JPH1031499A - 音声情報符号化・復号化装置および通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 誤り訂正符号を必要とせず、伝送路誤りが頻
発する系に使用可能とする。 【解決手段】 入力音声をフィルタ係数、フィルタ励振
信号源、励振信号ゲインに分析し、それぞれを量子化イ
ンデックスとし、フィルタ係数についてはその各次数ご
とにスカラー量子化インデックスとし、これら各インデ
ックスごとに誤り検出符号化し（２４，５１）、復号側
では各分類されたインデックスごとに誤り検出復号化す
る（４５）。誤りが検出されたインデックスについては
その過去の対応復号パラメータの加重平均により、又は
同種、例えばフィルタ係数の他の次数のインデックスの
復号パラメータの加重平均により誤ったパラメータを推
定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は特に無線伝送に用
いられ、音声を何らかの手法に基づいて分析しその結果
得られる１つ以上のパラメータを量子化して送信する符
号化装置あるいは受信信号を復号化する復号化装置によ
る両者よりなる通信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル音声符号化では音声情報を圧
縮し伝送するため、伝送路で符号誤りが重畳すると復号
音声に大きな歪を生じることが多い。このため音声品質
を良好に保つためには伝送路で生じる符号誤りを極力少
なく抑える必要がある。ディジタル通信の分野において
は、自動再送要求技術を用いて伝送路誤りの重畳したデ
ータを再度送受信を行なうことを繰り返すことで伝送路
誤りを回避しているが、この方法は情報の時間的な順序
や時間的な連続性が崩されるため、時間的な連続性を補
償するために比較的長時間の時間遅れが必要となり、こ
のため情報伝送の実時間性が要求される双方向音声通信
の分野に適用することは困難を伴う。

【０００３】そこで移動無線伝送路のような伝送路誤り
の頻発する伝送路に応用される音声符号化装置あるいは
復号化装置では、誤り訂正符号化技術を用いて伝送路誤
りによる復号音声の品質劣化を抑えることが行なわれて
いる。ところが移動無線伝送路においてはバースト誤り
が頻発し誤り訂正符号化の誤り訂正能力を越える伝送路
誤りも数多く発生するため、誤り訂正符号化とは別に誤
り検出符号化技術を用いて誤り訂正符号の誤訂正や残留
伝送路誤りを検出することが行なわれている。この場
合、誤訂正や残留誤りが検出されると受信した符号列を
破棄し、別の情報、例えば当該符号列を受信する以前に
受信した符号列などを用いて音声を復号することが行な
われている。これらの技術についてはＰＳＩ−ＣＥＬＰ
（大矢他、“Pitch Synchronous InnovationＣＥＬＰ
（ＰＳＩ−ＣＥＬＰ）−ＰＤＣハーフレート音声ＣＯＤ
ＥＣ−”、信学技報ＲＣＳ９３−７８、ｐｐ．６３−７
０（１９９３））等で開示されている。

【０００４】従来の代表的なＣＥＬＤ方式を用いた音声
符号化装置および音声復号化装置をそれぞれ図１９およ
び図２０に示す。なお、図１９および図２０における破
線は制御信号線を示す。音声情報符号化装置は、音声入
力端子１より入力された有限長の音声サンプリング値系
列が線形予測分析部１１に与えられ周波数包絡特性が分
析され、その周波数包絡特性を与えるフィルタのフィル
タ係数を得る。分析結果はフィルタ係数量子化部１２で
量子化された後、フィルタ係数制御部１３へ送られ、入
力音声サンプリング値系列の周波数包絡特性を再現する
音声合成フィルタ１４のフィルタ係数が設定される。こ
こでは音声合成フィルタ１４はｐ個の係数を持つものと
する。ｐは１以上の正の整数である。量子化されたｐ個
のフィルタ係数はそれぞれの係数について伝送のための
インデックスが与えられ、インデックス多重化部２１へ
送られる。

【０００５】フィルタ励振信号源１５は、合成フィルタ
１４を励振する信号波形を複数備え、また励振信号ゲイ
ン部１６はフィルタ励振信号源１５の出力に乗ずべきゲ
インを複数備える。励振信号制御部１９はフィルタ励振
信号源１５および励振信号ゲイン部１６を制御し、フィ
ルタ励振信号と励振信号ゲインを任意に一つずつ選び、
フィルタ励振信号を生成し、これを音声合成フィルタ１
４に供給し、歪測定部１８において入力端子１よりの入
力音声に対する合成フィルタ１４の出力合成音声の歪を
観測する。励振信号制御部１９は上記励振信号生成、音
声波形合成、歪測定を全てのフィルタ励振信号と励振信
号ゲインの組み合わせについて行ない、もっとも小さな
歪を与えるフィルタ励振信号と励振信号ゲインの組み合
わせを決定する。ここで決定されたフィルタ励振信号お
よび励振信号ゲインについても伝送のためのインデック
スが与えられ、インデックス多重化部２１へ送られる。

【０００６】インデックス多重化部２１は全てのインデ
ックスを多重化して一つの伝送符号を作成する。ここで
作成された伝送符号中のフィルタ係数、パワー、適応符
号帳の各インデックスは誤り検出符号化部２２へ送ら
れ、その後、誤り訂正符号化部２３へ誤り訂正符号化が
施され、その符号化と残りのインデックスが符号化情報
出力端子２を介して出力される。またこの従来技術では
フィルタ係数はベクトル量子化されている。

【０００７】音声情報復号化装置は、図２０に示すよう
に、符号化情報入力端子３を介して入力された音声の符
号化情報を、誤り訂正復号化部４３へ入力する。誤り訂
正復号化部４３は誤り訂正復号を行ない、復号結果をイ
ンデックス復号化部４１へ送るとともに、音声情報符号
化装置の誤り検出符号化部２２において誤り検出符号化
された情報を誤り検出復号化部４２へ送る。誤り検出復
号化部４２は誤り検出復号化を行ない、入力された情報
の誤りの有無をインデックス復号化部４１へ通知する。
インデックス復号化部４１は、誤り検出復号化部４２よ
り通知された誤りの有無に基づき、誤りが検出されなか
った場合は誤り訂正復号化部４３より受けとった情報を
それぞれのインデックスに復号し、励振信号制御部３９
およびフィルタ係数設定部３３へインデックスを通知す
る。また誤りが検出された場合は、励振信号制御部３９
およびフィルタ係数設定部３３へ誤りが検出されたこと
を通知する。

【０００８】誤り検出復号化部４２で誤りが検出されな
かった場合、励振信号制御部３９はインデックス復号化
部４１よりフィルタ励振信号および励振信号ゲインに関
するインデックスを受けとり、それぞれフィルタ励振信
号源１５および励振信号ゲイン部１６へ通知する。フィ
ルタ係数設定部３３はインデックス復号化部４１よりフ
ィルタ係数に関するインデックスを受けとり、合成フィ
ルタ１４のフィルタ係数を設定する。合成フィルタ１４
はフィルタ励振信号源１５および励振信号ゲイン部１６
により生成されるフィルタ励振信号で励振され、復号音
声出力端子４を介して復号音声を出力する。

【０００９】誤り検出復号化部４２で誤りが検出された
場合、励振信号制御部３９およびフィルタ係数設定部３
３は前フレームで受けとったインデックスを用いて各々
のパラメータを得、これらパラメータをフィルタ励振信
号源１５、励振信号ゲイン部１６、合成フィルタ１４へ
通知する。この後、合成フィルタ１４はフィルタ励振信
号源１５および励振信号ゲイン部１６により生成される
フィルタ励振信号で励振され、復号音声出力端子４を介
して復号音声を出力する。

【００１０】従来の技術は、上記モデルの音声符号化装
置においては、誤り訂正符号化の誤り訂正効率を向上さ
せるため、合成フィルタ係数、フィルタ励振信号、励振
信号ゲインのそれぞれに個別に与えられたインデックス
を一つにまとめて伝送符号を構成し、ここで構成された
伝送符号に対して誤り訂正符号化および誤り検出符号化
を施すものである。また、上記モデルの音声復号化装置
においては、受信した情報に対して誤り訂正復号化およ
び誤り検出復号化を行ない、伝送路誤りが検出されない
場合はそれぞれのインデックスを用いて音声を復号し、
あるいは伝送路誤りが検出された場合にはそれぞれのイ
ンデックスに対応する情報を前フレームのものを用いて
現フレームのものと推定し、音声を復号するものであ
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術において
は、誤り訂正符号化の符号化効率を高めるために多くの
情報を一括して誤り訂正符号化し復号化するため、伝送
路誤りが検出された場合は受信した情報を伝送路誤りの
重畳していない情報も含めて全て破棄せざるを得ない。
このことは、上記音声符号化装置および音声復号化装置
の場合で言えば、仮にフィルタ係数に関する情報に伝送
誤りが重畳しなくとも励振信号に関する情報に誤り訂正
不可能な伝送路誤りが重畳した場合、励振信号に関する
情報とともにフィルタ係数に関する情報まで破棄される
ことを意味する。

【００１２】ところがディジタル音声符号化で送受信さ
れる情報の中には、例え伝送路誤りにより情報を喪失し
ても、喪失した情報を同時に送受信される他の情報を用
いてある程度正確に推定できる情報、あるいは喪失した
情報を過去に送受信した情報を用いてある程度正確に推
定できる情報、あるいはこれら双方を用いてある程度正
確に推定できる情報がある。従来の技術では伝送路誤り
が検出された場合は全ての情報を破棄してしまうため、
このような特徴を用いた推定は不可能であった。

【００１３】さらには従来の技術においては誤り訂正復
号を要するため、比較的規模の大きな誤り訂正のための
回路が必要となっていた。この発明の目的は、ディジタ
ル音声符号化で送受信される情報で伝送路誤りが重畳し
ていない情報を有効に活用することで、伝送路誤りの頻
発する伝送路においても高い品質で音声通信が可能な音
声情報符号化装置および音声情報復号化装置、これらを
用いる通信装置を提供することにある。

【００１４】さらにこのとき、比較的大きな回路規模を
必要とする誤り訂正復号を不要とすることで、復号装置
のハードウェア構成を簡素化することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明では送信される個々のインデッ
クスにそれぞれ個別の誤り検出符号化を施すことによっ
て、また請求項２記載の発明では受信した個々のインデ
ックス情報それぞれに個別の誤り検出復号化を行なうこ
とによって、従来の技術では不可能であった受信側での
インデックス毎に個別の伝送路誤り検出が可能となる。
請求項３記載の発明は、伝送路誤りが検出されたインデ
ックスを復号せずに、該当するパラメータを何らかの手
法を用いて推定することによって復号音声の歪を低減す
ることを可能にするものである。

【００１６】また音声符号化装置の出力インデックスに
は、伝送路誤りが重畳すると復号装置で非常に大きな歪
みを生じさせるものと、ある程度の伝送路誤りであれば
復号をおこなっても聴覚的にほとんど歪みを関知させな
いようなものとがある。請求項４記載の発明では送信さ
れる個々のインデックスのうち、伝送路誤りが重畳する
と大きな歪みを生じさせるインデックスを予め決めてお
き、この予め決めたインデックスについてのみそれぞれ
個別の誤り検出符号化を施すことによって、また請求項
５記載の発明では受信した個々のインデックス情報のう
ち、伝送路誤りが重畳すると大きな歪みを生じさせるイ
ンデックスを予め決めておき、この予め決められたイン
デックスについてのみそれぞれに個別の誤り検出復号化
を行なうことによって、符号伝送効率の向上を計るとと
もに、伝送路誤り検出符号化復号化に必要な演算処理あ
るいは回路規模の軽減を計るものである。請求項６記載
の発明は、伝送路誤りが検出されたインデックスを復号
せずに、該当するパラメータを何らかの手法を用いて推
定することによって復号音声の歪を低減することを可能
にするものである。

【００１７】さらに伝送路誤りが重畳すると復号装置で
非常に大きな歪みを生じさせるインデックスについて
も、誤りが重畳すると大きな歪みを生じさせる部分とそ
うでない部分がある。請求項７記載の発明では送信され
る個々のインデックスのうち、伝送路誤りが重畳すると
大きな歪みを生じさせるインデックスを予め決め、この
予め決められたインデックスのうち特に伝送路誤りの影
響が大きな部分（ビット）についてのみ、それぞれ個別
の誤り検出符号化を施すことによって、また請求項８記
載の発明では受信した個々のインデックス情報のうち、
伝送路誤りが重畳すると大きな歪みを生じさせるインデ
ックスを予め決めておき、予め決められたインデックス
のうち特に伝送路誤りの影響が大きな部分（ビット）に
ついてのみ、それぞれに個別の誤り検出復号化を行なう
ことによって、符号伝送効率の向上を計るとともに、伝
送路誤り検出符号化復号化に必要な演算処理あるいは回
路規模の軽減を計るものである。請求項９記載の発明
は、伝送路誤りが検出されたインデックスを復号せず
に、該当するパラメータを何らかの手法を用いて推定す
ることによって復号音声の歪を低減することを可能にす
るものである。

【００１８】上記の発明ではインデックス毎の誤り検出
を行なうため、従来の技術では不可能であった、同時に
送信された情報を用いたパラメータ推定が可能となる。
請求項３ないし６ないし９記載の発明では、受信したイ
ンデックスのうち伝送路誤りが検出されたインデックス
に対応するパラメータを、他の情報を用いた推定によっ
て補間することにより、移動無線伝送路のようなバース
ト誤りが頻発する伝送路に音声情報符号化装置および復
号化装置を適用しても、符号化音声の歪を小さく抑える
効果が期待される。

【００１９】請求項１０記載の発明は、受信した個々の
インデックスにそれぞれ個別の誤り検出復号化を行な
い、伝送路誤りの検出されたインデックスを破棄し、破
棄したインデックスに対応するパラメータを、同時に受
信した同種のインデックスのうち伝送誤りの検出されな
かったインデックスを復号して得られる１つ以上のパラ
メータの値の加重平均により推定し、破棄したインデッ
クスに対応するパラメータの推定値として音声情報の復
号に供するものである。

【００２０】請求項１３記載の発明は、受信した個々の
インデックスそれぞれに個別の誤り検出復号を行ない、
伝送路誤りの検出されたインデックス情報を破棄し、破
棄したインデックスに対応するパラメータを、過去に受
信した同種のインデックスのうち伝送誤りの検出されな
かったインデックスを復号して得られる１つ以上のパラ
メータの値の加重平均により推定し、破棄したインデッ
クスに対応するパラメータの推定値として音声情報の復
号に供するものである。

【００２１】請求項１１記載の発明は、受信した個々の
インデックスそれぞれに個別の誤り検出復号を行ない、
伝送路誤りの検出されたインデックスを破棄し、破棄し
たインデックスに対応するパラメータを、同時に受信し
た同種のインデックスおよび過去に受信した同種のイン
デックスのうち伝送誤りの検出されなかったインデック
スを復号して得られる１つ以上のパラメータの値の加重
平均により推定し、破棄したインデックスに対応するパ
ラメータの推定値として音声情報の復号に供するもので
ある。

【００２２】請求項１４記載の発明は、受信した個々の
インデックスそれぞれに個別の誤り検出復号を行ない、
伝送路誤りの検出されたインデックス情報を破棄し、破
棄したインデックスに対応するパラメータを、過去に受
信した同種のインデックスのうち伝送誤りの検出されな
かったインデックスを復号して得られる１つ以上のパラ
メータの値および過去に受信した同種のインデックスの
うち伝送誤りが検出されたため何らかの手法を用いて推
定されたパラメータの値の加重平均により推定し、破棄
したインデックスに対応するパラメータの推定値として
音声情報の復号に供するものである。

【００２３】請求項１２記載の発明は、受信した個々の
インデックスそれぞれに個別の誤り検出復号を行ない、
伝送路誤りの検出されたインデックス情報を破棄し、破
棄したインデックスに対応するパラメータを、同時に受
信した同種のインデックスのうち伝送誤りの検出されな
かったインデックスを復号して得られる１つ以上のパラ
メータの値および過去に受信した同種のインデックスの
うち伝送誤りの検出されなかったインデックスを復号し
て得られる１つ以上のパラメータの値および過去に受信
した同種のインデックスのうち伝送誤りが検出されたた
め何らかの手法を用いて推定されたパラメータの値の加
重平均により推定し、破棄したインデックスに対応する
パラメータの推定値として音声情報の復号に供するもの
である。

【００２４】更にこの発明では上述した音声情報符号化
装置と音声情報復号化装置を組合せて音声情報通信装置
を構成する。

【００２５】

【発明の実施の形態】請求項１記載の発明の実施形態の
一例を図１に示す。ただし従来の技術同様の機能を持つ
モジュールには図１９と同じ番号を付した。この実施例
ではフィルタ係数の各次数の値（フィルタ係数をベクト
ル量としてみた時のベクトルの要素）をそれぞれスカラ
ー量子化して、それぞれ量子化インデックスを得てい
る。誤り検出符号化部２４は個々の量子化インデックス
を受けとり、それぞれのインデックス毎に誤り検出符号
化を施し出力する。符号多重化部２５は、誤り検出符号
化を施された符号を受けとり、これらを多重化し、符号
化情報出力端子２を介して出力する。なお、破線は制御
信号線を示す。

【００２６】誤り検出符号化部２４の実施形態の一例を
図２に示す。入力された各々のインデックスは、それぞ
れ個別に誤り検出符号化部５１で誤り検出符号化が施さ
れ、出力される。請求項２記載の発明の実施形態の一例
を図３に示す。ただし従来の技術同様の機能を持つモジ
ュールには図２０と同じ番号を付した。符号化情報入力
端子３を介して入力された多重化された符号化情報は、
符号復号化部４４へ送られる。符号復号化部４４では多
重化された符号化情報を符号多重化部２５と逆の操作を
行なうことで復号し、各々の誤り検出符号化を施された
インデックスを誤り検出復号化部４５へ送る。誤り検出
復号化部４５では各々の誤り検出符号化を施されたイン
デックス毎に誤り検出復号を行ない、各インデックスと
誤り情報を各々の制御部へ送る。なお、破線は制御信号
線を示す。

【００２７】誤り検出復号化部４５の実施形態の一例を
図４に示す。入力された各々の誤り検出符号化されたイ
ンデックスは、それぞれ個別に誤り検出復号化部５２で
誤り検出復号化が施され、各々インデックスＩｉと誤り
有無情報Ｅｉが出力される。請求項３記載の発明は、例
えば図３中の誤り検出復号化部４５に図５の構成を用い
ることで実施される。誤り検出復号化部５２は誤り検出
符号化されたインデックスを受けとり、それに誤り検出
復号を施すことによりインデックスＩｉとインデックス
に誤りが重畳したか否かの情報Ｅｉを出力する。パラメ
ータ推定部６１は推定すべきパラメータに対応するイン
デックスＩｉとその誤り有無情報Ｅｉ、及び同種のパラ
メータに対応するインデックスとその誤り有無情報Ｅｉ
を入力として受けとり、例えばフィルタ係数の１つの次
数の量子化インデックスの場合、フィルタ係数の他の次
数の量子化インデックスＫ、その誤り有無情報を入力し
てこれらの情報を用いてパラメータの復号もしくは推定
を行なう。パラメータ推定部６２は推定すべきパラメー
タに対応するインデックスＩｉとその誤り有無情報Ｅｉ
を入力として受けとり、これらの情報を用いてパラメー
タの復号もしくは推定を行なう。

【００２８】パラメータ推定部６１で用いるパラメータ
は、例えばフィルタ係数のようにベクトル量として表現
されるもの、あるいは複数励振信号ゲインを組合せて１
つのベクトル量としたものであり、請求の範囲中の第一
のパラメータとして記したものであり、この第一のパラ
メータについてはそのベクトル量の各要素をそれぞれス
カラー量子化したインデックスの１つに誤りが検出され
ると、その少くとも１つの他の量子化インデックスを用
いて誤り検出されたパラメータの推定が行われる。また
パラメータ推定部６２で用いるパラメータは、他のもの
とベクトル量として表わすことができない独立したスカ
ラー量を量子化インデックスとする。請求の範囲中の第
二のパラメータについて誤り推定するものであり、この
場合は誤りが検出されると当該パラメータの過去のもの
から推定する。

【００２９】請求項４記載の発明は、図１中の誤り検出
符号化部２４に、例えば図６の構成を用いることで実施
される。すなわち、ある特定のインデックスについての
み誤り検出符号化処理を施すことで実施される。各量子
化インデックスのうち伝送路誤りによる影響が大きいも
のとして予め決められたパラメータのみをそれぞれ誤り
検出符号化し、伝送路誤りによる影響がそれ程大きくな
い量子化インデックスに対しては誤り検出符号化を施さ
ない。例えば全ての量子化インデックスについて同一の
伝送路誤りが発生した場合の復号化音声に対する影響度
をそれぞれ測定し、与えられている伝送容量（ビット
数）を満す範囲内で、大きな歪が生じる量子化インデッ
クスから順に、誤り検出符号化を行う量子化インデック
スを予め決めておき、その予め決められた量子化インデ
ックスについてのみ誤り検出符号化を行う。なお同様の
パラメータ、例えばフィルタ係数の場合、高域成分より
も低域成分の方が伝送路誤りの影響が大きいというよう
に予め伝送路誤りの影響が大きいものがわかっている場
合もある。

【００３０】請求項５記載の発明は、図３中の誤り検出
復号化部４５に、例えば図７の構成を用いることで実施
される。すなわち、ある特定のインデックスについての
み誤り検出復号化処理を施すことで実施される。これは
図６の誤り検出符号化部２４と対応する復号化部であ
り、先に述べたようにして、伝送路誤りにより大きな影
響が生じる量子化インデックスが予め決められ、これに
ついてのみ誤り検出符号化が行われており、従って、そ
の予め決められた量子化インデックスについてのみ、誤
り検出復号化が行われる。

【００３１】請求項６記載の発明は、図３中の誤り検出
復号化部４５に、例えば図８の構成を用いることで実施
される。すなわち、予め決められた特定のインデックス
についてのみ誤り検出復号化処理とパラメータ推定処理
を施すことで実施される。伝送路誤りによる影響度が大
きいものとされた第一のパラメータ（ベクトル量のも
の）については、同一ベクトル量の各要素の量子化イン
デックスと、その誤りの有無情報とが、パラメータ推定
部６１に入力されて、誤りが検出されたパラメータの推
定が他の同種パラメータにより行われる。一方ベクトル
量として扱うことができない第二のパラメータ中の予め
決められた、伝送路誤りの影響が大きいものについては
パラメータ推定部６２で過去のパラメータから推定さ
れ、伝送路誤りにそれ程影響されない量子化インデック
スはそのまま通過させられる。

【００３２】請求項７記載の発明は、図１中の誤り検出
符号化部２４に、例えば図９の構成を用いることで実施
される。すなわち、ある特定のインデックスは符号分割
部５３で分割され、特定の一部についてのみ誤り検出符
号化部５１で誤り検出符号化を施すことで実施され、そ
の誤り検出符号化されたものと符号分割部５３で分割さ
れた他方のものとが符号合成部５４で合成されて出力さ
れる。つまり量子化インデックスによっては例えば最高
値ビットに誤りが生じると、大きな歪が生じるが、最小
値ビットに誤りが生じてもそれ程影響しないものがあ
る。従って、この場合も、各量子化インデックスのビッ
トごとに誤りが生じた場合の影響度を求め、その影響度
の大きなものから順次に選択して、伝送容量の許される
範囲内でそれらに対して、誤り検出符号化を行う。

【００３３】請求項８記載の発明は、図３中の誤り検出
復号化部４５に、例えば図１０の構成を用いることで実
施される。これは図９に示した符号化部２４より符号化
と対応するもので予め決められた特定のインデックスの
特定の一部が符号分割部５３で分割して取出され、この
部分についてのみ誤り検出復号化部５２で誤り検出符号
化が施され、これと符号分割部５３で分割された他方と
が合成部５４で分割される。

【００３４】請求項９記載の発明は、図３中の誤り検出
復号化部４５に、例えば図１２の構成を用いることで実
施される。すなわち、予め決めた特定のインデックスの
予め決めた特定の一部についてのみ誤り検出復号化が行
われ、更に誤ったインデックスに対するパラメータ推定
が行われる。量子化インデックス中の特定の部分が符号
分割部５３で分割されて取出され、誤り検出復号化部５
２で誤り検出復号化が行われ、この復号化出力と、分割
された他方とが符号合成部５４で合成され、同種の量子
化インデックス（第一のパラメータの各インデックス）
の符号合成部５４の合成符号と、誤り有無情報とが全て
入力されて、誤りが検出されたインデックスのパラメー
タの推定が行われる。第二のパラメータの量子化インデ
ックスについては、符号分割、誤り検出復号化、符号合
成は、第一のパラメータのそれと同一であるが、パラメ
ータ推定部６２は、当該パラメータの過去のものから推
定する。

【００３５】請求項１０記載の発明中の、パラメータ推
定部６１（図５）は例えば図１２の構成を用いることで
実施される。この推定部６１は第一のパラメータに対し
て適用される。その第一のパラメータ中のパラメータ推
定の対象とするパラメータに対応する誤り有無情報Ｅｉ
は選択制御部７３へ供給され、同パラメータと同種のパ
ラメータ（例えば推定対象パラメータがフィルタ係数中
の１の場合フィルタ係数中の他のものに対応する誤り有
無情報Ｅｉは加重係数設定部７２へ供給される。パラメ
ータ推定の対象となるパラメータに対応するインデック
スＩｉはパラメータ復号部７１においてパラメータに復
号された後、選択スイッチ７４へ供給される。一方パラ
メータ推定の対象となるパラメータと同種のパラメータ
に対応するインデックスＩｉ′は各々パラメータ復号部
７１において復号され、加重係数設定部７２で設定され
た加重係数にしたがって加重平均化部７０で加重平均化
され、選択スイッチ７４へ供給される。選択制御部７３
は出力切替えスイッチ７４を制御し、誤りが検出されな
かった場合はパラメータ推定の対象とするパラメータに
対応するインデックスＩｉを復号した結果を出力として
選択し、誤りが検出された場合はパラメータ推定の対象
とするパラメータと同種のパラメータに対応するインデ
ックスＩｉ′を復号し、加重平均化部７０で加重平均化
されたものを出力として選択する。加重係数設定部７２
は、パラメータ推定の対象とするパラメータと同種のパ
ラメータに対応する誤り有無情報を入力として受けと
り、各々の加重係数を設定する。つまり同種パラメータ
の対応インデックスＩｉ′に誤りが検出されたものに対
する加重係数はゼロに設定され、誤りが検出されないも
のに対する加重係数は、同種パラメータからの例えば線
形予測により、誤ったインデックスＩｉのパラメータを
推定するに必要とする予め決められた値が設定される。

【００３６】請求項１３記載の発明中のパラメータ推定
部６２（図５）に例えば図１３の構成を用いることで実
施される。このパラメータ推定部６２によるパラメータ
推定は第二のパラメータに適用される。パラメータ推定
の対象とするパラメータに対応する誤り有無情報Ｅｉは
選択制御部７３へ供給されるとともに加重係数設定部７
６へ供給される。パラメータ推定の対象となるパラメー
タに対応するインデックスＩｉはパラメータ復号部７１
においてパラメータに復号された後選択スイッチ７４及
び記憶子７５へ供給される。複数の記憶子７５が縦続接
続され、その初期にパラメータが入力されるごとにそれ
までに保持されていたパラメータは順次後段の記憶子７
５に移される。これら過去の復号されたパラメータを保
持する記憶子７５の出力は加重係数設定部７２で設定さ
れた加重係数にしたがって加重平均化部７０で加重平均
化され、選択スイッチ７４へ供給される。選択制御部７
３は出力切替えスイッチ７４を制御し、誤りが検出され
なかった場合はパラメータ推定の対象とするパラメータ
に対応するインデックスを復号した結果を出力として選
択し、誤りが検出された場合は過去のパラメータを保持
する記憶子７５の各々の出力の加重平均を加重平均化部
７０でとり出力として選択する。加重係数設定部７６
は、パラメータ推定の対象とするパラメータに対応する
誤り有無情報を入力として受けとり、内部でこれらを保
持し、過去の誤り有無情報に基づき各々の加重係数を設
定する。つまり誤り検出されなかったインデックスの復
号パラメータから、例えば線形予測により現クレームの
インデックスを推定する場合に必要な加重係数が予め決
められて設定されてあり、これが加重平均に用いられ
る。過去の復号パラメータで対応インデックスに誤りが
検出されたものについてはその加重係数をゼロに設定す
る。請求項１１記載の発明中のパラメータ推定部６１に
例えば図１４の構成を用いることで実施される。パラメ
ータ推定の対象とするパラメータに対応する誤り有無情
報は選択制御部７３へ供給されるとともに加重係数設定
部７７へ供給される。同パラメータと同種のパラメータ
に対応する誤り有無情報Ｅｉは加重係数設定部７７へ供
給される。パラメータ推定の対象となるパラメータに対
応するインデックスＩｉはパラメータ復号部７１におい
てパラメータに復号された後選択スイッチ７４へ供給さ
れると共に記憶子７５へ供給される。一方パラメータ推
定の対象となるパラメータと同種のパラメータに対応す
るインデックスＩｉ′を各々パラメータ復号部７１にお
いて復号したものおよび推定対象パラメータのインデッ
クスＩｉの過去に復号されたパラメータを保持する記憶
子７５の出力は加重係数設定部７７で誤り有無情報Ｅ
ｉ，Ｅｉ′により設定された加重係数にしたがって加重
平均化部７０で加重平均化され、選択スイッチ７４へ供
給される。選択制御部７３は出力切替えスイッチ７４を
制御し、誤りが検出されなかった場合はパラメータ推定
の対象とするパラメータに対応するインデックスＩｉを
復号した結果を出力として選択し、誤りが検出された場
合はパラメータ推定の対象とするパラメータに対応する
インデックスＩｉ′を復号した結果および過去のパラメ
ータを保持する記憶子７５の各々の出力の加重平均を出
力として選択する。加重係数設定部７７は、パラメータ
推定の対象とするパラメータに対応する誤り有無情報Ｅ
ｉおよびパラメータ推定の対象とするパラメータと同種
のパラメータに対応する誤り有無情報Ｅｉを入力として
受けとり、これら誤り情報に基づき各々の加重係数を設
定する。

【００３７】請求項１４記載の発明中のパラメータ推定
部６２に例えば図１５の構成を用いることで実施され
る。これは図１３に示した請求項１３記載の発明中のパ
ラメータ推定部において、１段目の記憶子への入力を選
択制御スイッチ７４の出力からとるものである。請求項
１２記載の発明中のパラメータ推定部６１に例えば図１
６の構成を用いることで実施される。これは図１４に示
した請求項１１記載の発明において、１段目の記憶子へ
の入力を選択制御スイッチ７４の出力からとるものであ
る。

【００３８】以上に挙げた請求項１０ないし１４の実施
形態の例では、加重係数の設定は誤り有無情報のみを用
いているが、誤り有無情報とともに復号したパラメータ
を同時に用いて適応的に加重係数を設定することも可能
である。図１７に適応的に加重係数を設定する場合の実
施形態の例を示す。図１８Ａに示したパラメータを同図
に示したインデックス数だけ出力する音声符号化方式を
用いて、この発明の効果を測定した。フィルタ係数はこ
の例では１１次であり、その各次数ごとにスカラー量子
化しており、１種のフィルタ係数を得る間に、フィルタ
励振源の選択は３回行っている。つまりフィルタ励振源
の決定フレームの長さは、フィルタ係数設定フレームの
１／３である。この測定において、フィルタ係数に対し
ては請求項７および９および１２記載の発明を用い、ま
た励振源ゲインについては請求項７および９および１４
記載の発明を用いた。

【００３９】図１８Ｂはこの発明を用いた場合と用いな
かった場合の復号音声の客観品質を、セグメンタルＳＮ
Ｒで示してある。この発明では量子化インデックスに１
２３ビットを誤り検出符号ＣＲＣに３７ビットを用い１
６０ビット／１５ｍｓの伝送速度とし、従来技術として
は１６０ビットの全てを量子化インデックスに割当て１
６０ビット／１５ｍｓの位置速度とした。この図１８Ｂ
より発明は、あらゆる伝送路状態において伝送路誤り軽
減効果を持っていることが判る。

【００４０】つまりフィルタ係数については、ＬＳＰパ
ラメータを用い、その第３次乃至第７次の係数について
は各量子化インデックスを３ビットで構成し、その他の
次数については各２ビットで量子化インデックスを構成
し、全量子化インデックスについて、その最上位ビット
から２ビットを誤り検出符号化した。つまり第３次乃至
第７次についてはその各上位の２ビットについて誤り検
出符号化をした。推定対象パラメータの次数の両隣の次
数のパラメータを同種のパラメータとして用い過去のパ
ラメータとしては直前のもののみを用いた。また励振源
ゲインについては記憶子７５を三つ用いた。

【００４１】

【発明の効果】以上述べたようにこの発明はあらゆる伝
送路状態において伝送路誤りを軽減する効果を有する。
またこの発明においては誤り検出符号化復号化符号のみ
を必要とし、誤り訂正符号化復号化符号は不要である。
このため、例えば誤り検出符号化復号化符号としてＣＲ
Ｃ符号を用いることにより、ＢＣＨ符号あるいはＲＳ符
号のような誤り訂正符号を用いた場合と比較して、少な
い演算処理、あるいは小さな回路規模で実現が可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の発明による音声情報符号化装置
の実施形態の機能構成例を示すブロック図。

【図２】誤り訂正符号化部２４の実施形態の機能構成例
を示すブロック図。

【図３】請求項２記載の発明による音声情報復号化装置
の実施形態の機能構成例を示すブロック図。

【図４】図３中の誤り検出復号化部４５の実施形態の機
能構成例を示すブロック図。

【図５】請求項３記載の発明による誤り検出符号化部２
４の実施形態の機能構成例を示すブロック図。

【図６】請求項４記載の発明による誤り検出符号化部の
実施形態の機能構成例を示すブロック図。

【図７】請求項５記載の発明による誤り検出復号化部の
実施形態の機能構成例を示すブロック図。

【図８】請求項６記載の発明による誤り検出符号化部の
実施形態の機能構成例を示すブロック図。

【図９】請求項７記載の発明による誤り検出符号化部の
実施形態の機能構成例を示すブロック図。

【図１０】請求項８記載の発明による誤り検出復号化部
の実施形態の機能構成例を示すブロック図。

【図１１】請求項９記載の発明による誤り検出符号化部
の実施形態の機能構成例を示すブロック図。

【図１２】請求項１０記載の発明中のパラメータ推定部
の実施形態の機能構成例を示すブロック図。

【図１３】請求項１３記載の発明中のパラメータ推定部
の実施形態の機能構成例を示すブロック図。

【図１４】請求項１１記載の発明中のパラメータ推定部
の実施形態の機能構成例を示すブロック図。

【図１５】請求項１４記載の発明中のパラメータ推定部
の実施形態の機能構成例を示すブロック図。

【図１６】請求項１２記載の発明中のパラメータ推定部
の実施形態の機能構成例を示すブロック図。

【図１７】適応的な加重係数設定の実施例の機能構成を
示すブロック図。

【図１８】Ａはこの発明による伝送路誤り軽減効果を求
める実験に用いたパラメータの複数とその量子化インデ
ックスの数を示す図、Ｂはその実験結果を示す図であ
る。

【図１９】従来の音声情報符号化装置の機能構成を示す
ブロック図。

【図２０】従来の音声情報復号化装置の機能構成を示す
ブロック図。

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 音声情報を複数のパラメータに分析し、
   その各パラメータをそれぞれ量子化して得られる各量子
   化インデックスを出力する音声情報符号化装置におい
   て、 前記各量子化インデックスごとに誤り検出符号化を施す
   誤り検出符号化手段が設けられていることを特徴とする
   音声情報符号化装置。
2. 【請求項２】 受信した各量子化インデックスを復号化
   して、音声情報の分析により得られた複数のパラメータ
   を再生し、これら各パラメータを用いて音声符号化情報
   を復号化する音声情報復号化装置において、 受信した前記各量子化インデックスごとに誤り検出復号
   化を行う誤り検出復号化手段が設けられていることを特
   徴とする音声情報復号化装置。
3. 【請求項３】 受信した各量子化インデックスを復号化
   して、音声情報の分析により得られる複数のパラメータ
   を再生し、これら各パラメータを用いて音声符号化情報
   を復号化する音声情報復号化装置において、 Ａ．前記受信した各量子化インデックスごとにそれぞれ
   誤り検出復号化してそのインデックスとそのインデック
   スの誤り有無情報を出力する誤り検出復号化手段と、 Ｂ．ベクトル量で表現されるパラメータ（以下第一のパ
   ラメータと記す）の各要素ごとの量子化インデックスと
   その各インデックスの誤り有無情報とを入力して前記第
   一のパラメータの復号もしくは推定を行う第一のパラメ
   ータ推定手段と、 Ｃ．スカラ量で表現されるパラメータ（以下第二のパラ
   メータと記す）の量子化インデックスと、そのインデッ
   クスの誤り有無情報とを入力して前記第二のパラメータ
   の復号もしくは推定を行う第二のパラメータ推定手段
   と、 を備えていることを特徴とする音声情報復号化装置。
4. 【請求項４】 音声情報を複数のパラメータに分析し、
   その各パラメータをそれぞれ量子化して得られる各量子
   化インデックスを出力する音声情報符号化装置におい
   て、 前記各量子化インデックスのうち伝送路誤りによる影響
   が大きいものとして予め決められたパラメータに対応す
   る複数の量子化インデックスに対して個々に誤り検出符
   号化を施す誤り検出符号化手段が設けられていることを
   特徴とする音声情報符号化装置。
5. 【請求項５】 受信した各量子化インデックスを復号化
   して、音声情報の分析により得た複数のパラメータを再
   生し、これら各パラメータを用いて音声符号化情報を復
   号化する音声情報復号化装置において、 受信した前記各量子化インデックスのうち、伝送路誤り
   による影響が大きいものとして予め決められたパラメー
   タに対応する前記量子化インデックスに対して個々に誤
   り検出復号化を施す誤り検出復号化手段が設けられてい
   ることを特徴とする音声情報復号化装置。
6. 【請求項６】 受信した各量子化インデックスを復号化
   して、音声情報の分析により得た複数のパラメータを再
   生し、これら各パラメータを用いて音声符号化情報を復
   号化する音声情報復号化装置において、 Ａ．受信した前記各量子化インデックスのうち伝送路誤
   りによる影響が大きいものとして予め決められたパラメ
   ータに対応する量子化インデックスに対して個々に誤り
   検出復号化を施し、そのインデックスとそのインデック
   スの誤り有無情報を出力する誤り検出復号化手段と、 Ｂ．ベクトル量で表現されるパラメータ（以下第一のパ
   ラメータと記す）の各要素ごとの量子化インデックスと
   その各インデックスの誤り有無情報とを入力して前記第
   一のパラメータの復号もしくは推定を行う第一のパラメ
   ータ推定手段と、 Ｃ．スカラ量で表現されるパラメータ（以下第二のパラ
   メータと記す）の量子化インデックスと、そのインデッ
   クスの誤り有無情報とを入力して前記第二のパラメータ
   の復号もしくは推定を行う第二のパラメータ推定手段
   と、 を備えていることを特徴とする音声情報復号化装置。
7. 【請求項７】 音声情報を複数のパラメータに分析し、
   これら各パラメータを量子化して得られる各量子化イン
   デックスを出力する音声情報符号化装置において、 前記量子化インデックス中の、特に伝送路誤りによる影
   響が大きいものとして予め決められた少なくとも１ビッ
   トについてのみ個々に誤り検出符号化を施す誤り検出符
   号化手段が設けられていることを特徴とする音声情報符
   号化装置。
8. 【請求項８】 受信された各量子化インデックスを復号
   化して、音声情報の分析により得た複数のパラメータを
   再生し、これら各パラメータを用いて音声符号化情報を
   復号化する音声情報復号化装置において、 受信した前記各量子化インデックス中の、特に伝送路誤
   りによる影響が大きいものとして予め決められた少なく
   とも１ビットについてのみ個々に誤り検出復号化を施す
   誤り検出復号化手段を備えることを特徴とする音声情報
   復号化装置。
9. 【請求項９】 受信された各量子化インデックスを復号
   化して、音声情報の分析により得た複数のパラメータを
   再生し、これら各パラメータを用いて音声符号化情報を
   復号化する音声情報復号化装置において、 Ａ．受信した前記各量子化インデックス中の特に伝送路
   誤りによる影響が大きいものとして予め決められた少な
   くとも１ビットのみ個々に誤り検出復号化を施し、その
   インデックスと当該インデックスの誤り有無情報を出力
   する誤り検出復号化手段と、 Ｂ．ベクトル量で表現されるパラメータ（以下第二のパ
   ラメータと記す）の各要素ごとの量子化インデックスと
   その各インデックスの誤り有無情報とを入力して前記第
   一のパラメータの復号もしくは推定を行う第一のパラメ
   ータ推定手段と、 Ｃ．スカラ量で表現されるパラメータ（以下第二のパラ
   メータと記す）の量子化インデックスと、そのインデッ
   クスの誤り有無情報とを入力して前記第二のパラメータ
   の復号もしくは推定を行う第二のパラメータ推定手段
   と、 を備えていることを特徴とする音声情報復号化装置。
10. 【請求項１０】 請求項３、６又は９に記載の音声情報
    復号化装置において、 前記第一のパラメータ推定手段は、 Ａ．パラメータ推定の対象となる量子化インデックスを
    パラメータに復号する第一の復号化手段と、 Ｂ．パラメータ推定の対象外となる個々の前記量子化イ
    ンデックスをパラメータに復号する第二の復号化手段
    と、 Ｃ．パラメータ推定の対象外となる個々の前記量子化イ
    ンデックス誤り有無情報を入力とし、前記各量子化イン
    デックス誤り有無情報に対応した複数の加重係数を設定
    する加重係数設定手段と、 Ｄ．前記各加重係数を用いて前記各第二の復号化手段の
    出力の加重平均値を出力する加重平均化手段と、 Ｅ．パラメータ推定の対象となる前記量子化インデック
    ス誤り有無情報に基づいて、前記第一の復号化手段の出
    力あるいは前記加重平均化手段の出力のいずれかを前記
    第一のパラメータ推定手段の出力として選択制御する選
    択制御手段とからなることを特徴とする。
11. 【請求項１１】 請求項３、６又は９に記載の音声情報
    復号化装置において、 前記第一のパラメータ推定手段は、 Ａ．パラメータ推定の対象となる量子化インデックスを
    パラメータに復号する第一の復号化手段と、 Ｂ．パラメータ推定の対象外となる個々の前記量子化イ
    ンデックスをパラメータに復号する第二の復号化手段
    と、 Ｃ．過去の前記第一の復号化手段によって復号化された
    当該パラメータを一時的に記憶し、その記憶されたデー
    タは順次後段に移動する多段階接続された複数のメモリ
    と、 Ｄ．パラメータ推定の対象となる前記量子化インデック
    ス誤り有無情報およびパラメータ推定の対象外となる個
    々の前記量子化インデックス誤り有無情報をそれぞれ入
    力とし、 パラメータ推定の対象となる前記量子化インデックス誤
    り有無情報の入力に対しては、当該量子化インデックス
    誤り有無情報に対応した加重係数を保持して過去の当該
    量子化インデックス誤り有無情報に基づいた複数の前記
    加重係数（以下、第一の加重係数と記す）を設定し、 パラメータ推定の対象外となる個々の前記量子化インデ
    ックス誤り有無情報の入力に対しては、当該各量子化イ
    ンデックス誤り有無情報に対応した複数の前記加重係数
    （以下、第二の加重係数と記す）を設定する加重係数設
    定手段と、 Ｅ．前記各メモリ出力は前記各第一の加重係数に従い、
    前記各第二の復号化手段の出力は前記各第二の加重係数
    に従い、全出力の加重平均値を出力する加重平均化手段
    と、 Ｆ．パラメータ推定の対象となる前記量子化インデック
    ス誤り有無情報に基づいて、前記第一の復号化手段の出
    力あるいは前記加重平均化手段の出力のいずれかを前記
    第一のパラメータ推定手段の出力として選択制御する選
    択制御手段とからなることを特徴とする。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の音声情報復号化装
    置において、 前記選択制御手段の出力信号を一段目の前記メモリの入
    力とし、過去の前記選択制御手段の出力信号は順次後段
    のメモリに移動するようにされていることを特徴とす
    る。
13. 【請求項１３】 請求項３、６、９、１０、１１又は１
    ２に記載の音声情報復号化装置において、 前記第二のパラメータ推定手段は、 Ａ．パラメータ推定の対象となる量子化インデックスを
    パラメータに復号する復号化手段と、 Ｂ．過去の前記復号化手段によって復号化された前記パ
    ラメータを一時的に記憶し、その記憶されたデータは順
    次後段に移動する多段階接続された複数のメモリと、 Ｃ．パラメータ推定の対象となる前記量子化インデック
    ス誤り有無情報を入力とし、前記量子化インデックス誤
    り有無情報に対応した加重係数を保持して過去の前記量
    子化インデックス誤り有無情報に基づいた複数の前記加
    重係数を設定する加重係数設定手段と、 Ｄ．前記各加重係数に従って前記各メモリ出力を加重平
    均化する加重平均化手段と、 Ｅ．パラメータ推定の対象となる前記量子化インデック
    ス誤り有無情報に基づいて、前記復号化手段の出力ある
    いは前記加重平均化手段の出力のいずれかを前記第二の
    パラメータ推定手段の出力として選択制御する選択制御
    手段とからなることを特徴とする。
14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の音声情報復号化装
    置において、 前記選択制御手段の出力信号を一段目の前記メモリの入
    力とし、過去の前記選択制御手段の出力信号は順次後段
    のメモリに移動するようにされていることを特徴とす
    る。
15. 【請求項１５】 請求項１に記載の音声情報符号化装置
    と、 請求項２あるいは請求項３に記載の音声情報復号化装置
    との間で音声情報の送受信を行う音声情報通信装置。
16. 【請求項１６】 請求項４に記載の音声情報符号化装置
    と、 請求項５あるいは請求項６に記載の音声情報復号化装置
    との間で音声情報の送受信を行う音声情報通信装置。
17. 【請求項１７】 請求項７に記載の音声情報符号化装置
    と、 請求項８あるいは請求項９に記載の音声情報復号化装置
    との間で音声情報の送受信を行う音声情報通信装置。