JPH07306697A - 欠落音声補間方法 - Google Patents

欠落音声補間方法

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JPH07306697A
JPH07306697A JP6098801A JP9880194A JPH07306697A JP H07306697 A JPH07306697 A JP H07306697A JP 6098801 A JP6098801 A JP 6098801A JP 9880194 A JP9880194 A JP 9880194A JP H07306697 A JPH07306697 A JP H07306697A
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Hiroshi Konishi
宏志 小西
Takashi Yoshida
吉田  孝
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来廃棄されていた遅延パケットの一部を有
効に利用する。 【構成】 図2Bに示すように、パケットP1 が再生開
始予定時刻t2 に受信されていないと、従来と同様にそ
の直前フレームF2 のデータを用いて音声信号F 2',F
2'' を時刻t3 ,t4 に再生して補間するが、時刻t4
にパケットP1 が受信されると、本来それまでに再生さ
れるべきフレームF3 ,F4 を廃棄し、残りのフレーム
5 を復号再生してそれまでの補間音声信号F2',
2'' から切り換えて再生音声信号F5 を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は符号化された音声信号
を複数フレームごとにまとめたパケットを受信し、その
受信パケットから音声信号を復号、再生すると共に、パ
ケット欠落時に、その直前のパケットから音声信号を復
号、再生して音声信号を補間する音声補間方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】音声信号をフレームごとに符号化し、そ
の符号化音声信号を複数のフレームをまとめてパケット
として伝送する通信網においては、網内で生じる不規則
な遅延、例えばパケットごとに異なるルートを通るため
に生じる異なる遅延のために、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欠落を生じることがあ
る。そのため受信側において欠落パケット部分の音声信
号を再生できなくなり、聴感上の音声品質の劣化が生じ
る。このパケット欠落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。その中
でも、特許公開出願番号:特開平5−88697で提案
されている適応予測符号化(APC)方式、マルチパル
ス駆動型線形予測符号化(MPC)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法を
説明する。
【0003】即ちAPC方式についてみると、これは送
信側で、入力音声信号の短時間スペクトル包絡を表す短
時間相関(フオルマント相関)を短時間予測器(フオル
マント予測器)を用いて取り除き、更に有声音などにお
いてピッチ周期ごと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を量子化、符号化
し、前記予測情報と共に送信する。
【0004】受信側においては図3に示すように、入力
端子11からの入力符号化音声信号は多重分離回路12
で残差信号量子化情報と、長時間予測情報と、短時間予
測情報とに分離され、これら分離された残差信号量子化
情報から残差信号復号器13で残差信号が復号され、長
時間予測情報から長時間予測係数復号器14で長時間予
測係数が復号され、短時間予測情報から短時間予測係数
復号器15で短時間予測係数が復号される。復号された
残差信号はスイッチ16を通じて加算器17及び長時間
予測器18よりなる長時間合成フィルタ19へ供給さ
れ、長時間合成フィルタ19の出力は加算器21及び短
時間予測器22からなる短時間合成フィルタ23へ供給
される。復号された長時間予測係数は長時間予測器18
に設定され、つまり長時間合成フィルタ19のフィルタ
係数が設定され、また復号された短時間予測係数は短時
間予測器22に設定され、つまり短時間合成フィルタ2
3のフィルタ係数が設定される。
【0005】従って復号された残差信号に、除去された
長時間相関が長時間合成フィルタ19で付加され、更に
除去された短時間相関が短時間合成フィルタ23で付加
されて、音声信号が再生されて出力端子24へ出力され
る。入力符号音声信号が所定時間内に到達しないと、つ
まりパケットが欠落すると、端子25からの欠落情報に
よりスイッチ16がオフとされ、長時間予測器18,短
時間予測器22には直前のパケットにおける長時間予測
係数、短時間予測係数がそれぞれ設定される。従って直
前のパケットの長時間合成フィルタ19の出力が帰還作
用により自己駆動として用いられて合成出力され、これ
が短時間合成フィルタ23で短時間合成され、欠落パケ
ットに対する音声信号の補間が行われる。
【0006】1フレームの時間は符号化方式により異な
るが通常5〜30msであり、パケット長も各種あるが、
例えば図4Aに示すように3フレームごとに1パケット
として送出され、従って例えばフレームF3 〜F5 の符
号化音声よりなるパケットP 1 が、その直前のパケット
0 の最後のフレームF2 の復号、再生が終了する時点
3 より前に受信されると、フレームF2 の復号、再生
音声信号にパケットP 1 の復号、再生音声信号を連続さ
せることができる。しかしパケットP2 のように、パケ
ットP1 の復号、再生が終了する時刻t6 よりも前であ
るパケットP2の再生予定時刻、例えばt5 までに受信
されないと、パケット欠落として、その直前のフレーム
2 を再生してその音声信号F2',F2'' ,F2'''を代
用して補間処理を行っている。
【0007】つまり、従来における処理手順は図4Bに
示すように、再生予定時刻までに音声パケットが受信さ
れるかを監視し(S1 ),受信されると、そのパケット
をバッファリングし(S2 ),再生すべき時刻になると
バッファリングしたパケットを復号、再生処理し
(S3 ),音声信号を出力して次のパケット受信を待つ
(S 4 )。パケットが再生予定時刻までに受信されない
と、直前のフレームを用いて再生処理して補間音声信号
を作って出力する(S5 )。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】先に述べたように、従
来においては再生予定時刻までにパケットが受信されな
いと、パケット欠落として処理していた。このため図4
Aに示すように、パケットP2 が時刻t6 の直後に受信
された場合は、フレームF6 の復号、再生には間に合わ
ないが、フレームF7 ,F8 は復号、再生して音声信号
として用いることができるに拘わらず廃棄されていた。
つまり、従来においては本来は良品質の音声信号が得ら
れるべき所を、過去の情報による低品質の音声信号で補
間していたという問題があった。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明によれば、各パ
ケットの再生開始予定時刻から再生終了予定時刻(正確
にはそのパケットの最後のフレームの再生開始予定時
刻)までの間に到着した遅延パケットを検出し、この検
出した遅延パケットから、その遅延フレーム数だけ、そ
のパケット先端から除去した残りのフレームを抽出し、
この抽出した残りフレームから音声信号を復号、再生し
て、これをそれまでの補間音声信号と切り換えて出力す
る。
【0010】
【実施例】この発明の実施例を図面を参照して説明す
る。この実施例では受信パケットの受信時刻に応じて処
理を分ける。つまり、図1に示すように、音声パケット
が受信されると(S1 ),その受信時刻tを知り
(S2 ),この受信パケットの再生開始予定時刻t
S と、再生終了予定時刻(正確にはそのパケットの最後
のフレームの再生開始予定時刻)te とを参照する(S
3 )。これら時刻tS ,te は最初にパケットを受信し
た時に、その時刻と、パケット長(フレーム数)とか
ら、そのパケットの再生音声に連続して次の再生音声信
号を得るための次のパケットの再生開始すべき時刻を再
生開始予定時刻tS として求め、またその再生終了すべ
き時刻を再生終了予定時刻te として求め、以下各パケ
ットごとに次々と再生開始予定時刻tS と再生終了予定
時刻te とを求める。
【0011】この再生開始予定時刻tS 及び再生終了予
定時刻te と受信時刻tとを比較し(S4 ),t≦tS
(再生開始予定時刻tS より前に受信)の場合は正常受
信と判定して受信パケットをバッファリングし
(S5 ),tS <t<te (再生開始予定時刻tS より
後、再生終了予定時刻te より前に受信)の場合は遅延
パケットと判定し、te ≦t(再生終了予定時刻te
り後に受信)の場合は利用不能パケットと判定し、この
パケットを廃棄する(S6 )。バッファリングしたパケ
ットはその再生開始予定時刻tS になると読み出して音
声復号処理部へ供給される(S7 )。遅延パケットと判
定された場合は未再生部、つまり再生処理に間に合うフ
レーム部分を抽出して音声復号処理部へ供給する
(S8 )。つまり、遅延パケットをフレームごとに分割
し、その先端から現時刻(受信時刻t)のフレームま
で、つまり本来はそれまでに再生されるべき部分を廃棄
し、次のフレーム以後の残りフレームを未再生部として
取り出して音声復号処理部へ供給する。音声復号処理部
は例えば図3に示した構成の復号、再生処理を行う部分
である。
【0012】この音声復号処理部では図2Aに示すよう
に、図1中におけるバッファリングしたデータ(パケッ
ト)を受け取るか、抽出した未再生部のデータを受け取
ると処理をし(S1 ),データを受け取ることができれ
ば、つまりデータが有れば、そのデータについて音声復
号、再生処理を行い(S3 ),その音声信号を出力し
(S4 ),データを受け取ることができなければ、つま
りデータがなければそれまでの受信データを用いて音声
信号を再生して音声補間処理を行い(S5 ),その音声
信号を出力する(S4 )。
【0013】図3に示した手法の場合は、帰還形の音声
合成フィルタにその直前のフレームの復号フィルタ係数
を設定し、かつ音声合成フィルタを自己駆動とする。例
えば図2Bに示すように、パケットP1 は再生開始予定
時刻tS がt2 であり、再生終了予定時刻te がtS
あるが、時刻tS =t2 より遅れ、時刻te=t5 より
前の時刻t4 に受信されたとする。時刻t2 にパケット
1 が受信されていないため、その直前のフレームF2
の各再生音声F2',F2'' が時刻t3,t4 に補間され
る。しかし、時刻t4 にパケットP1 が受信されるた
め、遅延パケットP1 からその先端より、現時刻t4
再生されるべくフレームF4 まで、つまりフレーム
3 ,F4 を除去し、残りのフレームF5 が復号、再生
処理され、音声信号F5 として時刻t5 に出力される。
つまり、従来においては時刻t 5 の音声信号は、前のフ
レームからの再生信号F2''' で補間されるが、この発
明では正規の音声信号F5 が再生され、それだけ音声品
質が向上する。
【0014】補間音声信号を得るには前記例に限らず、
例えば特開平5−88697号公報中に示されている各
種の手法を用いてもよい。
【0015】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば従
来においては遅延パケット中の廃棄されていた利用可能
部分を取り出して有効利用するため、その部分が補間音
声信号よりも良品質となり、全体としても再生音声信号
の品質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明方法の実施例の要部における処理手順
を示す流れ図。
【図2】Aは受信データの音声復号処理と、音声補間処
理との切り換え処理の手順を示す流れ図、Bはこの発明
による遅延パケットが生じた場合の処理例を示す図であ
る。
【図3】従来の音声補間装置の例を示すブロック図。
【図4】Aは従来の音声補間方法による補間処理の例を
示す図、Bはその処理手順を示す流れ図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 符号化された音声信号を複数フレームご
    とにまとめたパケットを受信し、 その受信したパケットから音声信号を復号、再生し、 パケット欠落があると、その直前のパケットから音声信
    号を復号、再生して音声信号を補間する音声補間方法に
    おいて、 各パケットの再生開始予定時刻から再生終了予定時刻ま
    での間に到着した遅延パケットを検出する過程と、 上記検出した遅延パケットから、その遅延フレーム数だ
    け、そのパケット先端から除去した残りのフレームを抽
    出する過程と、 上記抽出した残りフレームから音声信号を復号、再生し
    て、上記補間音声信号と切り換えて出力する過程と、 を有することを特徴とする欠落音声補間方法。
  2. 【請求項2】 上記音声信号の復号、再生を帰還形の音
    声合成フィルタを用いて行い、上記補間は、直前のフレ
    ームの復号フィルタ係数を上記音声合成フィルタに設定
    し、かつその音声合成フィルタを自己駆動として行うこ
    とを特徴とする請求項1記載の欠落音声補間方法。
JP09880194A 1994-05-12 1994-05-12 欠落音声補間方法 Expired - Fee Related JP3240824B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7349330B1 (en) 2000-03-27 2008-03-25 Oki Electric Industry Co., Ltd. Packet receiver with the influence of jitter and packet losses reduced before a buffer becomes idle due to data delays and packet receiving method using the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7349330B1 (en) 2000-03-27 2008-03-25 Oki Electric Industry Co., Ltd. Packet receiver with the influence of jitter and packet losses reduced before a buffer becomes idle due to data delays and packet receiving method using the same

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