JPH1049199A - 無音圧縮音声符号化復号化装置 - Google Patents

無音圧縮音声符号化復号化装置

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JPH1049199A
JPH1049199A JP8205123A JP20512396A JPH1049199A JP H1049199 A JPH1049199 A JP H1049199A JP 8205123 A JP8205123 A JP 8205123A JP 20512396 A JP20512396 A JP 20512396A JP H1049199 A JPH1049199 A JP H1049199A
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voice
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JP8205123A
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Ryoichi Harada
亮一 原田
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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    • 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
    • G10L19/012—Comfort noise or silence coding

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  • 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)
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  • Multimedia (AREA)
  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 音声符号化データ量を低減し、かつ、音声品
質の劣化を阻止する。 【解決手段】 音声符号化部では、無音圧縮音声符号化
部３が、入力音声信号における有音区間又は無音区間を
示すフラグ及び入力音声信号を符号化処理した固定速度
音声符号化データを出力する。この固定速度音声符号化
データを、符号化データ送信／非送信判断器１が、無音
フラグが入力された無音区間中に非出力とし、又は、有
音フラグが入力される有音区間中に送出する。可変速度
音声符号化データが入力される音声復号化部では、可変
速度音声符号化データ変換器５によって、可変速度音声
符号化データを一定時間ごとに受信した際に、この可変
速度音声符号化データを選択し、又は、非受信の場合に
利得最小値の符号化データと同一の無音区間切替パター
ンを選択した固定速度音声符号化データを出力する。さ
らに、音声復号化器６で復号化して出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル移動電話
システムなどにあって、音声信号を圧縮して伝送するた
めの符号化及び復号化を行う無音圧縮音声符号化復号化
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のデジタル移動電話システ
ムには、無音区間の符号化データの伝送を行わず、有音
区間の符号化データのみを伝送して、伝送符号化データ
量を低減するための無音圧縮音声符号化復号化装置が用
いられている。この装置では符号化データが断続的に伝
送されるため、前もって音声復号化側の無音区間中の処
理動作や背景雑音の挿入動作と、符号化側の処理動作と
の整合を図る必要がある。このため、音声品質の劣化を
防止するための様々な処理を施している。
【０００３】このような無音圧縮音声符号化復号化装置
に対して、非無音圧縮音声符号化復号化装置も用いられ
ている。この装置では音声符号化側での入力音声信号の
有音区間及び無音区間にかかわらず、入力音声信号の全
部を符号化して送信し、音声復号側で全ての符号化デー
タが、一定間隔で送信されてくることを前提として、そ
の復号処理を停止しないようにしている。
【０００４】この種の装置に関する従来例として特開平
７−３３４１９７号公報に記載の「音声符号化」、特開
平６−３１４０９８号公報に記載の「音声の符号化伝送
における無音部の処理方式」、特開平４−３５７７３５
号公報に記載の「音声パケット通信装置」、特開平３−
１０９８４０号公報に記載の「音声パケット通信方式及
び装置」及び特開平６−８３３９９号公報に記載の「音
声符号化の無音化処理方式」を挙げることが出来る。
【０００５】図５は、このような従来の無音圧縮音声符
号化復号化装置の構成を示すブロック図である。図５の
例は、音声符号化側で入力される音声信号が有音／無音
判定部５９で無音区間であると判定された場合、無音区
間の始めと一定音声区間ごとに有音区間と同様に音声符
号化処理部６０で符号化した音声パラメータを出力す
る。
【０００６】次に、音声パラメータ加工部６１では、音
声パラメータ中の過去の状態に依存した長期予測遅延を
無効にしている。また、長期予測ゲインを最小量子化値
に加工して出力する。そして、音声パラメータを誤り訂
正部６２で誤り訂正符号化し、この符号化データを出力
する。音声復号側では、過去の信号との相関を利用した
長期予測信号を無効にし、一定間隔で送られてくる符号
化データを、符号化データが送られてこない間に連続的
に補間して復号化し、違和感のない音声を得ている。
【０００７】特開平６−３１４０９８号公報の従来例
は、音声復号側が、復号化されたパワー（音量）の量子
化値における最小値の連続によって無音区間を判定し、
再生音声のパワーを抑圧して、復号音声の無音部の雑音
を小さくしている。
【０００８】特開平４−３５７７３５号公報の従来例
は、無音区間中の背景雑音のレベル（音量）変動に対応
するために無音区間中に一定間隔で雑音レベルを受信側
に送信する。この受信側では、送信されてきた雑音レベ
ルに基づいて背景雑音を挿入して、再生音声の自然性を
確保している。
【０００９】特開平３−１０９８４０号公報の従来例
は、無音区間中に背景雑音レベルの変動がある場合、符
号化データが廃棄された場合との区別可能な識別子を付
加した雑音レベルデータを受信側に送信する。この受信
側が符号化データの廃棄と無音区間を識別している。こ
れによって、送信側及び受信側が有音区間及び無音区間
で同等に動作可能になり、無音区間の背景雑音が忠実に
再現されるとともに、有音区間の符号化データの欠落を
防止している。
【００１０】特開平６−８３３９９号公報の従来例は、
無音区間には音声復号側においてゼロ又は大きさの小な
るコードベクトルを、このコードベクトルで音声合成す
る合成フィルタに入力している。ここで復号音声のレベ
ルを滑らかに低下させて、有音区間から無音区間へ切り
替わる瞬間でのクリック雑音などの発生を防止するよう
にしている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】このような上記従来例
の無音圧縮音声符号化復号化装置を、同期通信方式（Ｓ
ＤＨ）などの固定ビットレート音声通信網と、非同期通
信方式（ＡＴＭ）などの可変ビットレート音声通信網に
適用する場合、非無音圧縮音声符号化復号化装置を用い
る必要があるが、この場合、無音圧縮音声符号化復号化
装置との対向（相互）接続が出来ない。
【００１２】すなわち、この相互接続は固定ビットレー
ト音声通信網と可変ビットレート音声通信網との接続点
で、一度符号化音声データをＰＣＭ音声信号に復号化及
び符号化する必要がある。すなわち、２リンク構成の音
声符号化復号化装置が必要となる。すなわち、２対向分
の装置が必要であり、この場合、信号遅延の増加や符号
化復号化処理の繰り返しによって伝送音声の品質が劣化
する。
【００１３】これは無音圧縮音声符号化が対向する動作
のみを対象としているためである。すなわち、無音圧縮
音声符号化処理では、無音区間での符号化データの非送
信区間は、例えば、特開平７−３３４１９７号公報の従
来例のように無音圧縮音声復号化処理に代えて、背景雑
音の補間動作を行っている。このため非無音圧縮音声復
号化処理では有音区間及び無音区間にかかわらず、全区
間の符号化データを受信して復号化処理を行う。この場
合、無音圧縮音声符号化処理との相互接続では無音区間
中に符号化データが伝送されてこないと、その復号化処
理が出来ないことになる。
【００１４】上記の全公報例は無音圧縮動作時の音声品
質の向上を図るものであり、無音圧縮による可変ビット
レート符号化データを処理する無音音声符号化復号化装
置と、固定ビットレート符号化データを処理する非無音
音声符号化復号化装置との対向（相互）接続には対応で
きない。
【００１５】本発明は、このような従来の技術における
課題を解決するものであり、音声符号化データ量を低減
し、かつ、音声品質の劣化を防ぐとともに、デジタル移
動電話システムなどのネットワーク設計の自由度が向上
する無音圧縮音声符号化復号化装置の提供を目的とす
る。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、請求項１記載の発明は、音声信号の圧縮データを伝
送する音声符号化部及び復号化部を備えた無音圧縮音声
符号化復号化装置において、音声符号化部に、入力音声
信号における有音区間又は無音区間を示すデータ及び入
力音声信号を符号化した固定速度音声符号化データを出
力する無音圧縮音声符号化手段と、無音圧縮音声符号化
手段からの固定速度音声符号化データを、無音区間のデ
ータが入力された際に非出力とし、又は、有音区間のデ
ータが入力された際に送出して変換した可変速度音声符
号化データを出力する符号化データ送信／非送信判断手
段とを備えるものである。
【００１７】請求項２記載の無音圧縮音声符号化復号化
装置は、前記請求項１記載の無音圧縮音声符号化手段と
して、入力音声信号での有音区間又は無音区間を示すフ
ラグを出力する音声検出器と、入力音声信号を符号化し
た固定速度音声符号化データを出力する無音圧縮音声符
号化器とを有し、かつ、符号化データ送信／非送信判断
手段として、非伝送空データを送出する非伝送空データ
送出器と、音声検出器からの無音フラグが入力された無
音区間で非伝送空データ送出器からの非伝送空データを
選択し、かつ、有音フラグが入力された有音区間で無音
圧縮音声符号化器からの固定速度音声符号化データを選
択して変換した可変速度符号化データを出力する選択器
とを備えるものである。
【００１８】請求項３記載の無音圧縮音声符号化復号化
装置は、前記請求項１記載の無音圧縮音声符号化手段と
して、入力音声信号での有音区間又は無音区間を示すフ
ラグを出力する音声検出器と、音声検出器からの有音区
間又は無音区間を示すフラグを入力音声信号を符号化処
理した固定速度音声符号化データに多重化して出力する
多重化無音圧縮音声符号化器とを有し、かつ、符号化デ
ータ送信／非送信判断手段として、非伝送空データを送
出する非伝送空データ送出器と、多重化無音圧縮音声符
号化器からの固定速度音声符号化データに多重化された
有音区間又は無音区間を示すフラグを分離する分離器
と、分離器から無音フラグが入力された無音区間で非伝
送空データ送出器からの非伝送空データを選択し、か
つ、有音フラグが入力された有音区間で多重化無音圧縮
音声符号化器からの固定速度音声符号化データを選択し
て変換した可変速度符号化データを出力する選択器とを
備えるものである。
【００１９】請求項４記載の発明は、音声信号の圧縮デ
ータを伝送するための音声符号化部及び復号化部を備え
た無音圧縮音声符号化復号化装置において、音声復号化
部に、入力される可変速度符号化データを一定時間ごと
に受信した際に、この符号化データを選択し、又は、非
受信の場合に利得最小値の符号化データと同一の無音区
間切替パターンを選択して変換した固定速度音声符号化
データを出力する可変速度音声符号化データ変換手段
と、可変速度音声符号化データ変換手段からの固定速度
音声符号化データを復号化して出力する音声復号化手段
とを備えるものである。
【００２０】請求項５記載の無音圧縮音声符号化復号化
装置は、前記請求項４記載の可変速度音声符号化データ
変換手段として、入力される可変速度音声符号化データ
の一定時間ごとの受信又は非受信を判断した受信フラグ
又は非受信フラグを出力する非受信／受信判断器と、可
変速度音声符号化データの一定時間ごとの非受信の場合
の利得最小値の可変速度音声符号化データと同一の無音
区間切替パターンを送出する無音区間切替パターン送出
器と、非受信／受信判断器から受信フラグが入力された
際に、可変速度音声符号化データを選択し、非受信の場
合に無音区間切替パターン送出器からの無音区間切替パ
ターンを選択して変換した固定速度音声符号化データを
出力する選択器とを備えるものである。
【００２１】請求項６記載の発明は、音声信号の圧縮デ
ータを伝送するための音声符号化部及び復号化部を備え
た無音圧縮音声符号化復号化装置において、音声復号化
部に、入力される可変速度符号化データを一定時間ごと
に受信した際に、この符号化データを選択し、又は、無
音フラグ又は有音フラグを多重化して変換した固定速度
音声符号化データを出力する多重化可変速度音声符号化
データ変換手段と、多重化可変速度音声符号化データ変
換手段が出力する固定速度音声符号化データから分離し
た無音フラグが入力された無音区間中に疑似雑音を出力
し、有音フラグが入力された有音区間に音声復号信号を
出力する無音圧縮音声復号化手段とを備えるものであ
る。
【００２２】請求項７記載の無音圧縮音声符号化復号化
装置は、前記請求項６記載の多重化可変速度音声符号化
データ変換手段として、入力される可変速度音声符号化
データの一定時間ごとの受信又は非受信を判断した受信
フラグ又は非受信フラグを出力する非受信／受信判断器
と、無音フラグ又は有音フラグを発生する無音区間切替
パターン発生器と、非受信／受信判断器から受信フラグ
が入力された際に可変速度音声符号化データを選択し、
かつ、無音区間切替パターン発生器からの無音フラグ又
は有音フラグを選択して多重化して変換した固定速度音
声符号化データを出力する第１選択器と、かつ、無音圧
縮音声復号化手段として、無音区間中に疑似雑音を発生
して出力する雑音発生器と、雑音発生器からの疑似雑音
又は復号音声信号を無音フラグ又は有音フラグで選択し
て出力する第２選択器と、第１選択器が出力する固定速
度音声符号化データから無音フラグ又は有音フラグを分
離して第２選択器に送出する分離器と、第２選択器が出
力する固定速度音声符号化データを復号化した復号音声
信号を出力する音声復号化器とを備えるものである。
【００２３】請求項８記載の無音圧縮音声符号化復号化
装置は、音声符号化復号化処理としてＩＴＵ−Ｔ勧告
Ｇ．７２８方式を適用している。
【００２４】請求項９記載の無音圧縮音声符号化復号化
装置は、前記請求項７記載の無音区間切替パターン発生
器が「０」の連続パターンを発生するものである。
【００２５】請求項１０記載の無音圧縮音声符号化復号
化装置は、無音圧縮音声符号化復号化装置と非無音圧縮
音声符号化復号化装置とを、無音圧縮のＡＴＭ通信網と
非無音圧縮のＳＤＨ通信網とに対向して相互接続してい
る。
【００２６】このような構成の請求項１，２，３，４，
５記載の無音圧縮音声符号化復号化装置は、無音区間の
音声符号化データを伝送せずに、有音区間の音声符号化
データのみを伝送している。この結果、音声符号化デー
タ量が低減する。
【００２７】請求項６，７，８，９記載の無音圧縮音声
符号化復号化装置は、無音区間中に疑似背景雑音を出力
しており、音声品質が劣化し難くなる。
【００２８】請求項１０記載の無音圧縮音声符号化復号
化装置は、無音圧縮音声符号化復号化装置と非無音圧縮
音声符号化復号化装置とが、無音圧縮のＡＴＭ通信網と
非無音圧縮のＳＤＨ通信網とに対向して相互接続される
ため、自由な設計によるなデジタル移動電話システムな
どのネットワーク構築が可能になる。
【００２９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の無音圧縮音声符号
化復号化装置の実施の形態を図面を参照して詳細に説明
する。図１は本発明の無音圧縮音声符号化復号化装置の
第１実施形態における構成を示すブロック図である。こ
の第１実施形態は、音声符号化部と音声復号化部とを有
しており、音声符号化部は、有音区間のみに可変速度音
声符号化データを出力する符号化データ送信／非送信判
断器１を有している。また、入力音声信号の有音区間又
は無音区間を判定した有音フラグ、無音フラグを出力
し、かつ、符号化処理した固定速度音声符号化データを
符号化データ送信／非送信判断器１へ出力する無音圧縮
音声符号化器３を有している。
【００３０】さらに、音声復号化部には、無音区間切替
パターンＰ又は、入力される可変速度音声符号化データ
を選択して変換した固定速度音声符号化データを出力す
る可変速度音声符号化データ変換器５と、この可変速度
音声符号化データ変換器５からの固定速度音声符号化デ
ータを復号化した復号音声信号を出力する音声復号化器
６とが設けられている。
【００３１】符号化データ送信／非送信判断器１は、無
音圧縮音声符号化器３からの無音フラグの無音区間中に
非送信空データＤを選択し、また、有音フラグの有音区
間中に符号化データを選択する選択器４を有している。
【００３２】可変速度音声符号化データ変換器５は、入
力される可変速度音声符号化データを一定時間ごとに受
信したか否かによって、非受信フラグ又は受信フラグを
出力する受信／非受信判断器７と、この受信／非受信判
断器７からの非受信フラグの区間又は受信フラグの区間
で無音区間切替パターンＰ又は可変速度音声符号化デー
タを選択して出力する選択器８とを有している。
【００３３】次に、この第１実施形態の動作について説
明する。音声符号化部の無音圧縮音声符号化器３は、入
力音声信号の有音区間又は無音区間を判定した有音フラ
グ又は無音フラグを出力し、かつ、入力音声信号を符号
化した固定速度音声符号化データを符号化データ送信／
非送信判断器１へ出力する。符号化データ送信／非送信
判断器１は、有音フラグの区間では無音圧縮音声符号化
器３からの符号化データを送信し、また、無音フラグの
区間では選択器４が非送信空データＤと無音圧縮音声符
号化器３からの固定速度音声符号化データを切り替えて
有音区間のみに対応して変換した可変速度音声符号化デ
ータを送出する。
【００３４】このように音声符号化部では、無音圧縮音
声符号化器３によって入力音声信号の有音区間及び無音
区間ともに符号化された固定速度音声符号化データが、
符号化データ送信／非送信判断器１によって、無音区間
では伝送されず有音区間のみの可変速度音声符号化デー
タに変換されて送出される。
【００３５】音声復号化部では、受信した可変速度音声
符号化データが、可変速度音声符号化データ変換器５に
入力される。この可変速度音声符号化データ変換器５内
の受信／非受信判断器７では、一定時間ごとに可変速度
音声符号化データを受信したか否かによって、非受信フ
ラグ又は受信フラグを出力する。この非受信フラグで選
択器８が、受信した可変速度音声符号化データを選択し
て出力し、また、受信フラグで無音区間切替パターンＰ
を選択して送出する。ここで、無音区間切替パターンＰ
は符号化データ中の利得情報が最小値の符号化データの
一つと同一のデータである。
【００３６】このように可変速度音声符号化データ変換
器５では、有音区間のみに入力される可変速度音声符号
化データを、無音区間に利得情報を最小値の符号化デー
タと置き換えている。すなわち、無音区間及び有音区間
ともに固定速度音声符号化データに変換している。
【００３７】可変速度音声符号化データ変換器５からの
固定速度音声符号化データが、非無音圧縮を行う音声復
号化器６で音声復号化される。この音声復号化では、有
音区間中に固定速度音声符号化データを復号し、無音区
間では無音区間切替パターンＰを符号化データとして復
号処理を行っている。
【００３８】この場合の無音区間切替パターンＰは、実
際に符号化される固定速度音声符号化データとは異なる
が、利得情報が最小値である符号化データを用いている
ため、音声復号化器６では無音に近い小利得の音声信号
を復号化することになる。
【００３９】したがって、利得予測器を有する高能率音
声符号化方式を採用した際にも、利得情報が最小値であ
る無音区間切替パターンＰが音声復号化器６に入力され
るため、この音声復号化器６中の図示しない利得予測器
が、その利益が増大するような不安定動作とならずに、
利得が減少する安定状態に推移する。すなわち、無音に
近い復号音声信号を出力する。
【００４０】このように可変速度音声符号化データ変換
器５で可変速度から固定速度に変換することによって、
本来断続的に伝送されてくる可変速度音声符号化データ
に対応しない音声復号化器６でも、その音声復号化が可
能になる。
【００４１】次に、この第１実施形態をＩＴＵ−Ｔ勧告
Ｇ．７２８方式に適用して具体的に説明する。図２は第
１実施形態の具体的な構成を示すブロック図である。図
２の具体例は、図１に示す構成と基本的に同様であり、
音声符号化部には、符号化データ送信／非送信判断器１
０と、無音圧縮音声符号化器１２とを有している。音声
復号化部は、可変速度音声符号化データ変換器１６と、
ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２８のＬＤ−ＣＥＬＰ符号化方式
による音声復号化器１７とを有している。
【００４２】符号化データ送信／非送信判断器１０は、
非送信空データＤを選択し、また、有音フラグの区間で
符号化データを選択する選択器１３を有している。
【００４３】無音圧縮音声符号化器１２は、入力音声信
号の有音区間又は無音区間を判定した有音フラグ又は無
音フラグを出力する音声検出器１４を有している。さら
に、入力音声信号を符号化処理した固定速度音声符号化
データを符号化データ送信／非送信判断器１０へ出力す
るＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２８のＬＤ−ＣＥＬＰ符号化方
式による音声符号化器１５を有している。
【００４４】可変速度音声符号化データ変換器１６は、
非受信フラグ又は受信フラグを出力する受信／非受信判
断器１９と、受信／非受信判断器７からの非受信フラグ
又は受信フラグによって無音区間切替パターン又は可変
速度音声符号化データを選択して出力する選択器１８
と、「００００００００００」の無音区間切替パターン
を発生する無音区間切替パターン発生器２０とを有して
いる。
【００４５】この具体例の動作について説明する。音声
符号化部及び音声符号化部の動作は、図１に示す例と基
本的に同様である。すなわち、無音圧縮音声符号化器１
２の音声検出器１４からの有音フラグ又は無音フラグ、
及び、音声符号化器１５からの固定速度音声符号化デー
タによって、符号化データ送信／非送信判断器１０が有
音フラグの有音区間で固定速度音声符号化データを送信
し、また、無音フラグの無音区間では、前記の有音区間
のみの可変速度音声符号化データを送出する。
【００４６】音声復号化部では、受信した可変速度音声
符号化データが、可変速度音声符号化データ変換器１６
に入力され、受信した可変速度音声符号化データを受信
／非受信判断器７からの非受信フラグで選択器１８が選
択して出力し、また、受信フラグで無音区間切替パター
ン発生器２０からの無音区間切替パターン「０００００
０００００」を選択して送出する。この可変速度音声符
号化データ変換器１６で変換した固定速度音声符号化デ
ータを音声復号化器１７で復号化し、この復号音声信号
を出力する。
【００４７】次に「００００００００００」の無音区間
切替パターンについて説明する。ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７
２８のＬＤ−ＣＥＬＰ符号化方式では、電話通話帯域６
４ｋｂｐｓ／ｓの音声信号の５サンプルを一つの符号化
単位として１０ビットの符号化を行う。符号化データ１
０ビットは、利得コードブック３ビットと、形状コード
ブック７ビットで構成される。ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２
８で定義される３ビットの利得最小を示すコードブック
インデックスは「０００」となる。
【００４８】したがって、「０００」の利得コードブッ
ク３ビットと任意の形状コードブック７ビットで構成さ
れる符号化データを、無音区間切替パターンとして用い
れば良い。ここでは無音区間切替パターンの一例として
形状コードブック７ビットを「０００００００」とした
データ「００００００００００」を用いている。
【００４９】ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２８の音声符号化方
式では利得予測器で利得予測を行う。この利得予測器に
利得コードブック最大値が継続して入力されると、予測
する利得が増大化し、発散して不安定な動作となる。利
得コードブック最小値の無音区間切替パターン「０００
０００００００」を音声復号化器１７に継続して入力し
た場合、利得予測器が予測する利得が次第に低減し、収
束して無音を復号する動作状態になる。
【００５０】したがって、無音区間切替パターンとし
て、利得最小値の符号化データを用いることによって、
無音圧縮音声符号化器の符号化データを、有音区間及び
無音区間の全ての符号化データを連続的に伝送する音声
復号化器で復号可能になる。すなわち、無音圧縮による
有音区間にのみ断続的に伝送される動作を行う無音圧縮
音声符号化器を用いずに、その復号が可能になる。
【００５１】次に、第２実施形態について説明する。図
３は第２実施形態の構成を示すブロック図である。図３
の第２実施形態は、第１実施形態における具体例と同様
に音声符号化部に、符号化データ送信／非送信判断器２
２と、無音圧縮音声符号化器２１とが設けられている。
音声復号化部は、以下に説明する音声品質劣化を阻止す
る処理を行う無音圧縮音声復号化器２８及び可変速度音
声符号化データ変換器２９が設けられている。
【００５２】無音圧縮音声符号化器２１は、第１実施形
態における具体例と同様に入力音声信号の有音区間又は
無音区間を判定した有音フラグ又は無音フラグを出力す
る音声検出器２３と、ここからの有音フラグ又は無音フ
ラグを固定速度音声符号化データに重畳して送出するＩ
ＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２８のＬＤ−ＣＥＬＰ符号化方式に
よる音声符号化器２５とを有している。
【００５３】符号化データ送信／非送信判断器２２は、
非送信空データＤを選択し、また、有音フラグの区間で
符号化データを選択する選択器２６と、無音圧縮音声符
号化器２１からの固定速度音声符号化データに重畳され
た有音フラグと無音フラグとを分離して選択器２６に出
力する分離器２７とを有している。
【００５４】可変速度音声符号化データ変換器２９は、
第１実施形態における具体例と同様の選択器３３と、受
信／非受信判断器３４と、無音フラグ又は有音フラグを
無音の固定速度音声符号化データに多重化して選択器３
３に出力するための無音区間切替パターン発生器３５と
を有している。
【００５５】無音圧縮音声復号化器２８は、無音区間中
に疑似雑音を発生して出力する雑音発生器３０と、疑似
雑音又は復号音声信号を選択して出力する選択器３１と
を有している。さらに、無音フラグ又は有音フラグを分
離して選択器３１に送出する分離器３２と、可変速度音
声符号化データ変換器２９からの固定速度音声符号化デ
ータを復号化した復号音声信号を選択器３１に出力する
ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２８のＬＤ−ＣＥＬＰ符号化方式
の音声復号化器３６とを有している。
【００５６】次に、この第２実施形態の動作について説
明する。無音圧縮音声符号化器２１及び符号化データ送
信／非送信判断器２２の動作は第１実施形態の具体例と
基本的に同様であるが、音声検出器２３からの有音フラ
グ又は無音フラグを音声符号化器２５で固定速度音声符
号化データに重畳して送出する。また、符号化データ送
信／非送信判断器２２では、分離器２７で有音フラグと
無音フラグとを分離して選択器２６に出力している。そ
の他の動作は第１実施形態の具体例と同様である。
【００５７】音声復号化部の可変速度音声符号化データ
変換器２９の動作も第１実施形態の具体例と同様であ
る。なお、可変速度音声符号化データ変換器２９からの
無音フラグ又は有音フラグが、固定速度音声符号化デー
タの無音区間に多重化されている。すなわち、無音圧縮
音声復号化器２８との間で受け渡す情報量が変化しない
ようになっている。
【００５８】無音圧縮音声復号化器２８は、分離器３２
が可変速度音声符号化データ変換器２９からの固定速度
音声符号化データに多重化された無音フラグと有音フラ
グとを分離して選択器３１に送出し、この無音フラグの
無音区間、又は、有音フラグの有音区間によって選択器
３１が雑音発生器３０からの疑似雑音、又は、音声復号
化器３６からの復号音声信号を選択する。
【００５９】以下、この無音圧縮音声復号化器２８での
音声品質劣化を防ぐ処理について説明する。ＩＴＵ−Ｔ
勧告Ｇ．７２８のＬＤ−ＣＥＬＰ等の高能率音声符号化
方式では、バックワード線形予測手法などによって、過
去の入力音声信号を用いて音声符号化復号化を行う。す
なわち、高能率音声符号化器では、音声復号化側が伝送
する連続した符号化データによって音声符号化器と同一
の内部動作状態を保持して音声復号化処理を行うことを
前提として、音声符号化側が過去の入力音声信号の分析
結果で復号化信号を予測して音声符号化を行っている。
【００６０】このような高能率音声符号化器を用いて、
有音区間のみを符号化データとして伝送する無音圧縮音
声符号化においては、符号化データが伝送されない無音
区間中に、音声符号化器と音声復号化器の内部動作状
態、特に線形予測法での予測係数が不一致となり、有音
区間先頭部分、いわゆる、話頭の音声品質が劣化する。
【００６１】このような音声品質の劣化に対応するた
め、この第２実施形態では、無音区間中の音声符号化器
と音声復号化器との内部の動作状態の不一致を防ぐため
に、無音区間中に音声符号化器と音声復号化器の信号処
理動作の停止制御を行っている。
【００６２】すなわち、音声符号化器２５は、音声検出
器２３からの有音フラグ又は無音フラグを受け取ると、
有音フラグの有音区間では、この有音区間中を意味する
ビットを多重化し、入力音声信号を符号化した符号化デ
ータを出力する。無音フラグの無音区間は、その信号処
理を停止し、かつ、無音区間中を意味するビットを多重
化して出力する。
【００６３】音声復号化器３６では分離器３２で分離し
た有音フラグの有音区間で符号化データを復号し、無音
フラグの無音区間中は音声符号化器２５と同様に信号処
理動作を停止し、音声復号化器３６の内部動作状態が音
声符号化器２５と内部動作状態が不一致になることを防
止している。
【００６４】無音圧縮音声復号化器２８では、有音フラ
グの区間中に音声復号化器３６が復号化音声信号を出力
し、無音フラグの区間は雑音発生器３０で発生した疑似
発生雑音を出力するように選択器３１が選択している。
【００６５】このように音声検出器２３と音声復号化器
３６との内部動作状態の不一致を防ぐ処理と、無音区間
で疑似背景雑音を出力することによって、音声品質が劣
化しなくなる。
【００６６】なお、無音圧縮音声復号化器２８に代え
て、第１実施形態と同様の無音区間中に処理動作を停止
しない音声復号化器（非無音圧縮音声復号化器）を用い
ることも出来る。この場合、多重化した有音フラグ又は
無音フラグを読み捨てる処理を行うことによって、音声
品質が劣化しなくなるとともに、図示しない音声符号化
部の無音圧縮音声符号化器との対向（相互）接続が可能
になる。
【００６７】次に、第２実施形態の応用例について説明
する。図４は第２実施形態の応用例の構成を示すブロッ
ク図である。図４において、この応用例は無音圧縮音声
符号化復号化装置４１，４２と非無音圧縮音声符号化復
号化装置５４とが混在して対向（相互）接続されたデジ
タル移動電話システムなどの通信ネットワークである。
【００６８】無音圧縮音声符号化復号化装置４１，４２
がそれぞれＡＴＭ多重化装置３７，３８に接続されてい
る。また、非無音圧縮音声符号化復号化装置５４がＳＤ
Ｈ多重化装置５６に接続され、また、ＡＴＭ多重化装置
３７，３８とＡＴＭ多重化装置５０とがＡＴＭ通信網４
７で接続され、かつ、ＡＴＭ多重化装置５０がＳＤＨ多
重化装置５２，ＳＤＨ通信網５７及びＳＤＨ多重化装置
５６を通じて非無音圧縮音声符号化復号化装置５４と接
続されて通信ネットワークを形成している。
【００６９】無音圧縮音声符号化復号化装置４１，４２
はそれぞれ無音圧縮音声符号化器４３，４４と、無音圧
縮音声復号化器４５，４９とを有している。さらに、非
無音圧縮音声符号化復号化装置５４には音声符号化器５
５と音声復号化器５８とが設けられている。また、ＡＴ
Ｍ多重化装置３７，３８，５０は、それぞれ符号化デー
タ送信／非送信判断器３９，４０，５１と、可変速度音
声符号化データ変換器４６，４８，５３とが設けられて
いる。
【００７０】次に、この応用例の動作について説明す
る。図４において、有音フラグ及び無音フラグを符号化
データに多重化することによって、無音圧縮音声符号化
器４３，４４からのデータと、無音圧縮音声復号化器４
５，４９が受信するデータ、さらに、符号化データ内情
報伝送ビットを読み捨てるように動作する音声復号化器
５８で受信するデータが、見かけ上で同様の符号化デー
タとなる。この無音圧縮を行う場合の符号化データと無
音圧縮を行わない場合の符号化データとが見かけ上で同
一の符号化データとなるため、無音圧縮音声符号化復号
化装置４１，４２と非無音圧縮音声符号化復号化装置５
４とが混在して対向（相互）接続できるようになる。
【００７１】この場合、ＡＴＭ通信網４７での無音圧縮
音声符号化データと、ＳＤＨ通信網５７での非無音圧縮
音声符号化データとを相互に接続（受け渡し）する場
合、ＡＴＭ多重化装置５０の符号化データ送信／非送信
判断器５１及び可変速度音声符号化データ変換器５３に
よって可変速度音声符号化データと固定速度音声符号化
データと変換を行うのみで可能になる。
【００７２】非無音圧縮音声符号化復号化装置５４は、
音声検出部が設けられていないため、音声符号化器５５
は、出力する全帯域内シグナリングビットに有音区間を
意味するデータを含めれば、ＡＴＭ多重化装置５０を通
じて、有音区間及び無音区間にかかわらず符号化データ
が有音区間の符号化データとして伝送可能になる。この
結果、音声符号化器５５の符号化データをＡＴＭ通信網
４７を通じて、無音圧縮音声復号化器４５，４９で復号
できるようになる。
【００７３】したがって、無音圧縮音声符号化復号化装
置４１，４２と非無音圧縮音声符号化復号化装置５４と
を対向（相互）接続する際に従来例のように対向（相
互）接続点のＡＴＭ多重化装置３７，３８，５０と、Ｓ
ＤＨ多重化装置５２，５６との間で、それぞれの符号化
データを一度、音声信号に復号化する必要がなくなる。
【００７４】すなわち、符号化データを２リンク構成と
せずに、無音圧縮音声符号化復号化装置４１，４２及び
非無音圧縮音声符号化復号化装置５４での復号が可能に
なる。さらに、例えば、無音圧縮音声符号化復号化装置
４１，４２は、無音圧縮音声符号化器４４が対向する場
合、また、非無音圧縮音声符号化復号化装置５４が対向
する場合でも、その違いを考慮せずに処理を行えばよ
く、容易に無音圧縮のＡＴＭ通信網４７と非無音圧縮の
ＳＤＨ通信網５７との対向（相互）接続が可能になる。
【００７５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１〜５記載の無音圧縮音声符号化復号化装置によれば、
無音区間の音声符号化データを伝送せずに、有音区間の
音声符号化データのみを伝送しているため、音声符号化
データ量を低減できるようになる。
【００７６】請求項６〜９記載の無音圧縮音声符号化復
号化装置によれば、無音区間中に疑似背景雑音を出力し
ているため、音声品質が劣化し難くなる。
【００７７】請求項１０記載の無音圧縮音声符号化復号
化装置によれば、無音圧縮音声符号化復号化装置と非無
音圧縮音声符号化復号化装置とを無音圧縮のＡＴＭ通信
網と非無音圧縮のＳＤＨ通信網とに対向して相互接続で
きるようになり、デジタル移動電話システムなどのネッ
トワーク構築の自由度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の無音圧縮音声符号化復号化装置の実施
形態における構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態の具体的な構成を示すブロック図
である。
【図３】第２実施形態の構成を示すブロック図である。
【図４】第２実施形態の応用例の構成を示すブロック図
である。
【図５】従来の無音圧縮音声符号化復号化装置の構成を
示すブロック図である。
【符号の説明】
１，１０，２２，３９，４０，５１ 符号化データ送信
／非送信判断器 ３，１２，２１，４３，４４ 無音圧縮音声符号化器 ４，８，１３，１８，２６，３１，３３ 選択器 ５，１６，２９，４６，４８，５３ 可変速度音声符号
化データ変換器 ６，１７，３６，５８ 音声復号化器 ７，１９，３４ 受信／非受信判断器 １４，２３ 音声検出器 １５，２５，５５ 音声符号化器 ２０，３５ 無音区間切替パターン発生器 ２７，３２ 分離器 ２８，４５，４９ 無音圧縮音声復号化器 ３０ 雑音発生器 ３７，３８，５０ ＡＴＭ多重化装置 ４１，４２ 無音圧縮音声符号化復号化装置 ４７ ＡＴＭ通信網 ５２，５６ ＳＤＨ多重化装置 ５４ 非無音圧縮音声符号化復号化装置 ５７ ＳＤＨ通信網

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 音声信号の圧縮データを伝送する音声符
    号化部及び復号化部を備えた無音圧縮音声符号化復号化
    装置において、 前記音声符号化部に、 入力音声信号における有音区間又は無音区間を示すデー
    タ及び入力音声信号を符号化した固定速度音声符号化デ
    ータを出力する無音圧縮音声符号化手段と、 前記無音圧縮音声符号化手段からの固定速度音声符号化
    データを、無音区間のデータが入力された際に非出力と
    し、又は、有音区間のデータが入力された際に送出して
    変換した可変速度音声符号化データを出力する符号化デ
    ータ送信／非送信判断手段と、 を備えることを特徴とする無音圧縮音声符号化復号化装
    置。
  2. 【請求項２】 前記請求項１記載の無音圧縮音声符号化
    復号化装置における無音圧縮音声符号化手段として、 入力音声信号での有音区間又は無音区間を示すフラグを
    出力する音声検出器と、入力音声信号を符号化した固定
    速度音声符号化データを出力する無音圧縮音声符号化器
    とを有し、 かつ、符号化データ送信／非送信判断手段として、 非伝送空データを送出する非伝送空データ送出器と、 前記音声検出器からの無音フラグが入力された無音区間
    で前記非伝送空データ送出器からの非伝送空データを選
    択し、かつ、有音フラグが入力された有音区間で前記無
    音圧縮音声符号化器からの固定速度音声符号化データを
    選択して変換した可変速度符号化データを出力する選択
    器と、 を備えることを特徴とする無音圧縮音声符号化復号化装
    置。
  3. 【請求項３】 前記請求項１記載の無音圧縮音声符号化
    復号化装置における、無音圧縮音声符号化手段として、 入力音声信号での有音区間又は無音区間を示すフラグを
    出力する音声検出器と、前記音声検出器からの有音区間
    又は無音区間を示すフラグを入力音声信号を符号化処理
    した固定速度音声符号化データに多重化して出力する多
    重化無音圧縮音声符号化器とを有し、 かつ、符号化データ送信／非送信判断手段として、 非伝送空データを送出する非伝送空データ送出器と、 前記多重化無音圧縮音声符号化器からの固定速度音声符
    号化データに多重化された有音区間又は無音区間を示す
    フラグを分離する分離器と、 前記分離器から無音フラグが入力された無音区間で前記
    非伝送空データ送出器からの非伝送空データを選択し、
    かつ、有音フラグが入力された有音区間で前記多重化無
    音圧縮音声符号化器からの固定速度音声符号化データを
    選択して変換した可変速度符号化データを出力する選択
    器と、 を備えることを特徴とする無音圧縮音声符号化復号化装
    置。
  4. 【請求項４】 音声信号の圧縮データを伝送するための
    音声符号化部及び復号化部を備えた無音圧縮音声符号化
    復号化装置において、 前記音声復号化部に、 入力される可変速度符号化データを一定時間ごとに受信
    した際に、この符号化データを選択し、又は、非受信の
    場合に利得最小値の符号化データと同一の無音区間切替
    パターンを選択して変換した固定速度音声符号化データ
    を出力する可変速度音声符号化データ変換手段と、 前記可変速度音声符号化データ変換手段からの固定速度
    音声符号化データを復号化して出力する音声復号化手段
    と、 を備えることを特徴とする無音圧縮音声符号化復号化装
    置。
  5. 【請求項５】 前記請求項４記載の無音圧縮音声符号化
    復号化装置における、前記可変速度音声符号化データ変
    換手段として、 入力される可変速度音声符号化データの一定時間ごとの
    受信又は非受信を判断した受信フラグ又は非受信フラグ
    を出力する非受信／受信判断器と、 前記可変速度音声符号化データの一定時間ごとの非受信
    の場合の利得最小値の前記可変速度音声符号化データと
    同一の無音区間切替パターンを送出する無音区間切替パ
    ターン送出器と、 前記非受信／受信判断器から受信フラグが入力された際
    に、可変速度音声符号化データを選択し、非受信の場合
    に前記無音区間切替パターン送出器からの無音区間切替
    パターンを選択して変換した固定速度音声符号化データ
    を出力する選択器と、 を備えることを特徴とする無音圧縮音声符号化復号化装
    置。
  6. 【請求項６】 音声信号の圧縮データを伝送するための
    音声符号化部及び復号化部を備えた無音圧縮音声符号化
    復号化装置において、 前記音声復号化部に、 入力される可変速度符号化データを一定時間ごとに受信
    した際に、この符号化データを選択し、又は、無音フラ
    グ又は有音フラグを多重化して変換した固定速度音声符
    号化データを出力する多重化可変速度音声符号化データ
    変換手段と、 前記多重化可変速度音声符号化データ変換手段が出力す
    る固定速度音声符号化データから分離した無音フラグが
    入力された無音区間中に疑似雑音を出力し、有音フラグ
    が入力された有音区間に音声復号信号を出力する無音圧
    縮音声復号化手段と、 を備えることを特徴とする無音圧縮音声符号化復号化装
    置。
  7. 【請求項７】 前記請求項６記載の無音圧縮音声符号化
    復号化装置における、多重化可変速度音声符号化データ
    変換手段として、 入力される可変速度音声符号化データの一定時間ごとの
    受信又は非受信を判断した受信フラグ又は非受信フラグ
    を出力する非受信／受信判断器と、 無音フラグ又は有音フラグを発生する無音区間切替パタ
    ーン発生器と、 前記非受信／受信判断器から受信フラグが入力された際
    に可変速度音声符号化データを選択し、かつ、無音区間
    切替パターン発生器からの無音フラグ又は有音フラグを
    選択して多重化して変換した固定速度音声符号化データ
    を出力する第１選択器と、 かつ、無音圧縮音声復号化手段として、 無音区間中に疑似雑音を発生して出力する雑音発生器
    と、 前記雑音発生器からの疑似雑音又は復号音声信号を無音
    フラグ又は有音フラグで選択して出力する第２選択器
    と、 前記第１選択器が出力する固定速度音声符号化データか
    ら無音フラグ又は有音フラグを分離して前記第２選択器
    に送出する分離器と、 前記第２選択器が出力する固定速度音声符号化データを
    復号化した復号音声信号を出力する音声復号化器と、 を備えることを特徴とする無音圧縮音声符号化復号化装
    置。
  8. 【請求項８】 前記請求項１，４又は６記載の無音圧縮
    音声符号化復号化装置において、音声符号化復号化処理
    としてＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２８方式を適用することを
    特徴とする無音圧縮音声符号化復号化装置。
  9. 【請求項９】 前記請求項７記載の無音圧縮音声符号化
    復号化装置において、無音区間切替パターン発生器が
    「０」の連続パターンを発生することを特徴とする無音
    圧縮音声符号化復号化装置。
  10. 【請求項１０】 前記請求項１，４又は６記載の無音圧
    縮音声符号化復号化装置と、非無音圧縮音声符号化復号
    化装置とを無音圧縮のＡＴＭ通信網と非無音圧縮のＳＤ
    Ｈ通信網とに対向して相互接続することを特徴とする無
    音圧縮音声符号化復号化装置。
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