JP3220650B2 - 無音圧縮方法 - Google Patents

無音圧縮方法

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JP3220650B2
JP3220650B2 JP33053896A JP33053896A JP3220650B2 JP 3220650 B2 JP3220650 B2 JP 3220650B2 JP 33053896 A JP33053896 A JP 33053896A JP 33053896 A JP33053896 A JP 33053896A JP 3220650 B2 JP3220650 B2 JP 3220650B2
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伸彦 野間
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、IC録音(または
固体録音ともいう)に使用されるデジタル音声圧縮方式
に係わり、特に無音部分を圧縮する無音圧縮方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、留守番電話の音声録音にはテープ
が使用されアナログ音声信号を録音していた。しかし近
年IC化が進み、テープに代わりICチップに記録する
ようになってきた。ICチップに記録する場合、アナロ
グ音声信号をA/D変換してデジタルデータとし、これ
を圧縮データとして記録する。この種のデジタル音声圧
縮ではTVC(Transfer Vector Coding) 圧縮というこ
とが行われていた。
【0003】以下、このような音声圧縮方法について図
3〜図6を用いて説明する。図3はTVC圧縮を示すブ
ロック図である。アナログ音声信号は、AGC回路11
で振幅の小さいものは適切な大きさに調整され、A/D
変換器12に入力してサンプリング毎に8ビットから1
6ビット程度のデジタルデータに変換され、通常20m
S(ミリ秒)程度の所定時間毎にバッファ部13に蓄積
される。
【0004】この所定時間毎のデジタルデータはバッフ
ァ部13から読み出されDCT変換部14で、時間軸上
の信号から周波数軸上の信号に変換するDCT(Discre
te Cosine Transformation) 変換が行われる。DCT変
換出力はスライスレベル判定部15で予め定めた無音レ
ベル以上の出力が選択され、パターンマッチッグ部16
で予め定められたパターンと照合を行い、合致したパタ
ーンを抽出する。圧縮データ作成部17では、この抽出
したパターンに付された符号を組み合わせたデータを入
力しこれを圧縮データに変換する。
【0005】図4はスライスレベルに達しないDCT変
換出力を示す図である。横軸は周波数でサンプル周波数
×1/2を示し、縦軸は音声のエネルギレベルを示す。
スライスレベルはこれ以下の音声は無音として無視する
エネルギレベルに設定する。本図は2つの音声パターン
を示し、いずれもスライスレベルに達しないため無音と
して無視される。
【0006】図5はスライスレベルに達したDCT変換
出力を示す図である。横軸および縦軸は図4と同じであ
る。本図は3つの音声パターンの内の中央のパターンの
1本の線がスライスレベルを越えた場合を示し、音声と
して処理される。
【0007】図6は音声パターンを示す図である。音声
のDCT変換出力は音声の内容に応じたパターンに分類
することができる。図6はこのようなパターンの4つの
例を示す。各パターンはビットで表示されており、これ
によりDCT変換出力を符号化することができる。各パ
ターンはコード化されコードブックにまとめられてい
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】図5に示すように1本
のスライスレベルで無音データか否かを判別するとき、
スライスレベルを越えるDCT変換出力が1本となる場
合がある。この場合1つの周波数の音として再現され、
例えばピーと言うようなシングルトーンとなり、音声と
は異なる音となる。このような異音は聞く者にとって不
快な音となるという問題が発生していた。
【0009】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
ので、無音近傍の音声の圧縮において、シングルトーン
の発生を確実に防止することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の無音圧縮方式に
おいては、音声を周波数軸上の信号に変換し、これを高
低2本のスライスレベルにより判定するようにしたもの
である。本発明によればシングルトーンの発生を防止す
ることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
【0012】請求項1の発明では、アナログ音声信号を
デジタル信号に変換し、所定時間単位で時間軸上の信号
を周波数軸上の信号に変換するDCT変換を行い、この
DCT変換出力を予め設定した高スライスレベルおよび
低スライスレベルと比較し、高スライスレベル以上のD
CT変換出力が存在する場合は、前記所定時間中のDC
T変換出力の内低スライスレベル以上の出力を圧縮デー
タとし、高スライスレベル以上のDCT変換出力が存在
しない場合は、前記所定時間中は無音とする。
【0013】アナログ音声信号を所定時間単位で時間軸
上の信号から周波数軸上の信号にDCT変換し、高低2
本のスライスレベルと比較する。高スライスレベルを越
える出力がある場合は、低スライスレベル以上の出力を
圧縮データとすることにより、高スライスレベルを越え
る出力が例え1本の場合でも低スライスレベル以上の出
力をとれば複数の出力となるので、1つの周波数音の発
生を防止することができる。また高スライスレベル以下
の出力は無音として無視し、所定時間内は無音と表示す
ることにより高い無音圧縮率を得ることができる。
【0014】請求項2の発明では、前記高スライスレベ
ルは、このレベルより低い前記DCT変換出力を無音に
しようとするレベルであり、前記低スライスレベルは前
記アナログ音声信号に含まれるバックグランドのホワイ
トノイズを再現できるレベルとする。
【0015】高スライスレベルは無音か否かを決定する
レベルであり、低スライスレベルはバックグランドのホ
ワイトノイズを再現できるレベルである。これによりD
CT変換出力が高スライスレベルを1本だけ越え、低ス
ライスレベル以上の出力が複数本となれば、この音声は
ピーと言うようなシングルトーンとならず、ホワイトノ
イズを含む音となるので、不快感を与えない。また1本
も高スライスレベルを越えない場合は、所定単位時間内
のデータは無音という1つの信号で表示するので高い圧
縮率が得られる。
【0016】請求項3の発明では、前記DCT変換出力
を圧縮データとする方法として、DCT変換出力のパタ
ーンと各パターンのビット表示を予め定めておき、低ス
ライスレベル以上のDCT変換出力とパターンマッチン
グを行い、一致したパターンのビット列を圧縮データと
する。
【0017】高スライスレベルを越えるDCT変換出力
が1本の場合でも低スライスレベル以上の出力は複数本
となるので、予め定めてあるパターンとの照合を行いホ
ワイトノイズとして音声に変換することができる。
【0018】以下、本発明の実施の形態を図面を参照し
て説明する。図1は、本発明の実施の形態の無音圧縮方
法を実現する装置のブロック図である。AGC回路1は
アナログ音声信号のゲインを適切な値に変換する回路で
あり、A/D変換器2はアナログ信号をデジタル信号に
変換する。バッファ部3は所定時間(例えば20mS)
のデジタル信号を一時的に蓄積するバッファである。D
CT変換部4は時間軸上の信号を周波数軸上の信号に変
換するDCT変換を行う。高スライスレベル判定部5は
DCT変換出力が高スライスレベルを越えているか判断
する。高スライスレベルとは、それ以下を無音とする音
声のレベルとする。低スライスレベル判定部6はDCT
変換出力が低スライスレベル以上であるか判断する。低
スライスレベルは高スライスレベルより低く、音声のバ
ックグランドに含まれるホワイトノイズを再現できるレ
ベルとする。パターンマッチング部7は低スライスレベ
ル以上のDCT変換出力を予め定めてあるパターンと照
合し、合致した出力を取り出す。各パターンは図6で説
明したようにビットで表された符号が割り当てられてお
り、パターンと合致した出力はこのパターンに割り当て
られた符号により表される。圧縮データ作成部8はパタ
ーンに合致しビットで表示された符号列から圧縮データ
を生成する。
【0019】以上のように構成された装置の動作につい
て説明する。アナログ音声信号は、AGC回路1に入力
され適正な振幅とされた後、A/D変換器2でアナログ
信号よりデジタル信号に変換され、通常20mS程度の
時間幅でバッファ部3に格納される。バッファ部3に格
納されたデジタルデータはDCT変換部4で時間軸上の
データより周波数軸上のデータに変換される。
【0020】図2はDCT変換された出力と高低スライ
スレベルを示す図である。横軸はサンプル周波数×1/
2を示し、縦軸はDCT変換出力のエネルギレベルを示
す。DCT変換出力は20mS間のデータを示す。
【0021】DCT変換出力は高スライスレベル判定部
5で高スライスレベルを越えるエネルギレベルの出力が
存在するか、否か判断され、存在しない場合はその情報
は圧縮データ作成部8に伝達される。存在する場合は、
低スライスレベル判定部6が動作し、低スライスレベル
を越えるエネルギのDCT変換出力が取り出される。パ
ターンマッチング部7では、取り出された出力と予めコ
ードブックに定められているパターンとのパターンマッ
チングを行う。このパターンについては図6でその一部
を示している。パターンマッチングによりパターンと合
致したDCT変換出力は、そのパターンに付けられた符
号で表示されたデータとなり圧縮データ作成部8へ入力
され、圧縮データが生成される。
【0022】DCT変換出力が高スライスレベル以下の
場合は、20mS間の信号は無音という1つの符号で表
示されることになり高い無音圧縮率を獲得できる。ま
た、高スライスレベルを越える場合は、低スライスレベ
ル以上の出力を取り出すのでDCT変換出力が1本だけ
になるシングルトーンの発生を防止することができる。
【0023】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
は音声データを所定時間毎にDCT変換してその出力を
高低2つのスライスレベルで判定し、高スライスレベル
を越える出力が存在しないときは所定時間内の信号を無
音という1つの信号に圧縮することができる。また高ス
ライスレベルを越える出力が存在するときは、低スライ
スレベル以上の出力を全て取り出し、パターンマッチン
グして合致したパターンに対応した符号で表し、これを
圧縮処理する。これにより1つの周波数のみからなる信
号の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態の構成を示すブロック図
【図2】DCT変換出力と高低スライスレベルを示す図
【図3】従来の無音圧縮装置のブロック図
【図4】DCT変換出力がスライスレベルに達しない場
合を示す図
【図5】DCT変換出力の1本がスライスレベルに達し
た場合を示す図
【図6】パターンの例を示す図
【符号の説明】
1 AGC回路 2 A/D変換器 3 バッファ部 4 DCT変換部 5 高スライスレベル判定部 6 低スライスレベル判定部 7 パターンマッチング部 8 圧縮データ作成部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−330972(JP,A) 特開 平7−181991(JP,A) 特開 平2−42500(JP,A) 特開 平4−63400(JP,A) 特開 平2−146100(JP,A) 実開 平6−13232(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G10L 11/02

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アナログ音声信号をデジタル信号に変換
    し、所定時間単位で時間軸上の信号を周波数軸上の信号
    に変換するDCT変換を行い、このDCT変換出力を予
    め設定した高スライスレベルと低スライスレベルと比較
    し、高スライスレベル以上のDCT変換出力が存在する
    場合は、前記所定時間中のDCT変換出力の内低スライ
    スレベル以上の出力を圧縮データとし、高スライスレベ
    ル以上のDCT変換出力が存在しない場合は、前記所定
    時間中は無音とすることを特徴とする無音圧縮方法。
  2. 【請求項2】 前記高スライスレベルは、このレベルよ
    り低い前記DCT変換出力を無音にしようとするレベル
    であり、前記低スライスレベルは前記アナログ音声信号
    に含まれるバックグランドのホワイトノイズを再現でき
    るレベルとすることを特徴とする請求項1記載の無音圧
    縮方法。
  3. 【請求項3】 前記DCT変換出力を圧縮データとする
    方法として、DCT変換出力のパターンと各パターンの
    ビット表示を予め定めておき、低スライスレベル以上の
    DCT変換出力とパターンマッチングを行い、一致した
    パターンのビット列を圧縮データとすることを特徴とす
    る請求項1記載の無音圧縮方法。
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