JPH0535297A - 高能率符号化装置及び高能率符号復号化装置 - Google Patents
高能率符号化装置及び高能率符号復号化装置Info
- Publication number
- JPH0535297A JPH0535297A JP3191841A JP19184191A JPH0535297A JP H0535297 A JPH0535297 A JP H0535297A JP 3191841 A JP3191841 A JP 3191841A JP 19184191 A JP19184191 A JP 19184191A JP H0535297 A JPH0535297 A JP H0535297A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pitch
- difference
- coefficient
- long term
- prediction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 音声データのピッチ予測値の符号化,復号化
が効率よく出来るようにする。 【構成】 ピッチ予測を行う場合の第nフレームのピッ
チ周期に対応するピッチ予測係数P(n) を、P(n) =k
・p(n-1) +αの形式で表し、この式の係数kと差分α
とを量子化して高能率符号を構成させるようにした。
が効率よく出来るようにする。 【構成】 ピッチ予測を行う場合の第nフレームのピッ
チ周期に対応するピッチ予測係数P(n) を、P(n) =k
・p(n-1) +αの形式で表し、この式の係数kと差分α
とを量子化して高能率符号を構成させるようにした。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、音声信号を高能率符号
化して伝送(又は記録)させる高能率符号化装置及び伝
送(記録)される高能率符号化された音声信号を復号化
する高能率符号復号化装置に関し、特にピッチ予測によ
り符号化される技術に関する。
化して伝送(又は記録)させる高能率符号化装置及び伝
送(記録)される高能率符号化された音声信号を復号化
する高能率符号復号化装置に関し、特にピッチ予測によ
り符号化される技術に関する。
【0002】
【従来の技術】音声信号(オーディオ信号)の高能率符
号化において、ピッチ予測により高能率符号化を行う技
術がある。この場合、例えば入力音声信号を所定長のフ
レームに分割し、各分割フレーム毎にピッチ周期を予測
して、予測値とその予測値との差分を直接量子化するよ
うにしていた。この予測値の量子化は、例えば1フレー
ムを20m秒として、1フレームが4サブフレームで構
成される場合には、1サブフレームの予測値を7ビット
程度のビット数で量子化していた。このフレーム構造の
データの予測値を7ビットで量子化することで、約1.
4kbpsのビットレートとなる。
号化において、ピッチ予測により高能率符号化を行う技
術がある。この場合、例えば入力音声信号を所定長のフ
レームに分割し、各分割フレーム毎にピッチ周期を予測
して、予測値とその予測値との差分を直接量子化するよ
うにしていた。この予測値の量子化は、例えば1フレー
ムを20m秒として、1フレームが4サブフレームで構
成される場合には、1サブフレームの予測値を7ビット
程度のビット数で量子化していた。このフレーム構造の
データの予測値を7ビットで量子化することで、約1.
4kbpsのビットレートとなる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、音声データ
全体のビットレートが4kbps〜8kbps程度の低
ビットレートの高能率符号化を行う音声コーデックにお
いては、ピッチ予測値の占める割合が大きく、より圧縮
率の高い高能率符号化を行うためには、ピッチ予測値を
効率良く符号化する必要があった。
全体のビットレートが4kbps〜8kbps程度の低
ビットレートの高能率符号化を行う音声コーデックにお
いては、ピッチ予測値の占める割合が大きく、より圧縮
率の高い高能率符号化を行うためには、ピッチ予測値を
効率良く符号化する必要があった。
【0004】本発明の目的は、音声データのピッチ予測
値の符号化が効率よく出来る高能率符号化装置を提供す
ることにある。
値の符号化が効率よく出来る高能率符号化装置を提供す
ることにある。
【0005】また本発明の目的は、効率よく符号化され
た音声データのピッチ予測値を復号出来る高能率符号復
号化装置を提供することにある。
た音声データのピッチ予測値を復号出来る高能率符号復
号化装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、音声信号をピ
ッチ予測して高能率符号化する高能率符号化装置におい
て、ピッチ予測を行う場合の第nフレームのピッチ周期
に対応するピッチ予測係数P(n) を、次式 P(n) =k・p(n-1) +α の形式で表し、この式の係数kと差分αとを量子化して
高能率符号を構成させるようにしたものである。
ッチ予測して高能率符号化する高能率符号化装置におい
て、ピッチ予測を行う場合の第nフレームのピッチ周期
に対応するピッチ予測係数P(n) を、次式 P(n) =k・p(n-1) +α の形式で表し、この式の係数kと差分αとを量子化して
高能率符号を構成させるようにしたものである。
【0007】またこの場合に、係数kと差分αとを独立
に量子化すると共に、差分αをエントロピーコーディン
グで量子化するようにしたものである。
に量子化すると共に、差分αをエントロピーコーディン
グで量子化するようにしたものである。
【0008】さらにこの場合に、係数kと差分αとを1
つのベクトルとしてベクトル量子化するようにしたもの
である。
つのベクトルとしてベクトル量子化するようにしたもの
である。
【0009】また本発明は、ピッチ予測により高能率符
号化された音声信号を復号化する高能率符号復号化装置
において、ピッチ予測により第nフレームのピッチ周期
に対応するピッチ予測係数P(n) を、次式 P(n) =k・p(n-1) +α の形式で表される内の係数kと差分αとの量子化値よ
り、復号化するようにしたものである。
号化された音声信号を復号化する高能率符号復号化装置
において、ピッチ予測により第nフレームのピッチ周期
に対応するピッチ予測係数P(n) を、次式 P(n) =k・p(n-1) +α の形式で表される内の係数kと差分αとの量子化値よ
り、復号化するようにしたものである。
【0010】
【作用】上述したように高能率符号化することで、ピッ
チ予測値に関するデータが少ないビット数で符号化され
る。
チ予測値に関するデータが少ないビット数で符号化され
る。
【0011】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【0012】本例においては、音声信号をピッチ予測し
て予測値とその予測値との差分を符号化する高能率符号
化装置及びその符号を復号化する高能率符号復号化装置
に適用したもので、音声信号の符号化装置側(エンコー
ダ側)を図1に示すように構成し、音声信号の復号化装
置側(デコーダ側)を図6に示すように構成する。
て予測値とその予測値との差分を符号化する高能率符号
化装置及びその符号を復号化する高能率符号復号化装置
に適用したもので、音声信号の符号化装置側(エンコー
ダ側)を図1に示すように構成し、音声信号の復号化装
置側(デコーダ側)を図6に示すように構成する。
【0013】まず、音声信号を高能率符号化するエンコ
ーダ側の構成について説明すると、図1において、1は
音声信号の入力端子を示し、この入力端子1に得られる
デジタル音声信号(デジタルオーディオ信号)をプリプ
ロセス回路2に供給し、ピッチ予測の前段の各種処理を
させる。この場合、本例においては所定サンプル毎にブ
ロック化させるブロック化処理,或いはこのブロック化
されたデータをさらに4分割などに分割するサブブロッ
ク化処理などを行う。そして、このプリプロセス回路2
で処理された信号を、短期予測器3及び短期線形予測分
析器4に供給する。ここで、短期線形予測分析器4では
短期のピッチ予測値との差分αを求める。そして、この
短期の差分αを出力端子13から送出させると共に、短
期予測器3に供給し短期の音声データのピッチ予測を行
わせる。即ち、例えば8〜10サンプル程度の相関を利
用してピッチの予測を行わせる。そして、予測した短期
のピッチのデータを長期予測分析器5と加算器6とに供
給する。この加算器6では、後述する長期予測器10か
ら供給される長期のピッチのデータに、短期のピッチの
データを加算し、加算されたデータを量子化器7に供給
し、量子化された音声データを出力端子14から送出さ
せる。また、この量子化された音声データを逆量子化器
8に供給し、この逆量子化器8で量子化された音声デー
タを元に戻す逆量子化を行う。
ーダ側の構成について説明すると、図1において、1は
音声信号の入力端子を示し、この入力端子1に得られる
デジタル音声信号(デジタルオーディオ信号)をプリプ
ロセス回路2に供給し、ピッチ予測の前段の各種処理を
させる。この場合、本例においては所定サンプル毎にブ
ロック化させるブロック化処理,或いはこのブロック化
されたデータをさらに4分割などに分割するサブブロッ
ク化処理などを行う。そして、このプリプロセス回路2
で処理された信号を、短期予測器3及び短期線形予測分
析器4に供給する。ここで、短期線形予測分析器4では
短期のピッチ予測値との差分αを求める。そして、この
短期の差分αを出力端子13から送出させると共に、短
期予測器3に供給し短期の音声データのピッチ予測を行
わせる。即ち、例えば8〜10サンプル程度の相関を利
用してピッチの予測を行わせる。そして、予測した短期
のピッチのデータを長期予測分析器5と加算器6とに供
給する。この加算器6では、後述する長期予測器10か
ら供給される長期のピッチのデータに、短期のピッチの
データを加算し、加算されたデータを量子化器7に供給
し、量子化された音声データを出力端子14から送出さ
せる。また、この量子化された音声データを逆量子化器
8に供給し、この逆量子化器8で量子化された音声デー
タを元に戻す逆量子化を行う。
【0014】そして、逆量子化された音声データを加算
器9に供給し、この加算器9で後述する長期予測器10
から供給される長期のピッチデータと逆量子化されたデ
ータとを加算し、加算値を長期予測分析器5と長期予測
器10とに供給する。長期予測分析器5では長期のピッ
チ周期とゲインの予測を行う。この場合、例えば40〜
120サンプル程度のピッチ周期の予測を行う。ここ
で、本例においてはこの予測された長期のピッチ周期を
P(n) とし(nは音声データのフレーム数)、このピッ
チ周期P(n) を1単位当たり7ビットのデータとする。
器9に供給し、この加算器9で後述する長期予測器10
から供給される長期のピッチデータと逆量子化されたデ
ータとを加算し、加算値を長期予測分析器5と長期予測
器10とに供給する。長期予測分析器5では長期のピッ
チ周期とゲインの予測を行う。この場合、例えば40〜
120サンプル程度のピッチ周期の予測を行う。ここ
で、本例においてはこの予測された長期のピッチ周期を
P(n) とし(nは音声データのフレーム数)、このピッ
チ周期P(n) を1単位当たり7ビットのデータとする。
【0015】そして、この長期予測分析器5で予測され
た長期のピッチ周期とゲインのデータを長期予測器10
に供給し、長期予測された音声データを得る。そして、
この長期予測された音声データを加算器6及び9に供給
する。
た長期のピッチ周期とゲインのデータを長期予測器10
に供給し、長期予測された音声データを得る。そして、
この長期予測された音声データを加算器6及び9に供給
する。
【0016】そして本例においては、長期予測分析器5
で予測された長期のピッチ周期P(n ) を演算回路11に
供給し、この演算回路11で次式〔数1〕で示される係
数kと差分αとを求める。
で予測された長期のピッチ周期P(n ) を演算回路11に
供給し、この演算回路11で次式〔数1〕で示される係
数kと差分αとを求める。
【0017】
【数1】P(n) =k・p(n-1) +α
【0018】そして、この〔数1〕式で示される係数k
と差分αとを量子化器12に供給し、量子化器12で係
数kと差分αとの量子化を行い、それぞれの量子化値を
出力端子15及び16から送出させる。この場合、ピッ
チ成分がない場合でも、この〔数1〕式の形式で演算を
行う。
と差分αとを量子化器12に供給し、量子化器12で係
数kと差分αとの量子化を行い、それぞれの量子化値を
出力端子15及び16から送出させる。この場合、ピッ
チ成分がない場合でも、この〔数1〕式の形式で演算を
行う。
【0019】ここで、この係数kと差分αとの量子化を
行う量子化器12の構成を図2に示すと、この例はエン
トロピーコーディングにより量子化を行うもので、演算
回路11から端子12aに供給される差分αを線形量子
化器21に供給し、線形量子化されたデータをエントロ
ピーコーダ22に供給する。
行う量子化器12の構成を図2に示すと、この例はエン
トロピーコーディングにより量子化を行うもので、演算
回路11から端子12aに供給される差分αを線形量子
化器21に供給し、線形量子化されたデータをエントロ
ピーコーダ22に供給する。
【0020】また、演算回路11から端子12bに供給
される係数kを切換制御回路23に供給し、係数kの値
に基づいて切換スイッチ24の切換えを制御する。この
切換スイッチ24は、第1のテーブル25と第2のテー
ブル26とを切換えて、エントロピーコーダ22に接続
させるものである。即ち、係数kの値として0の場合
と、0以外の場合とで第1のテーブル25と第2のテー
ブル26とを切換えるようにしてある。そして、エント
ロピーコーダ22では、接続された何れかのテーブル2
5又は26を参照してエントロピーコーディングを行
い、コーディングされたデータを出力端子15から送出
させる。
される係数kを切換制御回路23に供給し、係数kの値
に基づいて切換スイッチ24の切換えを制御する。この
切換スイッチ24は、第1のテーブル25と第2のテー
ブル26とを切換えて、エントロピーコーダ22に接続
させるものである。即ち、係数kの値として0の場合
と、0以外の場合とで第1のテーブル25と第2のテー
ブル26とを切換えるようにしてある。そして、エント
ロピーコーダ22では、接続された何れかのテーブル2
5又は26を参照してエントロピーコーディングを行
い、コーディングされたデータを出力端子15から送出
させる。
【0021】次に、このエントロピーコーディングによ
る量子化器での量子化について説明すると、まず最初に
ピッチ周期P(n) について説明すると、第n番目のフレ
ームの長期予測により得られたピッチ周期P(n) は、通
常次式〔数2〕により示される。
る量子化器での量子化について説明すると、まず最初に
ピッチ周期P(n) について説明すると、第n番目のフレ
ームの長期予測により得られたピッチ周期P(n) は、通
常次式〔数2〕により示される。
【0022】
【数2】
【0023】この〔数2〕式のLmax をピッチ周期P
(n) とする。この〔数2〕式において、d(i) は現在の
波形(短期予測残差)を示し、d′(i) は過去の波形
(短期予測残差のローカルデコード値)を示し、I=3
9(サンプル),L:40〜167(サンプル)とす
る。例えば、図3に示すような波形の音声信号が入力し
たとすると、この信号の0〜39サンプルを現在の波形
d(i) とすると、それ以前の波形(−40サンプル,−
80サンプル,−120サンプル‥‥)が、過去の波形
d′(i) となる。
(n) とする。この〔数2〕式において、d(i) は現在の
波形(短期予測残差)を示し、d′(i) は過去の波形
(短期予測残差のローカルデコード値)を示し、I=3
9(サンプル),L:40〜167(サンプル)とす
る。例えば、図3に示すような波形の音声信号が入力し
たとすると、この信号の0〜39サンプルを現在の波形
d(i) とすると、それ以前の波形(−40サンプル,−
80サンプル,−120サンプル‥‥)が、過去の波形
d′(i) となる。
【0024】ここで、この〔数2〕式の導出について説
明すると、ピッチPのターゲットベクトルPと、過去の
コードベクトルg L とを、次式に設定する。但し、L=
40〜167とする。
明すると、ピッチPのターゲットベクトルPと、過去の
コードベクトルg L とを、次式に設定する。但し、L=
40〜167とする。
【0025】
【数3】P=(d(0),d(1),‥‥d(39))
【0026】
【数4】g L
=(d′(0-L),d′(1-L),‥‥d′(39-L))
【0027】このターゲットベクトルPとコードベクト
ルg L との関係は、図4に示すようになる。このとき、
コードベクトルg L及びそれにかかるゲインγによっ
て、最も適切にターゲットベクトルPを近似する方法を
考えればよい。まず、ゲインγの量子化の影響は無視し
て、ターゲットベクトルPとのなす角θの最も小さくな
るベクトルg L を次式に基づいて捜す。
ルg L との関係は、図4に示すようになる。このとき、
コードベクトルg L及びそれにかかるゲインγによっ
て、最も適切にターゲットベクトルPを近似する方法を
考えればよい。まず、ゲインγの量子化の影響は無視し
て、ターゲットベクトルPとのなす角θの最も小さくな
るベクトルg L を次式に基づいて捜す。
【0028】
【数5】P・g L =‖P‖・‖g L ‖cosθ
【0029】いま、ターゲットベクトルPの大きさ‖P
‖は、コードベクトルg L の大きさ‖g L ‖の選択状態
によって影響を受けないので、 cosθ最大←→‖P‖cosθ最大 となる。従って、次式の‖P‖cosθが最大になるg
L を選択する。
‖は、コードベクトルg L の大きさ‖g L ‖の選択状態
によって影響を受けないので、 cosθ最大←→‖P‖cosθ最大 となる。従って、次式の‖P‖cosθが最大になるg
L を選択する。
【0030】
【数6】
【0031】以上より、次の条件が決まる。
【0032】
【数7】
【0033】このとき、P・g L ≧0とする。即ち、内
積が正にならないと、90°以内の角度にならず、ピッ
チにならないので、P・g L ≧0とする。
積が正にならないと、90°以内の角度にならず、ピッ
チにならないので、P・g L ≧0とする。
【0034】このことより、〔数2〕式のLmax が
{(P・g L )2 }/‖g L ‖2 と等しくなり、〔数
2〕式が角θが最小となるベクトルg L を捜しているこ
とになり、ピッチが求まる。
{(P・g L )2 }/‖g L ‖2 と等しくなり、〔数
2〕式が角θが最小となるベクトルg L を捜しているこ
とになり、ピッチが求まる。
【0035】そして次に、ゲインγを次式に基づいて求
める。
める。
【0036】
【数8】‖P‖cosθ=‖g L ‖・γ
【0037】この〔数8〕式より、ゲインγは次式で示
される。
される。
【0038】
【数9】
【0039】この式について説明すると、ベクトルg L
方向の単位ベクトルをuとすると、g L =u‖g L ‖と
表せ、次式が成立する。
方向の単位ベクトルをuとすると、g L =u‖g L ‖と
表せ、次式が成立する。
【0040】
【数10】
【0041】この〔数10〕式より、方向がuで大きさ
が‖P‖cosθとなり、Pの最適近似となっているこ
とが判る。即ち、エラーベクトルe=P−γg L の大き
さである‖e‖が最小化されていることが判る。
が‖P‖cosθとなり、Pの最適近似となっているこ
とが判る。即ち、エラーベクトルe=P−γg L の大き
さである‖e‖が最小化されていることが判る。
【0042】そして次に、このようにして求まるピッチ
周期P(n) の本例による量子化について説明すると、上
述したように演算回路11では〔数1〕式の形式でピッ
チ周期P(n) の演算が行われ、1サブフレーム(5m秒
程度)前のピッチ周期と現在のピッチ周期とが大きく変
化しないことを利用して差分αを求める差分量子化を行
う。このとき、倍ピッチでのずれが発生する虞れがある
ので、係数kを乗算する。
周期P(n) の本例による量子化について説明すると、上
述したように演算回路11では〔数1〕式の形式でピッ
チ周期P(n) の演算が行われ、1サブフレーム(5m秒
程度)前のピッチ周期と現在のピッチ周期とが大きく変
化しないことを利用して差分αを求める差分量子化を行
う。このとき、倍ピッチでのずれが発生する虞れがある
ので、係数kを乗算する。
【0043】本例においては、この係数kとして以下の
4値を用意する。 k=0:直線量子化と同等のとき k=1:通常のDPCM(差分PCM)のとき k=2:現在のサブフレームが倍ピッチ部をサーチした
場合 k=1/2:前のサブフレームが倍ピッチ部をサーチし
て現在のサブフレームが倍ピッチ部をサーチしたと仮定
した場合
4値を用意する。 k=0:直線量子化と同等のとき k=1:通常のDPCM(差分PCM)のとき k=2:現在のサブフレームが倍ピッチ部をサーチした
場合 k=1/2:前のサブフレームが倍ピッチ部をサーチし
て現在のサブフレームが倍ピッチ部をサーチしたと仮定
した場合
【0044】以上の4値の係数kの量子化は2ビットで
可能であり、ピッチ周期P(n) ,P (n-1) が与えられた
とき、差分αの絶対値が最も小さくなるように係数kを
選定する。ここで、通常の使用状態ではほとんどk=1
(即ちDPCM)となる。
可能であり、ピッチ周期P(n) ,P (n-1) が与えられた
とき、差分αの絶対値が最も小さくなるように係数kを
選定する。ここで、通常の使用状態ではほとんどk=1
(即ちDPCM)となる。
【0045】そして、この4値の中から選定された係数
kに基づいて差分αが算出される。この差分αは、ピッ
チ周期の変化分に相当するため、元の値P(n) と比較す
ると、その分散σ2 はかなり抑えられ0近傍に集中す
る。また、その分散及び確率密度関数(pdf)は、k
=0以外の3値の場合には、ほぼ似たものになる。従っ
て、図2に示すように、k=0の場合と、k=1,2,
1/2の場合とで、差分αの量子化テーブル25,26
を切換えることで、良好に量子化が行われる。そして、
このように分散が小さく抑えられた差分αを、線形量子
化すると共にエントロピーコーディングすることで、量
子化効率が向上する。例えば、元の値P(n ) が7ビット
であるとき、直接量子化すると差分αに7ビット必要で
あるのが、ハフマンコーディング等による可変長符号で
量子化することで、平均的には5ビット以下の符号長に
なる。そして、係数kに2ビット必要であるので、合計
で7ビット以下になり、元の値P(n) を直接7ビットで
量子化するよりも高能率な符号化ができる。
kに基づいて差分αが算出される。この差分αは、ピッ
チ周期の変化分に相当するため、元の値P(n) と比較す
ると、その分散σ2 はかなり抑えられ0近傍に集中す
る。また、その分散及び確率密度関数(pdf)は、k
=0以外の3値の場合には、ほぼ似たものになる。従っ
て、図2に示すように、k=0の場合と、k=1,2,
1/2の場合とで、差分αの量子化テーブル25,26
を切換えることで、良好に量子化が行われる。そして、
このように分散が小さく抑えられた差分αを、線形量子
化すると共にエントロピーコーディングすることで、量
子化効率が向上する。例えば、元の値P(n ) が7ビット
であるとき、直接量子化すると差分αに7ビット必要で
あるのが、ハフマンコーディング等による可変長符号で
量子化することで、平均的には5ビット以下の符号長に
なる。そして、係数kに2ビット必要であるので、合計
で7ビット以下になり、元の値P(n) を直接7ビットで
量子化するよりも高能率な符号化ができる。
【0046】なお、上述実施例においては、エントロピ
ーコーディングを用いた量子化を行うようにしたが、ベ
クトル量子化により差分αと係数kとを1つのベクトル
として量子化するようにしても良い。図5はこの場合の
例を示したもので、端子12aに得られる差分αと係数
kをベクトル量子化器31に供給し、このベクトル量子
化器31に接続されたコードブック32の記憶データを
参照して、差分αと係数kとを1つのベクトルとして量
子化する。そして、ベクトル量子化されたデータを出力
端子15′から送出する。
ーコーディングを用いた量子化を行うようにしたが、ベ
クトル量子化により差分αと係数kとを1つのベクトル
として量子化するようにしても良い。図5はこの場合の
例を示したもので、端子12aに得られる差分αと係数
kをベクトル量子化器31に供給し、このベクトル量子
化器31に接続されたコードブック32の記憶データを
参照して、差分αと係数kとを1つのベクトルとして量
子化する。そして、ベクトル量子化されたデータを出力
端子15′から送出する。
【0047】このベクトル量子化の場合には、量子化さ
れたデータを可変長符号とすることはできないが、上述
したように係数kの値によって差分αの値はある程度制
限されるので、ベクトル量子化されたデータを7ビット
で表現可能な128個以下の値とすることが可能にな
り、このベクトル量子化の場合にも直接量子化するより
も高能率な符号化ができる。
れたデータを可変長符号とすることはできないが、上述
したように係数kの値によって差分αの値はある程度制
限されるので、ベクトル量子化されたデータを7ビット
で表現可能な128個以下の値とすることが可能にな
り、このベクトル量子化の場合にも直接量子化するより
も高能率な符号化ができる。
【0048】次に、このようにして送出されたデータを
受信するデコーダ側の構成を、図6を参照して説明する
と、図中41は短期の差分αの入力端子を示し、42は
短期のピッチのデータの入力端子を示す。また、43は
長期の差分αの入力端子を示し、44は長期の係数kの
入力端子を示す。そして、入力端子42に得られる短期
のピッチのデータを逆量子化器45に供給して元のデー
タに戻し、この逆量子化されたデータを加算器46に供
給し、長期合成フィルタ47の出力と逆量子化器45の
出力とをこの加算器46で加算する。
受信するデコーダ側の構成を、図6を参照して説明する
と、図中41は短期の差分αの入力端子を示し、42は
短期のピッチのデータの入力端子を示す。また、43は
長期の差分αの入力端子を示し、44は長期の係数kの
入力端子を示す。そして、入力端子42に得られる短期
のピッチのデータを逆量子化器45に供給して元のデー
タに戻し、この逆量子化されたデータを加算器46に供
給し、長期合成フィルタ47の出力と逆量子化器45の
出力とをこの加算器46で加算する。
【0049】この場合、長期合成フィルタ47には、ピ
ッチ周期デコーダ49の出力が供給される。このピッチ
周期デコーダ49は、端子43,44から長期の差分α
及び係数kが供給され、〔数1〕式に基づいたピッチ周
期P(n) のデコードを行い、デコード値を長期合成フィ
ルタ47に供給し、長期ピッチの復元を行う。そして、
この復元した長期ピッチのデータが加算された加算器4
6の出力を、短期合成フィルタ48に供給し、端子41
に得られる短期の差分αを加算して、短期,長期双方の
ピッチのデコードがなされたデータを得、このデコード
されたデータをポストプロセス回路50に供給して後処
理を行い、処理されたデータを出力端子51に供給す
る。
ッチ周期デコーダ49の出力が供給される。このピッチ
周期デコーダ49は、端子43,44から長期の差分α
及び係数kが供給され、〔数1〕式に基づいたピッチ周
期P(n) のデコードを行い、デコード値を長期合成フィ
ルタ47に供給し、長期ピッチの復元を行う。そして、
この復元した長期ピッチのデータが加算された加算器4
6の出力を、短期合成フィルタ48に供給し、端子41
に得られる短期の差分αを加算して、短期,長期双方の
ピッチのデコードがなされたデータを得、このデコード
されたデータをポストプロセス回路50に供給して後処
理を行い、処理されたデータを出力端子51に供給す
る。
【0050】ここで、ピッチ周期デコーダ49の構成の
一例を図7に示すと、端子43に得られる長期の差分α
をエントロピーデコーダ61に供給する。このエントロ
ピーデコーダ61には、第1のテーブル62と第2のテ
ーブル63とが切換スイッチ64を介して接続してあ
り、切換スイッチ64を介して接続された第1のテーブ
ル62又は第2のテーブル63の記憶データを参照し
て、エントロピーデコーダ61に供給される量子化され
た長期の差分αを逆量子化させる。この場合、切換スイ
ッチ64の切換えを制御する切換制御回路65には、端
子44から長期の係数kの量子化値が供給され、この係
数kの量子化値を切換制御回路65で判断して、係数k
=0の場合と、k=1,2,1/2の場合とで、差分α
の逆量子化テーブル62,63を切換える。
一例を図7に示すと、端子43に得られる長期の差分α
をエントロピーデコーダ61に供給する。このエントロ
ピーデコーダ61には、第1のテーブル62と第2のテ
ーブル63とが切換スイッチ64を介して接続してあ
り、切換スイッチ64を介して接続された第1のテーブ
ル62又は第2のテーブル63の記憶データを参照し
て、エントロピーデコーダ61に供給される量子化され
た長期の差分αを逆量子化させる。この場合、切換スイ
ッチ64の切換えを制御する切換制御回路65には、端
子44から長期の係数kの量子化値が供給され、この係
数kの量子化値を切換制御回路65で判断して、係数k
=0の場合と、k=1,2,1/2の場合とで、差分α
の逆量子化テーブル62,63を切換える。
【0051】そして、エントロピーデコーダ61で逆量
子化された長期の差分αを逆量子化器66に供給し、線
形量子化器21(図2参照)での量子化に対応した逆量
子化を行い、この逆量子化された長期の差分αと、端子
44に得られる長期の係数kとを、ピッチ周期算出回路
67に供給し、このピッチ周期算出回路67で差分αと
係数kとを使用して〔数1〕式に基づいたピッチ周期P
(n)の算出を行う。そして、算出されたピッチ周期P
(n) のデータを出力端子49aから長期合成フィルタ4
7(図6参照)に供給する。
子化された長期の差分αを逆量子化器66に供給し、線
形量子化器21(図2参照)での量子化に対応した逆量
子化を行い、この逆量子化された長期の差分αと、端子
44に得られる長期の係数kとを、ピッチ周期算出回路
67に供給し、このピッチ周期算出回路67で差分αと
係数kとを使用して〔数1〕式に基づいたピッチ周期P
(n)の算出を行う。そして、算出されたピッチ周期P
(n) のデータを出力端子49aから長期合成フィルタ4
7(図6参照)に供給する。
【0052】このようにしてエントロピーデコーダ61
で差分αの逆量子化を行うことで、係数kに応じた逆量
子化テーブルの切換えが行われるので、係数kに応じた
良好な逆量子化が行われ、量子化時と同様に効率がよ
い。
で差分αの逆量子化を行うことで、係数kに応じた逆量
子化テーブルの切換えが行われるので、係数kに応じた
良好な逆量子化が行われ、量子化時と同様に効率がよ
い。
【0053】なお、上述実施例においては、エンコーダ
で高能率符号化されたデータの伝送系については何も説
明しなかったが、有線系,無線系による各種伝送システ
ムが適用できると共に、エンコーダで高能率符号化され
たデータを各種記録媒体に記録させた後、この記録媒体
からの再生信号をデコーダで復元させるようにしても良
い。何れの場合でも、本例では少ないビット数での高能
率符号化が行われるので、伝送効率(記録効率)が良
い。
で高能率符号化されたデータの伝送系については何も説
明しなかったが、有線系,無線系による各種伝送システ
ムが適用できると共に、エンコーダで高能率符号化され
たデータを各種記録媒体に記録させた後、この記録媒体
からの再生信号をデコーダで復元させるようにしても良
い。何れの場合でも、本例では少ないビット数での高能
率符号化が行われるので、伝送効率(記録効率)が良
い。
【0054】
【発明の効果】本発明によると、ピッチ予測値に関する
データが少ないビット数で符号化され、音声信号を高能
率符号化することができる。また本発明によると、ピッ
チ予測値に関するデータが少ないビット数で符号化され
た高能率符号を、効率良く復号することができる。
データが少ないビット数で符号化され、音声信号を高能
率符号化することができる。また本発明によると、ピッ
チ予測値に関するデータが少ないビット数で符号化され
た高能率符号を、効率良く復号することができる。
【図1】本発明の一実施例によるエンコーダを示す構成
図である。
図である。
【図2】一実施例のエンコーダの要部を示す構成図であ
る。
る。
【図3】一実施例の説明に供するピッチ予測状態を示す
説明図である。
説明図である。
【図4】一実施例の説明に供するピッチ予測の為のベク
トルを示す説明図である。
トルを示す説明図である。
【図5】本発明の他の実施例によるエンコーダを示す構
成図である。
成図である。
【図6】本発明の一実施例によるデコーダを示す構成図
である。
である。
【図7】一実施例のデコーダの要部を示す構成図であ
る。
る。
1 音声信号入力端子
11 演算回路
12 量子化器
21 線形量子化器
22 エントロピーコーダ
25 第1のテーブル
26 第2のテーブル
31 ベクトル量子化器
32 コードブック
49 ピッチ周期デコーダ
61 エントロピーデコーダ
62 第1のテーブル
63 第2のテーブル
66 逆量子化器
67 ピッチ周期算出回路
Claims (4)
- 【請求項1】 音声信号をピッチ予測して高能率符号化
する高能率符号化装置において、 上記ピッチ予測を行う場合の第nフレームのピッチ周期
に対応するピッチ予測係数P(n) を、次式 P(n) =k・p(n-1) +α の形式で表し、この式の係数kと差分αとを量子化して
高能率符号を構成させるようにしたことを特徴とする高
能率符号化装置。 - 【請求項2】 上記係数kと上記差分αとを独立に量子
化すると共に、上記差分αをエントロピーコーディング
で量子化するようにしたことを特徴とする請求項1記載
の高能率符号化装置。 - 【請求項3】 上記係数kと上記差分αとを1つのベク
トルとしてベクトル量子化するようにしたことを特徴と
する請求項1記載の高能率符号化装置。 - 【請求項4】 ピッチ予測により高能率符号化された音
声信号を復号化する高能率符号復号化装置において、 上記ピッチ予測により、第nフレームのピッチ周期に対
応するピッチ予測係数P(n) を、次式 P(n) =k・p(n-1) +α の形式で表される内の係数kと差分αとの量子化値よ
り、復号化するようにした高能率符号復号化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19184191A JP3218630B2 (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 高能率符号化装置及び高能率符号復号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19184191A JP3218630B2 (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 高能率符号化装置及び高能率符号復号化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0535297A true JPH0535297A (ja) | 1993-02-12 |
JP3218630B2 JP3218630B2 (ja) | 2001-10-15 |
Family
ID=16281409
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19184191A Expired - Lifetime JP3218630B2 (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 高能率符号化装置及び高能率符号復号化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3218630B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006075605A1 (ja) * | 2005-01-12 | 2006-07-20 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | 長期予測符号化方法、長期予測復号化方法、これら装置、そのプログラム及び記録媒体 |
US7289953B2 (en) | 1999-08-23 | 2007-10-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Apparatus and method for speech coding |
-
1991
- 1991-07-31 JP JP19184191A patent/JP3218630B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7289953B2 (en) | 1999-08-23 | 2007-10-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Apparatus and method for speech coding |
US7383176B2 (en) | 1999-08-23 | 2008-06-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Apparatus and method for speech coding |
WO2006075605A1 (ja) * | 2005-01-12 | 2006-07-20 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | 長期予測符号化方法、長期予測復号化方法、これら装置、そのプログラム及び記録媒体 |
EP1837997A1 (en) * | 2005-01-12 | 2007-09-26 | Nippon Telegraph and Telephone Corporation | Long-term prediction encoding method, long-term prediction decoding method, devices thereof, program thereof, and recording medium |
EP1837997A4 (en) * | 2005-01-12 | 2009-04-08 | Nippon Telegraph & Telephone | CODING METHOD AND DECODING METHOD WITH LONG-TERM PRESENTATION, DEVICES, PROGRAM AND RECORDING MEDIUM THEREFOR |
JP2010136420A (ja) * | 2005-01-12 | 2010-06-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 長期予測符号化方法、長期予測復号化方法、これら装置、及びそのプログラム |
US7970605B2 (en) | 2005-01-12 | 2011-06-28 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Method, apparatus, program and recording medium for long-term prediction coding and long-term prediction decoding |
US8160870B2 (en) | 2005-01-12 | 2012-04-17 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Method, apparatus, program, and recording medium for long-term prediction coding and long-term prediction decoding |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3218630B2 (ja) | 2001-10-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5819215A (en) | Method and apparatus for wavelet based data compression having adaptive bit rate control for compression of digital audio or other sensory data | |
KR100908114B1 (ko) | 스케일러블 무손실 오디오 부호화/복호화 장치 및 그 방법 | |
JPH0481374B2 (ja) | ||
US20100017196A1 (en) | Method, system, and apparatus for compression or decompression of digital signals | |
EP1617417A1 (en) | Voice coding/decoding method and apparatus | |
JP4163680B2 (ja) | コードワードインデックスに対してパラメータ値のマッピングを行うための適応型方法およびシステム | |
JP2001519552A (ja) | ビットレートスケーラブルなオーディオデータストリームを生成する方法および装置 | |
JP2655063B2 (ja) | 音声符号化装置 | |
JP3218630B2 (ja) | 高能率符号化装置及び高能率符号復号化装置 | |
JPH0969781A (ja) | オーディオデータ符号化装置 | |
JPH09163376A (ja) | 動画像のフレーム間符号化・復号方法および装置 | |
JP3193515B2 (ja) | 音声符号化通信方式及びその装置 | |
JPH08316846A (ja) | 画像符号化装置、画像復号化装置、画像符号化方法および画像復号化方法 | |
JPS6253026A (ja) | 適応直交変換符号化方式とその装置 | |
JP3028885B2 (ja) | ベクトル量子化装置 | |
JP2853824B2 (ja) | 音声のパラメータ情報符号化法 | |
JPH02162984A (ja) | 画像符号化装置および画像復号化装置 | |
KR100449706B1 (ko) | 개선된 프랙탈 영상 압축 및/또는 복원 방법 및 그 장치 | |
JPS62237813A (ja) | 高能率符号化伝送装置 | |
JPH01222524A (ja) | 符号化装置 | |
JPH0634200B2 (ja) | 符号化復号化方法と装置 | |
JPH01206400A (ja) | 音声予測符号器 | |
JPS58131835A (ja) | 多チヤンネル信号符号化方法 | |
JPH08137495A (ja) | 音声符号化装置 | |
JPS62144428A (ja) | 音声附号化方式 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080810 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090810 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100810 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110810 Year of fee payment: 10 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |