JPH045700A - 音声復号化装置及び音声符号化・復号化装置 - Google Patents
音声復号化装置及び音声符号化・復号化装置Info
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- JPH045700A JPH045700A JP2108484A JP10848490A JPH045700A JP H045700 A JPH045700 A JP H045700A JP 2108484 A JP2108484 A JP 2108484A JP 10848490 A JP10848490 A JP 10848490A JP H045700 A JPH045700 A JP H045700A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は音声符号化・復号化装置に係り、特に音声信
号を一定時間（例えば２０ｍ５）の分析フレームごとに
スペクトル包絡情報を表わすパラメータと音源情報に分
離してディジタル伝送あるいはディジタル記録するに好
適な音声符号化・復号化装置に関する。
号を一定時間（例えば２０ｍ５）の分析フレームごとに
スペクトル包絡情報を表わすパラメータと音源情報に分
離してディジタル伝送あるいはディジタル記録するに好
適な音声符号化・復号化装置に関する。
［従来の技術］
一般に、スペクトル包絡を表わすパラメータとして線形
予測係数やＬＳＰ等のＬＰＣ分析に基づくパラメータを
用いる場合は、ＬＰＣ分析での極のバンド幅の過小推定
、パラメータの量子化誤差および伝送誤り等により、復
号音声の振幅が入力音声に比べて異常に大きくなったり
、スペクトル歪が大きくなるという問題がある。
予測係数やＬＳＰ等のＬＰＣ分析に基づくパラメータを
用いる場合は、ＬＰＣ分析での極のバンド幅の過小推定
、パラメータの量子化誤差および伝送誤り等により、復
号音声の振幅が入力音声に比べて異常に大きくなったり
、スペクトル歪が大きくなるという問題がある。
従来から、ＬＰＧ分析時の極のバンド幅の過小推定の影
響を軽減する方法として、文献ｒＰＡＲＣＯ分析時にお
けるスペクトル平滑化ウィンドの検討」 （東金、板金
、橋本 共著、日本音響学会研究発表会講演論文集、Ｐ
３９３〜３９４．１９７７年４月刊）に示されているラ
グ窓処理が知られている。一方、スペクトルパラメータ
としてＬＳＰを用いる場合に量子化誤差と伝送誤りの影
響を軽減する方法としては、文献ｒＬＳＰ分析合成系に
おける量子化法と伝送路雑音の影響」 （管材、ナリマ
ン 共著、電子情報通信学会技術研究報告編、５Ｐ８７
〜１２２．１９８８年２月刊）に示されているＬＳＰパ
ラメータの順序関係を利用した量子化方法およびＬＳＰ
の順序関係と良好な補間特性を利用した伝送誤り補正方
法が知られている。
響を軽減する方法として、文献ｒＰＡＲＣＯ分析時にお
けるスペクトル平滑化ウィンドの検討」 （東金、板金
、橋本 共著、日本音響学会研究発表会講演論文集、Ｐ
３９３〜３９４．１９７７年４月刊）に示されているラ
グ窓処理が知られている。一方、スペクトルパラメータ
としてＬＳＰを用いる場合に量子化誤差と伝送誤りの影
響を軽減する方法としては、文献ｒＬＳＰ分析合成系に
おける量子化法と伝送路雑音の影響」 （管材、ナリマ
ン 共著、電子情報通信学会技術研究報告編、５Ｐ８７
〜１２２．１９８８年２月刊）に示されているＬＳＰパ
ラメータの順序関係を利用した量子化方法およびＬＳＰ
の順序関係と良好な補間特性を利用した伝送誤り補正方
法が知られている。
第２図は上記各文献に記載された音声信号の符号化なら
びに復号化とラグ窓処理を組み合わせた従来の音声符号
化・復号化装置のブロック図である。図において、（１
）は入力された入力音声信号（３）を符号化して符号化
音源情報（１３）並びに符号化音源情報（１３）の符号
化に関連するＬＳＰ情報を含む符号化ＬＳＰ情報（７）
を送出する符号化部、（２）は前記符号化音源情報（１
３）を符号化ＬＳＰ情報（７）に基づいて復号化して復
号音声信号（１９）を出力する復号化部、（４）は符号
化部（１）において入力音声信号（３）の分析フレーム
毎に自己相関を分析して自己相関係数を出力する自己相
関分析手段、（２０）は自己相関分析手段（４）からの
自己相関係数出力にラグ窓処理を加え補正自己相関係数
を算出するラグ窓手段、（５）はラグ窓手段（２０）か
らの補正自己相関係数出力に対してＬＳＰ分析を実施し
てＬＳＰパラメータに変換するＬＳＰ分析手段、（６）
はＬＳＰ分析手段（５）のＬＳＰパラメータ出力から分
析結果の符号化を行ない符号化ＬＳＰ情報（７）を出力
するＬＳＰ符号化手段、（２１）はＬＳＰ符号化手段（
６）における符号化後のＬＳＰパラメータの次元間の順
序関係が満足されているか否かの判定を行なう次元間比
較手段、（８）は符号化ＬＳＰ情報（７）を復号化して
復号化ＬＳＰパラメータに変換するためのＬＳＰ復号化
手段、（１１）は符号化部（１）においてＬＳＰ復号化
手段（８）からの復号化ＬＳＰパラメータを用いて入力
音声信号（３）を逆フィルタリングして音源信号を出力
するＬＳＰ逆フィルタ手段、（１２）はＬＳＰ逆フィル
タ手段（１１）からの音源信号の符号化を行ない符号化
音源情報（１３）を出力する音源符号化手段、（１７）
は復号化部（２）において符号化部（１）からの符号化
音源情報（１３）を復号化する音源復号化手段、（１４
）は復号化部（２）において符号化部（１）からの符号
化ＬＳＰ情報（７）を復号化するＬＳＰ復号化手段、（
２２）は復号化されたＬＳＰパラメータの次元間の順序
関係に逆転が起こっていないか判定する次元間比較手段
、（２３）は次元間比較手段（２２）における判定結果
に基づいて次元間の順序関係か逆転している場合にＬＳ
Ｐを前後のフレーム間で補間するＬＳＰ補間手段、（１
８）はＬＳＰ復号化手段（１４）からＬＳＰ補間手段（
２３）を通じて得られたＬＳＰパラメータと音源復号化
手段（１７）からの音源信号を用いて復号音声信号（１
つ）を生成出力するＬＳＰ合成フィルタである。
びに復号化とラグ窓処理を組み合わせた従来の音声符号
化・復号化装置のブロック図である。図において、（１
）は入力された入力音声信号（３）を符号化して符号化
音源情報（１３）並びに符号化音源情報（１３）の符号
化に関連するＬＳＰ情報を含む符号化ＬＳＰ情報（７）
を送出する符号化部、（２）は前記符号化音源情報（１
３）を符号化ＬＳＰ情報（７）に基づいて復号化して復
号音声信号（１９）を出力する復号化部、（４）は符号
化部（１）において入力音声信号（３）の分析フレーム
毎に自己相関を分析して自己相関係数を出力する自己相
関分析手段、（２０）は自己相関分析手段（４）からの
自己相関係数出力にラグ窓処理を加え補正自己相関係数
を算出するラグ窓手段、（５）はラグ窓手段（２０）か
らの補正自己相関係数出力に対してＬＳＰ分析を実施し
てＬＳＰパラメータに変換するＬＳＰ分析手段、（６）
はＬＳＰ分析手段（５）のＬＳＰパラメータ出力から分
析結果の符号化を行ない符号化ＬＳＰ情報（７）を出力
するＬＳＰ符号化手段、（２１）はＬＳＰ符号化手段（
６）における符号化後のＬＳＰパラメータの次元間の順
序関係が満足されているか否かの判定を行なう次元間比
較手段、（８）は符号化ＬＳＰ情報（７）を復号化して
復号化ＬＳＰパラメータに変換するためのＬＳＰ復号化
手段、（１１）は符号化部（１）においてＬＳＰ復号化
手段（８）からの復号化ＬＳＰパラメータを用いて入力
音声信号（３）を逆フィルタリングして音源信号を出力
するＬＳＰ逆フィルタ手段、（１２）はＬＳＰ逆フィル
タ手段（１１）からの音源信号の符号化を行ない符号化
音源情報（１３）を出力する音源符号化手段、（１７）
は復号化部（２）において符号化部（１）からの符号化
音源情報（１３）を復号化する音源復号化手段、（１４
）は復号化部（２）において符号化部（１）からの符号
化ＬＳＰ情報（７）を復号化するＬＳＰ復号化手段、（
２２）は復号化されたＬＳＰパラメータの次元間の順序
関係に逆転が起こっていないか判定する次元間比較手段
、（２３）は次元間比較手段（２２）における判定結果
に基づいて次元間の順序関係か逆転している場合にＬＳ
Ｐを前後のフレーム間で補間するＬＳＰ補間手段、（１
８）はＬＳＰ復号化手段（１４）からＬＳＰ補間手段（
２３）を通じて得られたＬＳＰパラメータと音源復号化
手段（１７）からの音源信号を用いて復号音声信号（１
つ）を生成出力するＬＳＰ合成フィルタである。
以上のような構成において、次にその動作を説明する。
先ず、符号化部（１）において自己相関分析手段（４）
は分析フレーム毎に入力音声信号（３）の自己相関分析
を行ない、自己相関係数ｒ （ｋ）を算出する。ここで
、ｋ−０〜Ｍであり、Ｍは分析次数である。ラグ窓手段
（２０）は自己相関分析手段（４）で得られたｒ （ｋ
）にラグ窓間ａｗ（ｋ）を乗することにより補正自己相
関係数「Ｗ（ｋ）を算出する。ちなみに、 である。但し、ｎはラグ窓の効果の強さを決める定数で
ある。また、 ｒｗ （ｋ）−ｒ （ｋ）Ｘｗ （ｋ）
（２）である。但し、ｋ−０〜Ｍである。ＬＳＰ分析手
段（５）は補正自己相関係数ｒｗ（ｋ）をＬＳＰパラメ
ータω（ｋ）に変換する。但し、ｋ＝１〜Ｍである。Ｌ
ＳＰ符号化手段（６）は次元間比較手段（２１）を用い
て符号化後のＬＳＰパラメータが ０くω（１）くω（２）・く・・・くω（Ｍ）（３）の
次元間の順序関係を満足することを確認しつつその条件
下で量子化歪か最小になるように符号化を行ない、１ω
（ｋ）で表わされる符号化ＬＳＰ情報（７）を算出し出
力する。ちなみに、ｋ−１〜Ｍである。このようにして
得られた符号化ＬＳＰ情報（７）は復号化部（２）に送
出されると共に符号化部（１）においてはＬＳＰ復号化
手段（８）に与えられる。
は分析フレーム毎に入力音声信号（３）の自己相関分析
を行ない、自己相関係数ｒ （ｋ）を算出する。ここで
、ｋ−０〜Ｍであり、Ｍは分析次数である。ラグ窓手段
（２０）は自己相関分析手段（４）で得られたｒ （ｋ
）にラグ窓間ａｗ（ｋ）を乗することにより補正自己相
関係数「Ｗ（ｋ）を算出する。ちなみに、 である。但し、ｎはラグ窓の効果の強さを決める定数で
ある。また、 ｒｗ （ｋ）−ｒ （ｋ）Ｘｗ （ｋ）
（２）である。但し、ｋ−０〜Ｍである。ＬＳＰ分析手
段（５）は補正自己相関係数ｒｗ（ｋ）をＬＳＰパラメ
ータω（ｋ）に変換する。但し、ｋ＝１〜Ｍである。Ｌ
ＳＰ符号化手段（６）は次元間比較手段（２１）を用い
て符号化後のＬＳＰパラメータが ０くω（１）くω（２）・く・・・くω（Ｍ）（３）の
次元間の順序関係を満足することを確認しつつその条件
下で量子化歪か最小になるように符号化を行ない、１ω
（ｋ）で表わされる符号化ＬＳＰ情報（７）を算出し出
力する。ちなみに、ｋ−１〜Ｍである。このようにして
得られた符号化ＬＳＰ情報（７）は復号化部（２）に送
出されると共に符号化部（１）においてはＬＳＰ復号化
手段（８）に与えられる。
ＬＳＰ復号化手段（８）はＬＳＰ符号化手段（６）から
の符号化ＬＳＰ情報（７）を復号化して復号化ＬＳＰパ
ラメータω′ （ｋ）に変換する。
の符号化ＬＳＰ情報（７）を復号化して復号化ＬＳＰパ
ラメータω′ （ｋ）に変換する。
但し、ｋ−１〜Ｍである。ＬＳＰ逆フィルタ手段（１１
）は復号化ＬＳＰパラメータを用いて入力音声信号（３
）を逆フィルタリングして音源信号を発生する。音源符
号化手段（１２）はこの音源信号を符号化して復号化部
（２）に送出する。
）は復号化ＬＳＰパラメータを用いて入力音声信号（３
）を逆フィルタリングして音源信号を発生する。音源符
号化手段（１２）はこの音源信号を符号化して復号化部
（２）に送出する。
一方、復号化部（２）においてＬＳＰ復号化手段（１４
）は符号化ＬＳＰ情報（７）を復号化して復号化ＬＳＰ
パラメータを算出し、次元間比較手段（２２）およびＬ
ＳＰ補間手段（２３）に出力する。ＬＳＰ補間手段（２
３）は次元間比較手段（２２）において復号化ＬＳＰパ
ラメータの次元間の順序関係に逆転が起こっていないと
判断された時には復号化ＬＳＰパラメータをそのままＬ
ＳＰ合成フィルタ（１８）に出力し、逆転か起こってい
ると判断された場合には逆転しているどちらかの次元の
ＬＳＰパラメータが誤っていると判断して、両方の次元
の復号化ＬＳＰパラメータを前後のフレームの値で補間
したり、前フレームの値に置換したりして補正を行なう
。そして、補正された復号化ＬＳＰパラメータをＬＳＰ
合成フィルタ（１８）に出力する。音源復号化手段（１
７）は符号化部（１）からの符号化音源情報（１３）を
復号化して得られた音源信号をＬＳＰ合成フィルタ（１
８）に出力する。ＬＳＰ合成フィルタ（１８）は入力さ
れた復号化ＬＳＰパラメータと音源信号を用いて復号音
声信号（１９）を生成し出力する。
）は符号化ＬＳＰ情報（７）を復号化して復号化ＬＳＰ
パラメータを算出し、次元間比較手段（２２）およびＬ
ＳＰ補間手段（２３）に出力する。ＬＳＰ補間手段（２
３）は次元間比較手段（２２）において復号化ＬＳＰパ
ラメータの次元間の順序関係に逆転が起こっていないと
判断された時には復号化ＬＳＰパラメータをそのままＬ
ＳＰ合成フィルタ（１８）に出力し、逆転か起こってい
ると判断された場合には逆転しているどちらかの次元の
ＬＳＰパラメータが誤っていると判断して、両方の次元
の復号化ＬＳＰパラメータを前後のフレームの値で補間
したり、前フレームの値に置換したりして補正を行なう
。そして、補正された復号化ＬＳＰパラメータをＬＳＰ
合成フィルタ（１８）に出力する。音源復号化手段（１
７）は符号化部（１）からの符号化音源情報（１３）を
復号化して得られた音源信号をＬＳＰ合成フィルタ（１
８）に出力する。ＬＳＰ合成フィルタ（１８）は入力さ
れた復号化ＬＳＰパラメータと音源信号を用いて復号音
声信号（１９）を生成し出力する。
［発明が解決しようとする課題］
従来の音声符号化・復号化装置は以上のように構成され
ており、符号化部では自己相関係数に対してラグ窓を乗
することで分析時の極のバンド幅の過小推定による影響
を軽減し、合成フィルタの安定条件を与えるＬＳＰパラ
メータの順序関係を利用して符号化部で順序関係を満た
すように量子化することで量子化誤差の影響を軽減し、
復号化部では復号化結果が順序関係を満たさない場合に
伝送誤りと判断して補正を行なうようにすることで伝送
誤りの影響を軽減するようにしているが、極のバンド幅
が本来狭いためにバンド幅の過小推定が強い場合には定
数ｎを変化させてラグ窓の効果を強くしないと過小推定
の影響を十分に除去できず、この時には他の極のバンド
幅も必要以上に広がってしまうため、結果的に不明瞭な
合成音を出力してしまうという、解決すべき大きな課題
かある。また、量子化誤差の影響についてはＬＳＰパラ
メータの次元間の順序関係を満足するようにすることで
極端な合成音振幅の増大は除去できるが、順序の逆転は
起こらないまでも２つの次元間の距離が近付きすぎた場
合には、合成音の振幅が入力音声と比べてかなり増加し
、フレーム間での不自然なパワー変動が発生するという
別の、問題かあり、更に伝送誤りによって２つの次元間
の距離が近付きすぎた場合にも同様の解決すべき課題か
ある。
ており、符号化部では自己相関係数に対してラグ窓を乗
することで分析時の極のバンド幅の過小推定による影響
を軽減し、合成フィルタの安定条件を与えるＬＳＰパラ
メータの順序関係を利用して符号化部で順序関係を満た
すように量子化することで量子化誤差の影響を軽減し、
復号化部では復号化結果が順序関係を満たさない場合に
伝送誤りと判断して補正を行なうようにすることで伝送
誤りの影響を軽減するようにしているが、極のバンド幅
が本来狭いためにバンド幅の過小推定が強い場合には定
数ｎを変化させてラグ窓の効果を強くしないと過小推定
の影響を十分に除去できず、この時には他の極のバンド
幅も必要以上に広がってしまうため、結果的に不明瞭な
合成音を出力してしまうという、解決すべき大きな課題
かある。また、量子化誤差の影響についてはＬＳＰパラ
メータの次元間の順序関係を満足するようにすることで
極端な合成音振幅の増大は除去できるが、順序の逆転は
起こらないまでも２つの次元間の距離が近付きすぎた場
合には、合成音の振幅が入力音声と比べてかなり増加し
、フレーム間での不自然なパワー変動が発生するという
別の、問題かあり、更に伝送誤りによって２つの次元間
の距離が近付きすぎた場合にも同様の解決すべき課題か
ある。
この発明の目的は上記従来技術の課題を解決して、非常
に簡単な構成において分析時の極のバンド幅の過小推定
、分析演算誤差、量子化誤差、伝送誤り等に起因する合
成音振幅の変動を防止して安定した合成音の出力を得る
ことを可能とした音声符号化・復号化装置を得ることに
ある。
に簡単な構成において分析時の極のバンド幅の過小推定
、分析演算誤差、量子化誤差、伝送誤り等に起因する合
成音振幅の変動を防止して安定した合成音の出力を得る
ことを可能とした音声符号化・復号化装置を得ることに
ある。
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成するために、この発明は、入力された音
声信号の自己相関を分析してスペクトル包絡情報を表わ
すＬＳＰパラメータに変換しこれを符号化して送出する
ＬＳＰ情報発生手段と、前記ＬＳＰパラメータを復号化
し隣接する次元の２つのＬＳＰパラメータ間の距離を算
出する第１の次元間距離算出手段と、前記第１の次元間
距離算出手段によるＬＳＰパラメータ間の算出距離が予
め定められた閾値を超える場合に前記２つのＬＳＰパラ
メータ間の距離を前記閾値に応じて補正して補正ＬＳＰ
パラメータを発生するＬＳＰパラメタ補正手段と、前記
音声信号を前記補正ＬＳＰパラメータに基づいて逆フィ
ルタリングして音源情報を得てこれを符号化して符号化
音源情報を送出する音源情報発生手段と、前記ＬＳＰ情
報発生手段からの符号化されたＬＳＰパラメータを復号
化して復号化ＬＳＰパラメータを発生するＬＳＰ復号化
手段と、前記復号化ＬＳＰパラメータの隣接する次元間
の距離を算出する第２の次元間距離算出手段と、前記次
元間距離算出手段による復号化ＬＳＰパラメータ間の算
出距離が予め定められた閾値を超える場合に前記２つの
復号化ＬＳＰパラメータ間の距離を前記閾値に応じて補
正して補正復号化ＬＳＰパラメータを発生する復号化Ｌ
ＳＰパラメータ補正手段と、前記符号化音源情報を復号
化して得られる音源信号と前記補正復号化ＬＳＰパラメ
ータに基づいて復号音声信号を得てこれを出力送出する
復号音声信号発生手段を備える音声符号化・復号化装置
を提供するものである。
声信号の自己相関を分析してスペクトル包絡情報を表わ
すＬＳＰパラメータに変換しこれを符号化して送出する
ＬＳＰ情報発生手段と、前記ＬＳＰパラメータを復号化
し隣接する次元の２つのＬＳＰパラメータ間の距離を算
出する第１の次元間距離算出手段と、前記第１の次元間
距離算出手段によるＬＳＰパラメータ間の算出距離が予
め定められた閾値を超える場合に前記２つのＬＳＰパラ
メータ間の距離を前記閾値に応じて補正して補正ＬＳＰ
パラメータを発生するＬＳＰパラメタ補正手段と、前記
音声信号を前記補正ＬＳＰパラメータに基づいて逆フィ
ルタリングして音源情報を得てこれを符号化して符号化
音源情報を送出する音源情報発生手段と、前記ＬＳＰ情
報発生手段からの符号化されたＬＳＰパラメータを復号
化して復号化ＬＳＰパラメータを発生するＬＳＰ復号化
手段と、前記復号化ＬＳＰパラメータの隣接する次元間
の距離を算出する第２の次元間距離算出手段と、前記次
元間距離算出手段による復号化ＬＳＰパラメータ間の算
出距離が予め定められた閾値を超える場合に前記２つの
復号化ＬＳＰパラメータ間の距離を前記閾値に応じて補
正して補正復号化ＬＳＰパラメータを発生する復号化Ｌ
ＳＰパラメータ補正手段と、前記符号化音源情報を復号
化して得られる音源信号と前記補正復号化ＬＳＰパラメ
ータに基づいて復号音声信号を得てこれを出力送出する
復号音声信号発生手段を備える音声符号化・復号化装置
を提供するものである。
［作用］
上記手段において、この発明の音声符号化・復号化装置
は、ＬＳＰ情報発生手段により音声信号の自己相関を分
析してスペクトル包絡情報を表わすＬＳＰパラメータに
変換しこれを符号化して送出し、第１の次元間距離算出
手段により前記ＬＳＰパラメータから隣接する次元の２
つのＬＳＰパラメータ間の距離を算出し、この算出距離
が予め定められた閾値を超える場合にＬＳＰパラメータ
補正手段により前記２つのＬＳＰパラメータ間の距離を
前記閾値に応じて補正して補正ＬＳＰパラメータを発生
させ、音源情報発生手段により前記音声信号を前記補正
ＬＳＰパラメータに基づいて逆フィルタリングして符号
化音源情報を送出することで音声の符号化を行ない、次
にＬＳＰ復号化手段において前記ＬＳＰ情報発生手段か
らのＬＳＰパラメータを復号化して復号化ＬＳＰパラメ
ータを発生させ、第２の次元間距離算出手段により前記
復号化ＬＳＰパラメータの次元間距離を算出し、この算
出距離が予め定められた閾値を超える場合に復号化ＬＳ
Ｐパラメータ補正手段により前記２つの復号化ＬＳＰパ
ラメータ間の距離を前記閾値に応じて補正して補正復号
化ＬＳＰパラメータを発生させ、復号音声信号発生手段
において前記符号化音源情報を復号化して得られる音源
信号と前記補正復号化ＬＳＰパラメータに基づいて復号
音声信号を送出することにより音声の復号化を行なって
いる。
は、ＬＳＰ情報発生手段により音声信号の自己相関を分
析してスペクトル包絡情報を表わすＬＳＰパラメータに
変換しこれを符号化して送出し、第１の次元間距離算出
手段により前記ＬＳＰパラメータから隣接する次元の２
つのＬＳＰパラメータ間の距離を算出し、この算出距離
が予め定められた閾値を超える場合にＬＳＰパラメータ
補正手段により前記２つのＬＳＰパラメータ間の距離を
前記閾値に応じて補正して補正ＬＳＰパラメータを発生
させ、音源情報発生手段により前記音声信号を前記補正
ＬＳＰパラメータに基づいて逆フィルタリングして符号
化音源情報を送出することで音声の符号化を行ない、次
にＬＳＰ復号化手段において前記ＬＳＰ情報発生手段か
らのＬＳＰパラメータを復号化して復号化ＬＳＰパラメ
ータを発生させ、第２の次元間距離算出手段により前記
復号化ＬＳＰパラメータの次元間距離を算出し、この算
出距離が予め定められた閾値を超える場合に復号化ＬＳ
Ｐパラメータ補正手段により前記２つの復号化ＬＳＰパ
ラメータ間の距離を前記閾値に応じて補正して補正復号
化ＬＳＰパラメータを発生させ、復号音声信号発生手段
において前記符号化音源情報を復号化して得られる音源
信号と前記補正復号化ＬＳＰパラメータに基づいて復号
音声信号を送出することにより音声の復号化を行なって
いる。
［実施例］
以下、図面を参照しながらこの発明の詳細な説明する。
第１図はこの発明の一実施例に係る音声符号化・復号化
装置のブロック図である。図において、自己相関分析手
段（４）は符号化部（１）において入力音声信号（３）
の分析フレーム毎に自己相関を分析して自己相関係数を
出力し、ＬＳＰ分析手段（５）はこの自己相関係数出力
に対してＬＳＰ分析を実施してＬＳＰパラメータに変換
し、Ｌｓｐ符号化手段（６）はＬＳＰ分析手段（５）の
ＬＳＰパラメータ出力から分析結果の符号化を行ない符
号化ＬＳＰ情報（７）を出力する。そしてＬＳＰ符号化
手段（６）からの符号化ＬＳＰ情報（７）を受けたＬＳ
Ｐ復号化手段（８）はＬＳＰ復号化を行ない復号化ＬＳ
Ｐパラメータを出力する。これに対して、（９）はＬＳ
Ｐ復号化手段（８）の出力から次元間の距離を算出する
次元間距離算出手段、（１０）は次元間距離算出手段（
９）で算出された次元間距離に基づいてＬＳＰ復号化手
段（８）からの復号化ＬＳＰパラメータに補正を与えて
補正復号化ＬＳＰパラメータを出力するＬＳＰ補正手段
である。これに対して、ＬＳＰ逆フィルタ手段（１１）
は符号化部（１）においてＬＳＰ補正手段（１０）から
の補正復号化ＬＳＰパラメータを用いて入力音声信号（
３）を逆フィルタリングして音源信号を出力する。一方
、復号化部（２）においてＬＳＰ復号化手段（１４）は
符号化部（１）からの符号化ＬＳＰ情報（７）を復号化
して復号化ＬＳＰパラメータを出力するか、（１５）は
復号化されたＬＳＰパラメータの次元間の距離を算出す
る次元間距離算出手段（１５）、（１６）は次元間距離
算出手段（１５）で算出された次元間距離に基づいてＬ
ＳＰ復号化手段（１４）からの復号化ＬＳＰパラメータ
を補正して補正復号化ＬＳＰパラメータを出力するＬＳ
Ｐ補正手段である。そして、ＬＳＰ合成フィルタ（１８
）はＬＳＰ補正手段（１６）からの補正復号化ＬＳＰパ
ラメータと音源復号化手段（１７）からの音源信号を用
いて復号音声信号（１９）を生成し出力する。
装置のブロック図である。図において、自己相関分析手
段（４）は符号化部（１）において入力音声信号（３）
の分析フレーム毎に自己相関を分析して自己相関係数を
出力し、ＬＳＰ分析手段（５）はこの自己相関係数出力
に対してＬＳＰ分析を実施してＬＳＰパラメータに変換
し、Ｌｓｐ符号化手段（６）はＬＳＰ分析手段（５）の
ＬＳＰパラメータ出力から分析結果の符号化を行ない符
号化ＬＳＰ情報（７）を出力する。そしてＬＳＰ符号化
手段（６）からの符号化ＬＳＰ情報（７）を受けたＬＳ
Ｐ復号化手段（８）はＬＳＰ復号化を行ない復号化ＬＳ
Ｐパラメータを出力する。これに対して、（９）はＬＳ
Ｐ復号化手段（８）の出力から次元間の距離を算出する
次元間距離算出手段、（１０）は次元間距離算出手段（
９）で算出された次元間距離に基づいてＬＳＰ復号化手
段（８）からの復号化ＬＳＰパラメータに補正を与えて
補正復号化ＬＳＰパラメータを出力するＬＳＰ補正手段
である。これに対して、ＬＳＰ逆フィルタ手段（１１）
は符号化部（１）においてＬＳＰ補正手段（１０）から
の補正復号化ＬＳＰパラメータを用いて入力音声信号（
３）を逆フィルタリングして音源信号を出力する。一方
、復号化部（２）においてＬＳＰ復号化手段（１４）は
符号化部（１）からの符号化ＬＳＰ情報（７）を復号化
して復号化ＬＳＰパラメータを出力するか、（１５）は
復号化されたＬＳＰパラメータの次元間の距離を算出す
る次元間距離算出手段（１５）、（１６）は次元間距離
算出手段（１５）で算出された次元間距離に基づいてＬ
ＳＰ復号化手段（１４）からの復号化ＬＳＰパラメータ
を補正して補正復号化ＬＳＰパラメータを出力するＬＳ
Ｐ補正手段である。そして、ＬＳＰ合成フィルタ（１８
）はＬＳＰ補正手段（１６）からの補正復号化ＬＳＰパ
ラメータと音源復号化手段（１７）からの音源信号を用
いて復号音声信号（１９）を生成し出力する。
以上のような構成において、次にその動作を説明する。
先ず、符号化部（１）において自己相関分析手段（４）
は分析フレーム毎に入力音声信号（３）の自己相関分析
を行ない、自己相関係数ｒ （ｋ）を算出する。ここで
、ｋ−０〜Ｍてあり、Ｍは分析次数である。ＬＳＰ分析
手段（５）はこのｒ（ｋ）をラグ窓手段（２０）は自己
相関分析手段（４）で得られたｒ （ｋ）をＬＳＰパラ
メータω（ｋ）に変換する。ここで、ｋ＝１〜Ｍである
。
は分析フレーム毎に入力音声信号（３）の自己相関分析
を行ない、自己相関係数ｒ （ｋ）を算出する。ここで
、ｋ−０〜Ｍてあり、Ｍは分析次数である。ＬＳＰ分析
手段（５）はこのｒ（ｋ）をラグ窓手段（２０）は自己
相関分析手段（４）で得られたｒ （ｋ）をＬＳＰパラ
メータω（ｋ）に変換する。ここで、ｋ＝１〜Ｍである
。
ＬＳＰ符号化手段（６）はスカラ量子化やヘクトル・ス
カラ量子化等の量子化法を用いて、（３）式に示した ０くω（１）くω（２）く・・・くω（Ｍ）の各パラメ
ータの順序関係を満足することを確認しつつＬＳＰパラ
メータの符号化を行ない、ｉω（ｋ）で表わされる符号
化ＬＳＰ情報（７）を算出し出力する。ちなみに、ここ
でに−１〜Ｍである。このようにして得られた符号化Ｌ
ＳＰ情報（７）は復号化部（２）に送出されると共に符
号化部（１）においてはＬＳＰ復号化手段（８）に与え
られる。
カラ量子化等の量子化法を用いて、（３）式に示した ０くω（１）くω（２）く・・・くω（Ｍ）の各パラメ
ータの順序関係を満足することを確認しつつＬＳＰパラ
メータの符号化を行ない、ｉω（ｋ）で表わされる符号
化ＬＳＰ情報（７）を算出し出力する。ちなみに、ここ
でに−１〜Ｍである。このようにして得られた符号化Ｌ
ＳＰ情報（７）は復号化部（２）に送出されると共に符
号化部（１）においてはＬＳＰ復号化手段（８）に与え
られる。
ＬＳＰ復号化手段（８）はＬＳＰ符号化手段（６）から
の符号化ＬＳＰ情報（７）を復号化して復号化ＬＳＰパ
ラメータω° （ｋ）に変換し、これを次元間距離算出
手段（９）およびＬＳＰ補正手段（１０）に出力する。
の符号化ＬＳＰ情報（７）を復号化して復号化ＬＳＰパ
ラメータω° （ｋ）に変換し、これを次元間距離算出
手段（９）およびＬＳＰ補正手段（１０）に出力する。
但し、ここてに−１〜Ｍである。次元間距離算出手段（
９）は隣接する次元の２つの復号化ＬＳＰパラメータ間
の距離ｄ （ｋ）−ω’ （ｋ＋１）−ω （ｋ）
（４）を算出する。但し、ｋ−１〜Ｍである。次
元間距離算出手段（９）はこのようにして得た距離ｄ（
ｋ）を次元毎に順次ＬＳＰ補正手段（１０）に出力する
。ＬＳＰ補正手段（１０）は距離ｄ （ｋ）があらかじ
め与えられた閾値りを越える場合に補正復号化ＬＳＰパ
ラメータω′ （ｋ）をω’（ｋ）− （ω“ （ｋ）＋ω” （ｋ＋１）ｌ ／２−Ｄ／２
と補正し、補正復号化ＬＳＰパラメータω’ （ｋ＋１
）を ω （ｋ＋１）− （ω° （ｋ）＋ω’ （ｋ＋１）ｌ ／２＋Ｄ／２
と補正することにより、２つの復号化ＬＳＰパラメータ
間の距離を閾値りまで広げる。ＬＳＰ逆フィルタ手段（
１１）は補正復号化ＬＳＰパラメータを用いて入力音声
信号（３）を逆フィルタリングして音源信号を発生する
。音源符号化手段（１２）はこの音源信号を符号化して
復号化部（２）に送出する。
９）は隣接する次元の２つの復号化ＬＳＰパラメータ間
の距離ｄ （ｋ）−ω’ （ｋ＋１）−ω （ｋ）
（４）を算出する。但し、ｋ−１〜Ｍである。次
元間距離算出手段（９）はこのようにして得た距離ｄ（
ｋ）を次元毎に順次ＬＳＰ補正手段（１０）に出力する
。ＬＳＰ補正手段（１０）は距離ｄ （ｋ）があらかじ
め与えられた閾値りを越える場合に補正復号化ＬＳＰパ
ラメータω′ （ｋ）をω’（ｋ）− （ω“ （ｋ）＋ω” （ｋ＋１）ｌ ／２−Ｄ／２
と補正し、補正復号化ＬＳＰパラメータω’ （ｋ＋１
）を ω （ｋ＋１）− （ω° （ｋ）＋ω’ （ｋ＋１）ｌ ／２＋Ｄ／２
と補正することにより、２つの復号化ＬＳＰパラメータ
間の距離を閾値りまで広げる。ＬＳＰ逆フィルタ手段（
１１）は補正復号化ＬＳＰパラメータを用いて入力音声
信号（３）を逆フィルタリングして音源信号を発生する
。音源符号化手段（１２）はこの音源信号を符号化して
復号化部（２）に送出する。
一方、復号化部（２）においてＬＳＰ復号化手段（１４
）は符号化ＬＳＰ情報（７）を復号化して復号化ＬＳＰ
パラメータを算出する。次元間距離算出手段（１５）と
ＬＳＰ補正手段（１６）は符号化部（１）の次元間距離
算出手段（９） 、ＬＳＰ補正手段（１０）と同様の処
理を実施して復号化ＬＳＰパラメータの補正を行なう。
）は符号化ＬＳＰ情報（７）を復号化して復号化ＬＳＰ
パラメータを算出する。次元間距離算出手段（１５）と
ＬＳＰ補正手段（１６）は符号化部（１）の次元間距離
算出手段（９） 、ＬＳＰ補正手段（１０）と同様の処
理を実施して復号化ＬＳＰパラメータの補正を行なう。
そして、ＬＳＰ補正手段（１６）は補正復号化ＬＳＰパ
ラメータをＬＳＰ合成フィルタ（１８）に出力する。
ラメータをＬＳＰ合成フィルタ（１８）に出力する。
一方、音源復号化手段（１７）は符号化部（１）からの
符号化音源情報（１３）を復号化して得られた音源信号
をＬＳＰ合成フィルタ（１８）に出力する。そして、Ｌ
ＳＰ合成フィルタ（１８）は入力された補正復号化ＬＳ
Ｐパラメータと音源信号を用いて復号音声信号（１９）
を生成し出力する。
符号化音源情報（１３）を復号化して得られた音源信号
をＬＳＰ合成フィルタ（１８）に出力する。そして、Ｌ
ＳＰ合成フィルタ（１８）は入力された補正復号化ＬＳ
Ｐパラメータと音源信号を用いて復号音声信号（１９）
を生成し出力する。
なお、上記実施例では閾値をあらかしめ定められた固定
値とする場合を例示したが、次元に毎に用意した値を用
いたり、入力音声の実際の振幅の平均値に基づく可変の
値を用いてもよい。また、ラグ窓手段を併用することで
極のバンド幅の過小推定の影響を更に低減することも可
能である。
値とする場合を例示したが、次元に毎に用意した値を用
いたり、入力音声の実際の振幅の平均値に基づく可変の
値を用いてもよい。また、ラグ窓手段を併用することで
極のバンド幅の過小推定の影響を更に低減することも可
能である。
また、上記実施例ではＬＳＰパラメータの符号化、復号
化を行なう構成を例示したか、ＬＳＰ以外のＬＰＧ分析
に基づくスペクトルパラメータを用いる場合も、ＬＰＧ
分析時の極のバンド幅の過小推定による影響、量子化誤
差、伝送誤りの影響を軽減する目的で、−旦ＬＳＰに変
換してから処理するような構成とすることができる。
化を行なう構成を例示したか、ＬＳＰ以外のＬＰＧ分析
に基づくスペクトルパラメータを用いる場合も、ＬＰＧ
分析時の極のバンド幅の過小推定による影響、量子化誤
差、伝送誤りの影響を軽減する目的で、−旦ＬＳＰに変
換してから処理するような構成とすることができる。
［発明の効果］
以上のように、この発明によれば、極のバンド幅の過小
推定によりＬＳＰパラメータの隣接次元間の距離が近付
きすぎているところだけを広げることができるので、ラ
グ窓のみを用いた場合のように広げる必要の無い極のバ
ンド幅まで広げてしまうこと無く、ラグ窓と同等以上に
分析時の極のバンド幅の過小推定による影響を軽減する
ことか可能で、更にＬＳＰパラメータにおける量子化誤
差や伝送誤りの影響で２つの次元間の距離が近付き、合
成音の振幅かフレーム間で不自然に変動するという問題
を解消できる効果かある。
推定によりＬＳＰパラメータの隣接次元間の距離が近付
きすぎているところだけを広げることができるので、ラ
グ窓のみを用いた場合のように広げる必要の無い極のバ
ンド幅まで広げてしまうこと無く、ラグ窓と同等以上に
分析時の極のバンド幅の過小推定による影響を軽減する
ことか可能で、更にＬＳＰパラメータにおける量子化誤
差や伝送誤りの影響で２つの次元間の距離が近付き、合
成音の振幅かフレーム間で不自然に変動するという問題
を解消できる効果かある。
第１図は本発明の一実施例に係る音声符号化・復号化装
置のブロック図、第２図は従来の音声符号化・復号化装
置のブロック図である。 （１）は符号化部、（２）は復号化部、（３）は入力音
声信号、（４）は自己相関分析手段、（５）はＬＳＰ分
析手段、（６）はＬＳＰ符号化手段、（８）はＬＳＰ復
号化手段、（９）は次元間距離算出手段、（１０）はＬ
ＳＰ補正手段、（１１）はＬＳＰ逆フィルタ手段、（１
２）は音源符号化手段、（１４）はＬＳＰ復号化手段、
（１５）は次元間距離算出手段、（１６）はＬＳＰ補正
手段、（１７）は音源復号化手段、（１８）はＬＳＰ合
成フィルタ、（２０）はラグ窓手段、（２１）は次元間
比較手段、（２２）は次元間比較手段、（２３）はＬＳ
Ｐ補間手段である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
置のブロック図、第２図は従来の音声符号化・復号化装
置のブロック図である。 （１）は符号化部、（２）は復号化部、（３）は入力音
声信号、（４）は自己相関分析手段、（５）はＬＳＰ分
析手段、（６）はＬＳＰ符号化手段、（８）はＬＳＰ復
号化手段、（９）は次元間距離算出手段、（１０）はＬ
ＳＰ補正手段、（１１）はＬＳＰ逆フィルタ手段、（１
２）は音源符号化手段、（１４）はＬＳＰ復号化手段、
（１５）は次元間距離算出手段、（１６）はＬＳＰ補正
手段、（１７）は音源復号化手段、（１８）はＬＳＰ合
成フィルタ、（２０）はラグ窓手段、（２１）は次元間
比較手段、（２２）は次元間比較手段、（２３）はＬＳ
Ｐ補間手段である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 音声信号の自己相関を分析してスペクトル包絡情報を
表わすＬＳＰパラメータに変換しこれを符号化して送出
するＬＳＰ情報発生手段と、前記ＬＳＰパラメータから
隣接する次元の２つのＬＳＰパラメータ間の距離を算出
する第１の次元間距離算出手段と、前記第１の次元間距
離算出手段による算出距離が予め定められた閾値を超え
る場合に前記２つのＬＳＰパラメータ間の距離を前記閾
値に応じて補正して補正ＬＳＰパラメータを発生するＬ
ＳＰパラメータ補正手段と、前記音声信号を前記補正Ｌ
ＳＰパラメータに基づいて逆フィルタリングして符号化
音源情報を送出する音源情報発生手段と、前記ＬＳＰ情
報発生手段からのＬＳＰパラメータを復号化して復号化
ＬＳＰパラメータを発生するＬＳＰ復号化手段と、前記
復号化ＬＳＰパラメータの次元間距離を算出する第２の
次元間距離算出手段と、前記次元間距離算出手段による
算出距離が予め定められた閾値を超える場合に前記２つ
の復号化ＬＳＰパラメータ間の距離を前記閾値に応じて
補正して補正復号化ＬＳＰパラメータを発生する復号化
ＬＳＰパラメータ補正手段と、前記符号化音源情報を復
号化して得られる音源信号と前記補正復号化ＬＳＰパラ
メータに基づいて復号音声信号を送出する復号音声信号
発生手段を備えることを特徴とする音声符号化・復号化
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2108484A JP2659605B2 (ja) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | 音声復号化装置及び音声符号化・復号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2108484A JP2659605B2 (ja) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | 音声復号化装置及び音声符号化・復号化装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8278422A Division JP2905155B2 (ja) | 1996-10-21 | 1996-10-21 | 音声符号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH045700A true JPH045700A (ja) | 1992-01-09 |
| JP2659605B2 JP2659605B2 (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=14485930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2108484A Expired - Lifetime JP2659605B2 (ja) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | 音声復号化装置及び音声符号化・復号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2659605B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100446594B1 (ko) * | 1997-04-15 | 2005-06-02 | 삼성전자주식회사 | 음성선스펙트럼주파수의부호화/복호화장치및그방법 |
| JP2012234192A (ja) * | 2005-02-14 | 2012-11-29 | Fraunhofer Ges | オーディオソースのパラメトリックジョイント符号化 |
| WO2015162979A1 (ja) * | 2014-04-24 | 2015-10-29 | 日本電信電話株式会社 | 周波数領域パラメータ列生成方法、符号化方法、復号方法、周波数領域パラメータ列生成装置、符号化装置、復号装置、プログラム及び記録媒体 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60186900A (ja) * | 1984-03-06 | 1985-09-24 | 富士通株式会社 | Ｌｓｐ音声合成安定判別補償方式 |
| JPS6225800A (ja) * | 1985-07-26 | 1987-02-03 | 株式会社日立製作所 | 音声分析合成方式 |
-
1990
- 1990-04-23 JP JP2108484A patent/JP2659605B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS60186900A (ja) * | 1984-03-06 | 1985-09-24 | 富士通株式会社 | Ｌｓｐ音声合成安定判別補償方式 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100446594B1 (ko) * | 1997-04-15 | 2005-06-02 | 삼성전자주식회사 | 음성선스펙트럼주파수의부호화/복호화장치및그방법 |
| JP2012234192A (ja) * | 2005-02-14 | 2012-11-29 | Fraunhofer Ges | オーディオソースのパラメトリックジョイント符号化 |
| US9668078B2 (en) | 2005-02-14 | 2017-05-30 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. | Parametric joint-coding of audio sources |
| WO2015162979A1 (ja) * | 2014-04-24 | 2015-10-29 | 日本電信電話株式会社 | 周波数領域パラメータ列生成方法、符号化方法、復号方法、周波数領域パラメータ列生成装置、符号化装置、復号装置、プログラム及び記録媒体 |
| JPWO2015162979A1 (ja) * | 2014-04-24 | 2017-04-13 | 日本電信電話株式会社 | 周波数領域パラメータ列生成方法、符号化方法、復号方法、周波数領域パラメータ列生成装置、符号化装置、復号装置、プログラム及び記録媒体 |
| JP2018067010A (ja) * | 2014-04-24 | 2018-04-26 | 日本電信電話株式会社 | 符号化方法、符号化装置、プログラム及び記録媒体 |
| JP2018077501A (ja) * | 2014-04-24 | 2018-05-17 | 日本電信電話株式会社 | 復号方法、復号装置、プログラム及び記録媒体 |
| US10332533B2 (en) | 2014-04-24 | 2019-06-25 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Frequency domain parameter sequence generating method, encoding method, decoding method, frequency domain parameter sequence generating apparatus, encoding apparatus, decoding apparatus, program, and recording medium |
| US10504533B2 (en) | 2014-04-24 | 2019-12-10 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Frequency domain parameter sequence generating method, encoding method, decoding method, frequency domain parameter sequence generating apparatus, encoding apparatus, decoding apparatus, program, and recording medium |
| US10643631B2 (en) | 2014-04-24 | 2020-05-05 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Decoding method, apparatus and recording medium |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2659605B2 (ja) | 1997-09-30 |
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| Date | Code | Title | Description |
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