JPH04190399A - Vselp coding system - Google Patents

Vselp coding system

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JPH04190399A
JPH04190399A JP2318135A JP31813590A JPH04190399A JP H04190399 A JPH04190399 A JP H04190399A JP 2318135 A JP2318135 A JP 2318135A JP 31813590 A JP31813590 A JP 31813590A JP H04190399 A JPH04190399 A JP H04190399A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
code
voice
section
signal
decimal point
Prior art date
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Pending
Application number
JP2318135A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Katsuragawa
浩 桂川
Hiromi Aoyanagi
弘美 青柳
Shinji Kawaguchi
川口 伸二
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.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE:To miniaturize a processing device and to reduce power consumption by changing over a fixed decimal point position of a value in each device into a suitable position in accordance with a degree of an averaged voice power of an inputted voice signal. CONSTITUTION:A Vector Sum Excited Linear Prediction (VSELP) coding system in which a parameter is coded by computation in accordance with the definite word length of a voice signal, incorporates a voice power calculating section 201, an LPC analyzing section 203, a target signal formulating section 206, a long term lag selecting section 208, a code 1 selecting section 210, a code 2 selecting section 212 and a gain selecting section 214. In this arrangement, an averaged voice power indicating an average of the degrees of inputted voice is obtained from an input voice signal, and the decimal point position of a variable used in a computing device is changed over in accordance with thus obtained averaged voice power. The computation is carried out in the expression of a fixed decimal point given by thus changed-over decimal point position. Thereby, it is possible to miniaturize the processing device and to reduce the power consumption.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、VSELP符号化方式に関するものである。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a VSELP encoding method.

「従来の技術1 VSELP音声符号化方式は、音声を声道とベクトル量
子化された励振源とにパラメータ符号化するコード励振
予測符号化(CE L P)の一種であり、米国TIA
委員会によりディジタルセルラ用の音声符号化方式とし
て標準化されている。
``Prior art 1: The VSELP speech coding system is a type of code excitation predictive coding (CELP) that parameter-codes speech into the vocal tract and a vector quantized excitation source,
It has been standardized by the committee as a voice encoding method for digital cellular.

次に示す文献Aは、従来のVSELP符号化方式につい
て説明したものである。
Document A shown below describes the conventional VSELP encoding method.

文献A、”Vector Sum Excited L
inear Prediction (VSELP) 
5peech Coding at 8Kbps″、[
raA、Gerson & Mark A、  Jas
iuk、  Proc、  IEEE Int、on、
on Acoustics、 5peech and 
Signal Processing、pp、461−
464.April 1990以下、前記文献Aに基つ
いて、VSELP符号化方式の従来技術を説明する。
Document A, “Vector Sum Excited L
inear Prediction (VSELP)
5peech Coding at 8Kbps'', [
raA, Gerson & Mark A, Jas
iuk, Proc, IEEE Int, on,
on Acoustics, 5peech and
Signal Processing, pp, 461-
464. April 1990 Below, the prior art of the VSELP encoding method will be explained based on the above-mentioned document A.

従来のVSELP符号化方式におけるVSELP符号器
は、第2図に示すように、LPC分析部101、ターゲ
ット信号作成部105、ロングタームラグ選択部107
、コード1選択部109、コード2選択部111、及び
ゲイン選択部113の各部を具備した構成になっている
As shown in FIG. 2, the VSELP encoder in the conventional VSELP encoding system includes an LPC analysis section 101, a target signal generation section 105, and a long term lag selection section 107.
, a code 1 selection section 109, a code 2 selection section 111, and a gain selection section 113.

前記LPG分析部101は、入力音声信号Vを160サ
ンプル毎にLPG分析してLPG係数にと音声平均パワ
ーRとを求め、さらに、これらのLPGPGE3よび音
声平均パワーRを量子化するとともに40サンプルから
なるサブフレームに対して補間して、LPGPGE3と
音声平均パワーRoとを出力する。
The LPG analysis unit 101 performs LPG analysis on the input audio signal V every 160 samples to obtain LPG coefficients and audio average power R, and further quantizes these LPGP GE3 and audio average power R, and calculates the average audio power R from 40 samples. LPGPGE3 and audio average power Ro are output by interpolating the subframe.

そして、ターケラト信号作成部105は、各サブフレー
ムごとに、前記LPGPGE3を用いた分析フィルター
によって入力音声信号Vの残差信号を作るとともに、L
PG係数kJを用いた重み付はフィルターをその残差信
号にかけ、さらに、以前のサブフレームで合成された励
振信号exによる影響を取り除くことで、ターゲット信
号pを作って出力する。
Then, for each subframe, the Tarkerat signal generation unit 105 generates a residual signal of the input audio signal V using the analysis filter using the LPG PGE3, and
Weighting using the PG coefficient kJ applies a filter to the residual signal, and further removes the influence of the excitation signal ex synthesized in the previous subframe, thereby creating and outputting the target signal p.

前記ロングタームラグ選択部107は、前サブフレーム
の励振信号exによって内部値ロングタームフィルター
ステートが更新されており、ターゲット信号pと内部値
ロングタームフィルターステートに重み付はフィルター
を用いたものとの差の二乗誤差を計算することで最適な
ラグを求め、そのラグによるロングタームコードC8を
出力する。
The long-term lag selection unit 107 has the internal value long-term filter state updated by the excitation signal ex of the previous subframe, and the weighting of the target signal p and the internal value long-term filter state is performed using a filter. An optimal lag is determined by calculating the squared error of the difference, and a long-term code C8 based on the lag is output.

前記コード1選択部109は、内部にベーンスヘクタ−
■として保存している固定のデータをグレイコートθに
よって組み合わせてコートへフタ−Uを作り、それを前
記LPC係数kJを用いた重み付はフィルターにかけ、
前記ロングタームコ−トc。に対して直交化した信号f
o“をつくり、このf。′ とターゲット信号pとの差
の二乗誤差を評価することで、最適のフート1コードC
,を選択して出力する。
The code 1 selection section 109 has a vane hector inside.
The fixed data stored as ■ is combined using the gray coat θ to create a lid U to the coat, which is then weighted using the LPC coefficient kJ and filtered.
Said long term coat c. The signal f orthogonalized to
o" and evaluate the squared error of the difference between this f.' and the target signal p, the optimal foot 1 code C
, and output it.

前記コード2選択部111には、フード1選択部トハ異
なるベーシスベクターV′か保存されている。
The code 2 selection section 111 stores a different basis vector V' from the food 1 selection section.

前記コード2選択部111は、このヘーシスベクターV
′をグレイフードθによって組み合わせてコートベクタ
ーU′を作り、それを前記LPGPGE3を用いた重み
付はフィルターにかけ、前記ロングタームコードCoに
対して直交化し、さらにコードI選択部109から得ら
れた最適コードc1に対して直交化した信号f1“をつ
くり、f1′ とターゲット信号pとの差の二乗誤差を
評価することで、最適のコード2コートC2を選択して
出力する。
The code 2 selection unit 111 selects this hesis vector V
' are combined using a gray food θ to create a coat vector U', which is weighted using the LPGPGE3 filter, made orthogonal to the long-term code Co, and then the optimal code obtained from the code I selection unit 109. A signal f1'' that is orthogonalized to the code c1 is created, and the square error of the difference between f1' and the target signal p is evaluated to select and output the optimal code 2 code C2.

前記ゲイン選択部113は、前記LPGPGE3、音声
平均パワーR0、ターゲット信号p、ロングタームコー
ドC8、コード1フードc8.コード2コードC!を受
け、これらの入力信号に基づいてこの選択部113内の
ベクトルテーブル上のパラメータ(GS、PO,PL)
の中で最適な組を選択し、そのパラメータによって計算
されるゲインβ、γ1.γ、を出力する。
The gain selection unit 113 selects the LPGPGE3, audio average power R0, target signal p, long term code C8, code 1 hood c8 . Code 2 code C! parameters (GS, PO, PL) on the vector table in this selection unit 113 based on these input signals.
The optimum set is selected from among them, and the gains β, γ1, . Outputs γ.

これらのゲインβ、γ1.γ、は、前述のフードCO+
  Cl+  C1を組み合わせて励振信号exを合成
するためのゲインである。
These gains β, γ1 . γ is the aforementioned hood CO+
This is a gain for combining Cl+C1 to synthesize the excitation signal ex.

前述のコードC8は増幅回路114においてゲインβに
よって増幅され、コードC1は増幅回路115において
ゲインγ、によって増幅され、ニードc2は増幅回路1
16においてケインγ、によって増幅される。そして、
増幅された各コードが加算回路117によって足し合わ
されて、現サブフレームに対する合成励振信号exか生
成されることになる。
The code C8 mentioned above is amplified by the gain β in the amplifier circuit 114, the code C1 is amplified by the gain γ in the amplifier circuit 115, and the needle c2 is amplified by the gain β in the amplifier circuit 115.
16 and is amplified by Keyne γ. and,
The amplified codes are added together by an adder circuit 117 to generate a composite excitation signal ex for the current subframe.

生成された合成励振信号exは次のサブフレームに対す
るターゲット信号の合成やロングタームフィルタステー
トの更新に用いられる。
The generated synthetic excitation signal ex is used to synthesize a target signal for the next subframe and update the long-term filter state.

以上の如きVSELP符号器において、入力音声から得
たLPG係数kJ、平均音声パワーR,、ロングターム
ラグL1コード1インテックス11コート2インデック
スJ1及びゲインのインデックスが複合器に対して送信
される。
In the VSELP encoder as described above, the LPG coefficient kJ, average voice power R, long term lag L1 code 1 intex 11 coat 2 index J1 and gain index obtained from the input voice are transmitted to the decoder.

また、図示はしていないか、従来のVSELP符号化方
式におけるVSELP複合器は、受信したLPGPGE
3から合成フィルタを構成し、符号器で用意したロング
タームフィルタステートと受信したラグLからロングタ
ームコートC8を復号し、符号器に保存しであるベーシ
スベクターVと受信したコート1インテツクスIとから
コート1コードC,を復号し、別のヘー/スベ’)ター
vとコード2インデツクスJとからコート2コードC1
を復号し、(GS、PO,PI)のヘクトル量子化テー
ブルと受信したケイシイ/テックスとからそれぞれのコ
ートに対するケインβ、γ1、γ2を復号する。
Also, although it is not shown in the figure, the VSELP decoder in the conventional VSELP encoding system uses the received LPGPGE
Construct a synthesis filter from 3, decode the long-term code C8 from the long-term filter state prepared by the encoder and the received lag L, and decode the long-term code C8 from the basis vector V stored in the encoder and the received code 1 index I. The code 1 code C, is decoded and the code 2 code C1 is decoded from the code 2 index J.
and decodes the Cain β, γ1, γ2 for each coat from the hector quantization table of (GS, PO, PI) and the received Casey/Tex.

そして、復号されたコードC8+CI+C2とゲインβ
、γ1.γ2とを用いて現サブフレームに対する合成励
振信号exを合成し、受信したLPG係数に、によって
構成された合成フィルタに前記合成励振信号exをかけ
ることで、入力音声信号Vを復号する。そして復号した
音声信号は、LPC係数kJを用いて構成されたポスト
フィルタによって、さらに雑音を圧縮した上で出力する
Then, the decoded code C8+CI+C2 and gain β
, γ1. γ2 is used to synthesize a synthetic excitation signal ex for the current subframe, and the input audio signal V is decoded by multiplying the received LPG coefficient by the synthetic excitation signal ex through a synthesis filter configured by. The decoded audio signal is then output after further noise compression is performed by a post filter configured using the LPC coefficient kJ.

なお、従来のVSELP符号化方式では、符号化器や復
号化器内等の各部における演算処理は、小数点位置を予
め固定設定した固定小数点表現で行うこととしている。
Note that in the conventional VSELP encoding method, arithmetic processing in each part of the encoder and decoder is performed using fixed-point representation in which the decimal point position is fixed in advance.

[発明が解決しようとする課題] ところて、VSELP符号化方式は、主としてディジタ
ル移動体通信において、音声の圧縮通信に用いられると
考えられる。
[Problems to be Solved by the Invention] Incidentally, the VSELP encoding method is considered to be mainly used for compressed voice communication in digital mobile communication.

そのため、VSELP符号化方式を実行する処理装置(
符号化器や復号化器など)には、可能な限りの小型化と
消費電力の低減とを図ることが要求されるか、このよう
な要求に応えるには、処理装置内で扱うデータのビット
長をできる限り短くし、かつ、処理装置内における演算
処理を固定小数点表現で実行させることか有効となる。
Therefore, a processing device (
Encoders, decoders, etc.) are required to be as compact and consume as little power as possible. It is effective to make the length as short as possible and to execute arithmetic processing within the processing device using fixed-point representation.

ところか、従来のVSELP符号化方式の場合、例えば
、VSELP符号器は固定小数点表現で演算処理を実行
しているか、演算処理するデータのビット長が短いと、
入力音声の大きさの変動か大きいときには、計算精度が
低下して復号された音声の品質が著しく低下することか
あり、結局、データのビット長を短縮して装置の小型化
を図ることができないという問題があった。
However, in the case of the conventional VSELP encoding method, for example, if the VSELP encoder performs arithmetic processing using fixed-point representation, or if the bit length of the data to be processed is short,
When the amplitude of the input voice fluctuates greatly, the calculation accuracy decreases and the quality of the decoded voice deteriorates significantly, and as a result, it is not possible to shorten the data bit length and downsize the device. There was a problem.

本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、演算処理
を固定小数点表現で実行し、かつデータのビット長を短
縮しても、入力音声の大きさの変動による計算精度の低
下を防止することができて、処理装置の小型化と消費電
力の低減とを実現することのできるVSELP符号化方
式を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and is capable of performing arithmetic processing in fixed-point representation and preventing a decrease in calculation accuracy due to fluctuations in the volume of input audio even if the bit length of data is shortened. It is an object of the present invention to provide a VSELP encoding method that can realize downsizing of a processing device and reduction of power consumption.

[課題を解決するための手段] 本発明に係るVSELP符号化方式は、音声信号を有限
語長によるディジタル演算によってパラメータ符号化す
る場合に、固定小数点表現を用いなから、演算にかかわ
る変数のビット長の短縮を図ったものである。
[Means for Solving the Problems] The VSELP encoding method according to the present invention does not use fixed-point representation when parameter encoding an audio signal by digital operation with a finite word length, so the bits of variables involved in the operation are This is an attempt to shorten the length.

具体的には、入力音声の大きさの平均を示す音声平均パ
ワーを入力音声信号から求め、求めた音声平均パワーの
大きさに応じて演算装置内で用いる変数の小数点位置の
切り替えを行って、切り替えした小数点位置による固定
小数点表現で演算処理を行うことを特徴としている。
Specifically, the voice average power indicating the average loudness of the input voice is determined from the input voice signal, and the decimal point position of the variable used within the arithmetic unit is switched according to the magnitude of the determined voice average power. It is characterized by performing arithmetic processing using fixed-point representation using switched decimal point positions.

[作用] 本発明に係るVSELP符号化方式は、入力音声信号の
音声平均パワーの大きさに応じて各装置内の値の固定小
数点位置を最適の位置に切り替えるため、入力音声の大
きさの変動に従って値が変動するデータに対しても、少
ないビット長で、高精度に演算処理を実行することかで
き、固定小数点表現による演算処理と扱うデータのビッ
ト長の短縮とを、演算精度を低下させることなく達成し
得て、処理装置の小型化と消費電力の低減とを実現する
ことができる。
[Operation] The VSELP encoding method according to the present invention switches the fixed point position of the value in each device to the optimal position according to the magnitude of the average audio power of the input audio signal, so that fluctuations in the magnitude of the input audio are avoided. It is possible to perform high-precision arithmetic processing with a small bit length even for data whose values fluctuate according to This can be achieved without any problems, making it possible to downsize the processing device and reduce power consumption.

[実施例] 本発明は、従来のVSELP符号化方式において、ビッ
ト長の短縮を図った場合に発生する計算精度の低下とい
う問題の要因を分析し、さらに鋭意考究の結果、得たも
のである。
[Example] The present invention was obtained as a result of analyzing the causes of the problem of a decrease in calculation accuracy that occurs when attempting to shorten the bit length in the conventional VSELP encoding method, and further intensive research. .

即ち、本発明者等は、まず、従来のVSELP符号化器
において扱うデータのビット長の短縮による復号音声の
品質の低下は、入力音声が特に大きくなった場合あるい
は小さくなった場合に、第2図におけるLPG分析部1
01、ターゲ・ノド合成部105、ロングタームラグ選
択部107、コード1選択部109、ツーF2選択部1
11、ゲイン選択部113なとの内部で用いている値か
オーバーフロー若しくはアンダーフローして、そのため
に意味のある計算か行われなくなることを突き止めた。
That is, the inventors of the present invention first found that the deterioration in the quality of decoded speech due to the shortening of the bit length of data handled in the conventional VSELP encoder is caused by LPG analysis section 1 in the figure
01, target/node synthesis section 105, long term lag selection section 107, code 1 selection section 109, two F2 selection section 1
11. It has been found that the values used internally in the gain selection section 113 overflow or underflow, and as a result, no meaningful calculations can be performed.

第3図は、固定小数点表現によって演算処理する場合に
おけるデータの値の大きさと、小数点位置との関係を示
したものである。
FIG. 3 shows the relationship between the size of data value and the position of the decimal point when arithmetic processing is performed using fixed-point representation.

ビット長が十分にあれば大きい値も小さい値も表現でき
るか、ビット長を制限した場合には、第3図にも示した
ように、小数点位置を上位に固定した場合では、データ
値か大きくなったときにオーバーフローとなり、また、
小数点位置を下位に固定した場合では、データ値か小さ
(なったときにアンダーフローが発生し、結局、全ての
場合にうまく行くような小数点位置を固定設定しておく
ことはできない。
If the bit length is sufficient, can both large and small values be expressed?If the bit length is limited, as shown in Figure 3, if the decimal point position is fixed at the upper position, the data value will be larger or larger. An overflow occurs when the
If the decimal point position is fixed to the lower order, an underflow will occur when the data value becomes small, so it is not possible to set a fixed decimal point position that will work in all cases.

そして、さらに本願発明者等は、VSELP符号化方式
で扱うダイナミックレンジの大きい変数は、多くの場合
は、入力音声の平均パワーと強い相関をもつっているこ
とを突き止めた。
Furthermore, the inventors of the present application have found that variables with a large dynamic range handled by the VSELP encoding method often have a strong correlation with the average power of input speech.

第4図は、−例として、VSELP符号化方式で扱うタ
ーゲット信号pと音声平均パワーRoとの相関を示した
ものである。
FIG. 4 shows, as an example, the correlation between the target signal p handled by the VSELP encoding method and the average voice power Ro.

入力音声の平均パワーR6と強い相関を持っているとい
うことは、音声平均パワーR,の変動幅に対する各変数
値の変動幅を予め実験等により把握しておけば、以後は
、音声平均パワーR,の値に基づいて最適の固定小数点
位置を設定することにより、ビット長を制限したことに
よるオーバーフローやアンダーフローの発生確率を非常
に低く押えることかできることを意味する。
The fact that it has a strong correlation with the average power R6 of the input voice means that if you understand the fluctuation range of each variable value with respect to the fluctuation range of the average voice power R, in advance by experiment etc. This means that by setting the optimal fixed point position based on the value of , the probability of overflow or underflow occurring due to limiting the bit length can be kept very low.

以上の事実に基づいて、本発明の一実施例が提案された
Based on the above facts, an embodiment of the present invention was proposed.

以下、第1図に基ついて、本発明の一実施例であるVS
ELP符号化方式を説明する。
Hereinafter, based on FIG. 1, VS which is an embodiment of the present invention will be explained.
The ELP encoding method will be explained.

第1図は、本発明の一実施例のVSELP符号化方式を
使うVSELP符号化器の構成を示したものである。
FIG. 1 shows the configuration of a VSELP encoder using a VSELP encoding method according to an embodiment of the present invention.

このVSELP符号化器は、音声パワー計算部201と
、LPG分析部203と、ターゲット信号作成部206
と、ロングタームラグ選択部208と、コート1選択部
210と、コート2選択部212と、ゲイン選択部21
4とを具備している。
This VSELP encoder includes a voice power calculation section 201, an LPG analysis section 203, and a target signal creation section 206.
, a long-term lag selection section 208 , a court 1 selection section 210 , a court 2 selection section 212 , and a gain selection section 21
4.

前記音声パワー計算部201は、入力音声信号■か入力
されると、160サンプルの各フレーム毎に、入力音声
の大きさの平均を示す音声平均パワーR,を求めて出力
する。
When the audio power calculation section 201 receives the input audio signal (2), it calculates and outputs the average audio power R, which indicates the average loudness of the input audio, for each frame of 160 samples.

前記LPC分析部203は、入力音声信号Vに基ついて
LPG係数に、の算出を行う。このLPC係数に、を算
出する演算処理にあたっては、予め前記音声平均パワー
R,の大きさによって分析部203内部の値の固定小数
点位置を最適の位置に切り替えて用いている。
The LPC analysis section 203 calculates an LPG coefficient based on the input audio signal V. In the arithmetic processing for calculating this LPC coefficient, the fixed decimal point position of the value inside the analysis section 203 is switched in advance to an optimal position depending on the magnitude of the voice average power R.

また、ターゲット信号作成部206では、各サブフレー
ムごとに、前記LPG係数kJを用いた分析フィルター
によって入力音声信号Vの残差信号を作るとともに、L
PG係数kJを用いた重み付はフィルターをその残差信
号にかけ、さらに、以前のサブフレームで合成された励
振信号exによる影響を取り除くことで、ターゲット信
号pを作って出力するが、このターゲット信号pを算出
する演算処理に実施にあたっては、予め前記音声平均パ
ワーR8の大きさによって当該信号作成部206内部の
値の固定小数点位置を最適の位置に切り替えて用いてい
る。
In addition, the target signal generation unit 206 generates a residual signal of the input audio signal V by an analysis filter using the LPG coefficient kJ for each subframe, and generates a residual signal of the input audio signal V for each subframe.
Weighting using the PG coefficient kJ applies a filter to the residual signal and further removes the influence of the excitation signal ex synthesized in the previous subframe, thereby creating and outputting the target signal p. When performing the arithmetic processing to calculate p, the fixed point position of the value inside the signal generating section 206 is switched in advance to an optimal position depending on the magnitude of the audio average power R8.

前記ロングタームラグ選択部208は、前サブフレーム
の励振信号exによって内部値ロングタームフィルター
ステートか更新されており、ターゲット信号pと内部値
ロングタームフィルターステートに重み付はフィルター
を用いたものとの差の二乗誤差を計算することで最適な
ラグを求め、そのラグによるロングタームコードC6を
出力するか、ロングタームコードC9を算出する演算処
理の実施にあたっては、予め前記音声平均パワーR,の
大きさによって当該選択部208内部の値の固定小数点
位置を最適の位置に切り替えて用いている。
The long-term lag selection unit 208 updates the internal value long-term filter state with the excitation signal ex of the previous subframe, and weights the target signal p and the internal value long-term filter state using a filter. Either the optimum lag is calculated by calculating the squared error of the difference and the long-term code C6 is output based on the lag, or the magnitude of the average voice power R is calculated in advance. Depending on the situation, the fixed-point position of the value inside the selection unit 208 is switched to an optimal position for use.

前記コート1選択部210は、内部にヘーンスヘクター
Vとして保存している固定のデータをグレイコードθに
よって組み合わせてコードベクターuを作り、それを前
記LPG係数kJを用いた重み付はフィルターにかけ、
前記ロングタームコートC6に対して直交化した信号f
。′をつくり、このf。” とターゲット信号pとの差
の二乗誤差を評価することで、最適のコード1コートC
3を選択して出力するか、コード1コードC1を算出す
る演算処理の実施にあたっては、予め前記音声平均パワ
ーR8の大きさによって当該選択部210内部の値の固
定小数点位置を最適の位置に切り替えて用いている。
The coat 1 selection unit 210 creates a code vector u by combining fixed data stored internally as Hoenshector V using a Gray code θ, weights it using the LPG coefficient kJ, and filters it.
Signal f orthogonalized to the long term coat C6
. ', and this f. ” by evaluating the squared error of the difference between the target signal p and the target signal p.
3 or to calculate the code 1 code C1, the fixed decimal point position of the value inside the selection unit 210 is switched to the optimum position in advance according to the magnitude of the audio average power R8. It is used as such.

コード2選択部212には、コード1選択部210とは
異なるベーシスベクターV゛か保存されている。
The code 2 selection unit 212 stores a basis vector V′ that is different from the code 1 selection unit 210.

前記コード2選択部212は、このベーシスベクター■
”をグレイコードθによって組み合わせてコードベクタ
ーU” を作り、それを前記LPG係数に、を用いた重
み付はフィルターにかけ、前記ロングタームコードC0
に対して直交化し、さらにコード1選択部210から得
られた最適のコート1フートC1に対して直交化した信
号f、l をつくり、fl” とターゲット信号pとの
差の二乗誤差を評価することで、最適のコード2コー1
” c、を選択して出力するか、コート2コートC2を
算出する演算処理の実施にあたっては、予め前記音声平
均パワーR,の大きさによって当該選択部212内部の
値の固定小数点位置を最適の位置に切り替えて用いてい
る。
The code 2 selection unit 212 selects this basis vector ■
``is combined with the Gray code θ to create a code vector U'', which is applied to the LPG coefficient, weighted using a filter, and the long term code C0
Create signals f and l that are orthogonalized to the optimal court 1 foot C1 obtained from the code 1 selection unit 210, and evaluate the squared error of the difference between fl'' and the target signal p. Therefore, the optimal code 2 code 1
” c, or to perform the arithmetic processing to calculate the court 2 court C2, the fixed point position of the value inside the selection unit 212 is optimized in advance according to the magnitude of the audio average power R, It is used by changing the position.

ゲイン選択部214は、前記LPG係数に3、音声平均
パワーR6、ターゲット信号p、ロングタームコードC
8、コード1コードCI+  コート2コートc2を受
け、これらの入力信号に基ついてこの選択部214内の
ベクトルテーブル上のパラメータ(GS、PO,PL)
の中で最適な組を選択し、そのパラメータによって計算
されるケインβ、γ1.γ、を出力する。
The gain selection unit 214 sets the LPG coefficient to 3, the average voice power R6, the target signal p, and the long term code C.
8. Receive code 1 code CI+ code 2 code c2 and select parameters (GS, PO, PL) on the vector table in this selection unit 214 based on these input signals.
The optimum set is selected from among them, and the keys β, γ1, . Outputs γ.

これらのケインβ、γ1.γ、は、前述のコードCa+
  CII  Ctを組み合わせて励振信号exを合成
するためのゲインである。
These Keynes β, γ1. γ is the aforementioned code Ca+
This is a gain for combining the CII Ct to synthesize the excitation signal ex.

なお、ゲイン選択部214においてケインβ。Note that the gain selection unit 214 selects Cain β.

γ1.γ2を算出する演算処理の実施にあたっては、予
め前記音声平均パワーR6の大きさによって当該選択部
214内部の値の固定小数点位置を最適の位置に切り替
えて用いている。
γ1. When performing the arithmetic processing for calculating γ2, the fixed point position of the value inside the selection unit 214 is switched in advance to an optimal position depending on the magnitude of the audio average power R6.

前述のコードC8は増幅回路215においてケインβに
よって増幅され、コードC,は増幅回路216において
ゲインγ、によって増幅され、コードC2は増幅回路2
17においてゲインγ、によって増幅される。そして、
増幅された各コートが加算回路218によって足し合わ
されて、現サブフレームに対する合成励振信号exが生
成されることになる。
The code C8 mentioned above is amplified by the gain γ in the amplifier circuit 215, the code C is amplified by the gain γ in the amplifier circuit 216, and the code C2 is amplified by the gain γ in the amplifier circuit 216.
17, the signal is amplified by a gain γ. and,
Each amplified code will be summed by summing circuit 218 to generate the composite excitation signal ex for the current subframe.

以上のVSELP符号化器の説明から明らかなように、
本発明の一実施例のVSELP符号化方式は、入力音声
信号の音声平均パワーの大きさに応じて各装置内の値の
固定小数点位置を最適の位置に切り替えるため、入力音
声の大きさの変動に従って値が変動するデータに対して
も、少ないビット長で、高精度に演算処理を実行するこ
とができる。
As is clear from the above description of the VSELP encoder,
The VSELP encoding method according to an embodiment of the present invention switches the fixed point position of the value in each device to an optimal position according to the magnitude of the average audio power of the input audio signal, so that fluctuations in the magnitude of the input audio It is possible to perform arithmetic processing with high accuracy with a small bit length even on data whose values vary according to the data.

換言すれば、固定小数点表現による演算処理と扱うデー
タのビット長の短縮とを、演算精度を低下させることな
く達成することができ、処理装置の小型化と消費電力の
低減とを実現することが可能になった。
In other words, it is possible to perform arithmetic processing using fixed-point representation and shorten the bit length of data to be handled without reducing the arithmetic accuracy, and it is possible to downsize the processing device and reduce power consumption. It's now possible.

なお、第1図では、本発明の一実施例である■5ELP
符号化方式を使うVSELP符号化器を示したが、本発
明は、V、5ELP符号化器に限らず、VSELP復号
化器においても適用できることは言うまでもない。
In addition, in FIG. 1, 5ELP, which is an embodiment of the present invention, is shown.
Although a VSELP encoder using a coding method has been shown, it goes without saying that the present invention is applicable not only to a V,5ELP encoder but also to a VSELP decoder.

[発明の効果] 以上の説明から明らかなように、本発明に係るVSEL
P符号化方式は、入力音声信号の音声平均パワーの大き
さに応じて各装置内の値の固定小数点位置を最適の位置
に切り替えるため、入力音声の大きさの変動に従って値
が変動するデータに対しても、少ないビット長で、高精
度に演算処理を実行することができ、固定小数点表現に
よる演算処理と扱うデータのビット長の短縮とを、演算
精度を低下させることなく達成し得て、処理装置の小型
化と消費電力の低減とを実現することかできる。
[Effect of the invention] As is clear from the above explanation, the VSEL according to the present invention
The P encoding method switches the fixed point position of the value in each device to the optimal position according to the magnitude of the audio average power of the input audio signal. In contrast, it is possible to perform arithmetic processing with high precision with a small bit length, and it is possible to achieve arithmetic processing using fixed-point representation and a reduction in the bit length of data to be handled without reducing the arithmetic precision. It is possible to downsize the processing device and reduce power consumption.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例による符号化器の構成説明図
、第2図は従来のVSELP符号化方式による符号化器
の構成説明図、第3図は固定小数点表現における問題の
説明図、第4図はVSELP符号化方式における音声平
均パワーとタープ。 ト信号との相関図である。 201・・・・・・音声パワー計算部、203・・・・
・LPC分析部、206・・・・・ターケ/ト信号作成
部、208・・・・・・ロングタームラグ選択部、21
0・・・−・コード1選択部、212・・・・・フード
2選択部、214・・・・・ゲイン選択部。 VSELP符号化における入力音声R0と?−ケ゛t)
信号Pとの相関図第4図
FIG. 1 is an explanatory diagram of the configuration of an encoder according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of the configuration of an encoder using the conventional VSELP encoding method, and FIG. 3 is an explanatory diagram of problems in fixed-point representation. , Figure 4 shows the average voice power and tarp in the VSELP encoding method. FIG. 201...Audio power calculation section, 203...
・LPC analysis section, 206... Target/to signal creation section, 208... Long term lag selection section, 21
0...--Code 1 selection section, 212...Hood 2 selection section, 214...Gain selection section. What is the input audio R0 in VSELP encoding? - Kate)
Correlation diagram with signal P Figure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】 音声信号を有限語長によるディジタル演算によってパラ
メータ符号化するVSELP符号化方式において、 入力音声の大きさの平均を示す音声平均パワーを入力音
声信号から求め、求めた音声平均パワーの大きさに応じ
て演算装置内で用いる変数の小数点位置の切り替えを行
って、切り替えした小数点位置による固定小数点表現で
演算処理を行うことを特徴としたVSELP符号化方式
[Claims] In the VSELP encoding method in which a speech signal is parameter encoded by digital calculation using a finite word length, the speech average power indicating the average loudness of the input speech is determined from the input speech signal, and the obtained speech average power is A VSELP encoding method characterized in that the decimal point position of a variable used in an arithmetic unit is switched according to the size of the variable, and arithmetic processing is performed in fixed-point representation using the switched decimal point position.
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JP2002527777A (en) * 1998-10-06 2002-08-27 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Method for encoding or decoding audio signal samples and encoder or decoder
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