JP3091828B2 - ベクトル量子化装置 - Google Patents
ベクトル量子化装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル電話やディ
ジタル録音器で必要な音声情報圧縮において使用される
ベクトル量子化装置に関するものである。
ジタル録音器で必要な音声情報圧縮において使用される
ベクトル量子化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、データを伝送または蓄積する媒体
が有限であることから、高圧縮率かつ高音声品質を可能
とする音声情報圧縮技術の実現が望まれている。特に、
複数のサンプルからなるベクトルを単位として量子化す
るベクトル量子化は、高能率圧縮の要素技術として用い
られており、歪みの少ないベクトル量子化装置の実現が
望まれている。
が有限であることから、高圧縮率かつ高音声品質を可能
とする音声情報圧縮技術の実現が望まれている。特に、
複数のサンプルからなるベクトルを単位として量子化す
るベクトル量子化は、高能率圧縮の要素技術として用い
られており、歪みの少ないベクトル量子化装置の実現が
望まれている。
【０００３】以下、従来のベクトル量子化装置につい
て、図６に示すブロック図を用いて説明する。図６にお
いて、４０１は音声を分析し、分析パラメータを抽出す
る音声分析器である。４０２は符号器で、抽出されたパ
ラメータ群（以下、ベクトルと記す）に最も近いベクト
ルを符号帳４０３から選択し、その符号番号を伝送路４
０７へ送出する。４０３は符号帳で、予め、学習サンプ
ル音声を分析して求めたベクトルが格納されている。以
上が符号化側の構成である。次に復号化側の構成を示
す。４０４は復号器で、伝送路４０７から伝送されてき
た符号から符号帳４０６を用いて、再生ベクトルを求め
る。４０５は音声合成器で、復号された再生ベクトルを
用いて音声合成を行う。４０６は復号化側の符号帳で、
符号化側の符号帳に対応した再生ベクトルが格納されて
いる。４０７は符号化側の装置と復号化側の装置を結ぶ
伝送路である。
て、図６に示すブロック図を用いて説明する。図６にお
いて、４０１は音声を分析し、分析パラメータを抽出す
る音声分析器である。４０２は符号器で、抽出されたパ
ラメータ群（以下、ベクトルと記す）に最も近いベクト
ルを符号帳４０３から選択し、その符号番号を伝送路４
０７へ送出する。４０３は符号帳で、予め、学習サンプ
ル音声を分析して求めたベクトルが格納されている。以
上が符号化側の構成である。次に復号化側の構成を示
す。４０４は復号器で、伝送路４０７から伝送されてき
た符号から符号帳４０６を用いて、再生ベクトルを求め
る。４０５は音声合成器で、復号された再生ベクトルを
用いて音声合成を行う。４０６は復号化側の符号帳で、
符号化側の符号帳に対応した再生ベクトルが格納されて
いる。４０７は符号化側の装置と復号化側の装置を結ぶ
伝送路である。
【０００４】以上のように構成されたベクトル量子化装
置について、以下、その動作について説明する。まず、
音声分析器４０１で音声を分析し、分析モデルに応じて
ベクトルが求められる。このベクトルは、符号器４０２
でベクトル量子化される。ベクトル量子化に際しては、
予め、学習サンプル音声を分析して得られた学習ベクト
ルを統計処理して求められる符号ベクトルで構成される
符号帳４０３を用いて、符号化時に分析されたベクトル
が最も近い符号ベクトルに量子化し、その符号番号を伝
送路４０７へ送出する。以上が符号化側の動作である。
復号化側では、復号器４０４が伝送路４０７を経て得た
符号番号の符号ベクトルを符号帳４０６から再生ベクト
ルとして選択する。符号帳４０６は、符号帳４０３と同
様に、予め学習サンプル音声を用いて求められる再生ベ
クトルで構成したものである。このようにして得られた
再生ベクトルを用いて音声合成器４０５で音声が合成さ
れる。
置について、以下、その動作について説明する。まず、
音声分析器４０１で音声を分析し、分析モデルに応じて
ベクトルが求められる。このベクトルは、符号器４０２
でベクトル量子化される。ベクトル量子化に際しては、
予め、学習サンプル音声を分析して得られた学習ベクト
ルを統計処理して求められる符号ベクトルで構成される
符号帳４０３を用いて、符号化時に分析されたベクトル
が最も近い符号ベクトルに量子化し、その符号番号を伝
送路４０７へ送出する。以上が符号化側の動作である。
復号化側では、復号器４０４が伝送路４０７を経て得た
符号番号の符号ベクトルを符号帳４０６から再生ベクト
ルとして選択する。符号帳４０６は、符号帳４０３と同
様に、予め学習サンプル音声を用いて求められる再生ベ
クトルで構成したものである。このようにして得られた
再生ベクトルを用いて音声合成器４０５で音声が合成さ
れる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のベクトル量子化装置では、分析により得ら
れたベクトルと再生ベクトルの間に生じる誤差を考慮し
ていないため、量子化歪みが生じてしまうという問題を
有していた。
ような従来のベクトル量子化装置では、分析により得ら
れたベクトルと再生ベクトルの間に生じる誤差を考慮し
ていないため、量子化歪みが生じてしまうという問題を
有していた。
【０００６】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、学習サンプル音声を分析して得られる学習ベクトル
を用いて作成される符号帳として、再生ベクトルだけで
なくその再生ベクトルにクラスタリングされる学習ベク
トルの分布を持つことにより、ベクトル量子化歪みを小
さくすることのできるベクトル量子装置を提供すること
を目的とする。
で、学習サンプル音声を分析して得られる学習ベクトル
を用いて作成される符号帳として、再生ベクトルだけで
なくその再生ベクトルにクラスタリングされる学習ベク
トルの分布を持つことにより、ベクトル量子化歪みを小
さくすることのできるベクトル量子装置を提供すること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の第１の構成は、音声符号化における量子
化装置において、符号化側に、音声を分析してパラメー
タを抽出する音声分析器と、分析されたパラメータをベ
クトル量子化する符号器と、ベクトル量子化をするため
の符号ベクトルを格納している符号帳を備え、復号化側
に、符号化側の符号帳に対応した再生ベクトルを格納し
ている符号帳と、伝送路から得た符号から符号帳を用い
て再生ベクトルを求める復号器と、再生ベクトルにクラ
スタリングされるベクトルの分布を格納している分布符
号帳と、再生ベクトルと分布符号帳を用いて求めたベク
トルの生起確率分布および前フレームで得られた復号ベ
クトルとの相関から、パラメータ空間内の尤度関数を算
出する尤度算出器と、算出された尤度を最大とするベク
トルを復号ベクトルとして求める最大尤度検出器と、得
られた復号ベクトルを用いて音声を合成する音声合成器
とを備えたものである。
めに、本発明の第１の構成は、音声符号化における量子
化装置において、符号化側に、音声を分析してパラメー
タを抽出する音声分析器と、分析されたパラメータをベ
クトル量子化する符号器と、ベクトル量子化をするため
の符号ベクトルを格納している符号帳を備え、復号化側
に、符号化側の符号帳に対応した再生ベクトルを格納し
ている符号帳と、伝送路から得た符号から符号帳を用い
て再生ベクトルを求める復号器と、再生ベクトルにクラ
スタリングされるベクトルの分布を格納している分布符
号帳と、再生ベクトルと分布符号帳を用いて求めたベク
トルの生起確率分布および前フレームで得られた復号ベ
クトルとの相関から、パラメータ空間内の尤度関数を算
出する尤度算出器と、算出された尤度を最大とするベク
トルを復号ベクトルとして求める最大尤度検出器と、得
られた復号ベクトルを用いて音声を合成する音声合成器
とを備えたものである。
【０００８】本発明の第２の構成は、上記第１の構成に
加え、復号化側に、伝送路の符号誤りを検出する誤り検
出器と、検出された誤りに応じて尤度算出器で算出され
る尤度に重み付けをする重み切替器とを備えたものであ
る。
加え、復号化側に、伝送路の符号誤りを検出する誤り検
出器と、検出された誤りに応じて尤度算出器で算出され
る尤度に重み付けをする重み切替器とを備えたものであ
る。
【０００９】本発明の第３の構成は、上記第１の構成に
加え、復号化側に、伝送路の符号誤りを検出する誤り検
出器と、検出された誤りに応じて分布符号帳から得られ
るベクトルの生起確率分布を調整する分布調整器とを備
えたものである。
加え、復号化側に、伝送路の符号誤りを検出する誤り検
出器と、検出された誤りに応じて分布符号帳から得られ
るベクトルの生起確率分布を調整する分布調整器とを備
えたものである。
【００１０】
【作用】本発明は、上記第１の構成により、復号ベクト
ルを求める際に再生ベクトルに対する復号ベクトルの生
起確率分布と前フレームからの連続性を考慮することに
より、聴感上の量子化歪みを小さくすることができる。
また上記第２の構成により、伝送路誤りに応じて尤度を
算出する際に、再生ベクトルまたは前フレームとの相関
の尤度に対する重み付けを切り替えることにより、伝送
路での符号誤り時の合成音声品質の劣化を低減すること
ができる。また、本発明の第３の構成により、伝送路誤
りに応じて、再生ベクトルの分布を変化させることによ
り、誤った再生ベクトルで音声を合成することを避ける
ことができ、伝送路での符号誤り時の合成音声品質の劣
化を低減することができる。
ルを求める際に再生ベクトルに対する復号ベクトルの生
起確率分布と前フレームからの連続性を考慮することに
より、聴感上の量子化歪みを小さくすることができる。
また上記第２の構成により、伝送路誤りに応じて尤度を
算出する際に、再生ベクトルまたは前フレームとの相関
の尤度に対する重み付けを切り替えることにより、伝送
路での符号誤り時の合成音声品質の劣化を低減すること
ができる。また、本発明の第３の構成により、伝送路誤
りに応じて、再生ベクトルの分布を変化させることによ
り、誤った再生ベクトルで音声を合成することを避ける
ことができ、伝送路での符号誤り時の合成音声品質の劣
化を低減することができる。
【００１１】
（実施例１）以下、本発明のベクトル量子化装置の実施
例について、図面を参照しながら説明する。図１は本発
明の第１の実施例におけるベクトル量子化装置のブロッ
ク図を示すものである。図１において、１０１は音声を
分析してパラメータを抽出する音声分析器である。１０
２は符号器で、分析されたパラメータをベクトル量子化
する。１０３は符号帳で、ベクトル量子化をするための
符号ベクトルを格納している。以上が符号化側の構成で
ある。次に復号化側の構成について説明する。１０４は
復号器で、伝送路１１０から得た符号から再生ベクトル
を求める。１０５は尤度算出器で、得られた再生ベクト
ルと復号ベクトルの生起確率分布および前フレームで得
られた復号ベクトルから、ベクトル空間上の全ての点に
対して尤度を算出する。１０６は最大尤度検出器で、算
出された尤度を最大とするベクトルを復号ベクトルとし
て求める。１０７は音声合成器で、このようにして得ら
れた復号ベクトルを用いて音声合成を行う。１０８は符
号帳で、符号化側の符号帳１０３に対応した再生ベクト
ルを格納している。１０９は分布符号帳で、符号帳１０
８の再生ベクトルにクラスタリングされる学習ベクトル
の分布が格納されている。１１０は符号化側の装置と復
号化側の装置を結ぶ伝送路である。
例について、図面を参照しながら説明する。図１は本発
明の第１の実施例におけるベクトル量子化装置のブロッ
ク図を示すものである。図１において、１０１は音声を
分析してパラメータを抽出する音声分析器である。１０
２は符号器で、分析されたパラメータをベクトル量子化
する。１０３は符号帳で、ベクトル量子化をするための
符号ベクトルを格納している。以上が符号化側の構成で
ある。次に復号化側の構成について説明する。１０４は
復号器で、伝送路１１０から得た符号から再生ベクトル
を求める。１０５は尤度算出器で、得られた再生ベクト
ルと復号ベクトルの生起確率分布および前フレームで得
られた復号ベクトルから、ベクトル空間上の全ての点に
対して尤度を算出する。１０６は最大尤度検出器で、算
出された尤度を最大とするベクトルを復号ベクトルとし
て求める。１０７は音声合成器で、このようにして得ら
れた復号ベクトルを用いて音声合成を行う。１０８は符
号帳で、符号化側の符号帳１０３に対応した再生ベクト
ルを格納している。１０９は分布符号帳で、符号帳１０
８の再生ベクトルにクラスタリングされる学習ベクトル
の分布が格納されている。１１０は符号化側の装置と復
号化側の装置を結ぶ伝送路である。
【００１２】図２はこれらの符号帳について、２次元の
ベクトル空間上での例を示す。Ｌi（ｉ＝１，…，４）
の４つの学習ベクトルが同じクラスタにクラスタリング
されているとき、ベクトルが各軸で独立に正規分布する
と仮定すると、ｘ軸に対して分散は１／２｛１2 ＋（−
１）2 ｝＝１、ｙ軸に対して分散は１／２｛２2 ＋（−
２）2 ｝＝４となる。したがって、再生ベクトルとして
平均（０，０）が符号帳１０８に、それに対応する分布
として（１，４）が分布符号帳１０９に格納される。こ
のような分布符号帳１０９を用いることで、ｘ、ｙは独
立なので、再生ベクトル（０，０）に対して復号ベクト
ルの生起確率分布ｐ（ｘ，ｙ）が次式で求められる。
ベクトル空間上での例を示す。Ｌi（ｉ＝１，…，４）
の４つの学習ベクトルが同じクラスタにクラスタリング
されているとき、ベクトルが各軸で独立に正規分布する
と仮定すると、ｘ軸に対して分散は１／２｛１2 ＋（−
１）2 ｝＝１、ｙ軸に対して分散は１／２｛２2 ＋（−
２）2 ｝＝４となる。したがって、再生ベクトルとして
平均（０，０）が符号帳１０８に、それに対応する分布
として（１，４）が分布符号帳１０９に格納される。こ
のような分布符号帳１０９を用いることで、ｘ、ｙは独
立なので、再生ベクトル（０，０）に対して復号ベクト
ルの生起確率分布ｐ（ｘ，ｙ）が次式で求められる。
【数１】 また、このようなモデル化をせず、符号帳作成時に学習
ベクトルの分布をテーブルとして蓄積し、生起確率分布
としてもよい。
ベクトルの分布をテーブルとして蓄積し、生起確率分布
としてもよい。
【００１３】以上のように構成されたベクトル量子化装
置について、以下その動作を説明する。まず、音声分析
器１０１によって分析されたベクトルは、符号帳１０３
を用いて符号器１０２で符号化される。この符号を伝送
路１１０を通じて得た復号器１０４は、符号帳１０８を
用いて再生ベクトルを生成する。尤度算出器１０５で
は、再生ベクトルに対応する生起確率分布を分布符号帳
１０９を用いて取得し、これと、前フレームの復号ベク
トルから次式を用いてベクトル空間上の点ｖに対して、
次式で尤度ｌ（ｖ）を求める。
置について、以下その動作を説明する。まず、音声分析
器１０１によって分析されたベクトルは、符号帳１０３
を用いて符号器１０２で符号化される。この符号を伝送
路１１０を通じて得た復号器１０４は、符号帳１０８を
用いて再生ベクトルを生成する。尤度算出器１０５で
は、再生ベクトルに対応する生起確率分布を分布符号帳
１０９を用いて取得し、これと、前フレームの復号ベク
トルから次式を用いてベクトル空間上の点ｖに対して、
次式で尤度ｌ（ｖ）を求める。
【数２】 このようにして算出された尤度から、最大尤度検出器１
０６で尤度が最大となるベクトルを復号ベクトルとして
復号する。以上の復号処理により得られた復号ベクトル
を用いて音声合成器１０７で音声を合成する。
０６で尤度が最大となるベクトルを復号ベクトルとして
復号する。以上の復号処理により得られた復号ベクトル
を用いて音声合成器１０７で音声を合成する。
【００１４】このように、本実施例によれば、フレーム
間のつながりを考慮し、聴感上の量子化歪みを低減させ
ることが可能となり、効率良いベクトル量子化が実現で
きる。
間のつながりを考慮し、聴感上の量子化歪みを低減させ
ることが可能となり、効率良いベクトル量子化が実現で
きる。
【００１５】（実施例２）図３は本発明の第２の実施例
におけるベクトル量子化装置のブロック図を示すもので
ある。図３において、２０１は音声を分析してパラメー
タを抽出する音声分析器である。２０２は符号器で、分
析されたパラメータをベクトル量子化する。２０３は符
号帳で、ベクトル量子化をするための符号ベクトルを格
納している。以上が符号化側の構成である。次に復号化
側の構成について説明する。２０４は復号器で、伝送路
２１２から得た符号から再生ベクトルを求める。２０５
は尤度算出器で、得られた再生ベクトルと分布符号帳２
０９から得られる生起確率分布および前フレームで得ら
れた復号ベクトルから、重み切替器２１１による尤度重
みを考慮して、ベクトル空間上の点に対して尤度を算出
する。２０６は最大尤度検出器で、算出された尤度を最
大とするベクトルを復号ベクトルとして求める。２０７
は音声合成器で、このようにして得られた復号ベクトル
を用いて復号音声を合成する。２０８は符号帳で、符号
化側の符号帳２０３に対応した再生ベクトルを格納して
いる。２０９は分布符号帳で、符号帳２０８の再生ベク
トルに対するクラスタリングされる学習ベクトルの分布
が格納されている。２１０は誤り検出器で、伝送路２１
２での符号誤りを検出する。２１１は重み切替器で、検
出された誤りに応じて尤度計算器２０５で算出される尤
度に重み付けをする。２１２は符号化側の装置と復号化
側の装置を結ぶ伝送路である。
におけるベクトル量子化装置のブロック図を示すもので
ある。図３において、２０１は音声を分析してパラメー
タを抽出する音声分析器である。２０２は符号器で、分
析されたパラメータをベクトル量子化する。２０３は符
号帳で、ベクトル量子化をするための符号ベクトルを格
納している。以上が符号化側の構成である。次に復号化
側の構成について説明する。２０４は復号器で、伝送路
２１２から得た符号から再生ベクトルを求める。２０５
は尤度算出器で、得られた再生ベクトルと分布符号帳２
０９から得られる生起確率分布および前フレームで得ら
れた復号ベクトルから、重み切替器２１１による尤度重
みを考慮して、ベクトル空間上の点に対して尤度を算出
する。２０６は最大尤度検出器で、算出された尤度を最
大とするベクトルを復号ベクトルとして求める。２０７
は音声合成器で、このようにして得られた復号ベクトル
を用いて復号音声を合成する。２０８は符号帳で、符号
化側の符号帳２０３に対応した再生ベクトルを格納して
いる。２０９は分布符号帳で、符号帳２０８の再生ベク
トルに対するクラスタリングされる学習ベクトルの分布
が格納されている。２１０は誤り検出器で、伝送路２１
２での符号誤りを検出する。２１１は重み切替器で、検
出された誤りに応じて尤度計算器２０５で算出される尤
度に重み付けをする。２１２は符号化側の装置と復号化
側の装置を結ぶ伝送路である。
【００１６】以上のように構成されたベクトル量子化装
置について、以下その動作を説明する。まず、実施例１
と同様、音声分析器２０１によって求められたパラメー
タは、符号器２０２で符号帳２０３を用いて符号化され
る。この符号を伝送路２１２を通じて受けとった復号器
２０４は、符号帳２０８を用いて再生ベクトルを求め
る。尤度算出器２０５では、再生ベクトルと復号ベクト
ルの生起確率分布および前フレームで復号された復号ベ
クトルから（２）式を用いて尤度を算出する。このと
き、（２）式のパラメータαは、重み切替器２１１によ
って決定する。最大尤度検出器２０６では、算出された
尤度が最大となるベクトルを復号ベクトルとして求め、
この復号ベクトルを用いて音声合成器２０７で音声を合
成する。一方、誤り検出器２１０で伝送路２１２での符
号誤りが検出されたとき、重み切替器２１１はαを１に
近付け、尤度算出において前フレームの復号ベクトルと
の相関に重みを付け、誤って再生された再生ベクトルの
尤度への影響を小さくする。
置について、以下その動作を説明する。まず、実施例１
と同様、音声分析器２０１によって求められたパラメー
タは、符号器２０２で符号帳２０３を用いて符号化され
る。この符号を伝送路２１２を通じて受けとった復号器
２０４は、符号帳２０８を用いて再生ベクトルを求め
る。尤度算出器２０５では、再生ベクトルと復号ベクト
ルの生起確率分布および前フレームで復号された復号ベ
クトルから（２）式を用いて尤度を算出する。このと
き、（２）式のパラメータαは、重み切替器２１１によ
って決定する。最大尤度検出器２０６では、算出された
尤度が最大となるベクトルを復号ベクトルとして求め、
この復号ベクトルを用いて音声合成器２０７で音声を合
成する。一方、誤り検出器２１０で伝送路２１２での符
号誤りが検出されたとき、重み切替器２１１はαを１に
近付け、尤度算出において前フレームの復号ベクトルと
の相関に重みを付け、誤って再生された再生ベクトルの
尤度への影響を小さくする。
【００１７】このように、本実施例によれば、伝送路で
符号誤りが生じた時に誤りを考慮して最尤復号すること
が可能となり、誤りによる合成音声品質の劣化を低減す
ることができる。
符号誤りが生じた時に誤りを考慮して最尤復号すること
が可能となり、誤りによる合成音声品質の劣化を低減す
ることができる。
【００１８】（実施例３）図４は本発明の第３の実施例
におけるベクトル量子化装置のブロック図を示すもので
ある。図４において、３０１は音声を分析してパラメー
タを抽出する音声分析器である。３０２は符号器で、分
析されたパラメータをベクトル量子化する。３０３は符
号帳で、ベクトル量子化をするための符号ベクトルを格
納している。以上が符号化側の構成である。次に復号化
側の構成について説明する。３０４は復号器で、伝送路
３１２から得た符号から再生ベクトルを求める。３０５
は尤度算出器で、得られた再生ベクトルと分布調整器３
１１で得られる生起確率分布および前フレームで得られ
た復号ベクトルから、ベクトル空間上の点に対して尤度
を算出する。３０６は最大尤度検出器で、算出された尤
度を最大とするベクトルを復号ベクトルとして求める。
３０７は音声合成器で、このようにして得られた復号ベ
クトルを用いて復号音声を合成する。３０８は符号帳
で、符号化側の符号帳３０３に対応した再生ベクトルを
格納している。３０９は分布符号帳で、符号帳３０８の
再生ベクトルにクラスタリングされる学習ベクトルの分
布が格納されている。３１０は誤り検出器で、伝送路３
１２での符号誤りを検出する。３１１は分布調整器で、
誤りが検出された際に分布符号帳３０９から得られる生
起確率分布を変化させる。３１２は符号化側の装置と復
号化側の装置を結ぶ伝送路である。
におけるベクトル量子化装置のブロック図を示すもので
ある。図４において、３０１は音声を分析してパラメー
タを抽出する音声分析器である。３０２は符号器で、分
析されたパラメータをベクトル量子化する。３０３は符
号帳で、ベクトル量子化をするための符号ベクトルを格
納している。以上が符号化側の構成である。次に復号化
側の構成について説明する。３０４は復号器で、伝送路
３１２から得た符号から再生ベクトルを求める。３０５
は尤度算出器で、得られた再生ベクトルと分布調整器３
１１で得られる生起確率分布および前フレームで得られ
た復号ベクトルから、ベクトル空間上の点に対して尤度
を算出する。３０６は最大尤度検出器で、算出された尤
度を最大とするベクトルを復号ベクトルとして求める。
３０７は音声合成器で、このようにして得られた復号ベ
クトルを用いて復号音声を合成する。３０８は符号帳
で、符号化側の符号帳３０３に対応した再生ベクトルを
格納している。３０９は分布符号帳で、符号帳３０８の
再生ベクトルにクラスタリングされる学習ベクトルの分
布が格納されている。３１０は誤り検出器で、伝送路３
１２での符号誤りを検出する。３１１は分布調整器で、
誤りが検出された際に分布符号帳３０９から得られる生
起確率分布を変化させる。３１２は符号化側の装置と復
号化側の装置を結ぶ伝送路である。
【００１９】以上のように構成されたベクトル量子化装
置について、以下その動作を説明する。まず、実施例１
と同様、音声分析器３０１によって求められたパラメー
タは、符号器３０２で符号帳３０３を用いて符号化され
る。この符号を伝送路３１２を通じて受けとった復号器
３０４は、符号帳３０８を用いて再生ベクトルを求め
る。尤度算出器３０５では、再生ベクトルと分布調整器
３１１から得られた生起確率分布および前フレームで復
号された復号ベクトルから（２）式を用いて尤度を算出
する。最大尤度検出器３０６では、算出された尤度が最
大となるベクトルを復号ベクトルとして求め、この復号
ベクトルを用いて音声合成器３０７で音声を合成する。
一方、誤り検出器３１０で伝送路３１２での符号誤りが
検出されたとき、分布調整器３１１は、分布符号帳３０
９で得られる分布を調整する。
置について、以下その動作を説明する。まず、実施例１
と同様、音声分析器３０１によって求められたパラメー
タは、符号器３０２で符号帳３０３を用いて符号化され
る。この符号を伝送路３１２を通じて受けとった復号器
３０４は、符号帳３０８を用いて再生ベクトルを求め
る。尤度算出器３０５では、再生ベクトルと分布調整器
３１１から得られた生起確率分布および前フレームで復
号された復号ベクトルから（２）式を用いて尤度を算出
する。最大尤度検出器３０６では、算出された尤度が最
大となるベクトルを復号ベクトルとして求め、この復号
ベクトルを用いて音声合成器３０７で音声を合成する。
一方、誤り検出器３１０で伝送路３１２での符号誤りが
検出されたとき、分布調整器３１１は、分布符号帳３０
９で得られる分布を調整する。
【００２０】ここで、分布調整器３１１における生起確
率分布の調整例について、図５を用いて説明する。ただ
し、図５では１次元ベクトル空間上での例である。図５
において、伝送路誤りがないときの生起確率は、符号帳
中の隣接ベクトルとの距離の２等分点を境に０となる。
これは、２等分点を境に距離が近い方のベクトル量子化
されるために、復号ベクトルは２等分点より再生ベクト
ルに近い点に存在していることを示している。一方、誤
りが検出された時、隣接ベクトルとの２等分点に関係な
く復号ベクトルが存在する可能性があるので、図のよう
に２等分点以遠のベクトルも存在するような生起確率分
布を与える。
率分布の調整例について、図５を用いて説明する。ただ
し、図５では１次元ベクトル空間上での例である。図５
において、伝送路誤りがないときの生起確率は、符号帳
中の隣接ベクトルとの距離の２等分点を境に０となる。
これは、２等分点を境に距離が近い方のベクトル量子化
されるために、復号ベクトルは２等分点より再生ベクト
ルに近い点に存在していることを示している。一方、誤
りが検出された時、隣接ベクトルとの２等分点に関係な
く復号ベクトルが存在する可能性があるので、図のよう
に２等分点以遠のベクトルも存在するような生起確率分
布を与える。
【００２１】このように、本実施例によれば、実施例２
と同様に、伝送路で符号誤りが生じた時に誤りを考慮し
て最尤復号することが可能となり、誤りによる合成音声
品質の劣化を低減することができる。
と同様に、伝送路で符号誤りが生じた時に誤りを考慮し
て最尤復号することが可能となり、誤りによる合成音声
品質の劣化を低減することができる。
【００２２】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ベクト
ル量子化された符号の復号に際し、各符号ベクトルに対
してどのような確率で復号ベクトルが分布しているかと
いうことと、前フレームからの相関を考慮することによ
り、歪みを低減することができる。また、伝送路で符号
誤りが生じたときに算出される尤度を調整することによ
り、合成音声品質の劣化を低減することができる。
ル量子化された符号の復号に際し、各符号ベクトルに対
してどのような確率で復号ベクトルが分布しているかと
いうことと、前フレームからの相関を考慮することによ
り、歪みを低減することができる。また、伝送路で符号
誤りが生じたときに算出される尤度を調整することによ
り、合成音声品質の劣化を低減することができる。
【図１】実施例１におけるベクトル量子化装置のブロッ
ク図
ク図
【図２】各実施例における復号側の符号帳構成法の模式
図
図
【図３】実施例２におけるベクトル量子化装置のブロッ
ク図
ク図
【図４】実施例３におけるベクトル量子化装置のブロッ
ク図
ク図
【図５】実施例３における確率分布の調整法の模式図
【図６】従来例におけるベクトル量子化装置のブロック
図
図
１０１、２０１、３０１ 音声分析器 １０２、２０２、３０２ 符号器 １０３、２０３、３０３ 符号帳 １０４、２０４、３０４ 復号器 １０５、２０５、３０５ 尤度算出器 １０６、２０６、３０６ 最大尤度検出器 １０７、２０７、３０７ 音声合成器 １０８、２０８、３０８ 符号帳 １０９、２０９、３０９ 分布符号帳 １１０、２１２、３１２ 伝送路 ２１０、３１０ 誤り検出器 ２１１ 重み切替器 ３１１ 分布調整器
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G10L 11/00 - 21/06 H03M 7/30 H04B 14/04 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (3)
- 【請求項１】 音声符号化におけるベクトル量子化装置
において、符号化側に、音声を分析してパラメータを抽
出する音声分析器と、分析されたパラメータをベクトル
量子化する符号器と、ベクトル量子化をするための符号
ベクトルを格納している符号帳を備え、復号化側に、符
号化側の符号帳に対応した再生ベクトルを格納している
符号帳と、伝送路から得た符号から符号帳を用いて再生
ベクトルを求める復号器と、再生ベクトルにクラスタリ
ングされるベクトルの分布を格納している分布符号帳
と、再生ベクトルと分布符号帳を用いて求めたベクトル
の生起確率分布および前フレームで得られた復号ベクト
ルとの相関から、パラメータ空間内の尤度関数を算出す
る尤度算出器と、算出された尤度を最大とするベクトル
を復号ベクトルとして求める最大尤度検出器と、得られ
た復号ベクトルを用いて音声を合成する音声合成器とを
備えたベクトル量子化装置。 - 【請求項２】 復号化側に、伝送路の符号誤りを検出す
る誤り検出器と、検出された誤りに応じて尤度算出器で
算出される尤度に重み付けをする重み切替器とを備えた
請求項１記載のベクトル量子化装置。 - 【請求項３】 復号化側に、伝送路の符号誤りを検出す
る誤り検出器と、検出された誤りに応じて分布符号帳か
ら得られるベクトルの生起確率分布を調整する分布調整
器とを備えた請求項１記載のベクトル量子化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07230856A JP3091828B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | ベクトル量子化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07230856A JP3091828B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | ベクトル量子化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0981196A JPH0981196A (ja) | 1997-03-28 |
| JP3091828B2 true JP3091828B2 (ja) | 2000-09-25 |
Family
ID=16914379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07230856A Expired - Fee Related JP3091828B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | ベクトル量子化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3091828B2 (ja) |
-
1995
- 1995-09-08 JP JP07230856A patent/JP3091828B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0981196A (ja) | 1997-03-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |