JP3817562B2 - 音声復号化装置及びその方法 - Google Patents
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Description
声を含む信号とを識別して、雑音のみを含む信号の符号化処理あるいは復号化処理を差別化し、雑音のみを復号化する場合に合成フィルタの特性を抑制することにより、聴覚的に自然な再生音を出力する装置を提供することを第1の課題とする。
(第1の課題を解決する手段)
まず、上記第1の課題を解決する手段について図1の原理図に沿って説明する。
能を有している。具体的には、符号化信号に含まれる波形特性を分析して、信号のパワーが閾値未満であるか否か、あるいは符号化のゲインが閾値未満であるか否かを判別することにより、雑音区間を識別するようにしてもよい。
次に、上記第2の課題を解決する手段について図2の原理図に沿って説明する。
この手段は、符号化システムに適用されるものであり、雑音重畳区間検出手段10、逆フィルタ手段11、雑音除去手段12、ピッチ周期検出手段13、及び音声符号化手段14を備えている。
ピッチ周期検出手段13は、雑音除去手段12から出力される残差信号の自己相関関数を求め、この自己相関関数が最大値となるピッチ周期を検出する機能を有している。すなわち、予測残差信号を特定周期分ずつずらしていき、各予測残差信号と元の予測残差信号との相関が最大となる特定周期をピッチ周期として検出する。
本発明の第1の課題を解決するシステムについて説明する。
本発明の音声復号化システムでは、送信側で符号化された符号化信号を受信すると、雑音重畳区間検出手段1が雑音のみを含む雑音区間の符号化信号であるか、音声を含む音声区間の符号化信号であるかを判別する。
また、符号化信号が雑音区間の符号化信号ならば、この符号化信号は雑音復号化手段3へ入力される。そして、雑音復号化手段3では、符号帳3aからインデックス情報に対応する波形パターンを検出し、この波形パターンを駆動音源3bを介して励起させる。そして、励起信号は、合成フィルタへ3c入力される。これと同時に、雑音制御手段4は、合成フィルタ3cのフィルタ係数に1以下の正数値を乗算して合成フィルタ3cへ通知する。合成フィルタ3cは、雑音制御手段4から通知されたフィルタ係数に基づいて前記励起信号にフィルタリング処理を施し、復号化信号を出力する。これにより、雑音区間の波形は、周波数特性を不自然に強調されることなく再生される。
(第2の課題を解決するシステムの作用)
本発明の音声符号化システムでは、雑音重畳区間判別手段10が、送話器から入力される信号を監視し、音声のみを含む音声区間であるか、雑音のみを含む雑音区間であるか、あるいは音声に雑音が重畳した雑音重畳区間であるかを判別する。
行える。
さらに、音声に雑音が重畳した信号を符号化する際に、雑音成分を除去して正確なピッチ周期を検出することにより、質の高い符号化を行える。
<実施例1>
本発明の第1の実施例について図面に沿って説明する。
音声復号器B(3)は、雑音区間の符号化信号を復号化するものである。ここで、図4に、音声復号器B(3)の内部構成と周辺構成とを示す。同図において、音声復号器B(3)は、適応符号帳30aと、雑音符号帳31aと、駆動音源3bと、合成フィルタ3cを備えている。そして、合成フィルタ3cには、本発明の雑音制御手段としてのLPC係数補正部4が接続されている。
理を施し、波形信号へ復号化するものである。合成フィルタ3cのフィルタ係数は、送信側で決定される。すなわち、送信側では、元の波形信号を線形予測分析して、線形予測係数を算出し、この線形予測係数をフィルタ係数として受信側へ送信する。これにより、音声復号器B(3)は、符号化信号からフィルタ係数を検出し、このフィルタ係数を合成フィルタ3cのフィルタ係数として用いる。
これにより、合成フィルタ3cの周波数特性を略フラットな特性とすることができる(図12参照)。
受信符号分離部15は、符号化信号を、パワー情報、インデックス情報、フィルタ係数に分離し、パワー情報を雑音重畳検出判定器1へ入力させる。雑音重畳検出判定器1は、パワー情報が閾値以上であるか、あるいは閾値未満であるかを判別する。ここで、パワー情報が閾値以上ならば、雑音重畳検出判定器1は、符号化信号を音声区間の信号と判定し、受信符号分離部15が分離したパワー情報、インデックス情報、及びフィルタ係数を音声復号器A(2)へ入力させる。音声復号器A(2)は、これらの情報に基づいて符号化信号を音声波形へ復号化する。
合成フィルタ3cは、LPC係数補正部4から通知されたフィルタ係数に従って駆動音源3bから出力される励起信号をフィルタリング処理して雑音波形へ復号化する。 以上
、本実施例1によれば、雑音区間の信号を符号化する際に、フィルタ係数を制御することにより、合成フィルタ3cのスペクトルを略フラットな特性とすることができ、雑音波形の特性を不自然に強調させることを防止し、聴覚的に耳障りな雑音の再生を抑制することができる。従って、携帯電話や自動車電話等のような携帯移動通信の音声品質を向上させることができる。
本実施例2では、本発明のシステムを符号器に適用した例について説明する。図5は、音声符号化システムの概略構成図である。
び雑音重畳検出判定器5を備えている。雑音重畳検出判定器5は、送話器から入力される波形信号のパワーを検出し、このパワーが閾値以上であれば音声を含む音声区間の波形信号と判定し、パワーが閾値未満ならば雑音のみを含む雑音区間の波形信号と判定する機能を有している。そして、雑音重畳検出判定器5は、音声区間の波形信号を音声符号器A(6)へ入力させ、雑音区間の波形信号を音声符号器B(7)へ入力させる機能を有している。
合成フィルタ7cは、雑音区間の波形信号の線形予測係数をフィルタ係数としたフィルタリング処理を行う機能を有している。誤差最少化部7dは、合成フィルタ7cから出力される波形信号と、入力された雑音信号の波形とを比較して、インデックス情報と波形パターンの増幅率(ゲイン)を最適化して雑音符号帳71aの内容を更新する機能を有している。
さらに、音声符号器B(7)には、符号送信部16とLPC係数補正部8とが接続されている。符号送信部16は、音声符号器B(7)で符号化されたパワー情報、インデックス情報、及びフィルタ係数を受信側へ送信する機能を有している。
これにより、受信側では、補正されたフィルタ係数を用いて復号処理を行うことにより、合成フィルタのスペクトルをフラットな特性とすることができ、雑音区間の波形を不自然に復号化することを防止することができる。
以下に、本発明の第3の実施例について図面に沿って説明する。図7に、本実施例3における音声符号器Bの内部構成を示す。
形信号が入力されると、雑音符号帳31aのインデックス情報に基づいて雑音符号帳31aを検索し、該当する波形パターンを読み出す機能を有している。さらに、適応ポストフィルタ17は、雑音区間の波形信号が入力されると、この波形信号に対して何も処理を行わずに通過させる。
図9に、本実施例4における符号化器Bの構成を示す。符号化器B(7)は、適応符号帳分析部18、雑音符号帳分析部19、駆動音源生成部20、開ループピッチ分析部21を備えている。
2・・音声復号化手段
3・・雑音復号化手段
3a・・符号帳
3b・・駆動音源
3c・・合成フィルタ
4・・雑音制御手段(LPC係数補正部)
5・・雑音重畳区間検出手段(雑音重畳検出判定器)
6・・音声符号化手段
7・・雑音符号化手段
7b・・駆動音源
7c・・合成フィルタ
7d・・誤差最少化部
7e・・LPC分析部
8・・制御情報生成手段(LPC係数補正部)
9・・ポストフィルタ
10・・雑音重畳区間検出手段
11・・逆フィルタ手段(短期予測逆フィルタ)
12・・雑音除去手段(ローパスフィルタLPF)
13・・ピッチ周期検出手段
13a・・遅延部
13b・・自己相関検出部
13c・・相関最大値検出部
14・・音声符号化手段
15・・受信符号分離部
16・・符号送信部
17・・適応ポストフィルタ
18・・適応符号帳分析部
19・・雑音符号帳分析部
20・・駆動音源生成部
21・・開ループピッチ分析部
30a・・適応符号帳
31a・・雑音符号帳
70a・・適応符号帳
71a・・雑音符号帳
72・・長期予測合成フィルタ
Claims (6)
- 送信側で符号化された符号化信号を監視し、符号化信号が雑音区間か音声区間かを判定する検出手段と、
前記検出手段が音声区間と判定した時に、この音声区間と判定された符号化信号を復号化する第一の音声復号化手段と、
前記検出手段が雑音区間と判定した時に、この雑音区間と判定された符号化信号を復号化する第二の復号化手段とを有し、
該雑音区間の符号化信号を受信すると、該符号化信号とともに送信側から受信された、適応符号帳に登録された波形パターンを示すインデックス情報“0”に基づいて、該第二の復号化手段で使用される適応符号帳のゲインを0とすることを特徴とする音声復号化装置。 - 送信側で符号化された符号化信号を監視し、符号化信号が雑音区間か音声区間かを判定する検出手段と、
前記検出手段が音声区間と判定した時に、この音声区間と判定された符号化信号を復号化する第一の復号化手段と、
適応符号帳、雑音符号帳、駆動音源及び合成フィルタを用いて、前記検出手段が雑音区間と判定した時に、この雑音区間と判定された符号化信号を復号化する第二の復号化手段とを有し、
該雑音区間の符号化信号を受信すると、該符号化信号とともに送信側から受信された、適応符号帳に登録された波形パターンを示すインデックス情報“0”に基づいて、該第二の復号化手段で使用される適応符号帳のゲインを0とすることを特徴とする音声復号化装置。 - 送信側で符号化された符号化信号を監視し、符号化信号が雑音区間か音声区間かを判定する検出手段と、
前記検出手段が音声区間と判定した時に、この音声区間と判定された符号化信号を復号化する音声復号化手段と、
前記検出手段が雑音区間と判定した時に、この雑音区間と判定された符号化信号を波形
信号へ復号化する雑音復号化手段とを有し、
該雑音区間の符号化信号と判定されると、該符号化信号とともに送信側から受信された、適応符号帳に登録された波形パターンを示すインデックス情報“0”に基づいて、該雑音復号化手段で使用される適応符号帳のゲインを0とすることを特徴とする音声復号化装置。 - 送信側で符号化された符号化信号を監視し、符号化信号が雑音区間か音声区間かを判定するステップと、
前記判定するステップで音声区間と判定された符号化信号を復号化するステップと、
前記判定するステップで雑音区間と判定された符号化信号を復号化するステップとを有し、
前記雑音区間と判定される符号化信号を受信すると、該符号化信号とともに送信側から受信された、適応符号帳に登録された波形パターンを示すインデックス情報“0”に基づいて、前記雑音区間と判定された符号化信号を復号化するステップで使用される適応符号帳のゲインを0とすることを特徴とする音声復号化方法。 - 送信側で符号化された符号化信号を監視し、符号化信号が雑音区間か音声区間かを判定するステップと、
前記判定するステップで音声区間と判定された符号化信号を復号化するステップと、
適応符号帳、雑音符号帳、駆動音源及び合成フィルタを用いて、前記判定するステップで雑音区間の符号化信号と判定された符号化信号を復号化するステップとを有し、
前記雑音区間と判定される符号化信号を受信すると、該符号化信号とともに送信側から受信された、適応符号帳に登録された波形パターンを示すインデックス情報“0”に基づいて、前記雑音区間と判定された符号化信号を復号化するステップで使用される適応符号帳のゲインを0とすることを特徴とする音声復号化方法。 - 送信側で符号化された符号化信号を監視し、符号化信号が雑音区間か音声区間かを判定するステップと、
前記判定するステップで音声区間と判定された符号化信号を復号化するステップと、
前記判定するステップで雑音区間と判定された符号化信号を復号化するステップとを有し、
前記判定するステップで雑音区間と判定されると、該符号化信号とともに送信側から受信された、適応符号帳に登録された波形パターンを示すインデックス情報“0”に基づいて、前記雑音区間と判定された符号化信号を復号化するステップで使用される適応符号帳のゲインを0とすることを特徴とする音声復号化方法。
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