JPH11242498A - 音声のピッチ符号化方法及び音声のピッチ符号化装置並びに音声のピッチ符号化プログラムが記録された記録媒体 - Google Patents
音声のピッチ符号化方法及び音声のピッチ符号化装置並びに音声のピッチ符号化プログラムが記録された記録媒体Info
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- JPH11242498A JPH11242498A JP10045933A JP4593398A JPH11242498A JP H11242498 A JPH11242498 A JP H11242498A JP 10045933 A JP10045933 A JP 10045933A JP 4593398 A JP4593398 A JP 4593398A JP H11242498 A JPH11242498 A JP H11242498A
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- 239000011295 pitch Substances 0.000 claims description 217
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 claims description 18
- 210000001260 vocal cord Anatomy 0.000 claims description 11
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 10
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- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 6
- 238000005311 autocorrelation function Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
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- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 1
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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
- G10L25/00—Speech or voice analysis techniques not restricted to a single one of groups G10L15/00 - G10L21/00
- G10L25/90—Pitch determination of speech signals
-
- 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
- G10L25/00—Speech or voice analysis techniques not restricted to a single one of groups G10L15/00 - G10L21/00
- G10L25/93—Discriminating between voiced and unvoiced parts of speech signals
- G10L2025/932—Decision in previous or following frames
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- Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
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- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 音声のピッチ情報を良好な音質を保ち。かつ
効率的に符号化することが可能な符号化方法を提供す
る。 【解決手段】 １フレーム内で、全サブフレームが無声
音であれば（ステップＳ１０；ＹＥＳ）、無声音として
符号化し（ステップＳ１１）、有声音となるサブフレー
ムが含まれていれば（ステップＳ１０；ＮＯ）、最初に
有声音となるｓ番目のサブフレームに達するまでは、ピ
ッチ情報の符号化を保留する（ステップＳ１３からステ
ップＳ１５）。一方、ｓ番目のサブフレームに達すると
（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、基準値の選択と符号化を
行い（ステップＳ１６）、ピッチ情報を符号化し（ステ
ップＳ１７）、最後のサブフレームに対する処理を終え
るまで（ステップＳ１８からステップＳ２０）、同様の
処理を続ける。
効率的に符号化することが可能な符号化方法を提供す
る。 【解決手段】 １フレーム内で、全サブフレームが無声
音であれば（ステップＳ１０；ＹＥＳ）、無声音として
符号化し（ステップＳ１１）、有声音となるサブフレー
ムが含まれていれば（ステップＳ１０；ＮＯ）、最初に
有声音となるｓ番目のサブフレームに達するまでは、ピ
ッチ情報の符号化を保留する（ステップＳ１３からステ
ップＳ１５）。一方、ｓ番目のサブフレームに達すると
（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、基準値の選択と符号化を
行い（ステップＳ１６）、ピッチ情報を符号化し（ステ
ップＳ１７）、最後のサブフレームに対する処理を終え
るまで（ステップＳ１８からステップＳ２０）、同様の
処理を続ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、音声符号化の技術
分野に属し、より詳しくは、音声のピッチ情報の符号化
方法、ピッチ符号化装置、及びピッチ符号化プログラム
が記録された記録媒体の技術分野に属する。
分野に属し、より詳しくは、音声のピッチ情報の符号化
方法、ピッチ符号化装置、及びピッチ符号化プログラム
が記録された記録媒体の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】従来、音声信号を高能率に符号化するた
め、人間の声帯振動の周期性に起因する音声信号の長期
相関に基づくピッチを抽出し符号化することが一般的に
行われている。即ち、音声信号においては、このピッチ
で定まる周期ごとに同様の波形が繰り返されるため、ピ
ッチを符号化する際、近接相関に基づく短期予測と組み
合わせれば、高能率に音声信号を符号化することが可能
となる。また、代表的な音声符号化方式であるＣＥＬＰ
（Code Excited Linear Prediction）においては、適応
コードブックの内容を過去の合成フィルタの駆動源と
し、いったん再生して入力信号との聴感重み付け誤差電
力を最小化するように、ピッチを決定する構成をとるの
で、ピッチ抽出が不可欠な要素となっている。
め、人間の声帯振動の周期性に起因する音声信号の長期
相関に基づくピッチを抽出し符号化することが一般的に
行われている。即ち、音声信号においては、このピッチ
で定まる周期ごとに同様の波形が繰り返されるため、ピ
ッチを符号化する際、近接相関に基づく短期予測と組み
合わせれば、高能率に音声信号を符号化することが可能
となる。また、代表的な音声符号化方式であるＣＥＬＰ
（Code Excited Linear Prediction）においては、適応
コードブックの内容を過去の合成フィルタの駆動源と
し、いったん再生して入力信号との聴感重み付け誤差電
力を最小化するように、ピッチを決定する構成をとるの
で、ピッチ抽出が不可欠な要素となっている。
【０００３】ところで、一般にＣＥＬＰなどの音声符号
化方式においては、入力音声をフレームを単位に区切り
フレームごとに符号化を行うとともに、フレームをさら
に複数のサブフレーム単位に分割し、ベクトル量子化等
の処理の基本単位としている。そして、上述したピッチ
抽出は、各サブフレームに対してそれぞれ１つのピッチ
を算出した上で、この算出ピッチを１又は複数のフレー
ムの範囲内で符号化処理することにより行われる。ここ
で、算出ピッチの符号化に際しては、１フレーム内の各
サブフレームに対し、算出ピッチの値そのものを符号化
することによっても可能であるが、符号化データ量削減
のために１フレーム内の先頭のサブフレームに対して
は、算出ピッチの値そのものを符号化し、後続の各サブ
フレームに対しては、算出ピッチと前のサブフレームと
の差分を符号化することが有効である。
化方式においては、入力音声をフレームを単位に区切り
フレームごとに符号化を行うとともに、フレームをさら
に複数のサブフレーム単位に分割し、ベクトル量子化等
の処理の基本単位としている。そして、上述したピッチ
抽出は、各サブフレームに対してそれぞれ１つのピッチ
を算出した上で、この算出ピッチを１又は複数のフレー
ムの範囲内で符号化処理することにより行われる。ここ
で、算出ピッチの符号化に際しては、１フレーム内の各
サブフレームに対し、算出ピッチの値そのものを符号化
することによっても可能であるが、符号化データ量削減
のために１フレーム内の先頭のサブフレームに対して
は、算出ピッチの値そのものを符号化し、後続の各サブ
フレームに対しては、算出ピッチと前のサブフレームと
の差分を符号化することが有効である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、音声信
号は時間軸において、声帯の振動を伴う入力音声が存在
する有声音、声帯の振動を伴わない入力音声のみ存在す
る無声音、入力音声が存在しない無音とに区別できる。
音声のピッチは、有声音の部分に対して意味を持つの
で、これらのいずれかの状態にあるかを判断した上で、
処理の最小単位であるサブフレームが、有声音ではない
無声音又は無音と判定された場合には、ピッチ符号化を
行わないようにすることが一般的である。そのため、１
フレーム内の先頭部分のサブフレームが有声音と判定さ
れない場合は、その後のサブフレームで求めるべき差分
の基準とすべき値が定まらないので、１フレーム全体に
ついてピッチ符号化を行わないこととせざるを得ない。
この場合、ＣＥＬＰ等における適応コードブックからは
再生信号が出力されないこととなる。
号は時間軸において、声帯の振動を伴う入力音声が存在
する有声音、声帯の振動を伴わない入力音声のみ存在す
る無声音、入力音声が存在しない無音とに区別できる。
音声のピッチは、有声音の部分に対して意味を持つの
で、これらのいずれかの状態にあるかを判断した上で、
処理の最小単位であるサブフレームが、有声音ではない
無声音又は無音と判定された場合には、ピッチ符号化を
行わないようにすることが一般的である。そのため、１
フレーム内の先頭部分のサブフレームが有声音と判定さ
れない場合は、その後のサブフレームで求めるべき差分
の基準とすべき値が定まらないので、１フレーム全体に
ついてピッチ符号化を行わないこととせざるを得ない。
この場合、ＣＥＬＰ等における適応コードブックからは
再生信号が出力されないこととなる。
【０００５】従って、従来の音声符号化方式において、
符号化データ量を削減しつつ、きめが細かく入力音声に
忠実なピッチ符号化を実現することは困難である。特
に、１フレームが長くなる場合や、１フレーム中のサブ
フレーム数が多い場合などは、１フレーム内に有声音と
判定されないサブフレームが含まれる可能性が増大する
ので、音声符号化の品質劣化を招くおそれがある。
符号化データ量を削減しつつ、きめが細かく入力音声に
忠実なピッチ符号化を実現することは困難である。特
に、１フレームが長くなる場合や、１フレーム中のサブ
フレーム数が多い場合などは、１フレーム内に有声音と
判定されないサブフレームが含まれる可能性が増大する
ので、音声符号化の品質劣化を招くおそれがある。
【０００６】そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みな
されたものであり、その課題は、符号化データ量を増大
させることなく、１フレーム内に有声音と判定されない
サブフレームが含まれている場合でも、入力音声のピッ
チを忠実に符号化することができる符号化方法、符号化
装置、及び符号化プログラムが記録された記録媒体を提
供することにある。
されたものであり、その課題は、符号化データ量を増大
させることなく、１フレーム内に有声音と判定されない
サブフレームが含まれている場合でも、入力音声のピッ
チを忠実に符号化することができる符号化方法、符号化
装置、及び符号化プログラムが記録された記録媒体を提
供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題を達成するた
め、請求項１に記載のピッチ符号化方法は、フレーム単
位に区切られ入力音声に対し、フレームをさらに複数に
分割したサブフレーム単位のピッチを算出し符号化する
ピッチ符号化方法であって、一又は複数のフレームに含
まれる複数のサブフレームのピッチを各サブフレームご
とに算出する算出工程と、前記複数のサブフレームに含
まれる入力音声が声帯の振動を伴う有声音であるか否か
を各サブフレームごとに判定する判定工程と、前記複数
のサブフレーム中、最初の入力音声を含むサブフレーム
である先頭サブフレームが有声音と判定された場合は、
前記算出した当該先頭サブフレームのピッチを符号化す
るとともに、当該先頭サブフレームが有声音でないと判
定され、かつ前記複数のサブフレーム中、当該先頭サブ
フレームに後続する他のサブフレームである後続サブフ
レームに有声音と判定されたサブフレームが存在する場
合は、前記先頭サブフレームに、予め定められた複数の
ピッチの基準値の中から一の基準値を選択して符号化す
る第１符号化工程と、有声音と判定された前記後続サブ
フレームについて、前記複数のサブフレーム中、当該後
続サブフレームに先行するサブフレームに有声音と判定
されたサブフレームが存在する場合は、当該先行するサ
ブフレームの前記算出したピッチと当該後続サブフレー
ムの前記算出したピッチとの差分を算出して符号化する
とともに、先行するサブフレームに有声音と判定された
サブフレームが存在しない場合は、前記選択した基準値
と当該後続サブフレームの前記算出したピッチとの差分
を算出して符号化する第２符号化工程とを備えることを
特徴とする。
め、請求項１に記載のピッチ符号化方法は、フレーム単
位に区切られ入力音声に対し、フレームをさらに複数に
分割したサブフレーム単位のピッチを算出し符号化する
ピッチ符号化方法であって、一又は複数のフレームに含
まれる複数のサブフレームのピッチを各サブフレームご
とに算出する算出工程と、前記複数のサブフレームに含
まれる入力音声が声帯の振動を伴う有声音であるか否か
を各サブフレームごとに判定する判定工程と、前記複数
のサブフレーム中、最初の入力音声を含むサブフレーム
である先頭サブフレームが有声音と判定された場合は、
前記算出した当該先頭サブフレームのピッチを符号化す
るとともに、当該先頭サブフレームが有声音でないと判
定され、かつ前記複数のサブフレーム中、当該先頭サブ
フレームに後続する他のサブフレームである後続サブフ
レームに有声音と判定されたサブフレームが存在する場
合は、前記先頭サブフレームに、予め定められた複数の
ピッチの基準値の中から一の基準値を選択して符号化す
る第１符号化工程と、有声音と判定された前記後続サブ
フレームについて、前記複数のサブフレーム中、当該後
続サブフレームに先行するサブフレームに有声音と判定
されたサブフレームが存在する場合は、当該先行するサ
ブフレームの前記算出したピッチと当該後続サブフレー
ムの前記算出したピッチとの差分を算出して符号化する
とともに、先行するサブフレームに有声音と判定された
サブフレームが存在しない場合は、前記選択した基準値
と当該後続サブフレームの前記算出したピッチとの差分
を算出して符号化する第２符号化工程とを備えることを
特徴とする。
【０００８】請求項１に記載のピッチ符号化方法によれ
ば、算出工程において、一又は複数のフレームに含まれ
るサブフレームを単位に入力音声のピッチが各サブフレ
ームごとに算出されるとともに、判定工程において、こ
の入力音声が有声音であるか否かがサブフレームごとに
判定される。
ば、算出工程において、一又は複数のフレームに含まれ
るサブフレームを単位に入力音声のピッチが各サブフレ
ームごとに算出されるとともに、判定工程において、こ
の入力音声が有声音であるか否かがサブフレームごとに
判定される。
【０００９】そして、第１符号化工程においては先頭サ
ブフレームに対する符号化が行われる。即ち、有声音と
判定された先頭サブフレームの算出ピッチを符号化する
一方、有声音でないと判定された先頭サブフレームであ
って、有声音と判定される後続サブフレームが存在する
場合には、複数のピッチの基準値から１つを選択するこ
とにより符号化が行われる。
ブフレームに対する符号化が行われる。即ち、有声音と
判定された先頭サブフレームの算出ピッチを符号化する
一方、有声音でないと判定された先頭サブフレームであ
って、有声音と判定される後続サブフレームが存在する
場合には、複数のピッチの基準値から１つを選択するこ
とにより符号化が行われる。
【００１０】また、第２符号化工程においては、後続サ
ブフレームに対する符号化が行われる。即ち、有声音と
判定された後続サブフレームについて、先行するサブフ
レームに有声音と判定されるものが存在する場合には、
後続サブフレームと当該先行するサブフレームとの算出
ピッチどうしの差分を算出して符号化する一方、先行す
るサブフレームに有声音と判定されるものが存在しない
場合には、後続サブフレームの算出ピッチと選択した基
準値との差分を算出して符号化を行う。
ブフレームに対する符号化が行われる。即ち、有声音と
判定された後続サブフレームについて、先行するサブフ
レームに有声音と判定されるものが存在する場合には、
後続サブフレームと当該先行するサブフレームとの算出
ピッチどうしの差分を算出して符号化する一方、先行す
るサブフレームに有声音と判定されるものが存在しない
場合には、後続サブフレームの算出ピッチと選択した基
準値との差分を算出して符号化を行う。
【００１１】よって、ピッチ符号化の処理を行うべき複
数のサブフレーム内で、有声音であるか否かの判定結果
が１フレーム内で変動するような場合であっても、差分
を利用してピッチを忠実に符号化することができ、品質
を確保しつつ、データ量が増大しないピッチ情報の符号
化が可能となる。
数のサブフレーム内で、有声音であるか否かの判定結果
が１フレーム内で変動するような場合であっても、差分
を利用してピッチを忠実に符号化することができ、品質
を確保しつつ、データ量が増大しないピッチ情報の符号
化が可能となる。
【００１２】請求項２に記載のピッチ符号化方法は、請
求項１に記載のピッチ符号化方法において、有声音と判
定されたサブフレームに対しての前記ピッチ又は前記差
分の符号化は、所定期間内の過去の入力信号を更新しつ
つ保持する適応コードブックの再生信号と前記入力信号
との聴感重み付け誤差電力が最小となる当該再生時の遅
延により求めることを特徴とする。
求項１に記載のピッチ符号化方法において、有声音と判
定されたサブフレームに対しての前記ピッチ又は前記差
分の符号化は、所定期間内の過去の入力信号を更新しつ
つ保持する適応コードブックの再生信号と前記入力信号
との聴感重み付け誤差電力が最小となる当該再生時の遅
延により求めることを特徴とする。
【００１３】請求項２に記載のピッチ符号化方法によれ
ば、第１符号化工程と第２符号化工程において、符号化
の対象となるサブフレームが有声音である場合、適応コ
ードブックの再生信号と入力信号との聴感重み付け誤差
電力が最小となる当該再生時の遅延から、ピッチ又は差
分を求めて符号化を行う。
ば、第１符号化工程と第２符号化工程において、符号化
の対象となるサブフレームが有声音である場合、適応コ
ードブックの再生信号と入力信号との聴感重み付け誤差
電力が最小となる当該再生時の遅延から、ピッチ又は差
分を求めて符号化を行う。
【００１４】よって、量子化雑音低減に適切な符号化を
行うことができ、良好な音質を保ちつつ、データ量が増
大しないピッチ情報の符号化が可能となる。
行うことができ、良好な音質を保ちつつ、データ量が増
大しないピッチ情報の符号化が可能となる。
【００１５】請求項３に記載のピッチ符号化装置は、フ
レーム単位に区切られた入力音声に対し、フレームをさ
らに複数に分割したサブフレーム単位のピッチを算出し
符号化するピッチ符号化装置であって、一又は複数のフ
レームに含まれる複数のサブフレームのピッチを各サブ
フレームごとに算出する算出手段と、前記複数のサブフ
レームに含まれる入力音声が声帯の振動を伴う有声音で
あるか否かを各サブフレームごとに判定する判定手段
と、前記複数のサブフレーム中、最初の入力音声を含む
サブフレームである先頭サブフレームが有声音と判定さ
れた場合は、前記算出した当該先頭サブフレームのピッ
チを符号化するとともに、当該先頭サブフレームが有声
音でないと判定され、かつ前記複数のサブフレーム中、
当該先頭サブフレームに後続する他のサブフレームであ
る後続サブフレームに有声音と判定されたサブフレーム
が存在する場合は、前記先頭サブフレームに、予め定め
られた複数のピッチの基準値の中から一の基準値を選択
して符号化する第１符号化手段と、有声音と判定された
前記後続サブフレームについて、前記複数のサブフレー
ム中、当該後続サブフレームに先行するサブフレームに
有声音と判定されたサブフレームが存在する場合は、当
該先行するサブフレームの前記算出したピッチと当該後
続サブフレームの前記算出したピッチとの差分を算出し
て符号化するとともに、先行するサブフレームに有声音
と判定されたサブフレームが存在しない場合は、前記選
択した基準値と当該後続サブフレームの前記算出したピ
ッチとの差分を算出して符号化する第２符号化手段とを
備えることを特徴とする。
レーム単位に区切られた入力音声に対し、フレームをさ
らに複数に分割したサブフレーム単位のピッチを算出し
符号化するピッチ符号化装置であって、一又は複数のフ
レームに含まれる複数のサブフレームのピッチを各サブ
フレームごとに算出する算出手段と、前記複数のサブフ
レームに含まれる入力音声が声帯の振動を伴う有声音で
あるか否かを各サブフレームごとに判定する判定手段
と、前記複数のサブフレーム中、最初の入力音声を含む
サブフレームである先頭サブフレームが有声音と判定さ
れた場合は、前記算出した当該先頭サブフレームのピッ
チを符号化するとともに、当該先頭サブフレームが有声
音でないと判定され、かつ前記複数のサブフレーム中、
当該先頭サブフレームに後続する他のサブフレームであ
る後続サブフレームに有声音と判定されたサブフレーム
が存在する場合は、前記先頭サブフレームに、予め定め
られた複数のピッチの基準値の中から一の基準値を選択
して符号化する第１符号化手段と、有声音と判定された
前記後続サブフレームについて、前記複数のサブフレー
ム中、当該後続サブフレームに先行するサブフレームに
有声音と判定されたサブフレームが存在する場合は、当
該先行するサブフレームの前記算出したピッチと当該後
続サブフレームの前記算出したピッチとの差分を算出し
て符号化するとともに、先行するサブフレームに有声音
と判定されたサブフレームが存在しない場合は、前記選
択した基準値と当該後続サブフレームの前記算出したピ
ッチとの差分を算出して符号化する第２符号化手段とを
備えることを特徴とする。
【００１６】請求項３に記載のピッチ符号化装置によれ
ば、算出手段により、一又は複数のフレームに含まれる
サブフレームを単位に入力音声のピッチが各サブフレー
ムごとに算出されるとともに、判定手段により、この入
力音声が有声音であるか否かがサブフレームごとに判定
される。
ば、算出手段により、一又は複数のフレームに含まれる
サブフレームを単位に入力音声のピッチが各サブフレー
ムごとに算出されるとともに、判定手段により、この入
力音声が有声音であるか否かがサブフレームごとに判定
される。
【００１７】そして、第１符号化手段により、先頭サブ
フレームに対する符号化が行われる。即ち、有声音と判
定された先頭サブフレームの算出ピッチを符号化する一
方、有声音でないと判定された先頭サブフレームであっ
て、有声音と判定される後続サブフレームが存在する場
合には、複数のピッチの基準値から１つを選択すること
により符号化が行われる。
フレームに対する符号化が行われる。即ち、有声音と判
定された先頭サブフレームの算出ピッチを符号化する一
方、有声音でないと判定された先頭サブフレームであっ
て、有声音と判定される後続サブフレームが存在する場
合には、複数のピッチの基準値から１つを選択すること
により符号化が行われる。
【００１８】また、第２符号化手段により、後続サブフ
レームに対する符号化が行われる。即ち、有声音と判定
された後続サブフレームについて、先行するサブフレー
ムに有声音と判定されるものが存在する場合には、後続
サブフレームと当該先行するサブフレームとの算出ピッ
チどうしの差分を算出して符号化する一方、先行するサ
ブフレームに有声音と判定されるものが存在しない場合
には、後続サブフレームの算出ピッチと選択した基準値
との差分を算出して符号化を行う。
レームに対する符号化が行われる。即ち、有声音と判定
された後続サブフレームについて、先行するサブフレー
ムに有声音と判定されるものが存在する場合には、後続
サブフレームと当該先行するサブフレームとの算出ピッ
チどうしの差分を算出して符号化する一方、先行するサ
ブフレームに有声音と判定されるものが存在しない場合
には、後続サブフレームの算出ピッチと選択した基準値
との差分を算出して符号化を行う。
【００１９】よって、ピッチ符号化の処理を行うべき複
数のサブフレーム内で、有声音であるか否かの判定結果
が１フレーム内で変動するような場合であっても、差分
を利用してピッチを忠実に符号化することができ、品質
を確保しつつ、データ量が増大しないピッチ情報の符号
化が可能となる。
数のサブフレーム内で、有声音であるか否かの判定結果
が１フレーム内で変動するような場合であっても、差分
を利用してピッチを忠実に符号化することができ、品質
を確保しつつ、データ量が増大しないピッチ情報の符号
化が可能となる。
【００２０】請求項４に記載のピッチ符号化装置は、請
求項３に記載のピッチ符号化装置において、有声音と判
定されたサブフレームに対しての前記ピッチ又は前記差
分の符号化は、所定期間内の過去の入力信号を更新しつ
つ保持する適応コードブックの再生信号と前記入力信号
との聴感重み付け誤差電力が最小となる当該再生時の遅
延により求めることを特徴とする。
求項３に記載のピッチ符号化装置において、有声音と判
定されたサブフレームに対しての前記ピッチ又は前記差
分の符号化は、所定期間内の過去の入力信号を更新しつ
つ保持する適応コードブックの再生信号と前記入力信号
との聴感重み付け誤差電力が最小となる当該再生時の遅
延により求めることを特徴とする。
【００２１】請求項４に記載のピッチ符号化装置によれ
ば、第１符号化手段と第２符号化手段において、符号化
の対象となるサブフレームが有声音である場合、適応コ
ードブックの再生信号と入力信号との聴感重み付け誤差
電力が最小となる当該再生時の遅延から、ピッチ又は差
分を求めて符号化を行う。
ば、第１符号化手段と第２符号化手段において、符号化
の対象となるサブフレームが有声音である場合、適応コ
ードブックの再生信号と入力信号との聴感重み付け誤差
電力が最小となる当該再生時の遅延から、ピッチ又は差
分を求めて符号化を行う。
【００２２】よって、量子化雑音低減に適切な符号化を
行うことができ、良好な音質を保ちつつ、データ量が増
大しないピッチ情報の符号化が可能となる。
行うことができ、良好な音質を保ちつつ、データ量が増
大しないピッチ情報の符号化が可能となる。
【００２３】請求項５に記載のピッチ符号化方法を実行
させるためのプログラムを記録した記録媒体は、コンピ
ュータに、フレーム単位に区切られた入力音声に対し、
フレームをさらに複数に分割したサブフレーム単位のピ
ッチを算出し符号化するピッチ符号化方法を実行させる
ためのプログラムを記録した記録媒体であって、一又は
複数のフレームに含まれる複数のサブフレームのピッチ
を各サブフレームごとに算出する算出工程と、前記複数
のサブフレームに含まれる入力音声が声帯の振動を伴う
有声音であるか否かを各サブフレームごとに判定する判
定工程と、前記複数のサブフレーム中、最初の入力音声
を含むサブフレームである先頭サブフレームが有声音と
判定された場合は、前記算出した当該先頭サブフレーム
のピッチを符号化するとともに、当該先頭サブフレーム
が有声音でないと判定され、かつ前記複数のサブフレー
ム中、当該先頭サブフレームに後続する他のサブフレー
ムである後続サブフレームに有声音と判定されたサブフ
レームが存在する場合は、前記先頭サブフレームに、予
め定められた複数のピッチの基準値の中から一の基準値
を選択して符号化する第１符号化工程と、有声音と判定
された前記後続サブフレームについて、前記複数のサブ
フレーム中、当該後続サブフレームに先行するサブフレ
ームに有声音と判定されたサブフレームが存在する場合
は、当該先行するサブフレームの前記算出したピッチと
当該後続サブフレームの前記算出したピッチとの差分を
算出して符号化するとともに、先行するサブフレームに
有声音と判定されたサブフレームが存在しない場合は、
前記選択した基準値と当該後続サブフレームの前記算出
したピッチとの差分を算出して符号化する第２符号化工
程とを備えることを特徴とする。
させるためのプログラムを記録した記録媒体は、コンピ
ュータに、フレーム単位に区切られた入力音声に対し、
フレームをさらに複数に分割したサブフレーム単位のピ
ッチを算出し符号化するピッチ符号化方法を実行させる
ためのプログラムを記録した記録媒体であって、一又は
複数のフレームに含まれる複数のサブフレームのピッチ
を各サブフレームごとに算出する算出工程と、前記複数
のサブフレームに含まれる入力音声が声帯の振動を伴う
有声音であるか否かを各サブフレームごとに判定する判
定工程と、前記複数のサブフレーム中、最初の入力音声
を含むサブフレームである先頭サブフレームが有声音と
判定された場合は、前記算出した当該先頭サブフレーム
のピッチを符号化するとともに、当該先頭サブフレーム
が有声音でないと判定され、かつ前記複数のサブフレー
ム中、当該先頭サブフレームに後続する他のサブフレー
ムである後続サブフレームに有声音と判定されたサブフ
レームが存在する場合は、前記先頭サブフレームに、予
め定められた複数のピッチの基準値の中から一の基準値
を選択して符号化する第１符号化工程と、有声音と判定
された前記後続サブフレームについて、前記複数のサブ
フレーム中、当該後続サブフレームに先行するサブフレ
ームに有声音と判定されたサブフレームが存在する場合
は、当該先行するサブフレームの前記算出したピッチと
当該後続サブフレームの前記算出したピッチとの差分を
算出して符号化するとともに、先行するサブフレームに
有声音と判定されたサブフレームが存在しない場合は、
前記選択した基準値と当該後続サブフレームの前記算出
したピッチとの差分を算出して符号化する第２符号化工
程とを備えることを特徴とする。
【００２４】請求項５に記載のピッチ符号化方法を実行
させるためのプログラムを記録した読み取り実行するコ
ンピュータによれば、算出工程において、一又は複数の
フレームに含まれるサブフレームを単位に入力音声のピ
ッチが各サブフレームごとに算出されるとともに、判定
工程において、この入力音声が有声音であるか否かがサ
ブフレームごとに判定される。
させるためのプログラムを記録した読み取り実行するコ
ンピュータによれば、算出工程において、一又は複数の
フレームに含まれるサブフレームを単位に入力音声のピ
ッチが各サブフレームごとに算出されるとともに、判定
工程において、この入力音声が有声音であるか否かがサ
ブフレームごとに判定される。
【００２５】そして、第１符号化工程においては先頭サ
ブフレームに対する符号化が行われる。即ち、有声音と
判定された先頭サブフレームの算出ピッチを符号化する
一方、有声音でないと判定された先頭サブフレームであ
って、有声音と判定される後続サブフレームが存在する
場合には、複数のピッチの基準値から１つを選択するこ
とにより符号化が行われる。
ブフレームに対する符号化が行われる。即ち、有声音と
判定された先頭サブフレームの算出ピッチを符号化する
一方、有声音でないと判定された先頭サブフレームであ
って、有声音と判定される後続サブフレームが存在する
場合には、複数のピッチの基準値から１つを選択するこ
とにより符号化が行われる。
【００２６】また、第２符号化工程においては、後続サ
ブフレームに対する符号化が行われる。即ち、有声音と
判定された後続サブフレームについて、先行するサブフ
レームに有声音と判定されるものが存在する場合には、
後続サブフレームと当該先行するサブフレームとの算出
ピッチどうしの差分を算出して符号化する一方、先行す
るサブフレームに有声音と判定されるものが存在しない
場合には、後続サブフレームの算出ピッチと選択した基
準値との差分を算出して符号化を行う。
ブフレームに対する符号化が行われる。即ち、有声音と
判定された後続サブフレームについて、先行するサブフ
レームに有声音と判定されるものが存在する場合には、
後続サブフレームと当該先行するサブフレームとの算出
ピッチどうしの差分を算出して符号化する一方、先行す
るサブフレームに有声音と判定されるものが存在しない
場合には、後続サブフレームの算出ピッチと選択した基
準値との差分を算出して符号化を行う。
【００２７】よって、ピッチ符号化の処理を行うべき複
数のサブフレーム内で、有声音であるか否かの判定結果
が１フレーム内で変動するような場合であっても、差分
を利用してピッチを忠実に符号化することができ、品質
を確保しつつ、データ量が増大しないピッチ情報の符号
化が可能となる。
数のサブフレーム内で、有声音であるか否かの判定結果
が１フレーム内で変動するような場合であっても、差分
を利用してピッチを忠実に符号化することができ、品質
を確保しつつ、データ量が増大しないピッチ情報の符号
化が可能となる。
【００２８】請求項６に記載のピッチ符号化方法を実行
させるためのプログラムを記録した記録媒体は、請求項
５に記載のピッチ符号化方法を実行させるためのプログ
ラムを記録した記録媒体において、有声音と判定された
サブフレームに対しての前記ピッチ又は前記差分の符号
化は、所定期間内の過去の入力信号を更新しつつ保持す
る適応コードブックの再生信号と前記入力信号との聴感
重み付け誤差電力が最小となる当該再生時の遅延により
求めることを特徴とする。
させるためのプログラムを記録した記録媒体は、請求項
５に記載のピッチ符号化方法を実行させるためのプログ
ラムを記録した記録媒体において、有声音と判定された
サブフレームに対しての前記ピッチ又は前記差分の符号
化は、所定期間内の過去の入力信号を更新しつつ保持す
る適応コードブックの再生信号と前記入力信号との聴感
重み付け誤差電力が最小となる当該再生時の遅延により
求めることを特徴とする。
【００２９】請求項６に記載のピッチ符号化方法を実行
させるためのプログラムを記録した記録媒体を読み取り
実行するコンピュータによれば、第１符号化工程と第２
符号化工程において、符号化の対象となるサブフレーム
が有声音である場合、適応コードブックの再生信号と入
力信号との聴感重み付け誤差電力が最小となる当該再生
時の遅延から、ピッチ又は差分を求めて符号化を行う。
させるためのプログラムを記録した記録媒体を読み取り
実行するコンピュータによれば、第１符号化工程と第２
符号化工程において、符号化の対象となるサブフレーム
が有声音である場合、適応コードブックの再生信号と入
力信号との聴感重み付け誤差電力が最小となる当該再生
時の遅延から、ピッチ又は差分を求めて符号化を行う。
【００３０】よって、量子化雑音低減に適切な符号化を
行うことができ、良好な音質を保ちつつ、データ量が増
大しないピッチ情報の符号化が可能となる。
行うことができ、良好な音質を保ちつつ、データ量が増
大しないピッチ情報の符号化が可能となる。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて、図面に基づいて説明する。
ついて、図面に基づいて説明する。
【００３２】図１は、本発明に係るピッチ符号化方法を
ＣＥＬＰ符号化方式に適用する場合の全体構成を示すブ
ロック図である。
ＣＥＬＰ符号化方式に適用する場合の全体構成を示すブ
ロック図である。
【００３３】図１に示すＣＥＬＰ符号化方式は、ピッチ
分析部１と、ピッチパス決定部２と、符号化部３と、線
形予測分析部４と、適応コードブック５と、雑音コード
ブック６と、利得コードブック７と、聴覚重み付けフィ
ルタ８と、合成フィルタ９とから構成されている。
分析部１と、ピッチパス決定部２と、符号化部３と、線
形予測分析部４と、適応コードブック５と、雑音コード
ブック６と、利得コードブック７と、聴覚重み付けフィ
ルタ８と、合成フィルタ９とから構成されている。
【００３４】図１の構成において、入力音声はフレーム
単位に区切られ、さらにフレームを複数のサブフレーム
に分割し、サブフレームごと、又は、フレームごとに各
種パラメータを抽出し符号化がなされる。まず、入力音
声は、サブフレームごとに線形予測分析部４に入力さ
れ、サンプル値間の近接相関を利用して予測値を求める
処理が行われる。
単位に区切られ、さらにフレームを複数のサブフレーム
に分割し、サブフレームごと、又は、フレームごとに各
種パラメータを抽出し符号化がなされる。まず、入力音
声は、サブフレームごとに線形予測分析部４に入力さ
れ、サンプル値間の近接相関を利用して予測値を求める
処理が行われる。
【００３５】ＣＥＬＰ符号化方式における線形予測残差
の符号化は、３種のコードブックを使ったベクトル量子
化を用いて行われ、最適な量子化ベクトル（各コードブ
ックのインデクス）をサブフレームごとに決定し、その
際の各コードブックのインデクスを伝送すべき符号化デ
ータとする。適応コードブック５は、合成フィルタ９へ
入力する過去の駆動源を用いていったん信号を再生し、
入力信号との聴感重み付け誤差電力を最小化するように
ピッチ予測を行う。雑音コードブック６は、ガウス性の
確率密度をもつ雑音信号を音源として、ピッチ予測残差
信号を近似するものである。利得コードブック７は、適
応コードブック５及び雑音コードブック６において最適
なインデクスを決定した上で、その条件において最適な
利得を与えるように別途決定するものである。
の符号化は、３種のコードブックを使ったベクトル量子
化を用いて行われ、最適な量子化ベクトル（各コードブ
ックのインデクス）をサブフレームごとに決定し、その
際の各コードブックのインデクスを伝送すべき符号化デ
ータとする。適応コードブック５は、合成フィルタ９へ
入力する過去の駆動源を用いていったん信号を再生し、
入力信号との聴感重み付け誤差電力を最小化するように
ピッチ予測を行う。雑音コードブック６は、ガウス性の
確率密度をもつ雑音信号を音源として、ピッチ予測残差
信号を近似するものである。利得コードブック７は、適
応コードブック５及び雑音コードブック６において最適
なインデクスを決定した上で、その条件において最適な
利得を与えるように別途決定するものである。
【００３６】また、入力音声は、サブフレームごとにピ
ッチ分析部１にも入力され、ピッチパス決定部２を経
て、オープンループ探索法によりピッチパス情報を得た
後、符号化部３において前述の適応コードブックのイン
デクスを決定し、クローズドループ探索法により音声信
号の長期相関に基づくピッチの符号化処理が行われる。
これらピッチ符号化処理の詳細については後述する。
ッチ分析部１にも入力され、ピッチパス決定部２を経
て、オープンループ探索法によりピッチパス情報を得た
後、符号化部３において前述の適応コードブックのイン
デクスを決定し、クローズドループ探索法により音声信
号の長期相関に基づくピッチの符号化処理が行われる。
これらピッチ符号化処理の詳細については後述する。
【００３７】合成フィルタ９は、線形予測分析部７にお
ける予測結果に基づき、フィルタの係数を決定した上
で、各コードブックの求めたインデクスによる信号を入
力し、再生音声として出力を行う。そして、合成フィル
タ９から出力される再生信号は、入力音声との誤差電力
を求めた上で、聴覚のマスキング現象を利用して量子化
雑音を低減するための聴覚重み付けフィルタ８を通した
後、符号化部３において当該誤差電力を最小化するよう
に符号化が行われる。
ける予測結果に基づき、フィルタの係数を決定した上
で、各コードブックの求めたインデクスによる信号を入
力し、再生音声として出力を行う。そして、合成フィル
タ９から出力される再生信号は、入力音声との誤差電力
を求めた上で、聴覚のマスキング現象を利用して量子化
雑音を低減するための聴覚重み付けフィルタ８を通した
後、符号化部３において当該誤差電力を最小化するよう
に符号化が行われる。
【００３８】次に、図２に、クローズドループ探索法に
よるピッチ符号化処理のフローチャートを示す。図２に
示すピッチ符号化処理においては、ピッチ分析部１とピ
ッチパス決定部２で行われるオープンループ探索法によ
り得られたピッチパス情報を入力した後、クローズドル
ープ探索法に基づき各サブフレームのピッチが決定され
る。
よるピッチ符号化処理のフローチャートを示す。図２に
示すピッチ符号化処理においては、ピッチ分析部１とピ
ッチパス決定部２で行われるオープンループ探索法によ
り得られたピッチパス情報を入力した後、クローズドル
ープ探索法に基づき各サブフレームのピッチが決定され
る。
【００３９】ここで、オープンループ探索法によるピッ
チパス情報の生成の概略を説明する。なお、本実施形態
では、１フレームが４サブフレームから構成され、各処
理は１フレームの範囲内で行われる場合を考える。
チパス情報の生成の概略を説明する。なお、本実施形態
では、１フレームが４サブフレームから構成され、各処
理は１フレームの範囲内で行われる場合を考える。
【００４０】まず、１フレーム内の各サブフレームに対
するピッチ候補をＭ個求める。より具体的には、各サブ
フレームに線形予測分析（ Linear Predictive Codin
g：ＬＰＣ）を行い、その予測残差にハミング窓を乗じ
た後、対応するサンプリング数あるいはその補間を考慮
した上でピッチとしてとり得る所定の範囲内において、
自己相関関数が大きくなる順にＭ個のピッチ候補を決定
する。
するピッチ候補をＭ個求める。より具体的には、各サブ
フレームに線形予測分析（ Linear Predictive Codin
g：ＬＰＣ）を行い、その予測残差にハミング窓を乗じ
た後、対応するサンプリング数あるいはその補間を考慮
した上でピッチとしてとり得る所定の範囲内において、
自己相関関数が大きくなる順にＭ個のピッチ候補を決定
する。
【００４１】そして、各サブフレーム中、自己相関関数
が最大となるサブフレームをピッチパスの起点とし、Ｍ
個のピッチ候補について、それぞれ符号化する際の差分
で表せる範囲内の遅延を入力音声に与えた場合に、自己
相関を最大化するピッチを決定する。このピッチの決定
を順方向及び逆方向の各サブフレームについて繰り返
す。
が最大となるサブフレームをピッチパスの起点とし、Ｍ
個のピッチ候補について、それぞれ符号化する際の差分
で表せる範囲内の遅延を入力音声に与えた場合に、自己
相関を最大化するピッチを決定する。このピッチの決定
を順方向及び逆方向の各サブフレームについて繰り返
す。
【００４２】その結果、先頭のサブフレームから最後の
サブフレームに至るまでの上述の方法で決定された４つ
のピッチの列、即ちピッチパスがＭ通り生成される。こ
のＭ個のピッチパスから、例えば４つのサブフレームに
対する歪みの和を最小化するものなど、１フレーム全体
として最適なピッチパスを1つ選び、符号化部３に入力
すべきピッチ情報とする。
サブフレームに至るまでの上述の方法で決定された４つ
のピッチの列、即ちピッチパスがＭ通り生成される。こ
のＭ個のピッチパスから、例えば４つのサブフレームに
対する歪みの和を最小化するものなど、１フレーム全体
として最適なピッチパスを1つ選び、符号化部３に入力
すべきピッチ情報とする。
【００４３】上述のように得られたピッチパス情報は、
クローズドループ探索法に基づくピッチ符号化を行うた
めに、１フレーム分が取り込まれる（ステップＳ１）。
そして、各サブフレームごとに順次ピッチが決定される
（ステップＳ２）。具体的には、前記ピッチパス情報の
各サブフレームについてのピッチの値を中心に、複数の
ピッチ候補を選定した上で、その中から、自己相関が最
大となるものを選択する。この際、いったん前記複数の
ピッチ候補から簡易な計算により数個のピッチ候補を予
備選択し、その後、その中から1個のピッチを本選択す
る構成としてもよい。
クローズドループ探索法に基づくピッチ符号化を行うた
めに、１フレーム分が取り込まれる（ステップＳ１）。
そして、各サブフレームごとに順次ピッチが決定される
（ステップＳ２）。具体的には、前記ピッチパス情報の
各サブフレームについてのピッチの値を中心に、複数の
ピッチ候補を選定した上で、その中から、自己相関が最
大となるものを選択する。この際、いったん前記複数の
ピッチ候補から簡易な計算により数個のピッチ候補を予
備選択し、その後、その中から1個のピッチを本選択す
る構成としてもよい。
【００４４】次いで、後述する処理に従い、ピッチ情報
の符号化が行われる（ステップＳ３）。
の符号化が行われる（ステップＳ３）。
【００４５】なお、ピッチ符号化処理は、入力音声が有
声音か否かを各サブフレームごとに判定する判定結果に
基づいて行なわれる。具体的には、入力音声のピッチ
は、声帯振動の基本周期であるから、音声が声帯振動を
伴わない無声音であるような場合には、本来ピッチは抽
出できない。そのため、有声音でないと判定されたサブ
フレームについては、ピッチの符号化は行わないことと
する。
声音か否かを各サブフレームごとに判定する判定結果に
基づいて行なわれる。具体的には、入力音声のピッチ
は、声帯振動の基本周期であるから、音声が声帯振動を
伴わない無声音であるような場合には、本来ピッチは抽
出できない。そのため、有声音でないと判定されたサブ
フレームについては、ピッチの符号化は行わないことと
する。
【００４６】最後に、処理すべき入力信号の有無を判断
し（ステップＳ4）、新たな入力信号がなく、全ての入
力信号に対する処理を終了した場合（ステップＳ４；Ｙ
ＥＳ）、符号化処理を終了し、まだ処理すべき入力信号
がある場合（ステップＳ4；ＮＯ）、再びステップＳ1に
戻る。
し（ステップＳ4）、新たな入力信号がなく、全ての入
力信号に対する処理を終了した場合（ステップＳ４；Ｙ
ＥＳ）、符号化処理を終了し、まだ処理すべき入力信号
がある場合（ステップＳ4；ＮＯ）、再びステップＳ1に
戻る。
【００４７】次に、図３に、図２のステップＳ３に対応
する前述したピッチ情報の符号化処理の詳細についての
フローチャートを示す。
する前述したピッチ情報の符号化処理の詳細についての
フローチャートを示す。
【００４８】まず、ピッチ分析に際し、前記有声音か否
かの判定処理を行った上で、１フレーム内で、全てのサ
ブフレームの判定結果に応じて処理を分岐する（ステッ
プＳ１０）。１フレーム内で全てのサブフレームが有声
音ではなく無声音と判定された場合（ステップＳ１０；
ＹＥＳ）、全てのサブフレームについて、無声音として
定めたパターンにより符号化を行い（ステップＳ１
１）、処理を終える。
かの判定処理を行った上で、１フレーム内で、全てのサ
ブフレームの判定結果に応じて処理を分岐する（ステッ
プＳ１０）。１フレーム内で全てのサブフレームが有声
音ではなく無声音と判定された場合（ステップＳ１０；
ＹＥＳ）、全てのサブフレームについて、無声音として
定めたパターンにより符号化を行い（ステップＳ１
１）、処理を終える。
【００４９】一方、有声音と判定されるサブフレームが
存在する場合（ステップＳ１０；ＮＯ）、サブフレーム
の処理用カウンタｃｎｔをゼロクリアする（ステップＳ
１２）。このカウンタｃｎｔは、１フレーム内で最初に
有声音と判定されるサブフレームに達したか否かを判別
するためのものであり、この値をｓとして予め設定した
上で、ｃｎｔとｓの比較を行う（ステップＳ１３）。
存在する場合（ステップＳ１０；ＮＯ）、サブフレーム
の処理用カウンタｃｎｔをゼロクリアする（ステップＳ
１２）。このカウンタｃｎｔは、１フレーム内で最初に
有声音と判定されるサブフレームに達したか否かを判別
するためのものであり、この値をｓとして予め設定した
上で、ｃｎｔとｓの比較を行う（ステップＳ１３）。
【００５０】そして、ｃｎｔがｓに達していない場合は
（ステップＳ１３；ＮＯ）、そのサブフレームに対する
ピッチを符号化せず、ピッチ情報の符号化をいったん保
留する（ステップＳ１４）。その後、カウンタｃｎｔを
インクリメントした後（ステップＳ１５）、次のサブフ
レームに対する処理に移る（ステップＳ１３）。
（ステップＳ１３；ＮＯ）、そのサブフレームに対する
ピッチを符号化せず、ピッチ情報の符号化をいったん保
留する（ステップＳ１４）。その後、カウンタｃｎｔを
インクリメントした後（ステップＳ１５）、次のサブフ
レームに対する処理に移る（ステップＳ１３）。
【００５１】一方、ｃｎｔがｓに達すると（ステップＳ
１３；ＹＥＳ）、先頭のサブフレームに対しては、予め
定められた複数のピッチの基準値の中から、ｓ番目のサ
ブフレームのピッチに最も近い基準値（適応コードブッ
ク５の出力はなしであるが、ピッチ情報を有する基準
値）を１つを選び、ピッチ情報として符号化する（ステ
ップＳ１６）。
１３；ＹＥＳ）、先頭のサブフレームに対しては、予め
定められた複数のピッチの基準値の中から、ｓ番目のサ
ブフレームのピッチに最も近い基準値（適応コードブッ
ク５の出力はなしであるが、ピッチ情報を有する基準
値）を１つを選び、ピッチ情報として符号化する（ステ
ップＳ１６）。
【００５２】ここで、このピッチの基準値について説明
する。通常、１フレーム内の複数のサブフレームのピッ
チ情報を符号化するに際しては、図２のステップＳ２で
決定済みのピッチの値そのものに基づき符号化する方法
も考えられるが、１フレーム内のサブフレーム数が多い
場合などは、ピッチ情報として割り当てるデータ量が大
幅に増大するため、高能率の音声符号化を行うには適さ
ない。よって、先頭のサブフレームをピッチの値に基づ
き符号化する一方、後続のサブフレームは１つ先行する
サブフレームのピッチとの差分を求め、符号化すること
がデータ量削減に有効である。
する。通常、１フレーム内の複数のサブフレームのピッ
チ情報を符号化するに際しては、図２のステップＳ２で
決定済みのピッチの値そのものに基づき符号化する方法
も考えられるが、１フレーム内のサブフレーム数が多い
場合などは、ピッチ情報として割り当てるデータ量が大
幅に増大するため、高能率の音声符号化を行うには適さ
ない。よって、先頭のサブフレームをピッチの値に基づ
き符号化する一方、後続のサブフレームは１つ先行する
サブフレームのピッチとの差分を求め、符号化すること
がデータ量削減に有効である。
【００５３】しかし、処理すべきサブフレームが常にピ
ッチ抽出可能な有声音であれば問題ないが、無声音とな
るサブフレームについては、ピッチを符号化せず、無声
音であることを示すパターンをピッチ情報とする。よっ
て、最初の有声音となるｓ番目のサブフレームについて
は、ｓ−１番目のサブフレームのピッチを抽出できない
ので、前述の差分を求めることはできない。
ッチ抽出可能な有声音であれば問題ないが、無声音とな
るサブフレームについては、ピッチを符号化せず、無声
音であることを示すパターンをピッチ情報とする。よっ
て、最初の有声音となるｓ番目のサブフレームについて
は、ｓ−１番目のサブフレームのピッチを抽出できない
ので、前述の差分を求めることはできない。
【００５４】従って、先頭のサブフレームが無声音なら
“基準値”を持たせ、２番目〜ｓ−１番目のサブフレー
ムを“差分０で出力なし”として符号化を行う（ステッ
プＳ１７）。
“基準値”を持たせ、２番目〜ｓ−１番目のサブフレー
ムを“差分０で出力なし”として符号化を行う（ステッ
プＳ１７）。
【００５５】その後、次のサブフレームに処理を進める
ため、カウンタｃｎｔをインクリメントし（ステップＳ
１８）、ｃｎｔが４に達したか否かを判断する（ステッ
プＳ１９）。ｃｎｔ＝４であれば（ステップＳ１９；Ｙ
ＥＳ）、１フレーム内の４つの各サブフレームについて
のピッチ符号化が終了したので、処理を終える。
ため、カウンタｃｎｔをインクリメントし（ステップＳ
１８）、ｃｎｔが４に達したか否かを判断する（ステッ
プＳ１９）。ｃｎｔ＝４であれば（ステップＳ１９；Ｙ
ＥＳ）、１フレーム内の４つの各サブフレームについて
のピッチ符号化が終了したので、処理を終える。
【００５６】一方、ｃｎｔ＝４でなければ（ステップＳ
１９；ＮＯ）、対象となるサブフレームが有声音である
場合は、前述の差分を求め符号化し、無声音である場合
は、“差分０で出力なし”として符号化する（ステップ
Ｓ２０）。そして、ｃｎｔが示す次のサブフレームに対
する処理に移る（ステップＳ１８）。
１９；ＮＯ）、対象となるサブフレームが有声音である
場合は、前述の差分を求め符号化し、無声音である場合
は、“差分０で出力なし”として符号化する（ステップ
Ｓ２０）。そして、ｃｎｔが示す次のサブフレームに対
する処理に移る（ステップＳ１８）。
【００５７】以上の処理を行うことにより、有声音のサ
ブフレームと無声音のサブフレームをともに含んでいる
一又は複数のフレームに対しても、入力音声のピッチ情
報を適切に符号化することができる。特に、先頭部分に
おいて無声音となるサブフレームが連続した後、ｓ番目
のサブフレームで初めて有声音と判定されるようなケー
スであっても、それ以降のサブフレームにおけるピッチ
の所定の基準値との差分を用いることで符号化が可能と
なる。
ブフレームと無声音のサブフレームをともに含んでいる
一又は複数のフレームに対しても、入力音声のピッチ情
報を適切に符号化することができる。特に、先頭部分に
おいて無声音となるサブフレームが連続した後、ｓ番目
のサブフレームで初めて有声音と判定されるようなケー
スであっても、それ以降のサブフレームにおけるピッチ
の所定の基準値との差分を用いることで符号化が可能と
なる。
【００５８】なお、上述した本発明に係る音声のピッチ
符号化方法は、コンピュータに読み取り可能なＣＤ−Ｒ
ＯＭ、フロッピーディスク等の記録媒体に記録させるこ
とが可能である。そして、当該ＣＤ−ＲＯＭ等を用いて
コンピュータにおいて音声のピッチ符号化プログラムを
インストールし、実行することにより、本発明に係るピ
ッチ符号化が実現される。
符号化方法は、コンピュータに読み取り可能なＣＤ−Ｒ
ＯＭ、フロッピーディスク等の記録媒体に記録させるこ
とが可能である。そして、当該ＣＤ−ＲＯＭ等を用いて
コンピュータにおいて音声のピッチ符号化プログラムを
インストールし、実行することにより、本発明に係るピ
ッチ符号化が実現される。
【００５９】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、複数のサブフレームに対するピッチを符
号化するに際し、有声音であるか否かの判定結果に応じ
て、算出ピッチそのものに加え、所定の基準値を利用し
てピッチ又はピッチの差分値を符号化するようにしたの
で、有声音であるか否かの判定結果が１フレーム内で変
動するような場合でも、適切な符号化を行うことがで
き、データ量を増大させることなく高品質なピッチ符号
化の方法を実現することができる。
発明によれば、複数のサブフレームに対するピッチを符
号化するに際し、有声音であるか否かの判定結果に応じ
て、算出ピッチそのものに加え、所定の基準値を利用し
てピッチ又はピッチの差分値を符号化するようにしたの
で、有声音であるか否かの判定結果が１フレーム内で変
動するような場合でも、適切な符号化を行うことがで
き、データ量を増大させることなく高品質なピッチ符号
化の方法を実現することができる。
【００６０】請求項２に記載の発明によれば、ピッチ又
は差分の符号化を、適応コードブックを用いて聴感重み
付け誤差電力を最小化するように求めるようにしたの
で、量子化雑音を低減するのに適した符号化ができ、デ
ータ量を増大させることなく良好な音質の得られるピッ
チ符号化を実現することができる。
は差分の符号化を、適応コードブックを用いて聴感重み
付け誤差電力を最小化するように求めるようにしたの
で、量子化雑音を低減するのに適した符号化ができ、デ
ータ量を増大させることなく良好な音質の得られるピッ
チ符号化を実現することができる。
【００６１】請求項３に記載の発明によれば、複数のサ
ブフレームに対するピッチを符号化するに際し、有声音
であるか否かの判定結果に応じて、算出ピッチそのもの
に加え、所定の基準値を利用してピッチ又はピッチの差
分値を符号化するようにしたので、有声音であるか否か
の判定結果が１フレーム内で変動するような場合でも、
適切な符号化を行うことができ、データ量を増大させる
ことなく高品質なピッチ符号化を行うピッチ符号化装置
を提供することができる。
ブフレームに対するピッチを符号化するに際し、有声音
であるか否かの判定結果に応じて、算出ピッチそのもの
に加え、所定の基準値を利用してピッチ又はピッチの差
分値を符号化するようにしたので、有声音であるか否か
の判定結果が１フレーム内で変動するような場合でも、
適切な符号化を行うことができ、データ量を増大させる
ことなく高品質なピッチ符号化を行うピッチ符号化装置
を提供することができる。
【００６２】請求項４に記載の発明によれば、ピッチ又
は差分の符号化を、適応コードブックを用いて聴感重み
付け誤差電力を最小化するように求めるようにしたの
で、量子化雑音を低減するのに適した符号化ができ、デ
ータ量を増大させることなく良好な音質の得られるピッ
チ符号化を行うピッチ符号化装置を提供することができ
る。
は差分の符号化を、適応コードブックを用いて聴感重み
付け誤差電力を最小化するように求めるようにしたの
で、量子化雑音を低減するのに適した符号化ができ、デ
ータ量を増大させることなく良好な音質の得られるピッ
チ符号化を行うピッチ符号化装置を提供することができ
る。
【００６３】請求項５に記載の発明によれば、複数のサ
ブフレームに対するピッチを符号化するに際し、有声音
であるか否かの判定結果に応じて、算出ピッチそのもの
に加え、所定の基準値を利用してピッチ又はピッチの差
分値を符号化するようにしたので、有声音であるか否か
の判定結果が１フレーム内で変動するような場合でも、
適切な符号化を行うことができ、データ量を増大させる
ことなく高品質なピッチ符号化のためのソフトウェアを
提供することができる。
ブフレームに対するピッチを符号化するに際し、有声音
であるか否かの判定結果に応じて、算出ピッチそのもの
に加え、所定の基準値を利用してピッチ又はピッチの差
分値を符号化するようにしたので、有声音であるか否か
の判定結果が１フレーム内で変動するような場合でも、
適切な符号化を行うことができ、データ量を増大させる
ことなく高品質なピッチ符号化のためのソフトウェアを
提供することができる。
【００６４】請求項６に記載の発明によれば、ピッチ又
は差分の符号化を、適応コードブックを用いて聴感重み
付け誤差電力を最小化するように求めるようにしたの
で、量子化雑音を低減するのに適した符号化ができ、デ
ータ量を増大させることなく良好な音質の得られるピッ
チ符号化のためのソフトウェアを提供することができ
る。
は差分の符号化を、適応コードブックを用いて聴感重み
付け誤差電力を最小化するように求めるようにしたの
で、量子化雑音を低減するのに適した符号化ができ、デ
ータ量を増大させることなく良好な音質の得られるピッ
チ符号化のためのソフトウェアを提供することができ
る。
【図１】本発明の実施形態におけるＣＥＬＰ符号化方式
の全体構成を示すブロック図である。
の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態におけるクローズドループ探
索法によるピッチ符号化処理を示すフローチャートであ
る。
索法によるピッチ符号化処理を示すフローチャートであ
る。
【図３】本発明の実施形態におけるピッチ情報の符号化
処理の詳細を示すフローチャートである。
処理の詳細を示すフローチャートである。
１…ピッチ分析部 ２…ピッチパス決定部 ３…符号化部 ４…線形予測分析部 ５…適応コードブック ６…雑音コードブック ７…利得コードブック ８…重み付けフィルタ ９…合成フィルタ
Claims (6)
- 【請求項１】 フレーム単位に区切られた入力音声に対
し、フレームをさらに複数に分割したサブフレーム単位
のピッチを算出し符号化するピッチ符号化方法であっ
て、 一又は複数のフレームに含まれる複数のサブフレームの
ピッチを各サブフレームごとに算出する算出工程と、 前記複数のサブフレームに含まれる入力音声が声帯の振
動を伴う有声音であるか否かを各サブフレームごとに判
定する判定工程と、 前記複数のサブフレーム中、最初の入力音声を含むサブ
フレームである先頭サブフレームが有声音と判定された
場合は、前記算出した当該先頭サブフレームのピッチを
符号化するとともに、当該先頭サブフレームが有声音で
ないと判定され、かつ前記複数のサブフレーム中、当該
先頭サブフレームに後続する他のサブフレームである後
続サブフレームに有声音と判定されたサブフレームが存
在する場合は、前記先頭サブフレームに、予め定められ
た複数のピッチの基準値の中から一の基準値を選択して
符号化する第１符号化工程と、 有声音と判定された前記後続サブフレームについて、前
記複数のサブフレーム中、当該後続サブフレームに先行
するサブフレームに有声音と判定されたサブフレームが
存在する場合は、当該先行するサブフレームの前記算出
したピッチと当該後続サブフレームの前記算出したピッ
チとの差分を算出して符号化するとともに、先行するサ
ブフレームに有声音と判定されたサブフレームが存在し
ない場合は、前記選択した基準値と当該後続サブフレー
ムの前記算出したピッチとの差分を算出して符号化する
第２符号化工程と、 を備えることを特徴とするピッチ符号化方法。 - 【請求項２】 有声音と判定されたサブフレームに対し
ての前記ピッチ又は前記差分の符号化は、所定期間内の
過去の入力信号を更新しつつ保持する適応コードブック
の再生信号と前記入力信号との聴感重み付け誤差電力が
最小となる当該再生時の遅延により求めることを特徴と
する請求項１に記載のピッチ符号化方法。 - 【請求項３】 フレーム単位に区切られた入力音声に対
し、フレームをさらに複数に分割したサブフレーム単位
のピッチを算出し符号化するピッチ符号化装置であっ
て、 一又は複数のフレームに含まれる複数のサブフレームの
ピッチを各サブフレームごとに算出する算出手段と、 前記複数のサブフレームに含まれる入力音声が声帯の振
動を伴う有声音であるか否かを各サブフレームごとに判
定する判定手段と、 前記複数のサブフレーム中、最初の入力音声を含むサブ
フレームである先頭サブフレームが有声音と判定された
場合は、前記算出した当該先頭サブフレームのピッチを
符号化するとともに、当該先頭サブフレームが有声音で
ないと判定され、かつ前記複数のサブフレーム中、当該
先頭サブフレームに後続する他のサブフレームである後
続サブフレームに有声音と判定されたサブフレームが存
在する場合は、前記先頭サブフレームに、予め定められ
た複数のピッチの基準値の中から一の基準値を選択して
符号化する第１符号化手段と、 有声音と判定された前記後続サブフレームについて、前
記複数のサブフレーム中、当該後続サブフレームに先行
するサブフレームに有声音と判定されたサブフレームが
存在する場合は、当該先行するサブフレームの前記算出
したピッチと当該後続サブフレームの前記算出したピッ
チとの差分を算出して符号化するとともに、先行するサ
ブフレームに有声音と判定されたサブフレームが存在し
ない場合は、前記選択した基準値と当該後続サブフレー
ムの前記算出したピッチとの差分を算出して符号化する
第２符号化手段と、 を備えることを特徴とするピッチ符号化装置。 - 【請求項４】 有声音と判定されたサブフレームに対し
ての前記ピッチ又は前記差分の符号化は、所定期間内の
過去の入力信号を更新しつつ保持する適応コードブック
の再生信号と前記入力信号との聴感重み付け誤差電力が
最小となる当該再生時の遅延により求めることを特徴と
する請求項３に記載のピッチ符号化装置。 - 【請求項５】 コンピュータに、フレーム単位に区切ら
れた入力音声に対し、フレームをさらに複数に分割した
サブフレーム単位のピッチを算出し符号化するピッチ符
号化方法を実行させるためのプログラムを記録した記録
媒体であって、 一又は複数のフレームに含まれる複数のサブフレームの
ピッチを各サブフレームごとに算出する算出工程と、 前記複数のサブフレームに含まれる入力音声が声帯の振
動を伴う有声音であるか否かを各サブフレームごとに判
定する判定工程と、 前記複数のサブフレーム中、最初の入力音声を含むサブ
フレームである先頭サブフレームが有声音と判定された
場合は、前記算出した当該先頭サブフレームのピッチを
符号化するとともに、当該先頭サブフレームが有声音で
ないと判定され、かつ前記複数のサブフレーム中、当該
先頭サブフレームに後続する他のサブフレームである後
続サブフレームに有声音と判定されたサブフレームが存
在する場合は、前記先頭サブフレームに、予め定められ
た複数のピッチの基準値の中から一の基準値を選択して
符号化する第１符号化工程と、 有声音と判定された前記後続サブフレームについて、前
記複数のサブフレーム中、当該後続サブフレームに先行
するサブフレームに有声音と判定されたサブフレームが
存在する場合は、当該先行するサブフレームの前記算出
したピッチと当該後続サブフレームの前記算出したピッ
チとの差分を算出して符号化するとともに、先行するサ
ブフレームに有声音と判定されたサブフレームが存在し
ない場合は、前記選択した基準値と当該後続サブフレー
ムの前記算出したピッチとの差分を算出して符号化する
第２符号化工程と、 を備えることを特徴とするピッチ符号化方法を実行させ
るためのプログラムを記録した記録媒体。 - 【請求項６】 有声音と判定されたサブフレームに対し
ての前記ピッチ又は前記差分の符号化は、所定期間内の
過去の入力信号を更新しつつ保持する適応コードブック
の再生信号と前記入力信号との聴感重み付け誤差電力が
最小となる当該再生時の遅延により求めることを特徴と
する請求項５に記載のピッチ符号化方法を実行させるた
めのプログラムを記録した記録媒体。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04593398A JP3618217B2 (ja) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | 音声のピッチ符号化方法及び音声のピッチ符号化装置並びに音声のピッチ符号化プログラムが記録された記録媒体 |
| US09/257,382 US6219636B1 (en) | 1998-02-26 | 1999-02-25 | Audio pitch coding method, apparatus, and program storage device calculating voicing and pitch of subframes of a frame |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04593398A JP3618217B2 (ja) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | 音声のピッチ符号化方法及び音声のピッチ符号化装置並びに音声のピッチ符号化プログラムが記録された記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11242498A true JPH11242498A (ja) | 1999-09-07 |
| JP3618217B2 JP3618217B2 (ja) | 2005-02-09 |
Family
ID=12733076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04593398A Expired - Fee Related JP3618217B2 (ja) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | 音声のピッチ符号化方法及び音声のピッチ符号化装置並びに音声のピッチ符号化プログラムが記録された記録媒体 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6219636B1 (ja) |
| JP (1) | JP3618217B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005292640A (ja) * | 2004-04-02 | 2005-10-20 | Casio Comput Co Ltd | 音声符号化装置、方法及びプログラム、並びに音声復号装置、方法及びプログラム |
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| US7603271B2 (en) | 2004-12-14 | 2009-10-13 | Lg Electronics Inc. | Speech coding apparatus with perceptual weighting and method therefor |
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| GB2357683A (en) * | 1999-12-24 | 2001-06-27 | Nokia Mobile Phones Ltd | Voiced/unvoiced determination for speech coding |
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| WO2010131604A1 (ja) | 2009-05-15 | 2010-11-18 | 株式会社日本触媒 | (メタ)アクリル酸の製造方法 |
| US8670990B2 (en) * | 2009-08-03 | 2014-03-11 | Broadcom Corporation | Dynamic time scale modification for reduced bit rate audio coding |
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| DE68923771T2 (de) * | 1988-12-23 | 1995-12-14 | Nippon Electric Co | Sprachübertragungssystem unter Anwendung von Mehrimpulsanregung. |
| US5657418A (en) * | 1991-09-05 | 1997-08-12 | Motorola, Inc. | Provision of speech coder gain information using multiple coding modes |
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1998
- 1998-02-26 JP JP04593398A patent/JP3618217B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-02-25 US US09/257,382 patent/US6219636B1/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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