JP2002525662A

JP2002525662A - 遅延輪郭調整を利用して情報信号を符号化する方法および装置

Info

Publication number: JP2002525662A
Application number: JP2000570765A
Authority: JP
Inventors: ジェイムズ・ピー・アシュレイ; ウェイミン・ペング
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1998-09-11
Filing date: 1999-08-24
Publication date: 2002-08-13
Also published as: WO2000016309A1; KR100409166B1; US6113653A; EP1110339A4; KR20010073149A; EP1110339A1

Abstract

(57)【要約】開ループ遅延輪郭推定器（２０４）は、情報信号の符号中に遅延情報を生成する。遅延輪郭は、サブフレーム単位で誤差最小化条件に従って調整され、それにより真の遅延輪郭のより正確な推定が可能になる。遅延輪郭復元ブロック（２１１）は、情報信号を復元する際に、デコーダにおいて遅延情報を利用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本発明は、一般に、通信システムに関し、さらに詳しくは、かかる通信システ
ムにおいて情報信号を符号化することに関する。

【０００２】

【従来の技術】

デジタル音声圧縮システムは、一般に入力信号の基本周波数の推定を必要とす
る。通常、基本周波数ｆ₀はピッチ遅延(pitch delay)τ₀（「ラグ(lag)」ともい
う）について推定される。この２つは次式によって関連付けられる：

【０００３】

【数１】

【０００４】ここで、サンプリング周波数ｆ_sは、電話グレードの用途では一般に８０００Ｈ
ｚである。

【０００５】音声信号は一般に非固定であるので、フレームという有限長ベクトルに分割さ
れ、各フレームは準固定(quasi-stationary)であると想定される。音声信号を記
述するパラメータは、関連フレーム長間隔で更新される。本来のＣＥＬＰ(Code
Excited Linear Prediction)アルゴリズムは、ピッチ周期(pitch period)（いわ
ゆる、ＬＴＰ(Long Term Prediction)を利用する）情報をより短いサブフレーム
間隔で更新し、それによりフレームからフレームへのより滑らかな遷移を可能に
する。また、τ₀は開ループ方法を利用して推定できるが、より良好な性能は閉
ループ方法を利用して達成されることを留意されたい。閉ループ方法では、サブ
フレーム単位でｔ₀のあらゆる値（一般に、２０〜１４７の整数）の徹底的な検
索を行い、最小誤差条件を満たす値を選択する。

【０００６】この方法に対する改善策では、τ₀が整数プラス分数の値をとることを許す。
この方法の実用的な実施の一例は、ＧＳＭハーフ・レート音声コーダにみること
ができ、これを図１に示す。ここで、２１から２２−２／３の範囲内のラグは１
／３サンプル分解能(sample resolution)が許され、２３から３４−５／６の範
囲内のラグは１／６サンプル分解能が許され、以下同様である。検索複雑さを低
く抑えるために、開ループおよび閉ループ方法の組合せが用いられる。開ループ
方法は、自己相関ピーク・ピッキング・アルゴリズム(autocorrelation peak pi
cking algorithm)を利用して、整数ラグ候補リストを生成する。次に、閉ループ
方法は、最適な分数ラグ値について、整数ラグ候補の近傍における許容ラグを検
索する。さらに、サブフレーム２，３，４のラグは、直前のサブフレームからの
差に基づいて符号化される。これにより、ラグ・パラメータの高いフレーム内相
関(intra-frame correlation)が存在するので、ラグ情報をより少ないビットを
利用して符号化できる。それでも、ＧＳＭＨＲコーデックは、ピッチ周期情報
を伝達するために、２０ｍｓ毎に全部で８＋（３ｘ４）＝２０ビット（１．０ｋ
ｂｐｓ）を利用する。

【０００７】ピッチ周期情報のビット・レートを低減するために、通常のサブフレーム分解
能ではなく、フレーム毎に１回だけピッチ情報を符号化できる（７ビットのみを
利用する−＞３５０ｂｐｓ）補間方法が開発されている。この方法は、ＲＣＥＬ
Ｐ(relaxed CELP)として知られ、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）ワイヤレス電話
システム用に近年採用されたＥＶＲＣ(enhanced variable rate codec)の基盤と
なっている。基本原理は次の通りである。

【０００８】ピッチ周期は、現フレームの最後において中心にある解析窓(analysis window
)について推定される。次に、ラグ（遅延）輪郭(contour)が生成され、これは現
フレームのラグに対する過去のフレームのラグの線形補間からなる。線形予測（
ＬＰ：linear prediction）残留信号(residual signal)は、高度な多相フィルタ
リング(polyphase filtering)およびシフト(shifting)方法によって修正され、
これは残留波形を被推定遅延輪郭に一致させるように設計される。この残留修正
プロセスの主な理由は、開ループ整数ラグ推定プロセスの精度制限を考慮するた
めである。例えば、整数ラグが３２サンプルであると推定される場合、実際には
真のラグが３２．５サンプルであると、残留波形は一つの１６０サンプル・フレ
ームでは被推定ラグと２．５サンプルもの矛盾が生じる。これは、ＬＴＰの性能
を著しく劣化させる。ＲＣＥＬＰアルゴリズムは、残留波形（すなわち、低エネ
ルギ）における知覚的に無意味なインスタンス中に残留波形をシフトして、被推
定遅延輪郭を一致させることによって、これを考慮に入れる。被推定遅延輪郭に
一致するように残留波形を修正することにより、ＬＴＰの効果は保持され、符号
化利得は維持される。さらに、残留修正に起因する関連知覚劣化は些細になると
主張されている。

【０００９】しかし、この最後の主張はＥＶＲＣフル・レート・モード（すなわち、８．５
ｋｂｐｓ）などの中ビット・レート・コーデックでは正しいかもしれないが、４
．０ｋｂｐｓで動作するＥＶＲＣハーフ・レート・モードでは明白でなくなる。
これは、関連逆誤差信号(inverse error signal)をモデリングする固定コードブ
ックの相対的な能力のためである。すなわち、ＬＴＰの非効率性によって符号化
歪が生じ、これらの歪が固定コードブックによって実質的にモデリングできると
、その最終的効果は、歪がキャンセルされることになる。そのため、ＥＶＲＣフ
ル・レート・モードは固定コードブック利得および形状についてフレーム毎に１
７０ビットのうち１２０ビットを割当てるが、ハーフ・レート・モードは同一条
件ではフレーム毎に８０ビットのうち４２ビットしか与えることができない。そ
の結果、固定コードブックがＬＴＰによって生じた符号化歪をモデリングできな
いことに部分的に起因する、不相応な性能劣化が生じる。

【００１０】従って、低レート音声符号化の改善された方法が必要とされる。

【００１１】

【好適な実施例の説明】

概略的にいうと、開ループ遅延輪郭推定器は、情報信号の符号化中に遅延情報
を生成する。遅延輪郭はサブフレーム単位で調整され、それにより真の遅延輪郭
のより正確な推定が可能になる。遅延輪郭復元ブロック(delay contour reconst
ruction block)は、情報信号を復元する際にデコーダにおいて遅延情報を利用す
る。音声品質をさらに改善するために、遅延輪郭は累積シフト(accumulated shi
ft)の変化を最小限にするように調整される。

【００１２】より具体的にいうと、情報信号を符号化する方法は、情報信号をブロックに分
割する段階と、情報の現ブロックおよび前ブロックの遅延を推定する段階と、情
報の現ブロックおよび前ブロックの遅延に基づいて遅延輪郭を形成する段階とに
よって構成される。さらに本方法は、長さが１ブロックよりも小さいか等しい間
隔で遅延輪郭の形状を調整する段階と、調整済み遅延輪郭の形状を符号化して、
宛先に送信するのに適したコードを生成する段階とを含む。

【００１３】好適な実施例では、情報信号は、スピーチ信号または音声信号をさらに含んで
構成され、情報信号のブロックは情報信号のフレームをさらに含んで構成される
。また、前遅延と現遅延との間の線形補間は、遅延輪郭を形成するために用いら
れる。長さが１ブロックよりも小さい間隔は、サブフレームの長さをさらに含ん
で構成される。

【００１４】長さが１ブロックよりも小さいか等しい間隔で遅延輪郭の形状を調整する段階
は、現遅延および前遅延における、あるいはその間の点にて調整済み遅延を判定
する段階と、前遅延と調整済み遅延点との間の線形補間を形成する段階とをさら
に含んで構成される。調整済み遅延点を判定する際に、累積シフトの変化は最小
限になる。調整済み遅延を判定する段階は、ターゲット残留信号と元の残留信号
との間の相関を最大にする段階をさらに含んで構成される。前遅延点は、前回調
整された遅延点をさらに含んで構成される。あるいは、遅延輪郭の形状を調整す
る段階は、現遅延および前遅延における、あるいはその間の複数の調整済み遅延
点を判定する段階と、調整済み遅延点の間の線形補間を形成する段階とをさらに
含んで構成される。

【００１５】情報信号を符号化するシステムも開示される。このシステムは、情報信号をブ
ロックに分割する手段と、情報の現ブロックおよび前ブロックの遅延を推定し、
情報の現ブロックおよび前ブロックの遅延に基づいて遅延輪郭を形成し、長さが
１ブロックよりも小さいか等しい間隔で遅延輪郭の形状を調整して、デコーダへ
の送信のための遅延情報を生成する手段とによって構成される。

【００１６】このシステム内では、情報信号はスピーチ信号または音声信号をさらに含んで
構成され、情報信号のブロックは情報信号のフレームをさらに含んで構成される
。遅延情報は、遅延調整インデクスをさらに含んで構成される。またシステムは
、遅延情報を受信し、情報信号の復元で用いられる調整済み遅延輪郭τ_c（ｎ）
を生成するデコーダを含む。

【００１７】図２は、本発明による遅延輪郭調整を採用する音声圧縮システム２００を概略
的に示す。図２に示すように、入力音声信号ｓ（ｎ）は線形予測（ＬＰ）解析フ
ィルタ２０２によって処理され、このフィルタ２０２は入力音声信号ｓ（ｎ）の
短期スペクトル・エンベロープを平坦にする。ＬＰ解析フィルタの出力は、ＬＰ
残留ε（ｎ）と表される。ＬＰ残留信号ε（ｎ）は、遅延輪郭調整のために用い
られる遅延輪郭τ_c（ｎ），開ループ・ピッチ予測利得β_oＬおよび遅延情報を推
定する基盤として、開ループ・ラグ推定器２０４によって用いられる。ＲＣＥＬ
Ｐ残留修正プロセス２０６は、この情報を利用して、上記のようにＬＰ残留を遅
延輪郭に写像する。次に、修正された残留信号は加重合成フィルタ(weighted sy
nthesis filter)２０７を通過してから、長期予測部(long term predictor)２０
８によって処理され、最終的に固定コードブック２１０によって処理され、この
固定コードブック２１０はシンセサイザ励起シーケンスを特徴付ける。デコーダ
側では、固定コードブック・インデクス／利得は励起発生器(excitation genera
tor)２１２に入力され、この励起発生器２１２は励起シーケンスを生成する。遅
延情報は遅延輪郭復元ブロック２１１に入力され、ここで調整済み遅延輪郭τ_c
（ｎ）が出力される。ブロック２１１から出力された調整済み遅延輪郭τ_c（ｎ
）は長期合成フィルタ２１４に入力され、このフィルタ２１４は信号を出力し、
ついでこの信号は短期合成フィルタ２１６に入力され、本発明に従って復元され
た音声出力を生成する。

【００１８】従来技術では、遅延輪郭τ_c（ｎ）は、図３に示すように、音声の現フレーム
の最後における被推定遅延と、音声の前フレームの最後における遅延との間の線
形補間によって推定される。フレームの最後における点に相当する遅延を推定す
るために、ピッチ解析フレームはこの点の中心になければならない。従って、ピ
ッチ解析フレームの半分は、次のフレームを「ルックアヘッド(look-ahead)」し
なければならない。この実施例におけるピッチ解析フレームは１６０個のサンプ
ルからなり、これは８０サンプル（すなわち、１０ｍｓ）のルックアヘッド長に
相当する。当業者に明らかなように、８０サンプル以上のの遅延は、１６０サン
プル・フレームを利用して必ずしも分解されないことがある。なぜならば、少な
くとも２つのフル・ピッチ期間が必要なためである。ルックアヘッド（それにそ
の後のアルゴリズム遅延）の量を増加せずに、より長い遅延の推定を考慮するた
めに、与えられたピッチ窓から時間的にオフセットされた補足的なピッチ窓が用
いられる。ただし、簡単にするために、図３では主要なピッチ解析窓のみが示さ
れている。

【００１９】しかし、補間された遅延輪郭でさえも、推定値は実遅延輪郭からかなりの量ず
れることが容易に理解されよう。例えば、フレームｍ中に遅延輪郭の推定値は、
整数の終点制約(endpoint constraints)が与えられると、できるだけ正確である
が、理解されるように、この推定値は遅延単位の約１／４以上一貫してずれてい
る。４０の遅延では、一つのフレームは１フル・サンプルの誤差を累積し、その
ためＬＴＰ効率を低減する。フレームｍ＋１における被推定遅延輪郭は、遅延パ
ラメータの線形補間が実遅延輪郭に存在する変動を十分に分解できないときの例
を示す。

【００２０】前述のように、ＲＣＥＬＰアルゴリズムは、遅延輪郭を一致させるように残留
を修正することによって効率を取り戻すが、以降の性能を制限する限界がこのア
ルゴリズムには存在する。例えば、遅延輪郭を一致させるように残留信号をシフ
トすることは、特殊な場合、すなわち、局所残留エネルギが低いときにのみ、行
うこことができる。しかし、これらの場合は、ピッチ周期間の相対的間隔が短く
なるので、高周波数の話者では可能性が低くなる。従って、シフト動作を行う機
会は少なくなる。また、許容される全累積シフトに対して最大限度が設けられ、
その結果、この限度に達すると、アーチファクト(artifacts)が生じることがあ
る。これは、アルゴリズム遅延を低減することが望ましい場合に特に問題となる
。なぜならば、最大許容累積シフトは部分的にルックアヘッド長の関数であるた
めである。

【００２１】アルゴリズム遅延（与えられた入力サンプルが出力にて表される時間として定
義される）は極めて重要なので、ルックアヘッドの長さを低減し、それにより全
アルゴリズム遅延を低減することが望ましい。例えば、ＧＳＭ(Global System f
or Mobile Communications)用のＡＭＲ(Adaptive Multi-Rate)コーデックなどの
音声符号化規格の条件は、アルゴリズム遅延はフレーム長プラス５ｍｓを超える
ことはできないと記述している。これは、４０サンプルのルックアヘッドに相当
する。本明細書で説明する従来の音声コーダでは、ピッチ解析窓は左に（すなわ
ち、時間的に逆方向）にシフトしなければならない。この場合の問題点は、ピッ
チ解析窓は現フレームの最後においてもはや中心にはなく、フレームの３／４の
ところにある（１６０のうちのサンプル１２０）。これは、せいぜい、遅延輪郭
の不連続な推定となる。遅延輪郭における不連続性に伴う問題点は、同等なアル
ゴリズムの向上したルックアヘッド仕様で得られるであろう音声品質を得ること
が不可能になることである。

【００２２】本発明の好適な実施例に従って、遅延輪郭のより正確な推定値が生成され、そ
の結果、遅延輪郭に対するＬＰ残留信号ε（ｎ）のより正確な写像が得られる。
これは次のように達成される。

【００２３】従来技術、この場合、ＴＩＡ文書ＩＳ−１２７において定義されるような音声
符号化では、遅延補間行列(delay interpolation matrix)ｄは、次のようにサブ
フレーム単位で遅延の補間のための終点(endpoint)を確立するために用いられる
：

【００２４】

【数２】

【００２５】ここで、τ（ｍ）は現フレームの遅延推定値であり、ｔ（ｍ−１）は前フレーム
の遅延推定値であり、ｍ’は現サブフレームであり、ｊは補間点の開始(beginni
ng)，終了(end)および延長(extension)部分のインデクスである。これは、ＩＳ
−１２７における式４．５．４．５−１によって表される。さらに、補間係数(i
nterpolation coefficients)は次式によって与えられる：

【００２６】

【数３】

【００２７】これは、各サブフレーム補間の０／１６０，５３／１６０，（５３＋５３）／１
６０および１６０／１６０終点分数(endpoint fractions)を反映する。これは、
ＩＳ−１２７における式４．５．４．５−２によって表される。終了における１
．０の重複は、フレームの終了以降への推定値の延長に起因する。各サブフレー
ムの遅延輪郭は、次式のようにサンプル単位で厳密な線形補間として計算される
：

【００２８】

【数４】

【００２９】ここで、Ｌはサブフレーム・サイズである。これは、ＩＳ−１２７における式４
．５．５．１−１によって表される。

【００３０】本発明に従って、遅延輪郭はサブフレーム単位で調整され、真の遅延輪郭の精
細で、より高分解能な推定を可能にする。サブフレーム単位で終点を調整するプ
ロセスは、累積シフトτ_accを伴う最小化手順からなる。基本的には、累積シフ
トは、現残留ターゲット信号を生成するために用いられるＩＳ−１２７における
式４．５．６．１−１に定められるように、過去の修正済み残留信号の非最適ワ
ーピング(non-optimal warping)の結果として変化する。入力短期残留信号ε（
ｎ）が、遅延輪郭の関数であるターゲット残留信号（ｎ）に十分一致しない場合
、残留信号は遅延輪郭に一致するようにシフトしなければならない。しかし、過
剰なシフトは、遅延輪郭が適切に推定されないことを示し、そのため劣化した音
声品質が生じる。従って、本発明は、本発明に従って累積シフトの変化を最小限
にするように遅延輪郭を調整することによって、音声品質を改善する。さらに、
調整済み遅延輪郭を判定する方法は、累積シフトを一定の値に保持することがで
きない場合には、累積シフトの絶対値を低減する方向のバイアスを含む。

【００３１】図４は本発明による遅延輪郭調整プロセスのフローチャートを概略的に示す。
調整済み遅延輪郭演算の一部として、プロセスはまず、当技術分野で周知であり
、またＩＳ−１２７のセクション４．２．３において説明されるように、ステッ
プ３０１にて現フレームの遅延を算出する。あるいは、本発明の譲受人に譲渡さ
れ、本明細書に参考として含まれる、米国特許出願第０９／０８６，５０９号 "
Method and Apparatus for Estimating the Fundamental Frequency of a Signa
l"において説明される方法も、ステップ３０１を実行するために有利に利用でき
る。次に、ステップ３０２において、上の数式２と同様な次式において与えられ
る条件付線形補間(conditional linear interpolation)によって、現サブフレー
ムｍ’について遅延輪郭終点が算出される：

【００３２】

【数５】

【００３３】

【数６】

【００３４】ここで、Δ_adjは前フレームの遅延調整ファクタであり、現フレームについては
ステップ３０５〜３１０において算出される。遅延調整ファクタの初期値は０で
ある。数式２と数式５および数式６との間の基本的な相違点は次の通りである：（ａ）第１サブフレーム（ｍ’＝０，数式５）について、補間の終点は［
τ（ｍ-1）＋Δ_adj，τ（ｍ）］であって、［τ（ｍ-1），τ（ｍ）］ではない
。これにより、フレームからフレームへの遅延調整連続性が可能になる。

【００３５】（ｂ）第１サブフレーム以外のサブフレーム（１＜＝ｍ’＜３，数式６）
について、フレーム遅延が大きな幅で変化すると、ディフォルト遅延値はτ（ｍ
）＋Δ_adjであり、τ（ｍ）ではない。

【００３６】（ｃ）第１サブフレーム以外のサブフレーム（１＜＝ｍ’＜３，数式６）
について、フレーム遅延が補間限度内の場合、遅延終点は前回の遅延調整値によ
って全体的にシフトされる。現サブフレームｍ’の遅延インクリメント・ファクタΔ（ｍ’）は、次式に従
ってステップ３０３において算出される：

【００３７】

【数７】

【００３８】ここで、α＝０．００７はステップ・サイズ定数である。この式は、平均サブフ
レーム遅延に比例するインクリメント・ファクタを生成する。

【００３９】次に、ステップ３０４において、次式に従って遅延調整バイアス・セレクタｂ
が算出される。

【００４０】

【数８】

【００４１】バイアス・セレクタｂの目的は、遅延軌跡(delay trajectory)に基づき遅延調整
ファクタに対しより多くの量子化レベルを可能にすることである。例えば、好適
な実施例では、遅延調整パラメータはサブフレーム毎に２ビットからなり、これ
は４つの個別の遅延調整値に相当する。バイアス・セレクタを用いると、遅延調
整候補の値は次のようにできる：

【００４２】

【数９】

【００４３】そこで、ｂ＝０のバイアス・セレクタは、負の調整方向にバイアスされた値を利
用し、ｂ＝１のバイアス・セレクタは、正の調整方向にバイアスされた値を利用
する。この方式には２つの利点がある。第１に、０の調整を常に表すことができ
、これは遅延輪郭は強制調整がなくても十分正確であることを意味する。第２に
、ダイナミック・レンジがより高い確率の値に向かってより大きくなるように、
バイアスを設定できる。すなわち、τ（ｍ）＞τ（ｍ−１）の遅延は、遅延輪郭
における上昇傾向(upward trend)を示唆する。従って、遅延における上昇傾向を
より正確に表す、すなわちΔ_adj∈｛０，δ，−δ，２δ｝となるためには、正
側のより大きなダイナミック・レンジを許すようにｂ＝１のバイアスが選択され
る。同様な論理は、下降傾向(downward trend)についても利用される。

【００４４】ステップ３０５〜３１０は、最適な遅延調整ファクタの判定に関連し、これは
本発明に従って、情報の与えられたサブフレームについて累積シフトの変化を最
小限にする手順によって構成される。各候補遅延輪郭は、上の数式４と同様な次
式に従ってステップ３０５において算出される：

【００４５】

【数１０】

【００４６】ただし、ここではΔ_adj（ｂ）は上の数式９にて説明した要素を有する。候補遅
延輪郭が算出されると、累積シフトは、従来技術において、特にＩＳ−１２７の
セクション４．５．６ "Modification of the Residual"において説明されるよ
うに、ステップ３０６にて更新される。次に、累積シフトの最小変化に関連する
パラメータはステップ３０７〜ステップ３０９において保存され、この処理ルー
プは、ステップ３１０において全ての調整済み遅延輪郭候補がなくなると終了す
る。

【００４７】最適なサブフレーム遅延輪郭が見つかると、最適な遅延調整Δ_adj（ｂ）に対
応するテーブル・インデクスはステップ３１１においてデコーダに送信され、そ
してステップ３１２における残留の修正およびステップ３１３における適応型コ
ードブック寄与(adaptive codebook contribution)の生成を含む、サブフレーム
符号化プロセスの残りの部分が実行される。その後、ステップ３１４に示すよう
に、プロセスは残りのサブフレームについて繰り返される。

【００４８】ここで、情報の与えられたサブフレームについて、数式１０からの全ての調整
済み遅延輪郭候補が同じ累積シフト変化を生じる可能性があることに留意された
い。この場合、検索候補の配列のため、０の調整が選択される。数式９からわか
るように、Δ_adj（ｂ）＝０の値は最初に調べられ、以降の候補は、選択される
ためには、累積シフトの絶対変化を低減しなければならないように、最小化が構
築される。また、候補は０から開始して、絶対値が漸次増加するするように配列
されることに留意されたい。これは、遅延調整の絶対変化を最小値に保持する方
向のバイアスを形成する。さらに、好適な実施例は、ステップ３０７において追
加の最小化論理を実施するので、２つの調整済み遅延輪郭候補により、極性は反
対であるが同じ累積シフト絶対変化が得らる場合には、絶対累積シフトを低減す
る遅延調整候補が選択される。一例として、現累積シフトが５であり、Δ_adj∈
｛０，δ｝の調整の結果、累積シフトの変化がそれぞれ＋１，−１となる場合、
正味累積シフトは６ではなく４となるので、Δ_adj＝δの値が選ばれる。絶対累
積シフトを最小にする方向のこのバイアスは、（従来の技術で説明したように）
シフト・バッファの飽和の可能性を低減することにより、また元の音声と修正済
み音声との間のスキュー(skew)を最小限にすることによって、音声品質を改善す
る。

【００４９】本発明による復号および遅延輪郭復元のプロセスを図５に示す。このプロセス
は、最小化手順が実施されない点を除いて、図４の符号化プロセスで説明したよ
うな機能ブロックの多くからなる。必要なのは、厳密にコーダにおいて行われる
調整済み遅延輪郭を復元するための遅延および遅延調整インデクスである。図５
に示すプロセスは、ステップ４０１においてフレーム遅延がコーダから受信され
ると開始する。ステップ４０２において、遅延輪郭終点が算出され、次にステッ
プ４０３において、遅延インクリメント・ファクタが算出される。ステップ４０
４において、遅延調整バイアスが算出され、ステップ４０５において、図２にお
ける信号遅延情報によって表される遅延調整インデクスがコーダから受信される
。ステップ４０６において、調整済み遅延輪郭τ_c（ｎ）が算出され、ステップ
４０７において、調整済み遅延輪郭τ_c（ｎ）を利用する適応型コードブック寄
与が生成される。ステップ４０８において、デコーダは復号すべき更なるサブフ
レームを探し、このプロセスは繰り返される。

【００５０】図６は、本発明による遅延輪郭調整プロセスの結果を概略的に示す。図３の従
来の遅延輪郭と比較して、本発明はより高い分解能および精度で実遅延輪郭を追
跡することが明白である。本発明と他のサブフレーム分解能遅延符号化方法（Ｇ
ＳＭハーフ・レートなど）との間の一つの著しい相違点は、本発明は線形補間に
より遅延輪郭形状を保持するということである。サブフレーム分解能を利用する
他の方法は、一定の遅延値しか表さない。

【００５１】また、最小化手順において、更新された累積シフトを判定するために、ＩＳ−
１２７のセクション４．５．６を実行することが規定されていることを留意され
たい。このプロセスは比較的複雑であるため、所望の結果を生成するために必要
な項のみを計算して、不要な演算を省くことが有利である。また、ターゲット残
留信号（ＩＳ−１２７における式（４．５．６．１−１）を参照）と、サブフレ
ーム残留信号（ＩＳ−１２７における式（４．５．６．２−１を参照）との間の
相互相関の最大化など、別の選択条件を利用することも可能である。さらに、他
の方法は、特定の状況を改善するためのさまざまな方法で、遅延輪郭を調整でき
る。例えば、このような方法では、好適な実施例において説明したように両方の
終点を調整するのではなく、サブフレーム遅延の一つの終点のみを調整すること
を含んでもよい（ただしそれに限定されない）。また、他の方法では、最小二乗
や、他の多項式に基づく手法など、より高次元な曲線の当てはめ(curve fitting
)を含んでもよい。

【００５２】本発明について特定の実施例を参照して具体的に図説してきたが、当業者であ
れば、形式および詳細のさまざまな変更は本発明の精神および範囲から逸脱せず
に可能なことが理解されよう。従って、好適な実施例に対する上記の変形は全て
、本発明の範囲内であるとみなされる。特許請求項におけるすべての手段または
段階の対応する構造，材料，行為および同等、ならびに機能要素は、具体的に請
求される他の請求要素と組合せて機能を実行するための任意の構造，材料または
行為を含むものとする。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＧＳＭハーフ・レート音声コーダの分数ラグ値を概略的に示す。

【図２】本発明による遅延輪郭調整を採用する音声圧縮システムを概略的
に示す。

【図３】従来技術において周知な遅延輪郭の推定を概略的に示す。

【図４】本発明による遅延輪郭調整プロセスのフローチャートを概略的に
示す。

【図５】本発明による復号および遅延輪郭復元プロセスを概略的に示す。

【図６】本発明による遅延輪郭調整プロセスの結果を概略的に示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5D045 CA01 5J064 AA01 BB01 BB03 BC02 BC11 BD02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】情報信号を符号化する方法であって：ａ）前記情報信号をブロックに分割する段階；ｂ）情報の現ブロックおよび前ブロックの遅延を推定する段階；ｃ）情報の現ブロックおよび前ブロックの遅延に基づいて、遅延輪郭を形成す
る段階；ｄ）長さが１ブロックよりも小さいか等しい間隔で、前記遅延輪郭の形状を調
整する段階；ｅ）前記調整済み遅延輪郭の形状を符号化して、宛先に送信するのに適した符
号を生成する段階；によって構成されることを特徴とする方法。
【請求項２】前記情報信号は、スピーチ信号または音声信号をさらに含ん
で構成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】前記情報信号のブロックは、情報信号のフレームをさらに含
んで構成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】前記遅延輪郭を形成するために、前記前遅延と前記現遅延と
の間の線形補間を利用することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】長さが１ブロックよりも小さい前記間隔は、サブフレームの
長さをさらに含んで構成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】前記遅延輪郭の形状を調整する前記段階は：ａ）前記現遅延および前遅延における、あるいはその間の複数の調整済み
遅延点を判定する段階；およびｂ）前記調整済み遅延点の間で線形補間を形成する段階；をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】前記調整済み遅延点を判定する際に、累積シフトの変化が最
小限に抑えられ、前記累積シフトの変化を最小限に抑えることは、前記累積シフ
トを最小にする方向のバイアスをさらに含んで構成されることを特徴とする請求
項６記載の方法。
【請求項８】情報信号を符号化するシステムで、前記システムはコーダを
含む、システムであって：前記情報信号をブロックに分割する手段；情報の現ブロックおよび前ブロックの遅延を推定し、かつ情報の現ブロックお
よび前ブロックの遅延に基づいて遅延輪郭を形成して、長さが１ブロックよりも
小さいか等しい間隔で前記遅延輪郭の形状を調整して、デコーダへの送信に適し
た遅延情報を生成する手段；によって構成されることを特徴とするシステム。
【請求項９】前記情報信号は、スピーチ信号または音声信号をさらに含ん
で構成され、前記情報信号のブロックは、情報信号のフレームをさらに含んで構
成されることを特徴とする請求項８記載のシステム。
【請求項１０】前記遅延情報を受信し、かつ前記情報信号の復元の際に用
いられる調整済み遅延輪郭τ_c（ｎ）を生成するデコーダをさらに含んで構成さ
れることを特徴とする請求項８記載のシステム。