JP2003050598A

JP2003050598A - 音声復号装置

Info

Publication number: JP2003050598A
Application number: JP2001238150A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Yajima; 久矢島; Yukimasa Sugino; 幸正杉野; Shigeaki Suzuki; 茂明鈴木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-08-06
Filing date: 2001-08-06
Publication date: 2003-02-21

Abstract

(57)【要約】【課題】ＤＴＸ機能を用いても、背景音楽のある通話
や雑音レベルの高い環境下での移動体通信などにおいて
は、無音区間が出現する前に、揺らぎ吸収バッファ２が
破綻してしまうことも考えられ、音声品質劣化の原因と
なるなどの課題があった。【解決手段】揺らぎ吸収バッファ１２に蓄積されてい
る音声符号化データのデータ量が下限データ量を下回る
と、音声信号蓄積バッファ１５に蓄積させる音声信号を
補間し、揺らぎ吸収バッファ１２に蓄積されている音声
符号化データのデータ量が上限データ量を上回ると、音
声信号蓄積バッファ１５に蓄積されている音声信号を間
引くようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、音声信号を高能
率に圧縮伝送された音声符号化データを復号する音声復
号装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、データ通信の爆発的な需要増加に
伴い、ＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）ネ
ットワークの構築が急ピッチで進められている。そこ
で、通信コストの低減やメンテナンスの簡略化を目的と
して、データ伝送網に音声通信をとり込み、ネットワー
クの統合を図るべく、音声通信をＩＰベースで実現する
ＩＰ音声通信（以下、ＶｏＩＰという）に対する要求が
高まってきている。

【０００３】図２２は従来の音声復号措置を示す構成図
であり、図において、１はＩＰパケットを分解して音声
符号化データを抽出するパケット分解部、２はパケット
分解部１により抽出された音声符号化データを一時的に
蓄積してＩＰパケットの伝送遅延揺らぎを吸収する揺ら
ぎ吸収バッファ、３はＩＰパケットのシリアル番号を監
視して、網上でのパケット廃棄の有無を検出するパケッ
ト廃棄監視部、４は所定のアルゴリズムを実行して、高
能率に圧縮符号化された音声符号化データを音声信号に
復号する復号処理部である。

【０００４】５は復号処理部４により復号された音声信
号を一時的に蓄積する音声信号蓄積バッファ、６Ａはク
ロック発生源、６Ｂはクロック発生源６Ａにより生成さ
れたクロックを元に、音声信号のサンプリングクロック
を生成するサンプリングクロック生成部、６はサンプリ
ングクロック生成部６Ｂにより生成されたサンプリング
クロックを元に、復号処理のきっかけとなる割込み信号
を発生する割込み発生部、７は音声信号蓄積バッファ５
に蓄積されているディジタル音声信号をアナログ信号に
変換するＤ／Ａ変換部、８は音声信号を再生する受話器
である。

【０００５】次に動作について説明する。まず、パケッ
ト分解部１は、送信側からＩＰパケットが伝送されてく
ると、そのＩＰパケットを分解して音声符号化データを
抽出する。そして、パケット分解部１は、ＩＰ伝送特有
の劣化要因である伝送遅延揺らぎの吸収を目的として、
その音声符号化データを一旦揺らぎ吸収バッファ２に蓄
積する。揺らぎ吸収バッファ２は、いわゆるＦＩＦＯ
（Ｆｉｒｓｔ−ＩｎＦｉｒｓｔ−Ｏｕｔ）型の構造を
有しており、その音声符号化データを時系列で蓄積し、
復号処理部４により読み出された音声符号化データから
順次廃棄する。

【０００６】復号処理部４は、割込み発生部６から割込
み信号を受けると、揺らぎ吸収バッファ２から音声符号
化データを読み出して、その音声符号化データを音声信
号に復号し、その音声信号を音声信号蓄積バッファ５に
蓄積する。ＶｏＩＰでよく用いられる１６ｋｂｉｔ／ｓ
以下の低ビットレートの音声符号化方式では、通常、フ
レームと呼ばれる固定時間長（＝一定サンプル数）のブ
ロック単位で一括符号化される構成がとられている。例
えば、ＬＤ−ＣＥＬＰ方式（ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２８
準拠）では２．５ｍｓｅｃ（＝２０サンプル）のフレー
ム長が、ＣＳ−ＡＣＥＬＰ方式（同勧告Ｇ．７２９準
拠）では１０ｍｓｅｃ（＝８０サンプル）のフレーム長
が用いられる。このような符号化方式に基づく音声コー
デックを実現するに当たり、割込み発生部６から生成さ
れる割込み信号は、通常、この符号化フレーム周期、ま
たは、その倍数で与えられることが多い。

【０００７】ＶｏＩＰにおいて、音声データを格納する
ＩＰパケットは、例えば、イーサネット（登録商標）は
勿論、１０−ＢＡＳＥ−Ｔ，ＦＤＤＩ，ＡＴＭ，ＩＳＤ
Ｎ，パケット通信網（Ｘ．２５）など、ほとんどの物理
伝送媒体の上で利用できるのが大きな特徴である。従っ
て、ＩＰパケットは、異なる仕様の通信回線を経由して
伝送されることもある。この場合、送信端末−受信端末
間で動作クロックの同期が取れないため、ＶｏＩＰにお
いては、通常、送信端末、受信端末が各々ローカルにク
ロック発生源６Ａを具備し、そのクロックをベースに、
Ｄ／Ａ変換部７に供給するサンプリングクロックを生成
する。ディジタル電話通信においては、通常、８ｋＨｚ
のサンプリング周波数が用いられる。ここでも、サンプ
リングクロック生成部６Ｂは、クロック発生源６Ａに同
期した８ｋＨｚ周期のパルスを生成し、Ｄ／Ａ変換部７
に供給するものとする。また、このサンプリングクロッ
クを元に、割込み発生部６において、符号化フレーム長
に見合った割込み信号を生成し、この割込み信号をきっ
かけに音声符号化、復号処理を実現する。例えば、音声
符号化方式に符号化フレーム長が０．６２５ｍｓｅｃ
（サンプリング周波数８ｋＨｚの場合で５サンプル）の
ものを用いた場合、割込み発生部６は、５サンプルクロ
ックに１回の割合で割込み信号を生成する。この様子を
図２５に示す。

【０００８】この場合、クロック発生源６Ａの製品仕様
のばらつきや、端末の動作環境（温度、湿度等）によ
り、割込み発生部６で生成される割込み信号を、送受で
同期させることはほぼ不可能である。このように、送受
で割込み信号の同期が取れないため、受信端末における
揺らぎ吸収バッファ２のオーバフローやアンダフローを
起こす恐れがある。

【０００９】この様子を図２３を用いて詳しく説明す
る。揺らぎ吸収バッファ２のバッファサイズは、通常Ｉ
Ｐ網で想定される遅延揺らぎの幅と、音声品質との兼合
いで決定する。即ち、バッファサイズは、遅延揺らぎ幅
に相当する。なお、これを超越する伝送遅延が発生した
ＩＰパケットについては、伝送路上でＩＰパケットが廃
棄されたと見なして、復号処理部４が廃棄パケットの補
償処理を実行するため、この補償処理による音声品質の
劣化と、バッファサイズを大きくすることによる伝送遅
延量とはトレードオフの関係にある。また、バッファサ
イズを大きくすれば、その分、蓄積のためのメモリサイ
ズを増やす必要があり、装置構成上からも、揺らぎ吸収
バッファ２のサイズを無限に大きくすることができな
い。

【００１０】送受で動作クロックの同期がとれていない
場合は、蓄積量の長時間平均が増加傾向又は減少傾向を
示し、音声信号蓄積バッファ５のサイズ制限により、い
ずれは破綻することが考えられる。例えば、図２３
（Ａ）に示すように、送信側に比べて受信側のクロック
周波数が低い場合は、Ｄ／Ａ変換部７に出力されるタイ
ミングが送信側のタイミングよりも遅れるため、揺らぎ
吸収バッファ２に蓄えられる音声符号化データのデータ
量が増加傾向を示すことになる。揺らぎ吸収バッファサ
イズ２は有限であるから、時間が経過するにしたがって
揺らぎ吸収バッファ２の残量に余裕がなくなり、わずか
な遅延揺らぎでも揺らぎ吸収バッファ２がオーバフロー
を起こすようになる。この場合、揺らぎ吸収バッファ２
が任意のデータを廃棄して、復号処理部４がパケット消
失時に準じた処理によって廃棄データを補間せざるを得
ず、これが音声品質劣化の原因となる。

【００１１】また、図２３（Ｂ）に示すように、送信側
に比べて受信側のクロック周波数が高い場合は、その逆
の傾向となる。即ち、時間が経過するにしたがって揺ら
ぎ吸収バッファサイズ２に蓄えられる音声符号化データ
のデータ量が減少し、わずかな遅延揺らぎでも揺らぎ吸
収バッファ２がアンダフローを起こすようになる。この
場合も、パケット消失時に準じた処理によって未着デー
タを一旦補償し、その後受信するであろう音声符号化デ
ータを破棄することで対処する必要があり、これもまた
音声品質の劣化原因となる。

【００１２】ただし、例えば、通常の会話においては、
トークスパートの時間幅が揺らぎ吸収バッファ２の破綻
を招くほど長時間継続しないことを利用する音声の不連
続伝送制御（ＤｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓＴｒａｎｓ
ｍｉｓｓｉｏｎ：ＤＴＸ）により、揺らぎ吸収バッファ
２のオーバフローやアンダフローを回避することができ
る。

【００１３】図２４はこの様子を示している。例えば、
図２４（Ａ）に示すように、送信側に比べて受信側のク
ロック周波数が高い場合は、無音区間を拡張することに
より、動作クロックの送受非同期によるバッファの破綻
を吸収することができる。また、図２４（Ｃ）に示すよ
うに、送信側に比べて受信側のクロック周波数が低い場
合は、無音区間を圧縮することにより吸収することがで
きる。なお、復号処理部４は擬似背景雑音を生成する機
能を備えており、無音区間は、この機能を用いて音声信
号を補充する。無音区間の圧伸は、擬似背景雑音生成機
能を制御することにより実現する。そのため、異音の発
生など、音声品質への影響は極めて少ない。

【００１４】ところが、通信形態によっては長時間無音
区間が発生せず、ＤＴＸ機能が効かない場合もあり得
る。例えば、背景音楽（ＢａｃｋＧｒｏｕｎｄＭｕ
ｓｉｃ：ＢＧＭ）のある通話、雑音レベルの高い環境下
での移動体通信、長時間の楽音演奏等が具体例として考
えられる。このようなケースでは、一般に無音区間の出
現する頻度が少ないため、例えＤＴＸ機能を用いたとし
ても、無音区間が出現する前に、揺らぎ吸収バッファ２
が破綻してしまうことも考えられ、音声品質劣化の原因
となる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】従来の音声復号装置は
以上のように構成されているので、ＤＴＸ機能を用いて
も、背景音楽のある通話や雑音レベルの高い環境下での
移動体通信などにおいては、無音区間が出現する前に、
揺らぎ吸収バッファ２が破綻してしまうことも考えら
れ、音声品質劣化の原因となるなどの課題があった。

【００１６】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、無音区間の出現頻度が少ない連続
音声の伝送でも、音声品質の劣化を抑制することができ
る音声復号装置を得ることを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る音声復号
装置は、揺らぎ吸収バッファに蓄積されている音声符号
化データのデータ量が下限データ量を下回ると、音声信
号蓄積バッファに蓄積させる音声信号を補間するように
したものである。

【００１８】この発明に係る音声復号装置は、揺らぎ吸
収バッファに蓄積されている音声符号化データのデータ
量が上限データ量を上回ると、音声信号蓄積バッファに
蓄積されている音声信号を間引くようにしたものであ
る。

【００１９】この発明に係る音声復号装置は、音声符号
化データの符号化パラメータに基づいて補間サンプル数
を決定するようにしたものである。

【００２０】この発明に係る音声復号装置は、音声符号
化データの符号化パラメータに基づいて間引きサンプル
数を決定するようにしたものである。

【００２１】この発明に係る音声復号装置は、音声符号
化データの符号化パラメータに基づいて補間用の音声信
号を生成するようにしたものである。

【００２２】この発明に係る音声復号装置は、補間手段
の処理機能を内蔵する復号処理部を用いて復号手段を構
成するようにしたものである。

【００２３】この発明に係る音声復号装置は、復号処理
部が複数の動作モードの実行機能を有する場合、動作モ
ードの遷移時に内部状態の退避又は復帰を行うようにし
たものである。

【００２４】この発明に係る音声復号装置は、復号処理
部が補間モードから音声復号モードに遷移する際、音声
符号化データの符号化パラメータを補正するようにした
ものである。

【００２５】この発明に係る音声復号装置は、音声信号
蓄積バッファが揺らぎ吸収バッファの機能を併せ持つよ
うにしたものである。

【００２６】この発明に係る音声復号装置は、揺らぎ吸
収バッファの残量を予測し、その予測結果を考慮して音
声信号の補間処理を実行するようにしたものである。

【００２７】この発明に係る音声復号装置は、揺らぎ吸
収バッファの残量を予測し、その予測結果を考慮して音
声信号の間引き処理を実行するようにしたものである。

【００２８】この発明に係る音声復号装置は、復号音声
波形が定常性の強い区間であると判断できる場合、補間
処理を前倒しで実行するようにしたものである。

【００２９】この発明に係る音声復号装置は、復号音声
波形が定常性の強い区間であると判断できる場合、間引
き処理を前倒しで実行するようにしたものである。

【００３０】この発明に係る音声復号装置は、音声レベ
ルが低い区間であると判断できる場合、補間処理を前倒
しで実行するようにしたものである。

【００３１】この発明に係る音声復号装置は、音声レベ
ルが低い区間であると判断できる場合、間引き処理を前
倒しで実行するようにしたものである。

【００３２】この発明に係る音声復号装置は、装置全体
の処理負荷に余裕がある場合、揺らぎ吸収バッファに蓄
積されている音声符号化データのデータ量が下限データ
量を下回っていなくても、補間処理を前倒しで実行する
ようにしたものである。

【００３３】この発明に係る音声復号装置は、装置全体
の処理負荷に余裕がある場合、揺らぎ吸収バッファに蓄
積されている音声符号化データのデータ量が上限データ
量を上回っていなくても、間引き処理を前倒しで実行す
るようにしたものである。

【００３４】この発明に係る音声復号装置は、補間手段
が相互に処理負荷の異なる補間処理部を複数個備え、装
置全体の処理負荷に応じて任意の補間処理部を選択して
実行させるようにしたものである。

【００３５】この発明に係る音声復号装置は、連続する
フレーム間の補間処理を回避するようにしたものであ
る。

【００３６】この発明に係る音声復号装置は、連続する
フレーム間の間引き処理を回避するようにしたものであ
る。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による音
声復号装置を示す構成図であり、図において、１１はＩ
Ｐパケットを分解して音声符号化データを抽出するパケ
ット分解部（パケット分解手段）、１２はパケット分解
部１１により抽出された音声符号化データを一時的に蓄
積してＩＰパケットの伝送遅延揺らぎを吸収する揺らぎ
吸収バッファ、１３はＩＰパケットのシリアル番号を監
視して、網上でのパケット廃棄の有無を検出するパケッ
ト廃棄監視部、１４は所定のアルゴリズムを実行して、
高能率に圧縮符号化された音声符号化データを音声信号
に復号する復号処理部（復号手段）である。

【００３８】１５は復号処理部１４により復号された音
声信号を一時的に蓄積する音声信号蓄積バッファ、１６
Ａはクロック発生源、１６Ｂはクロック発生源１６Ａに
より生成されたクロックを元に、音声信号のサンプリン
グクロックを生成するサンプリングクロック生成部、１
６は音声信号蓄積バッファ１５に蓄積されている音声信
号のデータ量に応じて割込み信号を発生する割込み発生
部、１７は音声信号蓄積バッファ１５に蓄積されている
ディジタルの音声信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ
変換部、１８は音声信号を再生する受話器である。な
お、Ｄ／Ａ変換部１７及び受話器１８から再生手段が構
成されている。

【００３９】１９は揺らぎ吸収バッファ１２に蓄積され
ている音声符号化データのデータ量が下限データ量を下
回ると補間処理命令を発行し、そのデータ量が上限デー
タ量を上回ると削除処理命令を発行するバッファ蓄積量
監視・制御部、２０は復号処理部１４により復号された
過去の音声信号を一定時間蓄積するメモリ、２１はバッ
ファ蓄積量監視・制御部１９から補間処理命令を受ける
と、メモリ２０に蓄積されている過去の音声信号と、復
号処理部１４により復号された最新の音声信号に基づい
て補間用の音声信号を計算する補間サンプル計算部、２
２は通常時においてはＡ端子側と接続し、バッファ蓄積
量監視・制御部１９から補間処理命令を受けると、Ｂ端
子側と接続する切替スイッチである。

【００４０】２３はＤ／Ａ変換部１７が音声信号蓄積バ
ッファ１５から読み出す音声信号の読出しアドレスを制
御することにより、音声信号蓄積バッファ１５に蓄積さ
れている音声信号を間引く読出しポインタ制御部であ
る。なお、バッファ蓄積量監視・制御部１９、メモリ２
０、補間サンプル計算部２１及び切替スイッチ２２から
補間手段が構成され、バッファ蓄積量監視・制御部１９
及び読出しポインタ制御部２３から間引き手段が構成さ
れている。

【００４１】図２はバッファ蓄積量監視・制御部１９の
内部を示す構成図であり、図において、３１は揺らぎ吸
収バッファ１２に蓄積されている音声符号化データのデ
ータ量を計算するバッファ蓄積量計算部、３２はバッフ
ァ蓄積量計算部３１により計算されたデータ量の長時間
平均値を計算する長時間平均計算部、３３は長時間平均
計算部３２により計算された長時間平均値と予め設定さ
れた閾値である下限データ量又は上限データ量と比較
し、その比較結果に応じて補間処理命令又は削除処理命
令を発行する閾値判定部である。

【００４２】次に動作について説明する。まず、パケッ
ト分解部１１は、送信側からＩＰパケットが伝送されて
くると、そのＩＰパケットを分解して音声符号化データ
を抽出する。そして、パケット分解部１１は、ＩＰ伝送
特有の劣化要因である伝送遅延揺らぎの吸収を目的とし
て、その音声符号化データを一旦揺らぎ吸収バッファ１
２に蓄積する。揺らぎ吸収バッファ１２は、いわゆるＦ
ＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−ＩｎＦｉｒｓｔ−Ｏｕｔ）型の
構造を有しており、その音声符号化データを時系列で蓄
積し、復号処理部１４により読み出された音声符号化デ
ータから順次廃棄する。

【００４３】復号処理部１４は、割込み発生部１６から
割込み信号を受けると、揺らぎ吸収バッファ１２から音
声符号化データを読み出して、その音声符号化データを
音声信号に復号し、その音声信号を音声信号蓄積バッフ
ァ１５に蓄積する。通常、切替スイッチ２２はＡ端子側
に接続されている。また、割込み発生部１６は、本復号
処理部を備える電話端末が具備するクロック発生源を用
いて生成するものとする。復号処理部１４は、この割込
み信号により駆動されるため、送信端末の符号化処理部
の駆動タイミングとは同期していない。

【００４４】ＶｏＩＰでよく用いられる１６ｋｂｉｔ／
ｓ以下の低ビットレートの音声符号化方式では、通常、
フレーム処理を行っており、複数の音声信号を一度に復
号するため、音声信号蓄積バッファ１５に、復号された
音声信号を一旦蓄積した後、Ｄ／Ａ変換部１７が、サン
プリングクロック生成部１６Ｂで生成されたクロック信
号を元に、音声信号をディジタル信号からアナログ信号
に変換し、受話器１８が音声信号を再生する。この際、
Ｄ／Ａ変換部１７により読み出された音声信号は音声信
号蓄積バッファ１５から破棄される。

【００４５】バッファ蓄積量監視・制御部１９のバッフ
ァ蓄積量計算部３１は、揺らぎ吸収バッファ１２に蓄積
されている音声符号化データのデータ量を計算する。こ
こで計算されるデータ量は瞬時値であるため、伝送遅延
揺らぎ等の影響を受けて、図２３に示すように、短時間
では必ずしも単調増加、或いは単調減少の傾向を示さな
い事に注意する。そのため、長時間平均計算部３２がバ
ッファ蓄積量計算部３１により計算されたデータ量の長
時間平均を計算して、遅延揺らぎ等による短時間の変動
成分を取り除くことにより、バッファ蓄積量が増加傾向
にあるのか、減少傾向にあるのか、いずれかを判定す
る。

【００４６】バッファ蓄積量監視・制御部１９の閾値判
定部３３は、長時間平均計算部３２により計算された長
時間平均値と下限データ量又は上限データ量と比較す
る。例えば、データ量の長時間平均値が下限データ量を
下回る場合、音声信号の補間処理命令を補間サンプル計
算部２１及び切替スイッチ２２に発行する。また、デー
タ量の長時間平均値が上限データ量を上回る場合、音声
信号の削除処理命令を読出しポインタ制御部２３に発行
する。なお、データ量の長時間平均値が上限データ量と
下限データ量の間にある場合は、バッファ蓄積量監視・
制御部１９からは命令信号を出力しない。

【００４７】補間サンプル計算部２１は、バッファ蓄積
量監視・制御部１９から補間処理命令を受けると、メモ
リ２０に蓄積されている過去の音声信号と、復号処理部
１４により復号された最新の音声信号に基づいて補間用
の音声信号を計算する。例えば、線形補間処理を実施す
ることにより、過去の音声信号と最新の音声信号との平
均値を計算し、その平均値を補間用の音声信号とする。
切替スイッチ２２は、符号化フレームの先頭において、
Ａ端子側からＢ端子側に切り替えて、補間サンプル計算
部２１により計算された補間用の音声信号を音声信号蓄
積バッファ１５に出力する。その後、再びＢ端子側から
Ａ端子側に切り替えて、復号処理部１４により復号され
た音声信号を音声信号蓄積バッファ１５に出力する。

【００４８】読出しポインタ制御部２３は、バッファ蓄
積量監視・制御部１９から削除処理命令を受けると、Ｄ
／Ａ変換部１７が音声信号蓄積バッファ１５から読み出
す音声信号の読出しアドレスを制御することにより、音
声信号蓄積バッファ１５に蓄積させる音声信号を間引く
処理を実行する。例えば、音声信号の読出しアドレスを
示す読出しポインタを１サンプル分シフトすることによ
り、音声信号蓄積バッファ１５に蓄積されている音声信
号を1サンプル分削除する。

【００４９】図３は以上の振舞いを示している。前提条
件として、例えば、符号化フレームが０．６２５ｍｓｅ
ｃ（サンプリング周波数８ｋＨｚの場合で５サンプル）
の音声符号化方式を用いたと仮定する。まず、バッファ
蓄積量監視・制御部１９のバッファ蓄積量計算部３１、
長時間平均計算部３２の結果、揺らぎ吸収バッファ１２
の蓄積量が減少傾向にあると判定された場合、蓄積量が
閾値を下回った時点で、バッファ蓄積量監視・制御部１
９から補間処理命令が発行される。このとき、１フレー
ムの復号処理が完結した時点で、補間サンプルを含めて
合計６サンプルを音声信号蓄積バッファ１５に追加す
る。同時に、補間処理命令は割込み発生部１６にも供給
される。これにより、割込み発生部１６は、通常、割込
み信号を５サンプルクロックに１回の割合で生成してい
るところを、上記補間処理命令が発行された割込み周期
に限り、１サンプルクロック分割込み信号の生成を遅ら
せる。その様子を図２６（ａ）に示す。この動作によ
り、復号処理部１４が揺らぎ吸収バッファ１２から読み
出すタイミングが遅れるため、揺らぎ吸収バッファ１２
のバッファ蓄積量を回復させることが出来る。

【００５０】また、バッファ蓄積量監視・制御部１９の
バッファ蓄積量計算部３１、長時間平均計算部３２の結
果、揺らぎ吸収バッファ１２の蓄積量が増加傾向にある
と判定された場合、蓄積量が閾値を上回った時点で、バ
ッファ蓄積量監視・制御部１９から削除処理命令が発行
される。このとき、１フレームの復号処理が完結した時
点で、復号処理部１４にて生成された音声信号５サンプ
ルのうち１サンプルを間引く。この間引き動作は、音声
信号蓄積バッファ１５の読出しポインタを制御すること
によって実現する事ができる。同時に、削除処理命令は
割込み発生部１６にも供給される。これにより、割込み
発生部１６は、通常、割込み信号を５サンプルクロック
に１回の割合で生成しているところを、上記削除処理命
令が発行された割込み周期に限り、１サンプルクロック
分割込み信号の生成を早める。その様子を図２６（ｂ）
に示す。この動作により、復号処理部１４が揺らぎ吸収
バッファ１２から読み出すタイミングが早まるため、揺
らぎ吸収バッファ１２のバッファ蓄積量を間接的に減少
させることが出来る。

【００５１】以上で明らかなように、この実施の形態１
によれば、長時間平均計算部３２により計算された長時
間平均値と予め設定された閾値である下限データ量又は
上限データ量と比較し、その比較結果に応じて補間処理
命令又は削除処理命令を発行するように構成したので、
揺らぎ吸収バッファ１２におけるアンダフローやオーバ
フローを防止できる結果、無音区間の出現頻度が少ない
連続音声の伝送でも、音声品質の劣化を抑制することが
できる効果を奏する。

【００５２】実施の形態２．図４はこの発明の実施の形
態２による音声復号装置を示す構成図であり、図におい
て、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説
明を省略する。４１は補間サンプル計算部２１と同様の
機能を有し、補間用の音声信号を計算する際、復号処理
部１４により計算されたピッチ周期（音声符号化データ
の符号化パラメータ）の長さに応じて補間サンプル数を
決定する補間サンプル計算部（補間手段）である。

【００５３】次に動作について説明する。上記実施の形
態１では、特に言及していないが、補間サンプル計算部
４１が補間用の音声信号を計算する際、復号処理部１４
により計算されたピッチ周期の長さに応じて補間サンプ
ル数を決定するようにしてもよい。これにより、補間サ
ンプル計算部４１は、決定したサンプル数分だけ補間用
の音声信号を計算して音声信号蓄積バッファ１５に出力
する。

【００５４】図５は上記した動作の結果を示している。
今日汎用的に用いられている１６ｋｂｉｔ／ｓ以下の低
ビットレート音声符号化方式では、復号処理部１４が音
声の基本周波数に相当するピッチ周期情報を算出する。
ただし、ピッチ周期情報は符号化パラメータとして、送
信側から伝送されてくることが多い。例えば、ＩＴＵ−
Ｔ勧告Ｇ．７２８（ＬＤ−ＣＥＬＰ方式）に準拠した復
号方式であれば、長周期ポストフィルタの適応処理にお
いて計算される。また、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９（Ｃ
Ｓ−ＡＣＥＬＰ方式）準拠した音声符号化方式や、ＧＳ
Ｍ−ＡＭＲ（ＡＣＥＬＰ方式）に基づく音声符号化方式
が用いられていれば、符号化パラメータの一つにピッチ
周期に相当するものが存在する。

【００５５】図５の復号波形において、枠Ａで囲った波
形はピッチ周期１周期分の音声波形である。上記の動作
は、この波形を繰返し補間することに相当する。同時
に、補間処理命令及びピッチ周期情報は、割込み発生部
１６にも供給される。割込み発生部１６では図２７
（ａ）に示すように、上記補間処理命令が発行された割
込み周期に限り、上記決定したサンプル数（＝ピッチ周
期）に相当するサンプルクロックだけ分割込み信号の生
成を遅らせる。例えば、ピッチ周期が２０サンプル分と
計算されたフレームにおいて補間処理命令が発行された
場合、割込み信号の発生を２０サンプル分遅らせる。こ
のような補間処理を行うことにより、上記実施の形態１
で説明した通り、間接的に揺らぎ吸収バッファ１２の蓄
積量を回復することが可能となる。

【００５６】一方、バッファ蓄積量監視・制御部１９か
ら削除処理命令が発行されたときは、読出しポインタ制
御部２３において、Ｄ／Ａ変換部１７に転送する音声信
号のアドレスを示す読出しポインタを制御する。具体的
には、復号処理部１４により計算された音声信号の符号
化パラメータを元に決定したサンプル数分だけ、音声信
号蓄積バッファ１５の読出しポインタをシフトすること
により実現する。同時に、削除処理命令及びピッチ周期
情報は、割込み発生部１６にも供給される。割込み発生
部１６では図２７（ｂ）に示すように、上記削除処理命
令が発行された割込み周期に限り、上記決定したサンプ
ル数に相当するサンプルクロック分割込み信号の生成を
早める。また、上記決定したサンプル数がフレーム長を
上回ってしまった場合は、割込み発生部１６では図２７
（ｂ）に示すように、（ピッチ周期−フレーム長）に相
当するサンプルクロック分割込み信号の生成を早めると
同時に、揺らぎ吸収バッファ１２から２フレーム分に相
当する符号化データを抽出し、１回の割込みで２フレー
ム分の復号処理を実行した上で、音声信号蓄積バッファ
１５の読出しポインタをシフトする。

【００５７】以上の振る舞いを図６に示している。図６
の信号波形において、枠Ａで囲った波形がピッチ周期１
周期分の音声波形であり、上記の動作は、この波形を丸
ごと間引かれていることに相当する。また、割込み周期
が一時的にではあるが早まっているため、復号処理部１
４が揺らぎ吸収バッファ１２から読み出すタイミングが
早まり、上記実施の形態１で説明した通り、揺らぎ吸収
バッファ１２のバッファ蓄積量を間接的に減少させるこ
とが出来る。

【００５８】実施の形態３．図７はこの発明の実施の形
態３による音声復号装置を示す構成図であり、図におい
て、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説
明を省略する。４２は補間サンプル計算部２１と同様の
機能を有し、音声符号化データの符号化パラメータに基
づいて補間用の音声信号を生成する信号補間処理部（補
間手段）である。

【００５９】図８はＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９（ＣＳ−
ＡＣＥＬＰ方式）準拠した音声符号化方式を用いた場合
の復号処理部１４及び信号補間処理部４２の実現例を示
す構成図である。なお、ＣＳ−ＡＣＥＬＰ方式の詳細な
アルゴリズムの説明は、ＩＴＵ−ＴＲｅｃｏｍｍｅｎ
ｄａｔｉｏｎＧ．７２９，“ＣｏｄｉｎｇｏｆＳｐ
ｅｅｃｈａｔ８ｋｂｉｔ／ｓｕｓｉｎｇＣｏｎ
ｊｕｇａｔｅ−ＳｔｒｕｃｔｕｒｅＡｌｇｅｂｒａｉ
ｃ−Ｃｏｄｅ−ＥｘｃｉｔｅｄＬｉｎｅａｒＰｒｅ
ｄｉｃｔｉｏｎ（ＣＳ−ＡＣＥＬＰ）”を参照された
い。

【００６０】図８において、５１は多重化された符号化
パラメータを個別に分離する多重分離部、５２は受信し
たＬＳＰ符号帳インデックスを用いて、音声のスペクト
ル包絡情報（線形予測係数）を復号する線形予測係数復
号部、５３はピッチ周期情報を用いて、励振信号の周期
成分（適応符号帳）を復号する適応符号帳復号部、５４
は受信した利得符号帳インデックスを用いて、適応符号
帳利得及び代数符号帳利得を復号する利得復号部、５５
は受信した代数符号帳インデックスを用いて、励振信号
の雑音成分（代数符号帳）を復号する代数符号帳復号
部、５６，５７は入力信号に所定の利得を乗ずる乗算
器、５８は加算器、５９は線形予測係数を用いて、励振
信号から音声信号を合成する合成フィルタ、６０はポス
トフィルタである。

【００６１】６１は受信した過去のピッチ周期情報と過
去の励振信号系列を記憶するメモリ、６２は利得復号部
５４により復号された過去の代数符号帳利得を記憶する
メモリ、６３は利得復号部５４により復号された過去の
適応符号帳利得を記憶するメモリ、６４は線形予測係数
復号部５２により復号された線形予測係数を格納するメ
モリ、６５，６６は入力された利得の値を所定の値で減
衰させる減衰器、６７はピッチ周期情報を用いて、励振
信号の周期成分（適応符号帳）を復号する適応符号帳復
号部、６８は励振信号の雑音成分（代数符号帳）を模し
たパルス列を生成するランダムパルス生成部、６９，７
０は入力信号に所定の利得を乗ずる乗算器、７１は比較
器、７２は切替スイッチ、７３は線形予測係数を用い
て、励振信号から音声信号を合成する合成フィルタ、７
４はポストフィルタである。

【００６２】次に動作について説明する。バッファ蓄積
量監視・制御部１９から命令信号が出力されない場合
は、上記実施の形態１で述べた動作と全く同一である。
また、バッファ蓄積量監視・制御部１９の内部動作につ
いても、上記実施の形態１で説明した動作と同一であ
る。

【００６３】バッファ蓄積量監視・制御部１９から補間
処理命令が発行されたときは、信号補間処理部４２を駆
動させるのと同時に、上記実施の形態１と同様に、切替
スイッチ２２を一旦Ｂ端子側に接続して、信号補間処理
部４２から出力される補間用の音声信号を所定のサンプ
ル数分だけ出力して音声信号蓄積バッファ１５に格納す
る。その後、再び切替スイッチ２２をＡ端子側に接続し
て、復号処理部１４により復号された音声信号を音声信
号蓄積バッファ１５に格納する。同時に、補間処理命令
及びピッチ周期情報は、割込み発生部１６にも供給され
る。割込み発生部１６では図２７（ａ）に示すように、
上記補間処理命令が発行された割込み周期に限り、上記
決定したサンプル数に相当するサンプルクロックだけ分
割込み信号の生成を遅らせる。

【００６４】信号補間処理部４２は、復号処理部１４に
より生成された過去の音声信号の符号化パラメータを一
定期間蓄積するメモリ６１〜６４を有しており、復号処
理部１４で復号処理が実行される毎に内容を逐一更新す
る。信号補間処理部４２は、これらの信号を用いること
により補間用の音声信号を生成する機能を有する。以
下、その詳細な動作を説明する。

【００６５】信号補間処理部４２が駆動されると、適応
符号帳復号部６７は、メモリ６１に格納されている直前
のフレームのピッチ周期を読出して、合成フィルタ７３
及びポストフィルタ７４に転送する。さらにメモリ６１
に格納されている直前の励振信号系列を上記ピッチ周期
分読出して、乗算器６９に出力する。乗算器６９は、メ
モリ６３に格納されている直前のフレームの適応符号帳
利得に所定の値で減衰した値を上記信号系列に乗ずる。
また、乗算器７０は、メモリ６２に格納されている直前
のフレームの代数符号帳利得に所定の値で減衰した値
を、ランダムパルス生成部６８により生成されたパルス
系列に乗ずる。

【００６６】比較器７１では、補間された上記適応符号
帳利得と、代数符号帳利得とを比較する機能を有する。
適応符号帳利得の値が優勢と判断された場合は、補間す
べき区間は有声音源と判定し、切替スイッチ７２をＡ端
子側に接続する。また、代数符号帳利得の値が優勢と判
断された場合は、補間すべき区間は無声音源と判定し、
切替スイッチ７２をＢ端子側に接続する。

【００６７】切替スイッチ７２を経由した信号系列を合
成フィルタ７３、ポストフィルタ７４にて調音し、補間
信号を生成する。なお、合成フィルタ７３に用いる線形
予測係数は、メモリ６４に記憶されている直前フレーム
の線形予測係数を繰返し用いる。また、合成フィルタ７
３及びポストフィルタ７４は、適応符号帳復号部６７に
より生成されたピッチ周期情報により、合成すべき音声
サンプル数を可変にできる機能を有している。それ以外
は、復号処理部１４の合成フィルタ５９及びポストフィ
ルタ６０と同じ構成である。

【００６８】このような動作を行うことにより、図５に
示した波形補間動作と同等の補間動作を実現することが
できる。これにより、上記実施の形態１で説明した通
り、間接的に揺らぎ吸収バッファ１２の蓄積量を回復す
ることが可能となる。

【００６９】一方、バッファ蓄積量監視・制御部１９か
ら削除処理命令が発行されたときは、上記実施の形態２
で示したのと同様に、読出しポインタ制御部２３がＤ／
Ａ変換部１７に転送する音声信号のアドレスを示す読出
しポインタを制御する。具体的には、復号処理部１４に
より計算された音声信号の符号化パラメータを元に決定
したサンプル数分だけ、音声信号蓄積バッファ１５の読
出しポインタをシフトすることにより実現する。同時
に、削除処理命令及びピッチ周期情報は、割込み発生部
１６にも供給される。割込み発生部１６では図２７
（ｂ）に示すように、上記削除処理命令が発行された割
込み周期に限り、ピッチ周期に相当するサンプルクロッ
ク分割込み信号の生成を早める。

【００７０】以上の振るまいを図６に示している。図６
の復号波形において、枠Ａで囲った波形がピッチ周期１
周期分の音声波形であり、上記の動作は、この波形を丸
ごと間引かれていることに相当する。このような間引き
処理を行うことにより、上記実施の形態１で説明した通
り、間接的に揺らぎ吸収バッファ１２の蓄積量を減じる
ことが可能となる。

【００７１】この実施の形態３によれば、上記実施の形
態１と同様の効果を奏するとともに、波形の切り貼りと
いう手段によらず、音声信号のパラメータ補間により補
間信号を生成しているため、補間信号をより自然に近い
形で供給することが可能となる。

【００７２】実施の形態４．図９はこの発明の実施の形
態４による音声復号装置を示す構成図であり、図におい
て、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説
明を省略する。８１は復号処理部１４と同様の機能を有
するとともに、補間処理機能及び復号処理制限機能を有
する付加機能付き復号処理部（復号手段、補間手段、間
引き手段）である。

【００７３】図１０はＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９（ＣＳ
−ＡＣＥＬＰ方式）準拠した音声符号化方式を用いた場
合の付加機能付き復号処理部８１の実現例を示す構成図
であり、図において、図８と同一符号は同一または相当
部分を示すので説明を省略する。９１〜９５は切替スイ
ッチ、９６は逆量子化部、９７は復号された利得をフレ
ーム間予測するＭＡ予測部、９８はピッチプレフィル
タ、９９はＬＳＰ逆量子化部、１００はＬＳＰ補間処理
部、１０１はＬＳＰ内挿部、１０２はＬＳＰを線形予測
係数（ＬＰＣ）に変換するＬＳＰ→ＬＰＣ変換部であ
る。

【００７４】次に動作について説明する。付加機能付き
復号処理部８１は、３つの動作モードを有する。即ち、モード１：音声復号モードモード２：補間処理モードモード３：復号処理制限モードである。

【００７５】バッファ蓄積量監視・制御部１９から命令
信号が出力されない場合は、付加機能付き復号処理部８
１は、モード１（音声復号モード）で動作する。それ以
外は、上記実施の形態１で述べた動作と全く同一であ
る。また、バッファ蓄積量監視・制御部１９の内部動作
についても、上記実施の形態１で説明した動作と同一で
ある。

【００７６】バッファ蓄積量監視・制御部１９から補間
処理命令が発行されたときは、付加機能付き復号処理部
８１は、一旦モード２（補間処理モード）で動作させた
後、モード１に戻して引き続き動作を継続させる。この
とき、付加機能付き復号処理部８１は、符号化方式本来
のフレーム長分の音声信号に加えて、補間処理によって
追加された１ピッチ周期分の音声信号を出力し、音声信
号蓄積バッファ１５に格納する。同時に、補間処理命令
及び付加機能付き復号処理部８１で計算されたピッチ周
期情報は、割込み発生部１６にも供給される。割込み発
生部１６では図２７（ａ）に示すように、上記補間処理
命令が発行された割込み周期に限り、上記決定したサン
プル数に相当するサンプルクロックだけ分割込み信号の
生成を遅らせる。

【００７７】例えば、音声符号化方式に上記ＣＳ−ＡＣ
ＥＬＰ方式（符号化フレーム長１０ｍｓｅｃ＝８０サン
プル）を用い、ピッチ周期２５サンプルの復号音声につ
いて補間処理を施した場合、付加機能付き復号処理部８
１が出力するサンプル数は、８０＋２５＝１０５サンプ
ルとなる。また、割込み発生部１６で生成する割込み信
号は、本来の割込みタイミングより２５サンプルクロッ
ク分遅らせる。このような動作を行うことにより、図５
に示した波形補間動作と同等の補間動作を実現する事が
できる。これにより、上記実施の形態１で説明した通
り、間接的に揺らぎ吸収バッファ１２の蓄積量を回復す
ることが可能となる。

【００７８】一方、バッファ蓄積量監視・制御部１９か
ら削除処理命令が発行されたときは、付加機能付き復号
処理部８１は、モード３（復号処理制限モード）で動作
する。このとき、付加機能付き復号処理部８１は、符号
化方式本来のフレーム長分の音声信号より、１ピッチ周
期分少ない音声信号を出力する。同時に、削除処理命令
及び付加機能付き復号処理部８１で計算されたピッチ周
期情報は、割込み発生部１６にも供給される。割込み発
生部１６では図２７（ｂ）に示すように、上記削除処理
命令が発行された割込み周期に限り、ピッチ周期に相当
するサンプルクロック分割込み信号の生成を早める。

【００７９】例えば、音声符号化方式に上記ＣＳ−ＡＣ
ＥＬＰ方式（符号化フレーム長１０ｍｓｅｃ＝８０サン
プル）を用い、ピッチ周期２５サンプルの復号音声につ
いて復号制限処理を施した場合、付加機能付き復号処理
部８１が出力するサンプル数は、８０−２５＝５５サン
プルとなる。また、割込み発生部１６で生成する割込み
信号は、本来の割込みタイミングより２５サンプルクロ
ック分早める。このような動作を行うことにより、図６
に示した波形間引き動作と同等の間引き動作を実現する
事ができる。こうして、上記実施の形態１で説明した通
り、間接的に揺らぎ吸収バッファ１２の蓄積量を減じる
ことが可能となる。

【００８０】次に、付加機能付き復号処理部８１の各処
理モードについて詳細に説明する。モード１（音声復号
モード）では、切替スイッチ９１〜９５はそれぞれＡ端
子に接続する。また、合成フィルタ７３及びポストフィ
ルタ７４は、上記実施の形態３で述べたものと同様に、
適応符号帳復号部５３により生成されたピッチ周期情報
により、合成すべき音声サンプル数を可変にできる機能
を有するが、モード１においては、フレーム長分動作す
るよう設定する。これにより、上記実施の形態１等で示
した復号処理部１４と同等の動作を実現する。

【００８１】また、モード２（補間処理モード）では、
切替スイッチ９１〜９５はそれぞれＢ端子に接続する。
また、合成フィルタ７３及びポストフィルタ７４は、モ
ード１と同様にフレーム長分動作するよう設定する。こ
れにより、上記実施の形態３で示した信号補間処理部４
２と同様の動作を実現する。

【００８２】また、モード３（復号処理制限モード）で
は、切替スイッチ９１〜９５は、モード１と同様に、そ
れぞれＡ端子に接続する。また、合成フィルタ７３及び
ポストフィルタ７４は、上記実施の形態３で述べたもの
と同様に、適応符号帳復号部５３により生成されたピッ
チ周期情報により、合成すべき音声サンプル数を可変に
できる機能を有効とする。上記両フィルタで実行するサ
ンプル数は、上記で示した通り、フレーム長からピッチ
周期分を差し引いたサンプル数とする。これにより、上
記実施の形態１等で示した読出しポインタ制御部２３と
同等のサンプル間引き処理を実現することができる。

【００８３】この実施の形態４によれば、上記実施の形
態１〜３と同様の効果を奏するとともに、補間機能の一
部処理ブロックを、復号処理部１４が元々有しているパ
ケット消失補償機能と共通化が可能であることから、構
成を簡略化できる効果を奏する。

【００８４】実施の形態５．図１１はこの発明の実施の
形態５による音声復号装置を示す構成図であり、図にお
いて、図９と同一符号は同一または相当部分を示すので
説明を省略する。８２は付加機能付き復号処理部８１に
より生成されるパラメータを一時的に退避するメモリで
ある。図１２はＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９（ＣＳ−ＡＣ
ＥＬＰ方式）準拠した音声符号化方式を用いた場合の付
加機能付き復号処理部８１及びメモリ８２の実現例を示
す構成図であり、図において、図８と同一符号は同一ま
たは相当部分を示すので説明を省略する。

【００８５】次に動作について説明する。この実施の形
態５の構成は、上記実施の形態４の構成とほぼ同じであ
り、唯一、メモリ８２を備えている点が異なる。付加機
能付き復号処理部８１が３つの動作モードを有し、バッ
ファ蓄積量監視・制御部１９からの命令信号により動作
モードを変更する点は、上記実施の形態４で説明した通
りである。付加機能付き復号処理部８１が３つの動作モ
ードを実現する手段も、上記実施の形態４と同じであ
る。また、バッファ蓄積量監視・制御部１９の内部動作
についても、上記実施の形態１で説明した動作と同一で
ある。

【００８６】付加機能付き復号処理部８１のモードが、
モード１からモード２に遷移する時に、付加機能付き復
号処理部８１の内部で、静的に割り当てられているパラ
メータをメモリ８２に一時退避する。退避する必要のパ
ラメータは、例えば、符号化方式にＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．
７２９（ＣＳ−ＡＣＥＬＰ方式）準拠した音声符号化方
式を用いる場合、図１２に示すようなパラメータを退避
する。この実施の形態５によれば、モード２で補間処理
を行った後は、モード１に遷移して通常の復号処理を実
行するが、その際、メモリ８２に退避したパラメータ
を、付加機能付き復号処理部８１に復帰させる。

【００８７】これにより、補間処理によるパラメータの
更新が行われたとしても、更新前の状態を復帰させるこ
とができるため、送信側の符号器との内部状態の一致が
図られ、復号音声をより高品質にすることができる効果
を奏する。

【００８８】実施の形態６．この実施の形態６では、装
置構成が上記実施の形態４と全く同一の構成であり、付
加機能付き復号処理部８１が４つの動作モードを有する
点が異なる。即ち、モード１：音声復号モードモード２：補間処理モードモード３：復号処理制限モードモード４：補間処理後の補正処理モードである。

【００８９】バッファ蓄積量監視・制御部１９から命令
信号が出力されない場合は、付加機能付き復号処理部８
１は、モード１（音声復号モード）で動作する。それ以
外は、上記実施の形態１で述べた動作と全く同一であ
る。また、バッファ蓄積量監視・制御部１９の内部動作
についても、上記実施の形態１で説明した動作と同一で
ある。

【００９０】バッファ蓄積量監視・制御部１９から補間
処理命令が発行されたときは、付加機能付き復号処理部
８１は、一旦モード２（補間処理モード）で動作させた
後、モード４に遷移して引き続き動作を継続させる。こ
のようなモード遷移の一例を図１３に示す。このとき、
付加機能付き復号処理部８１は、符号化方式本来のフレ
ーム長分の音声信号に加えて、補間処理によって追加さ
れた１ピッチ周期分の音声信号を出力する。

【００９１】例えば、音声符号化方式にＣＳ−ＡＣＥＬ
Ｐ方式（符号化フレーム長１０ｍｓｅｃ＝８０サンプ
ル）を用い、ピッチ周期２５サンプルの復号音声につい
て補間処理を施した場合、付加機能付き復号処理部８１
が出力するサンプル数は、８０＋２５＝１０５サンプル
となる。このような動作を行うことにより、図５に示し
た波形補間動作と同等の補間動作を実現することができ
る。これにより、上記実施の形態１で説明した通り、間
接的に揺らぎ吸収バッファ１２の蓄積量を回復すること
が可能となる。

【００９２】なお、バッファ蓄積量監視・制御部１９か
ら削除処理命令が発行されたときは、付加機能付き復号
処理部８１のモード及び音声復号装置全体の動作は、上
記実施の形態４で示した動作と全く同一である。このよ
うなモード遷移の一例を図１４に示す。

【００９３】次にモード４の実現方法について説明す
る。図１０において、切替スイッチ９１〜９５はそれぞ
れＡ端子に接続する。即ち、励振信号利得をあらかじめ
減衰させておくことにより、送受の内部状態の齟齬によ
る異音の発生を抑圧させる。また、合成フィルタ７３及
びポストフィルタ７４は、上記実施の形態３で述べたも
のと同様に、適応符号帳復号部５３により生成されたピ
ッチ周期情報により、合成すべき音声サンプル数を可変
にできる機能を有するが、モード１においては、フレー
ム長分動作するよう設定する。これにより、上記実施の
形態１等で示した復号処理部１４と同等の動作を実現す
る。

【００９４】この実施の形態６によれば、漸近的に送信
側の符号器との内部状態の一致を図っているため、上記
実施の形態５で必須であったメモリ８２を用いることな
く、復号音声をより高品質にすることができる効果を奏
する。

【００９５】実施の形態７．図１５はこの発明の実施の
形態７による音声復号装置を示す構成図であり、図にお
いて、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので
説明を省略する。８３は受信パケットの分解処理終了
後、復号処理部１４を起動させる割込み信号を発生させ
る割込み発生部、８４は揺らぎ吸収バッファ１２の機能
を有する音声信号蓄積バッファ、８５は音声信号蓄積バ
ッファ８４に蓄積されているデータ量を監視して、周辺
処理ブロックに制御命令を発行するバッファ蓄積量監視
・制御部である。

【００９６】この実施の形態７は、上記実施の形態１に
おける揺らぎ吸収バッファ１２の機能を、音声信号蓄積
バッファ８４に併せ持たせるようにしたものである。音
声パケットを受信したら、パケット分解部１１が分解処
理を行う。分解処理終了直後、割込み発生部８３が割込
み信号を復号処理部１４に発行する。即ち、揺らぎ吸収
バッファ１２を経ることなく、パケット分解処理と音声
復号処理とを連続して実行する。この場合、復号処理の
きっかけとなる割込みタイミングを、パケット受信タイ
ミングに同期させたため、割込みタイミングは実施の形
態１とは異なり不定期となる。その代わり、実施の形態
１における割込み発生部１６で実現したような、割込み
信号生成のための制御は不要となる。以下の処理は、上
記実施の形態１で述べた動作と全く同一である。また、
バッファ蓄積量監視・制御部８５の内部動作について
は、監視対象が音声信号蓄積バッファ８４になっている
点、割込み発生部８３が、パケット受信タイミングに基
づいている点以外は、上記実施の形態１で説明した構成
及び動作と同一である。

【００９７】この実施の形態７によれば、上記実施の形
態１と同様の効果を奏するとともに、音声信号蓄積バッ
ファ８４に揺らぎ吸収バッファ１２の機能を併せ持たせ
た分だけ、装置構成を簡略化できる効果を奏する。

【００９８】実施の形態８．図１６はこの発明の実施の
形態８による音声復号装置を示す構成図であり、図にお
いて、図７と同一符号は同一または相当部分を示すので
説明を省略する。８６は揺らぎ吸収バッファ１２に蓄積
される音声符号化データのデータ量を監視するバッファ
蓄積量監視部、８７はバッファ蓄積量監視部８６の監視
結果を参照して、揺らぎ吸収バッファ１２の残量を適応
的に予測するバッファ残量予測部、８８は補間処理又は
間引き処理の実行を最終的に判断する補間／削除実行判
定モジュールである。

【００９９】図１７はＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９（ＣＳ
−ＡＣＥＬＰ方式）準拠した音声符号化方式を用いた場
合の補間／削除実行判定モジュール８８の実現例を示す
構成図であり、図において、１１１はピッチ変化量計算
部、１１２は適応符号帳利得変化量計算部、１１３は代
数符号帳利得変化量計算部、１１４は適応符号帳利得の
値と代数符号帳利得の値を比較する比較器、１１５はＬ
ＳＰ変化量計算部、１１６は上記パラメータなどをもと
に補間処理又は間引き処理の実行を判定する判定部、１
１７〜１２０はメモリである。

【０１００】次に動作について説明する。この実施の形
態８では、揺らぎ吸収バッファ１２の残量を適応的に予
測する機能を持たせることにより、音声波形の状態やシ
ステム状態等に応じて、自律的な復号音声波形の補間や
間引き処理を可能としたものである。補間／削除実行判
定モジュール８８は、バッファ蓄積量監視部８６の監視
結果と、バッファ残量予測部８７の予測結果と、符号化
パラメータの値とを総合的に評価して、補間処理や間引
き処理の実行を決定する。

【０１０１】例えば、図１８に示すように、符号化パラ
メータより対象としている区間が母音部のように、音声
波形の補間が比較的スムースに実現できる区間や、補間
処理による劣化が比較的目立たない音声レベルの比較的
低い区間であった場合など（図１８で「実行」と記した
区間）では、残量予測で補間が可能と判定されたら、バ
ッファ蓄積量に比較的余裕がある段階でも、補間処理を
前倒しで実行するようにする。

【０１０２】この実施の形態８によれば、上記実施の形
態１等と同様の効果を奏することができる他、揺らぎ吸
収バッファ１２の残量を適応的に予測する機能を持たせ
ることにより、音声波形の状態やシステム状態等に応じ
て、自律的な復号音声波形の補間や間引き処理を可能と
したため、不都合な状態で補間処理や間引き処理を実行
する確率が減少して、音声品質の向上が図れる効果を奏
する。

【０１０３】実施の形態９．図１９はこの発明の実施の
形態９による音声復号装置を示す構成図であり、図にお
いて、図１６と同一符号は同一または相当部分を示すの
で説明を省略する。１２１は音声復号装置を実現するプ
ロセッサの処理負荷を監視する処理負荷監視部である。

【０１０４】この実施の形態９では、上記実施の形態８
の構成に、処理負荷監視部１２１を追加したものであ
り、プロセッサ全体の処理負荷に余裕のある状態では、
優先的に補間処理や間引き処理を実現するものである。
これにより、処理負荷が瞬間的に重くなるなど、処理負
荷の偏りが緩和されるため、上記実施の形態８よりもプ
ロセッサの性能を落とすことができる効果を奏する。

【０１０５】実施の形態１０．図２０はこの発明の実施
の形態１０による音声復号装置を示す構成図である。こ
の実施の形態１０では、処理負荷の異なる補間処理手段
を複数個備え、処理負荷の状態に応じて適応的に選択で
きる構成としたものである。例えば、処理負荷に余裕が
ある状態のとき補間処理命令が発行された場合は、付加
機能付き復号処理部８１の補間モード（モード２）を駆
動させることによって、高品質な補間処理を実行する。

【０１０６】また、処理負荷に余裕がない場合でも、バ
ッファ蓄積量の都合などにより、補間処理命令を発行せ
ざるを得ない状態も発生する。この場合は、補間サンプ
ル計算部２１を駆動させることにより補間処理を実現す
る。これにより、処理負荷が瞬間的に重くなるなど、処
理負荷の偏りが緩和されるため、上記実施の形態９より
もプロセッサの性能を落とすことができる効果を奏す
る。

【０１０７】実施の形態１１．図２１はＩＴＵ−Ｔ勧告
Ｇ．７２９（ＣＳ−ＡＣＥＬＰ方式）準拠した音声符号
化方式を用いた場合の補間／削除実行判定モジュール８
８の実現例を示す構成図であり、図において、図１７と
同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略す
る。１２２は前フレームの命令内容を記憶するメモリで
ある。

【０１０８】この実施の形態１１では、上記実施の形態
８の補間／削除実行判定モジュール８８に、前フレーム
の命令内容を記憶するメモリ１２２を持たせ、判定部１
１６が前フレームの命令内容を判定材料に加えることに
より、連続したフレームで補間処理や間引き処理が実行
されるのを防ぐことを目的とする。連続したフレームで
補間処理や間引き処理の実行を回避することにより、音
声品質の大幅な劣化を食い止めることができる効果を奏
する。

【０１０９】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、揺ら
ぎ吸収バッファに蓄積されている音声符号化データのデ
ータ量が下限データ量を下回ると、音声信号蓄積バッフ
ァに蓄積させる音声信号を補間するように構成したの
で、無音区間の出現頻度が少ない連続音声の伝送でも、
揺らぎ吸収バッファのオーバフローによる音声品質の劣
化を抑制することができる効果がある。

【０１１０】この発明によれば、揺らぎ吸収バッファに
蓄積されている音声符号化データのデータ量が上限デー
タ量を上回ると、音声信号蓄積バッファに蓄積されてい
る音声信号を間引くように構成したので、無音区間の出
現頻度が少ない連続音声の伝送でも、揺らぎ吸収バッフ
ァのアンダフローによる音声品質の劣化を抑制すること
ができる効果がある。

【０１１１】この発明によれば、音声符号化データの符
号化パラメータに基づいて補間サンプル数を決定するよ
うに構成したので、揺らぎ吸収バッファの蓄積量を適切
に回復することができる効果がある。

【０１１２】この発明によれば、音声符号化データの符
号化パラメータに基づいて間引きサンプル数を決定する
ように構成したので、揺らぎ吸収バッファの蓄積量を適
切に減じることができる効果がある。

【０１１３】この発明によれば、音声符号化データの符
号化パラメータに基づいて補間用の音声信号を生成する
ように構成したので、補間用の音声信号をより自然に近
い形で供給することができる効果がある。

【０１１４】この発明によれば、補間手段の処理機能を
内蔵する復号処理部を用いて復号手段を構成するように
構成したので、構成を簡略化することができる効果があ
る。

【０１１５】この発明によれば、復号処理部が複数の動
作モードの実行機能を有する場合、動作モードの遷移時
に内部状態の退避又は復帰を行うように構成したので、
補間処理によるパラメータの更新が行われても、復号音
声の品質を高めることができる効果がある。

【０１１６】この発明によれば、復号処理部が補間モー
ドから音声復号モードに遷移する際、音声符号化データ
の符号化パラメータを補正するように構成したので、メ
モリを用いることなく、復号音声の品質を高めることが
できる効果がある。

【０１１７】この発明によれば、音声信号蓄積バッファ
が揺らぎ吸収バッファの機能を併せ持つように構成した
ので、装置構成を簡略化することができる効果がある。

【０１１８】この発明によれば、揺らぎ吸収バッファの
残量を予測し、その予測結果を考慮して音声信号の補間
処理を実行するように構成したので、不都合な状態での
補間処理の実行が減少して、音声品質の向上が図れる効
果がある。

【０１１９】この発明によれば、揺らぎ吸収バッファの
残量を予測し、その予測結果を考慮して音声信号の間引
き処理を実行するように構成したので、不都合な状態で
の間引き処理の実行が減少して、音声品質の向上が図れ
る効果がある。

【０１２０】この発明によれば、復号音声波形が定常性
の強い区間であると判断できる場合、補間処理を前倒し
で実行するように構成したので、揺らぎ吸収バッファの
アンダフローを防止することができる効果がある。

【０１２１】この発明によれば、復号音声波形が定常性
の強い区間であると判断できる場合、間引き処理を前倒
しで実行するように構成したので、揺らぎ吸収バッファ
のオーバフローを防止することができる効果がある。

【０１２２】この発明によれば、音声レベルが低い区間
であると判断できる場合、補間処理を前倒しで実行する
ように構成したので、揺らぎ吸収バッファのアンダフロ
ーを防止することができる効果がある。

【０１２３】この発明によれば、音声レベルが低い区間
であると判断できる場合、間引き処理を前倒しで実行す
るように構成したので、揺らぎ吸収バッファのオーバフ
ローを防止することができる効果がある。

【０１２４】この発明によれば、装置全体の処理負荷に
余裕がある場合、揺らぎ吸収バッファに蓄積されている
音声符号化データのデータ量が下限データ量を下回って
いなくても、補間処理を前倒しで実行するように構成し
たので、音声復号装置を実現するプロセッサの処理負荷
の偏りを緩和することができる効果がある。

【０１２５】この発明によれば、装置全体の処理負荷に
余裕がある場合、揺らぎ吸収バッファに蓄積されている
音声符号化データのデータ量が上限データ量を上回って
いなくても、間引き処理を前倒しで実行するように構成
したので、音声復号装置を実現するプロセッサの処理負
荷の偏りを緩和することができる効果がある。

【０１２６】この発明によれば、補間手段が相互に処理
負荷の異なる補間処理部を複数個備え、装置全体の処理
負荷に応じて任意の補間処理部を選択して実行させるよ
うに構成したので、音声復号装置を実現するプロセッサ
の処理負荷の偏りを緩和することができる効果がある。

【０１２７】この発明によれば、連続するフレーム間の
補間処理を回避するように構成したので、音声品質の大
幅な劣化を食い止めることができる効果がある。

【０１２８】この発明によれば、連続するフレーム間の
間引き処理を回避するように構成したので、音声品質の
大幅な劣化を食い止めることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１による音声復号装置
を示す構成図である。

【図２】バッファ蓄積量監視・制御部の内部を示す構
成図である。

【図３】補間処理や間引き処理を説明する説明図であ
る。

【図４】この発明の実施の形態２による音声復号装置
を示す構成図である。

【図５】音声信号補間時の音声信号の波形を示す波形
図である。

【図６】音声信号削除時の音声信号の波形を示す波形
図である。

【図７】この発明の実施の形態３による音声復号装置
を示す構成図である。

【図８】ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９（ＣＳ−ＡＣＥＬ
Ｐ方式）準拠した音声符号化方式を用いた場合の復号処
理部及び信号補間処理部の実現例を示す構成図である。

【図９】この発明の実施の形態４による音声復号装置
を示す構成図である。

【図１０】ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９（ＣＳ−ＡＣＥ
ＬＰ方式）準拠した音声符号化方式を用いた場合の付加
機能付き復号処理部の実現例を示す構成図である。

【図１１】この発明の実施の形態５による音声復号装
置を示す構成図である。

【図１２】ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９（ＣＳ−ＡＣＥ
ＬＰ方式）準拠した音声符号化方式を用いた場合の付加
機能付き復号処理部及びメモリの実現例を示す構成図で
ある。

【図１３】モード遷移の一例を示す説明図である。

【図１４】モード遷移の一例を示す説明図である。

【図１５】この発明の実施の形態７による音声復号装
置を示す構成図である。

【図１６】この発明の実施の形態８による音声復号装
置を示す構成図である。

【図１７】ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９（ＣＳ−ＡＣＥ
ＬＰ方式）準拠した音声符号化方式を用いた場合の補間
／削除実行判定モジュールの実現例を示す構成図であ
る。

【図１８】音声信号補間時の音声信号の波形を示す波
形図である。

【図１９】この発明の実施の形態９による音声復号装
置を示す構成図である。

【図２０】この発明の実施の形態１０による音声復号
装置を示す構成図である。

【図２１】ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９（ＣＳ−ＡＣＥ
ＬＰ方式）準拠した音声符号化方式を用いた場合の補間
／削除実行判定モジュールの実現例を示す構成図であ
る。

【図２２】従来の音声復号装置を示す構成図である。

【図２３】揺らぎ吸収バッファバッファのオーバフロ
ーやアンダフローを示す説明図である。

【図２４】ＤＴＸを用いた場合の復号音声波形を示す
波形図である。

【図２５】割込み信号の生成状態を示す説明図であ
る。

【図２６】割込み信号の生成状態を示す説明図であ
る。

【図２７】割込み信号の生成状態を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１１パケット分解部（パケット分解手段）、１２揺
らぎ吸収バッファ、１３パケット廃棄監視部、１４
復号処理部（復号手段）、１５音声信号蓄積バッフ
ァ、１６割込み発生部、１６Ａクロック発生源、１
６Ｂサンプリングクロック生成部、１７Ｄ／Ａ変換
部（再生手段）、１８受話器（再生手段）、１９バ
ッファ蓄積量監視・制御部（補間手段、間引き手段）、
２０メモリ（補間手段）、２１補間サンプル計算部
（補間手段）、２２切替スイッチ（補間手段）、２３
読出しポインタ制御部（間引き手段）、３１バッフ
ァ蓄積量計算部、３２長時間平均計算部、３３閾値
判定部、４１補間サンプル計算部（補間手段）、４２
信号補間処理部（補間手段）、５１多重分離部、５
２線形予測係数復号部、５３適応符号帳復号部、５
４利得復号部、５５代数符号帳復号部、５６，５７
乗算器、５８加算器、５９合成フィルタ、６０ポ
ストフィルタ、６１メモリ、６２メモリ、６３メ
モリ、６４メモリ、６５，６６減衰器、６７適応符
号帳復号部、６８ランダムパルス生成部、６９，７０
乗算器、７１比較器、７２切替スイッチ、７３
合成フィルタ、７４ポストフィルタ、８１付加機能
付き復号処理部（復号手段、補間手段、間引き手段）、
８２メモリ、８３割込み発生部、８４音声信号蓄
積バッファ、８５バッファ蓄積量監視・制御部、８６
バッファ蓄積量監視部、８７バッファ残量予測部、
８８補間／削除実行判定モジュール、９１〜９５切
替スイッチ、９６逆量子化部、９７ＭＡ予測部、９
８ピッチプレフィルタ、９９ＬＳＰ逆量子化部、１
００ＬＳＰ補間処理部、１０１ＬＳＰ内挿部、１０
２ＬＳＰ→ＬＰＣ変換部、１１１ピッチ変化量計算
部、１１２適応符号帳利得変化量計算部、１１３代
数符号帳利得変化量計算部、１１４比較器、１１５
ＬＳＰ変化量計算部、１１６判定部、１１７〜１２０
メモリ、１２１処理負荷監視部、１２２メモリ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木茂明東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内Ｆターム(参考） 5D045 CA01 5J064 AA01 BB03 BB04 BC01 BC07 BC25 BC26 BD02 5K041 AA02 BB01 CC01 FF31 GG16 HH41 HH44 JJ25

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＩＰパケットを分解して音声符号化デー
タを抽出し、その音声符号化データを揺らぎ吸収バッフ
ァに蓄積させるパケット分解手段と、上記揺らぎ吸収バ
ッファに蓄積されている音声符号化データを音声信号に
復号し、その音声信号を音声信号蓄積バッファに蓄積さ
せる復号手段と、上記音声信号蓄積バッファに蓄積され
ている音声信号を再生する再生手段とを備えた音声復号
装置において、上記揺らぎ吸収バッファに蓄積されてい
る音声符号化データのデータ量が下限データ量を下回る
と、上記音声信号蓄積バッファに蓄積させる音声信号を
補間する補間手段を設けたことを特徴とする音声復号装
置。
【請求項２】ＩＰパケットを分解して音声符号化デー
タを抽出し、その音声符号化データを揺らぎ吸収バッフ
ァに蓄積させるパケット分解手段と、上記揺らぎ吸収バ
ッファに蓄積されている音声符号化データを音声信号に
復号し、その音声信号を音声信号蓄積バッファに蓄積さ
せる復号手段と、上記音声信号蓄積バッファに蓄積され
ている音声信号を再生する再生手段とを備えた音声復号
装置において、上記揺らぎ吸収バッファに蓄積されてい
る音声符号化データのデータ量が上限データ量を上回る
と、上記音声信号蓄積バッファに蓄積されている音声信
号を間引く間引き手段を設けたことを特徴とする音声復
号装置。
【請求項３】補間手段は、音声符号化データの符号化
パラメータに基づいて補間サンプル数を決定することを
特徴とする請求項１記載の音声復号装置。
【請求項４】間引き手段は、音声符号化データの符号
化パラメータに基づいて間引きサンプル数を決定するこ
とを特徴とする請求項２記載の音声復号装置。
【請求項５】補間手段は、音声符号化データの符号化
パラメータに基づいて補間用の音声信号を生成すること
を特徴とする請求項１記載の音声復号装置。
【請求項６】補間手段の処理機能を内蔵する復号処理
部を用いて復号手段を構成することを特徴とする請求項
１記載の音声復号装置。
【請求項７】復号処理部が複数の動作モードの実行機
能を有する場合、動作モードの遷移時に内部状態の退避
又は復帰を行うことを特徴とする請求項６記載の音声復
号装置。
【請求項８】復号処理部が補間モードから音声復号モ
ードに遷移する際、音声符号化データの符号化パラメー
タを補正することを特徴とする請求項７記載の音声復号
装置。
【請求項９】音声信号蓄積バッファが揺らぎ吸収バッ
ファの機能を併せ持つことを特徴とする請求項１または
請求項２記載の音声復号装置。
【請求項１０】補間手段は、揺らぎ吸収バッファの残
量を予測し、その予測結果を考慮して音声信号の補間処
理を実行することを特徴とする請求項１記載の音声復号
装置。
【請求項１１】間引き手段は、揺らぎ吸収バッファの
残量を予測し、その予測結果を考慮して音声信号の間引
き処理を実行することを特徴とする請求項２記載の音声
復号装置。
【請求項１２】補間手段は、復号音声波形が定常性の
強い区間であると判断できる場合、補間処理を前倒しで
実行することを特徴とする請求項１０記載の音声復号装
置。
【請求項１３】間引き手段は、復号音声波形が定常性
の強い区間であると判断できる場合、間引き処理を前倒
しで実行することを特徴とする請求項１１記載の音声復
号装置。
【請求項１４】補間手段は、音声レベルが低い区間で
あると判断できる場合、補間処理を前倒しで実行するこ
とを特徴とする請求項１０記載の音声復号装置。
【請求項１５】間引き手段は、音声レベルが低い区間
であると判断できる場合、間引き処理を前倒しで実行す
ることを特徴とする請求項１１記載の音声復号装置。
【請求項１６】補間手段は、装置全体の処理負荷に余
裕がある場合、揺らぎ吸収バッファに蓄積されている音
声符号化データのデータ量が下限データ量を下回ってい
なくても、補間処理を前倒しで実行することを特徴とす
る請求項１０記載の音声復号装置。
【請求項１７】間引き手段は、装置全体の処理負荷に
余裕がある場合、揺らぎ吸収バッファに蓄積されている
音声符号化データのデータ量が上限データ量を上回って
いなくても、間引き処理を前倒しで実行することを特徴
とする請求項１１記載の音声復号装置。
【請求項１８】補間手段が相互に処理負荷の異なる補
間処理部を複数個備え、装置全体の処理負荷に応じて任
意の補間処理部を選択して実行させることを特徴とする
請求項１６記載の音声復号装置。
【請求項１９】補間手段は、連続するフレーム間の補
間処理を回避することを特徴とする請求項１記載の音声
復号装置。
【請求項２０】間引き手段は、連続するフレーム間の
間引き処理を回避することを特徴とする請求項２記載の
音声復号装置。