JP3266372B2 - 音声情報符号化方法およびその装置 - Google Patents

音声情報符号化方法およびその装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、音声通信方法および装
置に関し、特に、音声圧縮のための音声情報符号化方法
および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】音声情報の効率的通信には、通信路また
はデータ通信網（以下、通信路という）による伝送のた
め音声信号の符号化が含まれることが多い。音声符号化
システムには、通信路による伝送のため、音声信号をコ
ードワードに変換する符号化過程と受信されたコードワ
ードから音声を再構成する復号過程とが含まれる。これ
らの符号化過程と復号過程とは、帯域幅限定通信路によ
る音声信号通信に有用なデータ圧縮およびデータ伸張を
生じる。
【０００３】合成による分析音声符号化システム（例え
ば、当業者に公知の符号励振線形予測（ＣＥＬＰ）音声
符号化法）によれば、符号化のための音声信号は、ま
ず、サブフレームと名付けられ、固定持続時間を有する
時間区分に分割される。各サブフレームは、その持続時
間が代表的な場合、２．５〜７．５ミリ秒である。各サ
ブフレームの音声情報の大部分は、該サブフレーム内の
音声信号を特徴づけるパラメタ集合として符号化され
る。幾つか（通常、４個または６個）の隣接した符号化
サブフレームは、フレームと名付けられた群として集め
られる。これらの符号化音声フレームは、通信路を介し
て受信装置に伝えられる。受信装置は、例えば、受信し
たフレーム情報から音声を合成しうる。
【０００４】大部分の音声符号化システムの目標は、声
帯が緊張し、準周期的に振動している時に発生する原音
声（例えば、有声音）の忠実な再生を行うことである。
時間域においては、有声音信号は、通常、ピッチサイク
ルと名付けられた、類似するがゆっくりと放出される連
続波形として現われる。ピッチサイクル波形は、全体と
して、一連の小振幅振動によって囲まれた主遷移を特徴
とする。これらピッチサイクル波形の一つは、ピッチ周
期と名付けられた持続時間を有する。
【０００５】有声音信号ピッチサイクルの特質のため、
サブフレーム基準で動作する音声符号化システムは、サ
ブフレーム内の信号の広範囲に異なる特徴を正確に表現
することを目標とする。音声信号のこれらの特徴が音声
符号化システムによってどのように処理されるかは、シ
ステム性能に影響する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、例えば、ピ
ッチサイクル波形のような音声情報信号からなる時間区
分に音声符号化技術を選択的に適用する音声情報符号化
方法と装置とを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ｎ個の信号区
分からなる音声情報信号が第１音声符号器により符号化
され、上記Ｎ個の信号区分のそれぞれについて、第１符
号化表現を生じる。第１音声符号器により符号化されな
い音声情報を表わす第２音声情報信号が上記Ｎ個の１個
以上のそれぞれについて決定される。第１音声符号器に
よるＮ個の第１音声情報信号区分の符号化に加えて、Ｍ
（ただし、１≦Ｍ≦Ｎ−１）個の第２音声情報信号の選
択的符号化は、符号化基準に応答して行われる。第２音
声符号器の選択的使用により、音声情報を表現するのに
必要なビットの数が削減されるが、ビット伝送速度を増
大させることなく、より高い性能を得ることができる。
第１音声符号器および第２音声符号器は、当業者に公知
のものであってもよい。
【０００８】本発明の実施例によれば、改良された符号
励振線形予測音声符号化システムが得られる。このよう
な改良符号励振線形予測システムは、持続時間が２．５
ミリ秒のサブフレームに備えるように適合される。これ
らのサブフレームは、上記時間区分として動作する。こ
れらの持続時間が与えられると、音声情報信号の多数の
サブフレームは、主遷移を含まない。実施例によれば、
第１音声符号器により、全サブフレームについて符号化
が行われる。主遷移のない、これらのサブフレームにつ
いて、上記符号化は、例えば、しきい値信号エネルギの
ような適用可能符号化基準を満たすのに必要なものとな
りうる。主遷移を含む上記時間区分について、上記適用
可能符号化基準を満たすのに、追加的符号化を採用して
もよい。この方法によれば、音声情報信号符号化が、必
要とされる符号化要件を満たすためにサブフレーム基準
で作られる。
【０００９】本発明の第１実施例によれば、第２音声符
号器による符号化のための第２音声情報信号の選択は、
符号化基準に基づく。本発明の第２実施例によれば、第
２音声情報信号の符号化は、第２音声情報信号の個々の
試結合の符号化と、符号化基準に基づく上記試結合の一
つの選択とからなる。
【００１０】
【実施例】
Ａ．実施例への序説 説明を分り易くするため、本発明の実施例は、個々の機
能ブロックからなるものとして示されている。これらの
機能ブロックが表現する機能は、限定されないが、ソフ
トウェアを実行しうるハードウェアを含めて、共有ハー
ドウェアまたは専用ハードウェアの使用により与えう
る。実施例は、例えば、ＡＴ＆Ｔ ＤＳＰ１６またはＤ
ＳＰ３２Ｃのようなデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）
型ハードウェア、および、後に詳述する動作を行うソフ
トウェアを含んでいてもよい。超大規模集積回路（ＶＬ
ＳＩ）型ハードウェアからなる実施例および混成（ハイ
ブリッド）デジタル信号プロセッ／超大規模集積回路型
実施例であってもよい。
【００１１】本発明の実施例は、従来の符号励振線形予
測音声符号化法の改良版である。実施例は、符号励振線
形予測の改良に向けられているので、従来の符号励振線
形予測と変らない面については、詳述しない。従来の符
号励振線形予測、および、これと関連する話題について
検討するためには、譲渡された米国特許出願第０７／７
８２，６８６号を参照のこと。この米国特許出願の開示
内容および以下の記載を考慮すれば分かるように、当業
者には、本発明が、広く言えば、合成による分析符号化
システム、狭く言えば、符号励振線形予測符号器だけで
なく、他の種々の音声符号化システムに適用されうると
いうことは、明らかであろう。
【００１２】本発明の実施例は、２個の音声符号器の選
択的使用に関する。第１音声符号器は、長期予測器（Ｌ
ＴＰ）（単独で、または、線形予測フィルタ（ＬＰＦ）
と組合せて）からなる。第２音声符号器は、固定確率的
コードブック（ＦＳＣＢ）と探索機構とからなる。従来
の符号励振線形予測の場合と同様に、実施例において
は、音声情報信号のサブフレームを符号化する。これら
のサブフレームは、符号化された音声情報フレームとし
て、従来の方法で一緒にパッケージとされ、受信装置に
送給される。各フレームは、その持続時間が２０ミリ秒
であり、８個の２．５ミリ秒音声情報サブフレームから
なる。
【００１３】本発明は、有声音信号の符号化方法を提供
する。他のタイプの音声信号（沈黙および無声音）の符
号化法は、当業者に公知の従来符号化技術により与えら
れてもよい。このような符号化技術と本発明の実施例と
の切換えは、当業者に公知の従来技術により行なわれう
る。例えば、米国特許証第５，００７，０９３号を参照
のこと。本発明の説明を分かり易くするため、これら周
知技術については、これ以上述べない。本発明の実施例
に使用される通信路は、例えば、電気通信網（例えば、
電話網または無線リンク、または、記憶媒体（例えば、
半導体メモリ、磁気ディスク、またはテープメモリ）、
または、ＣＤ−ＲＯＭであってもよい（通信網とおよび
記憶媒体との組合せが提供されてもよい）。本明細書内
では、受信装置は、通信路を通して、符号化された音声
信号を受信する装置である。したがって、例えば、受信
器は、ＣＤ−ＲＯＭ読取り器、ディスクもしくはテープ
駆動装置、セルラー電話または従来電話、無線受信器等
からなる。したがって、通信路を介しての信号通信は、
例えば、通信網または通信リンクを通じての信号伝送、
記憶媒体内の信号蓄積、または、これら両方からなる。
【００１４】Ｂ．第１実施例 本発明の第１実施例が図１に示されている。図１に示さ
れているように、標本化された音声情報信号ｓ（ｉ）
（ｉは、標本指標である）は、線形予測フィルタ２０と
線形予測分析器（ＬＰＡ）１０とは、例えば、従来のア
ナログ音声信号アナログ／デジタル変換によって供給し
てもよい。線形予測分析器１０は、信号ｓ（ｉ）に基づ
いて、当業者に周知の従来方法で線形予測係数を算出す
る。線形予測係数は、従来の符号励振線形予測の場合と
同様に、線形予測分析器１０によって、フレーム境界に
おいて有効であるように、決定され量子化される。係数
ａｒ（フレーム境界内のサブフレームの中央において有
効である）は、線形予測分析器１０によって量子化され
たフレーム境界係数データの従来補間法により決定され
る。係数ａｒ（サブフレームの中央において有効であ
る）は、緩衝装置２７と線形予測フィルタ２０とに出力
される。フレーム境界において有効な係数ａｒFも通信
路インターフェース５５に出力される。サブフレームの
中央において有効なａｒの値は、線形予測フィルタ２０
によって、および緩衝装置２７を介して、長期予測器３
０、固定確率的コードブック探索器４０によって、従来
方法で使用される。
【００１５】信号χ(i)（実施例の第１音声情報信号）
は、線形予測分析器１０によって供給された係数に基づ
いて、線形予測フィルタ２０によって、従来方法で形成
される。線形予測フィルタ２０入力信号ｓ(i)の逐次的
標本を以下の通り、濾波することにより、一時に１個の
サブフレーム（すなわち、２０個の標本）を得るように
して、信号χ(i)の２個のサブフレームは、線形予測フ
ィルタ２０によって供給される。
【００１６】
【数１】
【００１７】線形予測係数ａｒは、当該サブフレームの
中央において有効である。Ｒは、通常、約１０個の標本
（８ｋＨｚの標本化率に対して）であるから、信号χ
(i)は、最初の信号ｓ(i)の長期予測性を保持する。後述
する長期予測器３０は、上記冗長性を除去するために設
けられている。
【００１８】信号χ(i)のサブフレームは、線形予測フ
ィルタ２０から出力され、サブフレームの分析器２５と
緩衝装置２９とに供給される。分析器２５と緩衝装置２
９とは、それぞれ線形予測フィルタ２０によって供給さ
れる情報信号χ(i)のサブフレーム対を蓄積する。本発
明によれば、分析器２５は、該分析器２５が蓄積した各
サブフレーム対について、第１音声符号器（すなわち、
長期予測器３０）のみを使用して、いずれのサブフレー
ムを符号化すべきかを決定し、第１音声符号器と第２音
声符号器（すなわち、長期予測器３０および固定確率的
コードブックシステム４０，４５）との両方を使用し
て、いずれのサブフレームを符号化すべきかを決定す
る。この決定は、サブフレーム対の各サブフレームの音
声情報信号エネルギに基づく。第１音声符号器と第２音
声符号器との両方を使用する符号化のため、高い信号エ
ネルギを示すサブフレームが分析器２５により選択され
る。他のサブフレーム（低い信号エネルギを示すもの）
は、第２音声符号器でなく、第１音声符号器の使用によ
り符号化される。サブフレームのエネルギは、分析器２
５により従来方法で決定される。
【００１９】
【数２】
【００２０】数式中、Ｌは、サブフレーム内の標本の数
である（例えば、Ｌ＝２０個）。
【００２１】サブフレームエネルギは、上記２個のサブ
フレームのいずれかを符号化する前に、サブフレーム対
の各サブフレームについて、分析器２５により決定され
る。サブフレームエネルギの決定がなされたときは、つ
いで、当該サブフレーム対の全サブフレームが符号化さ
れうる。上述した通り、実施例による符号化のために、
これらサブフレームのコピーが緩衝装置２９に蓄積され
る。緩衝処理された、これらのサブフレームを符号化す
るのに必要であり、分析器１０から出力された線形予測
係数は、緩衝装置２７に蓄積される。
【００２２】緩衝装置２７，２９は、システムに符号化
遅れを加えない。これは、線形予測係数と、濾波された
音声情報とを決定するために、分析器および通常型線形
予測分析器および通常型線形予測フィルタ（たとえば、
線形予測分析器１０および線形予測フィルタ２０）がそ
れ自身で音声情報信号値を収集し蓄積しなければならな
いからである。線形予測分析の一の従来形式によれば、
線形予測分析器１０は、線形予測係数が算出されるフレ
ーム境界の各側において、音声情報信号標本フレームの
１／２を蓄積する。したがって、与えられたフレームの
第１サブフレームの中央において有効な線形予測係数を
決定する前に、従来型線形予測分析器１０は、（１＋１
／２）フレームの遅れを追加する。上記線形予測係数の
算出のために、音声情報信号の標本（例えば、全個のサ
ブフレーム）が蓄積されなければならないので、緩衝装
置２７内のサブフレームの蓄積は、標本化遅れなしに生
じうる情報のブロック転送として実施されうる。したが
って、いずれの遅れも緩衝装置２７内の見掛け蓄積によ
って追加される必要がない。
【００２３】分析器２５は、許可信号ε（分析器２５に
より音声符号器に供給される）を発生することにより、
緩衝装置２９に蓄積された１対のサブフレームの符号化
を制御する。許可信号εが適切に表明されると、緩衝処
理されたサブフレーム対のサブフレームは、第１音声符
号器（長期予測器３０）の適用により、一時に１個づつ
符号化される。
【００２４】本実施例の長期予測器３０は、従来型符号
励振線形予測適応コードブックと利得λ(i)と遅れｄ(i)
（ｉという指標を有するが、ｄ(i)およびλ(i)の値は、
サブフレーム内では全標本に対して一定である）とを決
定する探索機構とからなる。長期予測器３０は、許可信
号εが００以外の値を引受けるとき、動作が許可される
（許可信号εについての後述の議論参照）。図１に示さ
れているように、符号化された各サブフレームについて
の遅れおよび利得の計算値は、長期予測器３０によって
通信路インタフェース５５に供給される。残余音声情報
信号γ(i)（実施例の第２音声情報信号）からなるサブ
フレームは、以下の様にして決定される。
【００２５】
【数３】
【００２６】山記号付きχ(i−d(i))は、前サブフレー
ム内で合成された（または再構成された）音声情報信号
の標本である。数式（３）の実施を容易とするため、長
期予測器３０は、量λ(i)×山記号付χ(i−d(i))を減算
回路３５に供給する。信号γ(i)は、λ(i)×山記号付χ
(i−d(i))が減算回路３５によって、χ(i)から減算され
た後に残る音声情報信号である。γ(i)は、第１音声符
号器により符号化されない音声情報を表わす、ついで、
信号γ(i)は、分析器２５の制御を受けて、許可信号ε
により、固定確率的コードブック機構４０により符号化
されうる。
【００２７】許可信号εは、分析器２５により、固定確
率的コードブック探索機構４０に供給されることによ
り、１対のサブフレームのうち、高いエネルギを含むよ
う決定されたサブフレームへの固定確率的コードブック
の適用を制御する。許可信号εは、２個のビットで実施
されてもよい。したがって、例えば、許可信号εを形成
するビットが０１であるとき、固定確率的コードブック
システム４０，４５は、サブフレーム対の第１（または
先の）サブフレームを符号化する。許可信号εを形成す
るビットが１０のときは、固定確率的コードブックシス
テム４０，４５は、サブフレーム対の第２サブフレーム
を符号化する（００に等しい許可信号εは、両方の符号
器について待機または遊び状態が音声情報信号の緩衝処
理から始まることを示す）。
【００２８】許可信号εが表明されたとき（０１または
１０として）、固定確率的コードブック探索機構４０
は、固定確率的コードブック４５から出力されたベクト
ルと基準化係数μ(i)（組合わさって、符号化されるべ
きサブフレームと関連する信号γ(i)と極めて近似す
る）とを決定するように動作する。固定確率的コードブ
ック４５と固定確率的コードブック探索機構４０とは、
分析器２５により行われる制御を除いて、当業者にとっ
て従来通りである。固定確率的コードブック探索機構４
０は、通信路インタフェース５５への出力として、決定
された固定確率的コードブックベクトルを示す指標ＩFC
と、関連の基準化係数μ(i)とを供給する。分析器２５
から出力された許可信号εが表明されなかった（すなわ
ち、εが００）ときは、固定確率的コードブック探索機
構４０は、遊び状態のままである。
【００２９】分析器２５は、また、図１に示された実施
例によって処理される各サブフレーム対について１個の
ビットを通信路インターフェース５５に供給する。この
ビット（サブフレーム選択ビットξと名付けられる）
は、固定確率的コードブック４０に供給された許可信号
εの表明値を表わす。許可信号εが０１のときは、サブ
フレーム選択ビットξは、０に設定される。許可信号ε
が１０に設定されたときは、サブフレーム選択ビットξ
は、１に設定される。通信路インタフェース５５が、各
符号化サブフレーム対のサブフレーム選択ビットξに、
サブフレームが両符号器によって符号化されており、お
よび、符号化されていない表示を供給するように要求す
る。
【００３０】サブフレーム対の２個のサブフレームの符
号化が完了すると、分析器２５が次のサブフレーム対を
符号化する方法を決定するまで、符号化は、停止され
る。分析器２５は、許可信号εを００に等しくすること
により、符号化を停止する。第１および第２音声符号器
は、表明された許可信号εに応答して動作し、ついで、
これがなされた時、許可信号εを検討する。許可信号ε
が００のときは、第１および第２音声符号器は、停止す
る。他の場合には、第１および第２音声符号器は、上述
した通り、次のサブフレーム対を符号化し続ける。
【００３１】図２は、分析器２５および緩衝装置２７お
よび２９が図１に示された実施例の他の構成要素と常時
共働する方法の理解を容易とするためのものである。図
２は、音声情報信号χ(i)の隣接した複数のフレームを
示す。これらのフレームは、エネルギ決定のため、分析
器２５に供給される（信号χ(i)の実標本値は、分り易
くするため示されない）。図２に示されているように、
フレーム（Ｆ−１），Ｆおよび（Ｆ＋１）のそれぞれ
は、ａからｈまで符号を付された８個のサブフレームか
らなる。各フレームは、１６０個の標本（すなわち、８
ｋＨｚの標本化率での２０ミリ秒の音声情報）からなる
ので、符号を付されたサブフレームのそれぞれは、２０
個の標本（すなわち、２．５ミリ秒の音声情報）からな
る。各フレーム内の逐次的サブフレーム対は、１から４
までの番号が付されている。
【００３２】従来型符号励振線形予測符号器の場合と同
様に、信号ｓ(i)が図１に示された線形予測分析器１０
および線形予測フィルタ２０に供給されていると仮定す
る。結果として、線形予測分析器１０は、フレーム（Ｆ
−１）とフレームＦとのフレーム境界において有効な線
形予測係数（すなわち、ａｒF-1 ）、および、フレーム
Ｆとフレーム（Ｆ＋１）とフレーム境界において有効な
線形予測係数（すなわち、ａｒF ）を決定している。こ
れらの線形予測係数は、線形予測分析器１０による従来
型補間において使用されることにより、上述したサブフ
レーム係数を生じる。これらのサブフレーム係数は、線
形予測フィルタ２０によって従来方法で使用されること
により、信号ｓ(i)のサブフレームを濾波する。
【００３３】まず、信号ｓ(i)の２個のサブフレーム
は、線形予測フィルタ２０により濾波されることによ
り、フレームＦにおいて、信号χ(i)の最初のサブフレ
ーム対のサブフレームａおよびｂ（すなわち、フレーム
Ｆ、サブフレーム対１）を生じる。分析器２５と緩衝装
置２９とは、フレームＦのサブフレームａおよびｂを受
信し蓄積する。分析器２５により供給された許可信号ビ
ットは、００（符号化システムの遊び状態を表わす）に
設定される。分析器２５は、サブフレームａおよびｂの
うちいずれが上述した高いエネルギを含むかを決定す
る。この決定に応答して、分析器２５は、第１および第
２音声符号器によるサブフレームａおよびｂの符号化を
制御する。この制御過程の一部として、分析器２５は、
許可信号ε（２個のサブフレームのうちいずれが両音声
符号器により符号化されるべきかを示す）を供給する。
【００３４】許可信号εが供給されると、符号化は、上
述の通り生じる。これにより、分析器２５は、許可信号
εを００にリセットする。分析器２５と緩衝装置２９と
は、次の隣接したサブフレーム対（フレームＦ、サブフ
レーム対２であって、サブフレームａ及びｂからなる）
を蓄積し続ける。この決定に応答する、サブフレームｃ
及びｄの符号化の制御は、その後、分析器２５により行
われる。
【００３５】サブフレームエネルギの決定および音声符
号器の制御は、音声情報信号の各逐次サブフレーム対に
ついて繰り返される。したがって、例えば、サブフレー
ムｃおよびｄの符号化後、図１に示された実施例は、フ
レームＦのサブフレームｅおよびｆ（すなわち、サブフ
レーム対３）およびサブフレームｇおよびｈ（すなわ
ち、サブフレーム対４）を符号化し続ける。第２音声符
号器による各逐次サブフレーム対の１個のサブフレーム
のみの符号化の結果として、第２音声符号器は、フレー
ムＦの全８個のサブフレームのうち４個のみを符号化す
るのに使用された。この点において、線形予測分析器１
０は、追加的フレーム境界線形予測係数（例えば、フレ
ーム（Ｆ＋１）の右側境界において有効な係数ａｒ
F+1 ）を算出する。全過程は、符号化される信号サブフ
レームが存在する限り、一のフレームから次のフレーム
へ繰返される。
【００３６】音声フレームの８個のサブフレームを符号
化する全過程において、各符号化音声情報を表わす情報
は、通信路５６を通じて受信装置に伝送するために、通
信路インタフェース５５により収集される。受信装置
は、音声の再構成のため、この情報を使用する。この情
報は、長期予測器パラメタλ(i)及びｄ(i)と、固定確率
的コードブック指標ＩFCと、（高いエネルギを有する適
切なサブフレームの）基準化係数μ(i)と、線形予測係
数ａｒ（符号化フレーム（例えば、ａｒF ）と関連する
２個のフレーム境界の後の方において有効）とからな
る。この情報は、さらに、サブフレーム選択ビットξ集
合（各逐次符号化サブフレーム対において、いずれのサ
ブフレームが両音声符号器により符号化されているかを
表示する）からなる。通信路インターフェース５５は、
フレームの符号化中に受信した全情報を緩衝し、緩衝処
理された情報を通信路５６を通じての通信に適した書式
に割当てる（すなわち、組み立てる）。
【００３７】図３は、通信路インターフェース５５によ
り組立てられた符号化音声情報フレームの一の書式を示
す。この書式は、音声フレームを再構成するのに、受信
装置により必要とされる種々の量で分割された１５８個
のビットからなる。これらの量には、フレームの全８個
のサブフレームについての長期予測器３０情報（すなわ
ち、遅れ、および、利得）、および、全８個のサブフレ
ームのうち４個についての固定確率的コードブックシス
テム４０，４５情報（すなわち、コードブックの指標お
よび利得）が含まれる。
【００３８】図３に示されているように、線形予測係数
ａｒ（１≦ｒ≦１０）は、３０ビットの欄によって表現
される。これらの３０ビットは、当業者に周知の従来方
法で係数を表現するのに使用される。また、符号化フレ
ームの全８個のサブフレームのそれぞれについての長期
予測器遅れおよび利得も表現される。サブフレームの各
長期予測器遅れｄ(i)は、７ビットの欄によって表現さ
れる。サブフレームの各長期予測器利得λ(i)は、４ビ
ットの欄によって表現される。したがって、全８８ビッ
ト（すなわち、８個のサブフレームｘ（７ビット＋４ビ
ット））が第１音声符号器（長期予測器３０）によって
供給される符号化音声情報を表現するのに使用される。
【００３９】７ビットでフレームの各遅れを符号化する
他の方法として、４番目のサブフレーム遅れ、または、
５番目のサブフレーム遅れが７ビットで符号化されても
よい。また、他の７個のサブフレーム遅れは、サブフレ
ーム差分遅れ値毎に２ビットを使用して、差分符号化さ
れてもよい。この通常方法は、全３５ビットを節約し、
フレームを符号化するのに必要なビットの数を１５８か
ら１２３に減らす。
【００４０】各フレームについて、複数の遅れ値を符号
化する（差分または他の方法にかかわらず）他の方法と
して、本発明は、米国特許出願第０７／７８２，６８６
号に開示された一般的合成分析方法と組合わされてもよ
い。本発明と上記米国特許出願との組合せにより、遅れ
情報は、各符号化フレームについて１回しか送る必要が
ない。このように、全フレームの遅れを表現するのに、
例えば、７個のビットしか使用する必要がない。米国特
許出願第０７／７８２，６８６号の技術を本発明の技術
と組合せるために、サブフレーム分析は、本発明の第１
実施例に従って行われる。一方、米国特許出願第０７／
７８２，６８６号の図３および図５に示された複数の実
施例は、それぞれ、信号χ(i)およびパラメタＭおよび
ａｎが緩衝処理されてもよい。また、米国特許出願第０
７／７８２，６８６号の図３および図５に示された実施
例は、それぞれ、本発明の第２実施例に従う符号化サブ
システムとして使用されてもよい（下記参照）。
【００４１】図３は、さらに、隣接した４個の符号化サ
ブフレーム対のそれぞれについて、サブフレーム選択ビ
ットξを含む４ビットサブフレーム選択欄を示す。これ
ら４個のビットのそれぞれは、４個のサブフレーム対の
一つを表現する。上述の通り、０となる選択ビットは、
サブフレーム対の２個のサブフレームの第１のもの（す
なわち、先の方）が両音声符号器の使用により符号化さ
れていることを示す。他方、１となる選択ビットは、上
記２個のサブフレームの第２のもの（すなわち、後の
方）がそのように符号化されていることを示す。
【００４２】サブフレーム選択のために指定された４個
のビットの後で、通信路書式は、固定確率的コードブッ
クシステム４０，４５の情報表現用の欄を含む。この欄
の全ビットは、サブフレーム選択ビット欄により特定さ
れた４個のサブフレーム間に分割される。このように特
定された各サブフレームについて、固定確率的コードブ
ック指標ＩFC（６ビット）および固定確率的コードブッ
ク基準化係数μ(i)（３ビット）が送られる。したがっ
て、欄は、３６ビット（４個のサブフレーム×（３ビッ
ト＋６ビット））からなる。
【００４３】上述した書式による符号化音声情報フレー
ムは、通信路５６を通じて受信装置に送られる。受信装
置は、符号化音声情報フレームから音声情報フレームを
再構成し、または、合成する。本発明にかかる、音声情
報合成用受信装置の実施例が図４に示されている。
【００４４】一般的に、図４に示された受信装置は、上
述した符号化過程の逆を行う。通信路インターフェース
５５により伝送された符号化音声情報の逐次フレーム
は、受信装置通信路インターフェース５８により受信さ
れる。受信装置通信路インターフェース５８は、受信し
た符号化フレーム書式のビットをアンパックし、受信装
置の他の部材に適切な情報と信号とを供給する。
【００４５】符号化音声情報フレームが通信路インター
フェース５８により受信されており、該符号化音声情報
フレームが図２に示されたフレームＦを表現すると仮定
する。この符号化音声情報フレームの受信に応答して、
通信路インターフェースは、受信された符号化音声情報
フレームから線形予測係数ａｒF を抽出する。これらの
線形予測係数ａｒF は、最新のフレーム境界（すなわ
ち、フレームＦの終端に存在するフレーム境界）におい
て有効である。これらの線形予測係数は、先のフレーム
境界（フレーム（Ｆ−１）の終端に存在するフレーム境
界）において有効であり、先に受信され蓄積された線形
予測係数ａｒF-1 集合と一緒に使用されることにより、
フレームＦ内の各音声サブフレームの中央において有効
な係数集合を供給する。これらの係数集合に、当業者に
周知の従来型線形予測係数補間が行われる。すなわち、
通信路インターフェース５８により受信された線形予測
係数ａｒF 集合は、後の補間過程での使用のため、緩衝
処理される。上記後の補間過程は、次の符号化音声情報
フレーム（Ｆ＋１）の受信に応答して行われる。緩衝補
間過程は、通信路インターフェース５８により受信され
た各符号化音声フレームについて繰返される。
【００４６】線形予測係数の補間後、受信装置は、符号
化音声サブフレームを合成し続ける。通信路インターフ
ェース５８は、受信フレームからフレームＦの符号化サ
ブフレームａおよびｂからなる第１サブフレーム対と関
連するサブフレーム選択ビットξを抽出する。通信路イ
ンターフェース５８は、第１音声情報サブフレーム（す
なわち、フレームＦのサブフレームａ）の合成に固定確
率的コードブック７０の適用が必要であるか否かを決定
するために、サブフレーム選択ビットξを審査する。必
要であれば、通信路インターフェース５８は、論理的真
のサブフレーム選択制御信号γを受信装置のスイッチ６
０および８０に供給する。真として表明されたγによ
り、スイッチ６０，８０は、サブフレームａの合成過程
に固定確率的コードブック７０を効果的に組込む閉じた
状態となる。固定確率的コードブック７０の適用がサブ
フレームａについて必要とされないときは、通信路イン
ターフェース５８は、論理的偽γをスイッチ６０および
８０に供給し、スイッチ６０および８０を開く。これに
より、固定確率的コードブック７０は、合成過程から効
果的に分離される。
【００４７】適切なサブフレーム選択制御信号γの決定
後、通信路インターフェース５８は、固定コードブック
指標ＩFC（固定確率的コードブックシステム４０，４５
の使用により符号化されている第１サブフレーム対のサ
ブフレームと関連する）を抽出し、スイッチ６０に出力
してもよい。また、通信路インターフェース５８は、該
サブフレームに対して、固定確率的コードブック利得μ
(i)を抽出し、乗算回路７５に供給してもよい。
【００４８】サブフレームａが両音声符号器で符号化さ
れた第１サブフレーム対のサブフレームと仮定すれば、
信号γは、真であり、スイッチ６０および８０は、閉じ
ることになる。供給された指標ＩFCおよび利得μ(i)
は、固定確率的コードブック７０および乗算器８０のそ
れぞれにより使用されることにより、従来通り、合成さ
れた励振信号ｅ(i)を生じる。この励振信号ｅ(i) は、
サブフレームａの合成音声情報信号への固定確率的コー
ドブックシステム７０，７５の寄与である。励振信号ｅ
(i) は、当該サブフレームの合成音声情報信号への適応
コードブックを増大するため、合計回路１００に供給さ
れる。
【００４９】この適応コードブックは、抽出された適応
コードブック遅れ・利得情報ｄ(i)およびλ(i)（符号化
音声サブフレームａと関連する）のそれぞれに基づいて
供給される。適応コードブックは、従来方法で決定され
る。遅れｄ(i)は、先の合成音声情報フレームを特定
し、利得λ(i)は、乗数として動作する。
【００５０】サブフレームａの音声合成は、通信路イン
ターフェース５８により供給された線形予測係数に基づ
いて逆線形予測フィルタ１１０により完成される。これ
らの係数は、サブフレームａの中央において有効であ
る。
【００５１】第１サブフレーム対のサブフレームａは、
両音声符号器の使用により符号化されたので、サブフレ
ームｂは、固定確率的コードブックシステム４０，４５
なしで符号化されたことになる。したがって、サブフレ
ームｂの音声合成を進めるために、通信路インターフェ
ース５８は、論理的偽のサブフレーム選択制御信号γを
スイッチ６０および８０に出力しなければならない。こ
うすることにより、通信路インターフェース５８は、固
定確率的コードブックシステム７０，７５をして、この
サブフレームの音声合成のため何の役割も果させない。
したがって、サブフレームｂに関連した音声は、逆線形
予測フィルタ１１０と一緒に、適応コードブック９０お
よび利得乗算回路９５を使用することにより合成され
る。スイッチ８０が開かれている結果として、励振信号
ｅ(i) は、０である。
【００５２】逐次符号化音声サブフレーム対は、サブフ
レームａおよびｂと同一方法で取扱われる。他のサブフ
レーム対が違った方法で符号化されえた（すなわち、２
個のサブフレームの第１のものは、固定確率的コードブ
ックシステム４０，４５なしで符号化される）ことは、
当然である。このような状況では、サブフレームａおよ
びｂについて上述された手続は、逆となる。
【００５３】Ｃ．第２実施例 本発明の第２実施例は、図５に示されている。上述した
第１実施例と同様に、本実施例は、図３に示されたチャ
ネルフォーマットを採用し、図４に示された受信装置と
通信しうる。しかし、第１実施例と異なり、本実施例
は、符号化過程前に、サブフレーム対のうちいずれのサ
ブフレームが一の音声符号器の使用により符号化され、
いずれのサブフレームが両音声符号器の使用により符号
化されるかを決定することは、しない。むしろ、与えら
れたサブフレーム対に対して、本実施例は、以下の符号
化された選択肢を与える。すなわち、（ｉ）サブフレー
ム対の第１サブフレームは、両音声符号器により符号化
されるが、第２サブフレームは、第２音声符号器なしに
符号化される第１選択肢、および、（ii）第１サブフレ
ームは、第２音声符号器なしに符号化されるが、第２サ
ブフレームは、両音声符号器により符号化される第２選
択肢である。これにより、第２実施例は、符号化誤差が
小くなる選択肢を選択する。これにより、選択された選
択肢のパラメタ（すなわち、符号化表現）は、受信装置
へ送るため、通信路インターフェースに供給される。
【００５４】図５に示されているように、線形予測フィ
ルタ２０および線形予測分析器１０は、標本化された音
声情報信号ｓ(i)を受信する。線形予測分析器１０およ
び線形予測フィルタ２０は、第１実施例に関して上述さ
れたのと同一の素子である。第１実施例の場合と同様
に、信号ｓ(i)に基づいて、フレーム境界において有効
な線形予測係数ａｒF を算出する。フレーム境界内のサ
ブフレームの中央において有効な線形予測係数ａｒの値
は、線形予測分析器１０により、フレーム境界係数の従
来型補間により決定される。サブフレームの中央で有効
な係数ａｒは、線形予測フィルタ２０、逆線形予測フィ
ルタ１２０（逆線形予測フィルタ１２０は、符号化され
た選択肢の選択に関連して後述される）、長期予測器３
０、および、固定確率的コードブック探索機構４０に出
力される。フレーム境界において有効な係数ａｒF も、
セレクタ１３０に出力される。音声情報信号χ(i)のサ
ブフレームは、第１実施例について上述した通り、線形
予測フィルタ２０により、従来通りの方法で形成され
る。
【００５５】第１実施例と同様に、第２実施例は、サブ
フレーム対に作用する。この場合、χ(i)の各サブフレ
ーム対は、線形予測フィルタ２０により、２個の符号化
サブフレーム１１５，１１６に相互に平行に供給され
る。
【００５６】各符号化サブシステム１１５，１１６は、
類似した方法で、サブフレーム対のサブフレームを符号
化するように動作する。図６に示されているように、サ
ブシステム１１５，１１６は、同一型の符号器（適応コ
ードブック長期予測器３０，３２および固定確率的コー
ドブックシステム４０，４５）からなる。上記サブシス
テム１１５，１１６間の相違は、符号器が与えられたサ
ブフレーム対のサブフレームに適用される方法に関係す
る。サブシステム１１５は、両符号器を使用することに
より、サブフレーム対の第１サブフレームを符号化し、
第２サブフレームを第２符号器なしで符号化する。サブ
システム１１６は、第２符号器なしで同一サブフレーム
対の第１サブフレームを符号化し、符号器で第２サブフ
レームを符号化する。サブシステム１１５，１１６の第
２符号器によるサブフレーム符号化の制御は、固定確率
的コードブック制御器３７，３８（サブフレーム対内の
適切なサブフレームがサブシステム１１５，１１６につ
いて常に符号化されるようにεを設定する）により個別
に行われる。
【００５７】したがって、サブシステム１１５，１１６
は、一のサブフレームが選択されなければならない、与
えられたサブフレーム対の他の符号化表現を供給する。
これらの択一的表現は、サブシステム１１５，１１６に
より、長期予測器遅れ・利得情報ｄ(i)およびλ(i)とし
て、また、固定確率的コードブックシステム指標・利得
情報ＩFCおよびμ(i)として、それぞれ、セレクタ１３
０に供給される。サブフレーム対の２個の符号化表現間
の選択は、各表現によりもたらされる符号化誤差の量に
基づく。各表現によりもたらされる符号化誤差は、逆線
形予測フィルタ１２０および減算回路１２５と共働し
て、セレクタ１３０により評価される。
【００５８】再び図５を参照すれば判るように、各サブ
システム１１５，１１６は、推定音声情報信号（山記号
付χ(i)）（受信装置がサブシステムによる、原音声情
報信号χ(i)の符号化表現を受信することになっていた
ならば、受信装置により合成されるはずである音声情報
信号に等しい）を出力する。したがって、各サブシステ
ム１１５，１１６から出力された推定音声情報（山記号
付χ(i)）は、符号化表現によりもたらされた誤差の大
きさを決定するため、原音声情報信号χ(i)と比較して
もよい。
【００５９】符号化誤差の大きさは、サブフレーム対に
ついて、聴覚重み付き原音声情報信号χ(i)と、各符号
化サブシステムから出力された聴覚重み付き推定音声情
報（山記号付χ(i)）との差δを生成することにより、
与えられる。聴覚重み付けは、以下の数式に従って動作
する逆線形予測フィルタ１２０により行われる。
【００６０】
【数４】
【００６１】数式中、線形予測係数ａr は、当該サブフ
レームの中央において有効であり、γは、聴覚重み付け
係数（説明のため、０．８に設定される）である。差信
号δ(i)は、減算回路１２５により生成され、サブフレ
ーム対全体に亘る符号化誤差を表わす。
【００６２】差信号δ(i) は、比較のため、セレクタ１
３０に供給される。セレクタ１３０は、誤差信号エネル
ギを決定するため、上記差信号を二乗してδ(i)2 を生
じる。これらの誤差信号エネルギは、いずれが低いかを
決定するため比較される。低い方の誤差（低い方の誤差
信号エネルギδ(i)2 によって表現される）をもたらす
責務を負う符号化サブシステムは、サブフレーム対の符
号化表現を出力するように選択された符号化サブシステ
ムである。
【００６３】上述の通り、両サブシステム１１５，１１
６は、サブフレーム対の符号化表現をセレクタ１３０に
供給する。セレクタ１３０は、いずれのサブシステム１
１５，１１６が、その符号化表現によって、小さい方の
誤差をもたらすかを決定すると、上記表現を通信路イン
ターフェース５５に供給する。通信路インターフェース
５５は、第１実施例に関して上述したのと同一のもので
ある。通信路インターフェース５５は、図３に関連して
上述した方法で受信装置への伝送のための書式にビット
をパックする。
【００６４】サブフレーム対の符号化表現に加えて、セ
レクタ１３０は、線形予測係数ａｒF およびサブフレー
ム選択ビットξを通信路インターフェース５５に供給す
る。線形予測係数ａｒF は、第１実施例に関連して上述
したのと同一のものである。これらの係数は、当該符号
化サブフレームを含むフレームの終端において有効であ
る。サブフレーム選択ビットξは、第１実施例に関連し
て上述したものとして定義される。ビットの値は、セレ
クタ１３０により選択されたサブシステム１１５，１１
６のいずれかに基づいて決定される。サブフレーム対の
符号化表現に与えるように、サブシステム１１５が選択
されたとき（すなわち、サブフレーム対の第１サブフレ
ームがサブシステム１１５の両符号器により符号化され
たとき）は、サブフレーム選択ビットξは、０に設定さ
れる。サブフレーム対の符号化表現に与えるように、サ
ブシステム１１６が選択されたとき（すなわち、サブフ
レーム対の第１サブフレームがサブシステム１１６の両
符号器により符号化されたとき）は、サブフレーム選択
ビットξは、１に設定される。
【００６５】音声情報信号χ(i) のサブフレーム対の符
号化表現が選択された後であって、音声情報フレーム内
の次のサブフレーム対の符号化前に、セレクタ１３０
は、本実施例の或る一定のメモリの内容を更新する。セ
レクタ１３０は、更新信号υをサブシステム１１５，１
１６の適応コードブック３２、長期予測器３０、および
固定確率的コードブック探索機構４０に供給することに
より、上記更新を行う。
【００６６】信号υも、サブシステム１１５，１１６に
より出力された推定音声情報信号（山記号付χ(i)）に
聴覚重み付けを行う逆線形予測フィルタ１２０に供給さ
れる。更新信号υにより、適応コードブック３２の内容
ｍ1 （選択された表現を与えたサブフレームと関連す
る）は、他のサブシステム１１６，１１５の適応コード
ブック３２の内容に上書きされる。
【００６７】また、更新信号υにより、選択された表現
と関連する長期予測器３０，固定確率的コードブック探
索機構４０、および、線形予測フィルタ-1１２０の信号
メモリ（それぞれ、ｍ2 ，ｍ3 およびｍ4 ）は、他の長
期予測器３０，固定確率的コードブック探索機構４０お
よび逆線形予測フィルタ１２０の信号メモリに上書きさ
れる（線形フィルタが入力信号および出力信号のいずれ
か一方、または、両方の重み付き過去値を合計すること
により動作する）。この過程によって上書きされるの
は、上記過去値を保持するメモリ（信号メモリ）であ
る。サブシステム１１５，１１６の従来型長期予測器３
０および固定確率的コードブック探索機構４０もコード
ブックベクトル誤差を評価するのに使用される逆線形予
測フィルタフィルタを含む（米国特許出願第０７／７８
２，６８６号参照）。
【００６８】説明のため、更新信号υは、サブフレーム
選択信号ξと同一値をとる。このようにすれば、システ
ムのメモリは、更新信号υの受信に応答して、正しいメ
モリ更新を行うのに必要な情報（ｍ1 ，ｍ2 ，ｍ3 およ
びｍ4 ）を有する。この更新過程の完了後、音声情報信
号フレーム内の次のサブフレーム対の符号化が生じう
る。
【００６９】本発明の技術思想は、他の実施例にも適用
しうる。例えば、第１音声符号器および第２音声符号器
を含み、これら符号器の一方または両方を使用して音声
情報信号セグメントを符号化する実施例も可能である。
これらのセグメントがこの実施例により符号化されるた
めのＮ個の信号セグメントのときは、第１音声符号器
は、上記セグメントのＬ個の符号化に適用され、第２音
声符号器は、上記セグメントのＬ個の符号化に適用され
る（ただし、Ｌ＋Ｍ≧Ｎ＋１）。この実施例によれば、
Ｎ個のセグメントのそれぞれは、２個の符号器のうち少
なくとも１個の使用により符号化される。
【００７０】
【発明の効果】本発明によれば、ピッチサイクル波形の
ような音声情報信号からなる時間区分に音声符号化技術
を選択的に適用する音声情報符号化方法と装置とが得ら
れる。第２音声符号器の選択的使用により、音声情報を
表現するのに必要とされるビットの数が削減される。ま
たは、ビット伝達速度を増大させることなく、より良い
性能が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示すブロック線図であ
る。
【図２】音声情報信号χ(i)の隣接した３個のフレーム
を示す模式図である。
【図３】一の符号化音声情報フレームのビット書式の一
例を示す模式図である。
【図４】図１に示された第１実施例に使用される受信装
置の一例を示すブロック線図である。
【図５】本発明の第２実施例を示すブロック線図であ
る。
【図６】図５に示された第２実施例に使用される、適応
固定コードブックを備えた音声符号化システムのブロッ
ク線図である。
【符号の説明】
１０ 線形予測分析器 ２０ 線形予測フィルタ ２５ サブフレーム分析器 ２７ 緩衝装置 ２９ サブフレーム緩衝装置 ３０ 長期予測器 ４０ 固定確率的コードブック探索機構 ４５ 固定確率的コードブック ５５ 通信路インターフェース ５６ 通信路 ５８ 通信路インターフェース ７０ 固定確率的コードブック ７５ 乗算回路 ９０ 適応コードブック ９５ 利得乗算回路 １１０ 線形予測フィルタ １１５ 符号化サブフレーム １１６ 符号化サブフレーム １２０ 線形予測フィルタ １３０ セレクタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ピーター クルーン アメリカ合衆国 08812 ニュージャー ジー グリーンブルック、スワンソン レーン 28 (56)参考文献 特開 昭63−156443（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−44499（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−237699（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−288739（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−177900（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G10L 19/00 - 19/14 H03M 7/30 H04B 14/04

Claims (22)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 音声情報を表す第１信号を所定ビットレ
    ートで符号化する方法において、 前記第１信号は、それぞれＮ個の信号セグメントからな
    る複数の信号セグメント集合からなり、 前記方法は、 ａ．１個の信号セグメント集合のＮ個の信号セグメント
    を第１音声符号器で符号化することにより、該Ｎ個の信
    号セグメントのそれぞれについて第１符号化表現を生成
    するステップと、 ｂ．前記Ｎ個の信号セグメントの１個以上のそれぞれに
    ついて、前記第１音声符号器で符号化されない音声情報
    を表す第２信号を形成するステップと、 ｃ．１≦Ｍ≦Ｎ−１として、符号化基準に従い、Ｍ個の
    第２信号を第２音声符号器で符号化することにより、該
    Ｍ個の第２信号のそれぞれについて第２符号化表現を生
    成するステップとを有し、 符号化される第２信号の個数Ｍは、前記所定ビットレー
    トに基づいて決定され、 Ｎ＝Ｐ＋Ｍとして、前記Ｎ個の信号セグメントのうちの
    Ｐ個の信号セグメントは前記第１音声符号器を用いて符
    号化され、前記Ｍ個の信号セグメントは前記第１音声符
    号器および前記第２音声符号器を用いて符号化されるこ
    とを特徴とする音声情報符号化方法。
  2. 【請求項２】 前記第２信号は、信号セグメントと、前
    記第１音声符号器で生成される該信号セグメントの量子
    化表現との差を表す残余信号からなることを特徴とする
    請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記ステップｃは、前記符号化基準によ
    る追加的符号化のために、前記Ｍ個の第２信号のうちの
    １個以上を選択する選択ステップを含むことを特徴とす
    る請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記選択ステップは、前記第１信号のＮ
    個の信号セグメントのそれぞれについて、特徴パラメタ
    を評価する評価ステップを含むことを特徴とする請求項
    ３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記評価ステップは、前記第２信号の対
    応する信号セグメントの特徴パラメタを前記符号化基準
    と比較するステップを含むことを特徴とする請求項４に
    記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記特徴パラメタは、信号エネルギから
    なることを特徴とする請求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】 後の信号セグメントを符号化する際に前
    記第１音声符号器で使用するために、各信号セグメント
    について合成音声情報を表す合成信号を形成するステッ
    プをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の方
    法。
  8. 【請求項８】 前記ステップａは、 符号化されるべき信号セグメントに基づいて、複数の修
    正信号セグメントを生成するステップと、 修正信号セグメントを符号化することにより該修正信号
    セグメントの符号化表現を生成するステップと、 修正信号セグメントの符号化表現に基づいて、修正信号
    セグメントの推定値を合成するステップと、 前記符号化されるべき信号セグメントと、合成された前
    記修正信号セグメント推定値との間の誤差を決定するス
    テップと、 誤差評価プロセスに基づいて、前記符号化されるべき信
    号セグメントの第１符号化表現として、特定の修正信号
    セグメントの符号化表現を選択するステップとを含むこ
    とを特徴とする請求項１に記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記第１音声符号器および前記第２音声
    符号器を用いて前記信号セグメント集合を複数回符号化
    することにより、該信号セグメント集合の複数個の修正
    符号化表現が形成され、 前記符号化基準に従う前記信号セグメント集合の符号化
    表現として特定の修正符号化表現が選択されることを特
    徴とする請求項１に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 音声情報を表す信号を所定ビットレー
    トで符号化する方法において、 前記信号は、それぞれＮ個の信号セグメントからなる複
    数の信号セグメント集合からなり、 前記方法は、 ａ．１個の信号セグメント集合の複数の試行符号化表現
    を形成するステップと、 ｂ．符号化基準に従い、前記信号セグメント集合を表す
    特定の試行符号化表現を選択するステップとを有し、 前記ステップａにおいて、各試行符号化表現は、Ｐ＞
    ０、Ｍ＞０、Ｎ＝Ｐ＋Ｍとして、 ａ１．第１音声符号器および第２音声符号器の出力信号
    に基づいて、前記信号セグメント集合のＭ個の信号セグ
    メントのそれぞれの符号化表現を生成するステップと、 ａ２．前記第１音声符号器の出力信号に基づいて、残り
    のＰ個の信号セグメントのそれぞれの符号化表現を生成
    するステップとによって形成され、Ｍは、前記所定ビッ
    トレートに基づいて決定されることを特徴とする音声情
    報符号化方法。
  11. 【請求項１１】 前記ステップｂは、各試行符号化表現
    の特徴パラメタを決定するステップを含むことを特徴と
    する請求項１０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記ステップｂは、さらに、 前記試行符号化表現の特徴パラメタどうしを比較するス
    テップと、 前記符号化基準に基づいて、特定の試行符号化表現を選
    択するステップとを含むことを特徴とする請求項１１に
    記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記ステップａ２は、Ｐ個の信号セグ
    メントのそれぞれについて、 符号化されるべき信号セグメントに基づいて、複数の修
    正信号セグメントを生成するステップと、 修正信号セグメントを符号化することにより該修正信号
    セグメントの符号化表現を生成するステップと、 修正信号セグメントの符号化表現に基づいて、修正信号
    セグメントの推定値を合成するステップと、 前記符号化されるべき信号セグメントと、合成された前
    記修正信号セグメント推定値との間の誤差を決定するス
    テップと、 前記符号化されるべき信号セグメントの符号化表現とし
    て、誤差評価プロセスを満たす誤差を有する特定の修正
    信号セグメントの符号化表現を選択するステップとを含
    むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 音声情報を表す第１信号を所定ビット
    レートで符号化する装置において、 前記第１信号は、それぞれＮ個の信号セグメントからな
    る複数の信号セグメント集合からなり、 前記装置は、 １個の信号セグメント集合のＮ個の信号セグメントを符
    号化することにより、該Ｎ個の信号セグメントのそれぞ
    れについて第１符号化表現を生成する第１音声符号器
    と、 前記Ｎ個の信号セグメントの１個以上のそれぞれについ
    て、前記第１音声符号器で符号化されない音声情報を表
    す第２信号を形成する手段と、 １≦Ｍ≦Ｎ−１として、符号化基準に従い、Ｍ個の第２
    信号を符号化することにより、該Ｍ個の第２信号のそれ
    ぞれについて第２符号化表現を生成する第２音声符号器
    とを有し、 符号化される第２信号の個数Ｍは、前記所定ビットレー
    トに基づいて決定され、 Ｎ＝Ｐ＋Ｍとして、前記Ｎ個の信号セグメントのうちの
    Ｐ個の信号セグメントは前記第１音声符号器を用いて符
    号化され、前記Ｍ個の信号セグメントは前記第１音声符
    号器および前記第２音声符号器を用いて符号化されるこ
    とを特徴とする音声情報符号化装置。
  15. 【請求項１５】 前記第２信号は、信号セグメントと、
    前記第１音声符号器で生成される該信号セグメントの量
    子化表現との差を表す残余信号からなることを特徴とす
    る請求項１４に記載の装置。
  16. 【請求項１６】 前記符号化基準による追加的符号化の
    ために、前記Ｍ個の第２信号のうちの１個以上を選択す
    る分析器をさらに有することを特徴とする請求項１４に
    記載の装置。
  17. 【請求項１７】 前記第１信号は、線形予測フィルタに
    より供給されることを特徴とする請求項１４に記載の装
    置。
  18. 【請求項１８】 前記第１音声符号器は、適応コードブ
    ックベクトル量子化器を含むことを特徴とする請求項１
    ４に記載の装置。
  19. 【請求項１９】 前記第１音声符号器は、さらに、線形
    予測フィルタを含むことを特徴とする請求項１８に記載
    の装置。
  20. 【請求項２０】 前記第２音声符号器は、固定コードブ
    ックを含むことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
  21. 【請求項２１】 音声情報を表す信号を所定ビットレー
    トで符号化する装置において、 前記信号は、それぞれＮ個の信号セグメントからなる複
    数の信号セグメント集合からなり、 前記装置は、 １個の信号セグメント集合の複数の試行符号化表現を形
    成する形成手段と、符号化基準に従い、前記信号セグメ
    ント集合を表す特定の試行符号化表現を選択する手段と
    を有し、 前記形成手段は、０＜Ｍ＜Ｎとして、 前記信号セグメント集合のＮ個の信号セグメントのそれ
    ぞれの符号化表現を生成する際に使用される第１音声符
    号器と、 前記信号セグメント集合のＭ個の信号セグメントのそれ
    ぞれの符号化表現を生成する際に使用される第２音声符
    号器とを有し、 前記Ｍ個の信号セグメントのそれぞれの符号化表現は、
    前記第１音声符号器および前記第２音声符号器の出力信
    号に基づいて生成され、Ｍは、前記所定ビットレートに
    基づいて決定されることを特徴とする音声情報符号化装
    置。
  22. 【請求項２２】 少なくとも２個の音声符号器を用い
    て、音声情報を表す信号を所定ビットレートで符号化す
    る方法において、 前記信号は、それぞれＮ個の信号セグメントからなる複
    数の信号セグメント集合からなり、 前記方法は、 第１音声符号器を用いて前記Ｎ個の信号セグメントのう
    ちのＬ個の符号化表現を生成するステップと、 第２音声符号器を用いて前記Ｎ個の信号セグメントのう
    ちのＫ個の符号化表現を生成するステップとを有し、 Ｌ＞０、Ｋ＞０、Ｌ＋Ｋ≧Ｎ＋１、Ｌ＋Ｋ＜２Ｎであ
    り、 Ｌ＋Ｋ−Ｎ個の信号セグメントの符号化表現は、前記第
    １音声符号器および前記第２音声符号器の出力信号に基
    づき、 Ｌ＋Ｋ−Ｎは、前記所定ビットレートに基づいて決定さ
    れることを特徴とする音声情報符号化方法。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9408037D0 (en) * 1994-04-22 1994-06-15 Philips Electronics Uk Ltd Analogue signal coder
TW271524B (ja) * 1994-08-05 1996-03-01 Qualcomm Inc
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
US5751903A (en) * 1994-12-19 1998-05-12 Hughes Electronics Low rate multi-mode CELP codec that encodes line SPECTRAL frequencies utilizing an offset
AU727706B2 (en) 1995-10-20 2000-12-21 Facebook, Inc. Repetitive sound compression system
US5839098A (en) 1996-12-19 1998-11-17 Lucent Technologies Inc. Speech coder methods and systems
DE19706516C1 (de) * 1997-02-19 1998-01-15 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren und Vorricntungen zum Codieren von diskreten Signalen bzw. zum Decodieren von codierten diskreten Signalen
DE19729494C2 (de) 1997-07-10 1999-11-04 Grundig Ag Verfahren und Anordnung zur Codierung und/oder Decodierung von Sprachsignalen, insbesondere für digitale Diktiergeräte
US6044339A (en) * 1997-12-02 2000-03-28 Dspc Israel Ltd. Reduced real-time processing in stochastic celp encoding
US6230129B1 (en) * 1998-11-25 2001-05-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Segment-based similarity method for low complexity speech recognizer
US20040098255A1 (en) * 2002-11-14 2004-05-20 France Telecom Generalized analysis-by-synthesis speech coding method, and coder implementing such method
US8712766B2 (en) * 2006-05-16 2014-04-29 Motorola Mobility Llc Method and system for coding an information signal using closed loop adaptive bit allocation
KR101390110B1 (ko) * 2007-02-22 2014-04-28 삼성전자주식회사 통신 시스템에서 신호 송수신 방법 및 장치
US8521519B2 (en) * 2007-03-02 2013-08-27 Panasonic Corporation Adaptive audio signal source vector quantization device and adaptive audio signal source vector quantization method that search for pitch period based on variable resolution

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4876696A (en) * 1986-07-18 1989-10-24 Nec Corporation Transmission system for transmitting multifrequency signals or modem signals with speech signals
US5007093A (en) * 1987-04-03 1991-04-09 At&T Bell Laboratories Adaptive threshold voiced detector
NL8700985A (nl) * 1987-04-27 1988-11-16 Philips Nv Systeem voor sub-band codering van een digitaal audiosignaal.
US4910781A (en) * 1987-06-26 1990-03-20 At&T Bell Laboratories Code excited linear predictive vocoder using virtual searching
EP0342687B1 (en) * 1988-05-20 1995-04-12 Nec Corporation Coded speech communication system having code books for synthesizing small-amplitude components
US5115469A (en) * 1988-06-08 1992-05-19 Fujitsu Limited Speech encoding/decoding apparatus having selected encoders
US4956871A (en) * 1988-09-30 1990-09-11 At&T Bell Laboratories Improving sub-band coding of speech at low bit rates by adding residual speech energy signals to sub-bands
CA2020084C (en) * 1989-06-29 1994-10-18 Kohei Iseda Voice coding/decoding system having selected coders and entropy coders
JPH0398318A (ja) * 1989-09-11 1991-04-23 Fujitsu Ltd 音声符号化方式
US5271089A (en) * 1990-11-02 1993-12-14 Nec Corporation Speech parameter encoding method capable of transmitting a spectrum parameter at a reduced number of bits
US5195137A (en) * 1991-01-28 1993-03-16 At&T Bell Laboratories Method of and apparatus for generating auxiliary information for expediting sparse codebook search
US5233660A (en) * 1991-09-10 1993-08-03 At&T Bell Laboratories Method and apparatus for low-delay celp speech coding and decoding

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