JP3194481B2 - 音声符号化法 - Google Patents
音声符号化法Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
Description
ない情報量でディジタル符号化する高能率音声符号化
法、特に適応符号ベクトルと雑音符号ベクトルとの重み
つき線形和を励振信号として線形予測合成フィルタに通
して音声を合成し、入力音声との歪みを最小とする適応
符号ベクトル、雑音符号ベクトル、これらの重みの各符
号を選択する音声符号化法に関するものである。
ービスでは、電波や記憶媒体の効率的利用を図るため
に、種々の高能率音声符号化法が用いられている。8k
Hzサンプリングの音声を8kbit/s以下で符号化
する方法としては、CELP(Code Excite
d Linear Prediction)、VSEL
P(Vector Sum Excited Line
ar Prediction)といった音声符号化法が
知られている。
レームとして、合成による分析法(Analysisb
y−Synthesis)を用いており、図6に示すよ
うな構成になっている。すなわち、過去の励振信号から
なるピッチ適応符号帳11中の一つの適応符号ベクトル
V0 と、新たな雑音またはパルス列からなる雑音符号帳
12の雑音符号ベクトルV1 との各重みg0 、g1 をつ
けた和eを励振信号とする。この励振信号をフィルタ係
数がAの線形予測合成フィルタ13にとおした合成波形
X′と入力音声Xとの聴覚重みつき波形ひずみを最小と
するようにフィルタ係数A、ピッチ周期L、雑音符号ベ
クトル、重みg0 、g1 の各符号を歪最小化制御14で
決定する。フィルタ係数Aは入力音声を線形予測分析し
たものをそのまま用いることもある。
いる。適応符号帳11では、過去の励振信号をピッチ周
期Lで長さNのベクトル長まで繰り返したものを用い
る。L>Nのばあいには、L時点過去から長さNの信号
をそのまま使用する。雑音符号帳12は、ランダムな時
系列ベクトル、または、この雑音ベクトルをピッチ周期
で繰り返したものを用いる。この場合の繰り返しは、雑
音ベクトルの0からL−1までの長さの信号をピッチ周
期Lで繰り返して長さNのベクトルを生成する。雑音ベ
クトルは、CELPのように1つのベクトルでも、VS
ELPのように複数個のベクトルの和で表現されていて
もどちらでも良い。そして、e=g0 V0 +g1 V1 に
より、励振信号を合成する。
信号eから作られる1個適応符号帳しか持たなかった。
従って、前フレームと現フレームでの波形に変動があっ
た場合に、励振信号eから作る1つの適応符号帳では、
必ずしも現フレームに適応した適応符号ベクトルを構成
することはできなかった。この発明の目的は、適応符号
帳の励振信号の適応性を強化し、高品質の音声を再生す
る音声符号化法を提供することにある。
符号帳の適応能力を強化するため、適応符号帳を複数個
用意し、複数の適応符号帳の符号ベクトルと雑音ベクト
ルの重みつき和によって励振信号を表現し、これら複数
の適応符号帳の更新を、複数の適応符号ベクトルと雑音
符号帳の雑音ベクトルとの重みつき線形和によって行
う。この複数の適応符号帳の更新は好ましくは1フレー
ム以上過去の雑音符号ベクトルの状態が保持されるよう
にする。
点、及び、各適応符号帳の更新方法が異なる。
おいては、M個の適応符号帳11 0 〜11M-1 からの符
号ベクトルVi ,(i=0,…,M−1)と雑音符号帳
12の符号ベクトルVMとの合計M+1個の符号ベクト
ルの重みつき和により励振ベクトルeを合成する。この
励振ベクトルeを線形予測合成フィルタ13に通して音
声に合成し、入力音声Xとその合成音声波形X′との聴
覚重みつき波形歪みが最小となるように歪最小化制御部
14で線形予測合成フィルタ符号A,ピッチ周期L、雑
音ベクトル符号c、各符号ベクトルV0 ,…,VM-1 ,
VM のゲイン(利得)g0 ,…,gM-1 ,gMを決定す
る。フィルタ符号Aは入力音声から線形予測分析して得
たものを直接利用することもある。適応符号帳11
i (i=0,…,M−1)は、前フレームの適応符号ベ
クトルVi ,(i=0,…,M−1)と、雑音符号ベク
トルVM と、これらに対する利得g0 ,…,gM-1 ,g
M とを利用して適応符号帳更新部15でフレームごとに
更新される。
及び、各適応符号帳11i の更新方法を示す。まず、励
振信号eは、e=Σgi Vi (Σはi=0からMまで)
で合成される。次に、適応符号帳の更新においては、ま
ず、Vi ′を次式により求める。 Vi ′=Σfi,j Vi ,(i=0,…,M−1) ここで、Σはj=0からMまで、fi,j ,(i=0,
…,M−1;j=0,…,M)は、各適応符号ベクトル
Vi ,(i=0,…,M−1)と雑音符号ベクトルVM
とから、Vi ′を求めるための重み係数である。つまり
各適応符号帳11 i の適応符号ベクトルVi ′は前フレ
ームの各適応符号ベクトルに重み付けをしたものfi0V
0 ,fi1V1 ,fi2V2 ,…fiM-1VM-1 と、雑音符号
ベクトル重み付けをしたものfiMVM との和である。
号帳の符号ベクトルVi ′をピッチ周期Lでフレーム長
Nで繰り返すことにより適応符号ベクトルVi ,(i=
0,…,M−1)を得る。すなわち、L≦Nの場合に
は、Vi ′の終点より長さLまでの信号をフレーム長N
まで繰り返して使用する。L>Nのばあいには、L時点
過去から長さNまでの信号をそのまま使用する。雑音符
号帳12の雑音符号ベクトルVM は、雑音符号帳の符号
ベクトルVM を周期化なしで用いるか、または、始点か
らLまでを長さNまで繰り返した信号とする。
i,j は、図3Aに示すようになるが、この係数を変更す
ることにより、適応符号帳110 〜11M-1 の更新方法
を変えることができる。例えば、図3Bに示すように、
f0,0 =g0,f0,M =gM とし、その他の係数をfi,j
=0とすれば、有効に動作する適応符号帳は110 の1
個のみとなり、図6に示した従来型の適応符号帳と等価
である。
に、f0,0 =g0,f0,1 =g1,f0, M =gM ,f1,M =
gM とし、その他をfi,j =0とする。すると、有効に
動作する適応符号帳は110 及び111 のみであり、適
応符号帳110 の更新符号ベクトルのV0 ′には、前フ
レームの励振信号g0 V0 +g1 V1 +gM VM が選ば
れ、適応符号帳111 の更新符号ベクトルV1 ′には、
前フレームの雑音符号ベクトルにgM を乗じた信号gM
VM が蓄えられる。こうすることにより、現フレームの
励振信号を決定する際に、V1 ′により前フレームの雑
音符号ベクトルの成分が強調されるので、前フレームの
雑音符号ベクトルと励振信号との相関を高くすることが
できる。つまりL>Nの時に、雑音符号ベクトルを周期
化できないが、この図4Aに示すようにして雑音符号ベ
クトルを周期化することができる。
fi,i+1 =gi+1 ,(i=0,…,M−1)とし、その
他をfi,j =0とする。すると、雑音ベクトル成分VM
は、1回更新されると、符号ベクトルV′M-1 にgM V
M で現われ、次の更新で符号ベクトルV′M-2 にgM+1
VM-1 となって現われ、以下同様に現われるため各更新
符号ベクトルVi ′には、過去のフレームで選択された
M個の雑音符号ベクトルがそれぞれの適応符号帳11i
に各1つずつ蓄えられる。励振信号は、このM個の適応
符号帳に蓄えられた雑音ベクトルの加重和により合成さ
れる。このように、複数個の適応符号帳を持つことによ
り、従来の適応符号帳1個の場合よりも現フレームに適
した重みづけを実現することができる。
応する部分に同一符号を付けて示す。図1に示した実施
例では、ピッチ周期成分Lをすべての適応符号帳11i
に等しい値を用いていた。これに対して、図5の実施例
では、複数個の適応符号帳110 〜11M-1 と雑音符号
帳12とに対して、それぞれピッチ周期L0 ,…,L
M-1 ,LM を割り当てるようにしたものであるつまり実
際の音声符号化においては、ピッチ周期として、倍ピッ
チや半ピッチをとりやすい。そこで、適応符号帳を複数
個用意し、伝送する一つのピッチ周期Lに対して、倍ピ
ッチをとる適応符号帳や、半ピッチをとる適応符号帳を
設けることにより、その中で、各適応符号ベクトルの重
みを制御することによって、より高品質の音声を再生で
きる。従って、異ならせるピッチ周期はその最短のもの
のほぼ正整数倍とする。
化法では、適応符号帳を複数個用意し、適応符号帳の複
数の適応符号ベクトルと雑音符号帳の雑音符号ベクトル
との重みつき線形和で、現在のフレームの励振信号を表
現するので、従来よりも適応能力の高い、高品質の音声
符号化を実現できるという利点がある。
ロック図。
と励振信号合成を説明する図。
クトルV0 〜VM-1 と雑音符号ベクトルとに与える各重
みf00〜fM-1,M の一般的関係を示す図、BはA中のf
00〜fM-1,M を選定して従来の手法と同様に作用させる
場合を示す図。
Claims (2)
- 【請求項1】 入力音声をフレームごとに分析し、適応
符号帳の適応符号ベクトルと雑音符号帳の雑音符号ベク
トルとの重みつき線形和よりなる励振信号を線形予測合
成フィルタに通して音声を合成し、入力音声との歪みを
最小とするように符号を選択する音声符号化法におい
て、 上記適応符号帳を複数設け、 これら複数の適応符号帳を、複数の適応符号ベクトルと
上記雑音符号帳の雑音符号ベクトルとの重みつき線形和
によって更新し、 これら複数の適応符号帳の複数の適応符号ベクトルと上
記雑音符号帳の雑音符号ベクトルとの新たな重みつき線
形和で、現在のフレームの上記励振信号とすることを特
徴とする音声符号化法。 - 【請求項2】 上記複数の適応符号帳の少くとも1つは
ピッチ周期繰り返し周期が他の適応符号帳と異ならされ
ていることを特徴とする請求項1記載の音声符号化法。
Priority Applications (4)
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---|---|---|---|
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US07/886,013 US5396576A (en) | 1991-05-22 | 1992-05-20 | Speech coding and decoding methods using adaptive and random code books |
DE69227401T DE69227401T2 (de) | 1991-05-22 | 1992-05-21 | Verfahren zum Kodieren und Dekodieren von Sprachsignalen |
EP92108633A EP0514912B1 (en) | 1991-05-22 | 1992-05-21 | Speech coding and decoding methods |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27298591A JP3194481B2 (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 音声符号化法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05113800A JPH05113800A (ja) | 1993-05-07 |
JP3194481B2 true JP3194481B2 (ja) | 2001-07-30 |
Family
ID=17521539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27298591A Expired - Lifetime JP3194481B2 (ja) | 1991-05-22 | 1991-10-22 | 音声符号化法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3194481B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
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---|---|---|---|---|
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DE69937907T2 (de) | 1999-04-19 | 2008-12-24 | Fujitsu Ltd., Kawasaki | Sprachkodiererprozessor und sprachkodierungsmethode |
EP1353323B1 (en) | 2000-11-27 | 2007-01-17 | Nippon Telegraph and Telephone Corporation | Method, device and program for coding and decoding acoustic parameter, and method, device and program for coding and decoding sound |
US7792670B2 (en) * | 2003-12-19 | 2010-09-07 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for speech coding |
US7877253B2 (en) | 2006-10-06 | 2011-01-25 | Qualcomm Incorporated | Systems, methods, and apparatus for frame erasure recovery |
US9524720B2 (en) * | 2013-12-15 | 2016-12-20 | Qualcomm Incorporated | Systems and methods of blind bandwidth extension |
-
1991
- 1991-10-22 JP JP27298591A patent/JP3194481B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
IEEE Acoustics,Speech,and Signal Processing,1991.ICASS−91 Page 237−240 vol.1"Improved CELP coding using adaptive exitation codebooks" Kipper,U;Reininger,H;Wolf.D |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05113800A (ja) | 1993-05-07 |
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