JPH07334194A - 音声符号化/復号化方法およびそれらの装置 - Google Patents

音声符号化/復号化方法およびそれらの装置

Info

Publication number
JPH07334194A
JPH07334194A JP6131891A JP13189194A JPH07334194A JP H07334194 A JPH07334194 A JP H07334194A JP 6131891 A JP6131891 A JP 6131891A JP 13189194 A JP13189194 A JP 13189194A JP H07334194 A JPH07334194 A JP H07334194A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voice
speech
excitation signal
linear prediction
signal
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
JP6131891A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Kanetani
浩幸 金谷
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial 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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP6131891A priority Critical patent/JPH07334194A/ja
Publication of JPH07334194A publication Critical patent/JPH07334194A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【目的】 CELP方式を用いた音声符号化/復号化処
理におけるコードブックサーチに必要な演算量を削減
し、かつ少ない伝送情報量でもある程度の音声品質を維
持する。 【構成】 音声符号化装置では、フィルタ/ダウンサン
プラ3で入力音声の低周波数成分抽出とダウンアップサ
ンプルを行なって低域評価音声を求め、この音声と、線
形予測係数抽出器4で抽出された線形予測係数とダウン
サンプルされたコードブック5とを用いて生成された合
成音声とを誤差評価器9により評価する。音声復号化装
置では、復号されたコードベクトルを補間器16でアッ
プサンプルして低域励起信号を得、この信号から高域付
加器17でPVE方式により高域周波数成分を生成して
復号励起信号に付加し、これと伝送されてきた量子化デ
ータに対応する線形予測係数とにより音声を復号化す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル移動通信な
どに用いられる音声符号化/復号化方法およびそれらの
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図3は音声をある一定のフレーム長に区
切り各フレーム毎に音声の励起信号をコードベクトルで
符号化するCELP(Code Excited Linear Predictive
Coding)方式による音声符号化装置のブロック図であ
る。図3において、この符号化装置は、入力音声から線
形予測係数を求める線形予測係数抽出器31と、線形予
測係数抽出器31の結果を量子化する線形予測係数量子
化器32と、フレーム長のいくつかのコードベクトルか
らなるコードブック33と、線形予測係数抽出器31で
抽出された係数による線形予測フィルタ34と、増幅器
35と、増幅器35のゲインを量子化するゲイン量子化
器36と、誤差評価器37とを備えている。
【0003】一方、図4に示す音声復号化装置において
は、伝送されてきた量子化データを逆量子化する線形予
測係数逆量子化器41と、コードブック33と同じコー
ドブック42と、伝送されてきたコードベクトル番号に
よりコードブック42からコードベクトルを選択する選
択器43と、伝送されてきたゲイン情報を逆量子化する
ゲイン逆量子化器44と、選択器43からのコードベク
トルをゲイン逆量子化器44からのゲインで増幅する増
幅器45と、線形予測係数逆量子化器41からの線形予
測係数による線形予測フィルタ46とを備えている。
【0004】次に、上記従来例の動作について説明す
る。音声符号化装置では、符号化されるフレームに対応
する入力音声から線形予測係数抽出器31により線形予
測係数を求め、線形予測係数量子化器32で量子化して
その量子化データaを音声復号化装置へ伝送する。コー
ドブック33内のコードベクトルを励起信号として、線
形予測フィルタ34で処理した各合成音声と入力音声と
の誤差が最小になるように調整された増幅率によって増
幅器35で増幅され、誤差評価器37で各合成音と入力
音声の誤差を調べ(以下、この処理をコードブックサー
チと言う。)、コードブック33で誤差が最小となるコ
ードベクトル番号bと、このコードベクトル番号bに対
応するゲイン量子化器36で量子化された増幅器35の
ゲインcとを量子化データaとともに音声復号化装置へ
伝送する。
【0005】一方、音声復号化装置では、伝送されてき
たゲインcを逆量子化するゲイン逆量子化器44による
ゲインを用いて、増幅器45が伝送されてきたコードベ
クトル番号bから選択器43で選択されたコードベクト
ルを増幅し、線形予測フィルタ46が、伝送されてきた
量子化データaを逆量子化する線形予測係数逆量子化器
41により求めた線形予測係数により復号化して合成音
声を得る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の音声符号化/復号化装置では、全てのコードベクト
ルに対し線形予測フィルタ34でフレーム長のフィルタ
処理を行なう必要があり、処理量が多くなるという問題
を有していた。また、時間単位の伝送情報を少なくする
ためにコードブック数を減少またはフレーム長を増加す
ると、音声品質が劣化するという問題を有していた。
【0007】本発明は、上記問題を解決するもので、フ
ィルタ処理量を少なくし、音声品質の良好な音声符号化
/復号化方法およびそれらの装置を提供することを目的
とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、音声符号化側において、励起信号符号化
を行なう前にローパスフィルタにより音声の低域周波数
成分のみを抽出し、ダウンサンプルされた音声の低域周
波数成分をダウンサンプルされたコードベクトルにより
符号化し、復号化において、復号化された音声励起信号
から高周波数成分を生成し、生成された高域周波数成分
を復号化された励起信号に付加して合成音声を復号化す
るようにしたものである。
【0009】
【作用】本発明は、上記構成によって、コードブックの
ベクトル長が短くなり、コードブックサーチに要する処
理量を少なくすることができる。また、同じコードブッ
クのベクトル長が短くなるので、コードブックで表現で
きる波形が増加し、音声の低域周波数成分のより誤差の
少ない符号化を実現することができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。図1および図2は本発明の一実施
例の構成を示すものであり、説明の便宜上、従来例の説
明に用いて符号を同様な要素に対して用いてある。図1
に示す音声符号化装置において、1は入力音声から線形
予測係数を求める線形予測係数抽出器、2は線形予測係
数抽出器1の結果を量子化する線形予測係数量子化器、
3は音声信号から低域周波数成分のみを抽出してその低
域周波数成分をダウンサンプルするフィルタ/ダウンサ
ンプラ、4はダウンサンプルされた低域周波数成分から
線形予測係数を抽出する線形予測係数抽出器、5はダウ
ンサンプルされたフレーム長のいくつかのコードベクト
ルからなるコードブック、6は線形予測係数抽出器4で
抽出された係数による線形予測フィルタ、7は増幅器、
8は増幅器7のゲインを量子化するゲイン量子化器、9
は誤差評価器である。
【0011】一方、図2に示す復号化装置において、1
1は伝送されてきた量子化データaを逆量子化する線形
予測係数逆量子化器、12はコードブック5と同じコー
ドブック、13は伝送されてきたコードベクトル番号b
によりコードブック12からコードベクトルを選択する
選択器、14は伝送されてきたゲインcを逆量子化する
ゲイン逆量子化器、15は選択器13からのコードベク
トルをゲイン逆量子化器14からのゲインで増幅する増
幅器、16は増幅されたコードベクトルをアップサンプ
ルする補間器、17は高域周波数成分を生成して復号さ
れた音声の励起信号に、付加する高域付加器、18は線
形予測フィルタ逆量子化器11からの線形予測係数によ
る線形予測フィルタである。
【0012】次に、上記実施例の動作について説明す
る。まず図1に示す音声符号化装置では、符号化される
フレームに対応する入力音声から線形予測係数抽出器1
により線形予測係数を求め、線形予測係数量子化器2で
量子化してその量子化データaを音声復号化装置へ伝送
する。また、フィルタ/ダウンサンプラ3で入力音声の
低域周波数成分を抽出してその低域周波数成分をダウン
サンプルした低域評価音声を求め、この低域評価音声か
ら線形予測係数抽出器4で線形予測係数を抽出し、この
線形予測係数を基にコードブック5内のコードベクトル
を線形予測フィルタ6で処理して低域合成音声を生成
し、各低域合成音声を低域評価音声との誤差が最小にな
るように調整された増幅率によって増幅器7で増幅し、
そして誤差評価器9で各合成音声と低域評価音声との誤
差を調べ、コードブック5内で誤差が最小となるコード
ベクトル番号bと、このコードベクトル番号bに対応す
るゲイン量子化器8で量子化された増幅器7のゲインc
とを量子化データaとともに音声復号化装置へ伝送す
る。
【0013】一方、音声復号化装置では、伝送されてき
たゲインcを逆量子化するゲイン逆量子化器14による
ゲインを用いて、増幅器15が伝送されてきたコードベ
クトル番号bから選択器13で選択されたコードベクト
ルを増幅し、補間器16で音声符号化装置における入力
音声と同じサンプリング周波数にアップサンプルして低
域復号励起信号を得る。次に高域付加器17では、PV
E(Peak and ValleyExcited)方式により、低域復号励
起信号内のいくつかの波形のピークを抽出するとともに
このピークを抽出し、このピーク値のみによる波形を生
成し、このパルス波形から高域復号励起信号を求め、こ
れを低域復号励起信号と加算して信号励起信号を得る。
そして線形予測フィルタ18が、伝送されてきた量子化
データaを逆量子化する線形予測係数逆量子化器11に
より求めた線形予測係数と復号励起信号とにより音声を
復号化して合成音声を得る。
【0014】なお、コードブック5は、以前の励起信号
復号結果をコードブックとする適応コードブックと、固
定データである確立コードブックとを用いることができ
る。この場合、適応コードブックおよび確率コードブッ
クとも、それぞれの増幅器、ゲイン量子化/逆量子化器
と符号化装置内での以前の励起信号復号結果が必要とな
る。
【0015】また、PVE方式における高域周波数成分
を入力音声の高域周波数成分に近づけるため、符号化装
置において入力音声を線形予測フィルタ6で処理した予
測残差信号に対し、さらに線形予測を行なって量子化し
て伝送し、復号化装置においては、逆量子化したこの線
形予測係数を用いたフィルタにより、PVEにより得ら
れた高域周波数成分を処理しても良い。この場合、伝送
する情報量は増加するが、より入力音声に近い再生音声
を実現することができる。
【0016】さらに、PVE方式における高域周波数成
分のゲインを入力音声の高域周波数成分に近づけるた
め、音声符号化装置において、入力音声の低域周波数成
分と高域周波数成分との比率を測定して量子化して伝送
し、復号化装置においては、逆量子化した低域周波数成
分と高域周波数成分との比率と低域再生音声とから高域
再生音声のゲインを求め、このゲイン値でPVE方式に
より得られた高域周波数成分を増幅しても良い。この場
合も、伝送する情報量は増幅するが、より入力音声に近
い再生音声を実現することができる。また、伝送情報の
増加を避けるため、線形予測係数量子化器2の各量子化
データに対応する低域周波数成分と高域周波数成分との
比率を予め学習させてその値を用いても良い。
【0017】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、音声符
号化部において、励起信号符号化を行なう前にローパス
フィルタにより音声の低域周波数成分のみを抽出し、ダ
ウンサンプルされた音声の低域周波数成分をダウンサン
プルされたコードベクトルにより符号化し、復号化部に
おいて、復号化された音声の励起信号から高域周波数成
分を生成し、生成された高域周波数成分を復号化された
励起信号に付加して合成音声を復号化するようにしたの
で、音声符号化部におけるコードブックサーチに用いる
コードベクトル長が短くなり、コードブックサーチに必
要な処理量を低減することができる。また、同じコード
ブック数でもコードブックのベクトル長が短くなるの
で、コードブックで表現できる波形数が増加し、音声の
低周波数成分のより誤差の少ない符号化を実現すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における音声符号化装置のブ
ロック図
【図2】本発明の一実施例における音声復号化装置のブ
ロック図
【図3】従来例における音声符号化装置のブロック図
【図4】従来例における音声復号化装置のブロック図
【符号の説明】
1 線形予測係数抽出器 2 線形予測係数量子化器 3 フィルタ/ダウンサンプル 4 線形予測係数抽出器 5 コードブック 6 線形予測フィルタ 7 増幅器 8 ゲイン量子化器 9 誤差評価器 11 線形予測係数逆量子化器 12 コードブック 13 選択器 14 ゲイン逆量子化器 15 増幅器 16 補間器 17 高域付加器 18 線形予測フィルタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 音声符号化側において、励起信号符号化
    を行なう前にローパスフィルタにより音声の低域周波数
    成分のみを抽出し、ダウンサンプルされた音声の低域周
    波数成分をダウンサンプルされたコードベクトルにより
    符号化し、復号化側において、復号化された音声の励起
    信号から高域周波数成分を生成し、生成された高域周波
    数成分を前記復号化された励起信号に付加して合成音声
    を復号化する音声符号化/復号化方法。
  2. 【請求項2】 入力音声信号から線形予測係数を求めて
    量子化する手段と、入力音声信号をローパスフィルタで
    処理してダウンサンプルする手段と、ダウンサンプルし
    た音声信号の線形予測によるフィルタ係数を抽出する手
    段と、ダウンサンプルされた音声信号の励起信号をフレ
    ーム長で符号化するためのコードベクトルを格納するコ
    ードブックと、フレーム間隔で切り出した音声に対し、
    前記コードベクトルと線形予測係数とから合成音声信号
    を生成する手段と、前記合成音声信号と音声信号との誤
    差が最小となるようにゲインを増幅する手段と、合成音
    声信号と入力音声信号との誤差を評価する手段とを備え
    た音声符号化装置。
  3. 【請求項3】 音声符号化装置から伝送されてきた量子
    化データを逆量子化して線形予測係数を求める手段と、
    コードブックからのコードブックデータによりコードブ
    ックベクトルを選択する手段と、選択されたコードベク
    トルを音声符号化部から伝送されてきたゲイン情報によ
    り増幅する手段と、増幅されたコードベクトルをアップ
    サンプルして低域復号励起信号を得る手段と、得られた
    低域復号励起信号内のいくつかの波形のピークを抽出
    し、そのピークから高域復号励起信号を求めて前記低域
    復号励起信号と加算して復号励起信号を得る手段と、得
    られた復号励起信号と前記線形予測係数とから合成音声
    信号を得る手段とを備えた音声復号化装置。
JP6131891A 1994-06-14 1994-06-14 音声符号化/復号化方法およびそれらの装置 Pending JPH07334194A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6131891A JPH07334194A (ja) 1994-06-14 1994-06-14 音声符号化/復号化方法およびそれらの装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6131891A JPH07334194A (ja) 1994-06-14 1994-06-14 音声符号化/復号化方法およびそれらの装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07334194A true JPH07334194A (ja) 1995-12-22

Family

ID=15068572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6131891A Pending JPH07334194A (ja) 1994-06-14 1994-06-14 音声符号化/復号化方法およびそれらの装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07334194A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0810585A3 (en) * 1996-05-29 1998-11-11 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Speech encoding and decoding apparatus
KR100707174B1 (ko) * 2004-12-31 2007-04-13 삼성전자주식회사 광대역 음성 부호화 및 복호화 시스템에서 고대역 음성부호화 및 복호화 장치와 그 방법
KR100940531B1 (ko) * 2003-07-16 2010-02-10 삼성전자주식회사 광대역 음성 신호 압축 및 복원 장치와 그 방법
US20160035369A1 (en) * 2006-06-21 2016-02-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for adaptively encoding and decoding high frequency band
CN113470616A (zh) * 2021-07-14 2021-10-01 北京达佳互联信息技术有限公司 语音处理方法和装置以及声码器和声码器的训练方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0810585A3 (en) * 1996-05-29 1998-11-11 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Speech encoding and decoding apparatus
US6052661A (en) * 1996-05-29 2000-04-18 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Speech encoding apparatus and speech encoding and decoding apparatus
KR100940531B1 (ko) * 2003-07-16 2010-02-10 삼성전자주식회사 광대역 음성 신호 압축 및 복원 장치와 그 방법
KR100707174B1 (ko) * 2004-12-31 2007-04-13 삼성전자주식회사 광대역 음성 부호화 및 복호화 시스템에서 고대역 음성부호화 및 복호화 장치와 그 방법
US20160035369A1 (en) * 2006-06-21 2016-02-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for adaptively encoding and decoding high frequency band
US9847095B2 (en) * 2006-06-21 2017-12-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for adaptively encoding and decoding high frequency band
CN113470616A (zh) * 2021-07-14 2021-10-01 北京达佳互联信息技术有限公司 语音处理方法和装置以及声码器和声码器的训练方法
CN113470616B (zh) * 2021-07-14 2024-02-23 北京达佳互联信息技术有限公司 语音处理方法和装置以及声码器和声码器的训练方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2041745B1 (en) Adaptive encoding and decoding methods and apparatuses
US6263312B1 (en) Audio compression and decompression employing subband decomposition of residual signal and distortion reduction
US6401062B1 (en) Apparatus for encoding and apparatus for decoding speech and musical signals
JP4567238B2 (ja) 符号化方法、復号化方法、符号化器、及び復号化器
US20020184010A1 (en) Noise suppression
CN1918632B (zh) 音频编码
KR100574031B1 (ko) 음성합성방법및장치그리고음성대역확장방법및장치
US5140638A (en) Speech coding system and a method of encoding speech
EP1111589B1 (en) Wideband speech coding with parametric coding of high frequency component
CN1918630B (zh) 量化信息信号的方法和设备
US5913187A (en) Nonlinear filter for noise suppression in linear prediction speech processing devices
EP1301018A1 (en) Apparatus and method for modifying a digital signal in the coded domain
CN1918631B (zh) 音频编码设备、方法和音频解码设备、方法
JPH1097295A (ja) 音響信号符号化方法及び復号化方法
AU2011241424B2 (en) Flexible and scalable combined innovation codebook for use in CELP coder and decoder
JP2002268696A (ja) 音響信号符号化方法、復号化方法及び装置並びにプログラム及び記録媒体
EP1073039A2 (en) Speech decoder with gain processing
EP0772185A2 (en) Speech decoding method and apparatus
JPH07334194A (ja) 音声符号化/復号化方法およびそれらの装置
JP2891193B2 (ja) 広帯域音声スペクトル係数量子化装置
EP1619666A1 (en) Speech decoder, speech decoding method, program, recording medium
JP3092653B2 (ja) 広帯域音声符号化装置及び音声復号装置並びに音声符号化復号装置
JP3496618B2 (ja) 複数レートで動作する無音声符号化を含む音声符号化・復号装置及び方法
JP4721355B2 (ja) 符号化データの符号化則変換方法および装置
JPH0786952A (ja) 音声の予測符号化方法