JPH06149298A - Speech encoding device - Google Patents

Speech encoding device

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Publication number
JPH06149298A
JPH06149298A JP4328734A JP32873492A JPH06149298A JP H06149298 A JPH06149298 A JP H06149298A JP 4328734 A JP4328734 A JP 4328734A JP 32873492 A JP32873492 A JP 32873492A JP H06149298 A JPH06149298 A JP H06149298A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
comparison data
data
correlation
waveform pattern
digitized
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.)
Pending
Application number
JP4328734A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazumasa Sugawara
原 一 誠 菅
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.)
Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Original Assignee
Clarion Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Clarion Co Ltd filed Critical Clarion Co Ltd
Priority to JP4328734A priority Critical patent/JPH06149298A/en
Publication of JPH06149298A publication Critical patent/JPH06149298A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To shorten a search arithmetic processing period of time by making a search in order from a waveform pattern which has high correlativity with a waveform pattern which is selected last. CONSTITUTION:A speech signal inputted from a speech input device 1 is digitized by a digital converting device 2 by each specific quantity and compared by a comparing and selecting device 4 with waveform patterns as comparison data stored in a sound source code book memory 3. The comparing and selecting device 4 selects the waveform pattern having the highest correlativity with the speech signal, an encoding circuit 5 outputs the code corresponding to the waveform pattern, and an output device 6 sends the code to an opposite side. The comparing and selecting device 4 compares the signal with digitized data in order from the comparison data stored in a location close to the storage position of the last selected comparison data as a start point and selects the comparison data having high correlativity. Then the signal corresponding to the selected comparison data is outputted.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は音声符号化装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a speech coder.

【0002】[0002]

【従来の技術】デジタル音声通信において、符号化した
音声をベクトル量子化して伝送する技術が開発されてい
る。このベクトル量子化法においては、波形のパターン
をコードブックとして蓄えておき、入力した波形を該波
形パターンと比較して、最も似ているパターンを選び出
して、該波形パターンのコードをデジタルデータとして
相手方に送るようになっている。そして相手方は該コー
ドに基づいて波形パターンを復元するように構成されて
いる。波形パターンを選び出す方法として、全探索法や
木探索法が開発されており、図4に全探索法のフローチ
ャートを示す。
2. Description of the Related Art In digital voice communication, a technique has been developed in which encoded voice is vector-quantized and transmitted. In this vector quantization method, waveform patterns are stored as a codebook, the input waveform is compared with the waveform pattern, the most similar pattern is selected, and the code of the waveform pattern is converted into digital data by the other party. It is designed to be sent to. Then, the other party is configured to restore the waveform pattern based on the code. As a method for selecting a waveform pattern, a full search method and a tree search method have been developed, and FIG. 4 shows a flowchart of the full search method.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した探索
方法はいずれの場合も演算量が大きくなる欠点があっ
た。例えば全探索法においては図4から明らかなよう
に、探索を行う毎に初期の状態に戻ってしまうため、探
索演算量が大きくなる欠点がある。そのため、従来の音
声符号化装置では処理能力の大きなDPSを使う必要が
ある等の欠点があった。本発明は上記した従来技術の問
題点を解決することを目的とする。
However, the search methods described above have the drawback that the amount of calculation is large in any case. For example, in the full search method, as is apparent from FIG. 4, the initial state is returned each time a search is performed, so that there is a drawback that the search calculation amount becomes large. Therefore, the conventional speech coding device has a drawback that it is necessary to use a DPS having a large processing capacity. The present invention aims to solve the above-mentioned problems of the prior art.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の音声符号化装置は、音声信号を入力する手段
と、該入力する手段により入力された音声信号を所定量
毎にデジタルデータに変換する手段と、該変換する手段
によりデジタル化されたデータと比較されるべき複数の
比較データを、相関性に基づいて配列させて格納した記
憶手段と、前記デジタル化されたデータと前記記憶手段
に記憶された各比較データとを比較し、デジタル化され
たデータと最も相関性の高い比較データを選択し、該選
択に際して前回選択された比較データの格納位置を起点
として該起点に近い位置に格納された比較データから順
次デジタル化されたデータとの比較を行い相関性の高い
比較データを選択する手段とを備えたことを特徴とす
る。
In order to achieve the above object, a speech coding apparatus of the present invention comprises means for inputting a speech signal, and a speech signal inputted by the means for inputting digital data for every predetermined amount. Means for converting to, storage means for storing a plurality of comparison data to be compared with the data digitized by the converting means, arranged and stored based on the correlation, the digitized data and the storage The comparison data stored in the means are compared with each other, the comparison data having the highest correlation with the digitized data is selected, and a position close to the starting point is the storage position of the comparison data selected last time in the selection. And means for comparing the comparison data stored in 1) with the sequentially digitized data and selecting comparison data having a high correlation.

【0005】[0005]

【作用】入力された音声信号は所定量毎にデジタルデー
タに変換される。記憶手段には該デジタル化されたデー
タと比較されるべき複数の比較データが相関性に基づい
て配列されて格納されており、選択する手段は前記デジ
タル化されたデータと前記記憶手段に記憶された各比較
データとを比較し、デジタル化されたデータと最も相関
性の高い比較データを選択する。この選択に際しては、
前回選択された比較データの格納位置を起点として該起
点に近い位置に格納された比較データから順次デジタル
化されたデータとの比較が行われ、相関性の高い比較デ
ータが選択される。そして該選択された比較データに対
応する信号が出力される。
The input voice signal is converted into digital data for each predetermined amount. The storage means stores a plurality of comparison data to be compared with the digitized data arranged and stored based on the correlation, and the selecting means is stored in the digitized data and the storage means. The comparison data are compared with each other, and the comparison data having the highest correlation with the digitized data is selected. In making this choice,
Starting from the storage position of the comparison data selected last time, the comparison data stored in the position close to the starting point is compared with the sequentially digitized data, and the comparison data having high correlation is selected. Then, a signal corresponding to the selected comparison data is output.

【0006】[0006]

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図1において、音声入力装置1から入力された音声
信号はデジタル変換装置2により所定量毎にデジタル化
され、比較選択装置4で音源コードブックメモリ3に格
納された比較データである波形パターンと比較されるよ
うに構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, a voice signal input from a voice input device 1 is digitized by a digital conversion device 2 in a predetermined amount and compared with a waveform pattern which is comparison data stored in a tone generator codebook memory 3 by a comparison / selection device 4. It is configured to be.

【0007】音源コードブックメモリ3には図2に示す
ように1からnまでの波形パターンが格納されており、
しかも互いに相関性の大きな波形パターンが近接して配
置されている。いまk番地の波形パターンを基準にする
と、k+1…k+p,k−1…k−pの各番地の波形パ
ターンとの間にC0、C2、C4…、及びC1、C3、C5
…、の相関性を有している。これらの相関性はC0>C2
>C4…、C1>C3>C5…となるように配置されてい
る。なお、先頭番地を基準にして相関性の強い順に縦に
配置するなど、配置方法には種々の態様を採ることが可
能である。また、相関性を求めるためには従来より広く
行われている自己相関法や共分散法を用いれば良い。
Waveform patterns 1 to n are stored in the tone generator codebook memory 3 as shown in FIG.
Moreover, the waveform patterns having a large correlation with each other are arranged close to each other. With reference to the waveform pattern at address k, C0, C2, C4, ... and C1, C3, C5 are located between the waveform patterns at addresses k + 1 ... k + p, k-1 ... kp.
, And have a correlation of. These correlations are C0> C2
> C4 ..., C1>C3> C5 ... Note that various arrangement modes can be adopted, such as vertically arranging in order of strong correlation with the head address as a reference. Further, in order to obtain the correlation, the autocorrelation method or the covariance method which has been widely used in the past may be used.

【0008】比較選択装置4はデジタル化された音声信
号と音源コードブックメモリ3の波形パターンを比較
し、音声信号と最も相関性の高い波形パターンを選択
し、符号化回路5は該波形パターンに相当するコードを
出力し、該コードは出力装置6により相手方に伝送され
るように構成されている。
The comparison / selection device 4 compares the digitized voice signal with the waveform pattern of the sound source codebook memory 3, selects the waveform pattern having the highest correlation with the voice signal, and the encoding circuit 5 selects the waveform pattern. The corresponding code is output, and the code is transmitted to the other party by the output device 6.

【0009】比較選択装置4は比較するに際して、まず
前回選択された波形パターンの隣のパターンと音声信号
との相関性を判定する。いま、k番地が前回選択された
波形パターンとすると、これと相関性の高い隣のk−1
及びk+1の予測残差の相関性(音声信号との相関性)
を判定するように構成されている。そして、k−1とk
+1の予測残差の相関性を比較し、相関性の大きな番地
を選択する。いまk−1が大きいとすると、次にk−1
番地と次のk−2番地の予測残差の相関性の比較を行
い、k−2番地よりも相関性が高い場合k−1番地の波
形パターンを選択するようになっている。k−1番地が
k−2番地より予測残差の相関値が高くない場合には、
次にk−2番地の更に隣の番地k−3番地の波形パター
ンの予測残差の相関演算を行い、同様に順次次の番地の
パターンとの比較を行い、前の番地の波形パターンより
予測残差の相関値の大きな波形パターンを探索するよう
に構成されている。以上の構成により極めて効率的な探
索が可能になる。即ち、音声は自己相関が大きいことが
特徴であり、一般に使用されているフレーム長において
は現時点で探索しようとしている波形パターンは、その
1つ前に選択された波形パターンとの自己相関が大きい
可能性が高いためである。従って、上記したように1つ
前の波形パターンの両隣の波形パターンの相関値を比較
し、その相関値の大きい方の方向に探索を実行すること
により短時間に最も相関値の高い波形パターンを探索す
ることが可能になる。
When performing comparison, the comparison / selection device 4 first determines the correlation between the voice signal and the pattern next to the previously selected waveform pattern. Now, assuming that the address k is the previously selected waveform pattern, the next k-1 which has a high correlation with this
And k + 1 prediction residual correlation (correlation with speech signal)
Is configured to determine. And k-1 and k
The correlation of the prediction residual of +1 is compared, and the address having a large correlation is selected. If k-1 is now large, then k-1
The correlation of the prediction residual between the address and the next address k-2 is compared, and when the correlation is higher than the address k-2, the waveform pattern of the address k-1 is selected. When the correlation value of the prediction residual at the k-1 address is not higher than that at the k-2 address,
Next, the prediction residual of the waveform pattern of the address k-3, which is further adjacent to the address k-2, is calculated by correlation, and similarly compared with the pattern of the next address, and predicted from the waveform pattern of the previous address. It is configured to search for a waveform pattern having a large residual correlation value. The above configuration enables extremely efficient search. That is, the speech is characterized by a large autocorrelation, and the waveform pattern to be searched at the present time with a generally used frame length may have a large autocorrelation with the waveform pattern selected immediately before. This is because the property is high. Therefore, as described above, by comparing the correlation values of the waveform patterns on both sides of the immediately preceding waveform pattern and executing the search in the direction having the larger correlation value, the waveform pattern having the highest correlation value can be obtained in a short time. It becomes possible to search.

【0010】比較選択装置4の動作を図3により説明す
る。1つ前の探索演算で選択された波形パターンの番地
kを読み込み(ステップ10)、その隣のパターンk+
1とk−1の波形パターンの予測残差の相関演算を行う
(ステップ11、12)。そして、該k+1とk−1の
相関値を比較し(ステップ13)、k+1が大きい場合
にはk=k+1とおき(ステップ14)、+方向の次の
k+2番地の相関値演算を行い(ステップ15)、k+
2番地とその前のk=k−1即ちk+1番地の相関値を
比較する(ステップ16)。前のk+1番地が大きい場
合にはこの波形パターンを選択する(ステップ17)。
小さい場合には次のk+3番地の予測残差の相関演算を
行い、順次相関値の大きい波形パターンが探索されるま
で+方向の番地の相関演算と比較を順次行う。一方k−
1が大きい場合にはk=k−1とおき(ステップ1
8)、−方向の次の番地k−2の相関値演算を行い(ス
テップ19)、k−2番地とその前のk=k+1即ちk
−1番地の相関値を比較する(ステップ20)。前のk
−1番地が大きい場合にはこの波形パターンを選択する
(ステップ21)。小さい場合には次のk−3番地の予
測残差の相関演算を行い、順次相関値の大きな波形パタ
ーンが探索されるまで−方向の番地の相関演算と比較を
順次行う。
The operation of the comparison / selection device 4 will be described with reference to FIG. The address k of the waveform pattern selected in the immediately preceding search operation is read (step 10), and the next pattern k +
Correlation calculation of the prediction residual of the waveform patterns of 1 and k-1 is performed (steps 11 and 12). Then, the correlation values of k + 1 and k-1 are compared (step 13), when k + 1 is large, k = k + 1 is set (step 14), and the correlation value of the next k + 2 address in the + direction is calculated (step 15), k +
The correlation values of the address 2 and the preceding k = k-1, that is, the address k + 1 are compared (step 16). If the previous k + 1 address is large, this waveform pattern is selected (step 17).
If it is smaller, the correlation calculation of the next prediction residual at the address k + 3 is performed, and the correlation calculation and comparison of the addresses in the + direction are sequentially performed until a waveform pattern having a sequentially larger correlation value is searched. On the other hand, k-
When 1 is large, k = k−1 is set (step 1
8), the correlation value of the next address k−2 in the − direction is calculated (step 19), and k = k + 1 before the address k−2, that is, k
The correlation value at address -1 is compared (step 20). Previous k
If the -1 address is large, this waveform pattern is selected (step 21). If it is smaller, the correlation calculation of the next prediction residual at the address k-3 is performed, and the correlation calculation and comparison of the addresses in the-direction are sequentially performed until a waveform pattern having a sequentially larger correlation value is searched.

【0011】以上説明したように、上記した構成におい
ては前回選択した波形パターンと相関性の高い波形パタ
ーンから順に探索するようになっているため、探索演算
処理時間を短縮できる効果がある。
As described above, in the above-mentioned configuration, since the waveform pattern having the highest correlation with the previously selected waveform pattern is searched in order, the search calculation processing time can be shortened.

【0012】[0012]

【発明の効果】以上説明したように本発明の音声符号化
装置は、音声信号を入力する手段と、該入力する手段に
より入力された音声信号を所定量毎にデジタルデータに
変換する手段と、該変換する手段によりデジタル化され
たデータと比較されるべき複数の比較データを、相関性
に基づいて配列させて格納した記憶手段と、前記デジタ
ル化されたデータと前記記憶手段に記憶された各比較デ
ータとを比較し、デジタル化されたデータと最も相関性
の高い比較データを選択し、該選択に際して前回選択さ
れた比較データの格納位置を起点として該起点に近い位
置に格納された比較データから順次デジタル化されたデ
ータとの比較を行い、前回選択された比較データよりも
相関性の高い比較データを選択する手段とを備えている
ため、相関演算処理の短縮化が図れる効果がある。
As described above, the speech coding apparatus of the present invention comprises means for inputting a speech signal, means for converting the speech signal input by the means for inputting into a predetermined amount digital data. A storage unit storing a plurality of comparison data to be compared with the data digitized by the converting unit, arranged and stored based on the correlation, and the digitized data and each of the storage units stored in the storage unit. The comparison data is compared, the comparison data having the highest correlation with the digitized data is selected, and the comparison data stored at a position close to the starting point is the storage position of the comparison data selected last time in the selection. It is equipped with a means for performing sequential comparisons with the digitized data and selecting the comparison data having higher correlation than the previously selected comparison data. There is an effect of the reduction can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】音源コードブックメモリ3の構造の一実施例を
示す説明図。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an embodiment of a structure of a tone generator codebook memory 3.

【図3】本発明の一実施例の動作を説明するフローチャ
ート図。
FIG. 3 is a flow chart for explaining the operation of the embodiment of the present invention.

【図4】従来技術の一例を示すフローチャート図。FIG. 4 is a flowchart showing an example of a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:音声入力装置、2:デジタル変換装置、3:音源コ
ードブックメモリ、4:比較選択装置、5:符号化回
路、6:出力装置。
1: voice input device, 2: digital conversion device, 3: sound source codebook memory, 4: comparison and selection device, 5: encoding circuit, 6: output device.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 音声信号を入力する手段と;該入力する
手段により入力された音声信号を所定量毎にデジタルデ
ータに変換する手段と;該変換する手段によりデジタル
化されたデータと比較されるべき複数の比較データを、
相関性に基づいて配列させて格納した記憶手段と;前記
デジタル化されたデータと前記記憶手段に記憶された各
比較データとを比較し、 デジタル化されたデータと最も相関性の高い比較データ
を選択し、 該選択に際して前回選択された比較データの格納位置を
起点として該起点に近い位置に格納された比較データか
ら順次デジタル化されたデータとの比較を行い相関性の
高い比較データを選択する手段と;該選択された比較デ
ータに対応する所定の信号を出力する手段と;を備えた
ことを特徴とする音声符号化装置。
1. A means for inputting a voice signal; a means for converting the voice signal input by the input means into digital data for each predetermined amount; and a comparison made with data digitized by the converting means. Multiple comparison data that should be
Storage means arranged and stored based on correlation; comparing the digitized data with each comparison data stored in the storage means, and comparing the digitized data with the comparison data having the highest correlation. When the selection is performed, the comparison data stored at a position near the starting point is compared with the digitized data sequentially from the storage position of the comparison data selected last time as a starting point, and comparison data having a high correlation is selected. And a means for outputting a predetermined signal corresponding to the selected comparison data.
【請求項2】 前記記憶手段が、相関性の最も高いもの
を隣接して配設した、 請求項1の音声符号化装置。
2. The speech encoding apparatus according to claim 1, wherein said storage means are arranged such that the ones having the highest correlation are arranged adjacent to each other.
JP4328734A 1992-11-13 1992-11-13 Speech encoding device Pending JPH06149298A (en)

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