JPH0481374B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔概要〕 過去において得られた残差信号の量子化値にも
とづいて現時点の入力を予測するようにして、現
時点の実入力との残差を量子化して伝送する適応
予測符号化部をそなえた符号化伝送装置におい
て、内部の量子化器と逆量子化器との夫々の量子
化ステツプ更新速度を各適応予測符号化部毎に異
にした複数個の適応予測符号化部をもうけ、最も
好ましい適応予測符号化部からの残差信号の量子
化値を受信側に伝送し、受信側では当該受信され
た量子化値に対応づけて再生出力を得るようにし
た符号化伝送装置が開示されている。 〔産業上の利用分野〕 本発明は、符号化伝送装置、特に例えばAD−
PCM型適応予測符号化部を有する符号化伝送装
置において、量子化器のステツプ更新速度を異に
する複数の適応予測符号化部を用意し、最適な量
子化状態で得られた所の残差信号の量子化値を伝
送でき受信側で再生できるようにした符号化伝送
装置に関する。 〔従来の技術〕 従来、処理遅延の少ない符号化伝送装置として
AD−PCM型適応予測符号化部をもつ符号化伝送
装置が知られている。 第３図は従来型AD−PCM符号化伝送装置のブ
ロツク図を示している。図中、１は送信側の符号
器、２は受信側の復号器を表わしている。なお第
３図における符号器１が本発明にいう個々の適応
予測符号化部に対応している。更に第３におい
て、３は量子化器、４は逆量子化器、５は零予測
器、６は極予測器、７，８，９は夫々加算器、１
０は逆量子化器、１１は零予測器、１２は極予測
器、１３，１４は夫々加算器を表わしている。 現入力音声信号Ｘ（ｎ）は加算器７において予
測値X^（ｎ）と比較される。その結果の残差Ｅ
（ｎ）が量子化器３において量子化されて残差信
号の量子化値Ｉ（ｎ）とされ、受信側に伝送され
る。このとき、逆量子化器４において上記残差を
復元した値E^（ｎ）を得る。零予測器５は当該値E^
（ｎ）にもとづいて零予測出力X_z（ｎ）を生成す
る。また加算器８は上記値X^（ｎ）と上記予測値
X^（ｎ）とから値S^（ｎ）を生成し、極予測器６は
当該値S^（ｎ）にもとづいて極予測出力X_p（ｎ）を
生成する。そして加算器９は上記出力X_z（ｎ）と
X_p（ｎ）とを加算して上記予測値X^（ｎ）をつく
る。 復号器２側においては、伝送されてきた残差信
号の量子化値Ｉ（ｎ）にもとづいて、上記符号器
１における処理と同様な処理によつて、上記入力
音声信号を再生した再生音声信号を得る。 この間の処理をより厳密に示すと次の関係をも
つものとなつている。 （） 零予測器５，１１ 予測出力：X_z（ｎ）＝ΣC_z（ｉ，ｎ）＊E^（ｎ−
ｉ） −(1) 予測係数更新： C_z（ｉ，ｎ＋１）＝L_z＊C_z（ｉ，ｎ）＋D_z＊sgn
（E^（ｎ））＊sgn（E^（ｎ−１）） −(2) （） 極予測器６，１２ 予測出力：X_p（ｎ）＝ΣC_p（ｉ，ｎ）＊Ｓ（ｎ−
ｉ） −(3) 予測係数更新： C_p（ｉ，ｎ＋１）＝L_p＊C_p（ｉ，ｎ）＋D_p＊sgn
（E^（ｎ））＊sgn（S^（ｎ−ｉ）） −(4) （） 量子化器３、逆量子化器４，１０ 量子化ステツプ更新： Δ（ｎ＋１）＝Δ（ｎ）〓＊Ｍ（Ｉ（ｎ））−(5
) なお上記式において、 L_z，D_z，L_p，D_pは固定数； sgn（Ａ）は値Ａの符号； γは値「１」以下であつて値「１」に近い値を
とり、回線エラーの影響を漸次低減してゆくため
の係数； Ｍ（Ｉ（ｎ））は、残差Ｉ（ｎ）が値「０」をとる
とき値「１」より小さくかつ値「１」に近い値α
（例えば0.93）をとり、残差Ｉ（ｎ）が値「１」を
とるとき値「１」より大きくかつ値「１」に近い
値β（例えば1.31）をとるステツプ・サイズ更新
係数； を表わしている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記第３図に示す如き伝送装置は、それ自体有
効なものであるが、図示量子化器３や逆量子化器
４，１０におけるステツプ更新速度は固定値であ
つた。即ち、上記第(5)式における係数γは勿論の
こと、ステツプ・サイズ更新係数Ｍ（Ｉ（ｎ））を
決定する上記値αや値βが固定的に与えられてい
た。このために、上記残差信号Ｉ（ｎ）を量子化
するための閾値となるΔ（ｎ）の更新速度が、残
差信号Ｉ（ｎ）の変化に十分に対応できないこと
が生じる。即ち、残差信号Ｉ（ｎ）を量子化した
結果は、上記閾値が正しく追従していれば量子化
値は「０」，「１」，「０」，「１」…の如く本来、値
「０」と値「１」とを繰返すことか望ましいもの
であるが、上記量子化値が値「１」を連続して出
力したり値「０」を連続して出力したりすること
となる。 特に入力が音声信号である場合には、上記ステ
ツプ更新速度が固定であるために、有声音、無声
音、無音とのように信号の性質が刻々変化する場
合には、最適な量子化状態となつているとは言え
ないもものとなる。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は上記の点を解決すべく符号化に当つて
の符号化歪みを小にするものであり、第１図は本
発明の原理ブロツク図を示す。図中の符号１−
１，１−２，…，１−ｋは夫々適応予測符号化
部、２０は量子化誤差電力算出部、２１は最適量
子化決定部、２２は選択部、２３は多重化部を表
わしている。またI_i（ｎ）は適応予測符号化部＃_i
からの残差信号の量子化値、e_i（ｎ）は同じく量
子化誤差信号であつて e_i（ｎ）＝E_i（ｎ）−E_i（ｎ） で与えられるもの、optは最適な適応予測符号化
部指示信号、Iopt（ｎ）は信号optで指示された適
応予測符号化部１−optからの残差信号の量子化
値を表わしている。 〔作用〕 第１図は送信側の構成のみを示している。 第３図図示の場合と同様に現入力音声信号Ｘ
（ｎ）が供給されるとき、複数個の各適応予測符
号化部１−１，１−２，…，１−ｋに並列に入力
される。 各適応予測符号化部１−１，１−２，…，１−
ｋは夫々、第３図に示す符号器１と実質上同じ構
成をもつているが、上記Ｍ（Ｉ（ｎ））の値を与え
る所の値αと値βとが各符号化部毎に異なるよう
にされている。このために、いずれかの符号化部
においては、上述の閾値が入力音声Ｘ（ｎ）の変
化に正しく追従できるものとなつており、残差信
号の量子化値I_i（ｎ）は、いわば本来あるべき形、
即ち値「０」，「１」，「０」，「１」…の如きトレー
ンをもつものとなつているはずである。 量子化誤差電力算出部２０は、上述の量子化誤
差信号e_i（ｎ）の夫々について量子化誤差電力を
算出する。そして、最適量子化決定部２１は、上
記夫々の量子化誤差電力の最も小さいものを判定
し、当該時点において最も好ましい形で量子化を
行つている所の適応予測符号化部の１つ１−opt
を決定し、指示信号optを出力する。 選択部２２においては、上記指示信号optを受
信して、当該信号optで指示された適応予測符号
化部１−optからの信号Iopt（ｎ）を選択する。そ
して、多重化部２３は、上記信号optと信号Iopt
（ｎ）とを受信側に伝送する。 受信側においては、上記信号optのトレーンと
信号Iopt（ｎ）のトレーンとにもとづいて、再生
音声信号を得る。即ち、受信側においては、第３
図に示す従来の復号器２の構成と実質上同じ構成
をそなえ、上記信号Iopt（ｎ）のトレーンを再生
する。ただ、本発明の場合には、上記信号optの
トレーンを受信しており、当該信号optにもとづ
いて、受信側の逆量子化器１０におけるステツ
プ・サイズ更新係数Ｍ（Ｉ（ｎ））が選択されたも
のを用いるようにされる。言うまでもなく従来構
成の場合には当該受信側の逆量子化器１０はいわ
ば固定されたステツプ・サイズ更新係数Ｍ（Ｉ
（ｎ））を用いたものである。 〔実施例〕 第２図は本発明の一実施例構成を示している。
図中の符号１−１，１−２，…，１−ｋ，２０，
２１，２２，２３，Ｘ（ｎ），I₁（ｎ），I₂（ｎ），
…，I_k（ｎ），e₁（ｎ），e₂（ｎ），…，e_k（ｎ），op
t，
Iopt（ｎ）は夫々第１図に対応している。 また図示Q_iは第３図図示の量子化器３に対応
し、Q_i ^-1は逆量子化器４に対応し、H_zは零予測
器５に対応し、H_pは極予測器６に対応し、図中
のは夫々加算器を表わしている。 各符号化部１−１，１−２，…，１−ｋにおけ
る量子化器Q_iや逆量子化器Q_i ^-1には、各符号化部
毎に異なるステツプ・サイズ更新係数M_i（I_i（ｎ））
が与えられている。そして符号化部１−１，１−
２，…，１−ｋにおいては、夫々異なるステツプ
更新速度をもつ閾値によつて量子化が行われてゆ
くが、その動作は第３図図示の符号器１における
と同様であり、説明を省略する。 また量子化誤差電力算出部２０、最適量子化決
定部２１、選択部２２、多重化部２３における動
作は、第１図に関連して説明したものと全く同じ
であり、説明を省略する。 受信側においては、第３図に示す復号器２と同
様の単一の復号器によつて復号を行う。即ち、信
号Iopt（ｎ）のトレーンを復号する。ただ、本発
明の場合には、上記信号のoptのトレーンを受信
しており、受信側では、上記復号器内の受信側の
逆量子化器１０におけるステツプ・サイズ更新係
数Ｍ（Ｉ（ｎ））が上記信号optに対応して変更され
る。例えば信号optにもとづいてROMを索引し
て所望される係数を読み出すようにされる。 〔発明の効果〕 以上説明した如く、本発明によれば、量子化が
最適に行われている状態の符号化部を選択して
は、その符号化部からの残差信号の量子化値を伝
送することができ、符号化歪みを小にして受信側
における再生信号の精度を一段と向上することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロツク図、第２図は本
発明の一実施例構成、第３図は従来の構成を示
す。 図中、１−ｉは適応予測符号化部、３は量子化
器、４は逆量子化器、５は零予測器、６は極予測
器、２０は量子化誤差電力算出部、２１は最適量
子化決定部、２２は選択部、２３は多重化部、Ｘ
（ｎ）は入力音声信号、I_i（ｎ）は残差信号の量子
化値、e_i（ｎ）は量子化誤差信号を表わす。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 過去において得られた残差信号の量子化値に
   もとづいて現時点の入力を予測して出力する送信
   側予測器を有すると共に、当該現時点の実入力と
   上記予測器からの出力との差分を抽出した結果を
   量子化して出力する量子化器と、該量子化器の出
   力を逆量子化して上記予測器に出力を供給する逆
   量子化器とを有する適応予測符号化部を送信側に
   そなえ、 かつ、受信側において、上記送信側から伝送さ
   れてきた受信信号にもとづいて、当該受信信号を
   逆量子化した上で、現受信時点の受信信号を予測
   して出力する受信側予測器からの出力と加算し
   て、再生出力を得る復号化部をそなえた 符号化伝送装置において、 上記送信側に、 上記適応予測符号化部内の量子化器と逆量子化
   器との量子化ステツプ更新速度を異にする適応予
   測符号化部を複数個もうけると共に、 当該複数個の各適応予測符号化部に対して上記
   実入力を供給して得られた量子化誤差信号の夫々
   の量子化誤差電力を算出する量子化誤差電力算出
   部と、 当該量子化誤差電力算出部において得られた
   夫々の量子化誤差電力が最小となる上記適応予測
   符号化部を決定する最適量子化決定部と、 該最適量子化決定部において決定された結果に
   もとづいて、上記夫々の適応予測符号化部から得
   られた残差信号の量子化値のうちの該当する適応
   予測符号化部からのものを選択する選択部と、 上記最適量子化決定部において決定された結果
   と上記選択部からの出力とを多重化する多重化部
   と をもうけ、 かつ上記受信側においては、上記送信側の上記
   選択部において選択され伝送されてきた受信信号
   を、上記決定された結果にもとづいて係数を対応
   づけられた上記復号化部によつて復号し、上記再
   生出力を得るようにした ことを特徴とする符号化伝送装置。