JP2006078657A

JP2006078657A - 音声符号化装置、音声復号化装置、及び音声符号化復号化システム

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Publication number: JP2006078657A
Application number: JP2004261063A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Motomura; 浩之元村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-09-08
Filing date: 2004-09-08
Publication date: 2006-03-23

Abstract

【課題】コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができる音声符号化装置、音声復号化装置、及び音声符号化復号化システムを提供することを目的とする。
【解決手段】音声符号化装置は、符号化部１０５から出力された音声コードと送信側第２のコードブックの内容であるコードブック更新情報と送信側使用コードブック設定部１０１で設定した使用コードブックを示す使用コードブック情報とをまとめてパケット化してパケット化データとして出力し、音声復号化装置１０１Ａ，１０１Ｂは、パケット化データを受信して音声コードと使用コードブック情報とコードブック更新情報とを取り出し、使用コードブック情報に基づいて受信側標準コードブック格納部１０９と受信側第２のコードブック格納部１１０とのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、符号励振線形予測（ＣＥＬＰ：Ｃｏｄｅ−ＥｘｃｉｔｅｄＬｉｎｅａｒＰｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）等の音声符号化復号化方式のように、音声をコードブックを使用して符号化したデータとして通信を行う、音声符号化装置、音声復号化装置、及び音声符号化復号化システムに関するものである。

符号励振線形予測を用いる伝送方法は、低ビットレートの伝送路で音声を伝達させる場合に通話品質を確保するのに有効な方法である。この伝送方法において、符号化処理では、入力音声信号の線形予測係数（スペクトル特性）を求め、その線形予測係数で表される音声情報と実際の入力音声との差分（予測残差成分）を適応符号帳、雑音符号帳、利得符号帳等から構成されるコードブックを利用して符号化している。また復号化処理では、受信した符号から線形予測係数を取り出して再生音声のスペクトルを求め、適応符号成分、雑音成分、利得成分等からコードブックを使用して予測残差成分を求め、再生音声のスペクトルと予測残差成分を合成することで再生音声信号を得ている。

図３は、一般的な符号励振線形予測を使用した従来の音声符号化復号化システムを示すブロック図である。

図３において、３０１は送信側標準コードブックを格納する送信側標準コードブック格納部、３０２は入力音声を送信側標準コードブックを用いて符号化する符号化部、３０３は符号化部から出力される音声コードをパケット化してパケット化データを出力するパケット化部、３０４はパケット化データを分解して音声コードを取り出すパケット分解部、３０５は送信側標準コードブックと同一内容の受信側標準コードブックを格納する受信側標準コードブック格納部、３０６は受信側標準コードブックを用いて音声コードを復号化して再生音声を作成（生成）する復号化部である。

このように構成された音声符号化復号化システムについて、その動作を説明する。なお、符号化部３０２および復号化部３０６の詳細な中身は本発明と直接には関連しないので省略する。

入力音声信号は、送信側標準コードブックを利用して音声コード化されて伝送される。受信側では、受信した音声コードは、送信側標準コードブックと同じ内容のコードブックである受信側標準コードブックを利用して復号化され、再生音声となる。

しかしながら、前記従来の構成では、不特定多数の話者に対応するために汎用のコードブックを使用しており、特定話者に充分に対応できない場合があり、音質の向上に限界があった。従来の音声符号化復号化システムとして、コードブックを更新し、コードブックの更新情報を送信することで音質を改善しようとするものもある（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−１１２６５６号公報

しかしながら、従来の音声符号化復号化システムでは、送話者の音声データからコードブック情報を作成してコードブックを更新しながら、そのコードブックを用いて通話するので、例えばコードブック更新情報の一部が欠落した場合に、通信品質にコードブック更
新情報の影響を与えてしまい、送話側と受話側で異なるコードブックを使用して符号化と復号化が行われ、音質が悪化するという問題点を有している。そのため、コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても、高品質な音質を確保することができる、音声符号化装置、音声復号化装置、及び音声符号化復号化システムが要求されている。

本発明は、この要求を満たすため、コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができる、音声符号化装置、音声復号化装置、及び音声符号化復号化システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明の音声符号化復号化システムは、音声符号化装置と音声復号化装置とから成る音声符号化復号化システムであって、音声符号化装置は、送信側標準コードブックを格納する送信側標準コードブック格納部と、送信側話者の音声に適合したコードブックである送信側第２のコードブックを格納する送信側第２のコードブック格納部と、送信側標準コードブックと送信側第２のコードブックとのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する送信側使用コードブック設定部と、送信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを選択する送信側セレクト部と、送信側セレクト部で選択した使用コードブックを参照して入力音声を符号化して音声コードを出力する符号化部と、符号化部から出力された音声コードと送信側第２のコードブックの内容であるコードブック更新情報と送信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを示す使用コードブック情報とをまとめてパケット化してパケット化データとして出力するパケット化部とを有し、音声復号化装置は、パケット化データを受信して音声コードと使用コードブック情報とコードブック更新情報とを取り出すパケット分解部と、送信側標準コードブックと同じ内容のコードブックである受信側標準コードブックを格納する受信側標準コードブック格納部と、受信側第２のコードブックを格納する受信側第２のコードブック格納部と、使用コードブック情報に基づいて受信側標準コードブックと受信側第２のコードブックとのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する受信側使用コードブック設定部と、受信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを選択する受信側セレクト部と、受信側セレクト部で選択した使用コードブックを参照しパケット分解部で取り出した音声コードを復号化して再生音声を作成する復号化部とを有する構成を備えている。

これにより、送信側標準コードブック及び受信側標準コードブックで通話しながら、送信側第２のコードブックで受信側第２のコードブックを更新することができるので、通信品質にコードブック更新情報の影響を与えないようにすることができ、コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても、高品質な音質を確保することができる音声符号化復号化システムが得られる。

本発明の音声符号化復号化システムは、音声符号化装置と音声復号化装置とから成る音声符号化復号化システムであって、音声符号化装置は、送信側標準コードブックを格納する送信側標準コードブック格納部と、送信側話者の音声に適合したコードブックである送信側第２のコードブックを格納する送信側第２のコードブック格納部と、送信側標準コードブックと送信側第２のコードブックとのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する送信側使用コードブック設定部と、送信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを選択する送信側セレクト部と、送信側セレクト部で選択した使用コードブックを参照して入力音声を符号化して音声コードを出力する符号化部と、符号化部から出力された音声コードと送信側第２のコードブックの内容であるコードブック更新情報と送信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを示す使用コードブック情報とをまとめてパケット化してパケット化データとして出力するパケット化部とを有し
、音声復号化装置は、パケット化データを受信して音声コードと使用コードブック情報とコードブック更新情報とを取り出すパケット分解部と、送信側標準コードブックと同じ内容のコードブックである受信側標準コードブックを格納する受信側標準コードブック格納部と、受信側第２のコードブックを格納する受信側第２のコードブック格納部と、使用コードブック情報に基づいて受信側標準コードブックと受信側第２のコードブックとのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する受信側使用コードブック設定部と、受信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを選択する受信側セレクト部と、受信側セレクト部で選択した使用コードブックを参照しパケット分解部で取り出した音声コードを復号化して再生音声を作成する復号化部とを有することにより、受信側第２のコードブックが完全に送信側第２のコードブックに更新されたときに送信側使用コードブック設定部で使用コードブックとして送信側第２のコードブックを設定すると共にそのコードブックを示す使用コードブック情報を送信することとすれば、送信側標準コードブック及び受信側標準コードブックで通話しながら、送信側第２のコードブックで受信側第２のコードブックを更新することができるので、通信品質にコードブック更新情報の影響を与えないようにすることができる。これにより、受信側で受信側第２のコードブックを使用して確実に音声コードを復号化することができ、コードブック更新情報（送信側第２のコードブックの内容）を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができるという有利な効果が得られる。

さらに、受信側第２のコードブック格納部は、送信側第２のコードブックにより受信側第２のコードブックを更新することにより、受信側で受信側第２のコードブックを使用して確実に音声コードを復号化することができるので、コードブック更新情報（送信側第２のコードブックの内容）を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができるという有利な効果が得られる。

さらに、受信側第２のコードブック格納部は、受信側第２のコードブックの更新を完了し、送信側第２のコードブックと受信側第２のコードブックが同一のコードブックになったことを確認し、送信側使用コードブック設定部は、受信側第２のコードブック格納部における確認の後、使用コードブックを送信側標準コードブックから送信側第２のコードブックに切り替えることにより、受信側第２のコードブックが送信側第２のコードブックに更新されたことを確認した後に、送信音声コードが送信側第２のコードブックを使用して符号化されるので、送信側第２のコードブックと同じ内容の受信側第２のコードブックを使用して送信音声コードが確実に復号化され、コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができるという有利な効果が得られる。

さらに、受信側使用コードブック設定部は、受信した使用コードブック情報に基づいて、復号化において参照する使用コードブックを切り替えることにより、受信側使用コードブックを送信側で使用したコードブックと確実に一致させることができるので、コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができるという有利な効果が得られる。

さらに、音声符号化装置と音声復号化装置とから成る音声符号化復号化システムであって、音声符号化装置は、送信側標準コードブックを格納する送信側標準コードブック格納部と、送信側話者の音声に適合したコードブックである送信側第２のコードブックを格納する送信側第２のコードブック格納部と、送信側標準コードブックと送信側第２のコードブックとのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する送信側使用コードブック設定部と、送信側話者を示す話者情報を管理する話者情報管理部と、送信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを選択する送信側セレクト部と、送信側セレクト部で選択した使用コードブックを参照して入力音声を符号化して音声コードを出力
する符号化部と、符号化部から出力された音声コードと送信側第２のコードブックの内容であるコードブック更新情報と送信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを示す使用コードブック情報と話者情報とをまとめてパケット化してパケット化データとして出力するパケット化部とを有し、音声復号化装置は、パケット化データを受信して音声コードと使用コードブック情報とコードブック更新情報と話者情報とを取り出すパケット分解部と、送信側標準コードブックと同じ内容のコードブックである受信側標準コードブックを格納する受信側標準コードブック格納部と、複数の送信側話者に対応する複数のコードブックからなるデータベース化コードブックを格納するデータベース化コードブック格納部と、話者情報に基づいて複数のコードブックのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する受信側使用コードブック設定部と、受信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを選択する受信側セレクト部と、受信側セレクト部で選択した使用コードブックを参照しパケット分解部で取り出した音声コードを復号化して再生音声を作成する復号化部とを有することにより、受信側使用コードブックが話者情報に基づいて複数のコードブック（データベース化コードブック）のいずれかのコードブックに更新されたときに送信側使用コードブック設定部で使用コードブックとして上記更新されたコードブックを設定すると共にそのコードブックを示す使用コードブック情報を送信することとすれば、受信側で上記更新コードブックを使用して確実に音声コードを復号化することができ、コードブック更新情報（更新コードブックの内容）を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができるという有利な効果が得られる。

さらに、受信側使用コードブック設定部は、話者情報管理部から出力される話者情報を受信して、データベース化コードブック格納部に送信側話者に対応するコードブックが存在するか否かを判定し、受信側使用コードブック設定部で送信側話者に対応するコードブックが存在すると判定した場合、送信側使用コードブック設定部は送信側第２のコードブックを使用コードブックとして設定し、受信側使用コードブック設定部はデータベース化コードブックのうちの送信側話者に対応するコードブックを使用することにより、送信側話者に対応するコードブックが存在すると判定した場合にのみ送信側第２のコードブックを使用コードブックとして設定するので、コードブック更新情報（送信側第２のコードブックと同じ内容の送信側話者対応のコードブック）を用いて確実に音声コードを復号化することができ、コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができるという有利な効果が得られる。

さらに、受信側使用コードブック設定部は、話者情報管理部から出力される話者情報を受信して、データベース化コードブック格納部に送信側話者に対応するコードブックが存在するか否かを判定し、受信側使用コードブック設定部で送信側話者に対応するコードブックが存在しないと判定した場合、送信側使用コードブック設定部は送信側第２のコードブックを使用コードブックとして設定し、受信側使用コードブック設定部はコードブック情報を用いてデータベース化コードブック格納部を更新することにより、送信側話者に対応するコードブックが存在しないと判定した場合にはデータベース化コードブックを送信側第２のコードブックに更新するので、コードブック更新情報（送信側第２のコードブックと同じ内容のデータベース化コードブック）を用いて確実に音声コードを復号化することができ、コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができるという有利な効果が得られる。

本発明は、コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保するという目的を、複数のコードブックを使用して、コードブックの切り替えを行うことで実現した。

上記課題を解決するためになされた第１の発明は、音声符号化装置と音声復号化装置とから成る音声符号化復号化システムであって、音声符号化装置は、送信側標準コードブックを格納する送信側標準コードブック格納部と、送信側話者の音声に適合したコードブックである送信側第２のコードブックを格納する送信側第２のコードブック格納部と、送信側標準コードブックと送信側第２のコードブックとのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する送信側使用コードブック設定部と、送信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを選択する送信側セレクト部と、送信側セレクト部で選択した使用コードブックを参照して入力音声を符号化して音声コードを出力する符号化部と、符号化部から出力された音声コードと送信側第２のコードブックの内容であるコードブック更新情報と送信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを示す使用コードブック情報とをまとめてパケット化してパケット化データとして出力するパケット化部とを有し、音声復号化装置は、パケット化データを受信して音声コードと使用コードブック情報とコードブック更新情報とを取り出すパケット分解部と、送信側標準コードブックと同じ内容のコードブックである受信側標準コードブックを格納する受信側標準コードブック格納部と、受信側第２のコードブックを格納する受信側第２のコードブック格納部と、使用コードブック情報に基づいて受信側標準コードブックと受信側第２のコードブックとのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する受信側使用コードブック設定部と、受信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを選択する受信側セレクト部と、受信側セレクト部で選択した使用コードブックを参照しパケット分解部で取り出した音声コードを復号化して再生音声を作成する復号化部とを有することとしたものであり、受信側第２のコードブックが完全に送信側第２のコードブックに更新されたときに送信側使用コードブック設定部で使用コードブックとして送信側第２のコードブックを設定すると共にそのコードブックを示す使用コードブック情報を送信することとすれば、受信側で受信側第２のコードブックを使用して確実に音声コードを復号化することができ、コードブック更新情報（送信側第２のコードブックの内容）を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができるという作用・効果を有する。

上記課題を解決するためになされた第２の発明は、受信側第２のコードブック格納部は、送信側第２のコードブックにより受信側第２のコードブックを更新することとしたものであり、受信側で受信側第２のコードブックを使用して確実に音声コードを復号化することができるので、コードブック更新情報（送信側第２のコードブックの内容）を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができるという作用・効果を有する。

上記課題を解決するためになされた第３の発明は、受信側第２のコードブック格納部は、受信側第２のコードブックの更新を完了し、送信側第２のコードブックと受信側第２のコードブックが同一のコードブックになったことを確認し、送信側使用コードブック設定部は、受信側第２のコードブック格納部における確認の後、使用コードブックを送信側標準コードブックから送信側第２のコードブックに切り替えることとしたものであり、受信側第２のコードブックが送信側第２のコードブックに更新されたことを確認した後に、送信音声コードが送信側第２のコードブックを使用して符号化されるので、送信側第２のコードブックと同じ内容の受信側第２のコードブックを使用して送信音声コードが確実に復号化され、コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができるという作用・効果を有する。

上記課題を解決するためになされた第４の発明は、受信側使用コードブック設定部は、受信した使用コードブック情報に基づいて、復号化において参照する使用コードブックを切り替えることとしたものであり、受信側使用コードブックを送信側で使用したコードブックと確実に一致させることができるので、コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができるという作用・効果を有する。

上記課題を解決するためになされた第５の発明は、音声符号化装置と音声復号化装置とから成る音声符号化復号化システムであって、音声符号化装置は、送信側標準コードブックを格納する送信側標準コードブック格納部と、送信側話者の音声に適合したコードブックである送信側第２のコードブックを格納する送信側第２のコードブック格納部と、送信側標準コードブックと送信側第２のコードブックとのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する送信側使用コードブック設定部と、送信側話者を示す話者情報を管理する話者情報管理部と、送信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを選択する送信側セレクト部と、送信側セレクト部で選択した使用コードブックを参照して入力音声を符号化して音声コードを出力する符号化部と、符号化部から出力された音声コードと送信側第２のコードブックの内容であるコードブック更新情報と送信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを示す使用コードブック情報と話者情報とをまとめてパケット化してパケット化データとして出力するパケット化部とを有し、音声復号化装置は、パケット化データを受信して音声コードと使用コードブック情報とコードブック更新情報と話者情報とを取り出すパケット分解部と、送信側標準コードブックと同じ内容のコードブックである受信側標準コードブックを格納する受信側標準コードブック格納部と、複数の送信側話者に対応する複数のコードブックからなるデータベース化コードブックを格納するデータベース化コードブック格納部と、話者情報に基づいて複数のコードブックのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する受信側使用コードブック設定部と、受信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを選択する受信側セレクト部と、受信側セレクト部で選択した使用コードブックを参照しパケット分解部で取り出した音声コードを復号化して再生音声を作成する復号化部とを有することとしたものであり、受信側使用コードブックが話者情報に基づいて複数のコードブック（データベース化コードブック）のいずれかのコードブックに更新されたときに送信側使用コードブック設定部で使用コードブックとして上記更新されたコードブックを設定すると共にそのコードブックを示す使用コードブック情報を送信することとすれば、受信側で上記更新コードブックを使用して確実に音声コードを復号化することができ、コードブック更新情報（更新コードブックの内容）を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができるという作用・効果を有する。

上記課題を解決するためになされた第６の発明は、受信側使用コードブック設定部は、話者情報管理部から出力される話者情報を受信して、データベース化コードブック格納部に送信側話者に対応するコードブックが存在するか否かを判定し、受信側使用コードブック設定部で送信側話者に対応するコードブックが存在すると判定した場合、送信側使用コードブック設定部は送信側第２のコードブックを使用コードブックとして設定し、受信側使用コードブック設定部はデータベース化コードブックのうちの送信側話者に対応するコードブックを使用することとしたものであり、送信側話者に対応するコードブックが存在すると判定した場合にのみ送信側第２のコードブックを使用コードブックとして設定するので、コードブック更新情報（送信側第２のコードブックと同じ内容の送信側話者対応のコードブック）を用いて確実に音声コードを復号化することができ、コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができるという作用・効果を有する。

上記課題を解決するためになされた第７の発明は、受信側使用コードブック設定部は、話者情報管理部から出力される話者情報を受信して、データベース化コードブック格納部に送信側話者に対応するコードブックが存在するか否かを判定し、受信側使用コードブック設定部で送信側話者に対応するコードブックが存在しないと判定した場合、送信側使用コードブック設定部は送信側第２のコードブックを使用コードブックとして設定し、受信側使用コードブック設定部はコードブック情報を用いてデータベース化コードブック格納部を更新することとしたものであり、送信側話者に対応するコードブックが存在しないと
判定した場合にはデータベース化コードブックを送信側第２のコードブックに更新するので、コードブック更新情報（送信側第２のコードブックと同じ内容のデータベース化コードブック）を用いて確実に音声コードを復号化することができ、コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができるという作用・効果を有する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における音声符号化復号化システム１００を示すブロック図である。

音声符号化復号化システム１００は、図１に示すように、音声符号化装置１００Ａと、音声復号化装置１００Ｂとを有している。音声符号化装置１００Ａ、音声復号化装置１００Ｂとしては、無線で通話することの出来る通信端末であればいずれのものであってもよく、例えば、携帯電話、ＰＨＳ、ＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）携帯電話などがある。

音声符号化装置１００Ａは、図１に示すように、送信側使用コードブック設定部１０１、送信側標準コードブック格納部１０２、送信側第２のコードブック格納部１０３、送信側セレクト部１０４、符号化部１０５、及びパケット化部１０６を有している。

送信側使用コードブック設定部１０１は、送信側使用コードブックを設定する。送信側標準コードブック格納部１０２は、送信側標準コードブックを格納している。また、送信側使用コードブック設定部１０１は、後述の受信側第２のコードブックが後述の送信側第２のコードブックと一致したことを確認した後で、送信側で符号化に使用するコードブックを送信側標準コードブックから送信側第２のコードブックに切り替えを行い、同時に受信側に対して送信側第２のコードブックを使用して符号化を実施していることの通知を行う。

送信側標準コードブック格納部１０２は、送信開始時等で受信側第２のコードブックの更新が完了しておらず、後述の送信側第２のコードブックと後述の受信側第２のコードブックが一致していないときに使用するコードブックである。この送信側標準コードブックは、後述の受信側標準コードブックと同一のものである。

送信側第２のコードブック格納部１０３は、送信側第２のコードブックを格納している。送信側第２のコードブックには、送話者（送信側話者）の音声情報があらかじめ登録してある。送信側セレクト部１０４は、送信使用コードブック設定部１０１の指示により符号化に使用するコードブックの切り替えを行う。符号化部１０５は、送信側セレクト部１０４で選択されたコードブックを使用して入力音声の符号化を行う。パケット化部１０６は、入力音声を符号化して生成された音声コードと、受信側第２のコードブックの更新時に使用する送信第２のコードブックのコードブック情報と、送信側使用コードブック設定部１０１でどちらのコードブックを使用して符号化を行うかを示す使用コードブック情報とのパケット化を行い、伝送路を通じて受信側にパケットの送信を行う。

次いで、音声復号化装置１００Ｂは、図１に示すように、受信側パケット分解部１０７、受信側使用コードブック設定部１０８、受信側標準コードブック格納部１０９、受信側第２のコードブック格納部１１０、受信側セレクト部１１１、及び復号化部１１２を有している。

受信側パケット分解部１０７は、受信したパケットを分解して音声コード、使用コードブック情報、コードブック更新情報を取り出す。受信側使用コードブック設定部１０８は
、受信した使用コードブック情報に基づいて送信側使用コードブックと同じコードブックを使用して復号化を行うために後述の受信側の復号化部１１２で使用するコードブックの設定を行う。受信側標準コードブック格納部１０９は、送信側標準コードブックと同一のコードブックである受信側標準コードブックを格納している。受信側第２のコードブック格納部１１０は、受信側第２のコードブックを格納し、コードブック更新情報により受信側第２のコードブックが送信側第２のコードブックと同一になるまでコードブックの更新を行う。

例えば、送話側第２のコードブックのコードブックデータを全て、受話側第２のコードブック側にコピーを行う。あるいは、受話側第２のコードブックの初期状態を標準コードブックとし、送信側第２のコードブックと標準コードブックとの差分情報だけを、送信側第２のコードブックから送信することも可能である。

受信側セレクト部１１１は、受信側使用コードブック設定部１０８の設定に基づいて使用するコードブックの切り替えを行う。復号化部１１２は、受信側セレクト部１１１で選択されたコードブックを使用して受信した音声コードの復号化を行い、再生音声を作成する。

このように構成された音声符号化復号化システム１００について、その動作を説明する。

通話が開始されると、まずは送信側、受信側とも標準コードブックを使用して符号化、復号化を行い音声の伝送が行われる。このとき標準コードブックを使用しているため、通話音質は改善されていない。通話開始と同時に送話者の音声に適合した送信側第２のコードブックの情報が伝送路を通じて受信側に伝送され、受信側第２のコードブックが更新される。コードブックの更新に対しては音声用の伝送帯域とは別の帯域を使用することにより、音声を伝送しているときでもコードブックの更新は可能である。受信側第２のコードブックの更新が完了し、送信側第２のコードブックと受信側第２のコードブックが同一になったことを確認した後に、送信側使用コードブック設定部１０１は、送信に使用するコードブックを送信側第２のコードブックに切り替え、同時に受信側に対して送信側第２のコードブックを使用していることを通知する。コードブックの切り替えが行われたことを通知された受信側使用コードブック設定部１０８は、復号に使用するコードブックを受信側第２のコードブックに切り替える。これにより送信側と受信側で送話者の音声に適合したコードブックを使用して符号化および復号化が可能となり、音質が改善される。

以上のように本実施の形態によれば、音声符号化装置１００Ａと音声復号化装置１００Ｂとから成る音声符号化復号化システムであって、音声符号化装置１００Ａは、送信側標準コードブックを格納する送信側標準コードブック格納部１０２と、送信側話者の音声に適合したコードブックである送信側第２のコードブックを格納する送信側第２のコードブック格納部１０３と、送信側標準コードブックと送信側第２のコードブックとのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する送信側使用コードブック設定部１０１と、送信側使用コードブック設定部１０１で設定した使用コードブックを選択する送信側セレクト部１０４と、送信側セレクト部１０４で選択した使用コードブックを参照して入力音声を符号化して音声コードを出力する符号化部１０５と、符号化部１０５から出力された音声コードと送信側第２のコードブックの内容であるコードブック更新情報と送信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを示す使用コードブック情報とをまとめてパケット化してパケット化データとして出力するパケット化部１０６とを有し、音声復号化装置１００Ｂは、パケット化データを受信して音声コードと使用コードブック情報とコードブック更新情報とを取り出すパケット分解部１０７と、送信側標準コードブックと同じ内容のコードブックである受信側標準コードブックを格納する受信側標準コード
ブック格納部１０９と、受信側第２のコードブックを格納する受信側第２のコードブック格納部１１０と、使用コードブック情報に基づいて受信側標準コードブックと受信側第２のコードブックとのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する受信側使用コードブック設定部１０８と、受信側使用コードブック設定部１０８で設定した使用コードブックを選択する受信側セレクト部１１１と、受信側セレクト部１１１で選択した使用コードブックを参照しパケット分解部１０７で取り出した音声コードを復号化して再生音声を作成する復号化部１１２とを有することとしたものであり、受信側第２のコードブックが完全に送信側第２のコードブックに更新されたときに送信側使用コードブック設定部１０１で使用コードブックとして送信側第２のコードブックを設定すると共にそのコードブックを示す使用コードブック情報を送信することとすれば、送信側標準コードブック及び受信側標準コードブックで通話しながら、送信側第２のコードブックで受信側第２のコードブックを更新することができるので、通信品質にコードブック更新情報の影響を与えないようにすることができる。これにより、受信側で受信側第２のコードブックを使用して確実に音声コードを復号化することができ、コードブック更新情報（送信側第２のコードブックの内容）を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができる。

また、受信側第２のコードブック格納部１１０は、送信側第２のコードブックにより受信側第２のコードブックを更新することとしたものであり、受信側で受信側第２のコードブックを使用して確実に音声コードを復号化することができるので、コードブック更新情報（送信側第２のコードブックの内容）を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができる。

さらに、受信側第２のコードブック格納部１１０は、受信側第２のコードブックの更新を完了し、送信側第２のコードブックと受信側第２のコードブックが同一のコードブックになったことを確認し、送信側使用コードブック設定部１０１は、受信側第２のコードブック格納部１１０における確認の後、使用コードブックを送信側標準コードブックから送信側第２のコードブックに切り替えることとしたものであり、受信側第２のコードブックが送信側第２のコードブックに更新されたことを確認した後に、送信音声コードが送信側第２のコードブックを使用して符号化されるので、送信側第２のコードブックと同じ内容の受信側第２のコードブックを使用して送信音声コードが確実に復号化され、コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができる。

さらに、受信側使用コードブック設定部１０８は、受信した使用コードブック情報に基づいて、復号化において参照する使用コードブックを切り替えることとしたものであり、受信側使用コードブックを送信側で使用したコードブックと確実に一致させることができるので、コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができる。

（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における音声符号化復号化システムを示すブロック図である。

音声符号化復号化システム２００は、図２に示すように、音声符号化装置２００Ａと、音声復号化装置２００Ｂとを有している。

音声符号化装置２００Ａは、図２に示すように、送信側使用コードブック設定部２０１、送信側標準コードブック格納部２０２、送信側第２のコードブック格納部２０３、送信側セレクト部２０４、符号化部２０５、及びパケット化部２０６を有している。これらは
、図１に示す音声符号化装置１００Ａが有すると構成要素１０１〜１０６と同一なので、その説明は省略する。

また図２に示すように、パケット分解部２０７、受信側使用コードブック設定部２０８、受信側標準コードブック格納部２０９、受信側セレクト部２１１、及び復号化部２１２を有している。これらは、図１に示す音声復号化装置１００Ｂが有すると構成要素１０７〜１１２と同一なので、その説明は省略する。

音声符号化装置２００Ａは、実施の形態１と異なり、話者情報管理部２１３を有しており、話者情報管理部２１３は、話者情報を管理する。また音声復号化装置２００Ｂは、実施の形態１と異なり、データベース化コードブック格納部２１０を有しており、データベース化コードブック格納部２１０は、データベース化コードブックを格納する。

すなわち、音声符号化復号化システム２００において、音声符号化装置２００Ａでは、送話者（送信側話者）の話者情報の送信を行う話者情報管理部２１３を送信側に追加したものである。また、音声復号化装置２００Ｂでは、受信側第２のコードブックに代えてデータベース化されたコードブック（データベース化コードブック）とする。

このように構成された音声符号化復号化システムについて、その動作を説明する。

通話が開始されると、まずは送信側、受信側とも標準コードブックを使用して符号化、復号化を行い音声の伝送が行われる。このとき標準コードブックを使用しているため通話音質は改善されていない。通話開始と同時に送信側の話者情報管理部２１３より受信側に送信側話者が誰であるかを示す話者情報が受信側に送信される。話者情報を受信した受信側では受信側使用コードブック設定部２０８において、現在送信している送話者に適合したコードブックがデータベース化コードブックの中にあるかの検索を行い、検索結果を送信側に返信する。検索の結果、データベース化コードブックの中に送話者に適合したコードブックがあった場合、検索結果を受信した送信側使用コードブック設定部２０１は、送信に使用するコードブックを送信側第２のコードブックに切り替え、同時に受信側に対して送信側第２のコードブックを使用していることを通知する。コードブックの切り替えが行われたことを通知された受信側使用コードブック設定部２０８は、復号に使用するコードブックをデータベース化コードブックの中から送話者に適合したコードブックである送信側第２のコードブックと同一のコードブックを選択し、復号化に使用する。これにより、送信側の第２のコードブックを送信する必要がなくなるので、通話開始時より高い音質で音声の符号化復号化が実施される。

検索の結果、データベース化コードブックの中に送話者に適合したコードブックがなかった場合、送信側第２のコードブックの情報が伝送路を通じて受信側に伝送され、受信側のデータベース化コードブックが更新される。受信側のデータベース化コードブックの更新が完了し、データベース化コードブックのうちの一つが送信側第２のコードブックと同一になったことを確認した後に、送信側使用コードブック設定部２０１は、送信に使用するコードブックを送信側第２のコードブックに切り替え、同時に受信側に対して送信側第２のコードブックを使用していることを通知する。コードブックの切り替えが行われたことを通知された受信側使用コードブック設定部２０８は、復号に使用するコードブックとしてデータベース化コードブックの中から送信側第２のコードブックと同一のコードブックを選択して復号化に使用する。これにより、データベース化コードブックの中に送話者に適合したコードブックがなかった場合でも、送信側第２のコードブックの情報を送信することにより、高い音質で音声の符号化復号化が実施される。

以上のように本実施の形態２によれば、音声符号化装置２００Ａと音声復号化装置２０
０Ｂとから成る音声符号化復号化システムであって、音声符号化装置２００Ａは、送信側標準コードブックを格納する送信側標準コードブック格納部２０２と、送信側話者の音声に適合したコードブックである送信側第２のコードブックを格納する送信側第２のコードブック格納部２０３と、送信側標準コードブックと送信側第２のコードブックとのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する送信側使用コードブック設定部２０１と、送信側話者を示す話者情報を管理する話者情報管理部２１３と、送信側使用コードブック設定部２０１で設定した使用コードブックを選択する送信側セレクト部２０４と、送信側セレクト部２０４で選択した使用コードブックを参照して入力音声を符号化して音声コードを出力する符号化部２０５と、符号化部２０５から出力された音声コードと送信側第２のコードブックの内容であるコードブック更新情報と送信側使用コードブック設定部２０１で設定した使用コードブックを示す使用コードブック情報と話者情報とをまとめてパケット化してパケット化データとして出力するパケット化部２０６とを有し、音声復号化装置２００Ｂは、パケット化データを受信して音声コードと使用コードブック情報とコードブック更新情報と話者情報とを取り出すパケット分解部２０７と、送信側標準コードブックと同じ内容のコードブックである受信側標準コードブックを格納する受信側標準コードブック格納部２０９と、複数の送信側話者に対応する複数のコードブックからなるデータベース化コードブックを格納するデータベース化コードブック格納部２１０と、話者情報に基づいて複数のコードブックのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する受信側使用コードブック設定部２０８と、受信側使用コードブック設定部２０８で設定した使用コードブックを選択する受信側セレクト部２１１と、受信側セレクト部２１１で選択した使用コードブックを参照しパケット分解部で取り出した音声コードを復号化して再生音声を作成する復号化部２１２とを有することとしたものであり、受信側使用コードブックが話者情報に基づいて複数のコードブック（データベース化コードブック）のいずれかのコードブックに更新されたときに送信側使用コードブック設定部２０１で使用コードブックとして上記更新されたコードブックを設定すると共にそのコードブックを示す使用コードブック情報を送信することとすれば、受信側で上記更新コードブックを使用して確実に音声コードを復号化することができ、コードブック更新情報（更新コードブックの内容）を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができる。

また、受信側使用コードブック設定部２０８は、話者情報管理部２１３から出力される話者情報を受信して、データベース化コードブック格納部２１０に送信側話者に対応するコードブックが存在するか否かを判定し、受信側使用コードブック設定部２０８で送信側話者に対応するコードブックが存在すると判定した場合、送信側使用コードブック設定部２０１は送信側第２のコードブックを使用コードブックとして設定し、受信側使用コードブック設定部２０８はデータベース化コードブックのうちの送信側話者に対応するコードブックを使用することとしたものであり、送信側話者に対応するコードブックが存在すると判定した場合にのみ送信側第２のコードブックを使用コードブックとして設定するので、コードブック更新情報（送信側第２のコードブックと同じ内容の送信側話者対応のコードブック）を用いて確実に音声コードを復号化することができ、コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができる。

さらに、受信側使用コードブック設定部２０８は、話者情報管理部２１３から出力される話者情報を受信して、データベース化コードブック格納部２１０に送信側話者に対応するコードブックが存在するか否かを判定し、受信側使用コードブック設定部２０８で送信側話者に対応するコードブックが存在しないと判定した場合、送信側使用コードブック設定部２０１は送信側第２のコードブックを使用コードブックとして設定し、受信側使用コードブック設定部２０８はコードブック情報を用いてデータベース化コードブック格納部２１０を更新することとしたものであり、送信側話者に対応するコードブックが存在しないと判定した場合にはデータベース化コードブックを送信側第２のコードブックに更新す
るので、コードブック更新情報（送信側第２のコードブックと同じ内容のデータベース化コードブック）を用いて確実に音声コードを復号化することができ、コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができる。

本発明は、コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができる、符号励振線形予測等の音声符号化復号化方式を用いた、携帯電話、ＰＨＳ、ＩＰ電話などの音声符号化復号化システムに適用することが出来る。

本発明の実施の形態１における音声符号化復号化システムを示すブロック図本発明の実施の形態２における音声符号化復号化システムを示すブロック図従来の音声符号化復号化システムを示すブロック図

符号の説明

１００、２００音声符号化復号化システム
１００Ａ、２００Ａ音声符号化装置
１００Ｂ、２００Ｂ音声復号化装置
１０１、２０１送信側使用コードブック設定部
１０２、２０２送信側標準コードブック格納部
１０３、２０３送信側第２のコードブック格納部
１０４、２０４送信側セレクト部
１０５、２０５符号化部
１０６、２０６パケット化部
１０７、２０７パケット分解部
１０８、２０８受信側使用コードブック設定部
１０９、２０９受信側標準コードブック格納部
１１０受信側第２のコードブック格納部
１１１、２１１受信側セレクト部
１１２、２１２復号化部
２１０データベース化コードブック格納部

Claims

音声符号化装置と音声復号化装置とから成る音声符号化復号化システムであって、
前記音声符号化装置は、
送信側標準コードブックを格納する送信側標準コードブック格納部と、
送信側話者の音声に適合したコードブックである送信側第２のコードブックを格納する送信側第２のコードブック格納部と、
前記送信側標準コードブックと前記送信側第２のコードブックとのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する送信側使用コードブック設定部と、
前記送信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを選択する送信側セレクト部と、
前記送信側セレクト部で選択した使用コードブックを参照して入力音声を符号化して音声コードを出力する符号化部と、
前記符号化部から出力された音声コードと前記送信側第２のコードブックの内容であるコードブック更新情報と前記送信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを示す使用コードブック情報とをまとめてパケット化してパケット化データとして出力するパケット化部とを有し、
前記音声復号化装置は、
前記パケット化データを受信して前記音声コードと前記使用コードブック情報と前記コードブック更新情報とを取り出すパケット分解部と、
前記送信側標準コードブックと同じ内容のコードブックである受信側標準コードブックを格納する受信側標準コードブック格納部と、
受信側第２のコードブックを格納する受信側第２のコードブック格納部と、
前記使用コードブック情報に基づいて前記受信側標準コードブックと前記受信側第２のコードブックとのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する受信側使用コードブック設定部と、
前記受信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを選択する受信側セレクト部と、
前記受信側セレクト部で選択した使用コードブックを参照し前記パケット分解部で取り出した音声コードを復号化して再生音声を作成する復号化部とを有することを特徴とする音声符号化復号化システム。
前記受信側第２のコードブック格納部は、前記送信側第２のコードブックにより前記受信側第２のコードブックを更新することを特徴とする請求項１に記載の音声符号化復号化システム。
前記受信側第２のコードブック格納部は、前記受信側第２のコードブックの更新を完了し、前記送信側第２のコードブックと前記受信側第２のコードブックが同一のコードブックになったことを確認し、前記送信側使用コードブック設定部は、前記受信側第２のコードブック格納部における確認の後、前記使用コードブックを前記送信側標準コードブックから前記送信側第２のコードブックに切り替えることを特徴とする請求項２に記載の音声符号化復号化システム。
前記受信側使用コードブック設定部は、前記受信した使用コードブック情報に基づいて、前記復号化において参照する使用コードブックを切り替えることを特徴とする請求項３に記載の音声符号化復号化システム。
音声符号化装置と音声復号化装置とから成る音声符号化復号化システムであって、
前記音声符号化装置は、
送信側標準コードブックを格納する送信側標準コードブック格納部と、
送信側話者の音声に適合したコードブックである送信側第２のコードブックを格納する送信側第２のコードブック格納部と、
前記送信側標準コードブックと前記送信側第２のコードブックとのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する送信側使用コードブック設定部と、
送信側話者を示す話者情報を管理する話者情報管理部と、
前記送信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを選択する送信側セレクト部と、前記送信側セレクト部で選択した使用コードブックを参照して入力音声を符号化して音声コードを出力する符号化部と、
前記符号化部から出力された音声コードと前記送信側第２のコードブックの内容であるコードブック更新情報と前記送信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを示す使用コードブック情報と前記話者情報とをまとめてパケット化してパケット化データとして出力するパケット化部とを有し、
前記音声復号化装置は、
前記パケット化データを受信して前記音声コードと前記使用コードブック情報と前記コードブック更新情報と前記話者情報とを取り出すパケット分解部と、
前記送信側標準コードブックと同じ内容のコードブックである受信側標準コードブックを格納する受信側標準コードブック格納部と、
複数の送信側話者に対応する複数のコードブックからなるデータベース化コードブックを格納するデータベース化コードブック格納部と、
前記話者情報に基づいて前記複数のコードブックのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する受信側使用コードブック設定部と、
前記受信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを選択する受信側セレクト部と、
前記受信側セレクト部で選択した使用コードブックを参照し前記パケット分解部で取り出した音声コードを復号化して再生音声を作成する復号化部とを有することを特徴とする音声符号化復号化システム。
前記受信側使用コードブック設定部は、前記話者情報管理部から出力される話者情報を受信して、前記データベース化コードブック格納部に前記送信側話者に対応するコードブックが存在するか否かを判定し、前記受信側使用コードブック設定部で前記送信側話者に対応するコードブックが存在すると判定した場合、前記送信側使用コードブック設定部は前記送信側第２のコードブックを使用コードブックとして設定し、前記受信側使用コードブック設定部は前記データベース化コードブックのうちの前記送信側話者に対応するコードブックを使用することを特徴とする請求項５に記載の音声符号化復号化システム。
前記受信側使用コードブック設定部は、前記話者情報管理部から出力される話者情報を受信して、前記データベース化コードブック格納部に前記送信側話者に対応するコードブックが存在するか否かを判定し、前記受信側使用コードブック設定部で前記送信側話者に対応するコードブックが存在しないと判定した場合、前記送信側使用コードブック設定部は前記送信側第２のコードブックを使用コードブックとして設定し、前記受信側使用コードブック設定部は前記コードブック情報を用いて前記データベース化コードブック格納部を更新することを特徴とする請求項５に記載の音声符号化復号化システム。
送信側標準コードブックを格納する送信側標準コードブック格納部と、
送信側話者の音声に適合したコードブックである送信側第２のコードブックを格納する送信側第２のコードブック格納部と、
前記送信側標準コードブックと前記送信側第２のコードブックとのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する送信側使用コードブック設定部と、
前記送信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを選択する送信側セレクト部と、
前記送信側セレクト部で選択した使用コードブックを参照して入力音声を符号化して音声コードを出力する符号化部と、
前記符号化部から出力された音声コードと前記送信側第２のコードブックの内容であるコードブック更新情報と前記送信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを示す使用コードブック情報とをまとめてパケット化してパケット化データとして出力するパケット化部とを有することを特徴とする前記音声符号化装置。
送信側からパケット化データを受信して、音声コードと使用コードブック情報とコードブック更新情報とを取り出すパケット分解部と、
前記送信側の標準コードブックと同じ内容のコードブックである受信側標準コードブックを格納する受信側標準コードブック格納部と、
受信側第２のコードブックを格納する受信側第２のコードブック格納部と、
前記使用コードブック情報に基づいて前記受信側標準コードブックと前記受信側第２のコードブックとのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する受信側使用コードブック設定部と、
前記受信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを選択する受信側セレクト部と、
前記受信側セレクト部で選択した使用コードブックを参照し前記パケット分解部で取り出した音声コードを復号化して再生音声を作成する復号化部とを有することを特徴とする前記音声復号化装置。