JPH08137495A - Voice encoding device - Google Patents

Voice encoding device

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Publication number
JPH08137495A
JPH08137495A JP6272143A JP27214394A JPH08137495A JP H08137495 A JPH08137495 A JP H08137495A JP 6272143 A JP6272143 A JP 6272143A JP 27214394 A JP27214394 A JP 27214394A JP H08137495 A JPH08137495 A JP H08137495A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
error
speech signal
gain
codebook
adaptive
Prior art date
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Pending
Application number
JP6272143A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Kanetani
谷 浩 幸 金
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP6272143A priority Critical patent/JPH08137495A/en
Publication of JPH08137495A publication Critical patent/JPH08137495A/en
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Abstract

PURPOSE: To enable voice encoding by changing a code book used for encoding in accordance with quantity of errors in code book search, in a voice encoding device using a CELP system. CONSTITUTION: Making a code vector in an adaptive code book 3 as a calender signal, adaptive code book search is performed by each synthesized voice processed by a linear prediction filter 5 using a coefficient of a linear prediction coefficient extractor 1 and an input voice, and it is decided using the minimum error whether the adaptive code book is used or not in an error discriminator 16. Encoding is performed classifying it into encoding by a probability code book 4 + the adaptive code book 3 or encoding by only the adaptive code book 3, by a changeover switch 15.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、デジタル移動通信など
に用いられる音声符号化装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a voice coding device used for digital mobile communication and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4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 Pre
dictive Coding )方式による音声符号化装置のブロッ
ク図である。
2. Description of the Related Art FIG. 4 shows a CELP (Code Excited Linear Pre) which divides speech into a certain frame length and encodes a speech excitation signal with a code vector for each frame.
FIG. 3 is a block diagram of a speech coding apparatus according to the dictive Coding method.

【0003】図4において、この音声符号化装置は、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1
と、求められた線形予測係数を量子化する線形予測係数
量子化器2と、フレーム長のいくつかの適応コードベク
トルからなる適応コードブック3と、フレーム長のいく
つかの確率コードベクトルからなる確率コードブック4
と、線形予測係数抽出器1で抽出された線形予測係数に
よる線形予測フィルタ5、6と、増幅器7、8と、増幅
器7、8のゲインを量子化するゲイン量子化器9、10
と、増幅器7、8の出力を加算する加算器11と、加算
された信号に対し、入力音声との誤差が最小となる組み
合わせを求める誤差評価器12と、符号化された励起信
号を復号化する励起信号復号装置13と、遅延装置14
とを有している。
In FIG. 4, this speech encoding apparatus is a linear prediction coefficient extractor 1 for obtaining linear prediction coefficients from input speech.
, A linear predictive coefficient quantizer 2 for quantizing the obtained linear predictive coefficient, an adaptive codebook 3 consisting of several adaptive code vectors of frame length, and a probability consisting of some random code vectors of frame length Codebook 4
, Linear prediction filters 5 and 6 based on the linear prediction coefficient extracted by the linear prediction coefficient extractor 1, amplifiers 7 and 8, and gain quantizers 9 and 10 for quantizing the gains of the amplifiers 7 and 8.
And an adder 11 for adding the outputs of the amplifiers 7 and 8, an error evaluator 12 for finding a combination that minimizes the error between the added signals and the input voice, and a coded excitation signal. Excitation signal decoding device 13 and delay device 14
And have.

【0004】次に、上記従来例の動作について説明す
る。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、励起信号復号装置13へ伝
送する。また、適応コードブック3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5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7で増幅された合成音声と入力
音声との誤差を誤差評価器12で調べ、適応コードブッ
ク3内で誤差が最小となる適応コードベクトルの番号を
決定(以下、適応コードブックサーチと言う。)する。
Next, the operation of the above conventional example will be described. The linear prediction coefficient extractor 1 obtains a linear prediction coefficient from the input speech corresponding to the frame to be encoded, the linear prediction coefficient quantizer 2 quantizes it, and transmits it to the excitation signal decoding device 13. In addition, the code vector in the adaptive codebook 3 is used as an excitation signal, and the synthesis amplified by the amplifier 7 by the amplification factor adjusted so that the error between each synthesized speech processed by the linear prediction filter 5 and the input speech is minimized. The error between the speech and the input speech is examined by the error evaluator 12, and the number of the adaptive code vector having the smallest error in the adaptive codebook 3 is determined (hereinafter referred to as adaptive codebook search).

【0005】次に、確率コードブック4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6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8で増幅された合成音声
と、上記適応コードブックサーチにより求めた適応コー
ドベクトルによる合成音声とを加えた合成音声と入力音
声の誤差を調べ(以下、確率コードブックサーチと言
う。)、確率コードブック4内で誤差が最小となるコー
ドベクトルの番号とこのコードベクトルに対応するゲイ
ン量子化器10で量子化された増幅器8のゲインとゲイ
ン量子化器9で量子化された増幅器7のゲインを符号化
結果として伝送する。次に、励起信号復号装置13によ
り上記符号化結果を用いて符号化された励起信号を復号
し、この復号された励起信号が遅延装置14を通り、次
のフレームにおいて適応コードブックとなる。
Next, the code vector in the stochastic codebook 4 is used as an excitation signal, and the amplifier 8 is controlled by the amplification factor adjusted so that the error between each synthesized speech processed by the linear prediction filter 6 and the input speech is minimized. The error between the synthesized speech and the input speech obtained by adding the amplified synthesized speech and the synthesized speech based on the adaptive code vector obtained by the adaptive codebook search (hereinafter referred to as the stochastic codebook search) is examined. The code vector number that minimizes the error in the code, the gain of the amplifier 8 quantized by the gain quantizer 10 and the gain of the amplifier 7 quantized by the gain quantizer 9 corresponding to this code vector are encoded. Transmit as a result. Next, the excitation signal decoding device 13 decodes the encoded excitation signal using the above encoding result, and this decoded excitation signal passes through the delay device 14 and becomes an adaptive codebook in the next frame.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の音声符号化装置では、音声の定常状態において適応
コードブック3のみによる符号化で十分な音声品質が得
られ、確率コードブック4による符号化を加えてもほと
んど音声品質が向上しない場合にも確率コードブック4
による符号化を行ない、無駄な情報を伝送するという問
題を有していた。
However, in the conventional speech coding apparatus described above, sufficient speech quality can be obtained by coding only the adaptive codebook 3 in the steady state of speech, and coding by the stochastic codebook 4 is performed. Probability codebook 4 even if voice quality is hardly improved even if added
However, there is a problem in that useless information is transmitted by performing encoding by.

【0007】また、音声の立ち上がり部分等で適応コー
ドブック3と音声の励起信号とがかなり違っている場合
には、適応コードブック3を用いた有効な符号化ができ
ず、音声品質を劣化させるという問題を有していた。
Further, when the adaptive codebook 3 and the excitation signal of the voice are considerably different from each other at the rising portion of the voice, effective coding using the adaptive codebook 3 cannot be performed and the voice quality is deteriorated. Had a problem.

【0008】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、音声符号化に際し、無駄な情報の伝送を
省き、高品質な音声符号化を実現できる音声符号化装置
を提供することを目的とする。
The present invention solves such a conventional problem, and provides a speech coding apparatus capable of realizing high-quality speech coding by eliminating unnecessary transmission of information in speech coding. With the goal.

【0009】[0009]

【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、適応コードブックのみによる再生音声と
音声信号との誤差を調べ、誤差が小さい場合には適応コ
ードブックのみによる符号に、また誤差が大きい場合に
は確率コードブックのみによる符号化に変更するための
誤差判定手段を備えている。
In order to achieve the above object, the present invention examines an error between a reproduced voice and a voice signal only by an adaptive codebook, and when the error is small, a code by only the adaptive codebook is used. Further, when the error is large, an error determining means is provided for changing the encoding to only the probability codebook.

【0010】[0010]

【作用】本発明は、上記構成により、適応コードブック
のみによる再生音声と音声信号との誤差が小さい場合、
適応コードブックのみで符号化することにより、一部の
フレームで符号化に必要な情報量を減少することができ
る。また、適応コードブックのみによる再生音声と音声
信号との誤差が小さい場合、確率コードブック符号化に
用いていた符号化情報を、適応コードブックまたがゲイ
ン量子化に割り振ることにより、高品質の音声符号化を
実現することができる。
According to the present invention, when the error between the reproduced voice and the voice signal due to only the adaptive codebook is small, the present invention provides
By encoding with only the adaptive codebook, the amount of information required for encoding can be reduced in some frames. In addition, when the error between the reproduced voice and the voice signal due to the adaptive codebook only is small, the coding information used for the probabilistic codebook encoding is assigned to the adaptive codebook or gain quantization to obtain a high-quality voice. Encoding can be realized.

【0011】さらに、適応コードブックのみによる再生
音声と音声信号との誤差が大きい場合、適応コードブッ
ク符号化に用いていた符号化情報を、確率コードブック
またがゲイン量子化に割り振ることにより、高品質の音
声符号化を実現することができる。
Further, when the error between the reproduced voice and the voice signal due to only the adaptive codebook is large, the coding information used for the adaptive codebook coding is allocated to the stochastic codebook or the gain quantization to improve the coding. Quality voice coding can be achieved.

【0012】[0012]

【実施例】図1は、本発明の第1の実施例の構成を示す
ものであり、図4に示した従来例と同様な要素には同様
な番号を付してある。図1において、この音声符号化装
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1と、求められた線形予測係数を量子化する線形
予測係数量子化器2と、フレーム長のいくつかの適応コ
ードベクトルからなる適応コードブック3と、フレーム
長のいくつかの確率コードベクトルからなる確率コード
ブック4と、線形予測係数抽出器1で抽出された線形予
測係数による線形予測フィルタ5、6と、増幅器7、8
と、増幅器7、8のゲインを量子化するゲイン量子化器
9、10と、増幅器7、8の出力を切替スイッチ15に
より選択的に加算する加算器11と、加算された信号に
対し、入力音声との誤差が最小となる組み合わせを求め
る誤差評価器12と、符号化された励起信号を復号化す
る励起信号復号装置13と、遅延装置14と、増幅器8
の出力側およびゲイン量子化器10の出力側に設けられ
た2連の切替スイッチ15と、適応コードブック3のみ
による誤差評価器12による結果から確率コードブック
4の使用を判定して切替スイッチ15を制御する誤差判
定器16とを有している。
1 shows the structure of a first embodiment of the present invention, in which elements similar to those of the conventional example shown in FIG. In FIG. 1, this speech coding apparatus includes a linear prediction coefficient extractor 1 that obtains a linear prediction coefficient from input speech, a linear prediction coefficient quantizer 2 that quantizes the obtained linear prediction coefficient, and the number of frame lengths. Adaptive codebook 3 consisting of these adaptive code vectors, probability codebook 4 consisting of several probability code vectors of frame lengths, and linear prediction filters 5 and 6 based on the linear prediction coefficients extracted by the linear prediction coefficient extractor 1. And amplifiers 7 and 8
, Gain quantizers 9 and 10 for quantizing the gains of the amplifiers 7 and 8, an adder 11 for selectively adding the outputs of the amplifiers 7 and 8 by a changeover switch 15, and inputs to the added signals. An error evaluator 12 that finds a combination that minimizes the error with speech, an excitation signal decoding device 13 that decodes an encoded excitation signal, a delay device 14, and an amplifier 8
, And the output of the gain quantizer 10, and the changeover switch 15 that determines the use of the probability codebook 4 from the results of the error evaluator 12 using only the adaptive codebook 3 And an error determiner 16 for controlling

【0013】次に、この実施例の動作について説明す
る。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、励起信号復号装置13へ伝
送する。また、適応コードブック3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5で処理した各合
成音声と入力音声とにより適応コードブックサーチを行
なう。次いで誤差判定器16により、適応コードブック
サーチで求めた最小となる誤差値を入力音声パワーで正
規化し、この値があるしきい値未満であれば、切替スイ
ッチ15をオフして、適応コードブックサーチで求めた
適応コードベクトルの番号と、ゲイン量子化器9で量子
化された増幅器7のゲインのみを符号化結果として伝送
する。また、正規化された誤差がしきい値以上であれ
ば、切替スイッチ15をオンして、確率コードブック4
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6で処理した各合成音声と適応コードブックサーチ結
果を用いて確率コードブックサーチを行ない、確率コー
ドブック4内で誤差が最小となるコードベクトルの番号
とこのコードベクトルに対応するゲイン量子化器10で
量子化された増幅器8のゲインと、ゲイン量子化器9で
量子化された増幅器7のゲインとを符号化結果として伝
送する。次に、励起信号復号装置13により上記符号化
結果を用いて符号化された励起信号を復号し、この復号
された励起信号が遅延装置14を通り、次のフレームに
おいて適応コードブックとなる。
Next, the operation of this embodiment will be described. The linear prediction coefficient extractor 1 obtains a linear prediction coefficient from the input speech corresponding to the frame to be encoded, the linear prediction coefficient quantizer 2 quantizes it, and transmits it to the excitation signal decoding device 13. Also, an adaptive codebook search is performed by using the code vector in the adaptive codebook 3 as an excitation signal and each synthetic speech processed by the linear prediction filter 5 and the input speech. Next, the error determiner 16 normalizes the minimum error value obtained by the adaptive codebook search with the input voice power, and if this value is less than a certain threshold value, the changeover switch 15 is turned off to change the adaptive codebook. Only the adaptive code vector number obtained by the search and the gain of the amplifier 7 quantized by the gain quantizer 9 are transmitted as the coding result. If the normalized error is greater than or equal to the threshold value, the changeover switch 15 is turned on and the probability code book 4
The code vector in the probability codebook 4 is used as an excitation signal to perform a probability codebook search using each synthesized speech processed by the linear prediction filter 6 and the adaptive codebook search result. And the gain of the amplifier 8 quantized by the gain quantizer 10 corresponding to this code vector and the gain of the amplifier 7 quantized by the gain quantizer 9 are transmitted as the coding result. Next, the excitation signal decoding device 13 decodes the encoded excitation signal using the above encoding result, and this decoded excitation signal passes through the delay device 14 and becomes an adaptive codebook in the next frame.

【0014】本実施例は、適応コードブックサーチ結果
による誤差があるしきい値未満になった場合に、確率コ
ードブックによる符号化を停止する手段を設けることに
より、適応コードブックによる誤差が小さい場合に、適
応コードブックのみにより音声を符号化することがで
き、音声の定常状態(適応コードブックの誤差が少ない
場合)に必要な符号化情報を削減することができる。
In the present embodiment, when the error due to the adaptive codebook search result becomes less than a certain threshold value, a means for stopping the coding by the stochastic codebook is provided so that the error due to the adaptive codebook is small. In addition, it is possible to code the voice only by the adaptive codebook, and it is possible to reduce the coding information necessary for the steady state of the voice (when the error of the adaptive codebook is small).

【0015】(第2実施例)図2は本発明の第2実施例
の構成を示すものであり、第1実施例と同じ要素には同
じ番号が付してある。本実施例が第1実施例と異なるの
は、適応コードブック3に補間装置17が接続され、こ
の補間装置17に別の適応コードブック18が接続さ
れ、この適応コードブック18を切替スイッチ19を介
して線形予測フィルタ5に接続したこと、および増幅器
7にさらに別のゲイン量子化器20を接続し、2つのゲ
イン量子化器9および20の出力を切替スイッチ21に
より選択するようにしたことである。切替スイッチ1
9、21は切替スイッチ15と連動して誤差判定器16
により制御される。
(Second Embodiment) FIG. 2 shows the structure of a second embodiment of the present invention. The same elements as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals. This embodiment is different from the first embodiment in that an adaptive codebook 3 is connected to an interpolating device 17, another adaptive codebook 18 is connected to the interpolating device 17, and the adaptive codebook 18 is switched by a changeover switch 19. By connecting to the linear prediction filter 5 via the amplifier 7, and further connecting the gain quantizer 20 to the amplifier 7 so that the outputs of the two gain quantizers 9 and 20 are selected by the changeover switch 21. is there. Changeover switch 1
9 and 21 are linked with the changeover switch 15 and the error determiner 16
Controlled by.

【0016】次に、この実施例の動作について説明す
る。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、励起信号復号装置13へ伝
送する。また、適応コードブック3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5で処理した各合
成音声と入力音声とにより適応コードブックサーチを行
なう。次いで誤差判定器16により、適応コードブック
サーチで求めた最小となる誤差値を入力音声パワーで正
規化し、この値があるしきい値未満であれば、切替スイ
ッチ15、19をオフし、切替スイッチ21をa側に切
り替えて、適応コードブック3から補間により作られた
適応コードブック15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5で処理した各合成音声と入力
音声とにより適応コードブックサーチを行ない、適応コ
ードブック3、18のうち誤差が最小となる適応コード
ベクトルの番号と、ゲイン量子化器9より量子化数の多
いゲイン量子化器20で量子化された増幅器7のゲイン
を符号化結果として伝送する。また、正規化された誤差
がしきい値以上であれば、切替スイッチ15、19をオ
ンし、切替スイッチ21をb側に切り替えて、確率コー
ドブック4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6で処理した各合成音声と適応コードブッ
クサーチ結果を用いて確率コードブックサーチを行な
い、確率コードブック4内で誤差が最小となるコードベ
クトルの番号と、このコードベクトルに対応するゲイン
量子化器10で量子化された増幅器8のゲインと、ゲイ
ン量子化器9で量子化された増幅器7のゲインとを符号
化結果として伝送する。次に、励起信号復号装置13に
より上記符号化結果を用いて符号化された励起信号を復
号し、この復号された励起信号が遅延装置14を通り、
次のフレームにおいて適応コードブックとなる。
Next, the operation of this embodiment will be described. The linear prediction coefficient extractor 1 obtains a linear prediction coefficient from the input speech corresponding to the frame to be encoded, the linear prediction coefficient quantizer 2 quantizes it, and transmits it to the excitation signal decoding device 13. Also, an adaptive codebook search is performed by using the code vector in the adaptive codebook 3 as an excitation signal and each synthetic speech processed by the linear prediction filter 5 and the input speech. Next, the error determiner 16 normalizes the minimum error value obtained by the adaptive codebook search with the input voice power. If this value is less than a certain threshold value, the changeover switches 15 and 19 are turned off, and the changeover switch is changed. 21 is switched to the a side, and a code vector in the adaptive codebook 15 created by interpolation from the adaptive codebook 3 is used as an excitation signal, and an adaptive codebook search is performed by the synthetic speech processed by the linear prediction filter 5 and the input speech. And the gain of the amplifier 7 quantized by the gain quantizer 20 having a larger quantization number than the gain quantizer 9 is coded. It is transmitted as the conversion result. If the normalized error is greater than or equal to the threshold value, the changeover switches 15 and 19 are turned on, the changeover switch 21 is changed over to the b side, and the code vector in the stochastic codebook 4 is used as the excitation signal for linear prediction. A stochastic codebook search is performed using each synthesized speech processed by the filter 6 and the adaptive codebook search result, and the code vector number that minimizes the error in the stochastic codebook 4 and the gain quantization corresponding to this code vector. The gain of the amplifier 8 quantized by the device 10 and the gain of the amplifier 7 quantized by the gain quantizer 9 are transmitted as the encoding result. Next, the excitation signal decoding device 13 decodes the excitation signal encoded using the above encoding result, and this decoded excitation signal passes through the delay device 14,
It becomes the adaptive codebook in the next frame.

【0017】本実施例は、適応コードブックサーチ結果
による誤差があるしきい値未満になった場合に、確率コ
ードブックによる符号化を停止するとともに、複数の適
応コードブックを使用して量子化数の多いゲイン量子化
器により量子化することにより、より最適な適応コード
ブックによる符号化を実現することができ、音声の定常
状態(適応コードブックの誤差が少ない場合)での音声
品質を向上させる。
In the present embodiment, when the error due to the adaptive codebook search result becomes less than a certain threshold value, the coding by the stochastic codebook is stopped and the number of quantizations is made by using a plurality of adaptive codebooks. It is possible to realize more optimal adaptive codebook encoding by quantizing with a large number of gain quantizers, and improve the voice quality in the steady state of the voice (when the error of the adaptive codebook is small). .

【0018】(第3実施例)図3は本発明の第3実施例
の構成を示すものであり、第1実施例と同じ要素には同
じ番号が付してある。本実施例が第1実施例と異なるの
は、切替スイッチ15′が増幅器7とゲイン量子化器9
の出力側に設けられていること、部有の確率コードブッ
ク22が切替スイッチ23を介して線形予測フィルタ6
に接続されていること、別のゲイン量子化器24がゲイ
ン量子化器10と切替スイッチ25により選択的に設け
られていることである。切替スイッチ15′、23、2
5は誤差判定器16によって制御される。
(Third Embodiment) FIG. 3 shows the structure of a third embodiment of the present invention. The same elements as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals. The present embodiment is different from the first embodiment in that the changeover switch 15 'is an amplifier 7 and a gain quantizer 9.
Is provided on the output side of the linear prediction filter 6 via the changeover switch 23.
That is, another gain quantizer 24 is selectively provided by the gain quantizer 10 and the changeover switch 25. Changeover switches 15 ', 23, 2
5 is controlled by the error determiner 16.

【0019】次に、この実施例の動作について説明す
る。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、励起信号復号装置13へ伝
送する。また、適応コードブック3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5で処理した各合
成音声と入力音声とにより適応コードブックサーチを行
なう。次いで誤差判定器16により、適応コードブック
サーチで求めた最小となる誤差値を入力音声パワーで正
規化し、この値があるしきい値以上であれば、切替スイ
ッチ15′をオフし、切替スイッチ23をオンし、切替
スイッチ25をb側に切り替えて、確率コードブック2
2と確率コードブック4でコードブックサーチを行な
い、誤差最小となる確率コードベクトルの番号と、ゲイ
ン量子化器10より量子化数の多いゲイン量子化器24
で量子化された増幅器8のゲインを符号化結果として伝
送する。また、正規化された誤差がしきい値未満であれ
ば、切替スイッチ15′をオンし、切替スイッチ23を
オフし、切替スイッチ25をa側に切り替えて、確率コ
ードブック4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6で処理した各合成音声と適応コードブ
ックサーチ結果を用いて確率コードブックサーチを行な
い、確率コードブック4内で誤差が最小となるコードベ
クトルの番号と、このコードベクトルに対応するゲイン
量子化器10で量子化された増幅器8のゲインと、ゲイ
ン量子化器9で量子化された増幅器7のゲインとを符号
化結果として伝送する。次に、励起信号復号装置13に
より上記符号化結果を用いて符号化された励起信号を復
号し、この復号された励起信号が遅延装置14を通り、
次のフレームにおいて適応コードブックとなる。
Next, the operation of this embodiment will be described. The linear prediction coefficient extractor 1 obtains a linear prediction coefficient from the input speech corresponding to the frame to be encoded, the linear prediction coefficient quantizer 2 quantizes it, and transmits it to the excitation signal decoding device 13. Also, an adaptive codebook search is performed by using the code vector in the adaptive codebook 3 as an excitation signal and each synthetic speech processed by the linear prediction filter 5 and the input speech. Next, the error determiner 16 normalizes the minimum error value obtained by the adaptive codebook search with the input voice power, and if this value is above a certain threshold value, the changeover switch 15 'is turned off, and the changeover switch 23 is turned on. Is turned on, and the changeover switch 25 is changed to the b side, and the probability code book 2
A codebook search is performed using 2 and the probability codebook 4, and the number of the probability code vector that minimizes the error and the gain quantizer 24 having a larger number of quantizations than the gain quantizer 10
The gain of the amplifier 8 quantized in (1) is transmitted as a coding result. If the normalized error is less than the threshold value, the changeover switch 15 ′ is turned on, the changeover switch 23 is turned off, and the changeover switch 25 is changed over to the a side, so that the code vector in the probability codebook 4 is set. As an excitation signal, a probabilistic codebook search is performed using each synthesized speech processed by the linear prediction filter 6 and the adaptive codebook search result, and the code vector number that minimizes the error in the probabilistic codebook 4 and this code vector The gain of the amplifier 8 quantized by the gain quantizer 10 and the gain of the amplifier 7 quantized by the gain quantizer 9 are transmitted as the coding result. Next, the excitation signal decoding device 13 decodes the excitation signal encoded using the above encoding result, and this decoded excitation signal passes through the delay device 14,
It becomes the adaptive codebook in the next frame.

【0020】本実施例は、適応コードブックサーチ結果
による誤差があるしきい値以上になった場合に、適応コ
ードブックによる符号化を停止するとともに、複数の適
応コードブックを使用して量子化数の多いゲイン量子化
器により量子化することにより無駄な適応コードブック
による符号化を防止することができ、音声の立ち上がり
(適応コードブックの誤差が大きい場合)に、より有効
な確率コードブックを選択することができる。
In this embodiment, when the error due to the adaptive codebook search result exceeds a certain threshold value, the coding by the adaptive codebook is stopped and the number of quantizations is made by using a plurality of adaptive codebooks. It is possible to prevent unnecessary coding by the adaptive codebook by quantizing with a large number of gain quantizers, and select a more effective probability codebook at the start of speech (when the error of the adaptive codebook is large). can do.

【0021】[0021]

【発明の効果】本発明は、上記実施例から明らかなよう
に、適応コードブックサーチ結果による誤差があるしき
い値未満になった場合に、確率コードブックによる符号
化を停止する手段を設けたことにより、適応コードブッ
クによる誤差が小さい場合に、適応コードブックのみに
より音声を符号化することができ、音声の定常状態(適
応コードブックの誤差が少ない場合)に必要な符号化情
報を削減することができる。
As is apparent from the above embodiment, the present invention is provided with means for stopping the coding by the stochastic codebook when the error due to the adaptive codebook search result becomes less than a certain threshold value. As a result, when the error due to the adaptive codebook is small, the speech can be coded only by the adaptive codebook, and the coding information required for the steady state of the speech (when the error of the adaptive codebook is small) is reduced. be able to.

【0022】また本発明は、適応コードブックサーチ結
果による誤差があるしきい値未満になった場合に、確率
コードブックによる符号化を停止するとともに、複数の
適応コードブックを使用して量子化数の多いゲイン量子
化器により量子化することにより、より最適な適応コー
ドブックによる符号化を実現することができ、音声の定
常状態(適応コードブックの誤差が少ない場合)での音
声品質を向上させることができる。
Further, according to the present invention, when the error due to the adaptive codebook search result becomes less than a certain threshold value, the coding by the stochastic codebook is stopped and the number of quantizations is made by using a plurality of adaptive codebooks. It is possible to realize more optimal adaptive codebook encoding by quantizing with a large number of gain quantizers, and improve the voice quality in the steady state of the voice (when the error of the adaptive codebook is small). be able to.

【0023】またさらに本発明は、適応コードブックサ
ーチ結果による誤差があるしきい値以上になった場合
に、適応コードブックによる符号化を停止するととも
に、複数の適応コードブックを使用して量子化数の多い
ゲイン量子化器により量子化することにより、無駄な適
応コードブックによる符号化を防止することができ、音
声の立ち上がり(適応コードブックの誤差が大きい場
合)に、より有効な確率コードブックを選択することが
できる。
Further, according to the present invention, when the error due to the adaptive codebook search result exceeds a certain threshold, the coding by the adaptive codebook is stopped and the quantization is performed by using a plurality of adaptive codebooks. By quantizing with a large number of gain quantizers, unnecessary coding by the adaptive codebook can be prevented, and a more effective stochastic codebook can be used at the start of speech (when the error in the adaptive codebook is large). Can be selected.

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

【図1】本発明の第1実施例におけるCELP方式によ
る音声符号化装置のブロック図
FIG. 1 is a block diagram of a CELP audio encoding apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2実施例におけるCELP方式によ
る音声符号化装置のブロック図
FIG. 2 is a block diagram of a CELP audio encoding apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3実施例におけるCELP方式によ
る音声符号化装置のブロック図
FIG. 3 is a block diagram of a CELP audio encoding apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図4】従来例におけるCELP方式による音声符号化
装置のブロック図
FIG. 4 is a block diagram of a CELP-based speech encoding apparatus in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 線形予測係数抽出器 2 線形予測係数量子化器 3、18 適応コードブック 4、22 確率コードブック 5、6 線形予測フィルタ 7、8 増幅器 9、10、20、24 ゲイン量子化器 11 加算器 12 誤差評価器 13 励起信号復号装置 14 遅延装置 15、15′、19、21、23、25、 切替スイッ
チ 16 誤差判定器 17 補間装置
1 Linear Prediction Coefficient Extractor 2 Linear Prediction Coefficient Quantizer 3, 18 Adaptive Codebook 4, 22 Stochastic Codebook 5, 6 Linear Prediction Filter 7, 8 Amplifier 9, 10, 20, 24 Gain Quantizer 11 Adder 12 Error evaluator 13 Excitation signal decoding device 14 Delay device 15, 15 ', 19, 21, 23, 25 Change switch 16 Error determiner 17 Interpolation device

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一定のフレーム間隔で切り出した入力音
声の各フレームの音声信号に対する線形予測係数を抽出
する手段と、適応コードベクトルを格納する適応コード
ブックと、確率コードベクトルを格納する確率コードブ
ックと、フレーム間隔で切り出した入力音声に対し前記
各コードベクトルから合成音声信号を生成する線形予測
フィルタと、前記各合成音声信号と前記音声信号との誤
差が最小となるようにゲインを調整する増幅器と、前記
誤差が最小となるゲインを量子化するゲイン量子化器
と、前記合成音声信号と前記音声信号との誤差を評価す
る誤差評価器と、前記適応コードベクトルによる合成音
声信号と前記音声信号との誤差が小さい場合に、前記確
率コードブックによる符号化処理を停止させる手段とを
備えた音声符号化装置。
1. A means for extracting a linear prediction coefficient for a speech signal of each frame of input speech cut out at a fixed frame interval, an adaptive codebook for storing an adaptive code vector, and a stochastic codebook for storing a probability code vector. A linear prediction filter for generating a synthetic speech signal from each of the code vectors for the input speech cut out at frame intervals, and an amplifier for adjusting a gain so that an error between the synthetic speech signal and the speech signal is minimized. A gain quantizer that quantizes a gain that minimizes the error; an error evaluator that evaluates an error between the synthesized speech signal and the speech signal; a synthesized speech signal based on the adaptive code vector; and the speech signal. And a means for stopping the encoding process by the stochastic codebook when the error between .
【請求項2】 一定のフレーム間隔で切り出した入力音
声の各フレームの音声信号に対する線形予測係数を抽出
する手段と、適応コードベクトルを格納する複数の適応
コードブックと、確率コードベクトルを格納する確率コ
ードブックと、フレーム間隔で切り出した入力音声に対
し前記各コードベクトルから合成音声信号を生成する線
形予測フィルタと、前記各合成音声信号と前記音声信号
との誤差が最小となるようにゲインを調整する増幅器
と、前記誤差が最小となるゲインを量子化する前記適応
コードブックに対応した量子化数の異なる複数のゲイン
量子化器と、前記誤差が最小となるゲインを量子化する
前記確率コードブックに対応したゲイン量子化器と、前
記合成音声信号と前記音声信号との誤差を評価する誤差
評価器と、前記適応コードベクトルによる合成音声信号
と前記音声信号との誤差が小さい場合に、前記確率コー
ドブックによる符号化処理を停止させるとともに、前記
複数の適応コードブックを使用して量子化数の多いゲイ
ン量子化器で量子化するように切り替える手段とを備え
た音声符号化装置。
2. A means for extracting a linear prediction coefficient for a speech signal of each frame of input speech cut out at a fixed frame interval, a plurality of adaptive codebooks for storing adaptive code vectors, and a probability of storing a probability code vector. A codebook, a linear prediction filter that generates a synthesized speech signal from each of the code vectors with respect to the input speech cut out at frame intervals, and a gain is adjusted so that an error between the synthesized speech signal and the speech signal is minimized. Amplifier, a plurality of gain quantizers having different quantization numbers corresponding to the adaptive codebook that quantizes the gain that minimizes the error, and the probability codebook that quantizes the gain that minimizes the error. A gain quantizer corresponding to, an error evaluator for evaluating an error between the synthesized speech signal and the speech signal, When the error between the synthesized speech signal by the code vector and the speech signal is small, the coding process by the stochastic codebook is stopped, and the gain quantizer with a large number of quantization is performed by using the plurality of adaptive codebooks. A speech coding apparatus provided with a switching unit for quantizing.
【請求項3】 一定のフレーム間隔で切り出した入力音
声の各フレームの音声信号に対する線形予測係数を抽出
する手段と、適応コードベクトルを格納する適応コード
ブックと、確率コードベクトルを格納する複数の確率コ
ードブックと、フレーム間隔で切り出した入力音声に対
し前記各コードベクトルから合成音声信号を生成する線
形予測フィルタと、前記各合成音声信号と前記音声信号
との誤差が最小となるようにゲインを調整する増幅器
と、前記誤差が最小となるゲインを量子化する前記適応
コードブックに対応したゲイン量子化器と、前記誤差が
最小となるゲインを量子化する前記確率コードブックに
対応した量子化数の異なる複数のゲイン量子化器と、前
記合成音声信号と前記音声信号との誤差を評価する誤差
評価器と、前記適応コードベクトルによる合成音声信号
と前記音声信号との誤差が大きい場合に、前記確率コー
ドブックによる符号化処理を停止させるとともに、前記
複数の確率コードブックを使用して量子化数の多いゲイ
ン量子化器で量子化するように切り替える手段とを備え
た音声符号化装置。
3. A means for extracting a linear prediction coefficient for a speech signal of each frame of input speech cut out at fixed frame intervals, an adaptive codebook for storing an adaptive code vector, and a plurality of probabilities for storing a probability code vector. A codebook, a linear prediction filter that generates a synthesized speech signal from each of the code vectors with respect to the input speech cut out at frame intervals, and a gain is adjusted so that an error between the synthesized speech signal and the speech signal is minimized. An amplifier, a gain quantizer corresponding to the adaptive codebook that quantizes the gain that minimizes the error, and a quantization number corresponding to the probability codebook that quantizes the gain that minimizes the error. A plurality of different gain quantizers, an error evaluator that evaluates an error between the synthesized speech signal and the speech signal, and the adaptive coprocessor In a gain quantizer with a large number of quantizations using the plurality of stochastic codebooks, the coding process by the stochastic codebook is stopped when the error between the synthesized speech signal by the code vector and the speech signal is large. A speech coding apparatus provided with a switching unit for quantizing.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100556278B1 (en) * 1997-03-28 2006-06-29 소니 가부시끼 가이샤 Vector Search Method

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