JPH1049200A - 音声情報圧縮蓄積方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮符号化した音声情報を送受信するシステ
ムに於ける音声情報圧縮蓄積方法及び装置に関し、蓄積
量を大幅に削減する。 【解決手段】 音声符号化部３により圧縮符号化された
音声情報を、蓄積用二次圧縮処理部２に入力又は送信音
声情報とし、蓄積用二次圧縮処理部２に於いて隣接フレ
ーム間の相関値を求め、相関値が大きい継続フレーム数
と、その継続フレーム内の平均値等による代表値とを用
いて圧縮処理し、記憶装置１に蓄積する。記憶装置１か
ら再生する場合は、復元処理部７により音声情報に復元
し、この音声情報を音声復号化部６に入力又は送信音声
情報とし、音声復号化部６により復号化されたディジタ
ル音声信号をＤ／Ａ変換器５によりアナログ音声信号に
変換する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮符号化した音
声情報を送受信するシステムに於ける音声情報圧縮蓄積
方法及び装置に関する。入力音声を圧縮符号化して送信
すると共に、その送信音声情報を記憶装置に蓄積して後
刻再生する方式、又は圧縮符号化された音声情報を受信
して復号，再生すると共に、その音声信号を記憶装置に
蓄積し、後刻再生する方式等が提案されている。このよ
うな音声情報の蓄積方式に於いて経済化を図ることが要
望されている。

【０００２】

【従来の技術】図１７は移動端末装置の説明図であり、
圧縮符号化した音声情報を送受信する移動通信システム
に於ける端末装置の要部を示すもので、１０１は入力さ
れた音声信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
器、１０２は圧縮符号化を行う音声符号化部、１０３は
伝送符号に符号化する回線符号化部、１０４は送信周波
数に変調する変調部、１０５はサーキュレータ等の送受
共用器、１０６は送受共用のアンテナ、１０７は受信信
号を復調する復調部、１０８は受信符号を復号化する回
線復号化部、１０９は圧縮符号化された音声情報を復号
化する音声復号化部、１１０はアナログの音声信号に変
換するＤ／Ａ変換器である。

【０００３】このような移動端末装置に於いて、送信音
声情報又は受信音声情報を、半導体集積回路等による記
憶装置に蓄積し、後刻再生することが提案されている。
その場合、入力されたアナログ音声信号又は受信再生さ
れたアナログ音声信号或いはディジタル音声信号を蓄積
する構成とすると、記憶容量の大きい記憶装置を用いる
必要が生じる。

【０００４】そこで、例えば、図１８の（Ａ）に示すよ
うに、伝送用分析部１１１，伝送用量子化部１１２，回
線符号化部１１３，送信部１１４の経路によって圧縮符
号化された音声情報を送信し、又蓄積用分析部１１６，
蓄積用量子化部１１７の経路によって記憶装置１１５に
蓄積する構成が考えられる。この場合、伝送用分析部１
１１と蓄積用分析部１１６とは殆ど同一の機能を有する
ものであり、又伝送用量子化部１１２と蓄積用量子化部
１１７とは殆ど同一の機能を有するものである。

【０００５】従って、（Ｂ）に示すように、蓄積用分析
部１１６と蓄積用量子化部１１７とを省略し、伝送用量
子化部１１２により量子化された音声情報を記憶装置１
１５に蓄積する構成が考えられる。なお、記憶装置１１
５に蓄積された音声情報は、図示を省略した構成によっ
て再生するか、或いは再度送信部１１４から送信するよ
うに構成することができる。

【０００６】又図１９は従来例の受信側の説明図であ
り、（Ａ）は、復調部等を含む受信部１２１による受信
信号は、回線復号化部１２２，伝送用逆量子化部１２
３，音声再生部１２４の経路でアナログ又はディジタル
の音声信号に再生され、その音声信号は蓄積用分析部１
２６，蓄積用量子化部１２７の経路により符号化されて
記憶装置１２５に蓄積される構成を示す。又（Ｂ）は、
蓄積用分析部１２６と蓄積用逆量子化部１２７とを省略
して、回線復号化部１２２により復号化された受信音声
情報を記憶装置１２５に蓄積する場合を示す。

【０００７】図２０は従来例の音声情報の蓄積，再生の
説明図であり、記憶装置１３５に対する蓄積，再生の構
成の要部を示し、（Ａ）は、Ａ／Ｄ変換器１３１により
アナログ音声信号をディジタル音声信号に変換し、音声
符号化部１３２により圧縮符号化して記憶装置１３５に
蓄積し、再生時は記憶装置１３５から読出して音声復号
化部１３４により復号化し、Ｄ／Ａ変換器１３３により
アナログ音声信号に変換する構成を示す。

【０００８】又（Ｂ）は、（Ａ）に於けるＡ／Ｄ変換器
１３１と音声符号化部１３２との代わりに、受信復調部
１３６と回線復号化部１３７とを設けて、受信復調した
圧縮符号化された音声情報を記憶装置１３５に蓄積し、
再生時は記憶装置１３５から読出して音声復号化部１３
４により復号化し、Ｄ／Ａ変換器１３３によりアナログ
音声信号に変換する構成を示す。

【０００９】又（Ｃ）は、（Ａ）に於けるＤ／Ａ変換器
１３３と音声復号化部１３４との代わりに、送信変調部
１３８と回線符号化部１３９とを設け、Ａ／Ｄ変換器１
３１によりアナログ音声信号をディジタル音声信号に変
換し、音声符号化部１３２により圧縮符号化して記憶装
置１３５に記憶し、送信時は、記憶装置１３５から読出
して回線符号化部１３９により回線符号に変換し、送信
変調部１３８により変調してアンテナから送信する構成
を示す。

【００１０】図２１は圧縮符号化，復号化の一例の説明
図であり、ボコーダ（ＶＯＣＯＤＥＲ）の処理機能ブロ
ックを示し、音声入力により、ＬＰＣ量子化部１４１に
よりＬＰＣ（Ｌinear Ｐredictive Ｃoding ）係数を求
めて量子化し、パワー量子化部１４２によりパワーを求
めて量子化し、ピッチ周期検出部１４３によりピッチを
求め、有声無声判定部１４４により有声音か無声音かを
判定して、ＬＰＣ係数とパワー情報とピッチ情報と有声
／無声の判定値とを含む線形予測符号化音声情報を記憶
装置１４５に蓄積する。

【００１１】又再生時は、ＬＰＣ係数とパワー情報とを
ゲイン算出部１４６に入力し、ピッチ情報と有声／無声
の判定値とを音源生成部１４７に入力し、ＬＰＣ係数
と、ゲイン算出部１４６により求めたゲインと、音源生
成部１４７により求めた音源を示すフィルタ係数とをＬ
ＰＣ合成フィルタ１４８に入力して、音声信号を再生出
力する。

【００１２】図２２は従来例の音声符号化のフローチャ
ートであり、線形予測符号化の場合を示し、音声信号の
例えば４０ｍｓを１フレームとしてのフレーム処理（Ｃ
１）に於いて、図２１を参照すると、パワー量子化部１
４２によりパワーの算出とその量子化とを行い（Ｃ
２）、ＬＰＣ量子化部１４１によりＬＰＣ係数の算出と
その量子化とを行い（Ｃ３）、ピッチ周期検出部１４３
によりピッチ周期検索を行い（Ｃ４）、有声無声判定部
１４４により有声・無声判定を行う（Ｃ５）。前述の処
理を入力された音声信号に対して順次実行する。

【００１３】図２３はＶＳＥＬＰ符号化のフローチャー
トであり、ディジタル移動通信システムに適用されるＶ
ＳＥＬＰ（Ｖector Ｓum Ｅxited Ｌinear Ｐredictio
n ；ベクトル加算励振線形予測）方式について示し、フ
ルレート方式に於いては、５ｍｓで１サブフレームと
し、４サブフレーム（２０ｍｓ）で１フレームとし、こ
のフレーム処理（Ｄ１）に於いて、高域通過フィルタ
（Ｄ２）の処理、パワー算出と量子化（Ｄ３）、ＬＰＣ
係数の算出と量子化（Ｄ４）、ＬＰＣ係数のサブフレー
ム補間（Ｄ５）を行い、サブフレーム処理（Ｄ６）に於
いては、目標ベクトル生成（Ｄ７）、適応符号帳探索
（Ｄ８）、雑音符号帳探索（Ｄ９）、ゲイン量子化（Ｄ
１０）、局所音声合成（Ｄ１１）の処理を行い、サブフ
レームの処理が終了か否かを判定し（Ｄ１２）、終了し
ていない場合はステップ（Ｄ６）に移行し、終了した場
合はステップ（Ｄ１）に移行する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】音声通信に於ける音声
信号の圧縮符号化及び復号化に於いては、処理遅延時間
を短くする必要がある。又ディジタル移動通信システム
に於ける移動端末装置は、小型軽量で且つ低消費電力で
あることが必要である。そこで、図１８の送信側又は図
１９の受信側に於いて、それぞれの（Ａ）の構成は同一
の機能が重複しているが、（Ｂ）の構成は重複部分を省
略して経済化を図ることができる。

【００１５】しかし、その場合に用いられる予測符号化
やベクトル符号化等による送信圧縮音声情報及び受信圧
縮音声情報は、リアルタイムで処理する必要があり、且
つ伝送誤りや遅延時間の関係で、大幅な圧縮符号化は困
難である。それによって、音声情報を蓄積する場合の記
憶装置の記憶容量は比較的大きくなり、それに伴って消
費電力の削減も困難となる問題があった。本発明は、音
声情報の蓄積は、リアルタイム性を要求されないことか
ら、大幅な圧縮処理を施して経済化を図ることを目的と
する。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の音声情報圧縮蓄
積方法は、（１）圧縮符号化された音声情報を送受信す
る移動通信システム等のシステムに於いて、圧縮符号化
された音声情報を、隣接フレーム間の相関により再度圧
縮処理して記憶装置に蓄積する過程を含むものである。
即ち、記憶装置に蓄積する場合の処理遅延は問題となら
ないから、再度の圧縮処理により大幅な圧縮が可能とな
り、記憶装置の記憶容量を削減することができる。

【００１７】又（２）圧縮符号化された音声情報を更に
圧縮処理して記憶装置に蓄積する二次圧縮処理に於い
て、隣接フレーム間の相関を求め、この相関が大きい継
続フレーム数と、この継続フレーム内の代表値とを用い
て圧縮する過程を含むことができる。

【００１８】又（３）圧縮符号化された音声情報を更に
圧縮処理して記憶装置に蓄積する二次圧縮処理に於い
て、音声情報の単一又は複数のパラメータについて隣接
するフレーム間の相関を求め、この相関の大きい継続フ
レーム数と、この継続フレーム内のパラメータの平均値
による代表値とを用いて圧縮する過程を含むことができ
る。このフレーム間の相関は、例えば、隣接フレームの
パラメータの差の二乗和が閾値以内か否かを判定し、閾
値以内の場合に相関が大きいと判定して継続フレームと
することができる。そして、継続フレーム内のパラメー
タの平均値を順次求めて継続フレームの代表値とする。

【００１９】又（４）代表値は、継続フレーム内の量子
化前の値を平均化して求めた後、量子化した値とする過
程を含むことができる。この場合、量子化前の値の平均
値を量子化するから、代表値の精度を向上することがで
きる。

【００２０】又（５）代表値は、継続フレーム内の量子
化されたパラメータの平均値を求め、この平均値を量子
化した値とする過程を含むことができる。この場合、量
子化した値について平均値を算出するから、演算過程に
於ける一時記憶容量の低減及び演算ビット数の低減が可
能となり、演算処理の簡単化を図ることができる。

【００２１】又（６）入力音声信号を分析するフレーム
をサブフレームに分割し、このサブフレーム毎に特定の
パラメータを求め、この特定のパラメータについて、隣
接サブフレーム間の相関を求め、この相関の大きい継続
フレーム数と、この継続フレーム内の特定のパラメータ
の平均値による代表値とを用いて圧縮する過程を含むこ
とができる。

【００２２】又（７）圧縮符号化された音声情報を送受
信し、且つ記憶装置を備えたシステムに於いて、入力音
声信号についてのピッチ周期を求め、このピッチ周期の
代表値を固定して入力音声信号の圧縮符号化を行い、且
つ記憶装置に蓄積する過程を含むことができる。

【００２３】又（８）本発明の音声情報圧縮蓄積装置
は、図１を参照して説明すると、入力音声信号を圧縮符
号化して音声情報とする音声符号化部３と、送信又は受
信音声情報のフレーム間の相関を用いて更に圧縮処理す
る蓄積用二次圧縮処理部２と、この蓄積用二次圧縮処理
部２により圧縮処理された音声データを蓄積する記憶装
置１と、この記憶装置１から読出した音声データを送信
又は受信音声情報とする復元処理部７と、この復元処理
部７により復元された受信音声情報を音声信号に復号化
する音声復号化部６を備えている。

【００２４】又（９）蓄積用二次圧縮処理部２は、音声
情報の隣接フレーム間の相関値を算出する相関値算出手
段と、この相関値が閾値以内のフレーム数を計数して継
続フレーム数を求める計数手段と、この継続フレーム内
の平均値を求めて代表値とする平均値算出手段とを備え
ている。

【００２５】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施の形態
の説明図であり、１は記憶装置、２は蓄積用二次圧縮処
理部、３は音声符号化部、４はＡ／Ｄ変換器、５はＤ／
Ａ変換器、６は音声復号化部、７は復元処理部である。
蓄積用二次圧縮処理部２は、圧縮符号化された音声情報
を更に圧縮処理するもので、例えば、音声情報の隣接フ
レーム間の相関値を例えば差分の二乗和と閾値との比較
により算出する相関値算出手段と、この相関値が閾値以
内のフレーム数を計数して継続フレーム数を求めるカウ
ンタ等の計数手段と、この継続フレーム内の平均値を求
めて代表値とする平均値算出手段とを備えた構成とする
ことができる。これらの手段は、プロセッサの演算機能
によって容易に実現することができる。

【００２６】入力されたアナログ音声信号は、Ａ／Ｄ変
換器４によりディジタル音声信号に変換され、音声符号
化部３により圧縮符号化された音声情報を、図示を省略
した送信部から送信する為の送信音声情報とすることが
できる。又この音声情報は蓄積用二次圧縮処理部２に入
力されて、フレーム間の相関等による圧縮処理を施され
て記憶装置１に蓄積される。又図示を省略した受信部か
らの受信音声情報を蓄積する場合は、蓄積用二次圧縮処
理部２に入力されて、フレーム間の相関等による圧縮処
理を施されて記憶装置１に蓄積される。

【００２７】音声再生時は、記憶装置１から読出した音
声データを復元処理部７により蓄積用二次圧縮処理部２
に於ける処理の逆処理を行い、音声復号化部６により復
号化し、Ｄ／Ａ変換部５によりアナログ音声信号に変換
して出力する。又復元処理部７により復元された音声情
報を、図示を省略した送信部から送信する送信音声情報
とすることができる。前述のように、記憶装置１には、
送信音声情報又は受信音声情報をそのまま蓄積するもの
ではなく、二次圧縮処理部２によって更に圧縮処理して
蓄積するものであるから、記憶装置１の記憶容量を削減
し、小型化，低消費電力化，低価格化を実現することが
できる。

【００２８】図２は本発明の第２の実施の形態の説明図
であり、１１は記憶装置、１２は蓄積用二次量子化部、
１３は伝送用分析部、１４は伝送用量子化部、１５は回
線符号化部、１６は送信部である。この実施の形態は、
図１８の（Ｂ）に対応し、伝送用量子化部１４により量
子化された送信音声情報を、回線符号化部１５と送信部
１６とを介して送信すると共に、蓄積用二次量子化部１
２に加え、この蓄積用二次量子化部１２に再度圧縮処理
して記憶装置１１に蓄積する。従って、送信音声情報を
そのまま記憶装置１１に蓄積する従来例に比較して、記
憶装置１１の記憶容量を削減することができる。

【００２９】図３は本発明の第３の実施の形態の説明図
であり、２１は記憶装置、２２は蓄積用二次量子化部、
２３は音声再生部、２４は伝送用逆量子化部、２５は回
線復号化部、２６は受信部である。この実施の形態は、
図１９の（Ｂ）に対応し、受信部２６により受信して復
調した受信信号は、回線復号化部２５により復号され、
伝送用逆量子化部２４により、例えば、図２の伝送用量
子化部１４の処理の逆処理を行い、音声再生部２３によ
りアナログ音声信号に変換する。又回線復号化部２５に
より復号化された受信音声情報は、蓄積用二次量子化部
２２により再度圧縮処理されて、記憶装置２１に蓄積さ
れる。

【００３０】図４は本発明の第４の実施の形態の説明図
であり、３１は記憶装置、３２は蓄積用二次圧縮処理
部、３３は音声符号化部、３４はＡ／Ｄ変換器、３５は
復元処理部、３６は回線符号化部、３７は送信変調部、
３８はアンテナを示す。この実施の形態は、記憶装置３
１から読出して送信する場合を示し、入力した音声信号
は、Ａ／Ｄ変換器３４によりディジタル信号に変換さ
れ、音声符号化部３３により符号化されて送信音声情報
となるが、更に蓄積用二次圧縮処理部３２により圧縮処
理されて記憶装置３１に蓄積される。

【００３１】この記憶装置３１から読出して復元処理部
３５により、蓄積用二次圧縮処理部３２の圧縮処理と逆
の処理により復元した送信音声情報を回線符号化部３６
により送信用の符号化に変換し、送信変調部３７により
送信周波数に変調し、アンテナ３８から送信する。な
お、入力した音声信号を圧縮符号化して直接的に送信す
る場合は、音声符号化部３３による送信音声情報を回線
符号化部３６に入力することになる。

【００３２】図５は本発明の第５の実施の形態の説明図
であり、４１は記憶装置、４２は蓄積用二次圧縮処理
部、４３は回線復号化部、４４は受信復調部、４５はア
ンテナ、４６は復元処理部、４７は音声復号化部、４８
はＤ／Ａ変換器である。この実施の形態は、記憶装置４
１に受信した情報を一旦蓄積し、後刻再生する場合を示
し、受信復調部４４により受信復調した受信信号は、回
線復号化部４３により復号化されて受信音声情報となる
が、更に、蓄積用二次圧縮処理部４２により圧縮処理さ
れて記憶装置４１に蓄積される。

【００３３】この記憶装置４１から読出して復元処理部
４６により復元した受信音声情報は、音声復号化部４７
により復号化され、Ｄ／Ａ変換器４８によりアナログ音
声信号に変換されて出力される。

【００３４】図６は本発明の第６の実施の形態の説明図
であり、５１は記憶装置、５２は音声符号化部、５３は
ピッチ周期探索部、５４はＡ／Ｄ変換器、５５はピッチ
周期コピー部、５６は音声復号化部、５７はＤ／Ａ変換
部、５８は圧縮処理部である。この実施の形態は、入力
された音声信号のピッチ周期が大幅に変化しない場合、
例えば、単語登録等の繰り返し入力する場合、最初の入
力音声信号のピッチ周期をピッチ周期探索部５３により
探索して、そのピッチ周期を固定し、その後の入力音声
信号について音声符号化部５２に於いてピッチ周期の探
索を行うことなく符号化処理を行う。

【００３５】従って、音声符号化部５２は、フレーム毎
のピッチ周期を求める処理が必要でなくなるから、符号
化処理が簡単となり、又ピッチ周期は固定されるから、
蓄積すべき情報を削減することができる。なお、圧縮処
理部５８は、前述の各実施の形態と同様に、蓄積用二次
圧縮処理部の機能を設けることができる。

【００３６】又再生時は、記憶装置５１から読出したピ
ッチ周期は、前述のように固定されているから、ピッチ
周期コピー部５５により各フレーム毎のピッチ周期をコ
ピーして、音声復号化部５６により復号化し、Ｄ／Ａ変
換器５７によりアナログ音声信号に変換して出力する。
なお、前述の蓄積用二次圧縮処理部の機能を設けた場合
は、復元処理部の機能を設けることになる。

【００３７】図７は本発明の第６の実施の形態のフロー
チャートであり、ピッチ周期探索部５３により、入力さ
れた音声信号についてピッチ周期探索を行い（Ａ１）、
フレーム処理（Ａ２）に入る。そして、パワー算出と量
子化（Ａ３）、ＬＰＣ係数の算出と量子化（Ａ４）、有
声・無声の判定（Ａ５）の処理を行う。この処理に対応
する従来例の処理は、図２４に示すように、フレーム処
理に於いてピッチ周期探索を行うものである。即ち、本
発明の第６の実施の形態は、ピッチ周期が大幅に変化し
ない状態に於いて、予め探索したピッチ周期を固定し
て、それ以降の音声符号化処理を行うものである。

【００３８】図８は本発明の第７の実施の形態の説明図
であり、６１は記憶装置、６２は蓄積用二次量子化部、
６３は蓄積用量子化部、６４は蓄積用分析部、６５は伝
送用分析部、６６は伝送用量子化部、６７は回線符号化
部、６８は送信部、ｓａ，ｓｂは共有サブルーチン経路
を示す。

【００３９】送信系の伝送用分析部６５及び伝送用量子
化部６６と、蓄積系の蓄積用分析部６４及び蓄積用量子
化部６３とは、それぞれ別個のブロックとして示してい
るが、ＤＳＰ（ディジタル・シグナル・プロセッサ）に
よりそれぞれの機能を実現する場合に、共有サブルーチ
ンｓａ，ｓｂにより処理の共通化を図っている。又蓄積
用量子化部６３により圧縮処理した音声情報を、蓄積用
二次量子化部６２により更に圧縮して記憶装置６１に蓄
積するものである。

【００４０】図９は本発明の実施の形態の蓄積用二次圧
縮処理部の説明図であり、７１は記憶装置、７２は蓄積
用二次圧縮処理部、７３は音声符号化部、７２−１はＬ
ＰＣ圧縮部、７２−２はパワー用圧縮部、７２−３はピ
ッチ用圧縮部、７２−４は判定値用圧縮部、７３−１は
ＬＰＣ量子化部、７３−２はパワー量子化部、７３−３
はピッチ周期検出部、７３−４は有声無声判定部を示
す。

【００４１】音声符号化部７３は、従来例と同様な構成
を有し、入力されたディジタル音声信号を、ＬＰＣ係
数、パワー情報、ピッチ情報、判定値により符号化し、
蓄積用二次圧縮処理部７２に於いて、それぞれフレーム
間の相関等を用いて圧縮する。即ち、ＬＰＣ係数、パワ
ー情報、ピッチ情報、判定値による送信音声情報又は受
信音声情報を更に圧縮する。そして、記憶装置７１に蓄
積するから、送信音声情報又は受信音声情報をそのまま
蓄積する場合に比較して、記憶装置７１の記憶容量を削
減することができる。

【００４２】図１０は二次圧縮処理の説明図であり、例
えば、図９に於けるＬＰＣ量子化部７３−１により、
（ａ）に示すフレーム毎の量子化された１次〜１０次の
ＬＰＣ係数が、有声／無声の判定値と共に求められたと
すると、有声又は無声の判定値のフレームについて、隣
接するフレームの量子化されたＬＰＣ係数との相関を求
めて、相関が大きい場合にそのフレームを一つにまとめ
て、代表値としてのＬＰＣ係数と継続フレーム数と有声
／無声の判定値とを含む音声データとする。

【００４３】その場合、例えば、量子化されたＬＰＣ係
数の各次数の差の二乗和が予め定めた閾値以内の場合に
相関が大きいと判定して、それぞれの平均値を求めて代
表値とし、継続フレーム数と有声／無声の判定値とを含
む音声データとする。又閾値を超えた場合は、次の継続
フレームの最初のフレームに相当し、前述の隣接フレー
ムとの間の相関を求めて、相関が大きいフレームを継続
フレームとする処理を行って二次圧縮処理を行う。

【００４４】例えば、判定値が無声＝“０”の隣接フレ
ームのＬＰＣ係数について、差の二乗和が閾値以下のフ
レームが３フレーム継続した場合、（ｂ）に示すよう
に、継続フレーム数＝３と、量子化されたＬＰＣ係数の
３フレームについての平均値を求めた代表値＝“５，
４，・・・３，２”と、有声／無声の判定値＝“０”と
に圧縮する。同様に、判定値が“１”の隣接フレームの
ＬＰＣ係数の差分値が設定値以下となるフレームが４フ
レーム継続した時、その継続フレーム数＝４と、量子化
されたＬＰＣ係数の４フレームについての平均値を求め
た代表値＝“２，８，・・・１，１”と、有声／無声の
判定値＝“１”とに圧縮する。

【００４５】継続フレーム内のＬＰＣ係数の代表値は、
各種の選択手段を適用できるものであり、例えば、多数
決的に選択するか、又は各次数毎の平均値とすることが
できる。従って、図１０の（ａ）に示す１３フレームに
ついてのＬＰＣ係数は、（ｂ）に示すように、４フレー
ム分に圧縮することができる。なお、継続フレーム数に
ついての情報量が増加するが、僅かなビット数の増加で
あり、ＬＰＣ係数の削減が大きいから、記憶装置の記憶
容量を大幅に削減することができる。

【００４６】図１１は二次圧縮処理の説明図であり、有
声／無声の判定値と、ＬＰＣ係数とを個別に圧縮する場
合を示す。即ち、（ａ）に示す有声／無声の判定値につ
いて、同一の判定値の継続フレーム数を求めて、（ｂ）
に示すように、継続フレーム数＝３，有声／無声の判定
値＝“０”、継続フレーム数＝９，有声／無声の判定値
＝“１”のように、１２フレーム分の有声／無声の判定
値を２フレーム分の判定値と継続フレーム数とに圧縮す
ることができる。音声については、有声音部分と無声音
部分とは頻繁に交代しない特性を有するから、有声／無
声の判定値の大幅な圧縮が可能となる。

【００４７】又（ｃ）に示すＬＰＣ係数について、隣接
するフレームの量子化されたＬＰＣ係数の差の二乗和が
閾値以下の場合に、そのフレームを順次まとめて、
（ｄ）に示すように、継続フレーム数と、その継続フレ
ーム内のＬＰＣ係数の平均値による代表値とに圧縮す
る。この代表値は、前述のように、多数決的な選択によ
ることも可能である。なお、（ｃ）に示すＬＰＣ係数
は、図１０の（ａ）に示すＬＰＣ係数と同一の場合を示
すから、（ｄ）に示す圧縮結果は、図１０の（ｂ）に示
す場合と同様となる。

【００４８】図１２は二次圧縮処理の説明図であり、
（ａ）はピッチ周期の一例を示し、ピッチ周期パラメー
タが他のパラメータからの独立性が高い場合に、前フレ
ームと現フレームとのピッチ周期の差が予め定めた閾値
以下の場合に平均化することにより圧縮できる。そこ
で、（ａ）に於いて、ピッチ周期の差が２以内であれば
まとめて平均化して代表値とする。例えば、ピッチ周期
７２，７１，７１のフレームについてはそれぞれ差が２
以内であるから、平均値を四捨五入した７１をピッチ周
期の代表値とし、且つ継続フレーム数を３として、
（ｂ）に示すように、圧縮することができる。

【００４９】又（ｃ）はパワー（ｄＢ）の一例を示し、
このパワーについても隣接フレームの差分が予め定めた
閾値以下の場合に、そのフレームを順次まとめて、
（ｄ）に示すように、継続フレーム数と代表値のパワー
とに圧縮する。例えば、前フレームと現フレームとのパ
ワーの差が３ｄＢ以内であれば平均化して代表値とす
る。例えば、パワーが１０．８，１１．５，１１．２の
場合に、差が３ｄＢ以内であるから、それらの平均値を
四捨五入した１１．２を代表値とし、継続フレーム数を
３として圧縮することができる。又パワー（ｄＢ）を符
号化して、（ｅ）に示すように圧縮することもできる。

【００５０】なお、ピッチ周期の代表値及びパワーの代
表値は、前述のように、多数決的な選択や平均値算出等
により決定することができる。又パワー符号は、（ｄ）
に示すパワー（ｄＢ）を、（ｅ）に示すように、整数の
符号に変換するか、又は、（ｃ）に示すフレーム毎のパ
ワー（ｄＢ）を、整数値のパワー符号に変換し、隣接フ
レームとの差分が設定値以下の場合に、そのフレームを
順次まとめる圧縮処理を行うこともできる。

【００５１】図１３は二次圧縮処理の説明図であり、
（ａ）に示すＬＰＣ係数とピッチ周期とパワー符号と有
声／無声の判定値との各パラメータについて、それぞれ
個別に、継続フレーム数と代表値とに圧縮処理した結果
を（ｂ）に示す。即ち、二次圧縮処理部の相関値算出手
段により、隣接フレームの各パラメータについての差分
の二乗和による相関値を求め、この相関値が閾値以内か
否かを判定し、閾値以内の場合は、計数手段により継続
フレーム数を計数し、平均値算出手段によりこの継続フ
レーム内のパラメータの平均値を求めて代表値とするも
ので、例えば、ＬＰＣ係数についての計数手段による継
続フレーム数は、３，４，１，５，・・・、又ピッチ周
期についての計数手段による継続フレーム数は、３，
１，７，２，・・・、又パワー符号についての計数手段
による継続フレーム数は、３，４，６，・・・、又有声
／無声の判定値についての計数手段による継続フレーム
数は、３，９，・・・の場合を示している。

【００５２】図１３の（ｂ）に示す音声データが記憶装
置に蓄積された後、読出されると、復元処理部に於いて
各パラメータ対応の継続フレーム数に従って復元するこ
とにより、（ａ）に示すパラメータに近似したパラメー
タが得られる。従って、この復元されたパラメータを基
に音声復号化部により復号して音声を再生することがで
きる。この実施の形態に於いては、各パラメータについ
ての継続フレーム数が異なるから、非同期的になるが、
例えば、図１０のＬＰＣ係数と有声／無声の判定値のよ
うに、継続フレーム数を同一として同期的な音声データ
とすることも可能である。

【００５３】又代表値を求める場合に、継続フレーム内
の量子化する前の値を用いて平均値を算出し、この平均
値を量子化して継続フレームの代表値とすることができ
る。それによって、代表値の精度を向上することができ
るから、二次圧縮処理を施して蓄積し、その蓄積音声デ
ータを読出して復元して復号化した再生音質の低下を防
止することができる。

【００５４】又代表値を求める場合に、継続フレーム内
の量子化された値を用いて平均値を算出し、この平均値
を代表値とすることができる。その場合、量子化された
値は桁数が少ないから、平均値を求める過程に於いて使
用するレジスタ等の一時記憶に用いる容量が少なくて済
むと共に、演算量が少なくなる利点がある。

【００５５】又前述の実施の形態に於いては、入力音声
信号についての分析周期はフレーム単位であるが、特定
のパラメータについての分析周期を長くすることによ
り、全体としての情報量の削減を図り、且つ二次圧縮処
理による圧縮率を高くすることができる。又記憶装置の
記憶容量に対応して二次圧縮処理に於ける圧縮率を制御
することも可能である。即ち、残存記憶容量が少ない場
合、圧縮率を小さくして蓄積するように制御することも
できる。

【００５６】図１４は本発明の第８の実施の形態の要部
説明図であり、図８に於ける伝送分析部６５と蓄積用分
析部６４との関係を示すもので、伝送用ＬＰＣ分析部８
１と蓄積用ＬＰＣ分析部８２とに対して、共分散行列算
出部８３と、帯域拡張部８４と、行列更新部８５とを、
サブルーチンが共用できるように構成している。

【００５７】なお、８６−１，８６−２は従来例の構成
の場合を示し、伝送用ＬＰＣ分析部８１には、共分散行
列算出部８７−１と帯域拡張部８８−１と行列更新部８
９−１とが接続され、蓄積用ＬＰＣ分析部８２には、共
分散行列算出部８７−２と係数変換部８８−２と行列更
新部８９−２とが接続されることになり、伝送用と蓄積
用とは別個に構成されていた。

【００５８】例えば、フルレート方式のディジタル移動
通信システムに於いては、２０ｍｓ毎に線形予測係数を
共分散行列から求め、これを５ｍｓ毎に線形補間するも
ので、これを伝送用としている。そこで、蓄積用に於い
て、５ｍｓ毎に線形予測係数を求めて圧縮処理を行う
と、係数変化の少ない部分では圧縮率を高くしても再生
音質の劣化が少なくなり、又係数変化の多い部分では線
形補間の場合よりも精密に線形予測係数を求めているか
ら、情報量が同じならば、再生音質を向上することがで
きる。即ち、伝送用と蓄積用とに於いて圧縮符号化の方
式が異なるが、サブルーチンを共用化し、前述の蓄積用
の場合は、伝送用に比較してサブルーチンをコールする
回数を増加することになる。

【００５９】図１５は本発明の第９の実施の形態の説明
図であり、９１は記憶装置、９２は蓄積用ＬＰＣ二次圧
縮処理部、９３は変形ＶＳＥＬＰ音声符号化部、９４は
Ａ／Ｄ変換器、９５はＬＰＣ復元処理部、９６は変形Ｖ
ＳＥＬＰ音声復号化部、９７はＤ／Ａ変換器である。

【００６０】図１６は変形ＶＳＥＬＰ符号化のフローチ
ャートであり、図１５の変形ＶＳＥＬＰ音声符号化部９
３に於ける処理を示す。１フレームを２０ｍｓとし、１
サブフレームを５ｍｓとすると、フレーム処理（Ｂ１）
に於いて、高域通過フィルタ（Ｂ２）の処理を行って、
パワー算出の量子化（Ｂ３）を行い、次にサブフレーム
処理（Ｂ４）を行う。

【００６１】このサブフレーム処理に於いてＬＰＣ係数
の算出と量子化（Ｂ５）を行い、目標ベクトル生成（Ｂ
６）、適応符号帳探索（Ｂ７）、雑音符号帳探索（Ｂ
８）、ゲイン量子化（Ｂ９）、局所音声合成（Ｂ１０）
の処理を行って、サブフレームの処理が終了したか否か
を判定し（Ｂ１１）終了していない場合はステップ（Ｂ
４）に移行し、終了した場合はステップ（Ｂ１）に移行
する。即ち、フレームを分割したサブフレームを分析周
期として、特定パラメータとしてのＬＰＣ係数を求める
場合を示す。

【００６２】図２３の従来例と比較すると明らかなよう
に、従来例では、フレーム処理に於いてＬＰＣ係数の算
出と量子化とを行い、次にＬＰＣ係数のサブフレーム補
間を行うものであるが、本発明の第９の実施の形態に於
いては、サブフレーム毎に特定のパラメータとしてのＬ
ＰＣ係数の算出と量子化とを行うことにより、サブフレ
ーム補間の処理を省略できる。又ＬＰＣ係数の変化が少
ない区間については、隣接サブフレーム間並びに隣接フ
レーム間の相関が大きくなり、従って、蓄積用ＬＰＣ二
次圧縮処理部９２に於いて大幅に圧縮して、記憶装置９
１に蓄積することができる。又ＬＰＣ係数の変化が多い
区間については、大幅な圧縮ができないが、情報量が従
来例と同一であれば、再生音質の改善を図ることができ
る。反対に、特定パラメータについて、フレーム周期よ
り長い周期、即ち、通常の分析周期より粗い周期で分析
して求めることにより、情報量の削減を図ることも可能
であり、二次圧縮処理により更に圧縮して蓄積すること
ができる。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、圧縮符
号化された音声情報を送受信するディジタル移動通信シ
ステム等のシステムに於いて、音声情報の隣接フレーム
間の相関を利用して更に圧縮処理して記憶装置１に蓄積
するもので、記憶容量の削減を図ることができるから、
再生音質を劣化させることなく、小型化，軽量化，低消
費電力化を図ることができる利点がある。又入力音声信
号の圧縮符号化手段は、既に知られている各種の方式を
適用することかできるものであり、その圧縮符号化手段
に対応した二次圧縮処理を施して記憶装置１に記憶する
ことができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の説明図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態の説明図である。

【図３】本発明の第３の実施の形態の説明図である。

【図４】本発明の第４の実施の形態の説明図である。

【図５】本発明の第５の実施の形態の説明図である。

【図６】本発明の第６の実施の形態の説明図である。

【図７】本発明の第６の実施の形態のフローチャートで
ある。

【図８】本発明の第７の実施の形態の説明図である。

【図９】本発明の実施の形態の蓄積用二次圧縮処理部の
説明図である。

【図１０】二次圧縮処理の説明図である。

【図１１】二次圧縮処理の説明図である。

【図１２】二次圧縮処理の説明図である。

【図１３】二次圧縮処理の説明図である。

【図１４】本発明の第８の実施の形態の要部説明図であ
る。

【図１５】本発明の第９の実施の形態の説明図である。

【図１６】変形ＶＳＥＬＰ符号化のフローチャートであ
る。

【図１７】移動端末装置の説明図である。

【図１８】従来例の送信側の説明図である。

【図１９】従来例の受信側の説明図である。

【図２０】従来例の音声情報の蓄積，再生の説明図であ
る。

【図２１】圧縮符号化，復号化の一例の説明図である。

【図２２】従来例の音声符号化のフローチャートであ
る。

【図２３】ＶＳＥＬＰ符号化のフローチャートである。

【符号の説明】

１ 記憶装置 ２ 蓄積用二次圧縮処理部 ３ 音声符号化部 ４ Ａ／Ｄ変換器 ５ Ｄ／Ａ変換器 ６ 音声復号化部 ７ 復元処理部

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮符号化された音声情報を送受信する
   システムに於いて、 前記圧縮符号化された音声情報を、隣接フレーム間の相
   関により再度圧縮処理して記憶装置に蓄積する過程を含
   むことを特徴とする音声情報圧縮蓄積方法。
2. 【請求項２】 前記圧縮符号化された音声情報を更に圧
   縮処理して記憶装置に蓄積する二次圧縮処理に於いて、
   隣接フレーム間の相関を求め、該相関が大きい継続フレ
   ーム数と、該継続フレーム内の代表値とを用いて圧縮す
   る過程を含むことを特徴とする請求項１記載の音声情報
   圧縮蓄積方法。
3. 【請求項３】 前記圧縮符号化された音声情報を更に圧
   縮処理して記憶装置に蓄積する二次圧縮処理に於いて、
   前記音声情報の単一又は複数のパラメータについて隣接
   するフレーム間の相関を求め、該相関の大きい継続フレ
   ーム数と、該継続フレーム内のパラメータの平均値によ
   る代表値とを用いて圧縮する過程を含むことを特徴とす
   る請求項１又は２記載の音声情報圧縮蓄積方法。
4. 【請求項４】 前記代表値は、前記継続フレーム内の量
   子化前の値を平均化して求めた後、量子化した値とする
   過程を含むことを特徴とする請求項２又は３記載の音声
   情報圧縮蓄積方法。
5. 【請求項５】 前記代表値は、前記継続フレーム内の量
   子化されたパラメータの平均値を求め、該平均値を量子
   化した値とする過程を含むことを特徴とする請求項２又
   は３記載の音声情報圧縮蓄積方法。
6. 【請求項６】 入力音声信号を分析するフレームをサブ
   フレームに分割し、該サブフレーム毎に特定のパラメー
   タを求め、該特定のパラメータについて、隣接サブフレ
   ーム間の相関を求め、該相関の大きい継続フレーム数
   と、該継続フレーム内の前記特定のパラメータの平均値
   による代表値とを用いて圧縮する過程を含むことを特徴
   とする請求項１記載の音声情報圧縮蓄積方法。
7. 【請求項７】 圧縮符号化された音声情報を送受信し、
   且つ記憶装置を備えたシステムに於いて、 入力音声信号についてのピッチ周期を求め、該ピッチ周
   期の代表値を固定して前記入力音声信号の圧縮符号化を
   行い、且つ前記記憶装置に蓄積する過程を含むことを特
   徴とする音声情報圧縮蓄積方法。
8. 【請求項８】 入力音声信号を圧縮符号化して音声情報
   とする音声符号化部と、 送信又は受信音声情報のフレーム間の相関を用いて更に
   圧縮処理する蓄積用二次圧縮処理部と、 該蓄積用二次圧縮処理部により圧縮処理された音声デー
   タを蓄積する記憶装置と、 該記憶装置から読出した前記音声データを送信又は受信
   音声情報とする復元処理部と、 該復元処理部により復元された前記受信音声情報を音声
   信号に復号化する音声復号化部とを備えたことを特徴と
   する音声情報圧縮蓄積装置。
9. 【請求項９】 前記蓄積用二次圧縮処理部は、前記音声
   情報の隣接フレーム間の相関値を算出する相関値算出手
   段と、該相関値が閾値以内のフレーム数を計数して継続
   フレーム数を求める計数手段と、該継続フレーム内の平
   均値を求めて代表値とする平均値算出手段とを備えてい
   ることを特徴とする請求項８記載の音声情報圧縮蓄積装
   置。