JP2543577B2 - 音声パケット補間方法 - Google Patents
音声パケット補間方法Info
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- JP2543577B2 JP2543577B2 JP63150201A JP15020188A JP2543577B2 JP 2543577 B2 JP2543577 B2 JP 2543577B2 JP 63150201 A JP63150201 A JP 63150201A JP 15020188 A JP15020188 A JP 15020188A JP 2543577 B2 JP2543577 B2 JP 2543577B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はパケット交換機、より具体的には音声パケッ
ト交換機における欠落音声パケットの音声パケット補間
方法に関する。
ト交換機における欠落音声パケットの音声パケット補間
方法に関する。
（従来の技術） 音声パケット通信において、通信の実時間性は通信品
質の重要な要素である。このため、所定の制限時間を越
えても音声パケットが到着しない場合には、その音声パ
ケットを欠落したものとして扱い、通信の実時間性を保
証している。音声パケットの欠落はまた、たとえば交換
機の処理能力を越える負荷が発生した場合にも生じる。
このような音声パケットの欠落が生じると、その部分の
音声が再生されないため通信品質が劣化する。したがっ
て音声パケットが欠落した場合には、欠落した音声パケ
ットを想定して欠落部分に音声パケットを補間し、通信
品質の劣化を防ぐことが望ましい。
質の重要な要素である。このため、所定の制限時間を越
えても音声パケットが到着しない場合には、その音声パ
ケットを欠落したものとして扱い、通信の実時間性を保
証している。音声パケットの欠落はまた、たとえば交換
機の処理能力を越える負荷が発生した場合にも生じる。
このような音声パケットの欠落が生じると、その部分の
音声が再生されないため通信品質が劣化する。したがっ
て音声パケットが欠落した場合には、欠落した音声パケ
ットを想定して欠落部分に音声パケットを補間し、通信
品質の劣化を防ぐことが望ましい。
このような欠落音声パケットの補間方式として、たと
えばD.J.Goodman,et al,“Waveform Substitution Tech
niques for Recovering Missing Speech Segments in P
acket Voice Communications",Proceedings ICASSP 86,
第105頁〜第108頁（1986）に記載されるものがある。こ
れは、入力した音声パケットを順次一定量バッファに蓄
積し、蓄積した音声パケットをサーチウィンドウとし
て、この中から欠落した音声パケットを補間するのに適
当なものを探し出し、これを欠落したパケットに補間す
るものである。すなわち、音声パケットが欠落すると、
その直前の音声パケットの波形をテンプレートとし、こ
のテンプレートと最も近似する音声波形をバッファのサ
ーチウィンドウより探し出す。そして、テンプレートと
最も近似する音声波形が検出されると、この音声波形の
後に続く音声波形を欠落した音声パケットとして補間す
る。
えばD.J.Goodman,et al,“Waveform Substitution Tech
niques for Recovering Missing Speech Segments in P
acket Voice Communications",Proceedings ICASSP 86,
第105頁〜第108頁（1986）に記載されるものがある。こ
れは、入力した音声パケットを順次一定量バッファに蓄
積し、蓄積した音声パケットをサーチウィンドウとし
て、この中から欠落した音声パケットを補間するのに適
当なものを探し出し、これを欠落したパケットに補間す
るものである。すなわち、音声パケットが欠落すると、
その直前の音声パケットの波形をテンプレートとし、こ
のテンプレートと最も近似する音声波形をバッファのサ
ーチウィンドウより探し出す。そして、テンプレートと
最も近似する音声波形が検出されると、この音声波形の
後に続く音声波形を欠落した音声パケットとして補間す
る。
この従来技術では、テンプレートと最も近い音声波形
の検出に、式（10）に示す規格化差分方程式を用い、こ
の解が最小となる波形をテンプレートと最も近い波形と
している。すなわち、音声波形の欠落を検出すると、式
（10）によりＤ（１）〜Ｄ（Ｎ−Ｍ＋１）のＮ−Ｍ＋１
個のＤ（ｎ）を求め、この中から最小のＤ（ｎ）を選び
出す。そして、計算値が最小の波形に続く音声波形を、
欠落した音声パケットとして補間する。
の検出に、式（10）に示す規格化差分方程式を用い、こ
の解が最小となる波形をテンプレートと最も近い波形と
している。すなわち、音声波形の欠落を検出すると、式
（10）によりＤ（１）〜Ｄ（Ｎ−Ｍ＋１）のＮ−Ｍ＋１
個のＤ（ｎ）を求め、この中から最小のＤ（ｎ）を選び
出す。そして、計算値が最小の波形に続く音声波形を、
欠落した音声パケットとして補間する。
ｘ（ｍ）：テンプレート内の各サンプル値 M:テンプレートのサンプル数 ｙ（ｎ＋ｍ−１）：サーチウィンドウ内の各サンプル値 N:サーチウィンドウのサンプル数 （発明が解決しようとする課題） しかしながらこのような従来技術では、式（10）に示
されるように、テンプレート内のサンプルとサーチウィ
ンドウ内のサンプルについてそれぞれ規格化しながら差
の絶対値の和をとっている。このため、音声パケットの
欠落が生じる度に、 （ａ）：テンプレート内のＭサンプルとサーチウィンド
ウ内のテンプレートと比較するＭサンプルについて、そ
れぞれ絶対値の和をとり、 （ｂ）：各サンプル値を（ａ）で求めた絶対値の和でそ
れぞれ規格化し、 （ｃ）：（ｂ）で求めたテンプレートのサンプル値と
（ｂ）で求めたサーチウィンドウのサンプル値との差を
とり、 （ｄ）：（ｃ）で求めた値の絶対値をとり、 （ｅ）：（ｂ）〜（ｄ）をＭ回実行し、その和をとり、 （ｆ）：（ａ）〜（ｅ）をＮ−Ｍ＋１回実行しそれぞれ
のＤ（ｎ）を求め、 （ｇ）：（ｆ）で求めたＤ（ｎ）の最小となるＤ（ｎ）
を求める。
されるように、テンプレート内のサンプルとサーチウィ
ンドウ内のサンプルについてそれぞれ規格化しながら差
の絶対値の和をとっている。このため、音声パケットの
欠落が生じる度に、 （ａ）：テンプレート内のＭサンプルとサーチウィンド
ウ内のテンプレートと比較するＭサンプルについて、そ
れぞれ絶対値の和をとり、 （ｂ）：各サンプル値を（ａ）で求めた絶対値の和でそ
れぞれ規格化し、 （ｃ）：（ｂ）で求めたテンプレートのサンプル値と
（ｂ）で求めたサーチウィンドウのサンプル値との差を
とり、 （ｄ）：（ｃ）で求めた値の絶対値をとり、 （ｅ）：（ｂ）〜（ｄ）をＭ回実行し、その和をとり、 （ｆ）：（ａ）〜（ｅ）をＮ−Ｍ＋１回実行しそれぞれ
のＤ（ｎ）を求め、 （ｇ）：（ｆ）で求めたＤ（ｎ）の最小となるＤ（ｎ）
を求める。
このような演算処理を実行しなければならない。
このように従来技術では、欠落した音声パケットを補
間するために大量の計算を実行しなければならず、音声
パケットの実時間性を維持することは困難であった。ま
た、音声波形の包絡線に振幅変化がある場合に、パケッ
トを補間した個所に不連続を生じるという問題点もあっ
た。
間するために大量の計算を実行しなければならず、音声
パケットの実時間性を維持することは困難であった。ま
た、音声波形の包絡線に振幅変化がある場合に、パケッ
トを補間した個所に不連続を生じるという問題点もあっ
た。
本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、欠落し
た音声パケットの補間における計算量を減らし、また欠
落パケットを遅延なしで補間し、さらに音声波形の包絡
線の振幅が変化している場合でも補間個所に包絡線の不
連続が生じないよう振幅補正を施す音声パケット補間方
式を提供することを目的とする。
た音声パケットの補間における計算量を減らし、また欠
落パケットを遅延なしで補間し、さらに音声波形の包絡
線の振幅が変化している場合でも補間個所に包絡線の不
連続が生じないよう振幅補正を施す音声パケット補間方
式を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段） 本発明は上述の課題を解決するために、欠落した音声
パケットを、欠落以前に入力した音声パケットの信号に
より欠落部に補間する音声パケット補間方式は、テンプ
レートに相当するサンプル値を入力する度に、欠落以前
に入力した音声パケットの信号との最適マッチング波形
の算出を、非規格化差分演算処理により行ない、非規格
化差分演算処理の算出結果により、欠落した音声パケッ
トに補間する補間信号を欠落以前に入力した音声パケッ
トの信号の中から決定し、音声パケットの先頭サンプル
を入力する時点には、入力する音声パケットの補間信号
が音声パケットの欠落の有無に拘らず補間信号がすでに
決まっている。
パケットを、欠落以前に入力した音声パケットの信号に
より欠落部に補間する音声パケット補間方式は、テンプ
レートに相当するサンプル値を入力する度に、欠落以前
に入力した音声パケットの信号との最適マッチング波形
の算出を、非規格化差分演算処理により行ない、非規格
化差分演算処理の算出結果により、欠落した音声パケッ
トに補間する補間信号を欠落以前に入力した音声パケッ
トの信号の中から決定し、音声パケットの先頭サンプル
を入力する時点には、入力する音声パケットの補間信号
が音声パケットの欠落の有無に拘らず補間信号がすでに
決まっている。
（作 用） 本発明によれば、テンプレートに相当するサンプル値
を入力する度に、欠落以前に入力した音声パケットの信
号との最適マッチング波形の算出を非規格化差分演算処
理により行なう。そして、この演算処理の算出結果によ
り、欠落した音声パケットに補間する補間信号を欠落以
前に入力した音声パケットの信号の中から決定し、音声
パケットの先頭サンプルを入力する時点では、入力する
音声パケットの補間信号はすでに作成されている。
を入力する度に、欠落以前に入力した音声パケットの信
号との最適マッチング波形の算出を非規格化差分演算処
理により行なう。そして、この演算処理の算出結果によ
り、欠落した音声パケットに補間する補間信号を欠落以
前に入力した音声パケットの信号の中から決定し、音声
パケットの先頭サンプルを入力する時点では、入力する
音声パケットの補間信号はすでに作成されている。
（実施例） 次に添付図面を参照して本発明による音声パケット補
間方法の実施例を詳細に説明する。
間方法の実施例を詳細に説明する。
第１図を参照すると、本発明による音声パケット補間
方式を、音声パケット交換機のパケット受信側に設けら
れるPCM補間処理装置に適用した実施例が示されてい
る。補間処理装置１は、音声パケットのPCM信号を入力
する入力端子101および音声パケットの欠落を知らせる
制御端子102に接続され、音声パケットが欠落するとそ
の部分を補間し、補間処理を行なったPCM信号を出力端
子103より出力する装置である。
方式を、音声パケット交換機のパケット受信側に設けら
れるPCM補間処理装置に適用した実施例が示されてい
る。補間処理装置１は、音声パケットのPCM信号を入力
する入力端子101および音声パケットの欠落を知らせる
制御端子102に接続され、音声パケットが欠落するとそ
の部分を補間し、補間処理を行なったPCM信号を出力端
子103より出力する装置である。
第２図には本実施例における各種のパラメータ値が示
されている。同図に示すように本実施例では、音声パケ
ットを32バイト（4ms）、欠落したパケットの類似信号
を検出する基本信号であるテンプレートの長さを30バイ
ト（3.75ms）、欠落したパケットの類似信号を検出する
検策範囲であるサーチウィンドウを128バイト（16ms）
とした。サーチウィンドウ長は音声の平均的ピッチ周期
および演算量を考慮し、またテンプレート長は最適マッ
チング波形の誤検出防止および演算量よりそれぞれ適切
な数値を決めたものである。これら数値は一実施例を示
したものであり、本発明がとくにこれらの値に限定され
るものでは勿論ない。
されている。同図に示すように本実施例では、音声パケ
ットを32バイト（4ms）、欠落したパケットの類似信号
を検出する基本信号であるテンプレートの長さを30バイ
ト（3.75ms）、欠落したパケットの類似信号を検出する
検策範囲であるサーチウィンドウを128バイト（16ms）
とした。サーチウィンドウ長は音声の平均的ピッチ周期
および演算量を考慮し、またテンプレート長は最適マッ
チング波形の誤検出防止および演算量よりそれぞれ適切
な数値を決めたものである。これら数値は一実施例を示
したものであり、本発明がとくにこれらの値に限定され
るものでは勿論ない。
また、本実施例では音声パケットを32サンプル（１バ
イト＝１サンプル）とし、１つのパケットの何番目のサ
ンプルかをサンプル番号ｍで、またテンプレートのｍ番
目のサンプル値をｘ（ｍ）、さらにサーチウィンドウ内
の（ｎ＋ｍ−１）番目のサンプル値をｙ（ｎ＋ｍ−１）
でそれぞれ示す。なお、本実施例では最新に入力したパ
ケットの初めから30サンプルまでをテンプレートとし、
これより前に入力した４パケットをサーチウィンドウと
した。
イト＝１サンプル）とし、１つのパケットの何番目のサ
ンプルかをサンプル番号ｍで、またテンプレートのｍ番
目のサンプル値をｘ（ｍ）、さらにサーチウィンドウ内
の（ｎ＋ｍ−１）番目のサンプル値をｙ（ｎ＋ｍ−１）
でそれぞれ示す。なお、本実施例では最新に入力したパ
ケットの初めから30サンプルまでをテンプレートとし、
これより前に入力した４パケットをサーチウィンドウと
した。
第１図に戻って波形置換切換部15は、入力150を介し
入力端子101に、また入力152を介し制御端子102に、さ
らに入力156を介し振幅補正部14にそれぞれ接続されて
いる。切換部15は、音声パケットが欠落したとき、その
個所を補正部14より入力した補間信号で波形置換するこ
とにより、音声パケットの欠落部分を補間する。すなわ
ち切換部15は、制御端子102からパケットの欠落を示すL
OSS信号により、入力端子101より入力したPCM信号がパ
ケットの欠落した欠落信号かどうかを判断する。
入力端子101に、また入力152を介し制御端子102に、さ
らに入力156を介し振幅補正部14にそれぞれ接続されて
いる。切換部15は、音声パケットが欠落したとき、その
個所を補正部14より入力した補間信号で波形置換するこ
とにより、音声パケットの欠落部分を補間する。すなわ
ち切換部15は、制御端子102からパケットの欠落を示すL
OSS信号により、入力端子101より入力したPCM信号がパ
ケットの欠落した欠落信号かどうかを判断する。
欠落信号の場合、切換部15は、補正部14から入力した
信号により欠落波形の置換処理を行なった後、出力154
を介し出力端子103に出力する。切換部15はまた、入力
端子101より入力したPCM信号が欠落信号でない場合に
は、入力した信号を出力154を介し出力端子103にそのま
ま出力する。出力154は処理切換部11にも接続され、出
力端子103に出力された信号は切換部11に入力される。
信号により欠落波形の置換処理を行なった後、出力154
を介し出力端子103に出力する。切換部15はまた、入力
端子101より入力したPCM信号が欠落信号でない場合に
は、入力した信号を出力154を介し出力端子103にそのま
ま出力する。出力154は処理切換部11にも接続され、出
力端子103に出力された信号は切換部11に入力される。
処理切換部11は、入力したパケットのサンプル番号ｍ
に応じて、非規格化差分演算処理部10、周期検出部17お
よび振幅補正係数導出部16を実行する。すなわち切換部
11は、入力したテンプレートのサンプル番号ｍがｍ＝１
〜30の場合には差分演算処理部10を、ｍ＝31のときは周
期検出部17を、ｍ＝32のときは振幅補正係数導出部16を
それぞれ実行する。
に応じて、非規格化差分演算処理部10、周期検出部17お
よび振幅補正係数導出部16を実行する。すなわち切換部
11は、入力したテンプレートのサンプル番号ｍがｍ＝１
〜30の場合には差分演算処理部10を、ｍ＝31のときは周
期検出部17を、ｍ＝32のときは振幅補正係数導出部16を
それぞれ実行する。
差分演算処理部10は、テンプレートのサンプルと後述
するメモリ更新部12に蓄積されたパケットのPCM信号の
最適マッチング波形の検出をするための非規格化差分演
算処理を行なう処理部である。演算処理部10は、バッフ
ァメモリポインタ指定部18、減算部19、絶対値演算部2
0、加算部21およびＤ（ｎ）用メモリ更新部22とにより
構成され、これら構成要素により、 但し、 ｘ（ｍ）：テンプレート内の各サンプル値 M:テンプレートのサンプル数 ｙ（ｎ＋ｍ−１）：サーチウィンドウ内の各サンプル値 N:サーチウィンドウのサンプル数 式（１）の演算処理を実行する。
するメモリ更新部12に蓄積されたパケットのPCM信号の
最適マッチング波形の検出をするための非規格化差分演
算処理を行なう処理部である。演算処理部10は、バッフ
ァメモリポインタ指定部18、減算部19、絶対値演算部2
0、加算部21およびＤ（ｎ）用メモリ更新部22とにより
構成され、これら構成要素により、 但し、 ｘ（ｍ）：テンプレート内の各サンプル値 M:テンプレートのサンプル数 ｙ（ｎ＋ｍ−１）：サーチウィンドウ内の各サンプル値 N:サーチウィンドウのサンプル数 式（１）の演算処理を実行する。
メモリポインタ指定部18は、メモリ更新部12のサーチ
ウィンドウの番地（ｎ＋ｍ−１）を指定する指定部であ
る。本実施例ではｎ＝１〜97であり、ポインタ指定部18
は、テンプレートの１サンプル毎にｎを１〜97まで１ス
テップ毎に変化させる。ポインタ指定部18は、サーチウ
ィンドウの番地（ｎ＋ｍ−１）を演算部に出力する。
ウィンドウの番地（ｎ＋ｍ−１）を指定する指定部であ
る。本実施例ではｎ＝１〜97であり、ポインタ指定部18
は、テンプレートの１サンプル毎にｎを１〜97まで１ス
テップ毎に変化させる。ポインタ指定部18は、サーチウ
ィンドウの番地（ｎ＋ｍ−１）を演算部に出力する。
減算部19は、入力160を介しテンプレートのｍ番目の
サンプル値ｘ（ｍ）を、入力172を介しサーチウィンド
ウの（ｎ＋ｍ−１）番目のサンプル値ｙ（ｎ＋ｍ−１）
をそれぞれ入力し、これらサンプル値の差を計算する減
算部である。減算結果ｘ（ｍ）−ｙ（ｎ＋ｍ−１）は、
絶対値演算部20に出力される。絶対値演算部20は、入力
した数値の絶対値をとる演算部であり、その結果|x
（ｍ）−ｙ（ｎ＋ｍ−１）｜を加算部21に出力する。
サンプル値ｘ（ｍ）を、入力172を介しサーチウィンド
ウの（ｎ＋ｍ−１）番目のサンプル値ｙ（ｎ＋ｍ−１）
をそれぞれ入力し、これらサンプル値の差を計算する減
算部である。減算結果ｘ（ｍ）−ｙ（ｎ＋ｍ−１）は、
絶対値演算部20に出力される。絶対値演算部20は、入力
した数値の絶対値をとる演算部であり、その結果|x
（ｍ）−ｙ（ｎ＋ｍ−１）｜を加算部21に出力する。
加算部21およびＤ（ｎ）用メモリ更新部22は、計算式
Dm（ｎ）＝Dm-1（ｎ）＋|x（ｍ）−ｙ（ｎ＋ｍ−１）｜
を行なう計算部である。すなわち加算部21は、サンプル
番号ｍの|x（ｍ）−ｙ（ｎ＋ｍ−１）｜を絶対値演算部
20より入力すると、サンプル番号（ｍ−１）の演算結果
Dm-1（ｎ）をメモリ更新部22より入力し、これらを加算
してDm（ｎ）としてメモリ更新部22に出力する。加算部
21およびＤ（ｎ）用メモリ更新部22は、この演算処理を
ｍ＝１〜30まで繰返し行なう。
Dm（ｎ）＝Dm-1（ｎ）＋|x（ｍ）−ｙ（ｎ＋ｍ−１）｜
を行なう計算部である。すなわち加算部21は、サンプル
番号ｍの|x（ｍ）−ｙ（ｎ＋ｍ−１）｜を絶対値演算部
20より入力すると、サンプル番号（ｍ−１）の演算結果
Dm-1（ｎ）をメモリ更新部22より入力し、これらを加算
してDm（ｎ）としてメモリ更新部22に出力する。加算部
21およびＤ（ｎ）用メモリ更新部22は、この演算処理を
ｍ＝１〜30まで繰返し行なう。
第３図には、差分演算処理部10の計算処理の動作例が
示されている。差分演算処理部10がテンプレートのサン
プル番号ｍ＝１を入力すると、処理部10は、同図のサー
チウィンドウの左端のサンプルから97番目までのサンプ
ルについて式（２）を計算し、 D1（ｎ）＝D0（ｎ）＋|x（１）−ｙ（ｎ）｜（ｎ＝１〜
97） （２） D0（ｎ）＝０ これら演算結果をメモリ更新部22に出力する。
示されている。差分演算処理部10がテンプレートのサン
プル番号ｍ＝１を入力すると、処理部10は、同図のサー
チウィンドウの左端のサンプルから97番目までのサンプ
ルについて式（２）を計算し、 D1（ｎ）＝D0（ｎ）＋|x（１）−ｙ（ｎ）｜（ｎ＝１〜
97） （２） D0（ｎ）＝０ これら演算結果をメモリ更新部22に出力する。
次に処理部10がサンプル番号ｍ＝２を入力すると、サ
ーチウィンドウの左端から２番目のサンプルから98番目
までのサンプルについて式（３）を計算し、 D2（ｎ）＝D1（ｎ）＋|x（２）−ｙ（ｎ＋１）｜（ｎ＝
１〜97） （３） サンプル番号ｍ＝１のときと同様にメモリ更新部22に出
力する。以下同様に、ｍ＝３〜30まで上記演算処理を実
行する。このようにしてメモリ更新部22は、最終的にD
30（１）〜D30（97）を入力し、これら演算結果D
m（ｎ）を出力180を介して周期検出部17に出力する。
ーチウィンドウの左端から２番目のサンプルから98番目
までのサンプルについて式（３）を計算し、 D2（ｎ）＝D1（ｎ）＋|x（２）−ｙ（ｎ＋１）｜（ｎ＝
１〜97） （３） サンプル番号ｍ＝１のときと同様にメモリ更新部22に出
力する。以下同様に、ｍ＝３〜30まで上記演算処理を実
行する。このようにしてメモリ更新部22は、最終的にD
30（１）〜D30（97）を入力し、これら演算結果D
m（ｎ）を出力180を介して周期検出部17に出力する。
第１図に戻って周期検出部17は、処理切換部11より起
動されると、メモリ更新部22により入力したDm（ｎ）、
すなわちD30（１）〜D30（97）の最小値を選択する。そ
して、選択したｎの値を129から引くと、その値がテン
プレートと最適マッチング波形との時間間隔、すなわち
音声波形の基本周期PITCHである。検出部17は、基本周
期PITCHを出力182を介しバッファメモリポインタ指定部
13に、また出力186を介し振幅補正係数導出部16にそれ
ぞれ出力する。
動されると、メモリ更新部22により入力したDm（ｎ）、
すなわちD30（１）〜D30（97）の最小値を選択する。そ
して、選択したｎの値を129から引くと、その値がテン
プレートと最適マッチング波形との時間間隔、すなわち
音声波形の基本周期PITCHである。検出部17は、基本周
期PITCHを出力182を介しバッファメモリポインタ指定部
13に、また出力186を介し振幅補正係数導出部16にそれ
ぞれ出力する。
通常、音声波形は包絡線の振幅が変化するので、波形
置換処理の際に振幅を補正してから波形置換することに
より、音声に不自然さを感じさせない効果が期待でき
る。
置換処理の際に振幅を補正してから波形置換することに
より、音声に不自然さを感じさせない効果が期待でき
る。
振幅補正に用いる振幅補正係数KLVLは、たとえば
（４）式に示されるようにテンプレートと最適マッチン
グ波形の振幅の絶対値和の比をとることが考えられる。
（４）式に示されるようにテンプレートと最適マッチン
グ波形の振幅の絶対値和の比をとることが考えられる。
第１図に戻って、この場合係数導出部16は、処理切換
部11より起動されると、検出部17より入力した基本周期
PITCHに対応するサーチウィンドウの最適マッチング波
形のサンプル値ｙ（α）およびテンプレートのサンプル
値ｘ（β）を入力する。導出部16は、テンプレートのサ
ンプル値ｘ（β）に対し、サーチウィンドウの最適マッ
チング波形のサンプル値ｙ（α）が音声波形の包絡に適
するよう振幅補正係数KLVLを算出する。
部11より起動されると、検出部17より入力した基本周期
PITCHに対応するサーチウィンドウの最適マッチング波
形のサンプル値ｙ（α）およびテンプレートのサンプル
値ｘ（β）を入力する。導出部16は、テンプレートのサ
ンプル値ｘ（β）に対し、サーチウィンドウの最適マッ
チング波形のサンプル値ｙ（α）が音声波形の包絡に適
するよう振幅補正係数KLVLを算出する。
導出部16は算出した補正係数KLVLを出力184を介し振
幅補正部14に入力する。
幅補正部14に入力する。
なお、切換部11は最初の２パケットについては上記処
理を行なわない。すなわち、切換部11は入力152を介し
制御端子102に接続され、これよりパケットのPSYNC信号
を受信する。PSYNC信号はLOSS信号とともに、入力サン
プル値に対応する制御信号に含まれており、PSYNC信号
が１であるとき、入力サンプルがパケットの先頭サンプ
ルであることを示す。切換部11は、このPSYNC信号を数
えることによりパケットが連続して３パケット以上入力
したかどうかを監視する。最初の３パケットのうちいず
れかが欠落した場合には基本周期PITCHの初期値が32で
あることから前置補間を行なう。処理切換部11は、出力
160を介しバッファメモリ更新部12に接続され、メモリ
更新部12に信号ｘ（ｍ）を出力する。
理を行なわない。すなわち、切換部11は入力152を介し
制御端子102に接続され、これよりパケットのPSYNC信号
を受信する。PSYNC信号はLOSS信号とともに、入力サン
プル値に対応する制御信号に含まれており、PSYNC信号
が１であるとき、入力サンプルがパケットの先頭サンプ
ルであることを示す。切換部11は、このPSYNC信号を数
えることによりパケットが連続して３パケット以上入力
したかどうかを監視する。最初の３パケットのうちいず
れかが欠落した場合には基本周期PITCHの初期値が32で
あることから前置補間を行なう。処理切換部11は、出力
160を介しバッファメモリ更新部12に接続され、メモリ
更新部12に信号ｘ（ｍ）を出力する。
バッファメモリ更新部12は、４パケット分のサーチウ
ィンドウおよび１パケット分のテンプレートおよび最新
入力サンプルを蓄積可能なたとえば５パケットと１サン
プル分の音声パケットのPCM信号を蓄積する記憶部であ
る。更新部12は、１サンプル入力ごとにサンプル値を更
新していき、蓄積容量を越えると入力した順に蓄積した
PCM信号を廃棄する。
ィンドウおよび１パケット分のテンプレートおよび最新
入力サンプルを蓄積可能なたとえば５パケットと１サン
プル分の音声パケットのPCM信号を蓄積する記憶部であ
る。更新部12は、１サンプル入力ごとにサンプル値を更
新していき、蓄積容量を越えると入力した順に蓄積した
PCM信号を廃棄する。
バッファメモリポインタ指定部13は、欠落した音声パ
ケットを補間するPCM信号を、同期検出部17より入力し
た基本周期PITCHを基に、メモリ更新部12の内から探し
出し、これを信号ｘ（mopt）として振幅補正部14に出力
する。
ケットを補間するPCM信号を、同期検出部17より入力し
た基本周期PITCHを基に、メモリ更新部12の内から探し
出し、これを信号ｘ（mopt）として振幅補正部14に出力
する。
振幅補正部14は、信号ｘ（mopt）および補正係数KLVL
をそれぞれ入力し、これら入力信号を乗算して音声波形
包絡に応じて振幅補正を施した補間信号KLVL×ｘ
（mopt）を計算する。補正部14は、補間信号KLVL×ｘ
（mopt）を出力156を介し波形置換切換部15に出力す
る。切換部15は、音声パケットが欠落信号の場合には、
補間信号KLVL×ｘ（mopt）を補間して出力154を介し出
力端子103に出力する。
をそれぞれ入力し、これら入力信号を乗算して音声波形
包絡に応じて振幅補正を施した補間信号KLVL×ｘ
（mopt）を計算する。補正部14は、補間信号KLVL×ｘ
（mopt）を出力156を介し波形置換切換部15に出力す
る。切換部15は、音声パケットが欠落信号の場合には、
補間信号KLVL×ｘ（mopt）を補間して出力154を介し出
力端子103に出力する。
第４図にはPCM補間処理装置１の動作フローが示され
ている。同図および第１図を用いて動作を説明する。処
理切換部11は、入力したサンプルがパケットの先頭であ
るかどうか、すなわちPSYNC＝１かどうかを判断する（4
00）。切換部11は、入力したサンプルがパケットの先頭
でないことを判断すると、入力パケットが欠落パケット
であるか否かを確認する（406）。切換部11はまた、入
力したサンプルがパケットの先頭である場合には連続し
てパケットを３パケット以上入力しているかどうかを判
断し（402）、もし、連続して３パケット以上入力して
いない場合には、続けて入力したパケット数を示す初期
値が３のカウンタPCKTを１カウントダウンする（40
4）。そして前述と同様に入力したパケットが欠落パケ
ットであるかどうかを確認する（406）。
ている。同図および第１図を用いて動作を説明する。処
理切換部11は、入力したサンプルがパケットの先頭であ
るかどうか、すなわちPSYNC＝１かどうかを判断する（4
00）。切換部11は、入力したサンプルがパケットの先頭
でないことを判断すると、入力パケットが欠落パケット
であるか否かを確認する（406）。切換部11はまた、入
力したサンプルがパケットの先頭である場合には連続し
てパケットを３パケット以上入力しているかどうかを判
断し（402）、もし、連続して３パケット以上入力して
いない場合には、続けて入力したパケット数を示す初期
値が３のカウンタPCKTを１カウントダウンする（40
4）。そして前述と同様に入力したパケットが欠落パケ
ットであるかどうかを確認する（406）。
パケットが欠落している場合、波形置換切換部15は、
補正部14より入力した補間信号KLVL×ｘ（mopt）を欠落
信号に補間して出力端子103に出力すると同時に、この
サンプル値をテンプレートとしてメモリに入力する（40
8）。パケットが欠落していない場合には、切換部11は
そのパケットのサンプル値ｘ（ｍ）を出力端子103に出
力すると同時に、このサンプル値をテンプレートとして
メモリに入力する（410）。このとき、カウンタPCKTが
０より大きいときはバッファメモリ更新部12内のサンプ
ル値を１サンプルづつ更新し、そうでないときはステッ
プ414〜422を実行（412,424）した後にバッファメモリ
更新部12内のサンプル値を１サンプルづつ更新する。す
なわち、最初の入力パケットから数えて３番目のパケッ
トからサンプル番号ｍが「１〜30」、「31」、「32」の
いずれかであるかを判断し（414,418）、サンプル番号
ｍが31より小さい場合には、差分演算処理部10により非
規格化差分演算処理を実行する（416）。
補正部14より入力した補間信号KLVL×ｘ（mopt）を欠落
信号に補間して出力端子103に出力すると同時に、この
サンプル値をテンプレートとしてメモリに入力する（40
8）。パケットが欠落していない場合には、切換部11は
そのパケットのサンプル値ｘ（ｍ）を出力端子103に出
力すると同時に、このサンプル値をテンプレートとして
メモリに入力する（410）。このとき、カウンタPCKTが
０より大きいときはバッファメモリ更新部12内のサンプ
ル値を１サンプルづつ更新し、そうでないときはステッ
プ414〜422を実行（412,424）した後にバッファメモリ
更新部12内のサンプル値を１サンプルづつ更新する。す
なわち、最初の入力パケットから数えて３番目のパケッ
トからサンプル番号ｍが「１〜30」、「31」、「32」の
いずれかであるかを判断し（414,418）、サンプル番号
ｍが31より小さい場合には、差分演算処理部10により非
規格化差分演算処理を実行する（416）。
第５図には、ステップ416に示した演算処理の最適マ
ッチング波形検出計算における演算処理フローが示され
ている。すなわち同図に示された計算を、本実施例の場
合Dm（１）〜Dm（97）まで実行することにより、サーチ
ウィンドウ内においてテンプレートと最も近似する音声
波形の基本周期PITCHを求めるデータとする。
ッチング波形検出計算における演算処理フローが示され
ている。すなわち同図に示された計算を、本実施例の場
合Dm（１）〜Dm（97）まで実行することにより、サーチ
ウィンドウ内においてテンプレートと最も近似する音声
波形の基本周期PITCHを求めるデータとする。
第４図に戻って、ｍ＝31のとき、周期検出部17の処理
が実行される。検出部17は、フロー416で求めた演算結
果Dm（１）〜Dm（97）よりその最小値を算出し、基本周
期PITCHを求める（420）。基本周期PITCHが算出される
と、これは検出部17よりバッファメモリポインタ指定部
13に出力される。
が実行される。検出部17は、フロー416で求めた演算結
果Dm（１）〜Dm（97）よりその最小値を算出し、基本周
期PITCHを求める（420）。基本周期PITCHが算出される
と、これは検出部17よりバッファメモリポインタ指定部
13に出力される。
ｍ＝32のとき処理切換部11は振幅補正係数導出部16の
処理を実行する。導出部16が実行されると、基本周期PI
TCHより補正係数KLVLを求め、これを振幅補正部14に出
力する（422）。
処理を実行する。導出部16が実行されると、基本周期PI
TCHより補正係数KLVLを求め、これを振幅補正部14に出
力する（422）。
このように本実施例によれば、非規格化差分演算処理
を採用したことにより、規格化した場合に比べて演算量
を減らすことができる。また、テンプレートとの最適マ
ッチング波形直後のサンプル値に対し、音声波形包絡に
応じた振幅補正を行なった信号を補間信号として用いる
ため、補間部において包絡線の不連続がない。さらに、
パケットの欠落の有無にかかわらず、１サンプル入力毎
に逐次演算処理を行なうため、パケットの先頭サンプル
が入力するタイミングでは常に補間すべき音声波形が決
定されている。したがって、音声パケットが欠落した場
合でも、音声パケットの実時間性を損なうことなく、違
和感の無い適切なPCM信号を補間することが可能であ
る。
を採用したことにより、規格化した場合に比べて演算量
を減らすことができる。また、テンプレートとの最適マ
ッチング波形直後のサンプル値に対し、音声波形包絡に
応じた振幅補正を行なった信号を補間信号として用いる
ため、補間部において包絡線の不連続がない。さらに、
パケットの欠落の有無にかかわらず、１サンプル入力毎
に逐次演算処理を行なうため、パケットの先頭サンプル
が入力するタイミングでは常に補間すべき音声波形が決
定されている。したがって、音声パケットが欠落した場
合でも、音声パケットの実時間性を損なうことなく、違
和感の無い適切なPCM信号を補間することが可能であ
る。
なお、本実施例では本発明を欠落した音声パケットを
補間するPCM補間処理装置１に適用した実施例を示した
が、本発明はこれに限定されず、音声パケット通信にお
いてパケットの先頭サンプルが入力するタイミングには
常に音声波形のピッチ周期が決定されている装置として
も適用可能である。
補間するPCM補間処理装置１に適用した実施例を示した
が、本発明はこれに限定されず、音声パケット通信にお
いてパケットの先頭サンプルが入力するタイミングには
常に音声波形のピッチ周期が決定されている装置として
も適用可能である。
（発明の効果） このように本発明によれば波形の検出に非規格化差分
演算を導入した。このため、少量の計算を実行するだけ
でテンプレートと最も近似した波形を求めることができ
る。また本発明によれば、テンプレートとの最適マッチ
ング波形直後のサンプル値に対し、音声波形の包絡に応
じた振幅補正を行なった値を補間値として使用する。こ
のため、最適マッチング波形の検出の計算量が減少する
とともに、欠落パケットが生じた場合でも遅延せずに補
間することが可能であり、さらに音声波形の包絡線の振
幅が変化している場合でも補間部で包絡線の不連続をな
くす効果が期待できる。さらに本発明は、パケットの欠
落の有無に関係無く、パケットの先頭サンプルを入力す
るタイミングには常に補間すべき音声波形を決定してい
るため、パケットの実時間性を損なうことがない。また
本発明は、音声波形の補間に限定されず、音声パケット
通信においてパケットの先頭サンプルが入力するタイミ
ングに、常に音声波形のピッチ周期が決定されている装
置に適用することも可能である。
演算を導入した。このため、少量の計算を実行するだけ
でテンプレートと最も近似した波形を求めることができ
る。また本発明によれば、テンプレートとの最適マッチ
ング波形直後のサンプル値に対し、音声波形の包絡に応
じた振幅補正を行なった値を補間値として使用する。こ
のため、最適マッチング波形の検出の計算量が減少する
とともに、欠落パケットが生じた場合でも遅延せずに補
間することが可能であり、さらに音声波形の包絡線の振
幅が変化している場合でも補間部で包絡線の不連続をな
くす効果が期待できる。さらに本発明は、パケットの欠
落の有無に関係無く、パケットの先頭サンプルを入力す
るタイミングには常に補間すべき音声波形を決定してい
るため、パケットの実時間性を損なうことがない。また
本発明は、音声波形の補間に限定されず、音声パケット
通信においてパケットの先頭サンプルが入力するタイミ
ングに、常に音声波形のピッチ周期が決定されている装
置に適用することも可能である。
第１図は本発明による音声パケット補間方式の実施例を
PCM補間処理装置に適用した機能ブロック図、 第２図は、第１図に使用した各種パラメータの構成を示
すパラメータ構成図、 第３図は、第１図における非規格化差分方程式の計算処
理の動作例を示す計算処理概念図、 第４図は、第１図におけるPCM補間処理装置の動作を示
す動作フロー図、 第５図は、第４図に示した計算処理における最適マッチ
ング波形検出計算のフロー図である。 主要部分の符号の説明 １……PCM補間処理装置 10……非規格化差分演算処理部 11……処理切換部 12……バッファメモリ更新部 13……バッファメモリポインタ指定部 14……振幅補正部 15……波形置換切換部 16……振幅補正係数導出部 17……周期検出部 18……バッファメモリポインタ指定部 19……減算部 20……絶対値演算部 21……加算部 22……Ｄ（ｎ）用メモリ更新部
PCM補間処理装置に適用した機能ブロック図、 第２図は、第１図に使用した各種パラメータの構成を示
すパラメータ構成図、 第３図は、第１図における非規格化差分方程式の計算処
理の動作例を示す計算処理概念図、 第４図は、第１図におけるPCM補間処理装置の動作を示
す動作フロー図、 第５図は、第４図に示した計算処理における最適マッチ
ング波形検出計算のフロー図である。 主要部分の符号の説明 １……PCM補間処理装置 10……非規格化差分演算処理部 11……処理切換部 12……バッファメモリ更新部 13……バッファメモリポインタ指定部 14……振幅補正部 15……波形置換切換部 16……振幅補正係数導出部 17……周期検出部 18……バッファメモリポインタ指定部 19……減算部 20……絶対値演算部 21……加算部 22……Ｄ（ｎ）用メモリ更新部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横田 潔 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (72)発明者 鈴木 孝夫 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】欠落した音声パケットを、該欠落以前に入
力した音声パケットの信号により該欠落部に補間する音
声パケット補間方法において、該方法は、 欠落したパケットの類似信号を検出する基本信号である
テンプレートに相当するサンプル値を入力をする度に、
前記欠落以前に入力した音声パケットの信号との最適マ
ッチング波形の算出を、 （ｎ＝1,…,N−Ｍ＋１） 但し、 ｘ（ｍ）：テンプレートのｍ番目のサンプル値 ｙ（ｎ＋ｍ−１）：前記欠落以前に入力した音声パケッ
トの信号のサンプル値 M:テンプレートのサンプル数 N:テンプレートと比較する前記欠落以前に入力したサン
プル数 の非規格化差分演算処理により行い、 該非規格化差分演算処理の算出結果による前記Ｄ（ｎ）
の最小値に基づいて、前記欠落部に補間する補間信号を
前記欠落以前に入力した音声パケットの信号の中から決
定することにより、音声パケットの先頭サンプルを入力
する時点には、該入力する音声パケットの補間信号を該
音声パケットの欠落の有無に拘らず決定し、 音声パケットの欠落の際には前記補間信号を該欠落部に
補間することを特徴とする音声パケット補間方法。 - 【請求項２】請求項１に記載の方法において、該方法
は、前記補間信号に音声波形の包絡に応じた振幅補正を
行なうことを特徴とする音声パケット補間方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63150201A JP2543577B2 (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | 音声パケット補間方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63150201A JP2543577B2 (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | 音声パケット補間方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH024062A JPH024062A (ja) | 1990-01-09 |
| JP2543577B2 true JP2543577B2 (ja) | 1996-10-16 |
Family
ID=15491730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63150201A Expired - Fee Related JP2543577B2 (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | 音声パケット補間方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2543577B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006080149A1 (ja) | 2005-01-25 | 2006-08-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 音復元装置および音復元方法 |
| JP5125388B2 (ja) * | 2007-10-11 | 2013-01-23 | 株式会社Ｊｖｃケンウッド | 道路通信システム，通信端末，データ再生処理方法およびデータ再生用プログラム |
| JP6919261B2 (ja) * | 2017-03-24 | 2021-08-18 | ヤマハ株式会社 | 音データ処理装置、音データ処理方法及びプログラム |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5742252A (en) * | 1980-08-27 | 1982-03-09 | Ricoh Co Ltd | Error processing method in packet transmission of voice signal |
| JPS5791045A (en) * | 1980-10-03 | 1982-06-07 | Northern Telecom Ltd | Metod and device for buffering voice signal in tasi device |
| JPS63124636A (ja) * | 1986-11-14 | 1988-05-28 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 音声伝送システムの疑似信号挿入方式 |
-
1988
- 1988-06-20 JP JP63150201A patent/JP2543577B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5742252A (en) * | 1980-08-27 | 1982-03-09 | Ricoh Co Ltd | Error processing method in packet transmission of voice signal |
| JPS5791045A (en) * | 1980-10-03 | 1982-06-07 | Northern Telecom Ltd | Metod and device for buffering voice signal in tasi device |
| JPS63124636A (ja) * | 1986-11-14 | 1988-05-28 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 音声伝送システムの疑似信号挿入方式 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH024062A (ja) | 1990-01-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |