JPH0730462A - 音声伝送方法及び装置 - Google Patents

音声伝送方法及び装置

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JPH0730462A
JPH0730462A JP5170731A JP17073193A JPH0730462A JP H0730462 A JPH0730462 A JP H0730462A JP 5170731 A JP5170731 A JP 5170731A JP 17073193 A JP17073193 A JP 17073193A JP H0730462 A JPH0730462 A JP H0730462A
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JP
Japan
Prior art keywords
celp
circuit
time base
time axis
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP5170731A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsuru Tsuboi
満 坪井
Shoji Fujino
尚司 藤野
Naoji Matsuo
直司 松尾
Toshiaki Nobumoto
俊明 信本
Osahide Eguchi
修英 江口
Toshiyuki Ota
利幸 大田
Miki Murakawa
美樹 村川
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0730462A publication Critical patent/JPH0730462A/ja
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  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
  • Reduction Or Emphasis Of Bandwidth Of Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 CELP方式を組み込んだ音声伝送方法及び
装置に関し、品質劣化を抑えつつ一層の低ビットレート
化を図ることができるようにする。 【構成】 CELP符号化を行う前に入力音声信号の時
間軸を圧縮し、CELP復号した後の音声信号の時間軸
を伸長する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は音声伝送方式に関し、特
にCELP方式の音声伝送方法及び装置に関するもので
ある。
【0002】音声通信において、その伝送帯域の削減に
よる通信コストの削減が求められており、このため、音
声符号化方式の低ビットレート化を行う必要がある。
【0003】
【従来の技術】音声符号化において、その伝送帯域を削
減することは、符号器が一定時間当たりに送信する符号
量(ビット数)を小さく抑えることを意味する。
【0004】このための方式として、(1) 入力音声のサ
ンプル当たりのビット数を下げる方式と、(2) 入力音声
のサンプル周期を大きくすることで相対的にビットレー
トを下げる方式とがある。
【0005】サンプル毎に音声符号化を行う方式(1) で
は、図6に示すように、4ビット/サンプルから2ビッ
ト/サンプルにビット数を減らして、ビットレートを3
2kbpsから16kbpsにビットレートを下げているが、こ
の場合にはそのサンプルを表す符号の次元(種類)を少
なくすることになるため(図示の例では1/2)、一般
に音質劣化の程度が大きい。
【0006】そこで、入力音声のサンプル周期を大きく
する方式(2) が残るが、この方式では、図7に示すよう
に時間軸圧伸により時間軸上でサンプリング周期を2倍
に拡げたような場合(サンプル数は1/2)、サンプル
当たりのビット数を4ビット/サンプルで変えずに(音
質劣化を伴わずに)相対的にビットレートを32kbpsか
ら16kbpsに下げることができるため、このような時間
軸圧伸方式を音声符号化方式に組み合わせた方式が従来
より知られている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところがサンプル毎に
音声符号化を行う方式では、一般に発生する符号量が多
いため、時間軸圧伸方式と組み合わせたところで、大き
なビットレート削減は難しい(図7の例では16kbp
s)。
【0008】一方、CELP(Code Excited LPC)方式を
含むベクトル量子化方式では、図8及びこれをより詳し
く示した図9の如く、入力音声信号に対する複数サンプ
ル(図示の例では4サンプル)を「1つのベクトル」
(音声信号サンプルのブロック単位)として一括して符
号化を行うため、符号出力周期はサンプリング周期(8
KHz)の4倍(2KHz)となり、1回の出力における符号
量は同じでもサンプリング周期当たりの伝送ビット数は
4ビットから1ビットに、即ち1/4に減少するため、
音声品質は高く維持できることが特徴である。
【0009】従って本発明は、時間軸圧伸方式にCEL
P方式を組み込むことにより、品質劣化を抑えつつ一層
の低ビットレート化を図ることができる音声伝送方法及
びその装置を実現することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明に係る音声伝送方法は、時間軸圧伸とCEL
P符号化とを組み合わせたものであり、CELP符号化
を行う前に入力音声信号の時間軸を圧縮し、CELP復
号した後の音声信号の時間軸を伸長することを特徴とし
ている。
【0011】このとき、符号化側から復号側に時間軸圧
縮におけるピッチ周期情報も併せて伝送される。
【0012】また、このような本発明のCELP伝送方
法を実現する装置としては、CELP符号化回路と、該
符号化回路の前段で入力音声信号の符号化周期を圧縮す
る時間軸圧縮回路と、該時間軸圧縮回路からの音声信号
を復号するCELP復号回路と、該復号された音声信号
の時間軸を伸長する時間軸伸長回路とを備えている。
【0013】この場合も、該時間軸圧縮回路が時間軸圧
縮におけるピッチ周期情報も併せて該時間軸伸長回路に
伝送される。
【0014】
【作用】図1は本発明に係る音声伝送方法における音声
信号と符号との関係を示しており、入力音声信号には整
数倍(図示の例では2倍)の時間軸圧縮が施されると共
にCELP符号器の入力信号のサンプリング周期が元の
サンプリング周期の該整数倍(同2倍)となり、信号の
周波数帯域を該整数分の一(同1/2倍)に落とす。但
し、波形自体も時間圧縮されているのでサンプリング定
理は維持されている。
【0015】そして、このように時間軸圧縮された音声
信号は複数サンプル(同4サンプル)を一つのベクトル
としてCELP符号化して該複数ビット(同4ビット)
の符号として送信する。
【0016】従って、受信側では図1に点線で示す如
く、該複数ビット(同4ビット)の符号をCELP復号
して元のサンプリング周期の整数倍(同4倍)の信号に
戻し、更に時間軸伸長を行って入力音声信号と同じサン
プリング周期の再生音声信号を得る。
【0017】上記において、送信側では時間軸圧縮を時
間軸圧縮回路で行い、CELP符号化をCELP符号化
回路で行うと共に、受信側ではCELP復号をCELP
復号回路で行い、時間軸伸長を時間軸伸長回路で行う。
【0018】また、時間軸圧縮が送信側で何サンプル単
位で行われたかを示すピッチ周期情報を受信側に知らせ
る。
【0019】このように、本発明では、音声信号を時間
軸圧縮部によって信号の周波数帯域を狭め、CELP符
号化前で入力間隔を拡げるので、図1の例を図3と同様
のCELP符号化を行ったと仮定した場合、符号の送信
間隔が2倍となるため、伝送レートとしては1/2に削
減できることになる。
【0020】
【実施例】図2は図1に示した本発明に係る音声伝送方
法を実現する装置の実施例を示したもので、図中、1は
送信側において音声信号を入力する時間軸圧縮回路、2
は時間軸圧縮回路1に接続されて出力信号を伝送路Lに
送出するCELP符号化回路、3は伝送路Lからの音声
データを復号するCELP復号回路、そして4はこのC
ELP復号回路3に接続されて再生音声信号を出力する
時間軸伸長回路である。尚、時間軸圧縮回路1及び時間
軸伸長回路4としてはTDHS(Time Domain Harmonic
Scaling)回路が良く知られている。
【0021】このようなTDHS回路を用いた実施例の
動作を図3のタイムチャートを用いて説明すると、入力
音声信号は先ず時間軸圧縮回路1の8KHz周期のサン
プリングにより音声信号のピッチ周期成分が抽出さ
れ、2ピッチ周期分の信号を1ピッチ周期分の信号に圧
縮し1/2圧縮信号として出力する。
【0022】尚、この圧縮化はTDHS回路では1/2
固定であるが、ピッチの「整数倍」を1ピッチ周期とし
た場合には図4に示すようにピッチのn倍を1ピッチ周
期と置き換えることができ、圧縮比をnとすることも可
能である。
【0023】尚、このとき、そのピッチ周期情報も出
力される。これは、図1に示した例で言えば入力音声信
号の所定数のサンプリング周期分が1ピッチ周期となっ
ており、これが時間軸圧縮回路1で1/2に圧縮される
とその1ピッチ周期分の信号は見かけ上、2倍の時間で
与えられることとなり、このようなピッチ周期情報を
復号側へ伝送する必要があるためである。但し、ピッチ
周期とベクトルサンプル数との間には特に相関関係はな
い。
【0024】このようにして時間軸圧縮された信号
は、初めの2ピッチ周期分の時間間隔で出力されるため
図示のような連続した信号(時間軸上でサンプリング時
間を2倍に拡げた音声信号)となり、等価的に1/2圧
縮となる。これに対応してサンプリング周期は4KHzと
なる。
【0025】周波数帯域を1/2に減少させた1/2圧
縮信号とピッチ情報をCELP符号化回路2に送信
すると、CELP符号化回路2では、4サンプルを1ベ
クトルとして上記のサンプリング周期の1/4、即ち1
KHzで、圧縮音声信号のみをCELP符号化処理を行
い、その符号とピッチ情報とを多重化し、伝送路Lを介
して受信側へ伝送する。
【0026】従って、4ビット/1KHzの符号化データ
(4kbps) は8 KHzの伝送路では0.5ビットとなり4K
Hzの場合には1ビットとなり、図6及び図7の例よりビ
ットレートは1/4となり図9の例より1/2となるこ
とがわかる。
【0027】受信側では、CELP符号とピッチ情報と
を分割し、CELP符号のみをCELP復号回路3で復
号する。復号した信号(1/2圧縮再生信号)とピッ
チ情報は、時間軸伸長回路4へ送られ、時間軸伸長回
路4により、ピッチ情報を元に、圧縮された信号から
2ピッチ分の信号を再生し再生信号として出力する。こ
の過程は図3に示した送信側と丁度逆の過程を辿ること
となる。
【0028】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る音声伝送方
法及び装置によれば、CELP符号化を行う前に入力音
声信号の時間軸を圧縮し、CELP復号した後の音声信
号の時間軸を伸長するように構成したので、符号化周期
が大きくなり、発生した符号の相対的な伝送レートを減
少させることができる。
【0029】またCELP方式の低ビットレート・高品
質の特徴を生かし、更に低ビットレート化を図ることが
出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る音声伝送方法による時間軸圧縮と
CELP符号化を組み合わせた場合の音声信号と符号と
の関係を示した原理説明図である。
【図2】本発明に係る音声伝送装置の実施例を示したブ
ロック図である。
【図3】本発明の実施例における送信側のタイムチャー
ト図である。
【図4】時間軸圧縮比の説明図である。
【図5】本発明の実施例における受信側のタイムチャー
ト図である。
【図6】入力音声のサンプル当たりのビット数を下げる
従来方式を示したタイムチャート図である。
【図7】入力音声のサンプリング同期を大きくすること
で相対的にビットレートを下げる従来方式を示したタイ
ムチャート図である。
【図8】CELP符号化のみの音声信号とその符号との
関係を示した説明図である。
【図9】CELP符号化のタイムチャート図である。
【符号の説明】
1 時間軸圧縮回路 2 CELP符号化回路 3 CELP復号回路 4 時間軸伸長回路 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 信本 俊明 福岡県福岡市博多区博多駅前三丁目22番8 号富士通九州ディジタル・テクノロジ株式 会社内 (72)発明者 江口 修英 福岡県福岡市博多区博多駅前三丁目22番8 号富士通九州ディジタル・テクノロジ株式 会社内 (72)発明者 大田 利幸 福岡県福岡市博多区博多駅前三丁目22番8 号富士通九州ディジタル・テクノロジ株式 会社内 (72)発明者 村川 美樹 福岡県福岡市博多区博多駅前三丁目22番8 号富士通九州ディジタル・テクノロジ株式 会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CELP符号化を行う前に入力音声信号
    の時間軸を圧縮し、CELP復号した後の音声信号の時
    間軸を伸長することを特徴とした音声伝送方法。
  2. 【請求項2】 符号化側から復号側に時間軸圧縮におけ
    るピッチ周期情報も併せて伝送されることを特徴とした
    請求項1に記載の音声伝送方法。
  3. 【請求項3】 CELP符号化回路と、該符号化回路の
    前段で入力音声信号の符号化周期を圧縮する時間軸圧縮
    回路と、該時間軸圧縮回路からの音声信号を復号するC
    ELP復号回路と、該復号された音声信号の時間軸を伸
    長する時間軸伸長回路とを備えていることを特徴とした
    音声伝送装置。
  4. 【請求項4】 該時間軸圧縮回路が時間軸圧縮における
    ピッチ周期情報も併せて該時間軸伸長回路に伝送される
    ことを特徴とした請求項3に記載の音声伝送装置。
JP5170731A 1993-07-09 1993-07-09 音声伝送方法及び装置 Pending JPH0730462A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007220629A (ja) * 2006-02-20 2007-08-30 Sumitomo Wiring Syst Ltd 基板用コネクタ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007220629A (ja) * 2006-02-20 2007-08-30 Sumitomo Wiring Syst Ltd 基板用コネクタ
JP4640205B2 (ja) * 2006-02-20 2011-03-02 住友電装株式会社 基板用コネクタ

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030506