JPH0588697A - 欠落音声補間方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 補間処理に必要な付加回路や処理遅延が殆ど
なく良好な補間品質が得られる欠落音声補間方式を提供
する。 【構成】 音声符号化情報の欠落を検出した場合には、
切り換えスイッチ２１が開放され、また長時間予測係数
復号／選択器１８からは補間用の長時間予測係数が長時
間予測器１２に出力される。また短時間予測器１４には
前フレームでの短時間予測係数をそのまま設定してお
く。長時間合成／補間フィルタ１７には何の入力もされ
ずに自己駆動することによりその出力信号を短時間合成
フィルタ１０に入力していることになる。そして通常の
復号処理を行うことにより短時間合成フィルタ１０の出
力として再生ディジタル音声信号が補間される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、送信側で入力された音
声信号を符号化した音声符号化情報を受信側で離散的に
受信するシステムにおいて、音声符号化情報を受信しな
い時間区間における聴感上の通話品質の改善を図るため
に有効である欠落音声補間方式に関わるものである。

【０００２】

【従来の技術】音声信号を標本化し一定の時間長のフレ
ームに分割し符号化した音声符号化情報（これを以下パ
ケットと呼ぶ）を伝送する通信網においては、例えば網
内で生じる不規則な遅延のために受信側にパケットが一
定時間内に到達せずにパケットの紛失を生じることがあ
り、そのために受信側において音声信号の一部を再生で
きなくなり、聴感上の音声品質の劣化を生ずる。従っ
て、欠落した再生音声信号を何らかの方法で補間する必
要がある。この問題を解決するために、従来よりいくつ
か欠落音声の補間方法が提案されている。

【０００３】まず、如何なる音声符号化方式にも適用で
きる欠落音声補間方式について説明する。第一に、欠落
音声部分に零値を挿入する方法（以下、零値挿入方法と
呼ぶ）及び欠落音声部分に１つ前のパケットの再生音声
信号をそのまま挿入する方法（以下、直前パケット挿入
方法と呼ぶ）がある。これらは如何なる音声符号化方式
に対しても適用でき補間処理も容易である利点がある
が、音声の性質を無視した方法のため補間した再生音声
品質が悪く、更に零値もしくは前パケットの音声信号を
挿入するための補間処理回路の付加が必要である。ま
た、零値挿入方法や直前パケット挿入方法と同様に如何
なる音声符号化方式にも適用できる補間方法として、過
去の再生音声信号に対してパターンマッチングやピッチ
検出を行うことにより抽出した類似信号を、欠落音声信
号の代用として挿入する方法（以下、各々パターンマッ
チング補間方法及びピッチ検出補間方法と呼ぶ）があ
る。これは、前の２つの補間方法に比べ再生音声品質は
比較的よいが、送信側で入力された音声信号に対してで
はなく符号化歪を含む再生音声に対してパターンマッチ
ングやピッチ検出を行うため補間音声品質が劣化し、更
にパターンマッチングやピッチ検出のための処理計算量
及び処理回路の付加量が増大する。以上の４種類の補間
方式の欠点は、如何なる音声符号化方式にも適用可能を
するために起こったとも言える。

【０００４】次に、音声符号化方式に依存した欠落音声
補間方式について説明する。代表的な音声符号化方式の
１つである適応差分ＰＣＭ（ＡＤＰＣＭ）方式に対する
補間方法としては、復号器側で前パケットまでの再生残
差信号に対してピッチ検出を行いその再生残差信号から
抽出された疑似信号を欠落パケットに対応する残差信号
の代用として用い通常の復号処理を行う方法も提案され
ている。この方式も上記の４種類の補間方式に比べて再
生音声品質は比較的よいが、上記と同様に原音声信号で
はなく量子化雑音を含む再生残差信号に対してパターン
マッチングやピッチ検出を行うため補間音声品質が劣化
し、更にパターンマッチングやピッチ検出のための処理
計算量及び処理回路の付加量も増大する結果となる。

【０００５】一方、代表的な音声符号化方式の１つであ
る適応予測符号化（ＡＰＣ）方式に対する補間方式につ
いて以下に図を用いて説明する。まず、ＡＰＣ符号化方
式においては送信側の符号器により入力音声信号の短時
間スペクトルエンベロープを表す短時間相関（フォルマ
ント相関）を短時間予測器（フォルマント予測器）を用
いて取り除き、更に有声音などにおいてピッチ周期毎に
波形が繰り返されるという長時間相関（ピッチ相関）を
長時間予測器（ピッチ予測器）を用いて取り除き、その
結果の残差信号と呼ばれる信号を量子化・符号化し予測
情報と共に受信側に伝送している。

【０００６】図８はＡＰＣ符号化方式の復号器における
欠落音声補間方式を説明するための図である。図中、１
は端子、２は多重分離回路、３は雑音発生器、４は残差
信号電力復号器、５は逆量子化器、６は長時間予測係数
復号器、７は短時間予測係数復号器、８は切り換えスイ
ッチ、９は長時間合成フィルタ、１０は短時間合成フィ
ルタ、１１は加算器、１２は長時間予測器、１３は加算
器、１４は短時間予測器、１５は端子、１６は端子であ
る。音声符号化情報は端子１に受信され、残差信号電
力、長時間予測係数及び短時間予測係数からなる符号化
パラメータの情報と、符号化された正規化残差信号の情
報は多重分離回路２により各々分離される。残差信号電
力復号器４からの残差信号電力を基に逆量子化器５のス
テップサイズを設定し、符号化された正規化残差信号か
ら逆量子化残差信号を逆量子化器５において再生する。
端子１５からの欠落検出信号により音声符号化情報の欠
落を検出しない場合には、切り換えスイッチ８を介して
加算器１１と逆量子化器５が接続される。この結果、逆
量子化残差信号は長時間予測器１２と加算器１１からな
る長時間合成フィルタ９に入力され、その後、更に短時
間予測器１４と加算器１３からなる短時間合成フィルタ
１０に入力される。これらの構成はＡＰＣ復号器として
動作するもので短時間合成フィルタ１０の出力として再
生されたディジタル音声信号が得られる。長時間予測係
数復号器６は送信側から伝送されてきた長時間予測係数
に関する情報から長時間予測係数を復号するもので、復
号された係数を長時間予測器１２に設定する。同様に、
短時間予測係数復号器７は送信側から伝送されてきた短
時間予測係数に関する情報から短時間予測係数を復号
し、復号された係数を短時間予測器１４に設定する。
尚、残差信号電力、長時間予測係数及び短時間予測係数
からなる符号化パラメータの情報はフレームあるいはサ
ブフレーム毎に伝送されている。次に、端子１５からの
欠落検出信号により音声符号化情報の欠落を検出した場
合には、端子１には通常の符号化情報が伝送されてこな
いことになる。従って、切り換えスイッチ８を介して雑
音発生器３と加算器１１が接続される。長時間予測器１
２及び短時間予測器１４には前フレームの長時間予測係
数及び短時間予測係数をそのまま設定しておき、動作さ
せる。更に残差信号電力復号器４からの前フレームの残
差信号電力をそのまま用いて同一の電力を持った雑音を
雑音発生器３から送出する。この雑音を残差信号と見な
し長時間合成フィルタ９に加え、上記のように通常のＡ
ＰＣ復号を行うことにより短時間合成フィルタ１０の出
力として再生ディジタル音声信号が補間される。この補
間方式では、残差信号は相関が殆ど取り除かれた雑音で
あると仮定している。ところが、実際には音声信号から
相関を取り除くことは難しく結局のところ残差信号にも
相関が残ってしまうこと、及び残差信号の代わりとして
用いる雑音の位相が本来の残差信号の位相と異なること
から、補間された音声信号の品質があまりよくない。更
に、逆量子化残差信号の代わりとなる雑音を生成する回
路、即ち雑音発生器３の付加が必要である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来技術
には、如何なる音声符号化方式にも適用可能なように再
生音声信号を用いることにより補間信号を生成する方式
の場合には、処理計算量及び処理回路の付加量の増大を
伴うわりには補間信号の品質がよくなく、また音声符号
化方式に依存した方式の場合においても、処理回路の付
加量の増大のわりには補間信号の品質があまりよいとは
言えないという欠点があった。

【０００８】本発明は、上記の欠点を解決するためのも
ので、適用可能な音声符号化方式は限定されるものの、
処理回路の付加が殆どなく補間信号の品質が格段に良好
な欠落音声補間方式を提供するものである。更に、本発
明の回路構成のみを一般の音声符号化方式に適用するこ
とにより、従来より補間のための回路の付加量が少なく
従来と同じ補間品質が得られる欠落音声補間方式を提供
するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明は、送信側で入力された音声信号を符号化し音声
符号化情報として受信側へ伝送し、該受信側で該音声符
号化情報を離散的に受信し、前記音声符号化情報を受信
しない時間区間には生成した補間信号を出力する欠落音
声補間方式である。 （１） さらに、具体的には本願第１の発明は、離散的
に受信される前記音声符号化情報の欠落を検出し欠落検
出信号を出力する音声符号化情報欠落検出手段と、前記
音声符号化情報からピッチ予測情報、フォルマント予測
情報及び残差信号量子化情報を抽出する音声符号化情報
分離手段と、該残差信号量子化情報を用いてピッチ予測
残差信号を再生し出力するピッチ予測残差信号再生手段
と、前記欠落検出信号に従って前記音声符号化情報の欠
落を検出しなかった場合には、該ピッチ予測情報を用い
て再生するピッチ予測信号と該ピッチ予測残差信号とか
らフォルマント予測残差信号を再生し、一方前記音声符
号化情報の欠落を検出した場合には、検出前までに得た
前記ピッチ予測情報を用いかつ再生された該フォルマン
ト予測残差信号を初期入力として自己駆動することによ
り前記フォルマント予測残差信号を補間するフォルマン
ト予測残差信号再生手段と、該フォルマント予測情報を
用いて再生するフォルマント予測信号と前記フォルマン
ト予測残差信号とから該音声信号を再生する音声信号再
生手段とを有することを特徴とする欠落音声補間方式で
ある。 （２） 次に、本願第２の発明は、離散的に受信される
前記音声符号化情報の欠落を検出し欠落検出信号を出力
する音声符号化情報欠落検出手段と、前記音声符号化情
報からピッチ予測情報、フォルマント予測情報及び残差
信号量子化情報を抽出する音声符号化情報分離手段と、
該残差信号量子化情報を用いてフォルマント予測残差信
号を再生するフォルマント予測残差信号再生手段と、該
フォルマント予測情報を用いて再生するフォルマント予
測信号と該フォルマント予測残差信号とからピッチ予測
残差信号を再生し、出力するピッチ予測残差信号再生手
段と、前記欠落検出信号に従って前記音声符号化情報の
欠落を検出しなかった場合には、該ピッチ予測情報を用
いて再生するピッチ予測信号と該ピッチ予測残差信号と
から該音声信号の再生信号を生成し、一方前記音声符号
化情報の欠落を検出した場合には、検出前までに得た前
記ピッチ予測情報を用いかつ該再生信号を初期入力とし
て自己駆動することにより前記再生信号を補間する音声
信号再生手段とを有することを特徴とする欠落音声補間
方式である。 （３） また、本願第３の発明は、離散的に受信される
前記音声符号化情報の欠落を検出し欠落検出信号を出力
する音声符号化情報欠落検出手段と、前記送信側からの
前記音声符号化情報から該音声信号を再生する音声復号
手段と、該音声復号手段から出力された再生音声信号を
基にピッチ予測情報を抽出するピッチ予測手段と、該欠
落検出信号に従って前記音声符号化情報の欠落を検出し
た場合には、検出前までに得た該ピッチ予測情報を用い
かつ該再生音声信号を初期入力として自己駆動すること
により前記再生音声信号を補間する補間信号生成手段と
を有することを特徴とする欠落音声補間方式である。 （４） さらに、本願第４の発明は、離散的に受信され
る前記音声符号化情報の欠落を検出し欠落検出信号を出
力する音声符号化情報欠落検出手段と、前記送信側から
の前記音声符号化情報から残差信号を再生する残差信号
再生手段と、該残差信号再生手段から出力された該残差
信号を基にピッチ予測情報を抽出するピッチ予測手段
と、該欠落検出信号に従って前記音声符号化情報の欠落
を検出した場合には、検出前までに得た該ピッチ予測情
報を用いかつ前記残差信号を初期入力として自己駆動す
ることにより前記残差信号を補間する残差信号補間手段
と、前記音声符号化情報を基に再生するフォルマント予
測信号と前記残差信号とから該音声信号を再生する音声
信号再生手段とを有することを特徴とする欠落音声補間
方式である。

【００１０】

【実施例１】まず本発明は、ＡＰＣ方式、マルチパルス
駆動型線形予測符号化（ＭＰＥＣ）方式もしくはコード
駆動型線形予測符号化（ＣＥＬＰ）方式等のピッチ分析
を持つ音声符号化方式に適用可能な欠落音声補間方式で
ある。以下に図を用いて本発明を詳細に説明する。尚、
以下の説明では従来方式（図８）と同一機能を持つ構成
要素については同一番号を付して説明の重複を省く。図
１は本発明を上記の音声符号化方式へ適用した一実施例
であり、送信側で入力された音声信号を符号化し音声符
号化情報として受信側へ送信し受信側でそれを離散的に
受信し、音声符号化情報を受信しない時間区間には受信
側で生成した補間信号を出力する欠落音声補間方式の概
略図である。同図中、１７は長時間合成／補間フィル
タ、１８は長時間予測係数復号／選択器、１９は残差信
号電力復号器、２０は逆量子化器、２１は切り換えスイ
ッチである。図２は図１中の長時間予測係数復号／選択
器１８の構成概略図である。同図中、２２は長時間予測
係数復号器、２３は補間用長時間予測係数生成器、２４
は切り換えスイッチである。

【００１１】この実施例の動作を説明する。端子１５か
らの欠落検出信号が音声符号化情報の欠落を指示しない
場合には、従来方式と同様な動作をする。即ち、まず端
子１５から音声符号化情報の欠落を検出していないこと
を示す欠落検出信号が切り換えスイッチ２１及び２４に
入力される。切り換えスイッチ２１により逆量子化器２
０の出力が加算器１１へ入力され、一方切り換えスイッ
チ２４により長時間予測係数復号器２２の出力が長時間
予測器１２へ入力されることにより、図８と全く同じ動
作となって音声信号を再生することになる。尚、残差信
号電力復号器１９、逆量子化器２０及び長時間予測係数
復号器２２はそれぞれ残差信号電力復号器４、逆量子化
器５及び長時間予測係数復号器６と全く同じである。

【００１２】逆に、端子１５からの欠落検出信号が音声
符号化情報の欠落を指示した場合における欠落した音声
信号の補間方法について、以下に詳細に説明する。この
場合には、端子１には通常の符号化情報が伝送されてこ
ないことになり、切り換えスイッチ２１を介して逆量子
化器２０と加算器１１とが切り放され、一方切り換えス
イッチ２４を介して補間用長時間予測係数生成器２３と
長時間予測器１２が接続される。尚、補間用長時間予測
係数生成器２３における補間用の長時間予測係数として
は、（１）予め数値が設定されおり、常に一定の値を出
力する場合、もしくは（２）長時間予測係数復号器２２
から得た前フレームの長時間予測係数に応じた補間用の
長時間予測係数を出力する場合などがある。また短時間
予測器１４には前フレームの短時間予測係数をそのまま
設定する。このようにすると、長時間合成／補間フィル
タ１７は何の入力もされずに自己駆動することによりそ
の出力信号を加算器１３に入力することになる。そして
上記のように従来の通常の復号処理を行うことにより短
時間合成フィルタ１０の出力として再生ディジタル音声
信号が補間される。

【００１３】尚、一般に長時間予測係数にはピッチ周期
とピッチ係数がある。式（１）に、長時間予測器１２が
１タップフィルタである場合の伝達関数Ｐ（ｚ）を示
す。 Ｐ（ｚ）＝ｂ・ｚ^-p （１） 同式中、ｂはピッチ係数（０≦ｂ≦１）、ｐはピッチ周
期を示す。シミュレーションの結果、補間用長時間予測
係数生成器２３がピッチ周期ｐとして前フレームの値を
そのまま出力しまたピッチ係数ｂとして１を出力するこ
とが、補間信号の聴感的品質上最適であった。

【００１４】

【実施例２】実施例１の等価構成として図３に示す構成
概略図がある。尚、以下の説明では実施例１（図１）と
同一機能を持つ構成要素については同一番号を付して説
明の重複を省く。同図中、２５は切り換えスイッチ、２
６は補間用長時間合成フィルタ、２７は補間用長時間予
測器である。その他については図８に示す従来技術の復
号化構成に等しい。まず、端子１５からの欠落検出信号
が音声符号化情報の欠落を指示しない場合には、従来方
式と同様な動作をする。即ち、端子１５から音声符号化
情報の欠落を検出していないことを示す欠落検出信号が
切り換えスイッチ２５に入力される。切り換えスイッチ
２５を介して加算器１１と加算器１３が接続されること
により、図９と全く同じ動作となって音声信号を再生す
ることになる。逆に、端子１５からの欠落検出信号が音
声符号化情報の欠落を指示した場合には、切り換えスイ
ッチ２５を介して補間用長時間合成フィルタ２６（また
は補間用長時間予測器２７の出力）と加算器１３が接続
される。又、長時間予測器１２のディレイバッファの内
容が長時間予測器２７へコピーされる。尚、補間用長時
間予測器２７が１タップフィルタの場合にはその伝達関
数は式（１）に等しく、また補間用の長時間予測係数は
実施例１と同様に設定される。このようにすると、実施
例１と同様に、何の入力もされず自己駆動する補間用長
時間合成フィルタ２６の出力信号が加算器１３に入力さ
れることになる。そして上記のように通常の復号処理を
行うことにより短時間合成フィルタ１０の出力として再
生ディジタル音声信号が補間される。尚、補間開始以降
は、必要に応じて、長時間予測器２７のディレイバッフ
ァの内容が長時間予測器１２へコピーされる。

【００１５】

【実施例３】図４は本発明の欠落音声補間方式をピッチ
分析を持つ音声符号化方式に適用した別の実施例の概略
図である。尚、同図は、図１での長時間合成／補間フィ
ルタ１７と短時間合成フィルタ１０を入れ換えた構成と
なっている。まず、端子１５からの欠落検出信号が音声
符号化情報の欠落を指示しない場合には、従来方式と同
様な動作をする。即ち、端子１５から音声符号化情報の
欠落を検出していないことを示す欠落検出信号が切り換
えスイッチ２１及び２４に入力されると、切り換えスイ
ッチ２１により加算器１３と加算器１１が接続され、一
方切り換えスイッチ２４により長時間予測係数復号器２
２の出力が長時間予測器１２へ入力されることにより、
図８と全く同じ動作となって音声信号を再生することに
なる。逆に、端子１５からの欠落検出信号が音声符号化
情報の欠落を指示した場合には、端子１には通常の符号
化情報が伝送されてこないことになるので、切り換えス
イッチ２１により加算器１３と加算器１１とが切り放さ
れ、一方長時間予測係数復号／選択器１８内の切り換え
スイッチ２４を介して補間用長時間予測係数生成器２３
と長時間予測器１２が接続される。尚、補間用長時間予
測係数生成器２３は実施例１と同様に動作し、短時間予
測器１４には前フレームの短時間予測係数をそのまま設
定されている。このようにすると、長時間合成／補間フ
ィルタ１７が何の入力もされずに自己駆動することによ
り、その出力が再生ディジタル音声信号として補間され
る。

【００１６】

【実施例４】実施例３の等価構成として図５に示す構成
概略図がある。尚、以下の説明では実施例３（図４）と
同一機能を持つ構成要素については同一番号を付して説
明の重複を省く。まず、端子１５からの欠落検出信号が
音声符号化情報の欠落を指示しない場合には、従来方式
と同様な動作をする。即ち、端子１５から音声符号化情
報の欠落を検出していないことを示す欠落検出信号が切
り換えスイッチ２９に入力される。切り換えスイッチ２
９を介して長時間合成フィルタ９の出力が再生音声とし
て端子１６に出力されることにより、図８と全く同じ動
作となって音声信号を再生することになる。また、逆
に、端子１５からの欠落検出信号が音声符号化情報の欠
落を指示した場合には、長時間予測器１２のディレイバ
ッファの内容が長時間予測器２７へコピーされる。切り
換えスイッチ２９を介して補間用長時間合成フィルタ２
６（または補間用長時間予測器２７）の出力が補間音声
として端子１６に出力される。尚、長時間予測器２７に
おける長時間予測係数は実施例３と同様に設定される。
また、長時間予測器２７が１タップフィルタの場合には
その伝達関数は式（１）に等しい。このようにすると、
実施例３と同様に、何の入力もされず自己駆動する補間
用長時間合成フィルタ２６の出力信号により再生ディジ
タル音声信号が補間される。尚、補間開始以降は、必要
に応じて、長時間予測器２７のディレイバッファの内容
が長時間予測器１２へコピーされる。

【００１７】

【実施例５】図６は本発明の欠落音声補間方式の回路構
成を一般の音声符号化方式に適用した一実施例であり、
従来方式と比較してより簡単な回路構成で同様な効果が
得られるものである。同図中、３２は端子、３３は復号
器、３４は補間用フィルタ、３５は切り換えスイッチ、
３６は補間用長時間予測器、３７はピッチ情報検出器、
３８は端子、３９は端子である。まず、端子３９からの
欠落検出信号が音声符号化情報の欠落を指示しない場合
には、通常の音声信号の復号化が行われる。即ち、端子
３９から音声符号化情報の欠落を検出していないことを
示す欠落検出信号が切り換えスイッチ３５に入力される
と、切り換えスイッチ３５により復号器３３の出力信号
が端子３８を介して再生音声信号として出力される。一
方、復号器３３の出力は補間用長時間予測器３６及びピ
ッチ情報検出器３７へ入力される。補間用長時間予測器
３６では再生音声信号を一定時間蓄積しておく。またピ
ッチ情報検出器３７では再生音声信号からピッチ情報
（ピッチ周期及びピッチ係数）を検出し補間用長時間予
測器３６に出力する。逆に、端子３９からの欠落検出信
号が音声符号化情報の欠落を指示した場合における欠落
音声信号の補間方法について、以下に詳細に説明する。
この場合には、端子３２に音声符号化情報が伝送されて
こないことになるので、切り換えスイッチ３５により補
間用長時間予測器３６の出力信号が再生音声信号の補間
信号として端子３８を介して出力される。同時にその出
力信号が再び補間用長時間予測器３６に入力される。
尚、補間用長時間予測器３６は、ピッチ情報検出器３７
において補間すべき音声信号の直前までの再生音声信号
から求められたピッチ情報を用いて、その出力信号を生
成する。即ち、補間用フィルタ３４は自己駆動すること
によりその出力信号を生成している。ここで補間用長時
間予測器３６が１タップフィルタである場合には、その
伝達関数は式（１）に等しく、補間時に使用されるピッ
チ係数は１が補間音声品質上よい。

【００１８】

【実施例６】図７は本発明の欠落音声補間方式の回路構
成をＤＰＣＭやＡＤＰＣＭ等のピッチ分析を行っていな
い音声符号化方式へ適用した場合の一実施例であり、従
来方式と比較してより簡単な回路構成で同様な効果が獲
られるものである。同図中、４０は端子、４１は逆量子
化器、４２は補間用フィルタ、４３は切り換えスイッ
チ、４４は補間用長時間予測器、４５はピッチ情報検出
器、４６は短時間合成フィルタ、４７は加算器、４８は
短時間予測器、４９は端子、５０は端子である。まず、
端子５０からの欠落検出信号が音声符号化情報の欠落を
指示しない場合には、通常の音声信号の復号化が行われ
る。即ち、まず端子４０からの音声符号化情報を入力し
た逆量子化器４１は残差信号を出力する。端子５０から
音声符号化情報の欠落を検出していないことを示す欠落
検出信号が切り換えスイッチ４３に入力されると、残差
信号が切り換えスイッチ４３を介して加算器４７に入力
され、更に短時間予測器４８の出力である短時間予測信
号と足し加えられて、再生音声信号として端子４９を介
して出力される。同時に、逆量子化器４１の出力は補間
用長時間予測器４４及びピッチ情報検出器４５へ、また
加算器４７の出力は短時間予測器４８へそれぞれ入力さ
れる。そして短時間予測器４８では、端子４０からの音
声符号化情報に基づいて短時間予測器４８の係数を推定
し短時間予測信号を生成・出力する。一方、補間用長時
間予測器４４では残差信号を一定時間蓄積しておき、ま
たピッチ情報検出器４５では残差信号からピッチ情報
（ピッチ周期及びピッチ係数）を検出し補間用長時間予
測器４４に出力する。 逆に、端子５０からの欠落検出
信号が音声符号化情報の欠落を指示した場合における欠
落音声信号の補間方法について、以下に詳細に説明す
る。この場合には、端子４０に音声符号化情報が伝送さ
れてこないことになるので、切り換えスイッチ４３によ
り補間用長時間予測器４４の出力信号が残差信号の補間
信号として加算器４７に入力される。同時にその出力信
号が再び補間用長時間予測器４４に入力される。尚、補
間用長時間予測器４４は、ピッチ情報検出器４５におい
て補間すべき残差信号の直前までの残差音声信号から求
められたピッチ情報を用いて、その出力信号を生成す
る。即ち、補間用フィルタ４２は自己駆動することによ
りその出力信号を生成している。ここで補間用長時間予
測器４４が１タップフィルタである場合には、その伝達
関数は式（１）に等しく、補間時に使用されるピッチ係
数は１が補間音声品質上よい。

【００１９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明は、送
信側で入力された音声信号を符号化し音声符号化情報と
して受信側へ伝送し、該受信側で該音声符号化情報を離
散的に受信し、前記音声符号化情報を受信しない時間区
間には生成した補間信号を出力する欠落音声補間方式に
おいて、（１） 離散的に受信される前記音声符号化情
報の欠落を検出し欠落検出信号を出力する音声符号化情
報欠落検出手段と、前記音声符号化情報からピッチ予測
情報、フォルマント予測情報及び残差信号量子化情報を
抽出する音声符号化情報分離手段と、該残差信号量子化
情報を用いてピッチ予測残差信号を再生し出力するピッ
チ予測残差信号再生手段と、前記欠落検出信号に従って
前記音声符号化情報の欠落を検出しなかった場合には、
該ピッチ予測情報を用いて再生するピッチ予測信号と該
ピッチ予測残差信号とからフォルマント予測残差信号を
再生し、一方前記音声符号化情報の欠落を検出した場合
には、検出前までに得た前記ピッチ予測情報を用いかつ
再生された該フォルマント予測残差信号を初期入力とし
て自己駆動することにより前記フォルマント予測残差信
号を補間するフォルマント予測残差信号再生手段と、該
フォルマント予測情報を用いて再生するフォルマント予
測信号と前記フォルマント予測残差信号とから該音声信
号を再生する音声信号再生手段とを有するか、もしく
は、（２） 離散的に受信される前記音声符号化情報の
欠落を検出し欠落検出信号を出力する音声符号化情報欠
落検出手段と、前記音声符号化情報からピッチ予測情
報、フォルマント予測情報及び残差信号量子化情報を抽
出する音声符号化情報分離手段と、該残差信号量子化情
報を用いてフォルマント予測残差信号を再生するフォル
マント予測残差信号再生手段と、該フォルマント予測情
報を用いて再生するフォルマント予測信号と該フォルマ
ント予測残差信号とからピッチ予測残差信号を再生し出
力するピッチ予測残差信号再生手段と、前記欠落検出信
号に従って前記音声符号化情報の欠落を検出しなかった
場合には、該ピッチ予測情報を用いて再生するピッチ予
測信号と該ピッチ予測残差信号とから該音声信号の再生
信号を生成し、一方前記音声符号化情報の欠落を検出し
た場合には、検出前までに得た前記ピッチ予測情報を用
いかつ該再生信号を初期入力として自己駆動することに
より前記再生信号を補間する音声信号再生手段とを有す
ることにより、従来方式に比べて欠落音声信号の補間の
ために必要な回路の付加が殆どないにも関わらず格段に
良好な補間信号の品質を実現することができる。更に、
本発明は、ＡＰＣ方式のみならずフレーム単位に符号化
処理を行っている殆ど全ての音声符号化方式にも適用可
能であり、その効果は極めて大である。また、（３）
離散的に受信される前記音声符号化情報の欠落を検出し
欠落検出信号を出力する音声符号化情報欠落検出手段
と、前記送信側からの前記音声符号化情報から該音声信
号を再生する音声復号手段と、該音声復号手段から出力
された再生音声信号を基にピッチ予測情報を抽出するピ
ッチ予測手段と、該欠落検出信号に従って前記音声符号
化情報の欠落を検出した場合には、検出前までに得た該
ピッチ予測情報を用いかつ該再生音声信号を初期入力と
して自己駆動することにより前記再生音声信号を補間す
る補間信号生成手段とを有することにより、従来方式に
比べて欠落音声信号の補間のために必要な付加回路が殆
どないにも関わらず同じ程度の補間信号の品質を実現で
き、また如何なる音声符号化方式にも適用可能であり、
その効果は極めて大である。更に、（４） 離散的に受
信される前記音声符号化情報の欠落を検出し欠落検出信
号を出力する音声符号化情報欠落検出手段と、前記送信
側からの前記音声符号化情報から残差信号を再生する残
差信号再生手段と、該残差信号再生手段から出力された
該残差信号を基にピッチ予測情報を抽出するピッチ予測
手段と、該欠落検出信号に従って前記音声符号化情報の
欠落を検出した場合には、検出前までに得た該ピッチ予
測情報を用いかつ前記残差信号を初期入力として自己駆
動することにより前記残差信号を補間する残差信号補間
手段と、前記音声符号化情報を基に再生するフォルマン
ト予測信号と前記残差信号とから該音声信号を再生する
音声信号再生手段とを有することにより、従来方式に比
べて欠落音声信号の補間のために必要な付加回路が殆ど
ないにも関わらず同じ程度の補間信号の品質を実現でき
るので、その効果は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】ピッチ分析を持つ音声符号化方式の復号器へ本
発明の欠落音声補間方式を適用した１つの実施例の構成
概略図である。

【図２】図１中の長時間予測係数復号／選択器１８の構
成概略図である。

【図３】図１の等価構成概略図である。

【図４】ピッチ分析を持つ音声符号化方式の復号器へ本
発明の欠落音声補間方式を適用したもう１つの実施例の
構成概略図である。

【図５】図４の等価構成概略図である。

【図６】本発明の欠落音声補間方式を一般の音声符号化
方式の復号器に適用した１つの実施例の構成概略図であ
る。

【図７】本発明の欠落音声補間方式をＤＰＣＭやＡＤＰ
ＣＭへ適用した１つの実施例の構成概略図である。

【図８】ＡＰＣ符号化方式の復号器における従来の欠落
音声補間方式の構成概略図である。

【符号の説明】

１ 端子 ２ 多重分離回路 ３ 雑音発生器 ４ 残差信号電力復号器 ５ 逆量子化器 ６ 長時間予測係数復号器 ７ 短時間予測係数復号器 ８ 切り換えスイッチ ９ 長時間合成フィルタ １０ 短時間合成フィルタ １１ 加算器 １２ 長時間予測器 １３ 加算器 １４ 短時間予測器 １５ 端子 １６ 端子 １７ 長時間合成／補間フィルタ １８ 長時間予測係数復号／選択器 １９ 残差信号電力復号器 ２０ 逆量子化器 ２１ 切り換えスイッチ ２２ 長時間予測係数復号器 ２３ 補間用長時間予測係数生成器 ２４ 切り換えスイッチ ２５ 切り換えスイッチ ２６ 補間用長時間合成フィルタ ２７ 補間用長時間予測器 ２９ 切り換えスイッチ ３２ 端子 ３３ 復号器 ３４ 補間用フィルタ ３５ 切り換えスイッチ ３６ 補間用長時間予測器 ３７ ピッチ情報検出器 ３８ 端子 ３９ 端子 ４０ 端子 ４１ 逆量子化器 ４２ 補間用フィルタ ４３ 切り換えスイッチ ４４ 補間用長時間予測器 ４５ ピッチ情報検出器 ４６ 短時間合成フィルタ ４７ 加算器 ４８ 短時間予測器 ４９ 端子 ５０ 端子

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信側で入力された音声信号を符号化し
   音声符号化情報として受信側へ伝送し、該受信側で該音
   声符号化情報を離散的に受信し、前記音声符号化情報を
   受信しない時間区間には生成した補間信号を出力する欠
   落音声補間方式において、 離散的に受信される前記音声符号化情報の欠落を検出し
   欠落検出信号を出力する音声符号化情報欠落検出手段
   と、 前記音声符号化情報からピッチ予測情報、フォルマント
   予測情報及び残差信号量子化情報を抽出する音声符号化
   情報分離手段と、 該残差信号量子化情報を用いてピッチ予測残差信号を再
   生し出力するピッチ予測残差信号再生手段と、 前記欠落検出信号に従って前記音声符号化情報の欠落を
   検出しなかった場合には、該ピッチ予測情報を用いて再
   生するピッチ予測信号と該ピッチ予測残差信号とからフ
   ォルマント予測残差信号を再生し、一方前記音声符号化
   情報の欠落を検出した場合には、検出前までに得た前記
   ピッチ予測情報を用いかつ再生された該フォルマント予
   測残差信号を初期入力として自己駆動することにより前
   記フォルマント予測残差信号を補間するフォルマント予
   測残差信号再生手段と、 該フォルマント予測情報を用いて再生するフォルマント
   予測信号と前記フォルマント予測残差信号とから該音声
   信号を再生する音声信号再生手段とを有することを特徴
   とする欠落音声補間方式。
2. 【請求項２】 送信側で入力された音声信号を符号化し
   音声符号化情報として受信側へ伝送し、該受信側で該音
   声符号化情報を離散的に受信し、前記音声符号化情報を
   受信しない時間区間には生成した補間信号を出力する欠
   落音声補間方式において、 離散的に受信される前記音声符号化情報の欠落を検出し
   欠落検出信号を出力する音声符号化情報欠落検出手段
   と、前記音声符号化情報からピッチ予測情報、フォルマ
   ント予測情報及び残差信号量子化情報を抽出する音声符
   号化情報分離手段と、 該残差信号量子化情報を用いてフォルマント予測残差信
   号を再生するフォルマント予測残差信号再生手段と、 該フォルマント予測情報を用いて再生するフォルマント
   予測信号と該フォルマント予測残差信号とからピッチ予
   測残差信号を再生し出力するピッチ予測残差信号再生手
   段と、 前記欠落検出信号に従って前記音声符号化情報の欠落を
   検出しなかった場合には、該ピッチ予測情報を用いて再
   生するピッチ予測信号と該ピッチ予測残差信号とから該
   音声信号の再生信号を生成し、一方前記音声符号化情報
   の欠落を検出した場合には、検出前までに得た前記ピッ
   チ予測情報を用いかつ該再生信号を初期入力として自己
   駆動することにより前記再生信号を補間する音声信号再
   生手段とを有することを特徴とする欠落音声補間方式。
3. 【請求項３】 送信側で入力された音声信号を符号化し
   音声符号化情報として受信側へ伝送し、受信側で該音声
   符号化情報を離散的に受信、復号し、前記音声符号化情
   報を受信しない時間区間には生成した補間信号を出力す
   る欠落音声補間方式において、 離散的に受信される前記音声符号化情報の欠落を検出し
   欠落検出信号を出力する音声符号化情報欠落検出手段
   と、 前記送信側からの前記音声符号化情報から該音声信号を
   再生する音声復号手段と、 該音声復号手段から出力された再生音声信号を基にピッ
   チ予測情報を抽出するピッチ予測手段と、 該欠落検出信号に従って前記音声符号化情報の欠落を検
   出した場合には、検出前までに得た該ピッチ予測情報を
   用いかつ該再生音声信号を用い初期入力として自己駆動
   することにより前記再生音声信号を補間する補間信号生
   成手段とを有することを特徴とする欠落音声補間方式。
4. 【請求項４】 送信側で入力された音声信号を符号化し
   音声符号化情報として受信側へ伝送し、該受信側で該音
   声符号化情報を離散的に受信し、前記音声符号化情報を
   受信しない時間区間には生成した補間信号を出力する欠
   落音声補間方式において、 離散的に受信される前記音声符号化情報の欠落を検出し
   欠落検出信号を出力する音声符号化情報欠落検出手段
   と、 前記送信側からの前記音声符号化情報から残差信号を再
   生する残差信号再生手段と、 該残差信号再生手段から出力された該残差信号を基にピ
   ッチ予測情報を抽出するピッチ予測手段と、 該欠落検出信号に従って前記音声符号化情報の欠落を検
   出した場合には、検出前までに得た該ピッチ予測情報を
   用いかつ前記残差信号を初期入力として自己駆動するこ
   とにより前記残差信号を補間する残差信号補間手段と、 前記音声符号化情報を基に再生するフォルマント予測信
   号と前記残差信号とから該音声信号を再生する音声信号
   再生手段とを有することを特徴とする欠落音声補間方
   式。