JPH0990996A - 音声信号のフレームに関連する励起ベクトルの決定方法 - Google Patents
音声信号のフレームに関連する励起ベクトルの決定方法Info
- Publication number
- JPH0990996A JPH0990996A JP8065885A JP6588596A JPH0990996A JP H0990996 A JPH0990996 A JP H0990996A JP 8065885 A JP8065885 A JP 8065885A JP 6588596 A JP6588596 A JP 6588596A JP H0990996 A JPH0990996 A JP H0990996A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vector
- excitation
- code
- subset
- preselected
- 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
Links
- 239000013598 vector Substances 0.000 title claims abstract description 97
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 title description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 88
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 22
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 9
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 210000001260 vocal cord Anatomy 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 210000000214 mouth Anatomy 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
- G10L19/04—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using predictive techniques
- G10L19/08—Determination or coding of the excitation function; Determination or coding of the long-term prediction parameters
- G10L19/10—Determination or coding of the excitation function; Determination or coding of the long-term prediction parameters the excitation function being a multipulse excitation
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
- G10L2019/0001—Codebooks
- G10L2019/0013—Codebook search algorithms
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
- G10L2019/0001—Codebooks
- G10L2019/0013—Codebook search algorithms
- G10L2019/0014—Selection criteria for distances
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computational Linguistics (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 使用可能な励起コードがより大きい集合を表
わす部分集合に属する場合に基準ｍを最大にするのに必
要な計算量を低減するための方法を提供する。 【解決手段】 ＣＥＬＰ音声信号復号器において、基準
を最大にしそうな励起ベクトルのより大きい集合に関連
する部分集合に属する励起ベクトルを決定する方法であ
って、ターゲットベクトル（Ｔ）の対応するサンプルと
同じ符号を有する成分をその成分として有する励起ベク
トル（Ｃ0 ）を予め選択するステップを含み、もし予め
選択された励起ベクトル（Ｃ0 ）がその部分集合に属さ
なければ、その予め選択されたベクトルとより大きい集
合においてその選択されたベクトルに最も近いベクトル
（Ｃ1 〜ＣN ）とにそれぞれ関連する部分集合のベクト
ルの中から、その基準を最大にするベクトルを励起ベク
トルとして選択するステップをさらに含む。
わす部分集合に属する場合に基準ｍを最大にするのに必
要な計算量を低減するための方法を提供する。 【解決手段】 ＣＥＬＰ音声信号復号器において、基準
を最大にしそうな励起ベクトルのより大きい集合に関連
する部分集合に属する励起ベクトルを決定する方法であ
って、ターゲットベクトル（Ｔ）の対応するサンプルと
同じ符号を有する成分をその成分として有する励起ベク
トル（Ｃ0 ）を予め選択するステップを含み、もし予め
選択された励起ベクトル（Ｃ0 ）がその部分集合に属さ
なければ、その予め選択されたベクトルとより大きい集
合においてその選択されたベクトルに最も近いベクトル
（Ｃ1 〜ＣN ）とにそれぞれ関連する部分集合のベクト
ルの中から、その基準を最大にするベクトルを励起ベク
トルとして選択するステップをさらに含む。
Description
【０００１】
【発明の分野】本発明は、電話回線において伝送される
べき音声信号の圧縮に関し、より特定的には、コード励
起線形予測（ＣＥＬＰ）方法に従って圧縮を行なう際の
励起ベクトルの決定に関する。
べき音声信号の圧縮に関し、より特定的には、コード励
起線形予測（ＣＥＬＰ）方法に従って圧縮を行なう際の
励起ベクトルの決定に関する。
【０００２】
【関連技術についての議論】図１は、ＣＥＬＰ圧縮回路
を非常に概略的に示している。そのような回路は、声帯
と、口腔、咽喉および喉頭腔によって構成される共鳴室
とのモデル化に基づいている。したがって、そのような
圧縮法は音声信号処理のために最適化される。
を非常に概略的に示している。そのような回路は、声帯
と、口腔、咽喉および喉頭腔によって構成される共鳴室
とのモデル化に基づいている。したがって、そのような
圧縮法は音声信号処理のために最適化される。
【０００３】口腔、咽喉および喉頭腔は「線形予測」フ
ィルタ１０によってモデル化され、その伝達関数は一般
に１０個の極を含む。声帯は、櫛形フィルタ１２によっ
て処理される励起Ｅによってモデル化される。
ィルタ１０によってモデル化され、その伝達関数は一般
に１０個の極を含む。声帯は、櫛形フィルタ１２によっ
て処理される励起Ｅによってモデル化される。
【０００４】デジタル化された音声信号Ｓは、分析回路
１４によってフレームごとに分析される。各フレームに
関して、分析回路１４はフィルタ１０の伝達関数の係数
ａ1〜ａ10と、櫛形フィルタ１２のピッチｐと、１６で
フィルタ１２の入力の励起Ｅに与えられる利得Ｇとを決
定する。
１４によってフレームごとに分析される。各フレームに
関して、分析回路１４はフィルタ１０の伝達関数の係数
ａ1〜ａ10と、櫛形フィルタ１２のピッチｐと、１６で
フィルタ１２の入力の励起Ｅに与えられる利得Ｇとを決
定する。
【０００５】値ａi 、ｐおよびＧはそれぞれ口腔の変
動、声帯の周波数スペクトル、および音の増幅を説明す
るために各フレームに関して計算される。信号Ｓに等し
いフィルタ１０の出力を得るためにそのように試みられ
る。その後、信号Ｓのサンプルを伝送する代わりに、係
数ａi 、ｐおよびＧを受取る復号器が信号Ｓの対応する
フレームを復元するように係数ａi 、ｐおよびＧが伝送
される。
動、声帯の周波数スペクトル、および音の増幅を説明す
るために各フレームに関して計算される。信号Ｓに等し
いフィルタ１０の出力を得るためにそのように試みられ
る。その後、信号Ｓのサンプルを伝送する代わりに、係
数ａi 、ｐおよびＧを受取る復号器が信号Ｓの対応する
フレームを復元するように係数ａi 、ｐおよびＧが伝送
される。
【０００６】もちろん、復号器はまたどの励起Ｅを用い
るべきであるかを認識しなければならない。係数ａi 、
ｐおよびＧを決定することは問題ではない。しかしなが
ら、最適な励起を探索する手順は計算の負担という点で
は最も重い負担であり、これを簡略化することは圧縮の
質が実質的に低減してしまうという犠牲を払ってでも常
に非常に有用なことである。
るべきであるかを認識しなければならない。係数ａi 、
ｐおよびＧを決定することは問題ではない。しかしなが
ら、最適な励起を探索する手順は計算の負担という点で
は最も重い負担であり、これを簡略化することは圧縮の
質が実質的に低減してしまうという犠牲を払ってでも常
に非常に有用なことである。
【０００７】ＣＥＬＰ符号化の始めに、以前は励起Ｅは
白色雑音の部分を実際に表わすいくつかの可能な励起を
含む表１８（「コードブック」と呼ばれる）から選択さ
れていた。この場合、制御回路２０は、２２で形成され
る、信号Ｓの現在のフレームとフィルタ１０の出力での
対応するフレームとの差ｅが最小になるまで表１８をス
キャンする。（もちろん、信号Ｓをフィルタ１０の出力
と比較する代わりに、励起Ｅをフィルタ１０および１２
の逆処理が施された信号Ｓのフレームと比較することも
可能である。）この技法を用いて、係数ａi 、ｐおよび
Ｇの他に、表１８から最良の励起Ｅを選択するアドレス
Ｃが、相応する表を有する復号器に与えられる。
白色雑音の部分を実際に表わすいくつかの可能な励起を
含む表１８（「コードブック」と呼ばれる）から選択さ
れていた。この場合、制御回路２０は、２２で形成され
る、信号Ｓの現在のフレームとフィルタ１０の出力での
対応するフレームとの差ｅが最小になるまで表１８をス
キャンする。（もちろん、信号Ｓをフィルタ１０の出力
と比較する代わりに、励起Ｅをフィルタ１０および１２
の逆処理が施された信号Ｓのフレームと比較することも
可能である。）この技法を用いて、係数ａi 、ｐおよび
Ｇの他に、表１８から最良の励起Ｅを選択するアドレス
Ｃが、相応する表を有する復号器に与えられる。
【０００８】表１８に含まれる各励起は、圧縮されるべ
き信号の各フレームのサンプルにそれぞれ対応するデジ
タルサンプルのシーケンスである。圧縮を許容できる質
にするためには、約１０００個という比較的多くの励起
シーケンスをストアする必要がある。
き信号の各フレームのサンプルにそれぞれ対応するデジ
タルサンプルのシーケンスである。圧縮を許容できる質
にするためには、約１０００個という比較的多くの励起
シーケンスをストアする必要がある。
【０００９】探索手順の複雑さを制限するために、励起
シーケンスの各サンプルが３つの値、すなわち、０、１
または−１しかとることができない（３値励起シーケン
ス）ようにすることが提案されている。これは圧縮の質
を知覚できるほどには変えないことがわかっている。
シーケンスの各サンプルが３つの値、すなわち、０、１
または−１しかとることができない（３値励起シーケン
ス）ようにすることが提案されている。これは圧縮の質
を知覚できるほどには変えないことがわかっている。
【００１０】図２は、探索の複雑さをさらに低減するた
めに提案されている励起シーケンスＥの一例を示してい
る。この励起シーケンスは２値シーケンスと呼ばれる。
これは、１および−１の値を有するいくつかの０でない
サンプルを含み、２つの０でないサンプルまたはパルス
は、一定の数の０のサンプル、ここでは３個の０のサン
プルによって分離される。そのような励起シーケンス
は、そのビットがパルスに関連しかつパルスの極性に対
応する二進数（または励起コード）Ｃによって表わすこ
とができる。このような態様で進めることにより、制御
回路２０によって供給されるコードＣは励起シーケンス
に直接対応し、表１８は排除される。さらに、考慮する
べきサンプルがパルスに低減され、これらのパルスの数
は図２の例ではシーケンスのサンプルの総数の４分の１
であるため、複雑さが低減される。さらに、フィルタ１
０および１２の構造も簡略化される。
めに提案されている励起シーケンスＥの一例を示してい
る。この励起シーケンスは２値シーケンスと呼ばれる。
これは、１および−１の値を有するいくつかの０でない
サンプルを含み、２つの０でないサンプルまたはパルス
は、一定の数の０のサンプル、ここでは３個の０のサン
プルによって分離される。そのような励起シーケンス
は、そのビットがパルスに関連しかつパルスの極性に対
応する二進数（または励起コード）Ｃによって表わすこ
とができる。このような態様で進めることにより、制御
回路２０によって供給されるコードＣは励起シーケンス
に直接対応し、表１８は排除される。さらに、考慮する
べきサンプルがパルスに低減され、これらのパルスの数
は図２の例ではシーケンスのサンプルの総数の４分の１
であるため、複雑さが低減される。さらに、フィルタ１
０および１２の構造も簡略化される。
【００１１】この技法によって圧縮の質はわずかに変わ
るが、この変化は、０でないサンプル間の間隔が規則正
しいことによる影響をなくすための処理によって容易に
補償される。
るが、この変化は、０でないサンプル間の間隔が規則正
しいことによる影響をなくすための処理によって容易に
補償される。
【００１２】励起ベクトルＣは各コードＣと関連し、ベ
クトルＣの成分は、コードＣのビット０および１に対応
する値１および−１である。以下の説明では、「ベクト
ル」および「コード」という言葉を用いる。
クトルＣの成分は、コードＣのビット０および１に対応
する値１および−１である。以下の説明では、「ベクト
ル」および「コード」という言葉を用いる。
【００１３】エラーを最小にするのに必要な試行回数を
さらに減らすために、可能な励起コードまたはベクトル
の数を、より大きい集合の代表部分集合に制限すること
が提案されている。Proc. ICASSP（1987）におけるジェ
イ・ピー・アドール（J. P.Adoul ）およびシー・ラン
ブリン（C. Lamblin）による「音声のＣＥＬＰコード化
のためのいくつかの代数構造の比較（A comparison of
some Algebaric Structures for CELP Coding of Speec
h ）」と題された文献にそのような方法が記載されてい
る。すべてのＮビットコードＣの代表部分集合を作るた
めに、ｎビット（ｎ＜Ｎ）の値の集合が形成され、これ
らの値の各々はＮ−ｎエラー修正ビットで終わる。
さらに減らすために、可能な励起コードまたはベクトル
の数を、より大きい集合の代表部分集合に制限すること
が提案されている。Proc. ICASSP（1987）におけるジェ
イ・ピー・アドール（J. P.Adoul ）およびシー・ラン
ブリン（C. Lamblin）による「音声のＣＥＬＰコード化
のためのいくつかの代数構造の比較（A comparison of
some Algebaric Structures for CELP Coding of Speec
h ）」と題された文献にそのような方法が記載されてい
る。すべてのＮビットコードＣの代表部分集合を作るた
めに、ｎビット（ｎ＜Ｎ）の値の集合が形成され、これ
らの値の各々はＮ−ｎエラー修正ビットで終わる。
【００１４】最良の励起ベクトルＣを見つけるために
は、一般には、それは、 ｍ＝ｓｃａｌ2 （Ｔ，Ｃi ）／ｍｏｄ2 （ＦＣi ） によって規定される選択基準を最大にするように探索さ
れ、上記の方程式において、Ｃi は試された励起ベクト
ルであり、Ｔはフィルタ１０および１２の逆処理が施さ
れた信号Ｓの分析されたフレームのサンプルによって形
成されるターゲットベクトルであり、これらのサンプル
はベクトルＣi の値１および−１に対応するサンプルで
あり、Ｆはフィルタ１０および１２の伝達関数を表わす
マトリックスであり、このマトリックスではベクトルＣ
i の値１および−１に対応する行のみが維持されてい
る。ｓｃａｌ（．，．）およびｍｏｄ（．，．）という
表記はそれぞれスカラ積およびモジュールを意味してい
る。
は、一般には、それは、 ｍ＝ｓｃａｌ2 （Ｔ，Ｃi ）／ｍｏｄ2 （ＦＣi ） によって規定される選択基準を最大にするように探索さ
れ、上記の方程式において、Ｃi は試された励起ベクト
ルであり、Ｔはフィルタ１０および１２の逆処理が施さ
れた信号Ｓの分析されたフレームのサンプルによって形
成されるターゲットベクトルであり、これらのサンプル
はベクトルＣi の値１および−１に対応するサンプルで
あり、Ｆはフィルタ１０および１２の伝達関数を表わす
マトリックスであり、このマトリックスではベクトルＣ
i の値１および−１に対応する行のみが維持されてい
る。ｓｃａｌ（．，．）およびｍｏｄ（．，．）という
表記はそれぞれスカラ積およびモジュールを意味してい
る。
【００１５】この基準に従ってすべて励起ベクトルＣi
を試すことは、信号Ｓの２つのフレームが到着する間の
期間に多くの計算が行なわれることを表わしている。
を試すことは、信号Ｓの２つのフレームが到着する間の
期間に多くの計算が行なわれることを表わしている。
【００１６】励起ベクトルＣi がどれであっても基準ｍ
の分母はほぼ一定であることが証明されている。したが
って、基準ｍは、分子を最大にすることによっておおよ
そ最大にされる。この分子は、励起ベクトルＣi の各成
分がターゲットベクトルＴの対応するサンプルと同じ符
号である場合に最大にされる。すなわち、ほぼ最適な励
起コードは、ターゲットベクトルのサンプルの符号ビッ
ト（またはその補数）をそのビットとみなすことによっ
て容易に得られる。
の分母はほぼ一定であることが証明されている。したが
って、基準ｍは、分子を最大にすることによっておおよ
そ最大にされる。この分子は、励起ベクトルＣi の各成
分がターゲットベクトルＴの対応するサンプルと同じ符
号である場合に最大にされる。すなわち、ほぼ最適な励
起コードは、ターゲットベクトルのサンプルの符号ビッ
ト（またはその補数）をそのビットとみなすことによっ
て容易に得られる。
【００１７】使用可能な励起コードがたとえばエラー修
正コードによって得られるより大きい集合の代表部分集
合に制限される場合、この解決法は適用できない。
正コードによって得られるより大きい集合の代表部分集
合に制限される場合、この解決法は適用できない。
【００１８】
【発明の概要】本発明の目的は、使用可能な励起コード
がより大きい集合の代表部分集合に属する場合に上述の
基準ｍを最大にするのに必要な計算の量を減らすための
方法を提供することである。
がより大きい集合の代表部分集合に属する場合に上述の
基準ｍを最大にするのに必要な計算の量を減らすための
方法を提供することである。
【００１９】この目的を達成するために、本発明は、音
声信号のフレームに関連する励起ベクトルを決定して、
基準を最大にしそうな励起ベクトルのより大きい集合に
関連する部分集合に属しかつ線形予測フィルタの励起ベ
クトルのシーケンスに対応する値１および−１を成分と
して有する該ベクトルを圧縮するための方法を提供す
る。該基準は、逆線形予測フィルタリングが施されたフ
レームのサンプルによって形成されるターゲットベクト
ルと励起ベクトルとのスカラ積と、直接線形予測フィル
タリングが施された励起ベクトルのモジュールとの比の
二乗に等しい。この方法は、該ターゲットベクトルの対
応するサンプルと同じ符号を有する成分かまたはその反
対の符号を有する成分をその成分として有する励起ベク
トルを予め選択するステップと、該予め選択された励起
ベクトルが該部分集合に属さない場合、該予め選択され
たベクトルと該より大きい集合のうちで該予め選択され
たベクトルに最も近いベクトルとにそれぞれ関連する部
分集合のベクトルの中から該基準を最大にするベクトル
を励起ベクトルとして選択するステップをさらに含む。
声信号のフレームに関連する励起ベクトルを決定して、
基準を最大にしそうな励起ベクトルのより大きい集合に
関連する部分集合に属しかつ線形予測フィルタの励起ベ
クトルのシーケンスに対応する値１および−１を成分と
して有する該ベクトルを圧縮するための方法を提供す
る。該基準は、逆線形予測フィルタリングが施されたフ
レームのサンプルによって形成されるターゲットベクト
ルと励起ベクトルとのスカラ積と、直接線形予測フィル
タリングが施された励起ベクトルのモジュールとの比の
二乗に等しい。この方法は、該ターゲットベクトルの対
応するサンプルと同じ符号を有する成分かまたはその反
対の符号を有する成分をその成分として有する励起ベク
トルを予め選択するステップと、該予め選択された励起
ベクトルが該部分集合に属さない場合、該予め選択され
たベクトルと該より大きい集合のうちで該予め選択され
たベクトルに最も近いベクトルとにそれぞれ関連する部
分集合のベクトルの中から該基準を最大にするベクトル
を励起ベクトルとして選択するステップをさらに含む。
【００２０】本発明の実施例に従えば、励起ベクトルは
励起ベクトルの成分の符号に対応するビットを有する励
起コードに関連し、該ベクトルの部分集合に関連する励
起コードの部分集合はエラー訂正ビットで終わる二進値
によって形成され、いかなる励起コードもエラー訂正機
能によって該部分集合の励起コードに関連する。この方
法は、該予め選択されたベクトルに関連する予め選択さ
れたコードと、該予め選択されたベクトルに最も近いコ
ードとを含むグループを形成するステップを含み、この
ステップでは、該最も近いコードの各々は１ビットだけ
該予め選択されたコードと異なり、該部分集合に属する
訂正されたコードのグループを得るために該グループの
コードにエラー訂正機能を施すステップと、該訂正され
たコードから、該基準を最大にするベクトルと関連する
コードを励起コードとして選択するステップとをさらに
含む。
励起ベクトルの成分の符号に対応するビットを有する励
起コードに関連し、該ベクトルの部分集合に関連する励
起コードの部分集合はエラー訂正ビットで終わる二進値
によって形成され、いかなる励起コードもエラー訂正機
能によって該部分集合の励起コードに関連する。この方
法は、該予め選択されたベクトルに関連する予め選択さ
れたコードと、該予め選択されたベクトルに最も近いコ
ードとを含むグループを形成するステップを含み、この
ステップでは、該最も近いコードの各々は１ビットだけ
該予め選択されたコードと異なり、該部分集合に属する
訂正されたコードのグループを得るために該グループの
コードにエラー訂正機能を施すステップと、該訂正され
たコードから、該基準を最大にするベクトルと関連する
コードを励起コードとして選択するステップとをさらに
含む。
【００２１】本発明の実施例に従えば、該エラー訂正ビ
ットはハミング訂正コードのビットである。
ットはハミング訂正コードのビットである。
【００２２】本発明のこれらのおよび他の目的、特徴お
よび利点については添付の図面を参照しながら以下に示
す特定の実施例の説明において詳しく議論するが、本発
明はそれらの特定の実施例に限定されるものではない。
よび利点については添付の図面を参照しながら以下に示
す特定の実施例の説明において詳しく議論するが、本発
明はそれらの特定の実施例に限定されるものではない。
【００２３】
【好ましい実施例の詳細な説明】上述の基準ｍを最大に
するために、励起ベクトルＣi がどれであってもこの基
準の分母、すなわち、ベクトルＦＣi のモジュールの二
乗がほぼ一定であることがわかっている。ベクトルＣi
のモジュールが一定であるため、この近似は比較的適切
である。したがって、基準ｍをほぼ最大にするために
は、ターゲットベクトルＴと励起ベクトルＣi とのスカ
ラ積である簡略化された基準を最大にすることで十分で
ある。ベクトルＣi の各成分（１または−１）がターゲ
ットベクトルＴの対応するサンプルと同じ符号を有する
場合にこのスカラ積はその最大値に達する。したがっ
て、ほぼ最適な励起ベクトルＣｏｐｔはターゲットベク
トルＴから得られる。
するために、励起ベクトルＣi がどれであってもこの基
準の分母、すなわち、ベクトルＦＣi のモジュールの二
乗がほぼ一定であることがわかっている。ベクトルＣi
のモジュールが一定であるため、この近似は比較的適切
である。したがって、基準ｍをほぼ最大にするために
は、ターゲットベクトルＴと励起ベクトルＣi とのスカ
ラ積である簡略化された基準を最大にすることで十分で
ある。ベクトルＣi の各成分（１または−１）がターゲ
ットベクトルＴの対応するサンプルと同じ符号を有する
場合にこのスカラ積はその最大値に達する。したがっ
て、ほぼ最適な励起ベクトルＣｏｐｔはターゲットベク
トルＴから得られる。
【００２４】たとえばより大きい集合の代表部分集合が
エラー訂正コードのＮ−ｎビットが加えられたｎビット
の値から形成されているときに、可能な励起コードがこ
の部分集合に属する場合にはこの方法はそのままあては
まるわけではない。実際には、見つけられた励起ベクト
ルはその後部分集合に属さない可能性が非常に高い。こ
の場合、訂正コードに関連するエラー訂正機能を与える
ことによって、見つけられた励起ベクトルが部分集合に
属する励起コードに戻されると考えられるであろう。励
起ベクトルに最も近い励起コードはその後部分集合にお
いて見つけられる。この「エラー訂正」により励起コー
ドの少なくとも１ビットが変更され、ある場合には、こ
のビットは、最後の励起コードが不満足な結果を生み出
すなど、基準ｍの値に対して大きな影響を有し得る。
エラー訂正コードのＮ−ｎビットが加えられたｎビット
の値から形成されているときに、可能な励起コードがこ
の部分集合に属する場合にはこの方法はそのままあては
まるわけではない。実際には、見つけられた励起ベクト
ルはその後部分集合に属さない可能性が非常に高い。こ
の場合、訂正コードに関連するエラー訂正機能を与える
ことによって、見つけられた励起ベクトルが部分集合に
属する励起コードに戻されると考えられるであろう。励
起ベクトルに最も近い励起コードはその後部分集合にお
いて見つけられる。この「エラー訂正」により励起コー
ドの少なくとも１ビットが変更され、ある場合には、こ
のビットは、最後の励起コードが不満足な結果を生み出
すなど、基準ｍの値に対して大きな影響を有し得る。
【００２５】一例として、以下においてＨ（Ｎ、ｎ、
３）と呼ばれるハミング訂正コードを用い、ここで、３
は代表部分集合に属する２つの要素を分離する最小のハ
ミング距離である。２つの値の間のハミング距離は、こ
れらの２つの値における異なるビットの数として規定さ
れる。この解決法では、Ｎビットの２n 個の励起ベクト
ルの部分集合が作られる。
３）と呼ばれるハミング訂正コードを用い、ここで、３
は代表部分集合に属する２つの要素を分離する最小のハ
ミング距離である。２つの値の間のハミング距離は、こ
れらの２つの値における異なるビットの数として規定さ
れる。この解決法では、Ｎビットの２n 個の励起ベクト
ルの部分集合が作られる。
【００２６】本発明の１つの局面は、簡略化された基準
ｍを最大にする際に見つけられる最初のコードと、最初
のコードから１ビットだけ変更することによって得られ
る他のすべてのコードとを含む励起コードのグループを
形成することである。その結果、１ビットのハミング訂
正コード（最小のハミング距離が３）を用いることによ
って、そのグループの励起コードの各々は使用可能な部
分集合からの別個のコードに近くなる。次に、そのグル
ープの各コードにハミングエラー訂正機能が適用され、
これにより、そのグループの各コードが部分集合の最も
近いコードに戻される。最初に見つけられたコードを
「囲む」、部分集合に属する「訂正された」コードのグ
ループが得られる。訂正されたコードのうち、その分子
および分母を計算することによって完全な基準ｍを最大
にするコードがほぼ最適なコードとして保持される。
ｍを最大にする際に見つけられる最初のコードと、最初
のコードから１ビットだけ変更することによって得られ
る他のすべてのコードとを含む励起コードのグループを
形成することである。その結果、１ビットのハミング訂
正コード（最小のハミング距離が３）を用いることによ
って、そのグループの励起コードの各々は使用可能な部
分集合からの別個のコードに近くなる。次に、そのグル
ープの各コードにハミングエラー訂正機能が適用され、
これにより、そのグループの各コードが部分集合の最も
近いコードに戻される。最初に見つけられたコードを
「囲む」、部分集合に属する「訂正された」コードのグ
ループが得られる。訂正されたコードのうち、その分子
および分母を計算することによって完全な基準ｍを最大
にするコードがほぼ最適なコードとして保持される。
【００２７】図３は、本発明に従った上述の方法を概略
的に示す図である。２４で、信号Ｓの分析されたフレー
ムには、図１のフィルタ１０および１２の逆処理が施さ
れる。これにより、ターゲットベクトルＴが得られる。
励起シーケンスのパルスに対応するベクトルＴのサンプ
ルのみが維持される。２６で、ベクトルＴのサンプルか
ら符号ビット（またはその補数）のみが保持され、最初
の励起コードＣ0 を与える。このコードＣ0 は２８で
「変造」され、コードＣ0 と、コードＣ0 の１ビットを
変更することによって得られる他のすべてのコードＣ1
〜ＣN とを含むコードグループを形成する。コードＣ0
〜ＣN の各々には３０で「エラー訂正」が施され、訂正
されたコードＣ′0 〜Ｃ′N のグループを与える。３２
で、訂正されたコードに関連するベクトルの各々はター
ゲットベクトルＴと比較され、完全な基準ｍを最大にす
るベクトルに関連するコードはほぼ最適な励起ベクトル
Ｃｏｐｔとして保持される。
的に示す図である。２４で、信号Ｓの分析されたフレー
ムには、図１のフィルタ１０および１２の逆処理が施さ
れる。これにより、ターゲットベクトルＴが得られる。
励起シーケンスのパルスに対応するベクトルＴのサンプ
ルのみが維持される。２６で、ベクトルＴのサンプルか
ら符号ビット（またはその補数）のみが保持され、最初
の励起コードＣ0 を与える。このコードＣ0 は２８で
「変造」され、コードＣ0 と、コードＣ0 の１ビットを
変更することによって得られる他のすべてのコードＣ1
〜ＣN とを含むコードグループを形成する。コードＣ0
〜ＣN の各々には３０で「エラー訂正」が施され、訂正
されたコードＣ′0 〜Ｃ′N のグループを与える。３２
で、訂正されたコードに関連するベクトルの各々はター
ゲットベクトルＴと比較され、完全な基準ｍを最大にす
るベクトルに関連するコードはほぼ最適な励起ベクトル
Ｃｏｐｔとして保持される。
【００２８】一般に、よりよい結果を得るために、励起
シーケンスＥの最初のパルスの位置は可変である。図２
の例では、この位置は最初の４つの位置のうちの１つで
あることが可能であり、これは、復号器に伝送されるさ
らなる２ビットによって決定され、かつ試すべき励起ベ
クトルの数に４を掛ける。この場合、４つの可能な位置
の各々に関して、まずターゲットベクトルと励起ベクト
ルとが以前に説明したように形成される。このようにし
て得られた４つのベクトルのうち、完全な基準ｍを最大
にするベクトルがほぼ最適な励起ベクトルとして保持さ
れる。
シーケンスＥの最初のパルスの位置は可変である。図２
の例では、この位置は最初の４つの位置のうちの１つで
あることが可能であり、これは、復号器に伝送されるさ
らなる２ビットによって決定され、かつ試すべき励起ベ
クトルの数に４を掛ける。この場合、４つの可能な位置
の各々に関して、まずターゲットベクトルと励起ベクト
ルとが以前に説明したように形成される。このようにし
て得られた４つのベクトルのうち、完全な基準ｍを最大
にするベクトルがほぼ最適な励起ベクトルとして保持さ
れる。
【００２９】以上、本発明の少なくとも１つの例示的な
実施例を説明したが、当業者には種々の変形例、変更例
および改良例が容易に思いつくであろう。そのような変
形例、変更例および改良例は本発明の開示の一部分であ
り、本発明の精神および範囲内にあるものである。した
がって、上述の説明は例示的なものだけであって、本発
明を限定するものではない。本発明は、前掲の特許請求
の範囲およびその均等物に規定されるようにのみ限定さ
れる。
実施例を説明したが、当業者には種々の変形例、変更例
および改良例が容易に思いつくであろう。そのような変
形例、変更例および改良例は本発明の開示の一部分であ
り、本発明の精神および範囲内にあるものである。した
がって、上述の説明は例示的なものだけであって、本発
明を限定するものではない。本発明は、前掲の特許請求
の範囲およびその均等物に規定されるようにのみ限定さ
れる。
【図１】ＣＥＬＰ圧縮法を示す図である。
【図２】励起シーケンスおよび対応するコードの一例を
示す図である。
示す図である。
【図３】最適な励起ベクトルがエラー訂正コードを用い
ることによって得られる部分集合に属する場合にこの最
適な励起ベクトルを選択するために本発明に従って実行
されるステップを示す図である。
ることによって得られる部分集合に属する場合にこの最
適な励起ベクトルを選択するために本発明に従って実行
されるステップを示す図である。
ａ1 〜ａ10 係数 Ｃ0 〜ＣN コード Ｃ′0 〜Ｃ′N 訂正されたコード Ｃｏｐｔ 最適な励起ベクトル ｐ ピッチ Ｓ 信号 Ｔ ターゲットベクトル
Claims (3)
- 【請求項１】 音声信号（Ｓ）のフレームに関連する励
起ベクトル（Ｃｏｐｔ）を決定して、基準（ｍ）を最大
にしそうな励起ベクトルのより大きい集合に関連する部
分集合に属しかつ線形予測フィルタ（１０）の励起サン
プル（Ｅ）のシーケンスに対応する値１および−１を成
分として有する前記ベクトルを圧縮するための方法であ
って、前記基準は、逆線形予測フィルタリングが施され
たフレームのサンプルによって形成されるターゲットベ
クトル（Ｔ）と励起ベクトルとのスカラ積と、直接線形
予測フィルタリングが施された励起ベクトルのモジュー
ルとの比の二乗に等しく、 前記ターゲットベクトルの対応するサンプルと同じ符号
を有する成分かまたは反対の符号を有する成分をその成
分として有する励起ベクトル（Ｃ0 ）を予め選択するス
テップと、 前記予め達成された励起ベクトル（Ｃ0 ）が前記部分集
合に属さない場合、前記予め選択されたベクトルと、前
記より大きい集合のうちで前記予め選択されたベクトル
に最も近いベクトル（Ｃ1 …ＣN ）とに、それぞれ関連
する前記部分集合のベクトル（Ｃ′0 …Ｃ′N ）の中か
ら前記基準（ｍ）を最大にするベクトルを励起ベクトル
として選択するステップとを含む、方法。 - 【請求項２】 前記励起ベクトルは、前記励起ベクトル
の成分の符号に対応するビットを有する励起コードに関
連し、前記ベクトルの部分集合に関連する励起コードの
部分集合はエラー訂正ビットで終わる二進値によって形
成され、いかなる励起コードもエラー訂正機能によって
前記部分集合の励起コードに関連し、 前記予め選択されたベクトル（Ｃ0 ）に関連する予め選
択されたコードと、前記予め選択されたベクトルに最も
近いコード（Ｃ1 …ＣN ）とを含むグループを形成する
ステップを含み、前記最も近いコードの各々は１ビット
だけ前記予め選択されたコードと異なり、 前記部分集合に属する訂正されたコード（Ｃ′0 …Ｃ′
N ）のグループを得るために前記グループのコードに前
記エラー訂正機能を施すステップと、 前記訂正されたコードのうち、前記基準（ｍ）を最大に
するベクトルに関連するコードを励起コード（Ｃｏｐ
ｔ）として選択するステップとをさらに含む、請求項１
に記載の方法。 - 【請求項３】 前記エラー訂正ビットはハミング訂正コ
ードのビットである、請求項２に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9503735A FR2732148B1 (fr) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | Determination d'un vecteur d'excitation dans un codeur celp |
| FR9503735 | 1995-03-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0990996A true JPH0990996A (ja) | 1997-04-04 |
Family
ID=9477567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8065885A Pending JPH0990996A (ja) | 1995-03-24 | 1996-03-22 | 音声信号のフレームに関連する励起ベクトルの決定方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5719994A (ja) |
| EP (1) | EP0734013B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0990996A (ja) |
| DE (1) | DE69614594D1 (ja) |
| FR (1) | FR2732148B1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69516522T2 (de) * | 1995-11-09 | 2001-03-08 | Nokia Mobile Phones Ltd | Verfahren zur Synthetisierung eines Sprachsignalblocks in einem CELP-Kodierer |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4791654A (en) * | 1987-06-05 | 1988-12-13 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Resisting the effects of channel noise in digital transmission of information |
| US5138661A (en) * | 1990-11-13 | 1992-08-11 | General Electric Company | Linear predictive codeword excited speech synthesizer |
| FI98104C (fi) * | 1991-05-20 | 1997-04-10 | Nokia Mobile Phones Ltd | Menetelmä herätevektorin generoimiseksi ja digitaalinen puhekooderi |
-
1995
- 1995-03-24 FR FR9503735A patent/FR2732148B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-03-19 EP EP96410028A patent/EP0734013B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-19 DE DE69614594T patent/DE69614594D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-22 JP JP8065885A patent/JPH0990996A/ja active Pending
- 1996-03-22 US US08/621,084 patent/US5719994A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2732148B1 (fr) | 1997-06-13 |
| FR2732148A1 (fr) | 1996-09-27 |
| EP0734013A2 (fr) | 1996-09-25 |
| DE69614594D1 (de) | 2001-09-27 |
| EP0734013B1 (fr) | 2001-08-22 |
| US5719994A (en) | 1998-02-17 |
| EP0734013A3 (fr) | 1997-05-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5208862A (en) | Speech coder | |
| EP2200023B1 (en) | Multichannel signal coding method and apparatus and program for the methods, and recording medium having program stored thereon. | |
| JP3392412B2 (ja) | 音声コーディング装置及び音声エンコーディング方法 | |
| JP3114197B2 (ja) | 音声パラメータ符号化方法 | |
| JP3224955B2 (ja) | ベクトル量子化装置およびベクトル量子化方法 | |
| US5659659A (en) | Speech compressor using trellis encoding and linear prediction | |
| JP3357795B2 (ja) | 音声符号化方法および装置 | |
| US6397176B1 (en) | Fixed codebook structure including sub-codebooks | |
| US5797119A (en) | Comb filter speech coding with preselected excitation code vectors | |
| US6078881A (en) | Speech encoding and decoding method and speech encoding and decoding apparatus | |
| JPH10143199A (ja) | 音声符号化方法および復号化方法 | |
| SE519563C2 (sv) | Förfarande och kodare för linjär prediktiv analys-genom- synteskodning | |
| JPH0990996A (ja) | 音声信号のフレームに関連する励起ベクトルの決定方法 | |
| JPH10222197A (ja) | 音声合成方法およびコード励振線形予測合成装置 | |
| US6842732B2 (en) | Speech encoding and decoding method and electronic apparatus for synthesizing speech signals using excitation signals | |
| JP3283152B2 (ja) | 音声パラメータ量子化装置およびベクトル量子化装置 | |
| JP3249144B2 (ja) | 音声符号化装置 | |
| JP3089967B2 (ja) | 音声符号化装置 | |
| US5826223A (en) | Method for generating random code book of code-excited linear predictive coding | |
| JP3471892B2 (ja) | ベクトル量子化方法及び装置 | |
| JP3192051B2 (ja) | 音声符号化装置 | |
| JPH05289700A (ja) | 音声符号化装置 | |
| JP3102017B2 (ja) | 音声符号化方法 | |
| JP3049574B2 (ja) | 利得形状ベクトル量子化法 | |
| JP3229784B2 (ja) | 音声符号化復号化装置及び音声復号化装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020521 |