung. Beispielsweise beträgt die Rahmenlänge in einem Fall, in dem die Kodierverzögerung 25 ms und die im voraus gelesene Länge der linearen Prognoseanalyse 5 ms ist, 20 ms.
Der Kodierparametersteuerschaltkreis 11 wählt auf der Basis der gegebenen Bitrate Steuerparameter aus einer Tabelle aus, in der eine Mehrzahl Steuerparameter zum Steuern des Betriebs CELP-Kodierschaltkreises 12 auf der Basis der berechneten Rahmenlänge eingestellt sind, und versorgt den CELP-Schaltkreis 12 mit den ausgewählten Steuerparametern. Die ausgewählten Steuerparameter sind Rahmenlänge, Subrahmenlänge (von 5 ms beispielsweise) und Bitverteilung. Der CELP-Kodierschaltkreis 12 kodiert das Eingangssignal (Eingangssprachsignal) auf der Basis von Rahmenlänge, Subrahmenlänge und Bitverteilung, die eingestellt worden sind.
Der Betrieb des CELP-Kodierschaltkreises 12 wird jetzt ebenfalls unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
Die Rahmenlänge F, die in dem Kodierparametersteuerschaltkreis 11 eingestellt worden ist, wird durch einen Eingangsanschluß 213 einem Rahmenteilschaltkreis 201 und einem Quantisierschaltkreis 204 für den linearen Prognosekoeffizienten zugeführt.
Die Subrahmenlänge S, die ebenfalls in dem Kodierparametersteuerschaltkreis 11 eingestellt worden ist, wird durch den Eingangsanschluß 214 an einen Subrahmendividierschaltkreis 202, einen Linearprognoseanalyseschaltkreis 203, den Quantisierschaltkreis 204 für lineare Prognosekoeffizienten, einen Erzeugungsschaltkreis 205 für ein akustisches Bewertungserteilungssignal, einen Erzeugungsschaltkreis 206 für ein reproduziertes akustisches Bewertungserteilungssignal, einen Zielsignal-Erzeugungsschaltkreis 208, einen Wiedergewin nungs-(Retrieval-)schaltkreis 209 für ein adaptives Kodierbuch, einen Wiedergewinnungs-(Retrieval-)schaltkreis 210 für Mehrimpuls und einen Verstärkungswiedergewinnungs(retrieval)schaltkreis 211 geliefert.
Die Bitverteilung an die Parameter, die in dem Kodierparametersteuerschaltkreis 11 eingestellt wurden, wird durch einen Eingangsanschluß 215 dem Quantisierschaltkreis 204 für lineare Prognosekoeffizienten, dem Wiedergewinnungsschaltkreis 209 für ein adaptives Kodierbuch, dem Mehrimpuls-Wiedergewinnungsschaltkreis 210 und dem Verstärkungs-Wiedergewinnungsschaltkreis 211 zugeführt.
Der Rahmendividierschaltkreis 201 dividiert das Eingangssignal auf der Basis der gesetzten Rahmenlänge F und liefert jeden Rahmen des Eingangssignals an den Subrahmen-Dividierschaltkreis 202.
Der Subrahmen-Dividierschaltkreis 202 dividiert jeden Rahmen auf der Basis der eingestellten Subrahmenlänge S und versorgt den Linearprognoseanalyseschaltkreis 203 und den Schaltkreis 205 zum Versorgen des akustischen Bewertungserteilungssignals mit jedem Subrahmen eines Eingangssignals.
Der Schaltkreis 203 für lineare Prognoseanalyse führt die lineare Prognoseanalyse eines Signals (Subrahmensignals), das von dem Subrahmendividierschaltkreis 202 auf der Basis der Subrahmenlänge S, die für jeden Subrahmen eingestellt wurde, aus und versorgt den Quantisierschaltkreis 204 für linearen Prognosekoeffizienten, den Versorgungsschaltkreis 205 für akustische Bewertung auferlegende Signale, den Erzeugungsschaltkreis 206 für akustische, Bewertung auferlegende reproduzierte Signale, den Wiedergewinnungsschaltkreis 209 für adaptives Kodierbuch und den Wiedergewinnungsschaltkreis 210 für Multiimpulse mit den linearen Prognosekoeffizienten a(i) (i = 1, ..., Np). Np ist die Gradzahl der linearen Prognoseanalyse, beispielsweise 10. Die lineare Prognoseanalyse kann ein Selbstkorrelationsprozeß oder ein Kovarianzprozeß sein und ist im Detail in Furui, „Digital Speech Processing", Tokai University Publishing Association (Dokument 3) dargelegt.
Der Quantisierungsschaltkreis 204 für lineare Prognosekoeffizienten führt eine kollektive Quantisierung der linearen Prognosekoeffizienten durch, die man für die einzelnen Subrahmen auf der Basis der Rahmenlänge F und der Subrahmenlänge S, die für jeden Rah men eingestellt wurden, erhalten hat. Um die Bitrate zu verringern, wird diese Quantisierung für allein den letzten Subrahmen in dem Rahmen und unter Verwendung interpolierter Werte der quantisierten Werte der relevanten und unmittelbar vorhergehenden Rahmen als die quantisierten Werte der anderen Subrahmen durchgeführt. Diese Quantisierung und Interpolation werden nach Umwandlung des linearen Prognosekoeffizienten in ein entsprechendes Linienspektrumpaar (LSP) durchgeführt. Die Konversion des linearen Prognosekoeffizienten in das LSP ist beispielsweise bei Sugamura et al, „Speech Data Compression in Linear Spectrum Pair (LSP) Speech Analysis Synthesis System", The Transactions of Institute of Electronics and Communication Engineers of Japan, J64-A, Seiten 599–606, 1981 (Dokument 4) beschrieben. Die LSP-Quantisierung kann in wohl bekannter Weise durchgeführt werden; beispielsweise ist sie in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 4-171500 (Dokument 5) offenbart und wird hier nicht näher beschrieben. Der Quantisierungsschaltkreis 204 für lineare Prognosekoeffizienten konvertiert das quantisierte LSP in entsprechende lineare Prognosekoeffizienten und stellt das Ergebnis als quantisierten linearen Prognosekoeffizienten a'(i) (i = 1, ..., Np) an den Schaltkreis 205 zum Vorsehen des akustischen Bewertungserteilungssignals, den Erzeugungsschaltkreis 206 für das akustische bewertungserteilte reproduzierte Signal, an den Wiedergewinnungsschaltkreis 209 für adaptives Kodierbuch und den Wiedergewinnungsschaltkreis 210 für Mehrfachimpuls zur Verfügung.
Ein Index, der das quantisierte LSP darstellt, wird durch einen Ausgangsanschluß 216 an den Multiplexer 13 zugeführt. Der Linearprognosesynthesefilter Hs(z) wird durch Formel (1) ausgedrückt:
In dem Erzeugungsschaltkreis 205 für das akustische Bewertungserteilungssignal wird ein akustisches Bewertungserteilungsfilter Hw(z), ausgedrückt durch Formel (2), gebildet, indem die linearen Prognosekoeffizienten verwendet werden, und es wird durch das Subrahmeneingangssignal angetrieben, um ein akustisches Bewertungserteilungssignal zu erzeugen. Das akustische Bewertungserteilungssignal wird an den Erzeugungsschaltkreis 208 für das Zielsignal geliefert.
worin R1 und R2 Bewertungserteilungskoeffizienten sind, um das Ausmaß der akustischen Bewertungserteilung zu steuern, und zum Beispiel ist R1 = 0,6 und R2 = 0,9.
Der Erzeugungsschaltkreis 206 für das akustische bewertungserteilende Reproduktionssignal treibt den linearen Prognosesynthesefilter und das akustische Bewertungserteilungssynthesefilter des vorhergehenden Rahmens mit dem An- bzw. Erregungssignal des vorhergehenden Subrahmens an, das man durch einen Subrahmenpuffer 207 erhält, und sorgt für Daten, die die Zustände der zwei Filter nach dem Antrieb darstellen, an den Erzeugungsschaltkreis 208 für das Zielsignal.
Der Erzeugungsschaltkreis 208 für das Zielsignal empfängt die Daten, die die Zustände des linearen Prognosesynthesefilters und des akustischen Bewertungserteilungsfilters von dem Erzeugungsschaltkreis 206 für das akustische Bewertungserteilungsreproduktionssignal, erzeugt eine Null-Eingabeantwort eines Filters, das durch die kaskadenförmig verbundenen zwei Filter gebildet wird, subtrahiert die so erzeugte Null-Eingangsantwort von dem akustischen Bewertungserteilungssignal und liefert die sich ergebende Differenz als Zielsignal an den Wiedergewinnungsschaltkreis 209 für das adaptive Kodierbuch und an den Wiedergewinnungsschaltkreis 210 für Mehrfachimpuls ebenso wie an den Verstärkungswiedergewinnungsschaltkreis 211.
Der Wiedergewinnungsschaltkreis 209 für das adaptive Kodierbuch aktualisiert ein Kodierbuch, genannt das adaptive Kodierbuch und Signale über die Erregung hinaus haltende, auf der Basis des Erregungssignals des unmittelbar vorhergehenden Subrahmens, den man durch den Subrahmenpuffer 207 erhält, und wählt dann einen adaptiven Kodiervektor entsprechend dem Schrittabstand d von dem adaptiven Kodierbuch aus. Wenn der Abstand d kürzer als die Subrahmenlänge ist, wird ein adaptiver Kodiervektor durch wiederholtes Verbinden von Anregungssignalsegmenten gebildet, die jeweils der Verzögerung d entsprechen, die eins nach dem anderen von dem in dem adaptiven Kodierbuch gespeicherten, Über-die-Erregung hinaus-Signal getrennt sind, bis die Subrahmenlänge erreicht wird. Das reproduzierte Signal SAd(n) wird durch Treiben des linearen Prognosesynthesefilters und des akustischen Bewertungserteilungsfilters in Null-Zuständen derselben mit dem adaptiven, so gebildeten Kodiervektor Ad(n) gebildet und wählt den Abstand d aus, der den Fehler Ed zwischen dem Zielsignal X(n) und dem reproduzierten Signal SAd(n) minimiert, gegeben durch Formel (3):
worin L die Subrahmenlänge ist, die von dem Kodierparametersteuerschaltkreis 11 eingestellt ist. Der Wiedergewinnungsschaltkreis 209 für das adaptive Kodierbuch liefert die ausgewählte Teilung d durch den Ausgangsanschluß 216 an den Multiplexer 13 und ebenso den ausgewählten adaptiven Kodiervektor Ad(n) und das Reproduktionssignal SAd(n) davon an Verstärkungswiedergewinnungsschaltkreis 211. Der Wiedergewinnungsschaltkreis 209 für adaptives Kodierbuch liefert das Reproduktionssignal SAd(n) an den Verstärkungswiedergewinnungsschaltkreis 211 und das Reproduktionssignal SAd(n) an den Mehrfachimpulswiedergewinnungsschaltkreis 210.
Der Mehrfachimpulswiedergewinnungsschaltkreis 210 bildet ein Mehrfachimpulssignal, das von einer Mehrzahl Nicht-Null-Impulsen gebildet ist. Die Position jedes Impulses wird aus einer Mehrzahl Impulspositionskandidaten, die für jeden Impuls vorbestimmt sind, ausgewählt. Jeder Impuls ist ein Polaritätsimpuls. Beispielsweise wird beim 8-kHz Abtasten mit einer Subrahmenlänge von 5 ms (d. h. mit einer Abtastzahl N = 40) das Mehrfachimpulserregungssignal durch P (beispielsweise 5) Impulse gebildet. Die Position jedes der P-Impulse wird ausgewählt aus M(p) (p = 1, ..., P – 1, beispielsweise 8) Impulspositionskandidaten. Der Mehrfachimpulswiedergewinnungsschaltkreis 210 hält eine Mehrzahl Kombinationen Impulszahlen P und M(p) Impulspositionskandidaten und wählt eine Kombination der Impulszahl P und M(p) Impulspositionskandidaten auf der Basis einer Bitverteilung aus, die durch einen Kodierparametersteuerschaltkreis 11 bestimmt ist. Der Mehrfachimpuls-Wiedergewinnungsschaltkreis 210 bildet ebenfalls ein Mehrfachimpulssignal Cj(n) unter Verwendung der ausge wählten Impulszahl P (gleich der Zahl der Kanäle) und M Impulspositionskandidaten jedes Kanals und wählt ein Mehrfachimpulssignal Cj(n) aus, das die Formel (4) minimiert:
worin X'(n) ein Subtraktionssignal des reproduzierten Signals SA(n) des adaptiven Kodiervektors von dem Zielsignal X(n) ist und sich durch Formel (5) ergibt:
Formel (4) kann unter Reduzieren des Berechnungsleistungsumfanges minimiert werden, zum Beispiel durch Verwenden eines Verfahrens, wie es in der japanischen Patentanmeldung Nr. 7-318071 (Dokument 6) beschrieben ist. Der Mehrfachimpulswiedergewinnungsschaltkreis 210 liefert das ausgewählte Mehrfachimpulssignal Cj(n) und das reproduzierte Signal SCj(n) davon an den Verstärkungswiedergewinnungsschaltkreis 211 und den entsprechenden Index j durch den Ausgangsanschluß 216 an den Multiplexer 13.
Der Verstärkungswiedergewinnungsschaltkreis 211 quantisiert die Verstärkungen GA und GC durch Verwenden des reproduzierten Signals SAd(n) des adaptiven Kodiervektors, des reproduzierten Signals SCj(n) des Mehrfachimpulssignals und des Zielsignals X(n), um so Formel (6) zu minimieren:
Der Verstärkungswiedergewinnungsschaltkreis 211 bildet weiter ein An- bzw. Erregungssignal durch Verwenden der quantisierten Verstärkung, des adaptiven Kodiervektors und des Mehrfachimpulssignals, liefert das Anregungssignal, das so gebildet ist, durch den Subrahmenpuffer 207 an den Erzeugungsschaltkreis 20b für akustisches bewertungserteilen des Reproduktionssignal und den Wiedergewinnungsschaltkreis 209 für adaptives Kodierbuch sowie einen Index entsprechend der Verstärkung durch den Ausgangsanschluß 216 an den Multiplexer 13.
Zurückgehend auf 1 liefert der Multiplexer 13 einen Bitstrom, den man durch Konversion der das quantisierte LSP darstellenden Indizes, von Teilung, Mehrfachimpulssignal und quantisierten Verstärkungen für jedes Signal erhalten hat. Die Bitrate und die Kodierverzögerungsraten werden in einer Kopfzeile des Bitstroms vorgesehen.
In dem Sprachdekodierer wird der Bitstrom dem Demultiplexer 14 zugeführt. Der Demultiplexer 14 liefert die Bitrate und die Kodierverzögerungsdaten, die in der Bitstromkopfzeile vorhanden sind, an den Kodierparametersteuerschaltkreis 15 und dann extrahiert er die Indizes der quantisierten LSP, der Teilung, des Mehrfachimpulssignals und der quantisierten Verstärkungen von dem Bitstrom für jeden Rahmen und liefert sie an den CELP-Dekodierschaltkreis 16.
Der Kodierparameterschaltkreis 15 führt eine Operation ähnlich der in der Kodiererseitigen Kodierparametersteuerschaltung 11 aus; d. h. er wählt Steuerparameter auf der Basis der Eingaberate und Kodierverzögerungsdaten und liefert die ausgewählten Steuerparameter an den CELP-Dekodierschaltkreis 16.
Der Betrieb des CELP-Dekodierschaltkreises wird jetzt ebenfalls unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
Die das quantisierte LSP, Teilung, Mehrfachimpulssignal und quantisierte Verstärkungen darstellenden Indizes werden durch einen Eingangsanschluß 227 an einen Linear-Prognosekoeffizient-Dekodierschaltkreis 221, einen Dekodierschaltkreis 222 für adaptives Kodierbuch, einen Dekodierschaltkreis 223 für Mehrfachimpulssignale und einen Verstärkungs-Dekodierschaltkreis 224 zugeführt.
Die Rahmenlängedaten, die durch den Kodierparameter-Steuerschaltkreis 15 eingestellt sind, werden durch einen Eingangsanschluß 228 an den Linear-Prognosekoeffizienten-Dekodierschaltkreis 221 und einen Rahmenvereinigungsschaltkreis 226 zugeführt.
Die Subrahmenlängedaten, die von dem Kodierparametersteuerschaltkreis 15 eingestellt sind, werden durch einen Eingangsanschluß 229 dem Linear-Prognosekoeffizienten-Dekodierschaltkreis 221, dem Dekodierschaltkreis 222 für adaptives Kodierbuch, dem Mehrfachimpulssignal-Dekodierschaltkreis 223 und dem Verstärkungsdekodierschaltkreis 224 und ebenfalls einem Synthetisierschaltkreis 225 für reproduzierte Signale und dem Rahmenvereinigungsschaltkreis 226 zugeführt.
Die Bitverteilungsdaten, die von dem Kodierparametersteuerschaltkreis 15 eingestellt sind, werden durch einen Eingangsanschluß 230 dem Linear-Prognosekoeffizient-Dekodierschaltkreis 221, dem Dekodierschaltkreis 222 für adaptives Kodierbuch, dem Dekodierschaltkreis 223 für Mehrfachimpulssignal und dem Verstärkungsdekodierschaltkreis 224 zugeführt.
Der Linear-Prognosekoeffizient-Dekodierschaltkreis 221 empfängt den Index, der das quantisierte LSP für jeden Rahmen darstellt, und liefert den quantisierten Linear-Prognosekoeffizienten a'(i) (i = 1, ..., Np), wiederhergestellt durch Dekodieren jedes Subrahmens, an den Reproduktionssignal-Synthetisierschaltkreis 225.
Der Dekodierschaltkreis 222 für adaptives Kodierbuch stellt den adaptiven Kodiervektor durch Dekodieren aus Teilungsdaten, die für jeden Subrahmen zugeführt sind, wieder her. Der Mehrfachimpuls-Dekodierschaltkreis 223 liefert das Mehrfachimpulssignal, wiederhergestellt durch Dekodieren der Indizes, die für jeden Subrahmen zugeführt sind, an den Verstärkungsdekoder 224.
Der Verstärkungsdekodierschaltkreis 224 stellt die Verstärkungen durch Dekodieren aus Indizes wieder her, die für jeden Subrahmen zugeführt sind, bildet ein Anregungssignal durch Verwenden des adaptiven Kodiervektors, des Mehrfachimpulssignals und der Verstärkungen und liefert das so gebildete Anregungssignal an den Synthetisierungsschaltkreis 225 für reproduziertes Signal.
Der Synthetisierungsschaltkreis 225 für reproduziertes Signal bildet ein reproduziertes Signal durch Treiben des Linearprognose-Synthesefilters Hs(z) mit dem Anregungssignal für jeden Subrahmen und liefert das reproduzierte, so gebildete Signal an den Rahmenvereinigungsschaltkreis 226. Das Linearprognose-Synthesefilter Hs(z) wird durch Formel (1), wie oben dargelegt, ausgedrückt. Der Rahmenvereinigungsschaltkreis 226 verbindet sukzessiv zugeführte Subrahmen-Reproduktionssignale für die Rahmenlänge miteinander und liefert das resultierende Reproduktionssignal für jeden Rahmen zur Ausgabe an Anschluß 231.
Eine unterschiedliche Ausführungsform des Sprachkodierers/-dekodierers gemäß der vorliegenden Erfindung wird jetzt unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
Der dargestellte Kodierer/Dekodierer umfaßt einen Sprachkodierer und einen Sprachdekodierer. Der Sprachkodierer umfaßt einen Kodierparametersteuerschaltkreis 31, einen CELP-Kodierschaltkreis 32, einen Mehrfachimpulssignalkodierparametereinstellschaltkreis 33 und einen Multiplexer 13. Der Sprachkodierer schließt einen Demultiplexer 14, einen Kodierparametereinstellschaltkreis 34, einen CELP-Dekodierschaltkreis 35 und einen Mehrphasensignalkodierparametereinstellschaltkreis 36 ein.
In dem Sprachkodierer empfängt der Kodierparametersteuerschaltkreis 31 die Bitrate und Kodierverzögerung als Steuerdaten und berechnet die Rahmenlänge durch Subtrahieren vorausgelesener Länge, was für einen Analyseprozeß beim CELP-Kodieren erforderlich ist, von der gegebenen Bitrate und Kodierverzögerung. Auf der Basis der berechneten Rahmenlänge wählt die Kodierparametersteuerschaltung 31 Steuerparameter aus einer Tabelle aus, in der eine Mehrzahl Steuerparameter zum Steuern des Betriebs des CELP-Kodierschaltkreises 32 gespeichert sind, auf der Basis der zugeführten Bitrate, und beliefert den CELP-Kodierschaltkreis 32 mit den ausgewählten Steuerparametern. Der Kodierparametersteuerschaltkreis 31 versorgt weiter den Multiimpulssignalkodierparametereinstellschaltkreis 33 mit der Bitzahl, die auf die Subrahmenlänge und das Mehrfachimpulssignal verteilt ist.
Der Mehrfachimpulssignalkodierparametereinstellschaltkreis 33 berechnet die Impulszahl P, die Impulspositionskandidatenzahl M(p) jedes Impulses und die Positionskandidaten davon, die für die Mehrfachimpulsanregersignalkodierung erforderlich sind, von der zugeführten Subrahmenlänge N und der Bitzahl Y des Mehrfachimpulssignals. Die Impulspositionskandidaten jedes Impulses werden so eingestellt, daß eine Sequenz von 0, 2, 3, ..., N – 1 mit der Impulszahl P verschachtelt wird, wie dies in oben genanntem Dokument 2 offenbart ist. Beispielsweise ist in einem Fall, in dem die Subrahmenlänge auf 40 (d. h. eine Musterzahl N von 40) eingestellt ist und die Bitzahl Y des Mehrfachimpulssignals auf 20 eingestellt ist, die Impulszahl P gleich 5 und die Impulspositionskandidatenzahl M(p) gleich 8.
Ein Beispiel der Impulspositionskandidaten in diesem Fall ist in nachstehender Tabelle 1 gezeigt.
Tabelle 1
Der CELP-Kodierschaltkreis 32 kodiert das Eingangssignal auf der Basis der Rahmenlänge, der Subrahmenlänge und der Bitverteilung, die durch den Kodierparametersteuerschaltkreis 31 eingestellt sind, und ebenfalls die Impulszahl P, die Impulspositionskandidatenzahl M(p) jedes Impulses und die Positionskandidaten davon, die durch den Mehrfachimpulssignalkodierparametereinstellschaltkreis 33 eingestellt sind.
Der Betrieb des CELP-Kodierschaltkreises 32 wird jetzt unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
Der CELP-Kodierschaltkreis 32 ist der gleiche wie der CELP-Kodierschaltkreis, der zuvor im Zusammenhang mit 2 beschrieben wurde, mit Ausnahme des Betriebs des Mehrfachimpulsrückgewinnungsschaltkreises. Aus diesem Grund wird nur der Betrieb des Mehrfachimpulswiedergewinnungsschaltkreises 401 beschrieben.
Der Mehrfachimpulswiedergewinnungsschaltkreis, der in 5 mit 401 bezeichnet ist, erzeugt das Mehrfachsignal Cj(n) auf der Basis der Impulszahl P und M(p) Impulsposi tionskandidaten jedes Impulses, eingestellt durch den Mehrfachimpulserzeugungsparametereinstellschaltkreis 33 und zugeführt durch einen Eingangsanschluß 217, und wählt ein Mehrfachsignal Cj(n) aus, das die oben angegebene Formel (4) minimiert. Wie zuvor beschrieben, kann bei der Minimierung der Formel (4) der Berechnungsleistungsumfang reduziert werden, indem man die in Dokument 6 beschriebene Vorgehensweise verwendet.
Der Mehrfachimpulswiedergewinnungsschaltkreis 401 versorgt den Verstärkungswiedergewinnungsschaltkreis 211 mit dem ausgewählten Mehrfachimpulssignal Cj(n) und dem reproduzierten Signal SCj(n) davon und liefert auch den entsprechenden Index j durch den Ausgangsanschluß 216 an den Multiplexer 13. Wie in Verbindung mit 1 zuvor beschrieben, liefert der Multiplexer 13 einen Bitstrom.
Unter Bezugnahme auf 4 wird in dem Sprachdekoder der Bitstrom durch den Demultiplexer 14 empfangen. Wie zuvor in Verbindung mit 1 beschrieben, liefert der Demultiplexer 14 die Bitrate und Kodierverzögerungsdaten, die in der Bitstromkopfleiste vorhanden sind, an den Kodierparametersteuerschaltkreis 34, extrahiert dann die Indizes, die die quantisierte LSP, Teilung und Mehrfachimpulssignal darstellen, aus dem Bitstrom für jeden Rahmen und liefert die extrahierten Indizes an den CELP-Dekodierschaltkreis 35.
Der Kodierparametereinstellschaltkreis 34 führt eine Operation ähnlich der in dem Kodierparametersteuerschaltkreis 31 aus und wählt so die Steuerparameter aus und liefert dieselben an den CELP-Dekodierschaltkreis 35.
Der Mehrfachimpulskodierparametereinstellschaltkreis 36 führt eine Operation ähnlich der in dem kodierseitigen Mehrfachimpulserzeugungsparametereinstellschaltkreis 33 aus und berechnet so die Impulszahl, die das Mehrfachimpulsanregungssignal, die Impulspositionskandidatenzahl jedes Impulses und die Positionskandidaten davon repräsentiert, und liefert die berechneten Daten an den CELP-Dekodierschaltkreis 35.
Die Betriebsweise des CELP-Dekodierschaltkreises wird jetzt unter Bezugnahme ebenfalls auf 6 beschrieben.
Der CELP-Dekodierschaltkreis 35 ist der gleiche wie der CELP-Dekodierschaltkreis, der zuvor im Zusammenhang mit 3 beschrieben wurde, mit Ausnahme des Betriebs des Mehrfachdekodierschaltkreises. Aus diesem Grunde wird nur der Betrieb des Mehrfachimpulsdekodierschaltkreises 402 beschrieben.
Der Multiimpulsdekodierschaltkreis, der in 6 mit 402 bezeichnet ist, empfängt die Subrahmenlänge, die durch den Kodierparametersteuerschaltkreis 34 eingestellt ist, durch den Eingangsanschluß 229, empfängt die Impulszahl, die Impulspositionskandidatenzahl jedes Impulses und die Positionskandidaten davon, die durch den Mehrfachimpulskodierparametereinstellschaltkreis 36 eingestellt sind, durch einen Eingangsanschluß 232 und stellt das Mehrfachimpulssignal durch Dekodieren aus den Indizes, die für jeden Subrahmen geliefert sind, wieder her.
Eine weitere Ausführungsform des Sprachkodierers gemäß der vorliegenden Erfindung wird jetzt unter Bezugnahme auf 7 beschrieben.
Der dargestellte Sprachkodierer umfaßt einen Kodierparametersteuerschaltkreis 61, einen CELP-Kodierschaltkreis 62 und einen Multiplexer 13. Der Kodierparametersteuerschaltkreis 61 führt eine Operation ähnlich der in dem Kodierparametersteuerschaltkreis 11, zuvor in Verbindung mit 1 beschrieben, aus und stellt so die Rahmenlänge, die Subrahmenlänge und die Bitverteilung von der zugeführten Bitrate und den Kodierverzögerungsdaten aus. Der Kodierparametersteuerschaltkreis 61 berechnet den zulässigen Umfang des Mehrfachimpulssignalkodierrechenaufwands aus den zugeführten Rechnungsaufwandsumfangsdaten, wobei dieser Rechenaufwand für das Mehrfachimpulssignalkodieren aufgewendet werden kann. Diese Berechnung kann durch Vorausspeichern von Daten von Rechnungsaufwandsumfängen, die für das Kodieren anderer Parameter notwendig sind, und durch Subtrahieren dieser gespeicherten Berechnungsaufwandsumfänge von dem zugeführten Berechnungsaufwandsumfang ausgeführt werden. Der Kodierparametersteuerschaltkreis 61 liefert Rahmenlänge, Subrahmenlänge, Bitverteilung und zulässigen Umfang des Mehrfachimpulskodierrechenaufwandes als Steuerparameter an den CELP-Kodierschaltkreis 62.
Der CELP-Kodierschaltkreis 62 kodiert das Eingangssignal auf der Basis der zugeführten Rahmenlänge, Subrahmenlänge, Bitverteilung und der zulässigen Umfangsdaten für Mehrfachimpulssignalkodierrechenaufwand.
Die Betriebsweise des CELP-Kodierschaltkreises 62 wird jetzt ebenfalls unter Bezugnahme auf 8 beschrieben.
Der CELP-Kodierschaltkreis 62 ist der gleiche wie der CELP-Kodierschaltkreis, der zuvor im Zusammenhang mit 2 beschrieben wurde, mit Ausnahme der Operation des Mehrfachimpulswiedergewinnungsschaltkreises. Aus diesem Grund wird nur der Mehrfachimpulswiedergewinnungsschaltkreis beschrieben.
Der Mehrfachimpulswiedergewinnungsschaltkreis, der in 8 mit 301 bezeichnet ist, führt einen Arbeitsvorgang ähnlich dem in dem Mehrfachimpulswiedergewinnungsschaltkreis 210, der vorstehend in Verbindung mit 2 beschrieben wurde, aus und wählt so ein Mehrfachimpulssignal Cj(n), das die oben erwähnte Formel (4) minimiert. In diesem Fall wird der für das Kodieren des Mehrfachsignals aufgewendete Rechenaufwand kursorisch so ausgesucht, daß er nicht die Umfangsdaten für den zulässigen Mehrfachimpulskodierrechenaufwand, die durch einen Eingangsanschluß 218 zugeführt werden, übersteigt. Diese kursorische Auswahl kann durch Auswählen eines hohen Wertes von E1, gegeben durch Formel (9), realisiert werden
Der Mehrfachimpulswiedergewinnungsschaltkreis 301 liefert das ausgewählte Mehrfachimpulssignal Cj(n) und das reproduzierte Signal SCj(n) davon an den Verstärkungswiedergewinnungsschaltkreis 211 und liefert ebenfalls den entsprechenden Index j durch den Ausgangsanschluß 216 an den Multiplexer 13.
Eine noch weitere Ausführungsform des Sprachkodierers gemäß der vorliegenden Erfindung wird jetzt unter Bezugnahme auf 9 beschrieben.
Der dargestellte Sprachkodierer schließt einen Kodierparametersteuerschaltkreis 71, einen Mehrfachimpulserzeugungsparametereinstellschaltkreis 33, einen CELP-Kodierschaltkreis 72 und einen Multiplexer 13 ein.
Der Kodierparametersteuerschaltkreis 71 führt einen Vorgang ähnlich dem in dem Kodierparametersteuerschaltkreis 31, der zuvor in Verbindung mit 4 beschrieben wurde, aus und stellt so die Rahmenlänge, Subrahmenlänge und Bitverteilung aus der zugeführten Bitrate- und den Kodierverzögerungsraten ein. Der Kodierparametersteuerschaltkreis 71 berechnet den zulässigen Umfang des Mehrfachsignalkodierrechenaufwands, der für das Kodieren des Mehrfachsignals aufzuwenden ist, aus den zugeführten Daten für Rechenaufwandumfang. Der Kodierparametersteuerschaltkreis 71 liefert die Rahmenlänge, Subrahmenlänge, Bitverteilung und zulässigen Umfang des Mehrfachimpulssignalkodierrechenaufwandes an den CELP-Kodierschaltkreis 72. Der Kodierparametersteuerschaltkreis 71 liefert Subrahmenlänge und Bitzahlen, die auf das Mehrfachimpulssignal verteilt sind, an den Mehrfachimpulserzeugungsparametereinstellschaltkreis 33.
Der CELP-Kodierschaltkreis 72 kodiert das eingegebene Signal auf der Basis von Rahmenlänge, Subrahmenlänge, Bitverteilung und zulässigem Umfang von Mehrfachimpulssignalkodierrechenaufwand, eingestellt durch den Kodierparametereinstellschaltkreis 71, und die Impulszahl P, Impulspositionskandidatenzahl M(p) jedes Impulses und die Positionskandidaten davon, eingestellt durch den Mehrfachimpulssignalerzeugungsparametereinstellschaltkreis 33.
Der Betrieb des CELP-Kodierschaltkreises 72 wird jetzt ebenfalls unter Bezugnahme auf 10 beschrieben.
Der CELP-Kodierschaltkreis 72 ist der gleiche wie der CELP-Kodierschaltkreis, der zuvor in Verbindung mit 5 beschrieben wurde, mit Ausnahme des Betriebs des Mehrfachimpulswiedergewinnungsschaltkreises. Aus diesem Grund wird nur die Betriebsweise für den Mehrfachimpulswiedergewinnungsschaltkreis 501 beschrieben.
Der Mehrfachimpulswiedergewinnungsschaltkreis, der in 10 mit 501 bezeichnet ist, führt einen Vorgang ähnlich dem in dem Mehrfachimpulswiedergewinnungsschaltkreis 401, der zuvor in Verbindung mit 5 beschrieben wurde, aus und wählt so ein Mehrfachimpulssignal Cj(n) aus, das oben erwähnte Formel (4) minimiert. In diesem Fall wird vorläufig der für das Kodieren des Mehrfachimpulssignals aufzuwendende Rechenaufwand so gesetzt, daß er nicht den zulässigen Aufwand für den Mehrfachimpulssignalkodierrechenaufwand, der durch einen Eingangsanschluß 218 zugeführt wurde, übersteigt. Der Mehrfachim pulswiedergewinnungsschaltkreis 501 liefert ebenfalls das ausgewählte Mehrfachimpulssignal Cj(n) und das reproduzierte Signal SCj(n) davon an den Verstärkungswiedergewinnungsschaltkreis 211 und liefert auch den entsprechenden Index j durch den Ausgangsanschluß 216 an den Multiplexer 13.
Wie im Vorangegangenen beschrieben, ist gemäß der Erfindung die Rahmenlänge als Einheit des Bearbeitens für das Kodieren variabel gestaltet, was die Erzeugung von Parametern erlaubt, die für das Kodieren von Mehrfachimpulssignale aus einer gegebenen Bitrate und den Kodierverzögerungsdaten nötig sind. Somit ist es möglich, nicht nur die Bitrate zu steuern, sondern auch die Kodierverzögerung und den Berechnungsaufwand. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es ebenso möglich, den gleichen Kodierer/Dekodierer zu verwenden, wenn gewünscht ist, die Kodierverzögerung für ein TV-Konferenzsystem oder dergleichen so kurz wie möglich zu machen, oder wenn gewünscht wird, die Bitrate statt die Kodierverzögerung für Sprachnachrichten oder dergleichen Zwecke so niedrig wie möglich zu halten. Dies erlaubt eine maßstäbliche Verkleinerung des Kodierers/Dekodierers.
Es werden dem auf diesem Gebiet tätigen Fachmann Änderungen im Aufbau möglich erscheinen, und diverse augenscheinlich verschiedene Modifikationen und Ausführungsformen können durchgeführt werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Das in der vorangehenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen Ausgeführte wird nur als beispielhafte Darlegung angeboten. Es ist deshalb verständlich, daß die vorangehende Beschreibung nur als darstellerisch-beispielhaft denn als beschränkend angesehen werden sollte.

Claims

Sprachkodierer zum Kodieren eines eingegebenen Sprachsignals, umfassend Sprachkodiermittel (12, 32; 62; 72) einschließend einen Rahmenteiler (201), der ein eingegebenes Sprachsignal in Rahmen mit einer Rahmenlänge F aufteilt, Mittel (203, 204), die lineare Prognosekoeffizienten des aufgeteilten Eingabesprachsignals erzeugen, Mittel (209, 210; 301; 401; 501), die ein reproduziertes Sprachsignal durch Treiben eines linearen Prognosesynthesefilters auf der Basis eines Eingabesprachsignal-Anregungssignals erzeugen, wobei der lineare Prognosesynthesefilter mit dem Ausgang von den Linearprognosekoeffizienten-Erzeugungsmitteln (203, 204) gespeist wird, Mittel (211), die von dem Ausgang der Erzeugungsmittel (209, 210; 301; 401; 501) des reproduzierten Sprachsignals das Eingangssprachsignal-Anregungssignal erzeugen, und zwar ausgedrückt in Form einer Mehrzahl Impulse, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprachkodierer eine Steuerschaltung (11; 31; 61; 71) umfaßt, deren Eingang (vor-)bestimmte Steuerdaten sind und deren Ausgang wenigstens ein variabler Steuerparameter ist, der die variable Rahmenlänge F einschließt und auf der Basis der bestimmten Steuerdaten erzeugt ist, und die erzeugten Steuerparameter in die Sprachkodiermittel (12; 32; 62; 72) eingegeben werden, insbesondere die Rahmenlänge F in den Rahmenteiler (201) eingegeben wird.
Sprachkodierer nach Anspruch 1, bei dem die Steuerdaten, die in die Steuerschaltung (11; 31; 61; 71) eingegeben werden, eine (vor-)bestimmte Bitrate und eine Kodierverzögerung umfassen.
Sprachkodierer nach Anspruch 2, bei dem die in die Steuerschaltung (11; 31; 61; 71) eingegebenen Steuerdaten den Rechenaufwandumfang/Berechnungsumfang umfassen.
Sprachkodierer nach Anspruch 2 oder 3, umfassend eine Parametereinstellschaltung (33), deren Eingang durch Steuerparameter gegeben ist, die von der Steuerschaltung (31; 71) ausgegeben werden, und deren Ausgang berechnete Einstellparameter sind, die in wenigstens einen Eingangsanschluß (217, 218) der Sprachkodiermittel (32; 72) eingegeben werden.
Sprachdekodierer zum Wiederherstellen eines reproduzierten Sprachsignals aus empfangenen kodierten Sprachdaten, umfassend Sprachdekodiermittel (16; 35) einschließend Mittel (221), die lineare Prognosekoeffizienten aus den empfangenen kodierten Sprachdaten wiederherstellen, Mittel (225), die ein reproduziertes Sprachsignal durch Treiben eines Linearprognosesynthesefilters auf der Basis eines Erregungssignals wiederherstellen, wobei der Linearprognosesynthesefilter mit dem Ausgang von den Wiederherstellungsmitteln (221) für die linearen Prognosekoeffizienten versorgt wird, Mittel (224), die von dem Ausgang der Mittel (225) zum Wiederherstellen des reproduzierten Sprachsignals das Anregungssignal erzeugen, eine Rahmenvereinigungsschaltung (226), die das dekodierte Sprachsignal durch Verbinden mit dem reproduzierten Sprachsignal erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprachdekodierer eine Steuerschaltung (15; 34) umfaßt, deren Eingang (vor-)bestimmte Steuerdaten sind und deren Ausgang wenigstens ein variabler Steuerparameter einschließlich der variablen Rahmenlänge F ist, erzeugt auf der Basis der bestimmten Steuerdaten, und die erzeugten Steuerparameter in die Sprachdekodierungsmittel (16; 35) eingegeben werden, insbesondere die Rahmenlänge F der Rahmenverbindungsschaltung (226) eingegeben wird.
Sprachdekodierer nach Anspruch 5, bei dem die in die Steuerschaltung (15; 34) eingegebenen Steuerdaten eine (vor-)bestimmte Bitrate und eine Kodierverzögerung umfassen.
Sprachdecoder nach Anspruch 6, bei dem die in die Steuerschaltung (15; 34) eingegebenen Steuerdaten einen Berechnungsaufwandumfang/Berechnungsumfang umfassen.
Sprachkodierungsverfahren zum Kodieren eines eingegebenen Sprachsignals, umfassend die Schritte des (Auf-)Teilens des Eingabesprachsignals in Rahmen mit einer Rahmenlänge F, Erzeugens linearer Prognosekoeffizienten des geteilten Eingabesprachsignals, Erzeugens eines reproduzierten Sprachsignals durch Treiben eines Linear-Prognosesynthese-Filters auf der Basis eines Eingabe-Sprachsignal-Anregungssignals, wobei das Linear-Prognosesynthese-Filter mit den erzeugten Linearprognose-Koeffizienten versorgt wird, Erzeugens des Eingang-Sprachsignal-Erregungssignals, ausgedrückt in Form einer Mehrzahl Impulse, aus dem erzeugten reproduzierten Sprachsignal, Ausgebens der kodierten Sprachdaten, gekennzeichnet durch Erzeugen wenigstens eines variablen Steuerparameters einschließlich der variablen Rahmenlänge F auf der Basis bestimmter Steuerdaten, und Verwenden der erzeugten Rahmenlänge F in dem Schritt des (Auf-)Teilens des eingegebenen Sprachsignals.
Sprachkodierungsverfahren nach Anspruch 8, bei dem die zur Berechnung der Steuerparameter verwendeten Steuerdaten eine bestimmte Bitrate und eine Kodierverzögerung umfassen.
Sprachdekodierverfahren zum Wiederherstellen eines reproduzierten Sprachsignals aus empfangenen kodierten Sprachdaten, umfassend die Schritte des Wiederherstellens linearer Prognosekoeffizienten aus den empfangenen kodierten Sprachdaten, Wiederherstellens eines reproduzierten Sprachsignals durch Treiben eines Linear-Prognosesynthese-Filters auf der Basis eines Anregungssignals, wobei dem Linear-Prognosesynthese-Filter die wiedergewonnenen Linear-Prognosekoeffizienten zugeführt werden, Erzeugens des Anregungssignals aus dem reproduzierten Sprachsignal, Verbindens mit dem reproduzierten Sprachsignal, Ausgebens des dekodierten Sprachsignals, gekennzeichnet durch Erzeugen wenigstens eines variablen Steuerparameters einschließlich der variablen Rahmenlänge F, erzeugt auf der Basis bestimmter Steuerdaten, und Benutzen der erzeugten Rahmenlänge F im Schritt des Miteinander-Verbindens mit dem reproduzierten Sprachsignal.