JPH02504337A

JPH02504337A - 副帯域符号化におけるエネルギー情報を保護する装置

Info

Publication number: JPH02504337A
Application number: JP63504959A
Authority: JP
Inventors: マックローリン，ミッシェル　ジョセフ; ラスキー，フィリップ　ディー
Original assignee: モトローラ・インコーポレーテッド
Priority date: 1987-06-04
Filing date: 1988-05-31
Publication date: 1990-12-06
Also published as: EP0371032A1; WO1988010035A1; US4805193A; EP0371032A4

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】副帯域符号化におけるエネルギー情報を保護する装置クロス・リファランス本発明は、本発明の譲受人に譲渡され、同日付で出願されたもう１つの発明（代理人のドゲットＮｏ、ＣＭ−００３２４８）に関する。

発明の背景本発明は、デジタル通信の分野に関するものであり、具体的には、必要なビット速度（ｒａｔｅ）を増大することなく、移動通信システムの送受信データ・ストリームの精確度を増大する手段に関する。

かようなシステムにおいて、信号の雑音、妨害（１ｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）及びフェージングにより送信中にしばしば問題が発生する。その結果、データ・ストリームの誤り（ｅｒｒｏｒ）は、受信した音声信号の品質に厳しい劣化を起す。

これらの多くは、音声の特性、即ち含まれる周波数の統計値及びそれら周波数のエネルギーに基づいている。例えば、送信中雑音による誤り（ｅｒｒｏｒ）に対し送信された音声信号の感応性を減少するエネルギー量子化を有する副帯域（ｓｕｂ−ｂｉｎｄ）符号化を利用することが知られている。

かようなシステムの多（は、各帯域のエネルギーを表わす情報、エネルギー符号及び帯域信号に対するサンプル符号のうち２つの主要な型を送ることにより動作する。

送信されたあらゆるビットに対して冗長度又は他の型の保護符号化を使用することは能率的でないから、ビット・ストリームの最も傷つきやすい部分を決定する種々の方法が試みられた。幾つかのシステムは、通常サイド情報（ｓｉｄｅ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）と呼ばれるエネルギー符号を送信するのに使用されるあらゆるビット上で誤り検出及び保護を与える。かようなシステムの１つは、フィンランドのＥｓｐｏｏにおいて１９８５年２月５日〜７日に開催された自動車デジタル無線電話に関する第１回ノルディックセミナーにて発表されたＫａｌｔｅｎｍｅｉｒ及びＰｒｏｅｇｌｅｒによる論文に述べられている。このシステムにおいて、約３゜５ｋｂＳの誤り保護が使用され、ある音声サンプル情報の他にあらゆるエネルギー情報に対して誤り保護を与えている。サイド情報は、極めて小さい数の帯域エネルギーを送信することにより減少され、かくして受信機及びデコーダ（復号器）において音声の品質を下げる結果となっている。

上記に参照したセミナーにおいて、Ａａｒｓｋｏｇ及びＨｅｒｇｕｍネルギーのベクトル量子化は、保護されるべきサイド情報量を減少するのに使用されている。ベクトル量子化は、サイド情報に対して必要なビット速度を減少するけれども、各ベクトルをコードブック（ｃｏｄｅ　ｂｏｏｋ）に整合させるために、追加計算を伴うた大容量のコードブックの蓄積を必要とする。正味の結果は、必要とする計算の数に依存して、追加の遅延がシステムに導入されることである。付加された複雑さは勿論のこと、かような遅延は、ある応用には受入れられないであろう。

ビットの動的割当て（ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）は、最大のエネルギー内容を有するそれらの帯域に対するより動的範囲の必要性により有利に決定される。音声サンプル情報ビットそのものについて誤りの一般的効果は、再生された音声の幾つかの耳ざわり（ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ　）を発生し、明瞭度の損失を殆んど発生しない。しかしながら、サイド（二亨ルギー）情報において、それは、ビット割当てに関して情報を提供するように使用されるが、ビット誤りは、多くの大きな影響を与えるはずである。何となれば、特に誤りは、帯域のビット割当てを正確に再生する受信機の能力を破壊し、多くの帯域にわたって伝播され易いからである。

“保護”に利用し得る制限されないビットが存在する場合、これらの問題の何れかを解決することは特に困難ではない。例えば、ある方法にて送信を簡単に複製することにより、又は、詳述した冗長符号（ｃｏｄｅ　）を提供することにより、送信されるあらゆるビットを保護することが知られている。受信信号の誤りが検出され、多くの方法のうちの１つの方法にて補正され得る。困難な部分は、ビット速度を増大するか又は、実際の情報に対して利用し得るビットの数を減少するかの何れでもなく、最小の付加ビットを有する高度の正確さに信号を保護するか、必要ならば補正することである。

発明の要約本発明の目的はデジタル化した音声送信において、音声の品質及び明瞭度の損失を最小にすることである。

更に他の特定の目的は、許容されたビット速度を超えることな（満足すべき音声品質を維持することである。

これらの目的及び他の目的は、先ず音声信号がすべての所望のスペクトラムを包含する多数の副帯域（５ｕｂ−ｂａｎｄ）に分割される副帯域符号化を使用するシステムにおいて達成される。各帯域に含まれるエネルギーが決定され、４ビット識別符号（ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ｃｏｄｅ）が、他の帯域に比較された時、その帯域に含まれるエネルギーにより各帯域について計算される。４ビット符号は、最上位ビットで作成されるデルタ符号に分割され、ビット割当て計算に使用される。デルタ符号のみが受信機により使され、誤りが１つの帯域から次の帯域まで伝搬されないように、サンプルビットが割当てられる方法を決定する。

残余のビットは、ε（エビシロン）符号と呼ばれ、それらはデルタ符号のみと共に使用され、復号化プロセスにおける帯域のエネルギーを決定する。

図面の簡単な説明第１図Ａは、副帯域符号化を説明するスペクトラム図である。

第１図Ｂは、第１図Ａの一部分（鎖線部分）の拡大図である。

第２図は、本発明システムのブロック図である。

第３図Ａ、Ｂ、Ｃは、第２図のシステムにおいて送受信される信号を説明する図である。

第４図は、本発明を実行する方法を説明するフロー・チャート（流れ図）である。

好ましい実施例の詳細な説明第１図Ａ、Ｂ及び第２図は、最もよく理解されるように一緒に説明されよう。第１図Ａは、オーディオ（可聴波）又は音声信号において２５０　Ｈｚ帯域に分割された典型的な瞬時エネルギー分布を示す線形周波数図である。第１図Ｂは、第１図ＩＡの一部分の付加詳細を示す拡大図である。第２図は、本発明を含むシステムの主要部分を説明する副帯域音声コーグ（ｃｏｄｅｒ）のブロック図である。

この討論は、包含される限定が重要性を意味するものでなく、誰も推定すべきものでないことは注目すべきである。

簡単のために、本発明は、副帯域符号化の環境のもとで説明されているが、多重パルス符号化（ＭＰＣ）、チャネルポーコーグ、就中、線スペクトルペアシステム（１−ｉｎｅ　５ｐｅｃｔｒａｌ　ｐａｉｒ　ｓｙｓｔｅｍ）に適用できることは、特に注目すべきである。

広い意味で第２図のシステムを説明するために、入力端子ＩＯは、この実施例において音声信号（ｓｐｅｅｃｈ　ｓｉｇｎａｌ）である信号を受信するものとする。受信信号は、隣接する通過帯域フィルタ列１２に結合される。フィルタ１２の構造又は配列は、本質的に平坦な全出力レスポンス（応答）を与えるように通過帯域が充分に重複すべきであることを除外すれば、本発明に特に関係がない。

この典型的なシステムにおいて、スペクトラムは、その各々が約２５０　Ｈｚ幅の１６帯域に分割される。ろ波された帯域は、論理ブロック＃ｌ及び個々のエンコーダ１４に結合される。

論理ブロック＃ｌはろ波された帯域出力に基づいて帯域の各々のエネルギーを計算する。そのエネルギーは、マルチプレクサ１６に入力されるエネルギー符号に変換される。エネルギーに基づいて、エンコーダに割当てられるビットの数が決定される。エネルギー情報はまたエンコーダの動的（ｄｙｎａｍｉｃ）範囲を調整し、フィルタ出力の動的範囲に整合させるのに使用される。エンコーダ出力は、マルチプレクサ（ＭＵＸ）１６において、正常なアナログ変調形式の伝送（送信）用に多重化される。

システムの受信機部分においては、本質的に送信機ステップの逆が行なわれる。

受信して復調された信号は、デマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ）２０において多重分離され、論理ブロック＃２と共同して多重のデユーダ２２にて復号され、他のフィルタ列２４においてろ波され、出力回路３０において加算され、原の入力信号を再現する。

入力端子１０（第２図）における信号の１つの可能なスペクトラムは、第１図の典型的な曲線にて示されるように、ＯＨｚより４ｋＨｚまで延びている。電話規格を使用する実際の応用において、６０七以下の信号及び２つの最高周波数帯域の出力は使用されない。これらの周波数の信号は、通常ごく少しのエネルギーしか含まないから、これにより少しの品質が失なわれる。この型のスペクトルは、通常実施例に示されるように比較的なめらかな曲線であるが、これは、本発明にとって必要ではない。

第２図に戻り、各フィルタ１２の出力は、論理ブロック＃ｌに結合され、そこにおいて、各サンプルは、そのエネルギーレベルを限定する１６ビツトナンバーを生ずるように周知の形式にて個々に量子化される。本発明において、ナイキスト法則（、サンプリング理論）により示されるように、サンプリングは８ｋＨｚの速度（ｒａｔｅ’）で実行される。ビットストリームは、例えば２４〜３０ミリ秒の長さのフレームに分割される。各帯域のエネルギーの平均値は、■フレーム当り１回計算される。勿論、できるだけ正確に各帯域のサンプルを表わすことが望ましいが、本発明のシステムは、サンプル情報のすべてのビットを符号化する程充分なビットを含まないから、最大のエネルギーを有するそれら帯域のサンプルを最も正確に符号化する。

従って、第１に必要な計算は、図示の最大エネルギー（ｍａｘ帯域）帯域４を有する帯域を配置することである。

次に、適当なアルゴリズムにより、他の帯域のエネルギー符号（ｃｏｄｅ）は、ｍａｘ帯域と比較される時にｍａｘ帯域の直上の帯域を使用して始動して決定される。帯域間の識別は、下記の如く計算されるが、しかし、相対値に到達した時に必要ならば、他の手段が使用されよう。

ここで、帯域４はｍａｘ帯域（最大エネルギー帯域）になるように決定され、その位置（１ｏｃａｔ　ｉｏｎ　）及びエネルギーレベルは、夫々４ビツト及び６ビツトにて与えられる。

次に、周波数が帯域４から上昇すると、帯域４と５のエネルギー間の識別が決定され、次いで、帯域１４に対する識別値が決定されるまで、帯域５から帯域６のエネルギーを減する。以下同様にする。次いで、帯域３を使用して出発し、帯域３．２．１に対する差分値が計算される。

これらは、ｌ帯域当り４ビツト又は全体として５２ビツト（４Ｘ１３帯域）にて与えられる。識別符号は、受信機において符号化プロセスの逆を実行するように使用され、４ビット識別符号の解像力（ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）の範囲内で帯域エネルギー値を再生することは自明である。以下に、これら識別符号に関して更に説明されよう。

前述したように、全情報を送信するのに利用し得るビット数に制限が存在するから、最大エネルギーを有するそれら帯域に対して選択が与えられる。１つの応用において、１４帯域を包含するのに１９ビツトのみが利用し得る。

従って、極めて低いエネルギーレベルを有する幾つかの帯域には０ビツトが割当てられ、他方、高エネルギー帯域には、各々２ビツト又は３ビツトが与えられる。再生された音声品質は、高エネルギー帯域がより正確に再生される時に最善であることが決定される。

説明された計算の結果は、第３図に図示されるようなビット・ストリームであり、それは、受信機が、音声情報のすべてに対して符号に分離し得るものである。

ストリームのビットは、２つの主要部分、エネルギー符号（また、サイド情報と呼ばれる）及びサンプル符号に分割される。誤り検出及び補正のような他のデータは、ここには図示されないが、第３図Ａにおいて、■フレームは、フレームの大きな部分（時間）を占有するサンプル符号（ｃｏｄｅ）と共に図示される。第３図Ａは、送信及び受信される信号をＸ示している。第３図Ｂにおいて、第３図Ａのエネルギー符号（ｃｏｄｅ）部分は拡大されている。ｍａｘ帯域の位置は４ビツトにて与えられ、ｍａｘ帯域のレベルは６ビツトを占め、この部分の残部は、帯域内にいかなるエネルギーが存在するかどうかにより各帯域の１個ごとに４ビット符号（ｃｏｄｅ）でつくられる。この図は、また送受信信号を示している。

第３図Ｃは、第３図Ａのサンプル符号部分の拡大図であり、送信中雑音により誘起される誤りにより原形をそチ、なわれない信号を示すことを意図している。帯域ｌのサンプルは、各々に３ビツトが割当てられ、帯域２のサンプルは、２ビツトが割当てられる。

第３図りは、第３図Ａのサンプル部分の拡大図であり、第３図Ｃと同様な信号を示すものであるが、それは、帯域１に対するエネルギー符号の送信中に雑音による誤りを含んでいる。か（して、帯域ｌに対する割当ては、送信機により使用されるような３ビツトではなく、受信機により２ビツトになるように計算された。

その結果、帯域１に対するサンプル符号は、２ビツトの情報のみから抽出され、合成の音声信号は、原信号から歪曲されるであろう。また、帯域ｌの情報の使用されないビットは、受信機により帯域２用に予定されるものと考えられ、帯域２に対するサンプル値を歪曲されるようにするのに使用される。かような誤りは、多くの帯域を介して伝搬されることができることは理解できる。従って、雑音により導入される誤りが主要な問題を発生し得ることはフレームのこの部分においてである。換言すれば、サンプル符号（ｃｏｄｅ）に対するビット割当てが粗雑さを開始し、その領域に直接誘起される雑音による誤りが音声品質に単に粗雑さを加えるだけである。しかしながら、エネルギー符号に与えられるようなサイド情報が雑音により影響される場合、受信機は、受信信号を適当に復号するＸ（デコードする）ことができなくなるであろう。この結果は、聴取者に対して大きな災害を与えることはあきらかであろう。

前述したように、４ビット符号のすべての符号を保護することが必ずしも可能であるとは限らない。従って、本発明によれば、各符号（ｃｏｄｅ）は、２ビット符号に分割され、そのうちの１つのみが保護される。この新しい符号化技術は、デルタ・エピシロン符号化と云われ、そのうちのデルタ部分のみが、送信機及び受信機の両方のビット割当てを計算するのに使用される。

第１図Ｂよりわかるように、Ｅ　（ｉｆはｍａｘ帯域である帯域（ｉｔの実際の平均値である。Ｅ　（ｉ＋　１）は次に高い帯域の実際の平均値である。Ｅ’（ｆ＋１）は、４ビット符号により決定されるエネルギー値であり、Ｅ　（ｉ＋　１）とは異なる。

Ｅ　、（ｉ）は最大の正確度で４ビツトが割当てられるｍａｘ帯域に対する“保護された”エネルギーである。Ｅｐ（ｉ＋１）は帯域（ｉ＋　１）に対して“保護された”エネルギーである。

第４図は送信機及び受信機の両方における手順を概略的に説明するフロー・チャート（流れ図）である。ステップ４４において、エネルギーレベルはデシベルに変換され、このステップは各帯域に対して実行される（フローチャートにおいて、ｍａｘ帯域以下の帯域は考慮されないが、勿論計算はなされる）。続いて、ｍａＸ帯域の位置が決定され、ｍａｘ帯域より高い周波数の帯域より始める（ステップ５０．５２）。

ステップ５４において、デルタ符号は、帯域のエネルギーと前の帯域の保護された帯域との差として計算される。

この値は、最も近い整数値に丸められる（ｒｏｕｎｄ　ｏｆｆ）。

ステップ５６において、デＪレタ符号は、２ビット符号即ち（−２，＋１）に対応する範囲に制限される。帯域ｆｉ）に対する保護されたエネルギーのデシベル値は、ステップ５８において帯域（ｉ−１）に対する保護エネルギー値と、帯域ｆｉ）に対するデルタ符号により表わされたエネルギー差との間の差分として計算される。ステップ６０において、エピシロン符号と呼ばれる第２の差分符号は、真のエネルギーと保護エネルギー値との間の差から２デシベルステツプにて形成される。ステップ６２において、エピシロン符号は、また、２ビット符号に対する値に制限される。ステップ６４において、改善されたエネルギー値Ｅ’（ｉ）は、帯域Ｅ、（ｉ）の保護エネルギー値から帯域（ｉｌに対するエピシロン符号の２倍を引算した値より形成される。第４図のフローチャートの帯域（ｉ）はｍａｘ帯域ではないことに注意されたい。

第１図Ｂにおいて、種々のエネルギー値の物理的意義が理解できる。保護エネルギー値Ｅ、は、デルタ符号のみに依存しビット割当てに使用するエネルギー値の粗い量子比を表わす。Ｅ′値は、デルタ符号とエピシロン符号との和を使用し、実際の帯域エネルギーのより正確な表示を与える。

デルター二ピシロン符号化を使用する利点は、エネルギー情報の最も重要な部分が、例えば、エネルギー差分のビットのすべてを保護するのに必要である冗長ビット符号の誤りは、その帯域に対する復号化エネルギーに影響を与えるのみである。誤りは他の帯域に伝搬されない。

この技術は、識別符号を使用するいかなるシステムにおいても使用し得るが、特定の利点は副帯域（ｓｕｂ−ｂａｎｄ　）符号化において得られる。これは、ビット割当て情報が保護される場合、送信中に雑音から発生する誤りが、全く誤りをおかし易いチャネルにわたって音声品質に殆んど影響を与えないと云う事実によるものである。

かくして、副帯域符号化システムに対する改良を図示、説明した。ここで、サンプル情報に対するビット割当ては、エネルギー識別符号をデクタ符号及びエピシロン符号に分離し、最善の音声品質と明瞭度を与えるような方法で、デルタ符号を保護し、エピシロン符号のみを利用することにより実行される。本発明の他の変更及び修正は可能であり、添付請求の範囲を逸脱しないすべてを包含することが意図される。

ＯＨｚ　　　　ＩＩ帯域数　　　　　　　４に七ＦＩＣ，ＩＡ〜補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条７の第１項）平成　１年１２月　１日特許庁長官　吉　１）文　毅　殿１、特許出願の表示国際出願番号　　ＰＣＴ／ＵＳ　８　Ｂ１０１７９０２、発明の名称副帯域符号化におけるエネルギー情報を保護する装置３、特許出願人住　所　アメリカ合衆国イリノイ州６０１９６．シャンバーブ。

イースト・アルゴンクインΦロード、　１３０３番名　称　モトローラ・インコーホレーテッド代表者　ラウナー、ビンセント　ジョセフ国　籍　アメリカ合衆国４、代理人住　所　東京都豊島区南長崎２丁目５番２号６、添付書類の目録（１）補正書の翻訳文　　　１通請求の範囲１、（補正）原の音声信号をサンプリングする工程と、サンプルされた音声信号を、新型のスペクトルを含む複数の帯域にろ波する工程と、他の帯域に関し各帯域に含まれるエネルギーを決定する工程と、帯域が最大エネルギーレベルを含むことを特定する第１の符号を与える工程と、前記最大エネルギー帯域のエネルギーレベルを特定する第２の符号を与える工程と、他の帯域の各々の相対的エネルギーレベルを特定する所定のアルゴリズムにより他の帯域の各々に対してデルタ符号及びエピシロン符号の２つの識別符号を計算し、デルタ符号は、帯域のエネルギーと前の帯域の保護エネルギーとの間の差を表わし、エピシロン符号は、真のエネルギーと保護エネルギー値との間の差を表わし、前記デルタ符号を利用したサンプル情報のビット割当てを計算する工程と、前記デルタ符号に対して保護ビットを与える工程と、前記デルタ符号、エピシロン符号を他のビットと共に、送信用の１フレームのデータ・ストリームに多重化する工程と、を具えることを特徴とする再生音声信号の品質を改善する方法。

２、（補正）更に、前記データ・ストリームを受信する工程と、前記データ・ストリームを多重分離する工程と、前記符号を復号化して本質的に原のエネルギーレベルにある原のサンプル信号を再構成する工程と、再構成された信号をろ波し、結合して本質的に原の音声信号を発生する工程と、を具えることを特徴とする請求方法。

３、（補正）前記入力信号をサンプリングするサンプリング手段と、前記サンプル入力信号を複数の副帯域信号に分離するフィルタ手段と、少なくとも前記副帯域信号のエネルギーレベルに対応する符号化データストリームを発生し、前記符号化データストリームはデルタ符号及びエピシロン符号を含み、デルタ符号は特定の副帯域信号の実際のエネルギーレベルと、異なる副帯域信号の実際のエネルギーレベルとの間の差を示し、エピシロン符号は、特定の副帯域信号の前記デルタ符号によって示されるような量子化エネルギーレベルと副帯域信号の実際のエネルギーレベルとの間の差を示す符号化手段と、送信用の前記符号化データ・ストリームを処理する送信手段と、を具える副帯域符号化システム。

４、（補正）前記デルタ符号は、冗長ビットにより保護される前記請求の範囲第３項記載の副帯域符号化システム。

５、（補正）前記符号化手段は、更に、前記副帯域信号のエネルギーレベルを表わすように使用されるサンプル符号を発生し、前記保護ビットは、サンプル符号のビット割当てを決定するのに使用される前記請求の範囲第４項記載の副帯域符号化システム。

６、（補正）更に、前記符号化データ・ストリームを復号化する手段を含み、前記入力信号を再構成する前記請求の範囲第５項記載の副帯域符号化システム。

７、（補正）前記復号化手段は、保護デルタ符号からのサンプル符号のビット割当てを決定する手段を含む前記請求の範囲第６項記載の副帯域符号化システム。

８、（補正）前記デルタ符号は、エネルギーレベルを少な《とも５デシベルステツプに量子化する前記請求の範囲第６項記載の副帯域符号化システム。

９、　入力信号を複数の周波数帯域にフィルタする工程と、各帯域の信号の実際のエネルギーレベルを決定する工程と、他の帯域に関し、実際の最大エネルギーレベルを有する帯域を決定する工程と、前記最大帯域ではない各帯域に対してデルタ符号及びエピシロン符号を計算し、デルタ符号は帯域の実際のエネルギーレベルと他の帯域のエネルギーレベルの粗量子化との間の差を表わし、エピシロン符号は実際のエネルギーレベルと、その帯域のエネルギーレベルの粗量子化との間の差を表わす計算工程と、を具える副帯域符号化方法。

１０、第１符号は、前記最大エネルギー帯域の位置を特定するように与えられる前記請求の範囲第９項記載の方法。

１１、第２符号は、前記最大エネルギー帯域の実際のエネルギーレベルを特定するように与えられる前記請求の範囲第９項記載の方法。

１２、前記デルタ符号は、帯域の実際のエネルギーレベルと、隣接する帯域のエネルギーレベルの粗量子化との間の差を表わす前記請求の範囲第９項記載の方法。

１３、前記エピシロン符号は、帯域の実際のエネルギーレベルと、その帯域に対して前記デルタ符号によって表わされるような量子化エネルギーレベルとの間の差を表わす前記請求の範囲第９項記載の方法。

１４、前記入力信号をサンプリングする工程を更に具え、サンプル符号情報を与える前記請求の範囲第９項記載の方法。

ｌ５．前記デルタ符号を利用し、前記エピシロン符号を利用しない工程を更に具え、前記サンプル符号情報に対するビット割当てを決定する前記請求の範囲第１４項記載の方法。

１６、前記デルタ符号に対する誤り保護を与える工程を更に具える前記請求の範囲第９項記載の方法。

１７、前記デルタ符号及び前記エピシロン符号を他の情報と共に、デジタル通信チャネルを介して送信用のデータフレームに多重分離する工程を更に具える前記請求の範囲第９項記載の方法。

１８、前記デルタ符号は、ｌフレームに僅が２ビツト情報を占有する前記請求の範囲第１７項記載の方法。

１９、前記エピシロン符号は、ｌフレームに僅が２ビツト情報を占有する前記請求の範囲第１７項記載の方法。

２０、前記最大エネルギー帯域の実際のエネルギーレベルは、前記デルタ符号が占有するよりもｌフレーム内に多数のビット情報を占有するように符号化される前記請求の範囲第１７項記載の方法。

２１、前記粗量子化は、ｉ子化ス≠ツプ当り少なくとも５デシベルに対応する前記請求の範囲第９項記載の方法。

２２、帯域の保護エネルギーは、その帯域に対してデルタ符号を使用し、エピシロン符号を使用しないで計算される前記請求の範囲第１項記載の方法。

２３、前記計算工程は、エネルギーレベルを、前記デルタ符号に対して前記エピシロン符号よりも大きい大きさを有する量子化ステップに量子化する前記請求の範囲第１項記載の方法。

国際饅審斡牛

Claims

【特許請求の範囲】

１．原の音声信号をサンプリングする工程と、サンプルされた音声信号を、所望のスペクトルを含む複数の帯域に濾波する工程と、他の帯域に関し各帯域に含まれるエネルギーを決定する工程と、帯域が最大エネルギーレベルを含むことを特定する第１の符号を与える工程と、前記最大エネルギー帯域のエネルギーレベルを特定する第２の符号を与える工程と、他の帯域の各々の相対的エネルギーレベルを特定する所定のアルゴリズムにより他の帯域の各々に対してデルタ符号及びエピシロン符号の２つの識別符号を計算し、デルタ符号は、帯域のエネルギーと前の帯域の保護エネルギーとの間の差を表わし、エピシロン符号は、真のエネルギーと保護エネルギー値との間の差を表わし、前記デルタ符号を利用してサンプル情報のビット割当てを計算する工程と、前記デルタ符号に対して保護ビットを与える工程と、前記デルタ符号、エピシロン符号を他のビットと共に、送信用の１フレームのデータ・ストリームに多重化する工程と、を具えることを特徴とする再生音声信号の品質を改善する方法。
２．更に、前記データ・ストリームを受信する工程と、前記データ・ストリームを多重分離する工程と、前記符号を復号化して本質的に原のエネルギーレベルにある原のサンプル信号を再構成する工程と、再構成された信号を濾波し、結合して本質的に原の音声信号を発生する工程と、を具えることを特徴とする前記請求の範囲第１項記載の方法。
３．入力信号を受信する入力手段と、前記入力信号をサンプリングするサンプリング手段と、サンプリング手段に結合され、結合した出力が所望のスペクトラムを具える副帯域を発生するフィルタ手段と、フィルタ手段の出力に結合される論理手段と、フイルタ手段の出力及び論理手段の出力に結合され、前記フィルタ手段の出力信号のエネルギーレベルに対応し、デルタ符号及びエピシロン符号を含む符号化データ・ストリームを発生する論理手段と、送信用の前記符号及びビットを多重化し、更に処理する送信手段と、を具えることを特徴とする符号化システム。
４．前記デルタ符号は、冗長ビットにより保護されることを特徴とする前記請求の範囲第３項記載の符号化システム。
５．前記保護ビットは、サンプル符号のビット割当てを決定するのに利用される前記請求の範囲第４項記載の符号化システム。
６．前記送信信号を受信し、復調する手段と、前記復調信号を多重分離する手段と、前記多重分離した信号を復号化し、原の入力信号を与える手段と、を更に具える前記請求の範囲第３項記載の符号化システム。
７．前記復号化手段は、サンプル符号のビット割当てを保護デルタ符号から決定する手段を含む前記請求の範囲第６項記載の符号化システム。
８．前記復号化手段は、フィルタ手段及び該フィルタ手段の出力を結合する手段を含む前記請求の範囲第６項記載の符号化システム。