JPH09179593A - 音声符号化装置 - Google Patents
音声符号化装置Info
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- JPH09179593A JPH09179593A JP7339492A JP33949295A JPH09179593A JP H09179593 A JPH09179593 A JP H09179593A JP 7339492 A JP7339492 A JP 7339492A JP 33949295 A JP33949295 A JP 33949295A JP H09179593 A JPH09179593 A JP H09179593A
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- JP
- Japan
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- codebook
- signal
- sound source
- spectrum parameter
- circuit
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Abstract
(57)【要約】
【課題】探索演算量とメモリ量とを減少させても音質の
劣化の少ない音声符号化装置を提供すること。 【解決手段】音源量子化部１２が、音源コードブック１
３を探索するときに、音源コードブック１３に格納され
たコードベクトルの少なくとも一つについて位置をシフ
トさせながら探索する。音源コードブック全体の伝送す
べきインデクスをＢビット、シフト量をＡビットとする
と、音源コードブック１３は、（Ｂ−Ａ）ビットのサイ
ズである。
劣化の少ない音声符号化装置を提供すること。 【解決手段】音源量子化部１２が、音源コードブック１
３を探索するときに、音源コードブック１３に格納され
たコードベクトルの少なくとも一つについて位置をシフ
トさせながら探索する。音源コードブック全体の伝送す
べきインデクスをＢビット、シフト量をＡビットとする
と、音源コードブック１３は、（Ｂ−Ａ）ビットのサイ
ズである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は音声符号化装置に関
し、特に音声信号を比較的少ない演算量およびメモリ量
で高品質に符号化する音声符号化装置に関する。
し、特に音声信号を比較的少ない演算量およびメモリ量
で高品質に符号化する音声符号化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】音声符号化装置は、音声復号化装置と対
向して使用され、音声符号化装置で符号化した音声を音
声復号化装置が復号するものである。ここで、音声信号
を高能率に符号化する方法としては、例えば、エム・シ
ュレーダー（M.Schroeder ）とビー・アタル（B.Atal）
等がアイイーイーイー・プロシーディングス(IEEE Pro
c.)ICASSP-85,1985年、９３７〜９４０頁にコード・エ
キサイテド・リニア・プリディクション：ハイ・クオリ
ティ・スピーチ・アット・ベリー・ロウ・ビット・レイ
ツ（Code-excited linear prediction: High quality s
peech at very lowbit rates ）と題して発表した論文
（文献１）や、クレイジン（Kleijn）等によるアイイー
イーイー・プロシーディングス(IEEE Proc.)ICASSP-88,
1988年、１５５〜１５８頁にインプルーブド・スピーチ
・クオリティ・アンド・エフィシェント・ベクトル・ク
オンタイゼイション・イン・エスイーエルピー(Improve
d speech quality and efficient vector quantization
in SELP) と題して発表した論文（文献２）等に記載さ
れているＣＥＬＰ(Code Excited Linear Prediction Co
ding) が知られている。この方法では、送信側では、フ
レーム毎（例えば20ms）に音声信号から線形予測（ＬＰ
Ｃ）分析を用いて、音声信号のスペクトル特性を表すス
ペクトルパラメータを抽出し、フレームをさらに複数の
サブフレーム（例えば5ms)に分割し、サブフレーム毎に
過去の音源信号をもとに適応コードブックにおけるパラ
メータ（ピッチ周期に対応する遅延パラメータとゲイン
パラメータ）を抽出し、適応コードブックにより該当の
サブフレームの音声信号をピッチ予測し、ピッチ予測し
て求めた残差信号に対して、音源量子化部では、予め定
められた種類の雑音信号からなる音源コードブック（ベ
クトル量子化コードブック）を格納しており、このコー
ドブックから最適音源コードベクトルを選択し、最適な
ゲインを計算することにより、音源信号を量子化する。
音源コードベクトルの選択の仕方は、選択した雑音信号
により合成した信号と、前述の残差信号との誤差電力を
最小化するように行う。そして選択されたコードベクト
ルの種類を表すインデックスとゲインならびに、スペク
トルパラメータと適応コードブックのパラメータとをマ
ルチプレクサ部により組み合わせて伝送する。受信側の
説明は省略する。
向して使用され、音声符号化装置で符号化した音声を音
声復号化装置が復号するものである。ここで、音声信号
を高能率に符号化する方法としては、例えば、エム・シ
ュレーダー（M.Schroeder ）とビー・アタル（B.Atal）
等がアイイーイーイー・プロシーディングス(IEEE Pro
c.)ICASSP-85,1985年、９３７〜９４０頁にコード・エ
キサイテド・リニア・プリディクション：ハイ・クオリ
ティ・スピーチ・アット・ベリー・ロウ・ビット・レイ
ツ（Code-excited linear prediction: High quality s
peech at very lowbit rates ）と題して発表した論文
（文献１）や、クレイジン（Kleijn）等によるアイイー
イーイー・プロシーディングス(IEEE Proc.)ICASSP-88,
1988年、１５５〜１５８頁にインプルーブド・スピーチ
・クオリティ・アンド・エフィシェント・ベクトル・ク
オンタイゼイション・イン・エスイーエルピー(Improve
d speech quality and efficient vector quantization
in SELP) と題して発表した論文（文献２）等に記載さ
れているＣＥＬＰ(Code Excited Linear Prediction Co
ding) が知られている。この方法では、送信側では、フ
レーム毎（例えば20ms）に音声信号から線形予測（ＬＰ
Ｃ）分析を用いて、音声信号のスペクトル特性を表すス
ペクトルパラメータを抽出し、フレームをさらに複数の
サブフレーム（例えば5ms)に分割し、サブフレーム毎に
過去の音源信号をもとに適応コードブックにおけるパラ
メータ（ピッチ周期に対応する遅延パラメータとゲイン
パラメータ）を抽出し、適応コードブックにより該当の
サブフレームの音声信号をピッチ予測し、ピッチ予測し
て求めた残差信号に対して、音源量子化部では、予め定
められた種類の雑音信号からなる音源コードブック（ベ
クトル量子化コードブック）を格納しており、このコー
ドブックから最適音源コードベクトルを選択し、最適な
ゲインを計算することにより、音源信号を量子化する。
音源コードベクトルの選択の仕方は、選択した雑音信号
により合成した信号と、前述の残差信号との誤差電力を
最小化するように行う。そして選択されたコードベクト
ルの種類を表すインデックスとゲインならびに、スペク
トルパラメータと適応コードブックのパラメータとをマ
ルチプレクサ部により組み合わせて伝送する。受信側の
説明は省略する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の音声符
号化装置は、良好な音質を得るためには、ビットレート
が８kb/s以上必要であった。これは音源コードブックの
ビット数としては、例えば５msサブフレーム当たり１０
ビット以上の大規模なコードブックを必要としていた。
このため、音源コードブックの探索や、格納に、多くの
演算量や、多くのメモリ量を必要とするといえ問題点が
あった。例えば、５msサブフレームで１０ビットのコー
ドブックを考えると、最も単純な２乗距離で探索して
も、１秒当たり1024x40x200=8,192,000回の乗算回数を
必要とし、また、メモリ量は1024x40=40,240ワードを必
要とした。一方、演算量やメモリ量を下げるために、ビ
ット数を低減化すると、音質が劣化することになるとい
う問題点も発生することになった。
号化装置は、良好な音質を得るためには、ビットレート
が８kb/s以上必要であった。これは音源コードブックの
ビット数としては、例えば５msサブフレーム当たり１０
ビット以上の大規模なコードブックを必要としていた。
このため、音源コードブックの探索や、格納に、多くの
演算量や、多くのメモリ量を必要とするといえ問題点が
あった。例えば、５msサブフレームで１０ビットのコー
ドブックを考えると、最も単純な２乗距離で探索して
も、１秒当たり1024x40x200=8,192,000回の乗算回数を
必要とし、また、メモリ量は1024x40=40,240ワードを必
要とした。一方、演算量やメモリ量を下げるために、ビ
ット数を低減化すると、音質が劣化することになるとい
う問題点も発生することになった。
【０００４】上述した従来の音声符号化装置で、良好な
符号化音質を得るためにビット数の大きなコードブック
が必要な理由としては、信号の位相関係により、音源信
号波形はサブフレーム内で色々な位相をとりうる点にあ
る。従って、これら異なる位相を音源コードベクトルの
パターンとして表現するためには、ある程度以上大規模
なコードブックを必要とした。
符号化音質を得るためにビット数の大きなコードブック
が必要な理由としては、信号の位相関係により、音源信
号波形はサブフレーム内で色々な位相をとりうる点にあ
る。従って、これら異なる位相を音源コードベクトルの
パターンとして表現するためには、ある程度以上大規模
なコードブックを必要とした。
【０００５】本発明の目的は、上述の問題を解決し、従
来方式よりも一層少ない探索演算量とメモリ量とで音質
の劣化の少ない音声符号化装置を提供することにある。
来方式よりも一層少ない探索演算量とメモリ量とで音質
の劣化の少ない音声符号化装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の音声符号化装置
は、入力した音声信号からスペクトルパラメータを求め
て量子化するスペクトルパラメータ計算部と、前記スペ
クトルパラメータを用いて前記音声信号の音源信号を予
め格納してあるコードブックを探索し量子化して出力す
る音源量子化部とを有する音声符号化装置において、前
記音源量子化部が前記コードブックを探索するときにこ
のコードブックに格納してあるコードベクトルの中の少
なくとも一つについて位置をシフトさせながら探索する
機能を有する構成である。
は、入力した音声信号からスペクトルパラメータを求め
て量子化するスペクトルパラメータ計算部と、前記スペ
クトルパラメータを用いて前記音声信号の音源信号を予
め格納してあるコードブックを探索し量子化して出力す
る音源量子化部とを有する音声符号化装置において、前
記音源量子化部が前記コードブックを探索するときにこ
のコードブックに格納してあるコードベクトルの中の少
なくとも一つについて位置をシフトさせながら探索する
機能を有する構成である。
【０００７】本発明の音声符号化装置は、入力した音声
信号からスペクトルパラメータを求めて量子化するスペ
クトルパラメータ計算部と、前記スペクトルパラメータ
を用いて前記音声信号の音源信号を予め格納されたコー
ドブックを探索して量子化して出力する音源量子化部と
を有する音声符号化装置において、前記音声信号をフレ
ーム単位に聴感重み付けを行った聴感重み付け信号から
モードを判別しモード情報を出力するモード判別部と、
前記音源量子化部が前記コードブックを探索するときに
予め定められたモードではコードブックに格納されたコ
ードベクトルの少なくとも一つについて位置をシフトさ
せながら探索する機能を有する構成である。
信号からスペクトルパラメータを求めて量子化するスペ
クトルパラメータ計算部と、前記スペクトルパラメータ
を用いて前記音声信号の音源信号を予め格納されたコー
ドブックを探索して量子化して出力する音源量子化部と
を有する音声符号化装置において、前記音声信号をフレ
ーム単位に聴感重み付けを行った聴感重み付け信号から
モードを判別しモード情報を出力するモード判別部と、
前記音源量子化部が前記コードブックを探索するときに
予め定められたモードではコードブックに格納されたコ
ードベクトルの少なくとも一つについて位置をシフトさ
せながら探索する機能を有する構成である。
【０００８】本発明の音声符号化装置は、入力した音声
信号からスペクトルパラメータを求めて量子化するスペ
クトルパラメータ計算部と、前記スペクトルパラメータ
を用いて前記音声信号の音源信号を予め格納されたコー
ドブックを探索して量子化して出力する音源量子化部と
を有する音声符号化装置において、前記音声信号をフレ
ーム単位に聴感重み付けを行った聴感重み付け信号から
モードを判別しモード情報を出力するモード判別部と、
前記音源量子化部が前記コードブックを探索するときに
前記コードブックに格納されたコードベクトルの少なく
とも一つについて位置をシフトさせる量を前記モード情
報に応じて変化させながら探索する機能を有する構成で
ある。
信号からスペクトルパラメータを求めて量子化するスペ
クトルパラメータ計算部と、前記スペクトルパラメータ
を用いて前記音声信号の音源信号を予め格納されたコー
ドブックを探索して量子化して出力する音源量子化部と
を有する音声符号化装置において、前記音声信号をフレ
ーム単位に聴感重み付けを行った聴感重み付け信号から
モードを判別しモード情報を出力するモード判別部と、
前記音源量子化部が前記コードブックを探索するときに
前記コードブックに格納されたコードベクトルの少なく
とも一つについて位置をシフトさせる量を前記モード情
報に応じて変化させながら探索する機能を有する構成で
ある。
【０００９】本発明の音声符号化装置は、入力した音声
信号からスペクトルパラメータを求めて量子化するスペ
クトルパラメータ計算部と、前記スペクトルパラメータ
を用いて前記音声信号の音源信号を予め格納してあるコ
ードブックを探索し量子化して出力する音源量子化部と
を有する音声符号化装置において、前記音源量子化部が
前記コードブックを探索するときにこのコードブックに
格納された各コードベクトルごとに定める値に従って位
置をシフトさせる量を変化させながら探索する機能を有
する構成である。
信号からスペクトルパラメータを求めて量子化するスペ
クトルパラメータ計算部と、前記スペクトルパラメータ
を用いて前記音声信号の音源信号を予め格納してあるコ
ードブックを探索し量子化して出力する音源量子化部と
を有する音声符号化装置において、前記音源量子化部が
前記コードブックを探索するときにこのコードブックに
格納された各コードベクトルごとに定める値に従って位
置をシフトさせる量を変化させながら探索する機能を有
する構成である。
【００１０】［作用］第１の発明では、音源量子化部に
おいて音源コードブックを探索するときに、少なくとも
一つのコードベクトルのサンプル位置をシフトさせなが
ら探索する。簡単のために、すべてのコードベクトルを
シフトさせながら探索するものとし、コードブック全体
のサイズをＢビット、このうちシフト量をＡビットで表
すとすれば、格納すべきコードブックのサイズはＢビッ
トではなく、Ｂ―Ａビットとなり、格納に必要なメモリ
を低減化できる。従って、一部のコードベクトルをシフ
トさせる場合にも、メモリ量を従来の方法よりも低減化
できることは明らかである。
おいて音源コードブックを探索するときに、少なくとも
一つのコードベクトルのサンプル位置をシフトさせなが
ら探索する。簡単のために、すべてのコードベクトルを
シフトさせながら探索するものとし、コードブック全体
のサイズをＢビット、このうちシフト量をＡビットで表
すとすれば、格納すべきコードブックのサイズはＢビッ
トではなく、Ｂ―Ａビットとなり、格納に必要なメモリ
を低減化できる。従って、一部のコードベクトルをシフ
トさせる場合にも、メモリ量を従来の方法よりも低減化
できることは明らかである。
【００１１】次に音源コードブックの探索法について説
明する。探索には例えば自己相関近似法を使用するもの
とする。この方法では下式の右辺第２項を最大化するよ
うな音源コードベクトルck(n) を選択する。
明する。探索には例えば自己相関近似法を使用するもの
とする。この方法では下式の右辺第２項を最大化するよ
うな音源コードベクトルck(n) を選択する。
【００１２】
【００１３】ここで
【００１４】
【００１５】である。さらに
【００１６】
【００１７】である。この方法の詳細は、アイ・トラン
コス(I.Trancoso)等によるアイイーイーイー・プロシー
ディングス(IEEE Proc.)ICASSP-86,1986年、２３７５〜
２３７８頁にイフィセント・プロシジャー・フォー・フ
ァインデング・ジ・アプティマム・イノベイション・イ
ン・スタカスティック・コーダーズ (Efficient proced
ures for finding the optimum innovation in stochas
tic coders) と題した論文（文献３）等を参照できるの
で、説明は省略する。
コス(I.Trancoso)等によるアイイーイーイー・プロシー
ディングス(IEEE Proc.)ICASSP-86,1986年、２３７５〜
２３７８頁にイフィセント・プロシジャー・フォー・フ
ァインデング・ジ・アプティマム・イノベイション・イ
ン・スタカスティック・コーダーズ (Efficient proced
ures for finding the optimum innovation in stochas
tic coders) と題した論文（文献３）等を参照できるの
で、説明は省略する。
【００１８】ここで、位相シフトしたコードベクトル成
分については、分母の値Pkは同一であるので計算は不要
である。従って、分母の計算に必要な演算量はシフトの
ビット数Ａだけ低減化される。
分については、分母の値Pkは同一であるので計算は不要
である。従って、分母の計算に必要な演算量はシフトの
ビット数Ａだけ低減化される。
【００１９】第２の発明では、あらかじめ定められた時
間区間（以下フレームと呼ぶ）の入力音声から特徴量を
求め、フレームの音声を、複数種類のモードのうちの一
つに分類する。以下では、モードの種類は４種類とし、
これはモード情報として２ビットで表して伝送するもの
とする。予め定められたモードの場合に、音源量子化部
において、音源コードブックを探索するときに、少なく
とも一つのコードベクトルのサンプル位置をシフトさせ
ながら探索する。コードベクトルをシフトさせながら探
索する方法を第１の発明と同一である。
間区間（以下フレームと呼ぶ）の入力音声から特徴量を
求め、フレームの音声を、複数種類のモードのうちの一
つに分類する。以下では、モードの種類は４種類とし、
これはモード情報として２ビットで表して伝送するもの
とする。予め定められたモードの場合に、音源量子化部
において、音源コードブックを探索するときに、少なく
とも一つのコードベクトルのサンプル位置をシフトさせ
ながら探索する。コードベクトルをシフトさせながら探
索する方法を第１の発明と同一である。
【００２０】第３の発明では、第２の発明において、モ
ードごとにサンプル位置のシフト量Ａを変化させること
を特徴とする。例えば、Ａは、モード０では０ビット、
モード１では５ビット、モード２では４ビット、モード
３では３ビットという値をとる。
ードごとにサンプル位置のシフト量Ａを変化させること
を特徴とする。例えば、Ａは、モード０では０ビット、
モード１では５ビット、モード２では４ビット、モード
３では３ビットという値をとる。
【００２１】第４の発明では、第１の発明の音源量子化
部において、音源コードブックを探索するときに、コー
ドベクトルに応じてサンプル位置のシフト量を変化させ
ながら探索する。ただし、コードブック全体のシフト量
の合計は一定値、例えばＡビットとする。
部において、音源コードブックを探索するときに、コー
ドベクトルに応じてサンプル位置のシフト量を変化させ
ながら探索する。ただし、コードブック全体のシフト量
の合計は一定値、例えばＡビットとする。
【００２２】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【００２３】図１は本発明の第１の実施の形態を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【００２４】本発明の第１の実施の形態の音声符号化装
置１は、入力した音声信号を予め定める時間長のフレー
ムに分割するフレーム分割回路２と、フレームの音声信
号をフレームよりも短い時間長のサブフレームに分割す
るサブフレーム分割回路３と、フレーム分割回路２の出
力する一連のフレームの音声信号を受信し少なくとも１
つのサブフレームの音声信号に対してサブフレームの時
間長よりも長い窓をかけて音声信号を切り出してスペク
トルパラメータを予め定められた次数まで計算するスペ
クトルパラメータ計算回路４と、線スペクトル対パラメ
ータコードブック（以下ＬＳＰコードブックと記す）６
を用いてスペクトルパラメータ計算回路４の計算した予
め定めるサブフレームで量子化したＬＳＰパラメータを
ベクトル量子化するスペクトルパラメータ量子化回路５
と、スペクトルパラメータ計算回路４の計算した複数の
サブフレームの線形予測係数を受け各サブフレームの音
声信号に対して聴感重み付けを行い聴感重み付け信号を
出力する聴感重み付け回路７と、スペクトルパラメータ
計算回路４の計算した複数のサブフレームの線形予測係
数とスペクトルパラメータ量子化回路５が復元した線形
予測係数とを、サブフレームごとに入力し、応答信号を
１サブフレーム分計算し減算器８に出力する応答信号計
算回路９と、スペクトルパラメータ量子化回路５が復元
した線形予測係数を受け、聴感重み付けフィルタのイン
パルス応答を予め定める点数計算するインパルス応答計
算回路１０と、出力側から帰還する過去の音源信号と減
算器８の出力信号と聴感重み付けフィルタのインパルス
応答とを入力しピッチに対応する遅延を求め遅延を表す
インテックスを出力する適応コードブック回路１１と、
音源コードブック１３を用いて音源信号を量子化する音
源量子化回路１２と、ゲインコードブック１５からゲイ
ンコードベクトルを読みだし最適なゲインコードベクト
ルを選択し、この選択したゲインコードベクトルを表す
インデックスをマルチプレクサ１６に出力するゲイン量
子化回路１４と、ゲイン量子化回路１４の出力を入力し
インデックスからこれに対応するコードベクトルを読み
だし駆動音源信号を求める重み付け信号計算回路１７と
からなる。
置１は、入力した音声信号を予め定める時間長のフレー
ムに分割するフレーム分割回路２と、フレームの音声信
号をフレームよりも短い時間長のサブフレームに分割す
るサブフレーム分割回路３と、フレーム分割回路２の出
力する一連のフレームの音声信号を受信し少なくとも１
つのサブフレームの音声信号に対してサブフレームの時
間長よりも長い窓をかけて音声信号を切り出してスペク
トルパラメータを予め定められた次数まで計算するスペ
クトルパラメータ計算回路４と、線スペクトル対パラメ
ータコードブック（以下ＬＳＰコードブックと記す）６
を用いてスペクトルパラメータ計算回路４の計算した予
め定めるサブフレームで量子化したＬＳＰパラメータを
ベクトル量子化するスペクトルパラメータ量子化回路５
と、スペクトルパラメータ計算回路４の計算した複数の
サブフレームの線形予測係数を受け各サブフレームの音
声信号に対して聴感重み付けを行い聴感重み付け信号を
出力する聴感重み付け回路７と、スペクトルパラメータ
計算回路４の計算した複数のサブフレームの線形予測係
数とスペクトルパラメータ量子化回路５が復元した線形
予測係数とを、サブフレームごとに入力し、応答信号を
１サブフレーム分計算し減算器８に出力する応答信号計
算回路９と、スペクトルパラメータ量子化回路５が復元
した線形予測係数を受け、聴感重み付けフィルタのイン
パルス応答を予め定める点数計算するインパルス応答計
算回路１０と、出力側から帰還する過去の音源信号と減
算器８の出力信号と聴感重み付けフィルタのインパルス
応答とを入力しピッチに対応する遅延を求め遅延を表す
インテックスを出力する適応コードブック回路１１と、
音源コードブック１３を用いて音源信号を量子化する音
源量子化回路１２と、ゲインコードブック１５からゲイ
ンコードベクトルを読みだし最適なゲインコードベクト
ルを選択し、この選択したゲインコードベクトルを表す
インデックスをマルチプレクサ１６に出力するゲイン量
子化回路１４と、ゲイン量子化回路１４の出力を入力し
インデックスからこれに対応するコードベクトルを読み
だし駆動音源信号を求める重み付け信号計算回路１７と
からなる。
【００２５】次に本装置の動作について説明する。
【００２６】まず、入力端子から音声信号を入力し、フ
レーム分割回路２では音声信号をフレーム（例えば 10m
s ）ごとに分割し、サブフレーム分割回路３では、フレ
ームの音声信号をフレームよりも短いサブフレーム（例
えば 2.5ms）に分割する。スペクトルパラメータ計算回
路４では、少なくとも一つのサブフレームの音声信号に
対して、サブフレーム長よりも長い窓（例えば 24ms ）
をかけて音声を切り出してスペクトルパラメータをあら
かじめ定められた次数（例えば P=10 次）計算する。こ
こでスペクトルパラメータの計算には、周知のＬＰＣ分
析や、バーグ(Burg)分析等を用いることができる。ここ
では、バーグ(Burg)分析を用いることとする。バーグ(B
urg)分析の詳細については、中溝著による”信号解析と
システム同定”と題した単行本（コロナ社1988年刊）の
82〜87頁（文献４）等に記載されているので説明は省略
する。
レーム分割回路２では音声信号をフレーム（例えば 10m
s ）ごとに分割し、サブフレーム分割回路３では、フレ
ームの音声信号をフレームよりも短いサブフレーム（例
えば 2.5ms）に分割する。スペクトルパラメータ計算回
路４では、少なくとも一つのサブフレームの音声信号に
対して、サブフレーム長よりも長い窓（例えば 24ms ）
をかけて音声を切り出してスペクトルパラメータをあら
かじめ定められた次数（例えば P=10 次）計算する。こ
こでスペクトルパラメータの計算には、周知のＬＰＣ分
析や、バーグ(Burg)分析等を用いることができる。ここ
では、バーグ(Burg)分析を用いることとする。バーグ(B
urg)分析の詳細については、中溝著による”信号解析と
システム同定”と題した単行本（コロナ社1988年刊）の
82〜87頁（文献４）等に記載されているので説明は省略
する。
【００２７】さらにスペクトルパラメータ計算回路４で
は、バーグ(Burg)法により計算された線形予測係数α
i(i=1,…,10)量子化や補間に適したＬＳＰパラメータに
変換する。ここで、線形予測係数からＬＳＰへの変換
は、菅村他による”線スペクトル対（ＬＳＰ）音声分析
合成方式による音声情報圧縮”と題した論文（電子通信
学会論文誌、J64-A、pp.599-606、1981年）（文献５）
を参照することができる。例えば、第２，４サブフレー
ムでバーグ(Burg)法により求めた線形予測係数を、ＬＳ
Ｐパラメータに変換し、第１，３サブフレームのＬＳＰ
を直線補間により求めて、第１，３サブフレームのＬＳ
Ｐを逆変換して線形予測係数に戻し、第１〜４サブフレ
ームの線形予測係数αili=1,…,10,l=1,…,5) を聴感重
み付け回路７に出力する。また、第４サブレームのＬＳ
Ｐをスペクトルパラメータ量子化回路５に出力する。
は、バーグ(Burg)法により計算された線形予測係数α
i(i=1,…,10)量子化や補間に適したＬＳＰパラメータに
変換する。ここで、線形予測係数からＬＳＰへの変換
は、菅村他による”線スペクトル対（ＬＳＰ）音声分析
合成方式による音声情報圧縮”と題した論文（電子通信
学会論文誌、J64-A、pp.599-606、1981年）（文献５）
を参照することができる。例えば、第２，４サブフレー
ムでバーグ(Burg)法により求めた線形予測係数を、ＬＳ
Ｐパラメータに変換し、第１，３サブフレームのＬＳＰ
を直線補間により求めて、第１，３サブフレームのＬＳ
Ｐを逆変換して線形予測係数に戻し、第１〜４サブフレ
ームの線形予測係数αili=1,…,10,l=1,…,5) を聴感重
み付け回路７に出力する。また、第４サブレームのＬＳ
Ｐをスペクトルパラメータ量子化回路５に出力する。
【００２８】スペクルパラメータ量子化回路５では、Ｌ
ＳＰレコードブック６を用いてあらかじめ定められたサ
ブフレームのＬＳＰパラメータを効率的にベクトル量子
化し、下式の歪みを最小化する量子化値を出力する。
ＳＰレコードブック６を用いてあらかじめ定められたサ
ブフレームのＬＳＰパラメータを効率的にベクトル量子
化し、下式の歪みを最小化する量子化値を出力する。
【００２９】
【００３０】ここで、LSP(i), QLSP(i)j，W(i)はそれぞ
れ、量子化前のｉ次目のＬＳＰ，ＬＳＰコードブック６
のｊ番目のコードベクトル、重み係数である。
れ、量子化前のｉ次目のＬＳＰ，ＬＳＰコードブック６
のｊ番目のコードベクトル、重み係数である。
【００３１】以下では、第４サブフレームのＬＳＰパラ
メータを量子化するものとする。ＬＳＰパラメータのベ
クトル量子化の手法は周知の手法を用いることができ
る。具体的な方法は例えば、特開平４―１７１５００号
公報（文献６）あるいは特開平４―３６３０００号公報
（文献７）や、特開平５―６１９９号公報（文献８）
や、ティー・ノムラ(T.Nomura)等によるアイイーイーイ
ー・プロシーディングス．モバイル・マルチメディア・
コミュニケーションズ(IEEE Proc．Mobile Multimedia
Communications.)1993年、Ｂ．２．５頁にエルエスピー
・コーディング・ユージング・ブイキュー−エスブイキ
ュー・ウイズ・インターポウレーション・イン・４．０
７５・ケービーピーエス・エム−エルシーイーエルピー
・スピーチ・コーダー (LSP Coding Using VQ-SVQ Wit
h Interpolation in 4.075 kbps M-LCELP Speech Code
r) と題した論文（文献９）等を参照できるのでここで
は説明は略する。
メータを量子化するものとする。ＬＳＰパラメータのベ
クトル量子化の手法は周知の手法を用いることができ
る。具体的な方法は例えば、特開平４―１７１５００号
公報（文献６）あるいは特開平４―３６３０００号公報
（文献７）や、特開平５―６１９９号公報（文献８）
や、ティー・ノムラ(T.Nomura)等によるアイイーイーイ
ー・プロシーディングス．モバイル・マルチメディア・
コミュニケーションズ(IEEE Proc．Mobile Multimedia
Communications.)1993年、Ｂ．２．５頁にエルエスピー
・コーディング・ユージング・ブイキュー−エスブイキ
ュー・ウイズ・インターポウレーション・イン・４．０
７５・ケービーピーエス・エム−エルシーイーエルピー
・スピーチ・コーダー (LSP Coding Using VQ-SVQ Wit
h Interpolation in 4.075 kbps M-LCELP Speech Code
r) と題した論文（文献９）等を参照できるのでここで
は説明は略する。
【００３２】また、スペクトルパラメータ量子化回路５
では、第４サブフレームで量子化したＬＳＰパラメータ
をもとに、第１〜第４サブフレームのＬＳＰパラメータ
を復元する。ここでは、現フレームの第４サブフレーム
の量子化ＬＳＰパラメータと１つ過去のフレームの第４
サブフレームの量子化ＬＳＰを直線補間して、第１〜第
３サブフレームのＬＳＰを復元する。ここで、量子化前
のＬＳＰと量子化後のＬＳＰとの誤差電力を最小化する
コードベクトルを１種類選択した後に、直線補間により
第１〜第４サブフレームのＬＳＰを復元できる。さらに
性能を向上させるためには、誤差電力を最小化するコー
ドベクトルを複数候補選択したのちに、各々の候補につ
いて、累積歪を評価し、累積歪を最小化する候補と補間
ＬＳＰの組を選択するようにすることができる。詳細
は、例えば、特願平５―８７３７号明細書（文献１０）
を参照することができる。
では、第４サブフレームで量子化したＬＳＰパラメータ
をもとに、第１〜第４サブフレームのＬＳＰパラメータ
を復元する。ここでは、現フレームの第４サブフレーム
の量子化ＬＳＰパラメータと１つ過去のフレームの第４
サブフレームの量子化ＬＳＰを直線補間して、第１〜第
３サブフレームのＬＳＰを復元する。ここで、量子化前
のＬＳＰと量子化後のＬＳＰとの誤差電力を最小化する
コードベクトルを１種類選択した後に、直線補間により
第１〜第４サブフレームのＬＳＰを復元できる。さらに
性能を向上させるためには、誤差電力を最小化するコー
ドベクトルを複数候補選択したのちに、各々の候補につ
いて、累積歪を評価し、累積歪を最小化する候補と補間
ＬＳＰの組を選択するようにすることができる。詳細
は、例えば、特願平５―８７３７号明細書（文献１０）
を参照することができる。
【００３３】以上により復元した第１ー３サブフレーム
のＬＳＰと第４サブフレームの量子化ＬＳＰをサブフレ
ームごとに線形予測係数α'il(i=1,…,10, l=,…,5) に
変換し、インパルス応答計算回路１０に出力する。ま
た、第４サブフレームの量子化ＬＳＰのコードベクトル
を表すインデクスをマルチプレクサ１６に出力する。聴
感重み付け回路７は、スペクトルパラメータ計算回路４
から、各サブフレームごとに量子化前の線形予測係数α
il (i=1,…,10, l=,…,5) を入力し、文献１にもとづ
き、サブフレームの音声信号に対して聴感重み付けを行
い、聴感重み付け信号を出力する。
のＬＳＰと第４サブフレームの量子化ＬＳＰをサブフレ
ームごとに線形予測係数α'il(i=1,…,10, l=,…,5) に
変換し、インパルス応答計算回路１０に出力する。ま
た、第４サブフレームの量子化ＬＳＰのコードベクトル
を表すインデクスをマルチプレクサ１６に出力する。聴
感重み付け回路７は、スペクトルパラメータ計算回路４
から、各サブフレームごとに量子化前の線形予測係数α
il (i=1,…,10, l=,…,5) を入力し、文献１にもとづ
き、サブフレームの音声信号に対して聴感重み付けを行
い、聴感重み付け信号を出力する。
【００３４】応答信号計算回路９は、スペクトルパラメ
ータ計算回路４から、各サブフレームごとに線形予測係
数αilを入力し、スペクトルパラメータ量子化回路５か
ら、量子化、補間して復元した線形予測係数α'il をサ
ブフレームごとに入力し、保存されているフィルタメモ
リの値を用いて、入力信号を零d(n)=0とした応答信号を
１サブフレーム分計算し、減算器８に出力する。ここ
で、応答信号xz(n) は下式で表される。
ータ計算回路４から、各サブフレームごとに線形予測係
数αilを入力し、スペクトルパラメータ量子化回路５か
ら、量子化、補間して復元した線形予測係数α'il をサ
ブフレームごとに入力し、保存されているフィルタメモ
リの値を用いて、入力信号を零d(n)=0とした応答信号を
１サブフレーム分計算し、減算器８に出力する。ここ
で、応答信号xz(n) は下式で表される。
【００３５】
【００３６】但し、n-i ≦ 0のときは y(n-i)=p(N+(n-i)) (8) xz(n-i)=sw(N+(n-i)) (9) ここでＮはサブフレーム長を示す。γは、聴感重み付け
量を制御する重み係数であり、下記の式(11)と同一の値
である。sw(n) ，p(n)は、それぞれ、重み付け信号計算
回路１７の出力信号、後述の式(11)における右辺第１項
のフィルタの分母の項の出力信号をそれぞれ示す。
量を制御する重み係数であり、下記の式(11)と同一の値
である。sw(n) ，p(n)は、それぞれ、重み付け信号計算
回路１７の出力信号、後述の式(11)における右辺第１項
のフィルタの分母の項の出力信号をそれぞれ示す。
【００３７】減算器８は、下式により、聴感重み付け信
号から応答信号を１サブフレーム分減算し、x'w(n)を適
応コードブック回路１１に出力する。 x'w(n)=xw(n)-xz(n) (10) インパルス応答計算回路１０は、z 変換が下式で表され
る聴感重み付けフィルタのインパルス応答 hw(n)をあら
かじめ定められた点数Ｌだけ計算し、適応コードブック
回路１１と音源量子化回路１２とゲイン量子化回路１４
とに出力する。
号から応答信号を１サブフレーム分減算し、x'w(n)を適
応コードブック回路１１に出力する。 x'w(n)=xw(n)-xz(n) (10) インパルス応答計算回路１０は、z 変換が下式で表され
る聴感重み付けフィルタのインパルス応答 hw(n)をあら
かじめ定められた点数Ｌだけ計算し、適応コードブック
回路１１と音源量子化回路１２とゲイン量子化回路１４
とに出力する。
【００３８】
【００３９】適応コードブック回路１１では、ゲイン量
子化回路１４からは過去の音源信号v(n)を、減算器８か
らは出力信号x'w(n)を、インパルス応答計算回路１０か
らは聴感重み付けインパルス応答 hw(n)を入力する。ピ
ッチに対応する遅延Ｔを下式の歪みを最小化するように
求め、遅延を表すインデクスをマルチプレクサ１６に出
力する。
子化回路１４からは過去の音源信号v(n)を、減算器８か
らは出力信号x'w(n)を、インパルス応答計算回路１０か
らは聴感重み付けインパルス応答 hw(n)を入力する。ピ
ッチに対応する遅延Ｔを下式の歪みを最小化するように
求め、遅延を表すインデクスをマルチプレクサ１６に出
力する。
【００４０】
【００４１】ここで、 yw(n−T)＝v(n −T)＊hw(n) (13) であり、記号＊は畳み込み演算を表す。ゲインβを下式
に従い求める。
に従い求める。
【００４２】
【００４３】ここで、女性音や、子供の声に対して、遅
延の抽出精度を向上させるために、遅延を整数サンプル
ではなく、小数サンプル値で求めてもよい。具体的な方
法は、例えば、ピー・クルーン(P.Kroon) 等によるアイ
イーイーイー・プロシーディングス(IEEE Proc.)ICASSP
-90,1990年、６６１〜６６４頁にピッチ・プリディクタ
ーズ・ウイズ・ハイ・テンポラル・ソリューション(Pit
ch predictors with high temporal resolution)と題し
て発表した論文（文献１１）等を参照することができ
る。
延の抽出精度を向上させるために、遅延を整数サンプル
ではなく、小数サンプル値で求めてもよい。具体的な方
法は、例えば、ピー・クルーン(P.Kroon) 等によるアイ
イーイーイー・プロシーディングス(IEEE Proc.)ICASSP
-90,1990年、６６１〜６６４頁にピッチ・プリディクタ
ーズ・ウイズ・ハイ・テンポラル・ソリューション(Pit
ch predictors with high temporal resolution)と題し
て発表した論文（文献１１）等を参照することができ
る。
【００４４】さらに、適応コードブック回路１１では下
式に従いピッチ予測を行い、予測残差信号ew(n) を音源
量子化回路１２に出力する。 ew(n) ＝x'w(n)- βv(n-T)*hw(n) (15) 音源量子化回路１２では、作用で述べたように、音源コ
ードブックの探索に特徴がある。
式に従いピッチ予測を行い、予測残差信号ew(n) を音源
量子化回路１２に出力する。 ew(n) ＝x'w(n)- βv(n-T)*hw(n) (15) 音源量子化回路１２では、作用で述べたように、音源コ
ードブックの探索に特徴がある。
【００４５】図２は図１内の音源量子化回路の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【００４６】以下の説明では、音源コードブック全体の
伝送すべきインデクスをＢビット、シフト量をＡビット
とする。
伝送すべきインデクスをＢビット、シフト量をＡビット
とする。
【００４７】音源量子化回路１２の逆フィルタリング回
路１８は、適応コードブック予測残差信号ew(n) および
聴感重み付けインパルス応答hw(n) を入力し、下式の計
算を行う。
路１８は、適応コードブック予測残差信号ew(n) および
聴感重み付けインパルス応答hw(n) を入力し、下式の計
算を行う。
【００４８】
【００４９】音源コードブック１３は、（Ｂ−Ａ）ビッ
トのサイズである。自己相関計算回路２０は、音源コー
ドベクトルck(n) を音源コードブック１３から読み出
し、下式を用いて自己相関を計算する。この値は、同一
のコードベクトルに対して位置をシフトしたコードベク
トルについても共通に使用する。
トのサイズである。自己相関計算回路２０は、音源コー
ドベクトルck(n) を音源コードブック１３から読み出
し、下式を用いて自己相関を計算する。この値は、同一
のコードベクトルに対して位置をシフトしたコードベク
トルについても共通に使用する。
【００５０】
【００５１】また、下式により、聴感重み付けインパル
ス応答の自己相関も計算する。
ス応答の自己相関も計算する。
【００５２】
【００５３】位置シフト回路１９は、下式により、音源
コードベクトルck(n) の位置を順番にシフトする。 ckl(n) = ck(n + l), l=0,...,2A-1 (19) ここで、Ａはシフト量を表すためのビット数を示す。相
互相関計算回路２１は、下式に従い相互相関を計算す
る。
コードベクトルck(n) の位置を順番にシフトする。 ckl(n) = ck(n + l), l=0,...,2A-1 (19) ここで、Ａはシフト量を表すためのビット数を示す。相
互相関計算回路２１は、下式に従い相互相関を計算す
る。
【００５４】
【００５５】２乗計算回路２２は、相互相関ＣＣの２乗
を計算する。割算回路２３は、ＣＣ2と式 (2)のPkとの
割算結果を最大値判別回路２４に出力する。最大値判別
回路２４は、割算結果の最大を判別し、そのときの音源
コードブック１３のインデクスとシフト量を加味した合
計のインデクスをゲイン量子化回路１４に出力する。
を計算する。割算回路２３は、ＣＣ2と式 (2)のPkとの
割算結果を最大値判別回路２４に出力する。最大値判別
回路２４は、割算結果の最大を判別し、そのときの音源
コードブック１３のインデクスとシフト量を加味した合
計のインデクスをゲイン量子化回路１４に出力する。
【００５６】ゲイン量子化回路１４は、ゲインコードブ
ック１５からゲインコードベクトルを読みだし、選択さ
れた音源コードベクトルに対して、下式を最小化するよ
うにゲインコードベクトルを選択する。ここでは、適応
コードブックのゲインと音源のゲインの両者を同時にベ
クトル量子化する例について示す。
ック１５からゲインコードベクトルを読みだし、選択さ
れた音源コードベクトルに対して、下式を最小化するよ
うにゲインコードベクトルを選択する。ここでは、適応
コードブックのゲインと音源のゲインの両者を同時にベ
クトル量子化する例について示す。
【００５７】
【００５８】ここで、β'k，G'k は、ゲインコードブッ
ク１５に格納された２次元ゲインコードブックにおける
ｋ番目のコードベクトルである。選択されたゲインコー
ドベクトルを表すインデクスをマルチプレクサ１６に出
力する。
ク１５に格納された２次元ゲインコードブックにおける
ｋ番目のコードベクトルである。選択されたゲインコー
ドベクトルを表すインデクスをマルチプレクサ１６に出
力する。
【００５９】重み付け信号計算回路１７は、スペクトル
パラメータ計算回路４の出力パラメータおよびそれぞれ
のインデクスを入力し、インデクスからそれぞれに対応
するコードベクトルを読みだし、まず下式にもとづき駆
動音源信号v(n)を求める。 v(n)= β'kv(n-T)+G'kck(n) (22) v(n)は適応コードブック回路１１に出力される。
パラメータ計算回路４の出力パラメータおよびそれぞれ
のインデクスを入力し、インデクスからそれぞれに対応
するコードベクトルを読みだし、まず下式にもとづき駆
動音源信号v(n)を求める。 v(n)= β'kv(n-T)+G'kck(n) (22) v(n)は適応コードブック回路１１に出力される。
【００６０】次に、スペクトルパラメータ計算回路４の
出力パラメータおよびスペクトルパラメータ量子化回路
５の出力パラメータを用いて下式により、応答信号(s
w(n))をサブフレームごとに計算し、応答信号計算回路
９に出力する。
出力パラメータおよびスペクトルパラメータ量子化回路
５の出力パラメータを用いて下式により、応答信号(s
w(n))をサブフレームごとに計算し、応答信号計算回路
９に出力する。
【００６１】
【００６２】以上により、本発明の第１の実施の形態の
説明を終える。
説明を終える。
【００６３】図３は本発明の第２の実施の形態を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【００６４】第２の実施の形態である音声符号化装置２
５が、第１の実施の形態と異なる点は、モード判別回路
２６を新たに設け、音源量子化回路２７の機能の一部を
変更した点である。その他の図１と同一の番号を付した
構成要素は、図１と同じ動作をするので説明は省略す
る。
５が、第１の実施の形態と異なる点は、モード判別回路
２６を新たに設け、音源量子化回路２７の機能の一部を
変更した点である。その他の図１と同一の番号を付した
構成要素は、図１と同じ動作をするので説明は省略す
る。
【００６５】モード判別回路２６は、聴感重み付け回路
１７からフレーム単位で聴感重み付け信号を受取り、モ
ード判別情報を出力する。ここでは、モード判別に、現
在のフレームの特徴量を用いる。特徴量としては、例え
ば、フレームで平均したピッチ予測ゲインを用いる。ピ
ッチ予測ゲインの計算には、例えば下式を用いる。
１７からフレーム単位で聴感重み付け信号を受取り、モ
ード判別情報を出力する。ここでは、モード判別に、現
在のフレームの特徴量を用いる。特徴量としては、例え
ば、フレームで平均したピッチ予測ゲインを用いる。ピ
ッチ予測ゲインの計算には、例えば下式を用いる。
【００６６】
【００６７】ここで、Ｌはフレームに含まれるサブフレ
ームの個数である。Pi，Eiはそれぞれ、ｉ番目のサブフ
レームでの音声パワー、ピッチ予測誤差パワーを示す。
ームの個数である。Pi，Eiはそれぞれ、ｉ番目のサブフ
レームでの音声パワー、ピッチ予測誤差パワーを示す。
【００６８】
【００６９】ここで、Ｔは予測ゲインを最大化する最適
遅延である。
遅延である。
【００７０】つぎに、フレーム平均ピッチ予測ゲインＧ
をあらかじめ定められた複数個のしきい値と比較して複
数種類のモードに分類する。モードの個数としては、例
えば４を用いることができる。モード判別回路２６は、
モード判別情報を音源量子化回路２７およびマルチプレ
クサ１６に出力する。
をあらかじめ定められた複数個のしきい値と比較して複
数種類のモードに分類する。モードの個数としては、例
えば４を用いることができる。モード判別回路２６は、
モード判別情報を音源量子化回路２７およびマルチプレ
クサ１６に出力する。
【００７１】音源量子化回路２７は、モード判別情報が
予め定められたモードを示す場合に音源コードベクトル
をシフトしながら探索する。
予め定められたモードを示す場合に音源コードベクトル
をシフトしながら探索する。
【００７２】図４は図３内の音源量子化回路の構成を示
すブロック図である。音源量子化回路２７が音源量子化
回路１２と異なる点は、位置シフト回路２８の機能の一
部を変更した点である。その他の図２と同一の番号を付
した構成要素は、図２と同じ動作を行うので説明は省略
する。
すブロック図である。音源量子化回路２７が音源量子化
回路１２と異なる点は、位置シフト回路２８の機能の一
部を変更した点である。その他の図２と同一の番号を付
した構成要素は、図２と同じ動作を行うので説明は省略
する。
【００７３】位置シフト回路２８は、モード判別回路２
６からモード情報を入力し、予め定められたモードの場
合に音源コードベクトルの位置のシフトを行うようにす
る。以後の動作は図２の位置シフト回路１９と同一であ
る。以上で第２の発明の説明を終了する。
６からモード情報を入力し、予め定められたモードの場
合に音源コードベクトルの位置のシフトを行うようにす
る。以後の動作は図２の位置シフト回路１９と同一であ
る。以上で第２の発明の説明を終了する。
【００７４】図５は本発明の第３の実施の形態を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【００７５】第３の実施の形態である音声符号化装置２
９が、第２の実施の形態と異なる点は、音源量子化回路
３０の機能の一部を変更した点である。その他の図３と
同一の番号を付した構成要素は、図３と同じ動作をする
ので説明は省略する。
９が、第２の実施の形態と異なる点は、音源量子化回路
３０の機能の一部を変更した点である。その他の図３と
同一の番号を付した構成要素は、図３と同じ動作をする
ので説明は省略する。
【００７６】図６は図５内の音源量子化回路の構成を示
すブロック図である。音源量子化回路３０が音源量子化
回路２７と異なる点は、位置シフト回路３１の機能の一
部を変更した点である。その他の図２および４と同一の
番号を付した構成要素は、図２および４と同じ動作を行
うので説明は省略する。
すブロック図である。音源量子化回路３０が音源量子化
回路２７と異なる点は、位置シフト回路３１の機能の一
部を変更した点である。その他の図２および４と同一の
番号を付した構成要素は、図２および４と同じ動作を行
うので説明は省略する。
【００７７】位置シフト回路３１は、作用の項で説明し
たようにモード情報を入力し、モードごとにコードベク
トルの位置のシフト量を変化させる。即ち、モードごと
に、シフトに要するビット数Ａを変化させる。例えば、
モード０では０ビット、モード１ではＡ1 ビット、モー
ド２ではＡ2 ビット、モード３ではＡ3 ビットという値
をとる。図７は本発明の第４の実施の形態を示すブロッ
ク図である。
たようにモード情報を入力し、モードごとにコードベク
トルの位置のシフト量を変化させる。即ち、モードごと
に、シフトに要するビット数Ａを変化させる。例えば、
モード０では０ビット、モード１ではＡ1 ビット、モー
ド２ではＡ2 ビット、モード３ではＡ3 ビットという値
をとる。図７は本発明の第４の実施の形態を示すブロッ
ク図である。
【００７８】第４の実施の形態である音声符号化装置３
２が、第１の実施の形態と異なる点は、音源量子化回路
３３の機能の一部を変更した点である。その他の図１と
同一の番号を付した構成要素は、図１と同じ動作をする
ので説明は省略する。
２が、第１の実施の形態と異なる点は、音源量子化回路
３３の機能の一部を変更した点である。その他の図１と
同一の番号を付した構成要素は、図１と同じ動作をする
ので説明は省略する。
【００７９】図８は図７内の音源量子化回路の構成を示
すブロック図である。音源量子化回路１２が音源量子化
回路３３と異なる点は、割り当て回路３４が、音源コー
ドブック１３に格納されたコードベクトルのインデクス
に応じて、位置をシフトさせる量を割り当てる。ただ
し、コードブック全体ではシフト量の合計をＡビットと
して定めておく。位置シフト回路３５は、割り当て回路
３４からシフト量を入力されると、コードベクトルの位
置をシフトさせる。
すブロック図である。音源量子化回路１２が音源量子化
回路３３と異なる点は、割り当て回路３４が、音源コー
ドブック１３に格納されたコードベクトルのインデクス
に応じて、位置をシフトさせる量を割り当てる。ただ
し、コードブック全体ではシフト量の合計をＡビットと
して定めておく。位置シフト回路３５は、割り当て回路
３４からシフト量を入力されると、コードベクトルの位
置をシフトさせる。
【００８０】以上で本発明の実施例の説明を終える。
【００８１】なお、本発明は、上述した実施の形態に限
らず、種々の変形が可能である。例えば、音源コードブ
ックは、従来から使用されているような構成でもよい
し、複数個のパルス列からなる構成でもよい。音源コー
ドブックのコードベクトルは音声信号データを用いてあ
らかじめ学習して構成してもよい。さらに、モード判別
情報を用いて適応コードブック回路、音源コードブック
や、ゲインコードブックを切替える構成とすることも可
能である。
らず、種々の変形が可能である。例えば、音源コードブ
ックは、従来から使用されているような構成でもよい
し、複数個のパルス列からなる構成でもよい。音源コー
ドブックのコードベクトルは音声信号データを用いてあ
らかじめ学習して構成してもよい。さらに、モード判別
情報を用いて適応コードブック回路、音源コードブック
や、ゲインコードブックを切替える構成とすることも可
能である。
【００８２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、音源量
子化部が、コードブックを探索するときに、コードブッ
クに格納されたコードベクトルの少なくとも一つについ
て位置をシフトさせながら探索することにより、また、
シフトさせる量をモードごとに変化させることにより、
従来の方法と同一のビットレートでも、コードブックの
探索に必要な演算量と、コードブックの格納に必要なメ
モリ量の両者を低減化できるという効果がある。また、
この効果はシフトに費やすビット数を増すことにより増
大するという効果もある。
子化部が、コードブックを探索するときに、コードブッ
クに格納されたコードベクトルの少なくとも一つについ
て位置をシフトさせながら探索することにより、また、
シフトさせる量をモードごとに変化させることにより、
従来の方法と同一のビットレートでも、コードブックの
探索に必要な演算量と、コードブックの格納に必要なメ
モリ量の両者を低減化できるという効果がある。また、
この効果はシフトに費やすビット数を増すことにより増
大するという効果もある。
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図で
ある。
ある。
【図２】図１内の音源量子化回路の構成を示すブロック
図である。
図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図で
ある。
ある。
【図４】図３内の音源量子化回路の構成を示すブロック
図である。
図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態を示すブロック図で
ある。
ある。
【図６】図５内の音源量子化回路の構成を示すブロック
図である。
図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態を示すブロック図で
ある。
ある。
【図８】図７内の音源量子化回路の構成を示すブロック
図である。
図である。
１，２５，２９，３２ 音声符号化装置 ２ フレーム分割回路 ３ サブフレーム分割回路 ４ スペクトルパラメータ計算回路 ５ スペクトルパラメータ量子化回路 ６ 線スペクトル対パラメータコードブック（ＬＳＰ
コードブック） ７ 聴感重み付け回路 ８ 減算器 ９ 応答信号計算回路 １０ インパルス応答計算回路 １１ 適応コードブック回路 １２，２７，３０，３３ 音源量子化回路 １３ 音源コードブック １４ ゲイン量子化回路 １５ ゲインコードブック １６ マルチプレクサ １７ 重み付け信号計算回路 １８ 逆フィルタリング回路 １９，２８，３１，３５ 位置シフト回路 ２０ 自己相関計算回路 ２１ 相互相関計算回路 ２２ ２乗計算回路 ２３ 割算回路 ２４ 最大値判別回路 ２６ モード判別回路 ３４ 割り当て回路
コードブック） ７ 聴感重み付け回路 ８ 減算器 ９ 応答信号計算回路 １０ インパルス応答計算回路 １１ 適応コードブック回路 １２，２７，３０，３３ 音源量子化回路 １３ 音源コードブック １４ ゲイン量子化回路 １５ ゲインコードブック １６ マルチプレクサ １７ 重み付け信号計算回路 １８ 逆フィルタリング回路 １９，２８，３１，３５ 位置シフト回路 ２０ 自己相関計算回路 ２１ 相互相関計算回路 ２２ ２乗計算回路 ２３ 割算回路 ２４ 最大値判別回路 ２６ モード判別回路 ３４ 割り当て回路
Claims (4)
- 【請求項１】 入力した音声信号からスペクトルパラメ
ータを求めて量子化するスペクトルパラメータ計算部
と、前記スペクトルパラメータを用いて前記音声信号の
音源信号を予め格納してあるコードブックを探索し量子
化して出力する音源量子化部とを有する音声符号化装置
において、前記音源量子化部が前記コードブックを探索
するときにこのコードブックに格納してあるコードベク
トルの中の少なくとも一つについて位置をシフトさせな
がら探索する機能を有することを特徴とする音声符号化
装置。 - 【請求項２】 入力した音声信号からスペクトルパラメ
ータを求めて量子化するスペクトルパラメータ計算部
と、前記スペクトルパラメータを用いて前記音声信号の
音源信号を予め格納されたコードブックを探索して量子
化して出力する音源量子化部とを有する音声符号化装置
において、前記音声信号をフレーム単位に聴感重み付け
を行った聴感重み付け信号からモードを判別しモード情
報を出力するモード判別部と、前記音源量子化部が前記
コードブックを探索するときに予め定められたモードで
はコードブックに格納されたコードベクトルの少なくと
も一つについて位置をシフトさせながら探索する機能を
有することを特徴とする音声符号化装置。 - 【請求項３】 入力した音声信号からスペクトルパラメ
ータを求めて量子化するスペクトルパラメータ計算部
と、前記スペクトルパラメータを用いて前記音声信号の
音源信号を予め格納されたコードブックを探索して量子
化して出力する音源量子化部とを有する音声符号化装置
において、前記音声信号をフレーム単位に聴感重み付け
を行った聴感重み付け信号からモードを判別しモード情
報を出力するモード判別部と、前記音源量子化部が前記
コードブックを探索するときに前記コードブックに格納
されたコードベクトルの少なくとも一つについて位置を
シフトさせる量を前記モード情報に応じて変化させなが
ら探索する機能を有することを特徴とする音声符号化装
置。 - 【請求項４】 入力した音声信号からスペクトルパラメ
ータを求めて量子化するスペクトルパラメータ計算部
と、前記スペクトルパラメータを用いて前記音声信号の
音源信号を予め格納してあるコードブックを探索し量子
化して出力する音源量子化部とを有する音声符号化装置
において、前記音源量子化部が前記コードブックを探索
するときにこのコードブックに格納された各コードベク
トルごとに定める値に従って位置をシフトさせる量を変
化させながら探索する機能を有することを特徴とする音
声符号化装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP33949295A JP3299099B2 (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | 音声符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33949295A JP3299099B2 (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | 音声符号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09179593A true JPH09179593A (ja) | 1997-07-11 |
| JP3299099B2 JP3299099B2 (ja) | 2002-07-08 |
Family
ID=18327983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33949295A Expired - Fee Related JP3299099B2 (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | 音声符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3299099B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000000963A1 (fr) * | 1998-06-30 | 2000-01-06 | Nec Corporation | Codeur vocal |
| WO2001052241A1 (en) * | 2000-01-11 | 2001-07-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Multi-mode voice encoding device and decoding device |
| JP2002158589A (ja) * | 2000-09-11 | 2002-05-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 符号化装置および復号化装置 |
| JP2010511901A (ja) * | 2007-11-05 | 2010-04-15 | ▲ホア▼▲ウェイ▼技術有限公司 | 符号化方法、符号化器、および、コンピュータ読み取り可能な媒体 |
-
1995
- 1995-12-26 JP JP33949295A patent/JP3299099B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000000963A1 (fr) * | 1998-06-30 | 2000-01-06 | Nec Corporation | Codeur vocal |
| US6973424B1 (en) | 1998-06-30 | 2005-12-06 | Nec Corporation | Voice coder |
| WO2001052241A1 (en) * | 2000-01-11 | 2001-07-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Multi-mode voice encoding device and decoding device |
| US7167828B2 (en) | 2000-01-11 | 2007-01-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Multimode speech coding apparatus and decoding apparatus |
| US7577567B2 (en) | 2000-01-11 | 2009-08-18 | Panasonic Corporation | Multimode speech coding apparatus and decoding apparatus |
| JP2002158589A (ja) * | 2000-09-11 | 2002-05-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 符号化装置および復号化装置 |
| JP4508490B2 (ja) * | 2000-09-11 | 2010-07-21 | パナソニック株式会社 | 符号化装置および復号化装置 |
| JP2010511901A (ja) * | 2007-11-05 | 2010-04-15 | ▲ホア▼▲ウェイ▼技術有限公司 | 符号化方法、符号化器、および、コンピュータ読み取り可能な媒体 |
| JP2013122612A (ja) * | 2007-11-05 | 2013-06-20 | ▲ホア▼▲ウェイ▼技術有限公司 | 符号化方法、符号化器、および、コンピュータ読み取り可能な媒体 |
| US8600739B2 (en) | 2007-11-05 | 2013-12-03 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Coding method, encoder, and computer readable medium that uses one of multiple codebooks based on a type of input signal |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3299099B2 (ja) | 2002-07-08 |
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