JP3206661B2 - アナログ信号の符号化方法及び装置 - Google Patents
アナログ信号の符号化方法及び装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 技術的分野 本発明は、通信で使用する低ビット速度音声符号器に
専ら限るものではないが特定の適用を有するアナログ信
号の符号化の方法及びその為の装置に係る。本発明は又
初めに符号化されたアナログ信号の知覚的に近いレプリ
カを再合成する対応方法及びその為の装置に係る。
専ら限るものではないが特定の適用を有するアナログ信
号の符号化の方法及びその為の装置に係る。本発明は又
初めに符号化されたアナログ信号の知覚的に近いレプリ
カを再合成する対応方法及びその為の装置に係る。
背景技術 説明の便宜上、本発明は音声コーデック（符号器−復
号器）に関して説明されるが、本発明は又アナログ信号
の他のタイプ例えばビデオの符号化及び再合成にも適応
可能である。音声の符号化に対するディジタル技術は多
くの理由、特に柔軟性、コスト及び雑音の耐久力の人気
を増大する。１つのそのような技術は入来音声信号がサ
ンプルされ、フレームに分割され、それを公知のコード
ブックから得られたシーケンスと比較することを含む方
法を用いて符号化されるコード励起線形予測器（CELP）
と呼ばれる。次に入来音声の各フレームに最良整合を行
なうコードブックシーケンスの指数はある利得及びフィ
ルタパラメータと共に蓄積され又は伝送される。このタ
イプの符号器は、それが、符号化されるべき信号に対す
る多くの可能な整合を合成し、次に入来信号を分析する
よう比較技術を用いるので合成符号器による分析のクラ
スに属する。対応する復号器又は再合成器は一般的に符
号器と同様な合成部分を含む。
号器）に関して説明されるが、本発明は又アナログ信号
の他のタイプ例えばビデオの符号化及び再合成にも適応
可能である。音声の符号化に対するディジタル技術は多
くの理由、特に柔軟性、コスト及び雑音の耐久力の人気
を増大する。１つのそのような技術は入来音声信号がサ
ンプルされ、フレームに分割され、それを公知のコード
ブックから得られたシーケンスと比較することを含む方
法を用いて符号化されるコード励起線形予測器（CELP）
と呼ばれる。次に入来音声の各フレームに最良整合を行
なうコードブックシーケンスの指数はある利得及びフィ
ルタパラメータと共に蓄積され又は伝送される。このタ
イプの符号器は、それが、符号化されるべき信号に対す
る多くの可能な整合を合成し、次に入来信号を分析する
よう比較技術を用いるので合成符号器による分析のクラ
スに属する。対応する復号器又は再合成器は一般的に符
号器と同様な合成部分を含む。
ジェー ピー アドール、ピー マビリィ、エム デ
ルプラット及びエス モリセットにより、音響、音声及
び信号処理の国際コンファレンス（ICASSP）1987年で読
まれた、1957−1960頁の「代数コードに基いた高速CELP
符号化」は単純CELP音声符号化装置を開示しており、そ
れをここで簡単に説明する。
ルプラット及びエス モリセットにより、音響、音声及
び信号処理の国際コンファレンス（ICASSP）1987年で読
まれた、1957−1960頁の「代数コードに基いた高速CELP
符号化」は単純CELP音声符号化装置を開示しており、そ
れをここで簡単に説明する。
初めの音声源の出力は8KHzのような適切なサンプリン
グ速度で音声を量子化し、それを例えば５ミリ秒の長さ
でフレームに分割するサンプリング及び分割手段に供給
される。分割手段の出力は加算器の非反転入力及び線形
予測符号器（LPC）に供給されるサンプルされ分割され
た音声からなる。LPCは入来音声信号の短期冗長に関す
る一組のフィルタ係数を生じる。
グ速度で音声を量子化し、それを例えば５ミリ秒の長さ
でフレームに分割するサンプリング及び分割手段に供給
される。分割手段の出力は加算器の非反転入力及び線形
予測符号器（LPC）に供給されるサンプルされ分割され
た音声からなる。LPCは入来音声信号の短期冗長に関す
る一組のフィルタ係数を生じる。
２次元コードブックは夫々がＮサンプルの長さのサン
プルされた白ガウス雑音のＫ確率的シーケンスを含む。
分割手段からのサンプルされた音声のフレームは又Ｎサ
ンプルの長さを有する。コードブックシーケンスはc
k（ｎ）と呼ばれ、ここでｋはコードブック指数であ
り、ｎは所定のシーケンス数ｋ中の特定のサンプル数で
ある。選択された出力シーケンスck（ｎ）はサンプルさ
れた音声の各ブロック及び各コードブックシーケンスに
対して算術的に得られる利得Ｇを有する利得段に供給さ
れる。利得段の出力は長期フィルタ及び短期フィルタで
順次濾波される。長期フィルタは通常単に１つのタップ
及びサンプルされた音声のフレームの長さより通常長い
比較的長い遅延を有する。長期フィルタの目的はコード
ブックシーケンスにある長期オーダを課することであ
り、この長期オーダの周波数が合成される音声のピッチ
より多くないので、このフィルタは又ピッチ予測器と呼
ばれる。長期フィルタの伝達関数は1/B（ｚ）であり、
濾波係数は適応ループ又は入来音声信号の分析により得
られてよい。短期フィルタは長期フィルタより短かい遅
延を有するかより多数のタップ（典型的には10乃至20）
を有する。短期フィルタの目的は実際の音声で、話す人
の声域から生ずるコードブックシーケンスにかかる短期
オーダを課することであり、このフィルタは声域フィル
タと呼ばれる。このフィルタの伝達関数は1/A（ｚ）で
あり、フィルタ係数はLPCによりフィルタに供給され
る。短期フィルタの出力は加算器の反転入力に供給され
る合成音声信号である。加算器の出力は入力音声部分及
びテスト状態で最近に濾波されたコードブックシーケン
ス間の差により形成されたエラー信号である。エラー信
号は人の耳が音声信号を感知する方法に関連してエラー
信号を重み付けする感知重み付けフィルタに供給され、
これにより人の聞く方法がより敏感である周波数スペク
トルの部分のエラーは符号器によりディエンファシスさ
れる。感知重み付けフィルタの出力は平均二乗エラー
（MSE）出力信号を発生するようMSE計算手段に供給され
る。MSE手段は１フレームの音声内の各サンプルに対し
て感覚的に重み付けされたエラーを平方し、１フレーム
の長さに亘って二乗エラーを合算する。コードブックか
らの全てのｋシーケンスは濾波され、入来音声のフレー
ムと比較され、MSE手段は入来音声の各全フレームに対
して最小平均二乗エラーになるコードブックシーケンス
及び対応利得パラメータの記録を維持する。最適コード
ブックシーケンスck（ｎ）の指数、利得段階の利得、濾
波係数は対応・再合成装置を用いて再構成されうる合成
音声信号を表わす。これらのパラメータが伝送されるべ
き場合、短期フィルタ係数はチャネルの雑音又は干渉に
より生じたビットエラーにあまり敏感でなくするようロ
グ領域比（LARs）又はラインスペクトル周波数（LSFs）
として度々符号化される。
プルされた白ガウス雑音のＫ確率的シーケンスを含む。
分割手段からのサンプルされた音声のフレームは又Ｎサ
ンプルの長さを有する。コードブックシーケンスはc
k（ｎ）と呼ばれ、ここでｋはコードブック指数であ
り、ｎは所定のシーケンス数ｋ中の特定のサンプル数で
ある。選択された出力シーケンスck（ｎ）はサンプルさ
れた音声の各ブロック及び各コードブックシーケンスに
対して算術的に得られる利得Ｇを有する利得段に供給さ
れる。利得段の出力は長期フィルタ及び短期フィルタで
順次濾波される。長期フィルタは通常単に１つのタップ
及びサンプルされた音声のフレームの長さより通常長い
比較的長い遅延を有する。長期フィルタの目的はコード
ブックシーケンスにある長期オーダを課することであ
り、この長期オーダの周波数が合成される音声のピッチ
より多くないので、このフィルタは又ピッチ予測器と呼
ばれる。長期フィルタの伝達関数は1/B（ｚ）であり、
濾波係数は適応ループ又は入来音声信号の分析により得
られてよい。短期フィルタは長期フィルタより短かい遅
延を有するかより多数のタップ（典型的には10乃至20）
を有する。短期フィルタの目的は実際の音声で、話す人
の声域から生ずるコードブックシーケンスにかかる短期
オーダを課することであり、このフィルタは声域フィル
タと呼ばれる。このフィルタの伝達関数は1/A（ｚ）で
あり、フィルタ係数はLPCによりフィルタに供給され
る。短期フィルタの出力は加算器の反転入力に供給され
る合成音声信号である。加算器の出力は入力音声部分及
びテスト状態で最近に濾波されたコードブックシーケン
ス間の差により形成されたエラー信号である。エラー信
号は人の耳が音声信号を感知する方法に関連してエラー
信号を重み付けする感知重み付けフィルタに供給され、
これにより人の聞く方法がより敏感である周波数スペク
トルの部分のエラーは符号器によりディエンファシスさ
れる。感知重み付けフィルタの出力は平均二乗エラー
（MSE）出力信号を発生するようMSE計算手段に供給され
る。MSE手段は１フレームの音声内の各サンプルに対し
て感覚的に重み付けされたエラーを平方し、１フレーム
の長さに亘って二乗エラーを合算する。コードブックか
らの全てのｋシーケンスは濾波され、入来音声のフレー
ムと比較され、MSE手段は入来音声の各全フレームに対
して最小平均二乗エラーになるコードブックシーケンス
及び対応利得パラメータの記録を維持する。最適コード
ブックシーケンスck（ｎ）の指数、利得段階の利得、濾
波係数は対応・再合成装置を用いて再構成されうる合成
音声信号を表わす。これらのパラメータが伝送されるべ
き場合、短期フィルタ係数はチャネルの雑音又は干渉に
より生じたビットエラーにあまり敏感でなくするようロ
グ領域比（LARs）又はラインスペクトル周波数（LSFs）
として度々符号化される。
対応する復号器又は再合成装置において、最適コード
ブックシーケンスck（ｎ）はコードブックから選択さ
れ、利得パラメータで供給される利得段に供給される。
この利得段の出力は適切な係数で供給される長期反転フ
ィルタに供給される。長期反転フィルタの出力は適切な
係数で供給される短期反転フィルタに供給される。この
短期フィルタの出力は量子化雑音の効果を減少するのに
含まれてよい任意ポストフィルタに供給される。ポスト
フィルタの出力は合成音声を再生するよう拡声器又は拡
声器及びアンプリファイアの組合せに供給される。
ブックシーケンスck（ｎ）はコードブックから選択さ
れ、利得パラメータで供給される利得段に供給される。
この利得段の出力は適切な係数で供給される長期反転フ
ィルタに供給される。長期反転フィルタの出力は適切な
係数で供給される短期反転フィルタに供給される。この
短期フィルタの出力は量子化雑音の効果を減少するのに
含まれてよい任意ポストフィルタに供給される。ポスト
フィルタの出力は合成音声を再生するよう拡声器又は拡
声器及びアンプリファイアの組合せに供給される。
上記記載のCELP符号化装置の１つの欠点はコードブッ
クの全てのシーケンスの全数サーチ及びエラー比較前の
各シーケンスの二重フィルタリングが非常に計算的に増
大することである。典型的コードブックは夫々の長さが
40サンプルの1024シーケンスを含み、それで上記の基本
CELP方式は実時間での実行には経済的に実行可能ではな
い。
クの全てのシーケンスの全数サーチ及びエラー比較前の
各シーケンスの二重フィルタリングが非常に計算的に増
大することである。典型的コードブックは夫々の長さが
40サンプルの1024シーケンスを含み、それで上記の基本
CELP方式は実時間での実行には経済的に実行可能ではな
い。
CELP符号化装置の計算負荷を減少する１つの提案は英
国特許明細書第2235354A号（PHB33579）「音声符号化装
置及び音声符号化の方法」に記載されている。
国特許明細書第2235354A号（PHB33579）「音声符号化装
置及び音声符号化の方法」に記載されている。
１つの長い確率論的シーケンスを含む１次元マスター
コードブックが用いられ、それからシーケンスが２次元
濾波コードブックを発生するよう短期フィルタに供給さ
れる。マスターコードブックからのシーケンスは一定量
だけオーバラップし、結果的に各シーケンスに対して必
要とされるいくつかのフィルタリングは前後の１つ又は
それ以上のシーケンスに対して必要とされるものとオー
バラップする。これはコードブックシーケンスフィルタ
リングの複雑性も大きく減少しうる。１つのサンプルを
除く全てのマスターコードブックの連続シーケンス間の
最大オーバラップで、長さ（Ｋ＋Ｎ−１）のマスターコ
ードブックが必要とされ、ここでＫはシーケンスの数で
あり、Ｎはそれらのシーケンスの長さである。２つのサ
ンプルを除く全ての連続シーケンス間のオーバラップは
よい結果を生じ、長さ（2K＋Ｎ−２）のコードブックを
必要とする。
コードブックが用いられ、それからシーケンスが２次元
濾波コードブックを発生するよう短期フィルタに供給さ
れる。マスターコードブックからのシーケンスは一定量
だけオーバラップし、結果的に各シーケンスに対して必
要とされるいくつかのフィルタリングは前後の１つ又は
それ以上のシーケンスに対して必要とされるものとオー
バラップする。これはコードブックシーケンスフィルタ
リングの複雑性も大きく減少しうる。１つのサンプルを
除く全てのマスターコードブックの連続シーケンス間の
最大オーバラップで、長さ（Ｋ＋Ｎ−１）のマスターコ
ードブックが必要とされ、ここでＫはシーケンスの数で
あり、Ｎはそれらのシーケンスの長さである。２つのサ
ンプルを除く全ての連続シーケンス間のオーバラップは
よい結果を生じ、長さ（2K＋Ｎ−２）のコードブックを
必要とする。
１次元コードブックを用いて、CELPアナログ信号符号
化装置により必要とされるフィルタリングの複雑性の減
少を可能とする事実にかかわらず、濾波された入来音声
及び濾波されたコードブックシーケンス間になされるべ
き比較の数は更に多数である。
化装置により必要とされるフィルタリングの複雑性の減
少を可能とする事実にかかわらず、濾波された入来音声
及び濾波されたコードブックシーケンス間になされるべ
き比較の数は更に多数である。
本発明の目的は合成アナログ信号符号化装置により分
析のアナログ信号の各入来ブロックに対して必要とされ
る計算を減少することである。
析のアナログ信号の各入来ブロックに対して必要とされ
る計算を減少することである。
発明の開示 本発明の第１の面によると、ディジタル化された信号
サンプルを得る為のサンプリング及びディジタル化手段
と、ディジタル化された信号サンプルの１シーケンスか
らなるフレームを形成するフレーム形成手段と、励起信
号サンプルの複数のシーケンスを含むマスターコードブ
ックと、励起信号サンプルの濾波されたシーケンスをマ
スターコードブックから得るフィルタリング手段とから
なるアナログ信号符号化装置であって、ディジタル化さ
れた信号サンプル又は濾波された励起信号サンプルのい
ずれかのシーケンスを多数の相互直交成分シーケンスに
分解する分解手段と、直交成分シーケンスが励起サンプ
ルの濾波されたシーケンスから得られる場合、各成分シ
ーケンス及びディジタル化された信号サンプルのシーケ
ンス間又は直交成分シーケンスがディジタル化された信
号サンプルから得られる場合各成分シーケンス及び濾波
されたシーケンス間の差信号を励起サンプルの複数のシ
ーケンスの夫々に対して、決定する比較手段と、励起サ
ンプルの複数のシーケンスのシーケンスが所定のエラー
規準に従ってほどんど許容可能である励起サンプルのシ
ーケンスである差の信号から決定する手段とからなるこ
とを特徴とするアナログ信号符号化装置が提供される。
サンプルを得る為のサンプリング及びディジタル化手段
と、ディジタル化された信号サンプルの１シーケンスか
らなるフレームを形成するフレーム形成手段と、励起信
号サンプルの複数のシーケンスを含むマスターコードブ
ックと、励起信号サンプルの濾波されたシーケンスをマ
スターコードブックから得るフィルタリング手段とから
なるアナログ信号符号化装置であって、ディジタル化さ
れた信号サンプル又は濾波された励起信号サンプルのい
ずれかのシーケンスを多数の相互直交成分シーケンスに
分解する分解手段と、直交成分シーケンスが励起サンプ
ルの濾波されたシーケンスから得られる場合、各成分シ
ーケンス及びディジタル化された信号サンプルのシーケ
ンス間又は直交成分シーケンスがディジタル化された信
号サンプルから得られる場合各成分シーケンス及び濾波
されたシーケンス間の差信号を励起サンプルの複数のシ
ーケンスの夫々に対して、決定する比較手段と、励起サ
ンプルの複数のシーケンスのシーケンスが所定のエラー
規準に従ってほどんど許容可能である励起サンプルのシ
ーケンスである差の信号から決定する手段とからなるこ
とを特徴とするアナログ信号符号化装置が提供される。
そのような直交シーケンスの概念は基本数学で知られ
ている。ベクトルとして考えられうる２つのシーケンス
は２つのシーケンスの対応するサンプル値の積の和が０
に等しい場合に直交と呼ばれる。
ている。ベクトルとして考えられうる２つのシーケンス
は２つのシーケンスの対応するサンプル値の積の和が０
に等しい場合に直交と呼ばれる。
それらを比較する前に入来信号又は濾波コードブック
信号を相互に直交な成分シーケンスに分解することによ
り、比較努力の実質的制約が達成される。これは直交成
分シーケンスの助けでの比較はこれらの直交成分シーケ
ンスに対して独立になされうるという事実による。従っ
て濾波されたコードブックシーケンスが直交成分シーケ
ンスに分解される場合、アナログ信号は第１の組のシー
ケンス、次に第１の組のシーケンスに直交である第２の
組のシーケンスと比較される。比較されるシーケンスの
全有効数は各直交組のシーケンスの数の積である。これ
はコードブックサーチの実質的縮小を可能にする。
信号を相互に直交な成分シーケンスに分解することによ
り、比較努力の実質的制約が達成される。これは直交成
分シーケンスの助けでの比較はこれらの直交成分シーケ
ンスに対して独立になされうるという事実による。従っ
て濾波されたコードブックシーケンスが直交成分シーケ
ンスに分解される場合、アナログ信号は第１の組のシー
ケンス、次に第１の組のシーケンスに直交である第２の
組のシーケンスと比較される。比較されるシーケンスの
全有効数は各直交組のシーケンスの数の積である。これ
はコードブックサーチの実質的縮小を可能にする。
アナログ信号を符号化する方法及びその為の装置によ
り必要とされる直交成分シーケンスへの分解を実行する
種々の技術が利用可能である。第１のシーケンスの特定
のサンプルが零でない場合、直交化シーケンスでのその
相手側が零か又はその逆であるよう時間ドメイン分割で
ある如く、偶数及び奇数周波数成分への分割が可能であ
る。他の可能性は例えば第１の組のシーケンスがより低
い周波数成分を含み、第２の組のシーケンスがより高い
周波数成分を含むような周波数ドメイン分割である。
り必要とされる直交成分シーケンスへの分解を実行する
種々の技術が利用可能である。第１のシーケンスの特定
のサンプルが零でない場合、直交化シーケンスでのその
相手側が零か又はその逆であるよう時間ドメイン分割で
ある如く、偶数及び奇数周波数成分への分割が可能であ
る。他の可能性は例えば第１の組のシーケンスがより低
い周波数成分を含み、第２の組のシーケンスがより高い
周波数成分を含むような周波数ドメイン分割である。
直交成分シーケンスへの分解の概念は一対の直交成分
を越えて延長されてよく、更なる直交分割が可能であ
る。例えば２組のシーケンスを生じる直交成分シーケン
スへの第１の分解は１フレームに亘って偶数及び奇数対
称を用いてなされてよく、４組のシーケンスを生じる第
２の分解は半分のフレームに亘って偶数及び奇数対称を
用いてなされてよい。次の分解は時間又は周波数ドメイ
ンでもなされうる。
を越えて延長されてよく、更なる直交分割が可能であ
る。例えば２組のシーケンスを生じる直交成分シーケン
スへの第１の分解は１フレームに亘って偶数及び奇数対
称を用いてなされてよく、４組のシーケンスを生じる第
２の分解は半分のフレームに亘って偶数及び奇数対称を
用いてなされてよい。次の分解は時間又は周波数ドメイ
ンでもなされうる。
他の可能性は入来アナログ信号を１組の濾波されたシ
ーケンスと比較する前に直交成分に分解することであ
る。入来信号が２つの直交成分に分割される場合、２回
の比較が必要であり、それらを４つの成分に分解する場
合、４回の比較が必要である、等。
ーケンスと比較する前に直交成分に分解することであ
る。入来信号が２つの直交成分に分割される場合、２回
の比較が必要であり、それらを４つの成分に分解する場
合、４回の比較が必要である、等。
単一比較手段は各比較を実行するのに設けられるが、
少ない数の比較手段がそれらを実行するのに多重化され
てよい。コードブックシーケンスの全長を直交化入来信
号を比較することは常に必要ではない。短かい長さのシ
ーケンスが比較され、次に完全なシーケンスが信号の再
合成の際形成されてよい。
少ない数の比較手段がそれらを実行するのに多重化され
てよい。コードブックシーケンスの全長を直交化入来信
号を比較することは常に必要ではない。短かい長さのシ
ーケンスが比較され、次に完全なシーケンスが信号の再
合成の際形成されてよい。
マスターコードブックからの濾波されたシーケンスは
比較の前に蓄積されてよい。それらが蓄積される前に直
交化される場合、２つ又はそれ以上の組の濾波シーケン
スが蓄積される。次にこれらは上記の如く１つ又はそれ
以上の比較手段を用いてサンプルされた入来信号と比較
される。
比較の前に蓄積されてよい。それらが蓄積される前に直
交化される場合、２つ又はそれ以上の組の濾波シーケン
スが蓄積される。次にこれらは上記の如く１つ又はそれ
以上の比較手段を用いてサンプルされた入来信号と比較
される。
第３の可能性は入来信号と濾波されたコードブックシ
ーケンスの両方に対して比較の前に相互に直交の成分シ
ーケンスに分解されることであり、これは直交化された
信号の冗長の為に濾波されたコードブックシーケンス及
び入来シーケンス間に少ない数の比較がなされることを
一般的に可能にする。
ーケンスの両方に対して比較の前に相互に直交の成分シ
ーケンスに分解されることであり、これは直交化された
信号の冗長の為に濾波されたコードブックシーケンス及
び入来シーケンス間に少ない数の比較がなされることを
一般的に可能にする。
本発明の第２の面によると、ディジタル化された信号
サンプルを得る為にアナログ信号をサンプリングしディ
ジタル化し、１シーケンスのディジタル化された信号サ
ンプルからなるフレームを形成し、複数のシーケンスの
励起サンプルからなるマスターコードブックから励起信
号サンプルの濾波されたシーケンスを得ることからなる
アナログ信号符号化方法であって、ディジタル化信号サ
ンプルのシーケンス又は濾波された励起信号サンプルの
いずれかを多数の相互に直交の成分シーケンスに分解
し、直交成分シーケンスが励起サンプルの濾波されたシ
ーケンスから得られる場合、各成分シーケンス及びディ
ジタル化信号サンプルのシーケンス間、又は直交成分シ
ーケンスがアナログ信号サンプルから得られる場合各成
分シーケンス及び濾波されたシーケンス間の差信号を複
数の励起サンプルのシーケンスの夫々に対して決定し、
複数の励起サンプルのシーケンスのそのシーケンスが所
定のエラー規準と一致する励起サンプルの最も許容可能
なシーケンスを差信号から決定することを特徴とするア
ナログ信号符号化方法が提供される。
サンプルを得る為にアナログ信号をサンプリングしディ
ジタル化し、１シーケンスのディジタル化された信号サ
ンプルからなるフレームを形成し、複数のシーケンスの
励起サンプルからなるマスターコードブックから励起信
号サンプルの濾波されたシーケンスを得ることからなる
アナログ信号符号化方法であって、ディジタル化信号サ
ンプルのシーケンス又は濾波された励起信号サンプルの
いずれかを多数の相互に直交の成分シーケンスに分解
し、直交成分シーケンスが励起サンプルの濾波されたシ
ーケンスから得られる場合、各成分シーケンス及びディ
ジタル化信号サンプルのシーケンス間、又は直交成分シ
ーケンスがアナログ信号サンプルから得られる場合各成
分シーケンス及び濾波されたシーケンス間の差信号を複
数の励起サンプルのシーケンスの夫々に対して決定し、
複数の励起サンプルのシーケンスのそのシーケンスが所
定のエラー規準と一致する励起サンプルの最も許容可能
なシーケンスを差信号から決定することを特徴とするア
ナログ信号符号化方法が提供される。
コードブックシーケンスは必要な濾波処理が実行され
た後直交にさるべきである。フィルタリング手段は入来
信号の特性に応じてフィルタリング手段にマスターコー
ドブックシーケンスを濾波させる濾波係数決定手段に結
合されてよい。濾波係数決定手段は線形予測器を含んで
よい。
た後直交にさるべきである。フィルタリング手段は入来
信号の特性に応じてフィルタリング手段にマスターコー
ドブックシーケンスを濾波させる濾波係数決定手段に結
合されてよい。濾波係数決定手段は線形予測器を含んで
よい。
濾波係数を決定する手段は又遅延を含む適応ループか
らなるアナログ信号の長期冗長を決定する長期予測手段
を含んでよい。
らなるアナログ信号の長期冗長を決定する長期予測手段
を含んでよい。
マスターコードブックは前述した英国特許明細書第22
35354A号に記載されている如き１次元コードブックでよ
い。これはフィルタリングの計算複雑性の減少を一般的
に行なう。
35354A号に記載されている如き１次元コードブックでよ
い。これはフィルタリングの計算複雑性の減少を一般的
に行なう。
比較手段は入来信号及び濾波されたコードブックシー
ケンス間の違いを分析するよう平均二乗エラー手段を組
込んでよい。濾波されたコードブックシーケンスは比較
手段に供給される前に利得段に別々に供給されてよく、
これらの利得段は例えば独立に可変利得又は代わりに等
しい振幅であるが極性が可変である利得を有してよい。
ケンス間の違いを分析するよう平均二乗エラー手段を組
込んでよい。濾波されたコードブックシーケンスは比較
手段に供給される前に利得段に別々に供給されてよく、
これらの利得段は例えば独立に可変利得又は代わりに等
しい振幅であるが極性が可変である利得を有してよい。
入来信号は再合成する際、知覚的にかなり重要である
これらの信号のそれらの面を強調する方法でこれらの信
号を重み付けするよう比較手段に供給される前にフィル
リング手段に供給されてよい。
これらの信号のそれらの面を強調する方法でこれらの信
号を重み付けするよう比較手段に供給される前にフィル
リング手段に供給されてよい。
濾波されたコードブックシーケンスからの最も適切な
２つ又はそれ以上のシーケンスの選択は、各選択が他の
いくつかについてなされないよう独立に又は符号化信号
のデータ速度を減少しうるよう相互依存的になされう
る。
２つ又はそれ以上のシーケンスの選択は、各選択が他の
いくつかについてなされないよう独立に又は符号化信号
のデータ速度を減少しうるよう相互依存的になされう
る。
本発明の第３の面によれば、励起サンプルの複数のシ
ーケンスを含むマスターコードブックと、励起サンプル
の濾波されたシーケンスをマスターコードブックから得
る為のファイリング手段とからなるアナログ信号を得る
復号化装置であって、励起サンプルの濾波されたシーケ
ンスを組の相互に直交な成分シーケンスに分解する分解
手段と、入来符号化信号に応じて相互に直交な成分シー
ケンスの重み付けされた和を形成することにより結合シ
ーケンスを得る為の手段、及び前に符号化されたアナロ
グ信号の合成レプリカを生じるよう結合シーケンスをア
ナログ信号に変換する手段とからなることを特徴とす
る。
ーケンスを含むマスターコードブックと、励起サンプル
の濾波されたシーケンスをマスターコードブックから得
る為のファイリング手段とからなるアナログ信号を得る
復号化装置であって、励起サンプルの濾波されたシーケ
ンスを組の相互に直交な成分シーケンスに分解する分解
手段と、入来符号化信号に応じて相互に直交な成分シー
ケンスの重み付けされた和を形成することにより結合シ
ーケンスを得る為の手段、及び前に符号化されたアナロ
グ信号の合成レプリカを生じるよう結合シーケンスをア
ナログ信号に変換する手段とからなることを特徴とす
る。
本発明の第４の面によれば、励起サンプルの複数のシ
ーケンスの励起サンプル濾波シーケンスを含むマスター
コードブックから得ることからなる、アナログ信号を得
る復号化方法であって、励起サンプルの濾波されたシー
ケンスを組の相互に直交な成分シーケンスに分解する分
解手段と、入来符号化信号に応じて相互に直交な成分シ
ーケンスの重み付けされた和を形成することで結合シー
ケンスを得る手段と、前に符号化されたアナログ信号の
合成レプリカを生じるよう結合シーケンスをアナログ信
号に変換する手段とからなる復号化方法が提供される。
ーケンスの励起サンプル濾波シーケンスを含むマスター
コードブックから得ることからなる、アナログ信号を得
る復号化方法であって、励起サンプルの濾波されたシー
ケンスを組の相互に直交な成分シーケンスに分解する分
解手段と、入来符号化信号に応じて相互に直交な成分シ
ーケンスの重み付けされた和を形成することで結合シー
ケンスを得る手段と、前に符号化されたアナログ信号の
合成レプリカを生じるよう結合シーケンスをアナログ信
号に変換する手段とからなる復号化方法が提供される。
本発明の第１及び第２の面によるアナログ信号符号化
装置及びアナログ信号を符号化する方法は多くの可能な
整合を入来信号に合成し、近い１つを選択することを含
む合成技術による分析に基づいている。その結果、本発
明の第３及び第４の面に応じたアナログ信号再合成装置
及びアナログ信号を再合成する方法はそれらの符号化装
置及び符号化方法相手側との共通を多く有する。例え
ば、アナログ信号の再合成を実行する典型的装置は量子
化雑音の知覚された効果を減少するようポストフィルタ
が後に続く元のアナログ信号を符号化するのに用いられ
る符号化装置と同様な合成信号ブランチからなる。
装置及びアナログ信号を符号化する方法は多くの可能な
整合を入来信号に合成し、近い１つを選択することを含
む合成技術による分析に基づいている。その結果、本発
明の第３及び第４の面に応じたアナログ信号再合成装置
及びアナログ信号を再合成する方法はそれらの符号化装
置及び符号化方法相手側との共通を多く有する。例え
ば、アナログ信号の再合成を実行する典型的装置は量子
化雑音の知覚された効果を減少するようポストフィルタ
が後に続く元のアナログ信号を符号化するのに用いられ
る符号化装置と同様な合成信号ブランチからなる。
図面の簡単な説明 本発明を以下図面を参照して例示的に説明する。
図１は１次元コードブック、直交化手段、２つの直交
濾波コードブック及びエラー測定手段を用いるアナログ
信号符号化装置のブロック系統図である。
濾波コードブック及びエラー測定手段を用いるアナログ
信号符号化装置のブロック系統図である。
図２は図１に示される符号化装置を用いるのに適して
いるアナログ信号復号化装置のブロック系統図である。
いるアナログ信号復号化装置のブロック系統図である。
図３は入来音声だけが直交的に分割されるアナログ信
号符号化装置のブロック系統図である。
号符号化装置のブロック系統図である。
図４は図３に示される符号化装置で用いるのに適して
いるアナログ信号復号化装置のブロック系統図である。
いるアナログ信号復号化装置のブロック系統図である。
図５は１次元コードブック及び４つの２次元直交コー
ドブックを用いるアナログ信号符号化装置のブロック系
統図である。
ドブックを用いるアナログ信号符号化装置のブロック系
統図である。
図６は図５の装置の動作を説明するのを助ける一組の
シーケンスである。
シーケンスである。
図７は図５の符号化装置で用いるのに適しているアナ
ログ信号復号化装置のブロック系統図である。
ログ信号復号化装置のブロック系統図である。
図８は図７の装置の動作を説明するのを助ける一組の
シーケンスである。
シーケンスである。
図９は独立コードブック利得を有する図１に示す符号
化装置の動作に関する、番号（１）乃至（５）の５つの
式を示す。
化装置の動作に関する、番号（１）乃至（５）の５つの
式を示す。
図10は等しいコードブック利得を有する図１に示され
る符号化装置の動作に関する番号（６），（７），（7
a），（7b），（８）及び（９）の更に６つの式を示
す。
る符号化装置の動作に関する番号（６），（７），（7
a），（7b），（８）及び（９）の更に６つの式を示
す。
図中、対応する部分は同じ参照符号を用いる。
本発明を実施するモード 図１は１次元マスターコードブック及び一対の直交濾
波コードブックの両方を具体化する実際のアナログ信号
符号装置を示す。ここにマイクロホン20として示される
元のアナログ信号源はアナログ信号をディジタル化し、
それを5ms（ミリ秒）フレーム及び20msブロックに分割
するフレーム化及び量子化手段22に接続された出力を有
する。ディジタル化されたアナログ信号の各ブロックは
一組の短期フィルタ係数aiを生じる線形予測符号器（LP
C）24に供給されそれにより分析される。これらのフィ
ルタ係数は、それらが対応する再合成器を用いる元のア
ナログ信号のレプリカを再生するのに必要とされるの
で、符号装置の適用に応じて蓄積又は伝送される。サン
プルされたアナログ信号はフレーミング手段22からＡ
（ｚ）の伝達関数を有する短期フィルタ34に供給され、
このフィルタの出力は1/A（z/γ）の伝達関数を有する
短期逆フィルタ36に供給される。１次元コードブック40
の出力は1/A（z/γ）の伝達関数を有する逆フィルタ42
の１つの入力に供給される。フィルタ42の第２の入力は
線形予測分析により決定された短期フィルタ係数aiを供
給される。γは、略0.65であるよう選ばれ、前に引用し
たジェー ピイ アドルフ他の参考文献に記載されたよ
うな符号化装置の出力から知覚重み付けフィルタを動か
す結果としてこの伝達関数に現れる知覚重み付け係数で
ある。フィルタ42の出力は各濾波されたコードブックシ
ーケンスを奇数シーケンス及び偶数シーケンスに分割す
る直交手段68に供給される。これはＮサンプルのコード
ブックシーケンスをとり、シーケンスを時間的に反転す
ることで達成される。奇数シーケンスはコードブックシ
ーケンスの半分から逆シーケンスの半分を引いたものに
等しく、偶数シーケンスはコードブックシーケンスの半
分に逆シーケンスの半分を足したものに等しい。シーケ
ンスｘ（ｎ）がＮ成分からなり、Xe（ｎ）及びXo（ｎ）
が夫々直交化から生じる偶数及び奇数シーケンスである
場合： ｘ（ｎ）＝xe（ｎ）＋xo（ｎ） 偶数シーケンスは下式で与えられ 及び奇数シーケンスは下式で与えられる 奇数の濾波されたシーケンスは２次元コードブック70に
蓄積され、偶数の濾波されたシーケンスは他の２次元コ
ードブック72に蓄積される。この例では、コードブック
70及び72は、この数が適用に適するよう変化されてよい
が、各々32シーケンスを含む。奇数コードブック70から
選択された出力シーケンスci（ｎ）は利得Goを有する利
得段74に供給され、その出力は加算器78の反転入力に供
給される。偶数コードブック72から選択された出力シー
ケンスcj（ｎ）は利得Geを有する利得段76に供給され、
その出力は加算器80の反転入力に供給される。
波コードブックの両方を具体化する実際のアナログ信号
符号装置を示す。ここにマイクロホン20として示される
元のアナログ信号源はアナログ信号をディジタル化し、
それを5ms（ミリ秒）フレーム及び20msブロックに分割
するフレーム化及び量子化手段22に接続された出力を有
する。ディジタル化されたアナログ信号の各ブロックは
一組の短期フィルタ係数aiを生じる線形予測符号器（LP
C）24に供給されそれにより分析される。これらのフィ
ルタ係数は、それらが対応する再合成器を用いる元のア
ナログ信号のレプリカを再生するのに必要とされるの
で、符号装置の適用に応じて蓄積又は伝送される。サン
プルされたアナログ信号はフレーミング手段22からＡ
（ｚ）の伝達関数を有する短期フィルタ34に供給され、
このフィルタの出力は1/A（z/γ）の伝達関数を有する
短期逆フィルタ36に供給される。１次元コードブック40
の出力は1/A（z/γ）の伝達関数を有する逆フィルタ42
の１つの入力に供給される。フィルタ42の第２の入力は
線形予測分析により決定された短期フィルタ係数aiを供
給される。γは、略0.65であるよう選ばれ、前に引用し
たジェー ピイ アドルフ他の参考文献に記載されたよ
うな符号化装置の出力から知覚重み付けフィルタを動か
す結果としてこの伝達関数に現れる知覚重み付け係数で
ある。フィルタ42の出力は各濾波されたコードブックシ
ーケンスを奇数シーケンス及び偶数シーケンスに分割す
る直交手段68に供給される。これはＮサンプルのコード
ブックシーケンスをとり、シーケンスを時間的に反転す
ることで達成される。奇数シーケンスはコードブックシ
ーケンスの半分から逆シーケンスの半分を引いたものに
等しく、偶数シーケンスはコードブックシーケンスの半
分に逆シーケンスの半分を足したものに等しい。シーケ
ンスｘ（ｎ）がＮ成分からなり、Xe（ｎ）及びXo（ｎ）
が夫々直交化から生じる偶数及び奇数シーケンスである
場合： ｘ（ｎ）＝xe（ｎ）＋xo（ｎ） 偶数シーケンスは下式で与えられ 及び奇数シーケンスは下式で与えられる 奇数の濾波されたシーケンスは２次元コードブック70に
蓄積され、偶数の濾波されたシーケンスは他の２次元コ
ードブック72に蓄積される。この例では、コードブック
70及び72は、この数が適用に適するよう変化されてよい
が、各々32シーケンスを含む。奇数コードブック70から
選択された出力シーケンスci（ｎ）は利得Goを有する利
得段74に供給され、その出力は加算器78の反転入力に供
給される。偶数コードブック72から選択された出力シー
ケンスcj（ｎ）は利得Geを有する利得段76に供給され、
その出力は加算器80の反転入力に供給される。
濾波された入力音声はフィルタ36の出力から加算器38
の非反転入力に供給され、その加算器の出力はエラー信
号E1（ｎ）である。エラー信号E1（ｎ）は又上記の如く
それを偶数ｅ（ｎ）奇数ｏ（ｗ）成分シーケンスに分離
する直交化手段66に供給される。手段66の奇数出力ｏ
（ｎ）は加算器78の非反転入力に供給される。手段66の
偶数出力ｅ（ｎ）は加算器80の非反転入力に供給され
る。次に加算器78の出力は奇数コードブックエラー信号
Eoからなる出力を有するMSE分析手段79に供給される。
加算器80の出力は偶数コードブックエラー信号Eeからな
る出力を有するMSE分析手段81に供給される。手段79,81
の出力Eo,Eeは選択手段83に供給される。
の非反転入力に供給され、その加算器の出力はエラー信
号E1（ｎ）である。エラー信号E1（ｎ）は又上記の如く
それを偶数ｅ（ｎ）奇数ｏ（ｗ）成分シーケンスに分離
する直交化手段66に供給される。手段66の奇数出力ｏ
（ｎ）は加算器78の非反転入力に供給される。手段66の
偶数出力ｅ（ｎ）は加算器80の非反転入力に供給され
る。次に加算器78の出力は奇数コードブックエラー信号
Eoからなる出力を有するMSE分析手段79に供給される。
加算器80の出力は偶数コードブックエラー信号Eeからな
る出力を有するMSE分析手段81に供給される。手段79,81
の出力Eo,Eeは選択手段83に供給される。
利得段階74及び76の出力は加算器82で加算され、該加
算器の出力は加算器46の非反転入力に供給される。加算
器46の出力はその遅延がパラメータ（又はピッチ予測指
数）ｄにより定義されるタップ付遅延線48に供給され
る。タップ付遅延線の出力は利得（又はピッチ予測利
得）ｂを有する利得段50に供給される。利得段50の出力
は加算器46の非反転入力及び加算器38の反転入力に供給
される。加算器46及び82は別々に示されているが、少な
くとも３つの非反転入力を有する単一加算器で置換しう
る。
算器の出力は加算器46の非反転入力に供給される。加算
器46の出力はその遅延がパラメータ（又はピッチ予測指
数）ｄにより定義されるタップ付遅延線48に供給され
る。タップ付遅延線の出力は利得（又はピッチ予測利
得）ｂを有する利得段50に供給される。利得段50の出力
は加算器46の非反転入力及び加算器38の反転入力に供給
される。加算器46及び82は別々に示されているが、少な
くとも３つの非反転入力を有する単一加算器で置換しう
る。
動作中、符号化装置は短期フィルタ係数aiを決定する
ようLPC24を使用し、１次元コードブックシーケンスは
重み付けされた短期反転フィルタ42により濾波される。
次に２つの別な濾波されたコードブックは直交手段68を
用いる分割により作られ、ここに２次元コードブック7
0,72として示される。エラー信号シーケンスE1（ｎ）は
手段66で直交化され、次に奇数及び偶数合成シーケンス
と比較される。図９の式（１）は全体エラー比較を表わ
し、ここでＥ＝Eo＋Ee及びＮはコードブックシーケンス
の長さである。E1（ｎ）は直交化手段66によりｏ（ｎ）
及びｅ（ｎ）に分割され、奇数及び偶数シーケンス比較
は独立に作られる。奇数比較は加算器78で実行され、結
果は手段79で平均二乗エラー分析を受ける。これらの２
つの動作は図９の式（２）で表わされる。MSE手段によ
り実行された加算の範囲は半分にされたことに注意すべ
きである。処理のこの節約は比較されるシーケンスの対
称による。奇数又は偶数シーケンスの第１の（又は第２
の）半分はそのシーケンスの第２の（又は第１の）半分
から決定されうる。コードブックシーケンス及びアナロ
グ信号シーケンスの両方が奇数及び偶数シーケンスに直
交化されたので、各シーケンスの半分だけが互いに比較
される必要がある。
ようLPC24を使用し、１次元コードブックシーケンスは
重み付けされた短期反転フィルタ42により濾波される。
次に２つの別な濾波されたコードブックは直交手段68を
用いる分割により作られ、ここに２次元コードブック7
0,72として示される。エラー信号シーケンスE1（ｎ）は
手段66で直交化され、次に奇数及び偶数合成シーケンス
と比較される。図９の式（１）は全体エラー比較を表わ
し、ここでＥ＝Eo＋Ee及びＮはコードブックシーケンス
の長さである。E1（ｎ）は直交化手段66によりｏ（ｎ）
及びｅ（ｎ）に分割され、奇数及び偶数シーケンス比較
は独立に作られる。奇数比較は加算器78で実行され、結
果は手段79で平均二乗エラー分析を受ける。これらの２
つの動作は図９の式（２）で表わされる。MSE手段によ
り実行された加算の範囲は半分にされたことに注意すべ
きである。処理のこの節約は比較されるシーケンスの対
称による。奇数又は偶数シーケンスの第１の（又は第２
の）半分はそのシーケンスの第２の（又は第１の）半分
から決定されうる。コードブックシーケンス及びアナロ
グ信号シーケンスの両方が奇数及び偶数シーケンスに直
交化されたので、各シーケンスの半分だけが互いに比較
される必要がある。
最適奇数シーケンス利得Goを見つける為、式（２）の
表現はδEo/δGoを生じるよう部分的に微分され、設定
（δEo/δGo）の結果は図９の式（３）で示される。式
（３）を式（２）と置き換えることにより、Eoの最小値
は奇数濾波されたシーケンスｏ（ｎ）及びコードブック
シーケンスによって定義され、図９の式（４）で示され
る。偶数比較は加算器80で実行され、結果は手段81の平
均二乗エラー分析を受ける。奇数比較に適用されたもの
と同じ段階の連続によりEeの最小値は得られえ、図９の
式（５）に示される。２つのコードブック70,72は独立
にサーチされ、コードブック出力シーケンスci（ｎ）,c
j（ｎ）及び利得GoGeはEo及びEeが各々それらの夫々の
最小値を有するように手段83により選択される。
表現はδEo/δGoを生じるよう部分的に微分され、設定
（δEo/δGo）の結果は図９の式（３）で示される。式
（３）を式（２）と置き換えることにより、Eoの最小値
は奇数濾波されたシーケンスｏ（ｎ）及びコードブック
シーケンスによって定義され、図９の式（４）で示され
る。偶数比較は加算器80で実行され、結果は手段81の平
均二乗エラー分析を受ける。奇数比較に適用されたもの
と同じ段階の連続によりEeの最小値は得られえ、図９の
式（５）に示される。２つのコードブック70,72は独立
にサーチされ、コードブック出力シーケンスci（ｎ）,c
j（ｎ）及び利得GoGeはEo及びEeが各々それらの夫々の
最小値を有するように手段83により選択される。
式（４）及び（５）のEo及びEeの値を各最小化は、こ
れらの式の負符号の後商の項の値の最大化をもたらす。
この最大化は第１のコードブック入力に対する商の値を
計算及び蓄積し、次のコードブックシーケンスから計算
されるより大きい値でその蓄積された値を置換すること
で実行されてよい。これは多数の比較で以下のタイプの
不等式が真実であるかどうかを決定することを生じる。
れらの式の負符号の後商の項の値の最大化をもたらす。
この最大化は第１のコードブック入力に対する商の値を
計算及び蓄積し、次のコードブックシーケンスから計算
されるより大きい値でその蓄積された値を置換すること
で実行されてよい。これは多数の比較で以下のタイプの
不等式が真実であるかどうかを決定することを生じる。
ここで、y2/zはいままでサーチで見つかった式の最大
商項を表わし、w2/xは考慮中の最新のコードブック入力
に対応する商項を表わす。分割よりむしろ乗算を実行す
るのが一般的に望ましいので、この比較は下式であるよ
う再配列されてよい： w2・ｚ＞ｘ・y2 しかし、項ｗ及びｙが二乗であるのか必要とされるの
で、２つの乗算は各比較に対して不等式の各側に対して
実行されなければならない。この比較を簡略化する為、
比較から商項の分母を除去する２つの可能な方法があ
る。第１は考慮中のシーケンスの数にかかわらず、商項
の分母が一定であるとすることである。次に比較はｗ及
びｙがｗ＞ｙを否定しないのでw2＞y2に簡略化されてよ
い。この前提が全ての場合に有効でないので、人の音声
を有する主観のテストは次に再生された音声の品質の顕
著な低下を示さなかった。
商項を表わし、w2/xは考慮中の最新のコードブック入力
に対応する商項を表わす。分割よりむしろ乗算を実行す
るのが一般的に望ましいので、この比較は下式であるよ
う再配列されてよい： w2・ｚ＞ｘ・y2 しかし、項ｗ及びｙが二乗であるのか必要とされるの
で、２つの乗算は各比較に対して不等式の各側に対して
実行されなければならない。この比較を簡略化する為、
比較から商項の分母を除去する２つの可能な方法があ
る。第１は考慮中のシーケンスの数にかかわらず、商項
の分母が一定であるとすることである。次に比較はｗ及
びｙがｗ＞ｙを否定しないのでw2＞y2に簡略化されてよ
い。この前提が全ての場合に有効でないので、人の音声
を有する主観のテストは次に再生された音声の品質の顕
著な低下を示さなかった。
分母項を比較から除去する第２の方法は（商項の分母
が表わす）各シーケンスの長さに亘る値の二乗の和が等
しいようサブコードブロックのシーケンスの値を計るこ
とである。例えば第１のサブコードブック及び第２のサ
ブコードブックの夫々からのシーケンスからのサンプル
の二乗の和が計算され、第２のサブコードブックのサン
プルに対する目盛係数は二乗の第２の和により分割され
た二乗の第１の和からなる商の平方根に等しい。
が表わす）各シーケンスの長さに亘る値の二乗の和が等
しいようサブコードブロックのシーケンスの値を計るこ
とである。例えば第１のサブコードブック及び第２のサ
ブコードブックの夫々からのシーケンスからのサンプル
の二乗の和が計算され、第２のサブコードブックのサン
プルに対する目盛係数は二乗の第２の和により分割され
た二乗の第１の和からなる商の平方根に等しい。
図１に戻って、２つの利得段74,76の出力は合算さ
れ、結果として得られる信号は合算器46、タップ付遅延
線48、利得段50、合算器38及びエラー信号E1（ｎ）が最
小値であるようタップは遅延線パラメータｄ及びピッチ
利得ｂを選択する手段（図示せず）からなるピッチ予測
器に入力を提供するのに用いられる。この符号化装置に
おいて、一対の直交コードブックは各コードブックが単
に シーケンスを含む時ｋ確率的シーケンスの全体組合せを
提供する。従って、２つの直交コードブックの使用は の係数によるコードブックサーチの計算複雑性の減少を
提供する。例えば、等価非直交コードブックが1024シー
ケンスの長さである場合、各直交濾波されたコードブッ
クは32シーケンスの長さでよく、それで真に64シーケン
スのサーチが必要である。
れ、結果として得られる信号は合算器46、タップ付遅延
線48、利得段50、合算器38及びエラー信号E1（ｎ）が最
小値であるようタップは遅延線パラメータｄ及びピッチ
利得ｂを選択する手段（図示せず）からなるピッチ予測
器に入力を提供するのに用いられる。この符号化装置に
おいて、一対の直交コードブックは各コードブックが単
に シーケンスを含む時ｋ確率的シーケンスの全体組合せを
提供する。従って、２つの直交コードブックの使用は の係数によるコードブックサーチの計算複雑性の減少を
提供する。例えば、等価非直交コードブックが1024シー
ケンスの長さである場合、各直交濾波されたコードブッ
クは32シーケンスの長さでよく、それで真に64シーケン
スのサーチが必要である。
濾波されたアナログ信号が比較されるコードブックシ
ーケンスの効果的数は又反転されたコードブックシーケ
ンスを濾波されたアナログ信号と比較することで２倍と
されてよい。従って、同じコードブックシーケンスダイ
バーシティに対して、コードブックの大きさは半分とさ
れてよい。
ーケンスの効果的数は又反転されたコードブックシーケ
ンスを濾波されたアナログ信号と比較することで２倍と
されてよい。従って、同じコードブックシーケンスダイ
バーシティに対して、コードブックの大きさは半分とさ
れてよい。
直交化手段66を省略し、エラー信号E1（ｎ）を合算器
78及び80に直接印加することが可能である。奇数及び偶
数シーケンスの比較が夫々に偶数及び奇数である信号E1
（ｎ）のそれらの成分を自動的に拒絶するので、信号E1
（ｎ）の直交化は必要ではない。手段66が省略される場
合、コードブック及びアナログ信号シーケンス間の比較
がシーケンスの全長に亘ってなされるべきであり、上記
の半長シーケンス比較は適切ではない。
78及び80に直接印加することが可能である。奇数及び偶
数シーケンスの比較が夫々に偶数及び奇数である信号E1
（ｎ）のそれらの成分を自動的に拒絶するので、信号E1
（ｎ）の直交化は必要ではない。手段66が省略される場
合、コードブック及びアナログ信号シーケンス間の比較
がシーケンスの全長に亘ってなされるべきであり、上記
の半長シーケンス比較は適切ではない。
サブコードブック70,72を省略し、コードブックシー
ケンスが直交化されるや否や濾波されたコードブックシ
ーケンスを濾波された入来信号と比較することは可能で
ある。
ケンスが直交化されるや否や濾波されたコードブックシ
ーケンスを濾波された入来信号と比較することは可能で
ある。
図２は図１に示された装置を用いて符号化された音声
信号を再合成する装置及び図に同じ参照符号で示された
のと同じである装置の素子を示す。１次元コードブック
40及び係数aiの出力は1/A（z/γ）の伝達関数を有する
重み付けされた短期反転フィルタ42に供給される。フィ
ルタ42の出力は濾波されたコードブックシーケンスをコ
ードブックシーケンスの長さに亘って奇数及び偶数シー
ケンスに分割する直交化手段68に供給される。奇数シー
ケンスは濾波されたコードブック72に蓄積され、偶数シ
ーケンスは濾波コードブック72に蓄積される。出力シー
ケンスci（ｎ）はコードブック70から選択され、Goの利
得を有する利得段階74に供給される。出力シーケンスcj
（ｎ）はコードブック72から選択され、Geの利得を有す
る利得段76に供給される。利得段74及び76の出力は両方
共出力が合算器46の非反転入力に供給される合算器64の
非反転入力に供給される。合算器46の出力はパラメータ
ｄにより決定された遅延を有するタップ付遅延線48に供
給される。遅延線の出力はｂの利得を有する利得段50に
供給される。利得段の出力は合算器46の非反転入力に供
給される。タップ付遅延線48に供給されるのに加えて、
合算器46の出力は係数aiと共にＡ（z/γ）の伝達関数を
有する重み付けされた短期フィルタ36に供給される。フ
ィルタ36の出力は係数aiと共に1/A（ｚ）の伝達関数を
有する短期反転フィルタ37に供給される。フィルタ37の
出力は任意ポストフィルタ30に、次に拡声器32又はアン
プリファイア及び拡声器の組合せに供給される。
信号を再合成する装置及び図に同じ参照符号で示された
のと同じである装置の素子を示す。１次元コードブック
40及び係数aiの出力は1/A（z/γ）の伝達関数を有する
重み付けされた短期反転フィルタ42に供給される。フィ
ルタ42の出力は濾波されたコードブックシーケンスをコ
ードブックシーケンスの長さに亘って奇数及び偶数シー
ケンスに分割する直交化手段68に供給される。奇数シー
ケンスは濾波されたコードブック72に蓄積され、偶数シ
ーケンスは濾波コードブック72に蓄積される。出力シー
ケンスci（ｎ）はコードブック70から選択され、Goの利
得を有する利得段階74に供給される。出力シーケンスcj
（ｎ）はコードブック72から選択され、Geの利得を有す
る利得段76に供給される。利得段74及び76の出力は両方
共出力が合算器46の非反転入力に供給される合算器64の
非反転入力に供給される。合算器46の出力はパラメータ
ｄにより決定された遅延を有するタップ付遅延線48に供
給される。遅延線の出力はｂの利得を有する利得段50に
供給される。利得段の出力は合算器46の非反転入力に供
給される。タップ付遅延線48に供給されるのに加えて、
合算器46の出力は係数aiと共にＡ（z/γ）の伝達関数を
有する重み付けされた短期フィルタ36に供給される。フ
ィルタ36の出力は係数aiと共に1/A（ｚ）の伝達関数を
有する短期反転フィルタ37に供給される。フィルタ37の
出力は任意ポストフィルタ30に、次に拡声器32又はアン
プリファイア及び拡声器の組合せに供給される。
再合成装置はコードブックシーケンス数i,j、利得Go,
Ge、短期フィルタ係数ai及び図１で示されるような符号
化装置からのピッチ予測パラメータd,bを供給される。
各利得段からの増幅コードブックシーケンスは合算さ
れ、次に順次長期及び短期フィルタに供給される。合算
器46、タップ付遅延線48及び利得段50からなる長期フィ
ルタは長期又はピッチ冗長を加え、２つの短期フィルタ
36,37は符号化装置によりアナログ信号から除去された
短期冗長を加える。ポストフィルタ30は量子化雑音の知
覚効果を減少する為に含まれうる。
Ge、短期フィルタ係数ai及び図１で示されるような符号
化装置からのピッチ予測パラメータd,bを供給される。
各利得段からの増幅コードブックシーケンスは合算さ
れ、次に順次長期及び短期フィルタに供給される。合算
器46、タップ付遅延線48及び利得段50からなる長期フィ
ルタは長期又はピッチ冗長を加え、２つの短期フィルタ
36,37は符号化装置によりアナログ信号から除去された
短期冗長を加える。ポストフィルタ30は量子化雑音の知
覚効果を減少する為に含まれうる。
図１に示されるアナログ信号符号化装置は濾波された
入来信号及び濾波されたコードブックシーケンスを夫々
直交化する２つの直交化手段66,68を含む。濾波された
入来アナログ信号が手段66により奇数及び偶数関数に直
交化される時、半長入来及びコードブックシーケンスだ
けが比較される必要がある。全長シーケンスは任意の半
長コードブックシーケンスから構成されえ、更に奇数及
び偶数全長シーケンスの両方は半長シーケンスから構成
されうる。従って、半長コードブロックシーケンスが直
交化により全長コードブックシーケンスから得られるこ
とは必要ではない。従って、同じ組の半長シーケンスは
奇数及び偶数半長濾波入来信号シーケンスの両方と比較
されうる。
入来信号及び濾波されたコードブックシーケンスを夫々
直交化する２つの直交化手段66,68を含む。濾波された
入来アナログ信号が手段66により奇数及び偶数関数に直
交化される時、半長入来及びコードブックシーケンスだ
けが比較される必要がある。全長シーケンスは任意の半
長コードブックシーケンスから構成されえ、更に奇数及
び偶数全長シーケンスの両方は半長シーケンスから構成
されうる。従って、半長コードブロックシーケンスが直
交化により全長コードブックシーケンスから得られるこ
とは必要ではない。従って、同じ組の半長シーケンスは
奇数及び偶数半長濾波入来信号シーケンスの両方と比較
されうる。
ｎ＝１乃至N/2に対するｃ（ｎ）により表わされる半
長シーケンスを用いると、奇数呼び偶数全シーケンスは
下式で与えられる ｎ＝１乃至N/2に対して ci（ｎ）＝ｃ（ｎ） ｎ＝［（N/2）＋１］乃至Ｎに対して ci（ｎ）＝−ｃ（Ｎ−ｎ＋１） 及び ｎ＝１乃至N/2に対して cj（ｎ）＝ｃ（ｎ） ｎ＝［（N/2）＋１］乃至Ｎに対して cj（ｎ）＝ｃ（Ｎ−ｎ＋１） これらの全長シーケンスはアナログ信号の再合成の際に
構成される。
長シーケンスを用いると、奇数呼び偶数全シーケンスは
下式で与えられる ｎ＝１乃至N/2に対して ci（ｎ）＝ｃ（ｎ） ｎ＝［（N/2）＋１］乃至Ｎに対して ci（ｎ）＝−ｃ（Ｎ−ｎ＋１） 及び ｎ＝１乃至N/2に対して cj（ｎ）＝ｃ（ｎ） ｎ＝［（N/2）＋１］乃至Ｎに対して cj（ｎ）＝ｃ（Ｎ−ｎ＋１） これらの全長シーケンスはアナログ信号の再合成の際に
構成される。
或いは、異なる組の半長コードブックシーケンスは上
式における変数cj（ｎ）と考えられてよい奇数及び偶数
比較に用いられてよい、従って： ｎ＝１乃至N/2に対して cj（ｎ）＝ｃ′（ｎ） ｎ＝［（N/2）＋１］乃至Ｎに対して cj（ｎ）＝ｃ′（Ｎ−（ｎ−１）） ここでＣ′はＣと異なるコードブック又は同じコードブ
ックの異なる部分を表わす。
式における変数cj（ｎ）と考えられてよい奇数及び偶数
比較に用いられてよい、従って： ｎ＝１乃至N/2に対して cj（ｎ）＝ｃ′（ｎ） ｎ＝［（N/2）＋１］乃至Ｎに対して cj（ｎ）＝ｃ′（Ｎ−（ｎ−１）） ここでＣ′はＣと異なるコードブック又は同じコードブ
ックの異なる部分を表わす。
同じ組又は異なる組のどちらかの半長シーケンスが用
いられ、コードブックシーケンスはもはや直交化される
必要はなく、それで、直交化手段68は省かれうる。サブ
コードブックの両方が同じ組の半長シーケンスを含む場
合、サブコードブックを重複する必要はなく、式（４）
及び（５）のエラー項の計算の簡略を可能にする。これ
らの式の２つの分母項が等しいので、計算の減少は可能
である。
いられ、コードブックシーケンスはもはや直交化される
必要はなく、それで、直交化手段68は省かれうる。サブ
コードブックの両方が同じ組の半長シーケンスを含む場
合、サブコードブックを重複する必要はなく、式（４）
及び（５）のエラー項の計算の簡略を可能にする。これ
らの式の２つの分母項が等しいので、計算の減少は可能
である。
半長シーケンスを含む単一サブコードブックを用いる
アナログ信号符号化装置は図３に示される。装置は以下
のことを除いて図１に示すのと同一である。フィルタ42
の出力は２次元コードブック71として示される単一サブ
コードブックに供給される。コードブック71に蓄積され
たシーケンスは半長シーケンスであり、前記の如く入来
アナログ信号に応じて濾波される。サブコードブック71
のｉ番目シーケンスは利得Goを有する利得段74に供給さ
れる。利得段74の出力は合算器78への反転入力及び全長
シーケンス発生器75に供給される。発生器75は利得段74
の出力で半長シーケンスから全長奇数シーケンスを引き
出す。発生器75の出力は合算器82への非反転入力に供給
される。サブコードブック71のｊ番目シーケンスはGeの
利得を有する利得段76に供給される。利得段76の出力は
合算器80への反転入力及び全長シーケンス発生器73に供
給される。発生器77は利得段76の出力の半長シーケンス
から全長偶数シーケンスを引き出す。発生器77の出力は
合算器82の非反転入力に供給される。発生器75,77は長
期予測器の正しい動作を確実にするのに必要とされ、そ
れらの動作を図４を参照に順次説明する。装置の残りは
図１と同じである。
アナログ信号符号化装置は図３に示される。装置は以下
のことを除いて図１に示すのと同一である。フィルタ42
の出力は２次元コードブック71として示される単一サブ
コードブックに供給される。コードブック71に蓄積され
たシーケンスは半長シーケンスであり、前記の如く入来
アナログ信号に応じて濾波される。サブコードブック71
のｉ番目シーケンスは利得Goを有する利得段74に供給さ
れる。利得段74の出力は合算器78への反転入力及び全長
シーケンス発生器75に供給される。発生器75は利得段74
の出力で半長シーケンスから全長奇数シーケンスを引き
出す。発生器75の出力は合算器82への非反転入力に供給
される。サブコードブック71のｊ番目シーケンスはGeの
利得を有する利得段76に供給される。利得段76の出力は
合算器80への反転入力及び全長シーケンス発生器73に供
給される。発生器77は利得段76の出力の半長シーケンス
から全長偶数シーケンスを引き出す。発生器77の出力は
合算器82の非反転入力に供給される。発生器75,77は長
期予測器の正しい動作を確実にするのに必要とされ、そ
れらの動作を図４を参照に順次説明する。装置の残りは
図１と同じである。
動作中、入来アナログ信号の各フレームに対して直交
化手段66により得られた奇数シーケンスの半分及び偶数
シーケンスの半分は手段78,80のサブコードブック71に
蓄積されたスケールされた半長シーケンスと比較され
る。サブコードブック71が半長シーケンスに適切に整合
するのにサーチされる一方、ｉ及びｊは互いに等しくて
よく、夫々は１からコードブックの長さまで増加する。
化手段66により得られた奇数シーケンスの半分及び偶数
シーケンスの半分は手段78,80のサブコードブック71に
蓄積されたスケールされた半長シーケンスと比較され
る。サブコードブック71が半長シーケンスに適切に整合
するのにサーチされる一方、ｉ及びｊは互いに等しくて
よく、夫々は１からコードブックの長さまで増加する。
或いは、手段76,80及び81は削減されえて、奇数及び
偶数の濾波された入来シーケンスの両方に対して１つの
利得段階、比較器及び直交された入来シーケンス間に多
重された平均二乗エラー手段を用いることにより最適半
長シーケンスが決定されうる。手段66の直交出力は手段
66の奇数及び偶数出力の両方がサブコードブックからの
各半長シーケンスと比較されるよう単一比較器78に交互
に供給されうる。図１に示される実施例に対する如く、
２つの別なコードブック指数i,jが得られる。
偶数の濾波された入来シーケンスの両方に対して１つの
利得段階、比較器及び直交された入来シーケンス間に多
重された平均二乗エラー手段を用いることにより最適半
長シーケンスが決定されうる。手段66の直交出力は手段
66の奇数及び偶数出力の両方がサブコードブックからの
各半長シーケンスと比較されるよう単一比較器78に交互
に供給されうる。図１に示される実施例に対する如く、
２つの別なコードブック指数i,jが得られる。
ある長さの濾波されたシーケンスはマスターコードブ
ックから得られてよい。例えば、全長シーケンスが得ら
れる場合、そうする利点は音声に対しては認められない
が、互いに異なる２つの半長シーケンスが選択され、入
来信号との比較に用いられてよい。１つの半長シーケン
スが両比較に対して用いられる場合、それは半長シーケ
ンスだけをマスターコードブックから濾波することで得
られうる。半長シーケンスは濾波された全長シーケンス
から得られるか、選択される必要はない。
ックから得られてよい。例えば、全長シーケンスが得ら
れる場合、そうする利点は音声に対しては認められない
が、互いに異なる２つの半長シーケンスが選択され、入
来信号との比較に用いられてよい。１つの半長シーケン
スが両比較に対して用いられる場合、それは半長シーケ
ンスだけをマスターコードブックから濾波することで得
られうる。半長シーケンスは濾波された全長シーケンス
から得られるか、選択される必要はない。
コードブックシーケンスの直交化を必要としないこと
に加えて、奇数及び偶数シーケンス比較の両方に対して
等しい半長シーケンスを用いると、図９の式（４）及び
（５）に示される如く、Eo及びEeの決定の更なる簡略化
を可能にする。
に加えて、奇数及び偶数シーケンス比較の両方に対して
等しい半長シーケンスを用いると、図９の式（４）及び
（５）に示される如く、Eo及びEeの決定の更なる簡略化
を可能にする。
ｉ＝ｊの時、 であるので、式（４）及び（５）の分母の値を決定する
計算の回数が半減される。これは又、後述する図10の式
（８）の項の分母を決定するのに必要な計算の回数の半
分と考えられうる。
計算の回数が半減される。これは又、後述する図10の式
（８）の項の分母を決定するのに必要な計算の回数の半
分と考えられうる。
図３の符号化装置に対応する再合成装置を図４に示
す。この装置は直交化手段68が直交シーケンス発生器90
で置き代えられることを除いて図２に示されるものと同
じである。利得値Go,Ge、短期フィルタパラメータai、
長期フィルタパラメータd,e及びコードブック指数i,jは
前記実施例でのような装置に供給される。マスターコー
ドブック40の内容は短期フィルタ42に供給され、このフ
ィルタの出力は直交シーケンス発生器90に供給される。
この発生器はｎ＝１乃至N/2に対して濾波されたコード
ブック半長シーケンスｃ（ｎ）を奇数及び偶数全長シー
ケンスに変換するよう作用する： ｎ＝１乃至N/2に対して ci（ｎ）＝ｃ（ｎ） ｎ＝［（N/2）＋１］乃至Ｎに対して ci（ｎ）＝−ｃ（Ｎ−ｎ＋１） 及び ｎ＝１乃至N/2に対して cj（ｎ）＝ｃ（ｎ） ｎ＝［（N/2）＋１］乃至Ｎに対して cj（ｎ）＝ｃ（Ｎ−ｎ＋１） 該シーケンスはサブコードブック70,72に夫々蓄積さ
れる。発生器75,77（図３）は発生器90と同じ方法で動
作する。入来音声の各フレームに対する関連全長シーケ
ンスが選択され、利得段74,76に供給され、これらの利
得段の出力は合算され、装置の出力を例えば拡声器32に
提供するよう前の如く長期及び短期フィルタを介して濾
波される。
す。この装置は直交化手段68が直交シーケンス発生器90
で置き代えられることを除いて図２に示されるものと同
じである。利得値Go,Ge、短期フィルタパラメータai、
長期フィルタパラメータd,e及びコードブック指数i,jは
前記実施例でのような装置に供給される。マスターコー
ドブック40の内容は短期フィルタ42に供給され、このフ
ィルタの出力は直交シーケンス発生器90に供給される。
この発生器はｎ＝１乃至N/2に対して濾波されたコード
ブック半長シーケンスｃ（ｎ）を奇数及び偶数全長シー
ケンスに変換するよう作用する： ｎ＝１乃至N/2に対して ci（ｎ）＝ｃ（ｎ） ｎ＝［（N/2）＋１］乃至Ｎに対して ci（ｎ）＝−ｃ（Ｎ−ｎ＋１） 及び ｎ＝１乃至N/2に対して cj（ｎ）＝ｃ（ｎ） ｎ＝［（N/2）＋１］乃至Ｎに対して cj（ｎ）＝ｃ（Ｎ−ｎ＋１） 該シーケンスはサブコードブック70,72に夫々蓄積さ
れる。発生器75,77（図３）は発生器90と同じ方法で動
作する。入来音声の各フレームに対する関連全長シーケ
ンスが選択され、利得段74,76に供給され、これらの利
得段の出力は合算され、装置の出力を例えば拡声器32に
提供するよう前の如く長期及び短期フィルタを介して濾
波される。
マスターコードブックからの各濾波されたシーケンス
に対する奇数及び偶数全長シーケンスの両方の構造は厳
密に必要でなく、半長シーケンスを含む単一コードブッ
クは図３に示す符号化装置でのように用いられてよい。
利得段74,76に供給されるべき全長シーケンスは関連半
長シーケンスがスレーブコードブックから選択された後
上式に応じて構成されうる。
に対する奇数及び偶数全長シーケンスの両方の構造は厳
密に必要でなく、半長シーケンスを含む単一コードブッ
クは図３に示す符号化装置でのように用いられてよい。
利得段74,76に供給されるべき全長シーケンスは関連半
長シーケンスがスレーブコードブックから選択された後
上式に応じて構成されうる。
図１及び図３に示すアナログ信号符号化装置は入来信
号の各フレームに対して２つの利得パラメータを必要と
し、伝達又は蓄積に対するビット速度が重度である時の
状態にこれは許容されない。利得パラメータを表わすの
に必要であるビットの数は単一コードブック及び利得段
だけを有する符号化装置に関してかなり増加してよい。
これらの２つの利得パラメータが関連信号を表わすの
で、それらの間にはある程度の相関があり、それで他に
対して１つの利得を表わし、要求されるビットの数での
わずかな節約を得ることは可能である。
号の各フレームに対して２つの利得パラメータを必要と
し、伝達又は蓄積に対するビット速度が重度である時の
状態にこれは許容されない。利得パラメータを表わすの
に必要であるビットの数は単一コードブック及び利得段
だけを有する符号化装置に関してかなり増加してよい。
これらの２つの利得パラメータが関連信号を表わすの
で、それらの間にはある程度の相関があり、それで他に
対して１つの利得を表わし、要求されるビットの数での
わずかな節約を得ることは可能である。
前記の装置は２つの利得が等しく（即ちGo＝Ge）、又
は更に良くはそれらの大きさが等しく、それらの符号が
正又は負でありうることを必要とすることで第２のコー
ドブック利得を表わすのに必要である余分なビットなし
に用いられてよい。後者の場合は単一コードブック符号
化装置に亘って１ビットだけのペナルティーを生じる。
利得値は各選択されたコードブックシーケンスに対する
符号及び両コードブックシーケンスに用いられる単一大
きさとして伝達される。
は更に良くはそれらの大きさが等しく、それらの符号が
正又は負でありうることを必要とすることで第２のコー
ドブック利得を表わすのに必要である余分なビットなし
に用いられてよい。後者の場合は単一コードブック符号
化装置に亘って１ビットだけのペナルティーを生じる。
利得値は各選択されたコードブックシーケンスに対する
符号及び両コードブックシーケンスに用いられる単一大
きさとして伝達される。
これは下記の少なくとも３つの方法で達成されうる： （１）|Go|＝|Ge|であり、MSEが最小化されるという制
約を受けて、各可能な対のコードブックシーケンスに対
して全二乗平均エラー（Eo＋Ee）を計算する。これは最
適コードブック指数（i,j）、利得の大きさ（Ｇ＝|Go|
＝|Ge|）及びGo及びGeの符号、si＝Go/|Ge|＝±１、及
びsj＝Ge/|Ge|＝±１を与える。第１に結合したエラーE
2は図10の式（６）で示されるよう計算される。利得Ge
及びGoの大きさＧは図10の式（７）を用いて計算され
る。式（７）において、siは全体フレーム長（又は対称
シーケンスの場合の半フレーム長）に亘ってｏ（ｎ）及
びci（ｎ）の積の和と同じ符号であるように選ばれなけ
ればならない。同様にsjはｅ（ｎ）及びcj（ｎ）の積の
和と同じ符号を有するよう選ばれなければならない。si
及びsjの値に基づくこれらの制約はGo及びGeが負の値で
あることを防ぐことであり、図10の不等式（7a）及び
（7b）に夫々要約される。
約を受けて、各可能な対のコードブックシーケンスに対
して全二乗平均エラー（Eo＋Ee）を計算する。これは最
適コードブック指数（i,j）、利得の大きさ（Ｇ＝|Go|
＝|Ge|）及びGo及びGeの符号、si＝Go/|Ge|＝±１、及
びsj＝Ge/|Ge|＝±１を与える。第１に結合したエラーE
2は図10の式（６）で示されるよう計算される。利得Ge
及びGoの大きさＧは図10の式（７）を用いて計算され
る。式（７）において、siは全体フレーム長（又は対称
シーケンスの場合の半フレーム長）に亘ってｏ（ｎ）及
びci（ｎ）の積の和と同じ符号であるように選ばれなけ
ればならない。同様にsjはｅ（ｎ）及びcj（ｎ）の積の
和と同じ符号を有するよう選ばれなければならない。si
及びsjの値に基づくこれらの制約はGo及びGeが負の値で
あることを防ぐことであり、図10の不等式（7a）及び
（7b）に夫々要約される。
式（６）と（７）との組合せは式（８）を生じ、図10
の式（８）のエラーE2を最小値にするｉ及びｊの値が選
択される。
の式（８）のエラーE2を最小値にするｉ及びｊの値が選
択される。
２つのコードブックシーケンスはＧの値が式（７）か
ら計算される図10の式（９）を用いて復号コードブック
入力ｃ（ｎ）を形成するよう結合されうる。次にこの復
号コードブック入力は合算器82（図３）に供給される。
ら計算される図10の式（９）を用いて復号コードブック
入力ｃ（ｎ）を形成するよう結合されうる。次にこの復
号コードブック入力は合算器82（図３）に供給される。
（２）Go及びGeの値の制約なしに、Eo及びEeの最小値を
夫々与えるシーケンスに対して各コードブックを別々に
サーチする。次にこの対のコードブックシーケンスを用
いて、（Eo＋Ee）に等しい全体MSEを最小化するようGo
及びGeの符号と共にＧ＝|Go|＝|Ge|であるようＧの大き
さを計算する。
夫々与えるシーケンスに対して各コードブックを別々に
サーチする。次にこの対のコードブックシーケンスを用
いて、（Eo＋Ee）に等しい全体MSEを最小化するようGo
及びGeの符号と共にＧ＝|Go|＝|Ge|であるようＧの大き
さを計算する。
第１の段階はコードブック入力即ち式（２）でEoの最
小値になるｉの値、及びコードブック入力即ち式（２）
の直交均等値でEeの最小値を与えるｊの値を見つけるこ
とである。利得Goは式（３）で与えられ、利得Geは式
（３）の直交均等値で与えられる。次に利得Go及びGeの
符号si及びsjは不等式（7a），（7b）から決定されえ、
２つの利得の大きさＧは前の如く式（７）から決定され
うる。最後に、復号コードブック入力ｃ（ｎ）は式
（９）を用いて前の如く決定される。この第２の方法は
コードブック指数（i,j）、利得の大きさ（Ｇ＝|Go|＝|
Ge|）及びGo及びGeの符号（夫々、si＝Go/|Go|及びsj＝
Ge/|Ge|）に対するサブ最適値を与えるが、第１の代り
の方法よりより計算の複雑性が少ない。人間の音声を符
号化するのに用いられる実用的符号化装置において、２
つのアプローチ間には実質的に知覚差はない。
小値になるｉの値、及びコードブック入力即ち式（２）
の直交均等値でEeの最小値を与えるｊの値を見つけるこ
とである。利得Goは式（３）で与えられ、利得Geは式
（３）の直交均等値で与えられる。次に利得Go及びGeの
符号si及びsjは不等式（7a），（7b）から決定されえ、
２つの利得の大きさＧは前の如く式（７）から決定され
うる。最後に、復号コードブック入力ｃ（ｎ）は式
（９）を用いて前の如く決定される。この第２の方法は
コードブック指数（i,j）、利得の大きさ（Ｇ＝|Go|＝|
Ge|）及びGo及びGeの符号（夫々、si＝Go/|Go|及びsj＝
Ge/|Ge|）に対するサブ最適値を与えるが、第１の代り
の方法よりより計算の複雑性が少ない。人間の音声を符
号化するのに用いられる実用的符号化装置において、２
つのアプローチ間には実質的に知覚差はない。
（３）方法（２）は下記の如くより良い結果を生じるよ
う変形されうる。エラー信号は最小値になる各コードブ
ックから少なくとも２つのシーケンスは例えば２対のコ
ードブック指数（i1,i2），（j1,j2）を与える式
（４），（５）を用いて選択される。次にこれらのシー
ケンスの４つの可能な組合せ（i1,j1），（i2,j2），
（i1,j2），（i2,j1）の夫々から生じる全体エラーは各
場合にEe及びEoの値を加えることにより計算され、最小
エラーにある一対のシーケンスが選ばれる。次に方法は
利得Go及びGeの計算から上記の如く進められる。この処
理は又計算複雑背の大きな増加なしにサーチ中利得値の
量子化を含みうる。この量子化は符号化装置がエラー信
号Eo及びEeの計算以前に許容する可能な出力値の１つに
利得Go及びGeの値の設定を要し、例えば初めに計算され
た利得値の１つが特に利用できる量子化値の１つから異
なる時、より良い結果を生じるべきである。２つ以上の
シーケンスは各コードブックから選択され、２つ以上の
コードブックが用いられうる。
う変形されうる。エラー信号は最小値になる各コードブ
ックから少なくとも２つのシーケンスは例えば２対のコ
ードブック指数（i1,i2），（j1,j2）を与える式
（４），（５）を用いて選択される。次にこれらのシー
ケンスの４つの可能な組合せ（i1,j1），（i2,j2），
（i1,j2），（i2,j1）の夫々から生じる全体エラーは各
場合にEe及びEoの値を加えることにより計算され、最小
エラーにある一対のシーケンスが選ばれる。次に方法は
利得Go及びGeの計算から上記の如く進められる。この処
理は又計算複雑背の大きな増加なしにサーチ中利得値の
量子化を含みうる。この量子化は符号化装置がエラー信
号Eo及びEeの計算以前に許容する可能な出力値の１つに
利得Go及びGeの値の設定を要し、例えば初めに計算され
た利得値の１つが特に利用できる量子化値の１つから異
なる時、より良い結果を生じるべきである。２つ以上の
シーケンスは各コードブックから選択され、２つ以上の
コードブックが用いられうる。
これらの変化は前述の如く機能する図２及び図４に示
される復号器又は再合成器に影響を有さない。
される復号器又は再合成器に影響を有さない。
図５は図１に示されるものから得られる符号化装置を
示すが、４つの直交コードブックを用いる。初めの音声
源20、フレーム化及び量子化手段22、線形予測係数（LP
C）発生器24、短期フィルタ34及び短期反転フィルタ36
は図１に示される符号化装置での様に配置され、同じ方
法で機能する。フィルタ36の出力は合算器83の非反転入
力に供給され、その合算器の出力はエラー信号E1（ｎ）
からなる。１次元コードブック40の出力は1/A（z/γ）
の伝達関数を有する短期反転フィルタ42に供給される。
このフィルタはLPC手段24により得られた短期フィルタ
係数aiを供給される。フィルタ42の出力は２対の出力と
みなされえ、全てが別な２次元コードブック70a,70b,70
c,70dに供給される４出力を有する直交化手段68に供給
される。コードブック70aからのシーケンス番号ｉは出
力が合算器82の非反転入力及び合算器78aの反転入力に
供給される利得段74aに供給される。合算器78cの出力は
出力がエラー信号EaであるMSE手段28aに供給される。コ
ードブック70bからのシーケンス番号Ｐは出力が合算器8
2の非反転入力及び合算器78bの反転入力に供給される利
得段74bに供給される。合算器78bの出力は出力がエラー
信号EbであるMSE手段28bに供給される。コードブック70
cからのシーケンス番号ｊは出力が合算器82の非反転入
力及び合算器78cの反転入力に供給される利得段74cに供
給される。合算器78cの出力は出力がエラー信号Ecであ
るMSE手段28cに供給される。シーケンス番号ｑは出力が
合算器82の非反転入力及び合算器78dの反転入力に供給
される利得段74dにコードブック70dから供給される。合
算器78dの出力は出力がエラー信号EdであるMSE手段28d
に供給される。４つのMSE手段28a,28b,28c,28dからの出
力信号Ea,Eb,Ec,Edは選択手段83に供給される。
示すが、４つの直交コードブックを用いる。初めの音声
源20、フレーム化及び量子化手段22、線形予測係数（LP
C）発生器24、短期フィルタ34及び短期反転フィルタ36
は図１に示される符号化装置での様に配置され、同じ方
法で機能する。フィルタ36の出力は合算器83の非反転入
力に供給され、その合算器の出力はエラー信号E1（ｎ）
からなる。１次元コードブック40の出力は1/A（z/γ）
の伝達関数を有する短期反転フィルタ42に供給される。
このフィルタはLPC手段24により得られた短期フィルタ
係数aiを供給される。フィルタ42の出力は２対の出力と
みなされえ、全てが別な２次元コードブック70a,70b,70
c,70dに供給される４出力を有する直交化手段68に供給
される。コードブック70aからのシーケンス番号ｉは出
力が合算器82の非反転入力及び合算器78aの反転入力に
供給される利得段74aに供給される。合算器78cの出力は
出力がエラー信号EaであるMSE手段28aに供給される。コ
ードブック70bからのシーケンス番号Ｐは出力が合算器8
2の非反転入力及び合算器78bの反転入力に供給される利
得段74bに供給される。合算器78bの出力は出力がエラー
信号EbであるMSE手段28bに供給される。コードブック70
cからのシーケンス番号ｊは出力が合算器82の非反転入
力及び合算器78cの反転入力に供給される利得段74cに供
給される。合算器78cの出力は出力がエラー信号Ecであ
るMSE手段28cに供給される。シーケンス番号ｑは出力が
合算器82の非反転入力及び合算器78dの反転入力に供給
される利得段74dにコードブック70dから供給される。合
算器78dの出力は出力がエラー信号EdであるMSE手段28d
に供給される。４つのMSE手段28a,28b,28c,28dからの出
力信号Ea,Eb,Ec,Edは選択手段83に供給される。
合算器38の出力は、４つの出力を有し直交化手段68に
アナログ的に動作する第２の直交化手段66に供給され
る。手段66の４つの出力は対応する合算器78a,78b,78c
又は78dの非反転入力に各々供給される。合算器82の出
力は合算器46の非反転入力に供給される。合算器46の出
力は出力が利得ｂを有する利得段50に遅延ｄで供給され
るタップは遅延線48に供給される。利得段50の出力は合
算器38の反転入力及び合算器46の非反転入力に供給され
る。
アナログ的に動作する第２の直交化手段66に供給され
る。手段66の４つの出力は対応する合算器78a,78b,78c
又は78dの非反転入力に各々供給される。合算器82の出
力は合算器46の非反転入力に供給される。合算器46の出
力は出力が利得ｂを有する利得段50に遅延ｄで供給され
るタップは遅延線48に供給される。利得段50の出力は合
算器38の反転入力及び合算器46の非反転入力に供給され
る。
直交化手段66,68は単一シーケンスの直交化を多くの
方法で４つの相互に直交なシーケンスに実行してよい。
第１の直交化が奇数及び偶数シーケンスを生じるようシ
ーケンス時に実行される場合、次にこれらのシーケンス
の各々は時間又は周波数ドメインで直交化されてよい。
時間ドメイン直交化は多くの零及び非零要素を有する第
１のシーケンス及び多くの零及び非零要素を有する第２
のシーケンスからなる。第１のシーケンスの要素が零で
ない場合、第２のシーケンスの対応する要素に零がでな
ければならなく、或いはその逆である。直交シーケンス
が零まで乗じなければならない規則に従う。周波数ドメ
イン直交化は別な周波数帯からの信号を含む一対のシー
ケンス、例えば低次周波数成分からなる第１のシーケン
ス及び高次周波数成分を含む第２のシーケンスを作るこ
とからなる。
方法で４つの相互に直交なシーケンスに実行してよい。
第１の直交化が奇数及び偶数シーケンスを生じるようシ
ーケンス時に実行される場合、次にこれらのシーケンス
の各々は時間又は周波数ドメインで直交化されてよい。
時間ドメイン直交化は多くの零及び非零要素を有する第
１のシーケンス及び多くの零及び非零要素を有する第２
のシーケンスからなる。第１のシーケンスの要素が零で
ない場合、第２のシーケンスの対応する要素に零がでな
ければならなく、或いはその逆である。直交シーケンス
が零まで乗じなければならない規則に従う。周波数ドメ
イン直交化は別な周波数帯からの信号を含む一対のシー
ケンス、例えば低次周波数成分からなる第１のシーケン
ス及び高次周波数成分を含む第２のシーケンスを作るこ
とからなる。
或いは、手段66,68は半分のシーケンス表に亘って更
なる奇数及び偶数直交化が後にくる完全シーケンス長に
亘って奇数及び偶数直交化を実行してよい。これは20要
素シーケンスの直交化が理解を容易にする為記号だけの
形式で示される図６の（ａ）乃至（ｈ）を参照してより
良く理解されよう。第１に、初めのシーケンス（ａ）が
とられ、時間反転例（ｂ）が形成される。偶数シーケン
ス（ｃ）は（ｂ）を（ａ）に足し算することにより形成
され、２つの加算されたシーケンスによる割り算はこの
例では省略される。奇数シーケンス（ｄ）は（ｂ）を
（ａ）から引き算することにより形成れ、２つの利得に
よる割り算は無視される。偶数シーケンス（ｃ）の第１
の半分がとられ時間反転例が形成される。シーケンス
（ｃ）の第１の半分及びその時間反転例の加算はシーケ
ンス（ｅ）の第１の半分を生じる。シーケンス（ｃ）の
第２の半分はシーケンス（ｅ）の第２の半分を得るよう
その時間反転例に同様に加えられる。シーケンス（ｅ）
は偶数直交化が後にくる偶数直交化を表わす。シーケン
ス（ｃ）の第１の半分の時間反転例はシーケンス（ｆ）
の第１の半分を生じるようシーケンス（ｃ）の第１の半
分から減算される。シーケンス（ｆ）の第２の半分はシ
ーケンス（ｃ）の第２の半分から同じ方法で得られる。
シーケンス（ｆ）は奇数直交化が後にくる偶数直交化を
表わす。シーケンス（ｇ）及び（ｈ）はシーケンス
（ｅ）及び（ｆ）がシーケンス（ｃ）から得られるよう
にシーケンス（ｄ）から得られる。シーケンス（ｇ）は
偶数直交化が後にくる奇数直交化を表わし、シーケンス
（ｈ）は奇数直交化が後にくる奇数直交化を表わす。シ
ーケンス（ｅ），（ｆ），（ｇ）及び（ｈ）の全ては互
いに直交であり、即ちその全長に亘ってどれか１つと他
のどれかとの積は零である。この相互直交化は図５の符
号化装置に示される４つの比較が互いに独立に行なわれ
るのを可能にする。実際の装置において、利得段74a,74
b,74c,74dの利得の大きさがＧに等しいよう制約され、
全てがこれに等しいようにここで示される。
なる奇数及び偶数直交化が後にくる完全シーケンス長に
亘って奇数及び偶数直交化を実行してよい。これは20要
素シーケンスの直交化が理解を容易にする為記号だけの
形式で示される図６の（ａ）乃至（ｈ）を参照してより
良く理解されよう。第１に、初めのシーケンス（ａ）が
とられ、時間反転例（ｂ）が形成される。偶数シーケン
ス（ｃ）は（ｂ）を（ａ）に足し算することにより形成
され、２つの加算されたシーケンスによる割り算はこの
例では省略される。奇数シーケンス（ｄ）は（ｂ）を
（ａ）から引き算することにより形成れ、２つの利得に
よる割り算は無視される。偶数シーケンス（ｃ）の第１
の半分がとられ時間反転例が形成される。シーケンス
（ｃ）の第１の半分及びその時間反転例の加算はシーケ
ンス（ｅ）の第１の半分を生じる。シーケンス（ｃ）の
第２の半分はシーケンス（ｅ）の第２の半分を得るよう
その時間反転例に同様に加えられる。シーケンス（ｅ）
は偶数直交化が後にくる偶数直交化を表わす。シーケン
ス（ｃ）の第１の半分の時間反転例はシーケンス（ｆ）
の第１の半分を生じるようシーケンス（ｃ）の第１の半
分から減算される。シーケンス（ｆ）の第２の半分はシ
ーケンス（ｃ）の第２の半分から同じ方法で得られる。
シーケンス（ｆ）は奇数直交化が後にくる偶数直交化を
表わす。シーケンス（ｇ）及び（ｈ）はシーケンス
（ｅ）及び（ｆ）がシーケンス（ｃ）から得られるよう
にシーケンス（ｄ）から得られる。シーケンス（ｇ）は
偶数直交化が後にくる奇数直交化を表わし、シーケンス
（ｈ）は奇数直交化が後にくる奇数直交化を表わす。シ
ーケンス（ｅ），（ｆ），（ｇ）及び（ｈ）の全ては互
いに直交であり、即ちその全長に亘ってどれか１つと他
のどれかとの積は零である。この相互直交化は図５の符
号化装置に示される４つの比較が互いに独立に行なわれ
るのを可能にする。実際の装置において、利得段74a,74
b,74c,74dの利得の大きさがＧに等しいよう制約され、
全てがこれに等しいようにここで示される。
図５に示される符号化装置はマスターコードブックか
らの濾波された1/4長シーケンスを奇数及び偶数直交化
された濾波されたアナログ信号と比較するだけでコード
ブックシーケンスの直交化を除去するよう変形されてよ
い。濾波されたコードブック1/4長シーケンスの設定は
直交比較の夫々に対して異なってよく又同じでもよい。
シーケンスは４つの直交比較の夫々に対して選択され、
指数番号i,p,j,qは伝送され又は蓄積される。1/4長シー
ケンスが同じである場合、コードブックから選ばれるシ
ーケンス番号の決定の簡略化は上記の如くなされる。
らの濾波された1/4長シーケンスを奇数及び偶数直交化
された濾波されたアナログ信号と比較するだけでコード
ブックシーケンスの直交化を除去するよう変形されてよ
い。濾波されたコードブック1/4長シーケンスの設定は
直交比較の夫々に対して異なってよく又同じでもよい。
シーケンスは４つの直交比較の夫々に対して選択され、
指数番号i,p,j,qは伝送され又は蓄積される。1/4長シー
ケンスが同じである場合、コードブックから選ばれるシ
ーケンス番号の決定の簡略化は上記の如くなされる。
図７は図５の符号器を使用する対応する復号器又は再
合成装置を示す。１次元コードブック40の出力は1/A（z
/γ）の伝達関数を有する短期逆フィルタ42に供給され
る。フィルタ42の出力は夫々が４つの２次元コードブッ
ク70a,70b,70c,70dの１つに供給される４つの別な出力
を有する直交化手段68に供給される。コードブック70a
からのシーケンス番号ｉ、コードブック70bからのシー
ケンス番号ｐ、コードブック70cからのシーケンス番号
ｊ及びコードブック70dからのシーケンス番号ｑは合算
器86の別な非反転入力に全て供給される。合算器86の出
力は利得パラメータＧを供給される利得段12に供給され
る。利得段12の力は合算器46の非反転入力に供給され
る。合算器46の出力は遅延パラメータｄを供給されるタ
ップ付遅延線48に供給される。タップ付遅延線48の出力
は利得パラメータｂを供給される利得段50に供給され
る。利得段階50の出力は合算器46の非反転入力に供給さ
れる。合算器46の出力もＡ（z/γ）の伝達関数を有する
短期フィルタ36に供給される。フィルタ36の出力は1/A
（ｚ）の伝達関数を有する短期逆フィルタ37に供給され
る。フィルタ37の出力は拡声器32又は増幅器及び拡声器
の組合せに供給される。３つの短期フィルタ42,36及び3
7は全てLPC手段24（図５）により元来得られた短期フィ
ルタパラメータaiを供給される。
合成装置を示す。１次元コードブック40の出力は1/A（z
/γ）の伝達関数を有する短期逆フィルタ42に供給され
る。フィルタ42の出力は夫々が４つの２次元コードブッ
ク70a,70b,70c,70dの１つに供給される４つの別な出力
を有する直交化手段68に供給される。コードブック70a
からのシーケンス番号ｉ、コードブック70bからのシー
ケンス番号ｐ、コードブック70cからのシーケンス番号
ｊ及びコードブック70dからのシーケンス番号ｑは合算
器86の別な非反転入力に全て供給される。合算器86の出
力は利得パラメータＧを供給される利得段12に供給され
る。利得段12の力は合算器46の非反転入力に供給され
る。合算器46の出力は遅延パラメータｄを供給されるタ
ップ付遅延線48に供給される。タップ付遅延線48の出力
は利得パラメータｂを供給される利得段50に供給され
る。利得段階50の出力は合算器46の非反転入力に供給さ
れる。合算器46の出力もＡ（z/γ）の伝達関数を有する
短期フィルタ36に供給される。フィルタ36の出力は1/A
（ｚ）の伝達関数を有する短期逆フィルタ37に供給され
る。フィルタ37の出力は拡声器32又は増幅器及び拡声器
の組合せに供給される。３つの短期フィルタ42,36及び3
7は全てLPC手段24（図５）により元来得られた短期フィ
ルタパラメータaiを供給される。
動作中、図７に示される復号器はコードブック指数i,
p,j,q、利得パラメータＧ、ピッチ予測パラメータd,b及
び短期フィルタパラメータaiを供給される。４つの直交
コードブックシーケンスは共に加算され、増幅及び濾波
の後、出力手段、この場合には拡声器に供給される。
p,j,q、利得パラメータＧ、ピッチ予測パラメータd,b及
び短期フィルタパラメータaiを供給される。４つの直交
コードブックシーケンスは共に加算され、増幅及び濾波
の後、出力手段、この場合には拡声器に供給される。
図７の装置を図５の装置と互換可能にする為、後者は
単に1/4長濾波コードブックシーケンスを直交化された
アナログ信号の夫々と比較するよう変形される時、図７
の装置は直交化手段68に置き代えられた直交シーケンス
発生器90（図４）を有する。直交シーケンス発生器は単
一1/4長シーケンスから４つの直交全長シーケンスを発
生するよう以下の如く機能する。
単に1/4長濾波コードブックシーケンスを直交化された
アナログ信号の夫々と比較するよう変形される時、図７
の装置は直交化手段68に置き代えられた直交シーケンス
発生器90（図４）を有する。直交シーケンス発生器は単
一1/4長シーケンスから４つの直交全長シーケンスを発
生するよう以下の如く機能する。
直交シーケンス発生器は初めに半長奇数及び偶数シー
ケンスを発生し、次に奇数及び偶数全長シーケンスを発
生するようこれらの２つのシーケンスの夫々を用いる。
図８は簡略化の為記号形式でだけ示される５つの要素を
有する1/4長シーケンス（ａ）に対するこの処理を示
す。1/4長シーケンス（ａ）の時間反転例を発生し、そ
れをシーケンス（ａ）の終りに加算することにより、半
長偶数シーケンス（ｂ）が発生される。シーケンス
（ｂ）の時間反転例を発生し、それをシーケンス（ｂ）
の終りに加算することで、全長シーケンス（ｃ）が発生
される。シーケンス（ｃ）は全長偶数シーケンスを生じ
るよう直交化され、次に各半分のシーケンス長に亘って
偶数シーケンスを生じるよう直交化される全長シーケン
スと均等である。シーケンス（ｂ）の時間反転例は全長
シーケンス（ｄ）を生じるようシーケンス（ｂ）の終り
に加算される。シーケンス（ｄ）は全長奇数シーケンス
を生じるよう直交化され、次に各半分のシーケンス長に
亘って偶数シーケンスを生じるよう直交化される全長シ
ーケンスと均等である。
ケンスを発生し、次に奇数及び偶数全長シーケンスを発
生するようこれらの２つのシーケンスの夫々を用いる。
図８は簡略化の為記号形式でだけ示される５つの要素を
有する1/4長シーケンス（ａ）に対するこの処理を示
す。1/4長シーケンス（ａ）の時間反転例を発生し、そ
れをシーケンス（ａ）の終りに加算することにより、半
長偶数シーケンス（ｂ）が発生される。シーケンス
（ｂ）の時間反転例を発生し、それをシーケンス（ｂ）
の終りに加算することで、全長シーケンス（ｃ）が発生
される。シーケンス（ｃ）は全長偶数シーケンスを生じ
るよう直交化され、次に各半分のシーケンス長に亘って
偶数シーケンスを生じるよう直交化される全長シーケン
スと均等である。シーケンス（ｂ）の時間反転例は全長
シーケンス（ｄ）を生じるようシーケンス（ｂ）の終り
に加算される。シーケンス（ｄ）は全長奇数シーケンス
を生じるよう直交化され、次に各半分のシーケンス長に
亘って偶数シーケンスを生じるよう直交化される全長シ
ーケンスと均等である。
シーケンス（ａ）の時間反転例は半長シーケンス
（ｅ）を生じるようシーケンス（ａ）の終りに加えられ
る。シーケンス（ｅ）の時間反転例をそのシーケンスの
終りに加えることにより、全長シーケンス（ｆ）が発生
される。シーケンス（ｆ）は全長偶数シーケンスを生じ
るよう直交化され、次に各半分のシーケンス長に亘って
奇数シーケンスを生じるよう直交化される全長シーケン
スと均等である。シーケンス（ｅ）の時間反転例をその
シーケンスの終りに加えることにより、全長シーケンス
（ｇ）が発生される。シーケンス（ｇ）は全長奇数シー
ケンスを生じるよう直交化され、次に各半分のシーケン
ス長に亘って奇数シーケンスを生じるよう直交化される
全長シーケンスと均等である。
（ｅ）を生じるようシーケンス（ａ）の終りに加えられ
る。シーケンス（ｅ）の時間反転例をそのシーケンスの
終りに加えることにより、全長シーケンス（ｆ）が発生
される。シーケンス（ｆ）は全長偶数シーケンスを生じ
るよう直交化され、次に各半分のシーケンス長に亘って
奇数シーケンスを生じるよう直交化される全長シーケン
スと均等である。シーケンス（ｅ）の時間反転例をその
シーケンスの終りに加えることにより、全長シーケンス
（ｇ）が発生される。シーケンス（ｇ）は全長奇数シー
ケンスを生じるよう直交化され、次に各半分のシーケン
ス長に亘って奇数シーケンスを生じるよう直交化される
全長シーケンスと均等である。
次にこれらの４つの濾波されたシーケンス（ｃ），
（ｄ），（ｆ），（ｇ）がスレーブコードブック70a,70
b,70c,70d（図７）に供給され、次に再合成器は上記の
如く動作する。
（ｄ），（ｆ），（ｇ）がスレーブコードブック70a,70
b,70c,70d（図７）に供給され、次に再合成器は上記の
如く動作する。
下式、 Σ（CB1×CB2）＝０ が満足されるなら、コードブックサーチの長さの減少を
完全に実現するのに必要である直交化コードブックは多
くの異なる方法で構成されうる。ここで、CB1は第１の
コードブックのどれかのシーケンスであり、CB2は第２
のコードブックのどれかのシーケンスである。上述の奇
数及び偶数関数分割への可能な代替は時間ドメイン分割
又は周波数ドメイン分割である。時間ドメイン分割を用
いると、例えばCB1はコードブックの第１の半分に対す
るランダムサンプル、即ち各シーケンスの第１のN/2サ
ンプル及びその後の零サンプルを含み、CB2はコードブ
ックの第１の半分に対する零サンプル、即ち、第１のN/
2サンプル及びその後のランダムサンプルを含む。周波
数ドメイン分割は例えば低周波数コードブック及び高周
波数コードブックを発生するよう低域通過及び高域通過
フィルタを用いることで達成される。
完全に実現するのに必要である直交化コードブックは多
くの異なる方法で構成されうる。ここで、CB1は第１の
コードブックのどれかのシーケンスであり、CB2は第２
のコードブックのどれかのシーケンスである。上述の奇
数及び偶数関数分割への可能な代替は時間ドメイン分割
又は周波数ドメイン分割である。時間ドメイン分割を用
いると、例えばCB1はコードブックの第１の半分に対す
るランダムサンプル、即ち各シーケンスの第１のN/2サ
ンプル及びその後の零サンプルを含み、CB2はコードブ
ックの第１の半分に対する零サンプル、即ち、第１のN/
2サンプル及びその後のランダムサンプルを含む。周波
数ドメイン分割は例えば低周波数コードブック及び高周
波数コードブックを発生するよう低域通過及び高域通過
フィルタを用いることで達成される。
アナログ信号符号化装置が奇数番号の直交化コードブ
ックを有することも可能である。例えば、高及び低周波
数成分へのコードブックシーケンスの第１の分割に、高
周波数ブランチの奇数及び偶数周波数成分への更なる分
割が後に続く。
ックを有することも可能である。例えば、高及び低周波
数成分へのコードブックシーケンスの第１の分割に、高
周波数ブランチの奇数及び偶数周波数成分への更なる分
割が後に続く。
正しく機能するよう符号化及び再合成装置の組合せの
為に、２つの装置のコードブックは同じシーケンスを含
まなければならない。
為に、２つの装置のコードブックは同じシーケンスを含
まなければならない。
本発明を読むことで、他の変更例は当業者に明らかで
ある。かかる変更はアナログ信号符号化装置及びその部
品の設計、製造及び使用で既に公知であり、前記の特徴
の代わりに又はそれに加えて用いられる他の特徴を含ん
でよい。請求の範囲はこの出願で特定の組合せの特徴を
述べているが、本願の開示の範囲は又ある請求範囲で現
在請求されているのと同じ発明にかかわるか否か、又そ
れが本発明のような同じ技術問題のいくらか又は全ての
軽減するか否かに拘らず、明示的に、暗示的に又はその
ある一般的にのいずれかでここに開示されたある新規な
特徴又は新規な特徴の組み合わせを含むことが理解され
なければならない。
ある。かかる変更はアナログ信号符号化装置及びその部
品の設計、製造及び使用で既に公知であり、前記の特徴
の代わりに又はそれに加えて用いられる他の特徴を含ん
でよい。請求の範囲はこの出願で特定の組合せの特徴を
述べているが、本願の開示の範囲は又ある請求範囲で現
在請求されているのと同じ発明にかかわるか否か、又そ
れが本発明のような同じ技術問題のいくらか又は全ての
軽減するか否かに拘らず、明示的に、暗示的に又はその
ある一般的にのいずれかでここに開示されたある新規な
特徴又は新規な特徴の組み合わせを含むことが理解され
なければならない。
産業適用 本発明はアナログ信号符号化及び復号化を用いる装置
の範囲、例えばディジタル移動無線、及びセルラ電話に
適用可能である。
の範囲、例えばディジタル移動無線、及びセルラ電話に
適用可能である。
フロントページの続き (72)発明者 ムルスレイ，ティモシー ジェームズ イギリス国 シーアール３ ５イーイー サリー ケイターハム ホワイトリー フ ロード ２番地 (56)参考文献 特開 平２−79100（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−258000（ＪＰ，Ａ) 特公 平５−24520（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G10L 19/12
Claims (10)
- 【請求項１】ディジタル化された信号サンプルを獲得す
るサンプリング及びディジタル化手段と、励起信号サン
プルの複数のシーケンスを含むマスターコードブック
と、上記マスターコードブックからの上記励起信号サン
プルを濾波し、濾波された励起信号サンプルのシーケン
スを獲得するフィルタリング手段とを有するアナログ信
号符号化装置であって、 ディジタル化された信号サンプルのシーケンス、又は、
濾波された励起信号サンプルのシーケンスを、多数の相
互に直交した成分のシーケンスに分解する分解手段と、 上記相互に直交した成分のシーケンスが上記濾波された
励起信号サンプルのシーケンスから得られた場合、差信
号を得るため、上記相互に直交した成分のシーケンスを
上記ディジタル化された信号サンプルのシーケンスと比
較し、上記相互に直交した成分のシーケンスが上記ディ
ジタル化された信号サンプルのシーケンスから得られた
場合、差信号を得るため、上記相互に直交した成分のシ
ーケンスを上記濾波された励起信号サンプルのシーケン
スと比較する比較手段と、 上記差信号から、所定のエラー規準に従って、上記励起
信号サンプルの複数のシーケンスの中で最も許容可能な
励起信号サンプルのシーケンスを決定する手段と、 を更に有するアナログ信号符号化装置。 - 【請求項２】上記濾波された励起信号サンプルのシーケ
ンスを蓄積する蓄積手段を更に有することを特徴とする
請求項１記載のアナログ信号符号化装置。 - 【請求項３】上記分解手段からの上記相互に直交した成
分のシーケンスが上記濾波された励起信号サンプルのシ
ーケンスから得られた場合、上記ディジタル化された信
号サンプルのシーケンスを直交成分シーケンスに分解
し、上記分解手段からの上記相互に直交した成分のシー
ケンスが上記ディジタル化された信号サンプルのシーケ
ンスから得られた場合、上記濾波された励起信号サンプ
ルのシーケンスを直交成分シーケンスに分解する更なる
分解手段を有することを特徴とする請求項１又は２記載
のアナログ信号符号化装置。 - 【請求項４】ディジタル化された信号サンプルを獲得す
るサンプリング及びディジタル化手段と、励起信号サン
プルの複数のシーケンスを含むマスターコードブック
と、上記マスターコードブックからの上記励起信号サン
プルを濾波し、濾波された励起信号サンプルのシーケン
スを獲得するフィルタリング手段とを有するアナログ信
号符号化装置であって、 濾波された励起信号サンプルのシーケンスを多数の相互
に直交した成分のシーケンスに分解する分解手段と、 上記励起信号サンプルの複数のシーケンスに対し、対応
した上記相互に直交した成分のシーケンスを蓄積するこ
とにより少なくとも二つのスレーブコードブックを形成
する手段と、 差信号を得るためディジタル化された信号サンプルのシ
ーケンスと上記スレーブコードブックに蓄積された上記
相互に直交した成分のシーケンスを比較する、上記少な
くとも二つのスレーブコードブック毎に対応した少なく
とも二つの比較手段と、 上記差信号から、所定のエラー規準に従って、上記励起
信号サンプルの複数のシーケンスの中で最も許容可能な
励起信号サンプルのシーケンスを決定する手段と、 を更に有するアナログ信号符号化装置。 - 【請求項５】ディジタル化された信号サンプルを獲得す
るためアナログ信号をサンプリング及びディジタル化す
る手順と、励起信号サンプルの複数のシーケンスを含む
マスターコードブックからの上記励起信号サンプルを濾
波し、濾波された励起信号サンプルのシーケンスを獲得
する手順とを有するアナログ信号符号化方法であって、 ディジタル化された信号サンプルのシーケンス、又は、
濾波された励起信号サンプルのシーケンスを、多数の相
互に直交した成分のシーケンスに分解する手順と、 上記相互に直交した成分のシーケンスが上記濾波された
励起信号サンプルのシーケンスから得られた場合、差信
号を得るため、上記相互に直交した成分のシーケンスを
上記ディジタル化された信号サンプルのシーケンスと比
較し、上記相互に直交した成分のシーケンスが上記ディ
ジタル化された信号サンプルのシーケンスから得られた
場合、差信号を得るため、上記相互に直交した成分のシ
ーケンスを上記濾波された励起信号サンプルのシーケン
スと比較する手順と、 上記差信号から、所定のエラー規準に従って、上記励起
信号サンプルの複数のシーケンスの中で最も許容可能な
励起信号サンプルのシーケンスを決定する手順と、 を更に有するアナログ信号符号化方法。 - 【請求項６】上記濾波された励起信号のサンプルのシー
ケンスの半分の長さ部分が上記ディジタル化された信号
サンプルのシーケンスの半分の長さ部分と比較されるこ
とを特徴とする請求項５記載のアナログ信号符号化方
法。 - 【請求項７】上記濾波された励起信号のサンプルのシー
ケンスが直交成分シーケンスに分解され、 上記直交成分シーケンスの組が別々に蓄積されることを
特徴とする請求項５又は６記載のアナログ信号符号化方
法。 - 【請求項８】ディジタル化された信号サンプルを獲得す
るためアナログ信号をサンプリング及びディジタル化す
る手順と、励起信号サンプルの複数のシーケンスを含む
マスターコードブックからの上記励起信号サンプルを濾
波し、濾波された励起信号サンプルのシーケンスを獲得
する手順とを有するアナログ信号符号化方法であって、 上記濾波された励起信号サンプルのシーケンスを多数の
相互に直交した成分のシーケンスに分解する手順と、 上記励起信号サンプルの複数のシーケンスに対し、対応
した上記相互に直交した成分のシーケンスを蓄積するこ
とにより少なくとも二つのスレーブコードブックを形成
する手順と、 差信号を得るためディジタル化された信号サンプルのシ
ーケンスと上記スレーブコードブック毎に蓄積された上
記相互に直交した成分のシーケンスを比較する手順と、 上記差信号から、所定のエラー規準に従って、上記励起
信号サンプルの複数のシーケンスの中で最も許容可能な
励起信号サンプルのシーケンスを決定する手順と、 を更に有するアナログ信号符号化方法。 - 【請求項９】励起信号サンプルのシーケンスを含むマス
ターコードブックと、上記マスターコードブックからの
上記励起信号サンプルのシーケンスを濾波し、濾波され
た励起信号サンプルのシーケンスを獲得するフィルタリ
ング手段とを有するアナログ信号獲得用の復号化装置で
あって、 上記濾波された励起信号サンプルのシーケンスを相互に
直交した成分のシーケンスの組に分解する分解手段と、 入来する符号化信号に応じて上記相互に直交した成分の
シーケンスの重み付けされた和を形成することにより合
成されたシーケンスを獲得する手段と、 先に符号化されたアナログ信号の合成レプリカを得るた
め、上記合成されたシーケンスをアナログ信号に変換す
る手段と、 を更に有することを特徴とする復号化装置。 - 【請求項１０】励起信号サンプルのシーケンスを含むマ
スターコードブックから濾波された励起信号サンプルの
シーケンスを獲得する手順を有するアナログ信号獲得用
の復号化方法であって、 上記濾波された励起信号サンプルのシーケンスを相互に
直交した成分のシーケンスの組に分解する手順と、 入来する符号化信号に応じて上記相互に直交した成分の
シーケンスの重み付けされた和を形成することにより合
成されたシーケンスを獲得する手順と、 先に符号化されたアナログ信号の合成レプリカを得るた
め、上記合成されたシーケンスをアナログ信号に変換す
る手順と、 を更に有することを特徴とする復号化方法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9021103A GB2248372A (en) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | Coding/decoding analogue signals using master and two slave codebooks |
| GB9021103.8 | 1990-09-28 | ||
| GB9112143.4 | 1991-06-05 | ||
| GB919112143A GB9112143D0 (en) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | A method of,and a system for,coding analogue signals |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06501113A JPH06501113A (ja) | 1994-01-27 |
| JP3206661B2 true JP3206661B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=26297721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51776591A Expired - Fee Related JP3206661B2 (ja) | 1990-09-28 | 1991-09-25 | アナログ信号の符号化方法及び装置 |
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|---|---|
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| EP (1) | EP0550657B1 (ja) |
| JP (1) | JP3206661B2 (ja) |
| KR (1) | KR100195575B1 (ja) |
| CN (1) | CN1036886C (ja) |
| AU (1) | AU653969B2 (ja) |
| BR (1) | BR9106932A (ja) |
| CA (1) | CA2091754C (ja) |
| DE (1) | DE69121411T2 (ja) |
| DK (1) | DK0550657T3 (ja) |
| ES (1) | ES2093110T3 (ja) |
| HK (1) | HK1006874A1 (ja) |
| SG (1) | SG43974A1 (ja) |
| WO (1) | WO1992006470A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| CN1099663C (zh) * | 1994-03-11 | 2003-01-22 | 皇家菲利浦电子有限公司 | 准周期信号的传输系统 |
| US5774846A (en) * | 1994-12-19 | 1998-06-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Speech coding apparatus, linear prediction coefficient analyzing apparatus and noise reducing apparatus |
| US5652585A (en) * | 1995-04-05 | 1997-07-29 | Crystal Semiconductor Corp. | Multiple function analog-to-digital converter with multiple serial outputs |
| US5822724A (en) * | 1995-06-14 | 1998-10-13 | Nahumi; Dror | Optimized pulse location in codebook searching techniques for speech processing |
| JP3137176B2 (ja) * | 1995-12-06 | 2001-02-19 | 日本電気株式会社 | 音声符号化装置 |
| DE69732746C5 (de) * | 1996-02-15 | 2020-11-19 | Koninklijke Philips N.V. | Signalübertragungssystem mit verringerter komplexität |
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| KR100389895B1 (ko) * | 1996-05-25 | 2003-11-28 | 삼성전자주식회사 | 음성 부호화 및 복호화방법 및 그 장치 |
| JP3707153B2 (ja) * | 1996-09-24 | 2005-10-19 | ソニー株式会社 | ベクトル量子化方法、音声符号化方法及び装置 |
| KR100198476B1 (ko) * | 1997-04-23 | 1999-06-15 | 윤종용 | 노이즈에 견고한 스펙트럼 포락선 양자화기 및 양자화 방법 |
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