JP3418803B2 - 音声符号復号化装置 - Google Patents

音声符号復号化装置

Info

Publication number
JP3418803B2
JP3418803B2 JP15188794A JP15188794A JP3418803B2 JP 3418803 B2 JP3418803 B2 JP 3418803B2 JP 15188794 A JP15188794 A JP 15188794A JP 15188794 A JP15188794 A JP 15188794A JP 3418803 B2 JP3418803 B2 JP 3418803B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
code
vector
codebook
index
speech
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP15188794A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0816196A (ja
Inventor
利幸 太田
尚司 藤野
登 小林
満 坪井
俊明 信本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP15188794A priority Critical patent/JP3418803B2/ja
Publication of JPH0816196A publication Critical patent/JPH0816196A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3418803B2 publication Critical patent/JP3418803B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、音声信号をコードブッ
クを用いて高能率符号化,復号化を行う音声符号復号化
装置に関する。通常のディジタル音声通信に於いては、
アナログ音声信号を8kHzでサンプリングし、Aロー
やμロー等の圧伸則に従って1サンプルを8ビット構成
とし、伝送速度を64kbpsとする場合が一般的であ
る。このような伝送速度を、1/16〜1/4の4kb
ps〜16kbpsとするような高能率符号化方式も既
に知られている。
【0002】この高能率符号化方式として、合成による
分析方式(A−b−S;Analysis-by- Synthesis)を
基にしたコード励振型線形予測(CELP;Code Exc
itedLinear Prediction )符号化方式,これを改良し
た低遅延コード励振型線形予測(LD−CELP)符号
化方式等が知られている。又前述のA−b−S方式を基
にしたベクトル加算励振型線形予測(VSELP;Vec
tor Sum ExcitedLinear Prediction )符号化方式
も知られている。このような高能率符号化方式に於い
て、ノイズや伝送誤り等による再生音声品質の低下を防
止することが要望されている。
【0003】
【従来の技術】図4は符号化部の要部説明図であり、3
1は形状コードブック、32は利得コードブック、33
はコードブック、34は合成フィルタ、35は減算部、
36はベクトルバッファ、37は誤差判定部であり、C
ELP符号化方式の符号化部の要部を示すものである。
【0004】入力音声信号をベクトルバッファ36に加
え、このベクトルバッファ36に於いて、例えば、5m
s毎にサンプリング周波数8kHzでサンプリングした
40サンプルを1ベクトルとしたベクトル化を行い、こ
の入力音声ベクトルを減算部35に加える。又コードブ
ック33からのコードベクトルを合成フィルタ34に加
えて、線形予測による再生ベクトルを減算部35に加え
る。
【0005】この減算部35により入力音声ベクトルと
再生ベクトルとの差分を求めて誤差判定部37に加え
る。誤差判定部37は、誤差電力の二乗が最小となるコ
ードベクトルを選択し、選択されたコードベクトルを示
すインデックスを入力音声信号の符号化情報として出力
する。例えば、形状コードブック31の128個のコー
ドベクトルの中の一つのコードベクトルを示す7ビット
のインデックスと、利得コードブック32の8個のコー
ドベクトルの中の一つのコードベクトルを示す3ビット
のインデックスとを含む符号化情報を出力し、他の補助
情報を含めて多重化し、4〜16kbpsの伝送速度で
送出する。
【0006】図5は復号化部の要部説明図であり、41
は形状コードブック、42は利得コードブック、43は
コードブック、44は合成フィルタである。形状コード
ブック41と利得コードブック42とを含むコードブッ
ク43は、音声符号化部に於けるコードブック33と同
一のコードベクトルを保持するものである。そして、符
号化情報の中のインデックスによって形状コードブック
41と利得コードブック42とからコードベクトルが読
出され、合成フィルタ44を介して入力音声ベクトルに
近似した再生ベクトルを得て、音声信号に復号される。
【0007】従来例の音声の符号化部及び復号化部に於
ける利得コードベクトル32,42は、例えば、図6に
示すように、3ビット構成の8個のインデックス“00
0”〜“111”に対して、それぞれ0.6〜−1.6
のコードベクトルが割付けられている。即ち、インデッ
クス“111”に対して負符号で最大値の−1.6のコ
ードベクトルが割付けられ、インデックス“100”に
対して負符号で最小値の−0.6のコードベクトルが割
付けられ、インデックス“011”に対して正符号で最
大値の1.6のコードベクトルが割付けられ、インデッ
クス“000”に対して正符号で最小値の0.6のイン
デックスが割付けられている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】音声信号を高能率符号
化して伝送するシステムに於いては、伝送路の障害やノ
イズ等によって、インデックスが連続してオール“0”
又はオール“1”となる場合がある。受信復号側に於い
ては、利得コードブック42に対するインデックスがオ
ール“1”の場合、図6に於いては、“111”によっ
てコードベクトルは負符号の最大値の−1.6が読出さ
れる。
【0009】この利得コードブック42のコードベクト
ルと、形状コードブック41のコードベクトルとを乗算
した結果を基に合成フィルタ44に於いて線形予測して
再生ベクトルを得るものであるから、負符号の最大値の
−1.6のコードベクトルが連続して読出されると、再
生された音声信号の振幅が急速に大きくなり、発振音と
なる。従って、通話品質が著しく低下することになる。
本発明は、伝送路の障害やノイズ等によっても、再生音
声信号が発振音とならないように構成することを目的と
する。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の音声符号復号化
装置は、図1を参照して説明すると、形状コードブック
1と利得コードブック2とを含むコードブック3を備
え、このコードブック3に保持された複数のコードブッ
クの中の入力音声ベクトルとの差分が最小のコードベク
トルを示すインデックスを入力音声信号の符号化情報と
し、又符号化情報のインデックスを基にコードブックか
らコードベクトルを読出して音声ベクトルを再現して復
号する音声符号復号化装置に於いて、利得コードブック
2は、インデックスのオール“1”及びオール“0”に
対して、絶対値が1未満の値のコードベクトルを割付け
た構成とする。
【0011】又利得コードブック2は、インデックスの
オール“1”及びオール“0”に対して絶対値が1より
小さい最小値のコードベクトルを割付け、且つインデッ
クスの配列に対して最小値から順次変化するコードベク
トルを割付けた構成とすることができる。
【0012】
【作用】利得コードブック2のインデックスのオール
“1”及びオール“0”に対して、絶対値が1未満のコ
ードベクトルを割付けることにより、伝送路障害やノイ
ズによってインデックスがオール“1”又はオール
“0”となっても、コードベクトルが1未満であるか
ら、再生音声信号の振幅が急速に増大することがなく、
反対に振幅が減少する傾向に制御されるから、不愉快な
発振音となることを防止できる。なお、入力音声信号の
振幅が大きい場合は、利得コードブック2のインデック
スは、絶対値の大きいコードベクトルの例えば1.6を
示す“011”又は−1.6を示す“100”とするも
のである。
【0013】又利得コードブック2のインデックスのオ
ール“1”及びオール“0”に対して、絶対値が1より
小さい最小値のコードベクトルを割付けることにより、
伝送路障害やノイズによってインデックスがオール
“1”又はオール“0”となっても、コードベクトルが
1より小さい最小値であるから、再生音声信号の振幅は
減少する方向に制御され、再生音声信号の品質低下を防
止できる。
【0014】
【実施例】図1は本発明の実施例の音声符号復号化装置
の符号化部の要部説明図であり、1は形状コードブッ
ク、2は利得コードブック、3はコードブック、4は合
成フィルタ、5は減算部、6は誤差判定部、7はベクト
ルバッファ、8はインデックス制御部であり、CELP
符号化方式の符号化部の要部を示すものである。
【0015】入力音声信号はベクトルバッファ7に加え
られ、例えば、5ms毎にサンプリング周波数8kHz
でサンプリングされ、その40サンプルを1ベクトルと
したベクトル化が行われ、その入力音声ベクトルが減算
部5に加えられる。又コードブック3に、インデックス
制御部8から形状コードブック1と利得コードブック2
とのインデックスが発生されて加えられる。そのインデ
ックスに従って読出された形状コードブック1からのコ
ードベクトルと、利得コードブック2からのコードベク
トルとの乗算結果を基に合成フィルタ4に於いて線形予
測による再生ベクトルが得られる。
【0016】利得コードブック2は、3ビット構成のイ
ンデックス“000”〜“111”によって8個のコー
ドベクトルを選択できる場合を示し、オール“1”のイ
ンデックス“111”に対して、絶対値が1より小さい
最小値の−0.6を割付け、インデックスの“110”
〜“100”に対して順次絶対値が大きくなるように、
−0.8,−1.2,−1.6をそれぞれ割付ける。
【0017】又オール“0”のインデックス“000”
に対して、図6の従来例と同様に、絶対値が1より小さ
い最小値の0.6を割付け、インデックスの“001”
〜“011”に対して順次絶対値が大きくなるように、
0.8,1.2をそれぞれ割付ける。従って、入力音声
信号の振幅が大きい場合は、例えば、“011”又は
“100”のインデックスが符号化情報として送出され
る。振幅が小さい場合は、例えば、“000”又は“1
11”のインデックスが符号化情報として送出される。
【0018】又形状コードブック1は、コードベクトル
の個数が128の場合、インデックスは7ビット構成と
し、コードベクトルの個数が256の場合、インデック
スは8ビット構成とすることになる。通常入力音声ベク
トルを40次元とした場合、128個のコードベクトル
があれば、再生音声品質をほぼ満足できる程度であるこ
とが知られている。
【0019】減算部5に於いては、入力音声ベクトルと
再生ベクトルの差分を求めて誤差判定部6に加える。こ
の誤差判定部6は、入力音声ベクトルに対する誤差電力
の二乗が最小となるコードベクトルを求めるものであ
り、この誤差電力の二乗が最小となるコードベクトルが
求められると、インデックス制御部8に通知する。イン
デックス制御部8は、そのコードベクトルに対するイン
デックスを入力音声信号の符号化情報として出力する。
例えば、利得コードブック2のコードベクトルを示す3
ビットのインデックスと、形状コードブック1のコード
ベクトルを示す7ビットのインデックスとを出力し、他
の補助情報等と共に多重化して送出することになる。
【0020】図2は本発明の実施例の音声符号復号化装
置の復号化部の要部説明図であり、11は形状コードブ
ック、12は利得コードブック、13はコードブック、
14は合成フィルタ、15は多重分離部であり、CEL
P符号化方式の復号化部の要部を示すものである。
【0021】受信した符号化情報を多重分離部15によ
り形状コードブック11のインデックスと利得コードブ
ック12のインデックスとに分離し、形状コードブック
11からのコードベクトルと、利得コードブック12か
らのコードベクトルとの乗算結果を基に合成フィルタ1
4に於いて線形予測による音声ベクトルを再生し、図示
を省略したDA変換部に於いてアナログの音声信号に再
生する。
【0022】復号化部のコードブック13は、符号化部
のコードブック3と同一の構成を有するものである。即
ち、利得コードブック12は、オール“1”及びオール
“0”に対して絶対値で1より小さい最小値の−0.6
及び0.6が割付けられている。従って、伝送路の障害
やノイズ等によってオール“1”のインデックスを受信
した場合、“111”のインデックスによって利得コー
ドブック12から−0.6のコードベクトルが読出され
る。即ち、1より小さい値のコードベクトルによって、
再生音声信号の振幅は次第に減少する傾向に制御される
から、発振音となることを防止できる。
【0023】図3は再生音声信号の説明図であり、
(A)の(a)が入力音声信号の場合、復号化部に加え
られた利得コードブック12に対するインデックスによ
って読出されたコードベクトルが1より大きい場合、
(A)の(b)に示すように、再生音声信号の振幅は次
第に増大する傾向となる。反対に、利得コードブック1
2に対するインデックスによって読出されたコードベク
トルが1より小さい場合は、(B)の(a)に示す入力
音声信号に対して、再生音声信号は、(B)の(b)に
示すように、その振幅は次第に減少する傾向となる。
【0024】従って、伝送路の障害やノイズ等によっ
て、利得コードブック2,12のインデックスがオール
“1”又はオール“0”の連続の場合、利得コードブッ
クから読出されたコードベクトルが1未満であれば、再
生音声信号の振幅は減少する傾向となるから、発振音と
なることはない。
【0025】特に、前述の実施例のように、オール
“1”又はオール“0”のインデックスに対して絶対値
が1より小さい最小値のコードベクトルを割付けた場合
に、伝送路の障害やノイズ等によるインデックスのオー
ル“1”又はオール“0”の連続があっても、再生音声
信号の振幅を比較的急速に減少させることが可能とな
り、形状コードブック11のインデックス誤りによる再
生音声が不鮮明となっても、無視できるように制御する
ことが可能となる。
【0026】本発明は、前述の実施例にのみ限定される
ものではなく、種々付加変更することができるものであ
り、例えば、利得コードブック2,12のコードベクト
ルの最小値及び最大値は他の値とし、又その個数も8個
以外とすることができる。その場合は、コードベクトル
の個数に対応したインデックスのビット構成とすること
は勿論である。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、コード
ブックを用いて音声の符号化又は復号化を行う音声符号
復号化装置に於いて、利得コードブック2,12のイン
デックスがオール“1”又はオール“0”に対して、絶
対値が1未満のコードベクトルを割付けるもので、伝送
路の障害やノイズ等によって、オール“1”又はオール
“0”のインデックスが連続する場合があるが、その場
合に於いては、再生音声振幅を減少する方向に制御する
ことになるから、発振音が発生することを確実に防止で
きる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の音声符号復号化装置の符号化
部の要部説明図である。
【図2】本発明の実施例の音声符号復号化装置の復号化
部の要部説明図である。
【図3】再生音声信号の説明図である。
【図4】符号化部の要部説明図である。
【図5】復号化部の要部説明図である。
【図6】従来例の利得コードブックの説明図である。
【符号の説明】
1,11 形状コードブック 2,12 利得コードブック 3,13 コードブック 4,14 合成フィルタ 5 減算部 6 誤差判定部 7 ベクトルバッファ
フロントページの続き (72)発明者 小林 登 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 坪井 満 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 信本 俊明 福岡県福岡市博多区博多駅前三丁目22番 8号 富士通九州ディジタル・テクノロ ジ株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−113798(JP,A) 特開 平5−335970(JP,A) 特開 平8−36394(JP,A) 特開 平7−36496(JP,A) 特開 平7−302100(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G10L 19/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 形状コードブックと利得コードブックと
    を含むコードブックを備え、該コードブックに保持され
    た複数のコードベクトルの中の入力音声ベクトルとの差
    分が最小のコードベクトルを示すインデックスを入力音
    声信号の符号化情報とし、又前記符号化情報のインデッ
    クスを基に前記コードブックからコードベクトルを読出
    して音声ベクトルを再現して復号する音声符号復号化装
    置に於いて、 前記利得コードブックは、インデックスのオール“1”
    及びオール“0”に対して、絶対値が1未満の値のコー
    ドベクトルを割付けた構成を有することを特徴とする音
    声符号復号化装置。
  2. 【請求項2】 前記利得コードブックは、インデックス
    のオール“1”及びオール“0”に対して絶対値が1よ
    り小さい最小値のコードベクトルを割付け、且つインデ
    ックスの配列に対して前記最小値から順次変化するコー
    ドベクトルを割付けた構成を有することを特徴とする請
    求項1記載の音声符号復号化装置。
JP15188794A 1994-07-04 1994-07-04 音声符号復号化装置 Expired - Fee Related JP3418803B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15188794A JP3418803B2 (ja) 1994-07-04 1994-07-04 音声符号復号化装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15188794A JP3418803B2 (ja) 1994-07-04 1994-07-04 音声符号復号化装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0816196A JPH0816196A (ja) 1996-01-19
JP3418803B2 true JP3418803B2 (ja) 2003-06-23

Family

ID=15528381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15188794A Expired - Fee Related JP3418803B2 (ja) 1994-07-04 1994-07-04 音声符号復号化装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3418803B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69721595T2 (de) 1996-11-07 2003-11-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Verfahren zur Erzeugung eines Vektorquantisierungs-Codebuchs

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0816196A (ja) 1996-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3346765B2 (ja) 音声復号化方法及び音声復号化装置
JP5412463B2 (ja) 音声信号内の雑音様信号の存在に基づく音声パラメータの平滑化
JP4213243B2 (ja) 音声符号化方法及び該方法を実施する装置
JP3354138B2 (ja) 音声符号化
US6910009B1 (en) Speech signal decoding method and apparatus, speech signal encoding/decoding method and apparatus, and program product therefor
JP3357795B2 (ja) 音声符号化方法および装置
JPH09152896A (ja) 声道予測係数符号化・復号化回路、声道予測係数符号化回路、声道予測係数復号化回路、音声符号化装置及び音声復号化装置
JPH1097295A (ja) 音響信号符号化方法及び復号化方法
JP3746067B2 (ja) 音声復号化方法及び音声復号化装置
JP3266178B2 (ja) 音声符号化装置
JP3063668B2 (ja) 音声符号化装置及び復号装置
JP2002268686A (ja) 音声符号化装置及び音声復号化装置
JP4793539B2 (ja) 符号変換方法及び装置とプログラム並びにその記憶媒体
JP3418803B2 (ja) 音声符号復号化装置
JPH09185397A (ja) 音声情報記録装置
JP3417362B2 (ja) 音声信号復号方法及び音声信号符号化復号方法
JPH10207496A (ja) 音声符号化装置及び音声復号装置
JP3490325B2 (ja) 音声信号符号化方法、復号方法およびその符号化器、復号器
JP3006790B2 (ja) 音声符号化復号化方法及びその装置
JP3498749B2 (ja) 音声符号化の無音化処理方式
JP2001142499A (ja) 音声符号化装置ならびに音声復号化装置
JP2008090311A (ja) 音声符号化方法
JP3350340B2 (ja) 音声符号化方法および音声復号化方法
JP2775533B2 (ja) 音声の長期予測装置
JP4826580B2 (ja) 音声信号の再生方法及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20030225

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080418

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090418

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees