JPH06501113A - アナログ信号の符号化方法及び装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、通信で使用する低ビツト速度音声符号器に専ら限るものではないか特 定の適用を有するアナログ信号の符号化の方法及びその為の装置に係る。本発明 は又初めに符号化されたアナログ信号の知覚的に近いレプリカを再合成する対応 方法及びその為の装置に係る。

背景技術 説明の便宜上、本発明は音声コーデック（符号器−復号器）に関して説明される が、本発明は又アナログ信号の他のタイプ例えばビデオの符号化及び再合成にも 適応可能である。音声の符号化に対するディジタル技術は多くの理由、特に柔軟 性、コスト及び雑音の耐久力の人気を増大する。１つのそのような技術は入来音 声信号かサンプルされ、フレームに分割され、それを公知のコードブックから得 られたシーケンスと比較することを含む方法を用いて符号化されるコード励起線 形予測器（ＣＥＬＰ）と呼ばれる。次に入来音声の各フレームに最良整合を行な うコードブックシーケンスの指数はある利得及びフィルタパラメータと共に蓄積 され又は伝送される。このタイプの符号器は、それか、符号化さるべき信号に対 する多くの可能な整合を合成し、次に入来信号を分析するよう比較技術を用いる ので合成符号器による分析のクラスに属する。対応する復号器又は再合成器は一 般的に符号器と同様な合成部分を含む。

ジェー　ビー　アドール、ピー　マビリイ、エム　デルブラット及びニス　モリ セットにより、音響、音声及び信号処理の国際コンファレンス（ＩＣＡ、５ＳＰ ）１９８７年で読まれた、＋９５７−１９６０頁の「代数コードに基いた高速Ｃ ＥＬＰ符号化」は単純ＣＥＬＰ音声符号化装置を開示しており、それをここで簡 単に説明する。

初めの音声源の出力は８ＫＨｚのような適切なサンプリング速度で音声を量子化 し、それを例えば５ミリ秒の長さでフレームに分割するサンプリング及び分割手 段に供給される。分割手段の出力は加算器の非反転入力及び線形予測符号器（Ｌ ＰＧ）に供給されるサンプルされ分割された音声からなる。ＬＰＧは入来音声信 号の短期冗長に関する一組のフィルタ係数を生じる。

２次元コードブックは夫々がＮサンプルの長さのサンプルされた白がウス雑音の に確率的シーケンスを含む。分割手段からのサンプルされた音声のフレームは又 Ｎサンプルの長さを有する。コードブックシーケンスはｃｋ　（ｎ）と呼ばれ、 ここでｋはコードブック指数であり、ｎは所定のシーケンス数に中の特定のサン プル数である。選択された出力シーケンスｃ’　（ｎ）はサンプルされた音声の 各ブロック及び各コードブックシーケンスに対して算術的に得られる利得Ｇを育 する利得段に供給される。利得段の出力は長期フィルタ及び短期フィルタで順次 濾波される。長期フィルタは通常単に１つのタップ及びサンプルされた音声のフ レームの長さより通常長い比較的長い遅延を育する。長期フィルタの目的はコー ドブックシーケンスにある長期オーダを課することであり、この長期オーダの周 波数か合成される音声のピッチより多くないので、このフィルタは又ピッチ予測 器と呼ばれる。長期フィルタの伝達関数は１／Ｂ（Ｚ）であり、濾波係数は適応 ループ又は入来音声信号の分析により得られてよい。短期フィルタは長期フィル タより短かい遅延を育するかより多数のタップ（輿望的にはｌＯ乃至２０）を存 する。短期フィルタの目的は実際の音声で、話す人の声域から生ずるコードブッ クシーケンスにかかる短期オーダを課することであり、このフィルタは声域フィ ルタと呼ばれる。このフィルタの伝達関数は１／Ａ（ｚ）であり、フィルタ係数 はＬＰＧによりフィルタに供給される。短期フィルタの出力は加算器の反転入力 に供給される合成音声信号である。加算器の出力は入力音声部分及びテスト状態 で最近に濾波されたコードブックシーケンス間の差により形成されたエラー信号 である。エラー信号は人の耳が音声信号を感知する方法に関連してエラー信号を 重み付けする感知重み付はフィルタに供給され、これにより人の聞く方法がより 敏感である周波数スペクトルの部分のエラーは符号器によりディエンファシスさ れる。感知重み付はフィルタの出力は平均二乗エラー（ＭＳＥ）出力信号を発生 するようＭＳＥ計算手段に供給される。ＭＳＥ手段は！フレームの音声内の各サ ンプルに対して感覚的に重み付けされたエラーを平方し、１フレームの長さに亘 って二乗エラーを合算する。コードブックからの全てのにシーケンスは濾波され 、入来音声のフレームと比較され、ＭＳＥ手段は入来音声の各全フレームに対し て最小平均二乗エラーになるコードブックシーケンス及び対応利得パラメータの 記録を維持する。最適コードブックシーケンスｃ”　（ｎ）の指数、利得段階の 利得、濾波係数は対応・再合成装置を用いて再構成されつる合成音声信号を表わ す。これらのパラメータが伝送さるべき場合、短期フィルタ係数はチャネルの雑 音又は干渉により生じたビットエラーにあまり敏感でなくするようログ領域比（ ＬＡＲｓ）又はラインスペクトル周波数（ＬＳＦｓ）として度々符号化される。

対応する復号器又は再合成装置において、最適コードブックシーケンスｃ”　（ ｎ）はコードブックから選択され、利得パラメータで供給される利得段に供給さ れる。この利得段の出力は適切な係数で供給される長期反転フィルタに供給され る。長期反転フィルタの出力は適切な係数で供給される短期反転フィルタに供給 される。この短期フィルタの出力は量子化雑音の効果を減少するのに含まれてよ い任意ポストフィルタに供給される。ポストフィルタの出力は合成音声を再生す るよう拡声器又は拡声器及びアンブリファイアの組合せに供給される。

上記記載のＣＥＬＰ符号化装置の１つの欠点はコードブックの全てのシーケンス の全数サーチ及びエラー比較前の各シーケンスの二重フィルタリングが非常に計 算的に増大することである。典型的フードブックは夫々の長さが４０サンプルの １０２４シーケンスを含み、それで上記の基本ＣＥＬＰ方式は実時間での実行に は経済的に実行可能ではない。

ＣＥＬＰ符号化装置の計算負荷を減少する１つの提案は英国特許明細書第２２３ ５３５４Ａ号（ＰＨＢ　３３５７９）　ｒ音声符号化装置及び音声符号化の方法 」に記載されている。

１つの長い確率論的シーケンスを含む１次元マスターコードブックが用いられ、 それからシーケンスが２次元濾波コードブックを発生するよう短期フィルタに供 給される。マスターコードブックからのシーケンスは一定量だけオーバラップし 、結果的に各シーケンスに対して必要とされるいくつかのフィルタリングは前後 の１つ又はそれ以上のシーケンスに対して必要とされるものとオーバラップする 。これはコードブックシーケンスフィルタリングの複雑性も大きく減少しうる。

１つのサンプルを除く全てのマスターコードブックの連続シーケンス間の最大オ ーバラップで、長さくＫ＋Ｎ−１）のマスターフードブックが必要とされ、ここ でＫはシーケンスの数であり、Ｎはそれらのシーケンスの長さである。２つのサ ンプルを除く全ての連続シーケンス間のオーバラップはよい結果を生じ、長さく ２に＋Ｎ−２）のコードブックを必要とする。

１次元フードブックを用いて、ＣＥＬＰアナａグ信号符号化装置により必要とさ れるフィルタリングの複雑性の減少を可能とする事実にかかわらず、濾波された 入来音声及び濾波されたコードブックシーケンス間になされるべき比較の数は更 に多数である。

本発明の目的は合成アナログ信号符号化装置により分析のアナログ信号の各入来 ブロックに対して必要とされる計算を減少することである。

シーケンスが所定の規準に従ってほとんど許容可能である比較手段の出力信号か ら決定する手段からなるアナログ信号符号化装置力（設けられる。

それらを比較する以前に入来信号又は濾波コードブ・ツク信号のし）アナログ信 号は第１の対のシーケンス及び次に第１の対のシーケンスに直交である第２の対 のシーケンスと比較されてよし）。比較されるシーケンスの全有効数は各直交対 のシーケンスの数の積である。

これはコードブックサーチの実質的減少を可能にする。

他の可能性はそれを１対の濾波シーケンスと比較する以前に入来アナログ信号を 直交化（又は直交成分に分解）することである。大野の再合成する際に全シーケ ンスは形成されてよし１゜マスターコードブックからの濾波シーケンスは比較の 前に蓄積されてよい。それらが蓄積される以前に直交化される場合、２つ又はそ れ以上の対の浦波シーケンスが蓄積される。次にこれらは上記の如く１つ又はそ れ以上の比較手段を用いてサンプルされた入来信号と比較されてよい。

第３の可能性は入来信号と濾波コードブックシーケンスの両方に対して比較以前 に直交化さるべきであり、これは直交化された信号の冗長の為に濾波コードブッ クシーケンス及び入来シーケンス間に少ない数の比較がなされることを一般的に 可能にする。

本発明の第２の面によると、アナログ信号のサンプリング、複数のシーケンスの マスターコードブックからのフィルタリング、少なくともサンプルされた信号又 は浦波シーケンスの直交的分解、濾波シーケンスとサンプルされたアナログ信号 との直交的比較、その浦波シーケンスが所定の規準に従ってほとんと許容可能で あることの決定からなり、アナログ信号を符号化する方法が設けられる。

符号化アナログ信号の方法及びその為の装置により必要とされる直交分解を実行 する種々の技術が利用可能である。

第１のシーケンスの特定のサンプルが零でない場合、直交化シーケンスのその相 対側か零か又はその逆になるよう時間ドメイン分割である如く、偶数及び奇数周 波数成分への分割か可能である。他の可能性は例えば第１の対のシーケンスがよ り低い周波数成分を含み、第２の対のシーケンスがより高い周波数成分を含んで よいような周波数ドメイン分割である。

直交比較の概念は一対の比較を越えて延長されてよく、更なる直交分割か可能で よい。例えば２対のシーケンスを生じる第１の直交化は１フレームに亘って偶数 及び奇数対称を用いてなされてよく、４対のシーケンスを生じる第２の分割は半 分のフレームに亘って偶数及び奇数対称を用いてなされてよい。次の分割は時間 又は周波数ドメイン分割を用いてもなされた。

コードブックシーケンスはいくつかの必要な浦波処理が実行された後直交にすべ きである。フィルタリング手段は入来信号の特徴によりフィルタリング手段がマ スターコードブックシーケンスを濾波する濾波係数決定手段に結合されてよい。

浦波係数決定手段は線形予測器を含んでよい。

濾波係数を決定する手段は又遅延を含む適応ループからなってよいアナログ信号 の長期冗長を決定する長期予測手段を含んでよい。

マスターコードブックは前記で示した英国特許明細書第２２３５３５４Ａ号で説 明されたような１次元フードブックでよい。これは一般的に濾波の計算複雑性の 減少を行なう。

比較手段は入来信号及び濾波コードブックシーケンス間の違いを分析する平均二 乗エラ一手段を組込んでよい。濾波コードブックシーケンスは比較手段に供給さ れる以前に利得段階に別々に供給されてよく、これらの利得段階は例えば独立に 可変な利得又は或いは大きさで等しいか、極性で可変である利得を有してよい。

入来信号は、再合成の際に知覚的により重要であるこれらの信号のそれらの面を 強調する方法でこれらの信号を重み付けるよう比較手段に供給される以前にフィ ルタリング手段に供給されてよい。

濾波コードブックシーケンスからの最も適切な２つ又はそれ以上のシーケンスの 選択は、各選択が他のいくつかに効果を有さないよう独立に、又は符号化信号の データ速度を減少しつるよう相互依存的になされつる。

本発明の第３の面により、複数のシーケンスを含むマスターコードブックと、濾 波シーケンスをマスターコードブックから得る為のフィルタリング手段と、濾波 シーケンスを対の直交成分に直交的に分解する分解手段と、前に符号化されたア ナログ信号の合成レプリカを生じるよう入来符号化信号に応じて多対の直交成分 からシーケンスを結合する手段とからなり、アナログ信号を得る為の復号化装置 か設けられる。

本発明の第４の面により、少なくとも２つの直交合成シーケンスを単一合成シー ケンスから形成し、少なくとも２つの合成シーケンスを結合することからなり、 そこで再合成さるべきアナログ信号は本発明の第２の面に応じた方法で符号化さ れる再合成アナログ信号の方法が設けられる。

本発明の第１及び第２の面によりアナログ信号符号化のアナログ信号符号化装置 及び方法は多くの可能な整合を入来信号に合成し、近い１つを選択するのを含む 合成技術による分析に基づいている。

その結果、本発明の第３及び第４の面に応じたアナログ信号を再合成するアナロ グ信号再合成装置及び方法はそれらの符号化装置及び符号化方法相手側との共通 を多く存する。例えば、アナログ信号の再合成を実行する典型的装置は量子化雑 音の知覚された効果を減少するようポストフィルタが後に続く初めのアナログ信 号を符号化するよう用いられる符号化装置と同様な合成信号ブランチからなる。

図面の簡単な説明 本発明を以下図面を参照して例示的に説明する。

図１は１次元コードブック、直交化手段、２つの直交濾波コードブック及びエラ ー測定手段を用いるアナログ信号符号化装置のブロック系統図である。

図２は図１に示される符号化装置を用いるのに適しているアナログ信号復号化装 置のブロック系統図である。

図３は入来音声だけが直交的に分割されるアナログ信号符号化装置のブロック系 統図である。

図４は図３に示される符号化装置で用いるのに適しているアナログ信号復号化装 置のブロック系統図である。

図５は１次元コードブック及び４つの２次元直交コードブックを用いるアナログ 信号符号化装置のブロック系統図である。

図６は図５の装置の動作を説明するのを助ける一組のシーケンスである。

図７は図５の符号化装置で用いるのに適しているアナログ信号復号化装置のブロ ック系統図である。

図８は図７の装置の動作を説明するのを助ける一組のシーケンスである。

図９は独立コードブック利得を有する図１に示す符号化装置の動作に関する、番 号（１）乃至（５）の５つの式を示す。

図１０は等しいコードブック利得を有する図１に示される符号化装置の動作に関 する番号（６）、（７）、（７ａ）、（７ｂ）。

（８）及び（９）の更に６つの式を示す。

図中、対応する部分は同じ参照符号を用いる。

本発明を実施するモード 図１は１次元マスターコードブック及び一対の直交濾波コードブックの両方を具 体化する実際のアナログ信号符号装置を示す。ここにマイクロホン２０として示 される元のアナログ信号源はアナログ信号をディジタル化し、それを５ｍｓ　（ ミリ秒）フレーム及び２０ｍ５ブロツクに分割するフレーム化及び量子化手段２ ２に接続された出力を有する。ディジタル化されたアナログ信号の各ブロックは 一組の短期フィルタ係数ａ１を生じる線形予測符号器（Ｌ　Ｐ　Ｇ）２４に供給 されそれにより分析される。これらのフィルタ係数は、それらか対応する再合成 器を用いる元のアナログ信号のレプリカを再生するのに必要とされるので、符号 装置の適用に応じて蓄積又は伝送される。サンプルされたアナログ信号はフレー ミング手段２２からＡ　（ｚ）の伝達関数を有する短期フィルタ３４に供給され 、このフィルタの出力は１／Ａ　（ｚ／γ）の伝達関数を有する短期逆フィルタ ３６に供給される。１次元コードブック４０の出力はｌ／Ａ　（ｚ／γ）の伝達 関数を有する逆フィルタ４２の１つの入力に供給される。フィルタ４２の第２の 入力は線形予測分析によね決定された短期フィルタ係数ａ、を供給される。γは 、略０．６５であるよう選ばれ、前に引用したジエー　ビイ　アドルフ他の参考 文献に記載されたような符号化装置の出力から知覚重み付はフィルタを動かす結 果としてこの伝達関数に現れる知覚重み付は係数である。

フィルタ４２の出力は各濾波されたコードブックシーケンスを奇数シーケンス及 び偶数シーケンスに分割する直交手段６８に供給される。これはＮサンプルのコ ードブックシーケンスをとり、シーケンスを時間的に反転することで達成される 。奇数シーケンスはコードブックシーケンスの半分から逆シーケンスの半分を引 いたものに等しく、偶数シーケンスはコードブックシーケンスの半分に逆シーケ ンスの半分を足したものに等しい。シーケンスｘ　（ｎ）がＮ成分からなり、ｘ 、（ｎ）及びｘ、（ｎ）が夫々直交化から生じる偶数及び奇数シーケンスである 場合： ｘ　（ｎ）＝ｘ、（ｎ）＋ｘ、（ｎ） 偶数シーケンスは下式で与えられ 及び奇数シーケンスは下式で与えられる奇数の濾波されたシーケンスは２次元コ ードブック７ｏに蓄積され、偶数の濾波されたシーケンスは他の２次元コードブ ック７２に蓄積される。この例では、コードブック７０及び７２は、この数が適 用に適するよう変化されてよいが、各々３２シーケンスを含む。奇数コードブッ ク７０から選択された出力シーケンスｃ’　（ｎ）は利得ＧＯを有する利得段７ ４に供給され、その出力は加算器７８の反転入力に供給される。偶数コードブッ ク７２から選択された出カンーケンスｃ’　（ｎ）は利得Ｇｅを育する利得段７ ６に供給され、その出力は加算器８０の反転入力に供給される。

濾波された入力音声はフィルタ３６の出力から加算器３８の非反転入力に供給さ れ、その加算器の出力はエラー信号Ｅｌ（ｎ）である。エラー信号Ｅｌ（ｎ）は 父上記の如くそれを偶数ｅ　（ｎ）奇数Ｏ（Ｗ）成分シーヶ・ンスに分離する直 交化手段６６に供給される。

手段６６の奇数出力０（ｎ）は加算器７８の非反転入力に供給される。手段６６ の偶数出力ｅ　（ｎ）は加算器８０の非反転入力に供給される。次に加算器７８ の出力は奇数フードブックエラー信号ＥＯからなる出力を育するＭＳＥ分析手段 ７９に供給される。加算器８０の出力は偶数コードブックエラー信号Ｅｅからな る出力を育するＭＳＥ分析手段８１に供給される。手段７９．８１の出力Ｅｏ、 Ｅｅは選択手段８３に供給される。

利得段階７４及び７６の出力は加算器８２で加算され、該加算器の出力は加算器 ４６の非反転入力に供給される。加算器４６の出力はその遅延がパラメータ（又 はピッチ予測指数）ｄにより定義されるタップ付遅延線４８に供給される。タッ プ付遅延線の出力は利得（又はピッチ予測利得）ｂを育する利得段５０に供給さ れる。利得段５０の出力は加算器４６の非反転入力及び加算器３８の反転入力に 供給される。加算器４６及び８２は別々に示されているが、少なくとも３つの非 反転入力を育する単一加算器で置換しうる。

動作中、符号化装置は短期フィルタ係数ａ、を決定するようＬＰＧ２４を使用し 、１次元フードブックシーケンスは重み付けされた短期反転フィルタ４２により 濾波される。次に２つの別な濾波されたコードブックは直交手段６８を用いる分 割により作られ、ここに２次元コードブック７０．７２として示される。エラー 信号シーケンスＥｌ（ｎ）は手段６６で直交化され、次に奇数及び偶数合成シー ケンスと比較される。図９の式（１）は全体エラー比較を表わし、ここでＥ＝Ｅ ｏ＋Ｅｅ及びＮはコードブックシーケンスの長さである。Ｅｌ（ｎ）は直交化手 段６６によりｏ　（ｎ）及びｅ　（ｎ）に分割され、奇数及び偶数シーケンス比 較は独立に作られる。奇数比較は加算器７８で実行され、結果は手段７９で平均 二乗エラー分析を受ける。これらの２つの動作は図９の式（２）で表わされる。

ＭＳＥ手段により実行された加算の範囲は半分にされたことに注意すべきである 。処理のこの節約は比較されるシーケンスの対称による。奇数又は偶数シーケン スの第１の（又は第２の）半分はそのシーケンスの第２の（又は第１の）半分か ら決定されつる。コードブックシーケンス及びアナログ信号シーケンスの両方が 奇数及び偶数シーケンスに直交化されたので、各シーケンスの半分だけが互いに 比較される必要がある。

最適奇数シーケンス利得Ｇｏを見つける為、式（２）の表現はδＥｏ／δＧＯを 生じるよう部分的に微分され、設定（δＥｏ／δＧＯ）の結果は図９の式（３） で示される。式（３）を式（２）と置き換えることにより、ＥＯの最小値は奇数 濾波されたシーケンス。

（ｎ）及びコードブックシーケンスによって定義され、図９の式（４）で示され る。偶数比較は加算器８ｏで実行され、結果は手段８１の平均二乗エラー分析を 受ける。奇数比較に適用されたものと同じ段階の連続によりＥｅの最小値は得ら れえ、図９の式（５）に示される。２つのコードブック７０．７２は独立にサー チされ、コードブック出力シーケンスｃ’　（ｎ）、ｃ’　（ｎ）及び利得Ｇ。

ＧｅはＥＯ及びＥｅが各々それらの夫々の最小値を有するように手段８３により 選択される。

式（４）及び（５）のＥＯ及びＥｅの値を各最小化は、これらの式の負符号の後 面の項の値の最大化をもたらす。この最大化は第１のコードブック入力に対する 商の値を計算及び蓄積し、次のコードブックシーケンスから計算されるより大き い値でその蓄積された値を置換することで実行されてよい。これは多数の比較で 以下のタイプの不等式か真実であるかどうかを決定することを生じる。

ここで、ｙ２／ｚはいままでサーチで見つかった式の最大同項を表わし、ｗ’／ ｘは考慮中の最新のコードブック入力に対応する同項を表わす。分割よりむしろ 乗算を実行するのが一般的に望ましいので、この比較は下式であるよう再配列さ れてよい：Ｗ２　・ｚ＞ｘ−ｙ” しかし、項Ｗ及びｙが二乗であるのか必要とされるので、２つの乗算は各比較に 対して不等式の各側に対して実行されなければならない。この比較を簡略化する 為、比較から同項の分母を除去する２つの可能な方法がある。第１は考慮中のシ ーケンスの数にかかわらず、同項の分母が一定であるとすることである。次に比 較はＷ及びｙかｗ＞ｙを否定しないのでｗ”＞ｙ”に簡略化されてよい。この前 提か全ての場合に前動でないので、人の音声を育する主観のテストは次に再生さ れた音声の品質の顕著な低下を示さなかつた。

分母項を比較から除去する第２の方法は（同項の分母が表わす）各シーケンスの 長さに亘る値の二乗の和が等しいようサブコードブロックのシーケンスの値を計 ることである。例えば第１のサブコードブック及び第２のサブコードブックの夫 々からのシーケンスからのサンプルの二乗の和が計算され、第２のサブコードブ ックのサンプルに対する目盛係数は二乗の第２の和により分割された二乗の第１ の和からなる商の平方根に等しい。

図１に戻って、２つの利得段７４．７６の出力は合算され、結果として得られる 信号は合算器４６、タップ付遅延線４日、利得段５０、合算器３８及びエラー信 号Ｅｌ（ｎ）か最小値であるようタップは遅延線パラメータｄ及びピッチ利得す を選択する手段（図示せず）からなるピッチ予測器に入力を提供するのに用いら れる。この符号化装置において、一対の直交コードブックは各コードブックか等 価非直交コードブックが１０２４シーケンスの長さである場合、各直交濾波され たコードブックは３２シーケンスの長さでよく、それで真に６４シーケンスのサ ーチが必要である。

濾波されたアナログ信号が比較されるコードブックシーケンスの効果的数は又反 転されたコードブックシーケンスを濾波されたアナログ信号と比較することで２ 倍とされてよい。従って、同じコードブックシーケンスダイパーシティに対して 、フードブックの大きさは半分とされてよい。

直交化手段６６を省略し、エラー信号Ｅｆ（ｎ）を合算器７８及び８０に直接印 加することが可能である。奇数及び偶数シーケンスの比較が夫々に偶数及び奇数 である信号Ｅｌ（ｎ）のそれらの成分を自動的に拒絶するので、信号Ｅｌ（ｎ） の直交化は必要ではない。

手段６６が省略される場合、コードブック及びアナログ信号シーケンス間の比較 かシーケンスの全長に亘ってなされるべきであり、上記の半長シーケンス比較は 適切ではない。

サブコードブック７０．７２を省略し、コードブックシーケンスが直交化される や否や濾波されたコードブックシーケンスを濾波された入来信号と比較すること は可能である。

図２は図１に示された装置を用いて符号化された音声信号を再合成する装置及び 図に同じ参照符号で示されたのと同じである装置の素子を示す。１次元コードブ ック４０及び係数ａ、の出力は１／Ａ（２／γ）の伝達関数を有する重み付けさ れた短期反転フィルタ４２に供給される。フィルタ４２の出力は濾波されたコー ドブックシーケンスをコードブックシーケンスの長さに亘って奇数及び偶数シー ケンスに分割する直交化手段６８に供給される。奇数シーケンスは濾波されたコ ードブック７２に蓄積され、偶数シーケンスは濾波コードブック７２に蓄積され る。出力シーケンスｃ’　（ｎ）はコードブック７０から選択され、ＧＯの利得 を有する利得段階７４に供給される。出力シーケンスｃ’　（ｎ）はコードブッ ク７２から選択され、Ｇｅの利得を有する利得段７６に供給される。利得段７４ 及び７６の出力は両方共出力が合算器４６の非反転入力に供給される合算器６４ の非反転入力に供給される。合算器４６の出力はパラメータｄにより決定された 遅延を育するタップ付遅延線４８に供給される。遅延線の出力はｂの利得を育す る利得段５ｏに供給される。利得段の出力は合算器４６の非反転入力に供給され る。タップ付遅延線４８に供給されるのに加えて、合算器４６の出力は係数ａ１ 　と共にＡ　（ｚ／γ）の伝達関数を育する重み付けされた短期フィルタ３６に 供給される。フィルタ３６の出力は係数８１と共にＩ／Ａ　（ｚ）の伝達関数を 有する短期反転フィルタ３７に供給される。

フィルタ３７の出力は任意ポストフィルタ３０に、次に拡声器３２又はアンブリ ファイア及び拡声器の組合せに供給される。

再合成装置はコードブックシーケンス数ｉ、ｊ、利得Ｇｏ、Ｇｅ、短期フィルタ 係数ａ、及び図１で示されるような符号化装置からのピッチ予測パラメータｄ、 ｂを供給される。各利得段からの増幅コードブックシーケンスは合算され、次に 順次長期及び短期フィルタに供給される。合算器４６、タップ付遅延線４８及び 利得段５゜からなる長期フィルタは長期又はピッチ冗長を加え、２つの短期フィ ルタ３６．３７は符号化装置によりアナログ信号から除去された短期冗長を加え る。ポストフィルタ３ｏは量子化雑音の知覚効果を減少する為に含まれつる。

図１に示されるアナログ信号符号化装置は濾波された入来信号及び濾波されたコ ードブックシーケンスを夫々直交化する２つの直交化手段６６．６８を含む。濾 波された入来アナログ信号が手段６６により奇数及び偶数関数に直交化される時 、半長入来及びコードブックシーケンスだけが比較される必要がある。全長シー ケンスは任意の半長コードブックシーケンスから構成されえ、更に奇数及び偶数 全長シーケンスの両方は半長シーケンスから構成されつる。

従って、半長コードブックシーケンスが直交化により全長コードブックシーケン スから得られることは必要ではない。従って、同じ組の半長シーケンスは奇数及 び偶数半長濾波入来信号シーケンスの両方と比較されつる。

ｎ＝１乃至Ｎ／２に対するｃ　（ｎ）により表わされる半長シーケンスを用いる と、奇数呼び偶数全シーケンスは下式で与えられるｎ＝１乃至Ｎ／２に対して　 ｃ’　（ｎ）＝ｃ　（ｎ）ｎ＝　［（Ｎ／２）＋１］乃至Ｎに対してｃ’　（ｎ ）＝−ｃ　（Ｎ−ｎ＋１） 及び ｎ＝１乃至Ｎ／２に対して　ｃ’　（ｎ）＝ｃ　（ｎ）ｎ＝　［（Ｎ／２）＋１ １乃至Ｎに対してｃ”　（ｎ）＝ｃ　（Ｎ−ｎ＋１） これらの全長シーケンスはアナログ信号の再合成の際に構成される。

或いは、異なる組の半長コードブックシーケンスは上式における変数ｃ’　（ｎ ）と考えられてよい奇数及び偶数比較に用いられてよい、従って： ｎ＝１乃至Ｎ／２に対して　ｃ’　（ｎ）＝ｃ’　（ｎ）ｎ＝　［（Ｎ／２）＋ １１乃至Ｎに対してｃ’　（ｎ）＝ｃ’　（Ｎ　−（ｎ−１））ここでＣ′はＣ と異なるコードブック又は同じコードブックの異なる部分を表わす。

同じ組又は異なる組のどちらかの半長シーケンスが用いられ、コードブックシー ケンスはもはや直交化される必要はなく、それで、直交化手段６８は省かれうる 。サブコードブックの両方が同じ組の半長シーケンスを含む場合、サブコードブ ックを重複する必要はなく、式（４）及び（５）のエラー環の計算の簡略を可能 にする。これらの式の２つの分母項が等しいので、計算の減少は可能である。

半長シーケンスを含む単一サブコードブックを用いるアナログ信号符号化装置は 図３に示される。装置は以下のことを除いて図１に示すのと同一である。フィル タ４２の出力は２次元フードブック７１として示される単一サブコードブックに 供給される。コードブック７１に蓄積されたシーケンスは半長シーケンスであり 、前記の如く入来アナログ信号に応じて濾波される。サブコードブック７１の１ 番目シーケンスは利得ＧＯを有する利得段７４に供給される。利得段７４の出力 は合算器７８への反転入力及び全長シーケンス発生器７５に供給される。発生器 ７５は利得段７４の出力で半長シーケンスから全長奇数シーケンスを引き出す。

発生器７５の出力は合算器８２への非反転入力に供給される。サブコードブック ７１の５番目シーケンスはＧｅの利得を育する利得段７６に供給される。利得段 ７６の出力は合算器８０への反転入力及び全長シーケンス発生器７３に供給され る。発生器７７は利得段７６の出力の半長シーケンスから全長偶数シーケンスを 引き出す。発生器７７の出力は合算器８２の非反転入力に供給される。発生器７ ５．７７は長期予測器の正しい動作を確実にするのに必要とされ、それらの動作 を図４を参照に順次説明する。装置の残りは図１と同じである。

動作中、入来アナログ信号の各フレームに対して直交化手段６６により得られた 奇数シーケンスの半分及び偶数シーケンスの半分は手段７８．８０のサブコード ブック７１に蓄積されたスケールされた半長シーケンスと比較される。サブコー ドブック７■が半長シーケンスに適切に整合するのにサーチされる一方、ｉ及び ｊは互いに等しくてよく、夫々は１からコードブックの長さまで増加する。

或いは、手段７６．８０及び８１は削減されえて、奇数及び偶数の濾波された入 来ソーケンスの両方に対して１つの利得段階、比較器及び直交された入来シーケ ンス間に多重された平均二乗エラー・手段を用いることにより最適半長シーケン スか決定されつる。手段６６の直交出力は手段６６の奇数及び偶数出力の両方が サブコードブックからの各半長シーケンスと比較されるよう単一比較器７８に交 互に供給されつる。図１に示される実施例に対する如く、２つの別なフードブッ ク指数ｉ、ｊが得られる。

ある長さの濾波されたシーケンスはマスターコードブックから得られてよい。例 えば、全長シーケンスが得られる場合、そうする利点は音声に対しては認められ ないが、互いに異なる２つの半長シーケンスが選択され、入来信号との比較に用 いられてよい。１つの半長シーケンスか両比較に対して用いられる場合、それは 半長シーケンスだけをマスターコードブックから濾波することで得られつる。

半長シーケンスは濾波された全長シーケンスから得られるが、選択される必要は ない。

コードブックシーケンスの直交化を必要としないことに加えて、奇数及び偶数シ ーケンス比較の両方に対して等しい半長シーケンスを用いると、図９の式（４） 及び（５）に示される如く、ＥＯ及びＥｅの決定の更なる簡略化を可能にする。

ｉ＝ｊの時、 であるので、式（４）及び（５）の分母の値を決定する計算の回数か半減される 。これは又、後述する図１０の式（８）の項の分母を決定するのに必要な計算の 回数の半分と考えられつる。

図３の符号化装置に対応する再合成装置を図４に示す。この装置は直交化手段６ ８が直交シーケンス発生器９ｏで置き代えられることを除いて図２に示されるも のと同じである。利得値Ｇｏ、Ｇｅ、短期フィルタパラメータａ、、長期フィル タパラメータｄ、ｅ及びコードブック指数ｉ、ｊは前記実施例でのような装置に 供給される。

マスターコードブック４０の内容は短期フィルタ４２に供給され、このフィルタ の出力は直交シーケンス発生器９ｏに供給される。この発生器はｎ＝１乃至Ｎ／ ２に対して濾波されたコードブック半長シーケンスｃ　（ｎ）を奇数及び偶数全 長シーケンスに変換するよう作用する ｎ＝１乃至Ｎ／２に対して　ｃ’　（ｎ）＝ｃ　（ｎ）ｎ＝　Ｅ　（Ｎ／２）＋ Ｉ］乃至Ｎに対してｃ’　（ｎ）＝−ｃ　（Ｎ−ｎ＋１） 及び ｎ＝１乃至Ｎ／２に対して　ｃ’　（ｎ）＝ｃ　（ｎ）ｎ−［（Ｎ／２）＋１１ 乃至Ｎに対してｃ’　（ｎ）＝ｃ　（Ｎ−ｎ＋１） 該シーケンスはサブコードブック７０．７２に夫々蓄積される。

発生器７５．７７（図３）は発生器９０と同じ方法で動作する。入来音声の各フ レームに対する関連全長シーケンスが選択され、利得段７４．７６に供給され、 これらの利得段の出力は合算され、装置の出力を例えば拡声器３２に提供するよ う前の如く長期及び短期フィルタを介して濾波される。

マスターコードブックからの各濾波されたシーケンスに対する奇数及び偶数全長 シーケンスの両方の構造は厳密に必要でなく、半長シーケンスを含む単一コード ブックは図３に示す符号化装置でのように用いられてよい。利得段７４．７６に 供給さるべき全長シーケンスは関連半長シーケンスがスレーブコードブックから 選択された後上式に応じて構成されつる。

図１及び図３に示すアナログ信号符号化装置は入来信号の各フレームに対して２ つの利得パラメータを必要とし、伝達又は蓄積に対するビット速度が重要である 時の状態にこれは許容されない。利得パラメータを表わすのに必要であるビット の数は単一コードブック及び利得段だけを有する符号化装置に関してかなり増加 してよい。

これらの２つの利得パラメータが関連信号を表わすので、それらの間にはある程 度の相関があり、それで他に対して１つの利得を表わし、要求されるビットの数 でのわずかな節約を得ることは可能である。

前記の装置は２つの利得が等しく（即ちＧｏ＝Ｇｅ）　、又は更に良くはそれら の大きさが等しく、それらの符号が正又は負でありうることを必要とすることで 第２のコードブック利得を表わすのに必要である余分なビットなしに用いられて よい。後者の場合は単一コードブック符号化装置に亘って１ビツトだけのペナル ティ−を生じる。利得値は各選択されたコードブックシーケンスに対する符号及 び両コードブックシーケンスに用いられる単−大きさとして伝達される。

これは下記の少なくとも３つの方法で達成されうる：Ｎ）ＩＧｏｌ＝ＩＧｅｌで あり、ＭＳＥが最小化されるという制約を受けて、各可能な対のコードブックシ ーケンスに対して全二乗平均エラー（Ｅｏ＋Ｅｅ）を計算する。これは最適コー ドブック指数（ｉ、ｊ）、利得の大きさくＧ＝ｌＧｏｌ＝ｌＧｅｌ）及びＧＯ及 びＧｅの符号、ｓ’　＝Ｇｏ／ｌ　Ｇｅ　ｌ＝±１．及びｓ’＝Ｇｅ／１Ｇｅｌ ＝±１を与える。第１に結合したエラーＥ２は図１ｏの式（６）で示されるよう 計算される。利得Ｇｅ及びＧｏの大きさＧは図１０の式（７）を用いて計算され る。式（７）において、ｓｌは全体フレーム長（又は対称シーケンスの場合の半 フレーム長）に亘ってｏ　（ｎ）及びｃ’　（ｎ）の積の和と同じ符号であるよ うに選ばれなければならない。同様にｓｌはｅ　（ｎ）及びｃ’　（ｎ）の積の 和と同じ符号を育するよう選ばれなければならない。ｓｌ及びＳ）の値に基づく これらの制約はＧＯ及びＧｅが負の値であることを防ぐことであり、図１Ｏの不 等式（７ａ）及び（７ｂ）に夫々要約される。

式（６）と（７）との組合せは式（８）を生じ、図１０の式（８）のエラーＥ２ を最小値にするｉ及びｊの値か選択される。

２つのコードブックシーケンスはＧの値が式（７）から計算される図１０の式（ ９）を用いて復号コードブック入力ｃ　（ｎ）を形成するよう結合されつる。次 にこの復号コードブック入力は合算器８２（図３）に供給される。

（２）Ｇｏ及びＧｅの値の制約なしに、Ｅｏ及びＥｅの最小値を夫々与えるシー ケンスに対して各コードブックを別々にサーチする。

次にこの対のコードブックシーケンスを用いて、（Ｅｏ十Ｅｅ）に等しい全体Ｍ ＳＥを最小化するようＧｏ及びＧｅの符号と共にＧ＝ｌＧｏｌ＝ＩＧｅｌである ようＧの大きさを計算する。

第１の段階はコードブック入力即ち式（２）でＥＯの最小値になるｉの値、及び コードブック入力即ち式（２）の直交均等値でＥｅの最小値を与えるｊの値を見 つけることである。利得Ｇｏは式（３）で与えられ、利得Ｇｅは式（３）の直交 均等値で与えられる。

次に利得ＧＯ及びＧｅの符号Ｓ′及びＳｌは不等式（７ａ）、（７ｂ）から決定 されえ、２つの利得の大きさＧは前の如く式（７）から決定されつる。最後に、 復号コードブック人力ｃ　（ｎ）は式（９）を用いて前の如く決定される。この 第２の方法はコードブック指数（ｉ、ｊ）、利得の大きさくＧ＝ＩＧｏｌ＝ＩＧ ｅｌ）及びＧＯ及びＧｅの符号（夫々、ｓ’　＝Ｇｏ／ｌ　Ｇｏ　ｌ及びｓ’＝ Ｇｅ／１Ｇｅｌ）に対するサブ最適値を与えるが、第１の代りの方法よりより計 算の複雑性が少ない。人間の音声を符号化するのに用いられる実用的符号化装置 において、２つのアプローチ間には実質的に知覚差はない。

（３）方法（２）は下記の如くより良い結果を生じるよう変形されつる。エラー 信号の最小値になる各コードブックから少なくとも２つノーケンスは例えば２対 のコードブック指数（１１，ｔ＊）。

（Ｊ＋　、Ｌ　）を与える式（４）、（５）を用いて選択される。次にこれらの シーケンスの４つの可能な組合せ（ｉｌ、Ｊｌ）、（ｉ２１　ｊｔ）、（ｉ＋、 ｊｔ）、Ｎｔ−ｊ＋）の夫々から生じる全体エラーは各場合にＥｅ及びＥＯの値 を加えることにより計算され、最小エラーにある一対のシーケンスか選ばれる。

次に方法は利得ＧＯ及びＧｅの計算から上記の如く進められる。この処理は又計 算複雑背の大きな増加なしにサーチ中利得値の量子化を含みうる。この量子化は 符号化装置がエラー信号ＥＯ及びＥｅの計算以前に許容する可能な出力値の１つ に利得Ｇｏ及びＧｅの値の設定を要し、例えば初めに計算された利得値の１つが 特に利用できる量子化値の１つから異なる時、より良い結果を生じるべきである 。２つ以上のシーケンスは各コードブックから選択され、２つ以上のコードブッ クが用いられうる。

これらの変化は前述の如く機能する図２及び図４に示される復号器又は再合成器 に影響を有さない。

図５は図Ｉに示されるものから得られる符号化装置を示すが、４つの直交コード ブックを用いる。初めの音声源２０、フレーム化及び量子化手段２２、線形予測 係数（ＬＰＧ）発生器２４、短期フィルタ３４及び短期反転フィルタ３６は図１ に示される符号化装置での様に配置され、同じ方法で機能する。フィルタ３６の 出力は合算器３８の非反転入力に供給され、その合算器の出力はエラー信号Ｅ１ 　（ｎ）からなる。１次元コードブック４０の出力は１／Ａ　（ｚ／γ）の伝達 関数を育する短期反転フィルタ４２に供給される。このフィルタはＬＰＧ手段２ ４により得られた短期フィルタ係数ａ、を供給される。フィルタ４２の出力は２ 対の出力とみなされえ、全てが別な２次元フードブック７０ａ、７０ｂ、７０ｃ 、７０ｄに供給される４出力を有する直交化手段６８に供給される。フードブッ ク７０ａからのシーケンス番Ｊ＋ｉは出力が合算器８２の非反転入力及び合算器 ７８ａの反転入力に供給される利得段７４ａに供給される。

合算器７８ｃの出力は出力がエラー信号ＥａであるＭＳＥ手段２８ａに供給され る。コードブック７０ｂからのシーケンス番号Ｐは出力か合算器８２の非反転入 力及び合算器７８ｂの反転入力に供給される利得段７４ｂに供給される。合算器 ７８ｂの出力は出力がエラー信号ＥｂであるＭＳＥ手段２８ｂに供給される。コ ードブック７０ｃからのシーケンス番号ｊは出力が合算器８２の非反転入力及び 合算器７８ｃの反転入力に供給される利得段７４ｃに供給される。

合算器７８ｃの出力は出力がエラー信号ＥｃであるＭＳＥ手段２８Ｃに供給され る。シーケンス番号ｑは出力が合算器８２の非反転入力及び合算器７８ｄの反転 入力に供給される利得段７４ｄにコードブック７０ｄから供給される。合算器７ ８ｄの出力は出力がエラー信号ＥｄであるＭＳＥ手段２８ｄに供給される。４つ のＭＳＥ手段２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄからの出力信号Ｅａ、　Ｅｂ、　 Ｅｃ。

Ｅｄは選択手段８３に供給される。

合算器３８の出力は、４つの出力を育し直交化手段６８にアナログ的に動作する 第２の直交化手段６６に供給される。手段６６の４つの出力は対応する合算器７ ８ａ、７８ｂ、７８ｃ又は７８ｄの非反転入力に各々供給される。合算器８２の 出力は合算器４６の非反転入力に供給される。合算器４６の出力は出力が利得す を有する利得段５０に遅延ｄで供給されるタップは遅延線４８に供給される。

利得段５０の出力は合算器３８の反転入力及び合算器４６の非反転入力に供給さ れる。

直交化手段６６．６８は単一シーケンスの直交化を多くの方法で４つの相互に直 交なシーケンスに実行してよい。第１の直交化が奇数及び偶数シーケンスを生じ るようシーケンス時に実行される場合、次にこれらのシーケンスの各々は時間又 は周波数ドメインで直交化されてよい。時間ドメイン直交化は多くの零及び非零 要素を有する第１のシーケンス及び多くの零及び非零要素を存する第２のシーケ ンスからなる。ｆｌｌのシーケンスの要素が零でない場合、第２のシーケンスの 対応する要素に零かでなければならなく、或いはその逆である。直交シーケンス が零まで乗じなければならない規則に従う。周波数ドメイン直交化は別な周波数 帯からの信号を含む一対のシーケンス、例えば低次周波数成分からなる第１のシ ーケンス及び高次周波数成分を含む第２のシーケンスを作ることからなる。

或いは、手段６６．６８は半分のシーケンス表に亘って更なる奇数及び偶数直交 化が後にくる完全シーケンス長に亘って奇数及び偶数直交化を実行してよい。こ れは２０要素シーケンスの直交化が理解を容易にする為記号だけの形式で示され る図６の（ａ）乃至（ｈ）を参照してより良く理解されよう。第１に、初めのシ ーケンス（ａ）がとられ、時間反転例（ｂ）が形成される。偶数シーケンス、　 （Ｃ）は（ｂ）を（ａ）に足し算することにより形成され、２つの加算されたシ ーケンスによる割り算はこの例では省略される。奇数シーケンス（ｄ）は（ｂ） を（ａ）から引き算することにより形成れ、２つの利得による割り算は無視され る。偶数シーケンス（Ｃ）の第１の半分がとられ時間反転例が形成される。シー ケンス（Ｃ）の第１の半分及びその時間反転例の加算はシーケンス（ｅ）の第１ の半分を生じる。シーケンス（Ｃ）の第２の半分はシーケンス（ｅ）の第２の半 分を得るようその時間反転例に同様に加えられる。

シーケンス（ｅ）は偶数直交化か後にくる偶数直交化を表わす。

シーケンス（Ｃ）の第１の半分の時間反転例はシーケンス（ｆ）の第１の半分を 生じるようシーケンス（Ｃ）の第１の半分から減算される。シーケンス（ｆ）の 第２の半分はシーケンス（Ｃ）の第２の半分から同じ方法で得られる。シーケン ス（ｆ）は奇数直交化が後にくる偶数直交化を表わす。シーケンス（ｇ）及び（ ｈ）はシーケンス（ｅ）及び（ｆ）がシーケンス（Ｃ）から得られるようにシー ケンス（ｄ）から得られる。シーケンス（ｇ）は偶数直交化が後にくる奇数直交 化を表わし、シーケンス（ｈ）は奇数直交化が後にくる奇数直交化を表わす。シ ーケンス（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）及び（ｈ）の全ては互いに直交であり、即ちそ の全長に亘ってどれか１つと他のどれかとの積は零である。この相互直交化は図 ５の符号化装置に示される４つの比較か互いに独立に行なわれるのを可能にする 。実際の装置において、利得段７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄの利得の大きさ かＧに等しいよう制約され、全てがこれに等しいようにここで示される。

図５に示される符号化装置はマスターコードブックからの濾波された１／４長シ ーケンスを奇数及び偶数直交化された濾波されたアナログ信号と比較するだけで コードブックシーケンスの直交化を除去するよう変形されてよい。濾波されたコ ードブック１／４長シーケンスの設定は直交比較の夫々に対して異なってよく又 同じでもよい。シーケンスは４つの直交比較の夫々に対して選択され、指数番号 ｉ、ｐ、ｊ、ｑは伝送され又は蓄積される。Ｉ／４長シーケンスが同じである場 合、コードブックから選ばれるシーケンス番号の決定の簡略化は上記の如くなさ れる。

図７は図５の符号器を使用する対応する復号器又は再合成装置を示す。■次元コ ードブック４０の出力は１／Ａ　（ｚ／γ）の伝達関数を育する短期逆フィルタ ４２に供給される。フィルタ４２の出力は夫々が４つの２次元コードブック７０ ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄの１つに供給される４つの別な出力を有する直交化 手段６８に供給される。コードブック７０ａからのシーケンス番号ｉ、コードブ ック７０ｂからのシーケンス番号ｐ１コードブック７０Ｃからのシーケンス番号 ｊ及びフードブック７０ｄからのシーケンス番号ｑは合算器８６の別な非反転入 力に全て供給される。合算器８６の出力は利得パラメータＧを供給される利得段 １２に供給される。利得段１２の出力は合算器４６の非反転入力に供給される。

合算器４６の出力は遅延パラメータｄを供給されるタップ付遅延線４８に供給さ れる。タップ付遅延線４８の出力は利得パラメータｂを供給される利得段５０に 供給される。利得段階５０の出力は合算器４６の非反転入力に供給される。合算 器４６の出力もＡ　（ｚ／γ）の伝達関数を存する短期フィルタ３６に供給され る。フィルタ３６の出力は１／Ａ（Ｚ）の伝達関数を有する短期逆フィルタ３７ に供給される。

フィルタ３７の出力は拡声器３２又は増幅器及び拡声器の組合せに供給される。

３つの短期フィルタ４２．３６及び３７は全てＬＰＣ手段２４（図５）により元 来得られた短期フィルタパラメータａ１を供給される。

動作中、図７に示される復号器はコードブック指数ｉ、ｐ？ｊ。

ｑ、利得パラメータＧ、ピッチ予測パラメータｄ、ｂ及び短期フィルタパラメー タａ、を供給される。４つの直交コードブックシーケンスは共に加算され、増幅 及び濾波の後、出力手段、この場合には拡声器に供給される。

図７の装置を図５の装置と互換可能にする為、後者は単に１／４長濾波コードブ ツクシーケンスを直交化されたアナログ信号の夫々と比較するよう変形される時 、図７の装置は直交化手段６８に置き代えられた直交シーケンス発生器９０（図 ４）を育する。直交シーケンス発生器は単一！／４長シーケンスから４つの直交 全長シーケンスを発生するよう以下の如く機能する。

直交シーケンス発生器は初めに半長奇数及び偶数シーケンスを発生し、次に奇数 及び偶数全長シーケンスを発生するようこれらの２つのシーケンスの夫々を用い る。図８は簡略化の為記号形式でだけ示される５つの要素を有する１／４長シー ケンス（ａ）に対するこの処理を示す。１／４長シーケンス（ａ）の時間反転例 を発生し、それをシーケンス（ａ）の終りに加算することにより、半長偶数シー ケンス（ｂ）が発生される。シーケンス（ｂ）の時間反転例を発生し、それをシ ーケンス（ｂ）の終りに加算することで、全長シーケンス（Ｃ）が発生される。

シーケンス（Ｃ）は全長偶数シーケンスを生じるよう直交化され、次に各半分の シーケンス長に亘って偶数シーケンスを生じるよう直交化される全長シーケンス と均等である。シーケンス（ｂ）の時間反転例は全長シーケンス（ｄ）を生じる ようシーケンス（ｂ）の終りに加算される。シーケンス（ｄ）は全長奇数シーケ ンスを生じるよう直交化され、次に各半分のシーケンス長に亘って偶数シーケン スを生じるよう直交化される全長シーケンスと均等である。

シーケンス（ａ）の時間反転例は半長シーケンス（ｅ）を生じるようシーケンス （ａ）の終りに加えられる。シーケンス（ｅ）の時間反転例をそのシーケンスの 終りに加えることにより、全長シーケンス（ｆ）が発生される。シーケンス（ｆ ）は全長偶数シーケンスを生じるよう直交化され、次に各半分のシーケンス長に 亘って奇数シーケンスを生じるよう直交化される全長シーケンスと均等である。

シーケンス（ｅ）の時間反転例をそのシーケンスの終りに加えることにより、全 長シーケンス（ｇ）が発生される。シーケンス（ｇ）は全長奇数シーケンスを生 じるよう直交化され、次に各半分のシーケンス長に亘って奇数シーケンスを生じ るよう直交化される全長シーケンスと均等である。

次にこれらの４つの濾波されたシーケンス（ｃ）、（ｄ）、（ｆ）、　（ｇ）か スレーブコードブック７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ（図７）に供給され、次 に再合成器は上記の如く動作する。

下式、 Σ　（ＣＢＩＸＣＢ２）＝０ か満足されるなら、フードブックサーチの長さの減少を完全に実現するのに必要 である直交化コードブックは多くの異なる方法で構成されつる。ここで、ＣＢＩ は第１のコードブックのどれかのシーケンスであり、ＣＢ２は第２のコードブッ クのどれかのシーケンスである。上述の奇数及び偶数関数分割への可能な代替は 時間ドメイン分割又は周波数ドメイン分割である。時間ドメイン分割を用いると 、例えばＣＢＩはコードブックの第１の半分に対するランダムサンプル、即ち各 シーケンスの第１のＮ／２サンプル及びその後の零サンプルを含み、ＣＢ２はコ ードブックの第１の半分に対する零サンプル、即ち、第１のＮ／２サンプル及び その後のランダムサンプルを含む。周波数ドメイン分割は例えば低周波数コード ブック及び高周波数コードブックを発生するよう低域通過及び高域通過フィルタ を用いることで達成される。

アナログ信号符号化装置が奇数番号の直交化コードブックを存することも可能で ある。例えば、高及び低周波数成分へのコードブックシーケンスの第１の分割に 、高周波数ブランチの奇数及び偶数周波数成分への更なる分割が後に続く。

正しく機能するよう符号化及び再合成装置の組合せの為に、２つの装置のコード ブックは同じシーケンスを含まなければならない。

本発明を読むことで、他の変更例は当業者に明らかである。かかる変更はアナロ グ信号符号化装置及びその部品の設計、製造及び使用で既に公知であり、前記の 特徴の代わりに又はそれに加えて用いられる他の特徴を含んでよい。請求の範囲 はこの出願で特定の組合せの特徴を述べているが、本願の開示の範囲は又ある請 求範囲で現在請求されているのと間じ発明にかかわるか否か、又それが本発明の ような同じ技術問題のいくらか又は全ての軽減するか否かに拘らず、明示的に、 暗示的に又はそのある一般的にのいずれかでここに開示されたある新規な特徴又 は新規な特徴の組み合わせを含むことが理解されなければならない。

産業適用 本発明はアナログ信号符号化及び復号化を用いる装置の範囲、例えばディジタル 移動無線、及びセルラ電話に適用可能である。

Ｎ ｎ＝１ ｎ＝１ Ｎ／２ ｎ＝ｔ ｎ＝１ Ｎ／２ ｎ＝１ ｎ＝１ 補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の８）平成　５年　３月２６ （司

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．サンプルされたアナログ信号を得る為のサンプリング手段と、複数のシーケ ンスを含むマスターコードブックと濾波シーケンスをマスターコードブックから 得るフィルタリング手段と、サンプルされたアナログ信号又は濾波シーケンスの いずれかを直交成分に直交的に分解する分解手段と、直交成分が濾波シーケンス から得られる場合直交成分とサンプルされたアナログ信号と比較又は直交成分が サンプルされたアナログ信号から得られる場合直交成分を濾波シーケンスと比較 する比較手段及びその濾波シーケンスが所定の規準に従ってほとんど許容可能で ある比較手段の出力信号から決定する手段からなるアナログ信号符号化装置。
2. ２．濾波シーケンスを蓄積する蓄積手段を更に有する請求項１記載の装置。
3. ３．第１の分解手段からの直交成分が濾波シーケンスから得られる場合サンプル されたアナログ信号を直交成分に分解又は第１の分解手段からの直交成分がサン プルされたアナログ信号から得られる場合、濾波シーケンスを直交成分に分割す る分割手段を更に有する請求項１又は２記載の装置。
4. ４．サンプルされたアナログ信号を得る為のサンプリング手段と、複数のシーケ ンスを含むマスターコードブックと、濾波シーケンスをマスターコードブックか ら得る為のフィルタリング手段と、濾波シーケンスを夫々の複数のシーケンスを 含む少なくとも２つのスレーブコードブックに直交的に分解する分解手段と、夫 々がサンプルされたアナログ信号とスレーブコードブックの各１つからのシーケ ンスを比較する少なくとも２つの比較手段と、そのスレーブコードブックからの 濾波シーケンスが所定の規準に従ってほとんど許容可能である比較手段の出力信 号から決定する手段とからなるアナログ信号符号化装置。
5. ５．アナログ信号のサンプリング、複数のシーケンスのマスターコードブックか らのフィルタリング、少なくともサンプルされた信号又は濾波シーケンスの直交 的分解、濾波シーケンスとサンプルされたアナログ信号との直交的比較、その濾 波シーケンスが所定の規準に従ってほとんど許容可能であることの決定からなり 、アナログ信号を符号化する方法。
6. ６．半長濾波シーケンスはサンプルされたアナログ信号の半長部分と比較される 請求項５記載の方法。
7. ７．濾波シーケンスが直交化され、互いに直交であるシーケンスの対が別々に蓄 積される請求項５又は６記載の方法。
8. ８．少なくとも２組の直交合成コードブックシーケンスを一対のコードブックシ ーケンスから取得し、符号化さるべきアナログ信号の部分を少なくとも２対の合 成コードブックシーケンスと比較し、入来アナログ信号の部分に対して最適整合 を行なうシーケンスの合成対からそれらのシーケンスを決定することからなり、 アナログ信号を符号化する合成方法による分析。
9. ９．複数のシーケンスを含むマスターコードブックと、濾波シーケンスをマスタ ーコードブックから得る為のフィルタリング手段と、濾波シーケンスを対の直交 成分に直交的に分解する分解手段と、前に符号化されたアナログ信号の合成レプ リカを生じるよう入来符号化信号に応じて各対の直交成分からシーケンスを結合 する手段とからなり、アナログ信号を得る為の復号化装置。
10. １０．少なくとも２つの直交合成シーケンスを単一合成シーケンスから形成し、 少なくとも２つの合成シーケンスを結合するからなり、そこで再合成さるべきア ナログ信号は請求項５，６又は８のうちいずれか一項記載の方法で符号化される 再合成アナログ信号の方法。