JPH1130997A - 音声符号化復号装置 - Google Patents
音声符号化復号装置Info
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- JPH1130997A JPH1130997A JP9202475A JP20247597A JPH1130997A JP H1130997 A JPH1130997 A JP H1130997A JP 9202475 A JP9202475 A JP 9202475A JP 20247597 A JP20247597 A JP 20247597A JP H1130997 A JPH1130997 A JP H1130997A
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- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 30
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims abstract 4
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 claims description 124
- 238000013139 quantization Methods 0.000 claims description 36
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 30
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims description 30
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 27
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 25
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 19
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- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 65
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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
- G10L19/04—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
-
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- 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
-
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Abstract
(57)【要約】
【課題】階層符号化に基づく音声符号化復号装置の高能
率化を実現すること。 【解決手段】ダウンサンプリング回路１で入力信号をダ
ウンサンプリングした信号を受ける第一ＣＥＬＰ符号化
回路14は符号化出力の一部を第二ＣＥＬＰ符号化回路15
に出力し、第二ＣＥＬＰ符号化回路は入力信号を第一Ｃ
ＥＬＰ符号化回路の符号化出力に基づき符号化し、マル
チプレクサ７は、第一、第二ＣＥＬＰ符号化回路の符号
化出力をビットストリームに出力し、デマルチプレクサ
18は制御信号が低ビットレートの時ビットストリームか
ら第一ＣＥＬＰ符号化回路の符号化出力を第一ＣＥＬＰ
復号回路16に出力し、高ビットレートの時ビットストリ
ームから第一ＣＥＬＰ符号化回路の出力の一部と第二Ｃ
ＥＬＰ符号化回路の出力を抽出し、第二のＣＥＬＰ復号
回路17に出力し、スイッチ回路19を介して出力する。
率化を実現すること。 【解決手段】ダウンサンプリング回路１で入力信号をダ
ウンサンプリングした信号を受ける第一ＣＥＬＰ符号化
回路14は符号化出力の一部を第二ＣＥＬＰ符号化回路15
に出力し、第二ＣＥＬＰ符号化回路は入力信号を第一Ｃ
ＥＬＰ符号化回路の符号化出力に基づき符号化し、マル
チプレクサ７は、第一、第二ＣＥＬＰ符号化回路の符号
化出力をビットストリームに出力し、デマルチプレクサ
18は制御信号が低ビットレートの時ビットストリームか
ら第一ＣＥＬＰ符号化回路の符号化出力を第一ＣＥＬＰ
復号回路16に出力し、高ビットレートの時ビットストリ
ームから第一ＣＥＬＰ符号化回路の出力の一部と第二Ｃ
ＥＬＰ符号化回路の出力を抽出し、第二のＣＥＬＰ復号
回路17に出力し、スイッチ回路19を介して出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、階層符号化に基づ
く音声符号化装置及び復号装置に関する。
く音声符号化装置及び復号装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、復号するビットレートを変えると
再生信号のサンプリング周波数が変わる階層符号化に基
づく音声符号化復号装置は、音声信号をパケット通信網
上で伝送する際に、一部のパケットが欠落しても、帯域
幅は狭いが比較的良好な品質の音声信号が復号可能であ
ることを目的として用いられている。例えば特開平８−
２６３０９６号公報（「文献１」という）には、音響信
号を帯域分割して階層符号化する符号化方法及びその復
号方法が提案されている。この符号化方法においては、
階層数Ｎの階層符号化を実現する際、第１階層におい
て、入力信号の低帯域成分から成る信号を符号化し、第
ｎ階層（ｎ＝２、…、Ｎ−１）において、入力信号のう
ち第ｎ−１階層よりも帯域が広い成分から成る信号か
ら、第ｎ−１階層までに符号化復号したｎ−１個の信号
を減算した差分信号を符号化し、第Ｎ階層では、入力信
号から第Ｎ−１階層までに符号化復号したＮ−１個の信
号を減算した差分信号を符号化する。
再生信号のサンプリング周波数が変わる階層符号化に基
づく音声符号化復号装置は、音声信号をパケット通信網
上で伝送する際に、一部のパケットが欠落しても、帯域
幅は狭いが比較的良好な品質の音声信号が復号可能であ
ることを目的として用いられている。例えば特開平８−
２６３０９６号公報（「文献１」という）には、音響信
号を帯域分割して階層符号化する符号化方法及びその復
号方法が提案されている。この符号化方法においては、
階層数Ｎの階層符号化を実現する際、第１階層におい
て、入力信号の低帯域成分から成る信号を符号化し、第
ｎ階層（ｎ＝２、…、Ｎ−１）において、入力信号のう
ち第ｎ−１階層よりも帯域が広い成分から成る信号か
ら、第ｎ−１階層までに符号化復号したｎ−１個の信号
を減算した差分信号を符号化し、第Ｎ階層では、入力信
号から第Ｎ−１階層までに符号化復号したＮ−１個の信
号を減算した差分信号を符号化する。
【０００３】図１２を参照して、各階層の符号化に符号
励振線形予測（ＣＥＬＰ：Code Excited Linear Pre
dictive）符号化方式を用いた音声符号化復号装置の動
作を説明する。簡単のため、階層数が２段の例を示す。
３段以上についても、同様に説明できる。図１２には、
音声符号化装置で符号化したビットストリームを、音声
復号装置において２種類のビットレート（以後、高ビッ
トレートと低ビットレートとする）で復号できるように
した構成が示されている。なお、図１２は、上記文献乃
至以下に掲げる文献等に基づき、本発明者により、本発
明に関連する技術として作成されたものである。
励振線形予測（ＣＥＬＰ：Code Excited Linear Pre
dictive）符号化方式を用いた音声符号化復号装置の動
作を説明する。簡単のため、階層数が２段の例を示す。
３段以上についても、同様に説明できる。図１２には、
音声符号化装置で符号化したビットストリームを、音声
復号装置において２種類のビットレート（以後、高ビッ
トレートと低ビットレートとする）で復号できるように
した構成が示されている。なお、図１２は、上記文献乃
至以下に掲げる文献等に基づき、本発明者により、本発
明に関連する技術として作成されたものである。
【０００４】図１２を参照して、この音声符号化装置に
ついて以下に説明する。ダウンサンプリング回路１は、
入力信号をダウンサンプリング（例えば、サンプリング
周波数を１６ｋＨｚから８ｋＨｚに変換する）して第一
の入力信号を作成し、第一のＣＥＬＰ符号化回路２に出
力する。ここで、ダウンサンプリング回路１の動作説明
については、Ｐ．Ｐ．Vaidyanathanによる“Multirate
Systems and Filter Banks”と題した文献（「文
献２」という）の４．１．１節（Figure ４．１−７）
の記載が参照されるため、ここではその説明は省略す
る。
ついて以下に説明する。ダウンサンプリング回路１は、
入力信号をダウンサンプリング（例えば、サンプリング
周波数を１６ｋＨｚから８ｋＨｚに変換する）して第一
の入力信号を作成し、第一のＣＥＬＰ符号化回路２に出
力する。ここで、ダウンサンプリング回路１の動作説明
については、Ｐ．Ｐ．Vaidyanathanによる“Multirate
Systems and Filter Banks”と題した文献（「文
献２」という）の４．１．１節（Figure ４．１−７）
の記載が参照されるため、ここではその説明は省略す
る。
【０００５】第一のＣＥＬＰ符号化回路２は、第一の入
力信号を予め定められたフレーム毎に線形予測分析し
て、音声信号のスペクトル包絡特性を表す線形予測係数
を算出し、対応する線形予測合成フィルタの励振信号
と、算出した線形予測係数とを、それぞれ、符号化す
る。ここで、励振信号はピッチ周期を表す周期成分と残
りの残差成分とそれらのゲインにより構成される。ピッ
チ周期を表す周期成分は、適応コードブックと呼ばれる
過去の励振信号を保持するコードブックに格納された適
応コードベクトルとして表され、上記残差成分は、Ｊ−
Ｐ．Adoulらによる“Fast CELP coding based on
algebraic codes”（Proc. ICASSP、ｐｐ．1957−196
0、1987年）と題した論文（「文献３」という）に記載
のマルチパルス信号として表される。
力信号を予め定められたフレーム毎に線形予測分析し
て、音声信号のスペクトル包絡特性を表す線形予測係数
を算出し、対応する線形予測合成フィルタの励振信号
と、算出した線形予測係数とを、それぞれ、符号化す
る。ここで、励振信号はピッチ周期を表す周期成分と残
りの残差成分とそれらのゲインにより構成される。ピッ
チ周期を表す周期成分は、適応コードブックと呼ばれる
過去の励振信号を保持するコードブックに格納された適
応コードベクトルとして表され、上記残差成分は、Ｊ−
Ｐ．Adoulらによる“Fast CELP coding based on
algebraic codes”（Proc. ICASSP、ｐｐ．1957−196
0、1987年）と題した論文（「文献３」という）に記載
のマルチパルス信号として表される。
【０００６】上記適応コードベクトルとマルチパルス信
号をゲインコードブックに保持されたゲインにより重み
付け加算して、励振信号を作成する。
号をゲインコードブックに保持されたゲインにより重み
付け加算して、励振信号を作成する。
【０００７】再生信号は、上記励振信号で上記記線形予
測合成フィルタを駆動することにより合成することがで
きる。ここで、上記適応コードベクトルと上記マルチパ
ルス信号と上記ゲインの選択は、上記再生信号と上記第
一の入力信号との間の誤差信号を聴感重み付けした上で
の誤差電力が最小となるように行なう。そして、前記適
応コードベクトルと上記マルチパルス信号と上記ゲイン
と上記線形予測係数とに対応するインデックスを、第一
のＣＥＬＰ復号回路３とマルチプレクサ７に出力する。
測合成フィルタを駆動することにより合成することがで
きる。ここで、上記適応コードベクトルと上記マルチパ
ルス信号と上記ゲインの選択は、上記再生信号と上記第
一の入力信号との間の誤差信号を聴感重み付けした上で
の誤差電力が最小となるように行なう。そして、前記適
応コードベクトルと上記マルチパルス信号と上記ゲイン
と上記線形予測係数とに対応するインデックスを、第一
のＣＥＬＰ復号回路３とマルチプレクサ７に出力する。
【０００８】第一のＣＥＬＰ復号回路３では、上記適応
コードベクトルと上記マルチパルス信号と上記ゲインと
上記線形予測係数とに対応するインデックスとを入力
し、それぞれ、復号する。上記適応コードベクトルと上
記マルチパルス信号を上記ゲインで重み付け加算するこ
とにより、励振信号を算出し、上記励振信号で上記線形
予測合成フィルタを駆動することにより、再生信号を作
成する。さらに、再生信号をアップサンプリング回路４
に出力する。
コードベクトルと上記マルチパルス信号と上記ゲインと
上記線形予測係数とに対応するインデックスとを入力
し、それぞれ、復号する。上記適応コードベクトルと上
記マルチパルス信号を上記ゲインで重み付け加算するこ
とにより、励振信号を算出し、上記励振信号で上記線形
予測合成フィルタを駆動することにより、再生信号を作
成する。さらに、再生信号をアップサンプリング回路４
に出力する。
【０００９】アップサンプリング回路４は、上記再生信
号をアップサンプリング（例えば、サンプリング周波数
を８ｋＨｚから１６ｋＨｚに変換する）した信号を作成
し、差分回路５に出力する。ここで、アップサンプリン
グ回路４については、上記文献２の４．１．１節（Figu
re ４．１−８）が参照できるので、その説明は省略す
る。
号をアップサンプリング（例えば、サンプリング周波数
を８ｋＨｚから１６ｋＨｚに変換する）した信号を作成
し、差分回路５に出力する。ここで、アップサンプリン
グ回路４については、上記文献２の４．１．１節（Figu
re ４．１−８）が参照できるので、その説明は省略す
る。
【００１０】差分回路５は、入力信号とアップサンプリ
ングした再生信号との差分信号を作成し、第二のＣＥＬ
Ｐ符号化回路６に出力する。
ングした再生信号との差分信号を作成し、第二のＣＥＬ
Ｐ符号化回路６に出力する。
【００１１】第二のＣＥＬＰ符号化回路６は、入力した
上記差分信号を第一のＣＥＬＰ符号化回路２と同様に符
号化し、適応コードベクトルとマルチパルス信号とゲイ
ンと線形予測係数とに対応するインデックスを、マルチ
プレクサ７に出力する。マルチプレクサ７は、第一のＣ
ＥＬＰ符号化回路２から入力した４種類のインデックス
と第二のＣＥＬＰ符号化回路６から入力した４種類のイ
ンデックスとをビットストリームに変換して出力する。
上記差分信号を第一のＣＥＬＰ符号化回路２と同様に符
号化し、適応コードベクトルとマルチパルス信号とゲイ
ンと線形予測係数とに対応するインデックスを、マルチ
プレクサ７に出力する。マルチプレクサ７は、第一のＣ
ＥＬＰ符号化回路２から入力した４種類のインデックス
と第二のＣＥＬＰ符号化回路６から入力した４種類のイ
ンデックスとをビットストリームに変換して出力する。
【００１２】次に音声復号装置について以下に説明す
る。音声復号装置は、同装置が復号動作可能な２種類の
ビットレートを識別する制御信号に応じて、デマルチプ
レクサ８とスイッチ回路１３により、その動作を切替え
る。
る。音声復号装置は、同装置が復号動作可能な２種類の
ビットレートを識別する制御信号に応じて、デマルチプ
レクサ８とスイッチ回路１３により、その動作を切替え
る。
【００１３】デマルチプレクサ８は、上記ビットストリ
ームと上記制御信号を入力し、上記制御信号が高ビット
レートを表す場合、上記ビットストリームから、第一の
ＣＥＬＰ符号化回路２において符号化した４種類のイン
デックスと第二のＣＥＬＰ符号化回路６において符号化
した４種類のインデックスとを抽出し、それぞれ、第一
のＣＥＬＰ復号回路９と第二のＣＥＬＰ復号回路１０に
出力する。また、上記制御信号が低ビットレートを表す
場合、上記ビットストリームから、第一のＣＥＬＰ符号
化回路２において符号化した４種類のインデックスを抽
出し、第一のＣＥＬＰ復号回路９のみに出力する。
ームと上記制御信号を入力し、上記制御信号が高ビット
レートを表す場合、上記ビットストリームから、第一の
ＣＥＬＰ符号化回路２において符号化した４種類のイン
デックスと第二のＣＥＬＰ符号化回路６において符号化
した４種類のインデックスとを抽出し、それぞれ、第一
のＣＥＬＰ復号回路９と第二のＣＥＬＰ復号回路１０に
出力する。また、上記制御信号が低ビットレートを表す
場合、上記ビットストリームから、第一のＣＥＬＰ符号
化回路２において符号化した４種類のインデックスを抽
出し、第一のＣＥＬＰ復号回路９のみに出力する。
【００１４】第一のＣＥＬＰ復号回路９は、第一のＣＥ
ＬＰ復号回路３と同じ動作により、入力した４種類のイ
ンデックスから、それぞれ、上記適応コードベクトルと
上記マルチパルス信号と上記ゲインと上記線形予測係数
とを復号して、第一の再生信号を作成し、スイッチ回路
１３に、上記第一の再生信号を出力する。
ＬＰ復号回路３と同じ動作により、入力した４種類のイ
ンデックスから、それぞれ、上記適応コードベクトルと
上記マルチパルス信号と上記ゲインと上記線形予測係数
とを復号して、第一の再生信号を作成し、スイッチ回路
１３に、上記第一の再生信号を出力する。
【００１５】アップサンプリング回路１１では、スイッ
チ回路１３を介して入力した第一の再生信号を、アップ
サンプリング回路４と同様にアップサンプリングし、ア
ップサンプリングした第一の再生信号を加算回路１２に
出力する。
チ回路１３を介して入力した第一の再生信号を、アップ
サンプリング回路４と同様にアップサンプリングし、ア
ップサンプリングした第一の再生信号を加算回路１２に
出力する。
【００１６】第二のＣＥＬＰ復号回路１０は、第一のＣ
ＥＬＰ復号回路９と同様に、入力した４種類のインデッ
クスから、それぞれ、上記適応コードベクトルと上記マ
ルチパルス信号と上記ゲインと上記線形予測係数とを復
号して、再生信号を作成し、加算回路１２に出力する。
ＥＬＰ復号回路９と同様に、入力した４種類のインデッ
クスから、それぞれ、上記適応コードベクトルと上記マ
ルチパルス信号と上記ゲインと上記線形予測係数とを復
号して、再生信号を作成し、加算回路１２に出力する。
【００１７】加算回路１２は、入力した再生信号と、ア
ップサンプリング回路１１によってアップサンプリング
された第一の再生信号とを加算し、第二の再生信号とし
てスイッチ回路１３に出力する。
ップサンプリング回路１１によってアップサンプリング
された第一の再生信号とを加算し、第二の再生信号とし
てスイッチ回路１３に出力する。
【００１８】スイッチ回路１３は、上記第一の再生信号
と上記第二の再生信号と上記制御信号を入力し、上記制
御信号が高ビットレートを表す場合、入力した上記第一
の再生信号をアップサンプリング回路１１に出力し、入
力した上記第二の再生信号を音声符号化装置の再生信号
として出力する。また、上記制御信号が低ビットレート
を表す場合、入力した上記第一の再生信号を音声符号化
装置の再生信号として出力する。
と上記第二の再生信号と上記制御信号を入力し、上記制
御信号が高ビットレートを表す場合、入力した上記第一
の再生信号をアップサンプリング回路１１に出力し、入
力した上記第二の再生信号を音声符号化装置の再生信号
として出力する。また、上記制御信号が低ビットレート
を表す場合、入力した上記第一の再生信号を音声符号化
装置の再生信号として出力する。
【００１９】次に、図１３を参照して、図１２に示した
第一のＣＥＬＰ符号化回路２および第二のＣＥＬＰ符号
化回路６で使用されているＣＥＬＰ符号化方式に基づく
符号化回路について説明する。
第一のＣＥＬＰ符号化回路２および第二のＣＥＬＰ符号
化回路６で使用されているＣＥＬＰ符号化方式に基づく
符号化回路について説明する。
【００２０】図１３を参照すると、フレーム分割回路１
０１は、入力端子１００を介して入力した入力信号を、
フレーム毎に分割し、サブフレーム分割回路１０２に出
力する。サブフレーム分割回路１０２は、上記フレーム
内の入力信号を、さらに、サブフレーム毎に分割し、線
形予測分析回路１０３とターゲット信号作成回路１０５
に出力する。線形予測分析回路１０３は、サブフレーム
分割回路１０２を介して入力された信号をサブフレーム
毎に線形予測分析し、線形予測係数ａ（ｉ）、ｉ＝１、
…、Ｎｐを線形予測係数量子化回路１０４とターゲット
信号作成回路１０５と適応コードブック探索回路１０７
とマルチパルス探索回路１０８とに対して出力する。こ
こで、Ｎｐは線形予測分析の次数であり、例えば、「１
０」である。線形予測分析法には、自己相関法、共分散
法等があり、古井による“ディジタル音声処理”と題し
た文献（東海大学出版会）の５章（「文献４」という）
に詳しい。
０１は、入力端子１００を介して入力した入力信号を、
フレーム毎に分割し、サブフレーム分割回路１０２に出
力する。サブフレーム分割回路１０２は、上記フレーム
内の入力信号を、さらに、サブフレーム毎に分割し、線
形予測分析回路１０３とターゲット信号作成回路１０５
に出力する。線形予測分析回路１０３は、サブフレーム
分割回路１０２を介して入力された信号をサブフレーム
毎に線形予測分析し、線形予測係数ａ（ｉ）、ｉ＝１、
…、Ｎｐを線形予測係数量子化回路１０４とターゲット
信号作成回路１０５と適応コードブック探索回路１０７
とマルチパルス探索回路１０８とに対して出力する。こ
こで、Ｎｐは線形予測分析の次数であり、例えば、「１
０」である。線形予測分析法には、自己相関法、共分散
法等があり、古井による“ディジタル音声処理”と題し
た文献（東海大学出版会）の５章（「文献４」という）
に詳しい。
【００２１】線形予測係数量子化回路１０４では、サブ
フレーム毎に得られた上記線形予測係数をフレーム毎に
一括して量子化する。ビットレートを低減するために、
フレーム内の最後のサブフレームで量子化を行ない、他
のサブフレームの量子化値は、当該フレーム及び直前の
フレームの量子化値の補間値を用いる手法が利用される
ことが多い。この量子化や補間は、線形予測係数を線ス
ペクトル対（「ＬＳＰ」という）に変換した後、行なわ
れる。ここで、線形予測係数からＬＳＰへの変換は、例
えば、菅村らによる“線スペクトル対（ＬＳＰ）音声分
析合成方式による音声情報圧縮”と題した論文（電子通
信学会論文誌、Ｊ６４−Ａ、ｐｐ．５９９−６０６、１
９８１年）（「文献５」という）を参照することができ
る。ＬＳＰの量子化法は、周知の手法を用いることがで
きる。具体的な方法は、例えば、特開平４−１７１５０
０号公報（特願平２−２９７６００号）（「文献６」と
いう）の記載が参照できるので、ここでは説明は省略す
る。
フレーム毎に得られた上記線形予測係数をフレーム毎に
一括して量子化する。ビットレートを低減するために、
フレーム内の最後のサブフレームで量子化を行ない、他
のサブフレームの量子化値は、当該フレーム及び直前の
フレームの量子化値の補間値を用いる手法が利用される
ことが多い。この量子化や補間は、線形予測係数を線ス
ペクトル対（「ＬＳＰ」という）に変換した後、行なわ
れる。ここで、線形予測係数からＬＳＰへの変換は、例
えば、菅村らによる“線スペクトル対（ＬＳＰ）音声分
析合成方式による音声情報圧縮”と題した論文（電子通
信学会論文誌、Ｊ６４−Ａ、ｐｐ．５９９−６０６、１
９８１年）（「文献５」という）を参照することができ
る。ＬＳＰの量子化法は、周知の手法を用いることがで
きる。具体的な方法は、例えば、特開平４−１７１５０
０号公報（特願平２−２９７６００号）（「文献６」と
いう）の記載が参照できるので、ここでは説明は省略す
る。
【００２２】さらに、線形予測係数量子化回路１０４
は、量子化ＬＳＰを量子化線形予測係数ａ′（ｉ）、ｉ
＝１、…、Ｎｐに変換した後、上記量子化線形予測係数
を、ターゲット信号作成回路１０５と適応コードブック
探索回路１０７とマルチパルス探索回路１０８に出力
し、量子化線形予測係数を表すインデックスを出力端子
１１３に出力する。
は、量子化ＬＳＰを量子化線形予測係数ａ′（ｉ）、ｉ
＝１、…、Ｎｐに変換した後、上記量子化線形予測係数
を、ターゲット信号作成回路１０５と適応コードブック
探索回路１０７とマルチパルス探索回路１０８に出力
し、量子化線形予測係数を表すインデックスを出力端子
１１３に出力する。
【００２３】ターゲット信号作成回路１０５では、次式
（１）で表される聴感重み付けフィルタＨｗ（ｚ）を、
上記サブフレーム内の入力信号で駆動し、聴感重み付け
信号を作成する。
（１）で表される聴感重み付けフィルタＨｗ（ｚ）を、
上記サブフレーム内の入力信号で駆動し、聴感重み付け
信号を作成する。
【００２４】
【数１】
【００２５】ここで、Ｒ１、Ｒ２は、聴感重み付け量を
制御する重み係数である。例えば、Ｒ１＝０．６、Ｒ２
＝０．９である。
制御する重み係数である。例えば、Ｒ１＝０．６、Ｒ２
＝０．９である。
【００２６】次に、同回路内で保持した直前サブフレー
ムの線形予測合成フィルタ（次式（２）参照）と上記聴
感重み付けフィルタＨｗ（ｚ）を継続接続した聴感重み
付け合成フィルタＨｓｗ（ｚ）を、サブフレームバッフ
ァ１０６を介して得られる直前サブフレームの励振信号
により駆動する。続けて、上記聴感重み付け合成フィル
タのフィルタ係数を現サブフレームの値に変更して、信
号値がすべて零である零入力信号により同フィルタを駆
動し、零入力応答信号を算出する。
ムの線形予測合成フィルタ（次式（２）参照）と上記聴
感重み付けフィルタＨｗ（ｚ）を継続接続した聴感重み
付け合成フィルタＨｓｗ（ｚ）を、サブフレームバッフ
ァ１０６を介して得られる直前サブフレームの励振信号
により駆動する。続けて、上記聴感重み付け合成フィル
タのフィルタ係数を現サブフレームの値に変更して、信
号値がすべて零である零入力信号により同フィルタを駆
動し、零入力応答信号を算出する。
【００２７】
【数２】
【００２８】さらに、上記聴感重み付け信号から上記零
入力応答信号を減算し、ターゲット信号Ｘ（ｎ）、ｎ＝
０、…、Ｎ−１を作成する。ここで、Ｎはサブフレーム
長である。また、ターゲット信号Ｘ（ｎ）を適応コード
ブック探索回路１０７とマルチパルス探索回路１０８と
ゲイン探索回路１０９に出力する。
入力応答信号を減算し、ターゲット信号Ｘ（ｎ）、ｎ＝
０、…、Ｎ−１を作成する。ここで、Ｎはサブフレーム
長である。また、ターゲット信号Ｘ（ｎ）を適応コード
ブック探索回路１０７とマルチパルス探索回路１０８と
ゲイン探索回路１０９に出力する。
【００２９】適応コードブック探索回路１０７では、サ
ブフレームバッファ１０６を介して得られる直前サブフ
レームの励振信号により、過去の励振信号を保持する適
応コードブックを更新する。ピッチｄｘに対応する適応
コードベクトル信号Ａｄｘ（ｎ）、ｎ＝０、…、Ｎ−１
は、適応コードブックに格納された過去の励振信号か
ら、現サブフレームの直前からｄｘサンプル遡って、Ｎ
サンプルを切り出した信号である。ここで、ピッチｄｘ
がサブフレーム長Ｎよりも短い場合には、切り出したｄ
ｘサンプルを、サブフレーム長になるまで繰り返し接続
して適応コードベクトル信号を作成する。
ブフレームバッファ１０６を介して得られる直前サブフ
レームの励振信号により、過去の励振信号を保持する適
応コードブックを更新する。ピッチｄｘに対応する適応
コードベクトル信号Ａｄｘ（ｎ）、ｎ＝０、…、Ｎ−１
は、適応コードブックに格納された過去の励振信号か
ら、現サブフレームの直前からｄｘサンプル遡って、Ｎ
サンプルを切り出した信号である。ここで、ピッチｄｘ
がサブフレーム長Ｎよりも短い場合には、切り出したｄ
ｘサンプルを、サブフレーム長になるまで繰り返し接続
して適応コードベクトル信号を作成する。
【００３０】作成した適応コードベクトル信号Ａｄｘ
（ｎ）、ｎ＝０、…、Ｎ−１を用いて、サブフレーム毎
に初期化した上記聴感重み付け合成フィルタ（以後、零
状態の聴感重み付け合成フィルタＺｓｗ（ｚ）とする）
を駆動し、再生信号ＳＡｄｘ（ｎ）、ｎ＝０、…、Ｎ−
１を作成し、次式（３）で表される、ターゲット信号Ｘ
（ｎ）と再生信号ＳＡｄｘ（ｎ）の誤差Ｅ１（ｄｘ）を
最小とするピッチｄを、予め定めた探索範囲（例えば、
ｄｘ＝１７、…、１４４）から選択する。選択されたピ
ッチｄの適応コードベクトル信号とその再生信号を、そ
れぞれ、Ａｄ（ｎ）、ＳＡｄ（ｎ）とする。
（ｎ）、ｎ＝０、…、Ｎ−１を用いて、サブフレーム毎
に初期化した上記聴感重み付け合成フィルタ（以後、零
状態の聴感重み付け合成フィルタＺｓｗ（ｚ）とする）
を駆動し、再生信号ＳＡｄｘ（ｎ）、ｎ＝０、…、Ｎ−
１を作成し、次式（３）で表される、ターゲット信号Ｘ
（ｎ）と再生信号ＳＡｄｘ（ｎ）の誤差Ｅ１（ｄｘ）を
最小とするピッチｄを、予め定めた探索範囲（例えば、
ｄｘ＝１７、…、１４４）から選択する。選択されたピ
ッチｄの適応コードベクトル信号とその再生信号を、そ
れぞれ、Ａｄ（ｎ）、ＳＡｄ（ｎ）とする。
【００３１】
【数３】
【００３２】また、適応コードブック探索回路１０７
は、選択されたピッチｄのインデックスを出力端子１１
０に、選択された適応コードベクトル信号Ａｄ（ｎ）を
ゲイン探索回路１０９に、その再生信号ＳＡｄ（ｎ）を
ゲイン探索回路１０９とマルチパルス探索回路１０８
に、出力する。
は、選択されたピッチｄのインデックスを出力端子１１
０に、選択された適応コードベクトル信号Ａｄ（ｎ）を
ゲイン探索回路１０９に、その再生信号ＳＡｄ（ｎ）を
ゲイン探索回路１０９とマルチパルス探索回路１０８
に、出力する。
【００３３】マルチパルス探索回路１０８では、マルチ
パルス信号を構成するＰ個の非零のパルスを探索する。
ここで、各パルスの位置は、パルス毎に予め定められた
パルス位置候補に限定されている。ただし、すべてのパ
ルス位置候補は、互いに、異なった値をとる。例えば、
サブフレーム長Ｎ＝４０、パルス数Ｐ＝５の場合のパル
ス位置候補の例を、表１に示す。
パルス信号を構成するＰ個の非零のパルスを探索する。
ここで、各パルスの位置は、パルス毎に予め定められた
パルス位置候補に限定されている。ただし、すべてのパ
ルス位置候補は、互いに、異なった値をとる。例えば、
サブフレーム長Ｎ＝４０、パルス数Ｐ＝５の場合のパル
ス位置候補の例を、表１に示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】また、パルスの振幅は、極性のみである。
従って、マルチパルス信号の符号化は、パルス位置候補
と極性の組合せの総数をＪとすると、そのうち、ひとつ
の組合せを表すインデックスｊｘに対して、マルチパル
ス信号のＣｊｘ（ｎ）、ｎ＝０、…、Ｎ−１を構成し、
上記マルチパルス信号で零状態の聴感重み付け合成フィ
ルタＺｓｗ（ｚ）を駆動して、再生信号ＳＣｊｘ
（ｎ）、ｎ＝０、…、Ｎ−１を作成し、次式（４）で表
される誤差Ｅ２（ｊｘ）を最小化するように、インデッ
クスｊを選択すれば良い。この方法は、上記文献３また
は、特開平９−１６０５９６号公報（特願平７−３１８
０７１号）（「文献７」という）に詳しい。選択された
インデックスｊに対応するマルチパルス信号とその再生
信号を、それぞれ、Ｃｊ（ｎ）、ＳＣｊ（ｎ）とする。
従って、マルチパルス信号の符号化は、パルス位置候補
と極性の組合せの総数をＪとすると、そのうち、ひとつ
の組合せを表すインデックスｊｘに対して、マルチパル
ス信号のＣｊｘ（ｎ）、ｎ＝０、…、Ｎ−１を構成し、
上記マルチパルス信号で零状態の聴感重み付け合成フィ
ルタＺｓｗ（ｚ）を駆動して、再生信号ＳＣｊｘ
（ｎ）、ｎ＝０、…、Ｎ−１を作成し、次式（４）で表
される誤差Ｅ２（ｊｘ）を最小化するように、インデッ
クスｊを選択すれば良い。この方法は、上記文献３また
は、特開平９−１６０５９６号公報（特願平７−３１８
０７１号）（「文献７」という）に詳しい。選択された
インデックスｊに対応するマルチパルス信号とその再生
信号を、それぞれ、Ｃｊ（ｎ）、ＳＣｊ（ｎ）とする。
【００３６】
【数４】
【００３７】ここで、Ｘ′（ｎ）、ｎ＝０、…、Ｎ−１
は、上記ターゲット信号Ｘ（ｎ）を前記適応コードベク
トル信号の再生信号ＳＡｄ（ｎ）に対して直交化した信
号であり、式（５）で与えられる。
は、上記ターゲット信号Ｘ（ｎ）を前記適応コードベク
トル信号の再生信号ＳＡｄ（ｎ）に対して直交化した信
号であり、式（５）で与えられる。
【００３８】
【数５】
【００３９】また、マルチパルス探索回路１０８は、選
択されたマルチパルス信号Ｃｊ（ｎ）及びその再生信号
ＳＣｊ（ｎ）をゲイン探索回路１０９に、対応するイン
デックスを出力端子１１１に、出力する。
択されたマルチパルス信号Ｃｊ（ｎ）及びその再生信号
ＳＣｊ（ｎ）をゲイン探索回路１０９に、対応するイン
デックスを出力端子１１１に、出力する。
【００４０】ゲイン探索回路１０９では、適応コードベ
クトル信号とマルチパルス信号のゲインを２次元ベクト
ル量子化する。コードブックサイズＫのゲインコードブ
ックに蓄えられた適応コードベクトル信号とマルチパル
ス信号のゲインを、それぞれ、Ｇｋｘ（０）、Ｇｋｘ
（１）、ｋｘ＝０、…、Ｋ−１とする。最適なゲインの
インデックスｋは、上記適応コードベクトルの再生信号
ＳＡｄ（ｎ）と上記マルチパルスの再生信号ＳＣｊ
（ｎ）と上記ターゲット信号Ｘ（ｎ）を用いて、次式
（６）で表される誤差Ｅ３（ｋｘ）を最小化するように
選択する。選択されたインデックスｋの適応コードベク
トル信号とマルチパルス信号とのゲインを、それぞれＧ
ｋ（０）、Ｇｋ（１）とする。
クトル信号とマルチパルス信号のゲインを２次元ベクト
ル量子化する。コードブックサイズＫのゲインコードブ
ックに蓄えられた適応コードベクトル信号とマルチパル
ス信号のゲインを、それぞれ、Ｇｋｘ（０）、Ｇｋｘ
（１）、ｋｘ＝０、…、Ｋ−１とする。最適なゲインの
インデックスｋは、上記適応コードベクトルの再生信号
ＳＡｄ（ｎ）と上記マルチパルスの再生信号ＳＣｊ
（ｎ）と上記ターゲット信号Ｘ（ｎ）を用いて、次式
（６）で表される誤差Ｅ３（ｋｘ）を最小化するように
選択する。選択されたインデックスｋの適応コードベク
トル信号とマルチパルス信号とのゲインを、それぞれＧ
ｋ（０）、Ｇｋ（１）とする。
【００４１】
【数６】
【００４２】また、選択したゲインと上記適応コードベ
クトルと上記マルチパルス信号を用いて励振信号を作成
し、上記励振信号をサブフレームバッファ１０６に、上
記ゲインに対応するインデックスを出力端子１１２に、
出力する。
クトルと上記マルチパルス信号を用いて励振信号を作成
し、上記励振信号をサブフレームバッファ１０６に、上
記ゲインに対応するインデックスを出力端子１１２に、
出力する。
【００４３】次に、図１４を参照して、符号化側の第一
のＣＥＬＰ復号回路３と復号側の第一のＣＥＬＰ復号回
路９と第二のＣＥＬＰ復号回路１０で使用されているＣ
ＥＬＰ符号化方式に基づく復号回路の構成を説明する。
のＣＥＬＰ復号回路３と復号側の第一のＣＥＬＰ復号回
路９と第二のＣＥＬＰ復号回路１０で使用されているＣ
ＥＬＰ符号化方式に基づく復号回路の構成を説明する。
【００４４】線形予測係数復号回路１１８では、入力端
子１１４を介して入力したインデックスから、量子化線
形予測係数ａ′（ｉ）、ｉ＝１、…、Ｎｐを復号し、再
生信号作成回路１２２に出力する。
子１１４を介して入力したインデックスから、量子化線
形予測係数ａ′（ｉ）、ｉ＝１、…、Ｎｐを復号し、再
生信号作成回路１２２に出力する。
【００４５】適応コードブック復号回路１１９では、入
力端子１１６を介して入力した上記ピッチのインデック
スから適応コードベクトル信号Ａｄ（ｎ）を復号し、マ
ルチパルス復号回路１２０では、入力端子１１７を介し
て入力した上記マルチパルス信号のインデックスからマ
ルチパルス信号Ｃｊ（ｎ）を復号し、それぞれ、ゲイン
復号回路１２１に出力する。
力端子１１６を介して入力した上記ピッチのインデック
スから適応コードベクトル信号Ａｄ（ｎ）を復号し、マ
ルチパルス復号回路１２０では、入力端子１１７を介し
て入力した上記マルチパルス信号のインデックスからマ
ルチパルス信号Ｃｊ（ｎ）を復号し、それぞれ、ゲイン
復号回路１２１に出力する。
【００４６】ゲイン復号回路１２１では、入力端子１１
５を介して入力した上記ゲインのインデックスからゲイ
ンＧｋ（０）、Ｇｋ（１）を復号し、上記適応コードベ
クトル信号と上記マルチパルス信号と上記ゲインを用い
て励振信号を作成し、再生信号作成回路１２２に出力す
る。
５を介して入力した上記ゲインのインデックスからゲイ
ンＧｋ（０）、Ｇｋ（１）を復号し、上記適応コードベ
クトル信号と上記マルチパルス信号と上記ゲインを用い
て励振信号を作成し、再生信号作成回路１２２に出力す
る。
【００４７】再生信号作成回路１２２では、励振信号で
線形予測合成フィルタＨｓ（ｚ）を駆動することにより
再生信号を作成し、出力端子１２３に出力する。
線形予測合成フィルタＨｓ（ｚ）を駆動することにより
再生信号を作成し、出力端子１２３に出力する。
【００４８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１２
乃至図１４を参照して説明した音声符号化復号装置は、
音声信号の階層ＣＥＬＰ符号化における第２階層以降の
符号化効率が十分でない、という問題点を有している。
乃至図１４を参照して説明した音声符号化復号装置は、
音声信号の階層ＣＥＬＰ符号化における第２階層以降の
符号化効率が十分でない、という問題点を有している。
【００４９】その理由は、第ｎ階層（ｎ＝２、…、Ｎ）
において、第ｎ−１階層までにＣＥＬＰ符号化復号した
ｎ−１個の再生信号を入力信号から減算した差分信号を
ＣＥＬＰ符号化している、ためである。
において、第ｎ−１階層までにＣＥＬＰ符号化復号した
ｎ−１個の再生信号を入力信号から減算した差分信号を
ＣＥＬＰ符号化している、ためである。
【００５０】すなわち、第ｎ階層で、上記差分信号をＣ
ＥＬＰ符号化する際の各符号化パラメータ（線形予測係
数、ピッチ、マルチパルス信号、ゲイン）は、第ｎ−１
階層までの当該パラメータの量子化誤差値とは異なるた
め、第ｎ−１階層の各パラメータの符号化器により表せ
る情報と、第ｎ階層の符号化器により表せる情報と、が
重複し、各符号化パラメータの符号化効率が向上せず、
再生信号の品質は向上しない。
ＥＬＰ符号化する際の各符号化パラメータ（線形予測係
数、ピッチ、マルチパルス信号、ゲイン）は、第ｎ−１
階層までの当該パラメータの量子化誤差値とは異なるた
め、第ｎ−１階層の各パラメータの符号化器により表せ
る情報と、第ｎ階層の符号化器により表せる情報と、が
重複し、各符号化パラメータの符号化効率が向上せず、
再生信号の品質は向上しない。
【００５１】したがって、本発明は、上記問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的は、復号するビット
レートを変えると再生信号のサンプリング周波数が変わ
る階層符号化に基づく音声符号化復号方式において高能
率化を達成する、音声符号化装置、音声復号装置及び音
声符号化復号装置を提供することにある。
てなされたものであって、その目的は、復号するビット
レートを変えると再生信号のサンプリング周波数が変わ
る階層符号化に基づく音声符号化復号方式において高能
率化を達成する、音声符号化装置、音声復号装置及び音
声符号化復号装置を提供することにある。
【００５２】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の音声符号化装置は、音声信号を階層的に符
号化する際に、入力音声信号のサンプリング周波数を変
化させた信号をＮ−１個作成し、入力音声信号と前記サ
ンプリング周波数を変化させた信号を、サンプリング周
波数が低い信号から、順次、符号化して得た線形予測係
数とピッチとマルチパルス信号とゲインとを表すインデ
ックスをＮ階層分まとめて多重化する音声符号化装置で
あって、第ｎ階層（ｎ＝２、…、Ｎ）の符号化手段にお
いて、第ｎ−１階層までに符号化復号したピッチに対す
る差分ピッチを符号化し、対応する適応コードベクトル
信号を作成する適応コードブック探索回路を少なくとも
含むことを特徴とする。
め、本発明の音声符号化装置は、音声信号を階層的に符
号化する際に、入力音声信号のサンプリング周波数を変
化させた信号をＮ−１個作成し、入力音声信号と前記サ
ンプリング周波数を変化させた信号を、サンプリング周
波数が低い信号から、順次、符号化して得た線形予測係
数とピッチとマルチパルス信号とゲインとを表すインデ
ックスをＮ階層分まとめて多重化する音声符号化装置で
あって、第ｎ階層（ｎ＝２、…、Ｎ）の符号化手段にお
いて、第ｎ−１階層までに符号化復号したピッチに対す
る差分ピッチを符号化し、対応する適応コードベクトル
信号を作成する適応コードブック探索回路を少なくとも
含むことを特徴とする。
【００５３】本発明の音声復号装置は、復号するビット
レートに応じて、再生信号のサンプリング周波数が階層
的に変わる音声復号装置であって、復号可能なＮ種類の
ビットレートに応じた復号手段を備え、復号ビットレー
トを表す制御信号に応じて、前記復号手段の中から第ｎ
階層（ｎ＝１、…、Ｎ）の復号手段を選択し、ビットス
トリームから第ｎ階層までのピッチを表すインデックス
を第ｎ階層のマルチパルス信号とゲインと線形予測係数
を表すインデックスとを抽出するデマルチプレクサを備
え、第ｎ階層（ｎ＝２、…、Ｎ）の復号手段において、
第ｎ階層までのピッチを表すインデックスからピッチを
復号し、適応コードベクトル信号を作成する適応コード
ブック復号回路を含むことを特徴とする。
レートに応じて、再生信号のサンプリング周波数が階層
的に変わる音声復号装置であって、復号可能なＮ種類の
ビットレートに応じた復号手段を備え、復号ビットレー
トを表す制御信号に応じて、前記復号手段の中から第ｎ
階層（ｎ＝１、…、Ｎ）の復号手段を選択し、ビットス
トリームから第ｎ階層までのピッチを表すインデックス
を第ｎ階層のマルチパルス信号とゲインと線形予測係数
を表すインデックスとを抽出するデマルチプレクサを備
え、第ｎ階層（ｎ＝２、…、Ｎ）の復号手段において、
第ｎ階層までのピッチを表すインデックスからピッチを
復号し、適応コードベクトル信号を作成する適応コード
ブック復号回路を含むことを特徴とする。
【００５４】また本発明の音声符号化装置は、音声信号
を階層的に符号化する際に、入力音声信号のサンプリン
グ周波数を変化させた信号をＮ−１個作成し、入力音声
信号と前記サンプリング周波数を変化させた信号を、サ
ンプリング周波数が低い信号から、順次、符号化して得
た線形予測係数とピッチとマルチパルス信号とゲインと
を表すインデックスをＮ階層分まとめて多重化する音声
符号化装置であって、第ｎ階層（ｎ＝２、…、Ｎ）の符
号化手段において、第ｎ−１階層までに符号化復号した
ピッチに対する差分ピッチを符号化し、対応する適応コ
ードベクトル信号を作成する適応コードブック探索回路
と、第ｎ−１階層までに符号化復号したｎ−１個のマル
チパルス信号から第一のマルチパルス信号を作成するマ
ルチパルス生成回路と、前記第一のマルチパルス信号を
構成するパルスの位置を除いたパルス位置候補の中で、
第ｎ階層における第二のマルチパルス信号のパルス位置
を符号化するマルチパルス探索回路と、前記適応コード
ベクトル信号と前記第一のマルチパルス信号と前記第二
のマルチパルス信号とのゲインを符号化するゲイン探索
回路と、を含むことを特徴とする。
を階層的に符号化する際に、入力音声信号のサンプリン
グ周波数を変化させた信号をＮ−１個作成し、入力音声
信号と前記サンプリング周波数を変化させた信号を、サ
ンプリング周波数が低い信号から、順次、符号化して得
た線形予測係数とピッチとマルチパルス信号とゲインと
を表すインデックスをＮ階層分まとめて多重化する音声
符号化装置であって、第ｎ階層（ｎ＝２、…、Ｎ）の符
号化手段において、第ｎ−１階層までに符号化復号した
ピッチに対する差分ピッチを符号化し、対応する適応コ
ードベクトル信号を作成する適応コードブック探索回路
と、第ｎ−１階層までに符号化復号したｎ−１個のマル
チパルス信号から第一のマルチパルス信号を作成するマ
ルチパルス生成回路と、前記第一のマルチパルス信号を
構成するパルスの位置を除いたパルス位置候補の中で、
第ｎ階層における第二のマルチパルス信号のパルス位置
を符号化するマルチパルス探索回路と、前記適応コード
ベクトル信号と前記第一のマルチパルス信号と前記第二
のマルチパルス信号とのゲインを符号化するゲイン探索
回路と、を含むことを特徴とする。
【００５５】また、本発明の音声復号装置は、復号する
ビットレートに応じて、再生信号のサンプリング周波数
が階層的に変わる音声復号装置であって、復号可能なＮ
種類のビットレートに応じた復号手段を備え、復号ビッ
トレートを表す制御信号に応じて、前記復号手段の中か
ら第ｎ階層（ｎ＝１、…、Ｎ）の復号手段を選択し、ビ
ットストリームから第ｎ階層までのピッチとマルチパル
ス信号とゲインを表すインデックスと第ｎ階層の線形予
測係数を表すインデックスとを抽出するデマルチプレク
サを備え、第ｎ階層（ｎ＝２、…、Ｎ）の復号手段にお
いて、第ｎ階層までのピッチを表すインデックスからピ
ッチを復号し、適応コードベクトル信号を作成する適応
コードブック復号回路と、第ｎ−１階層までのマルチパ
ルス信号とゲインとを表すインデックスから第一のマル
チパルス信号を作成するマルチパルス生成回路と、前記
第一のマルチパルス信号を構成するパルスの位置を除い
たパルス位置候補に基づいて第ｎ階層のマルチパルス信
号を表すインデックスから第二のマルチパルス信号を復
号するマルチパルス復号回路と、第ｎ階層のゲインを表
すインデックスからゲインを復号し、前記適応コードベ
クトル信号と前記第一のマルチパルス信号と前記第二の
マルチパルス信号と復号したゲインから励振信号を作成
するゲイン復号回路と、を含むことを特徴とする。
ビットレートに応じて、再生信号のサンプリング周波数
が階層的に変わる音声復号装置であって、復号可能なＮ
種類のビットレートに応じた復号手段を備え、復号ビッ
トレートを表す制御信号に応じて、前記復号手段の中か
ら第ｎ階層（ｎ＝１、…、Ｎ）の復号手段を選択し、ビ
ットストリームから第ｎ階層までのピッチとマルチパル
ス信号とゲインを表すインデックスと第ｎ階層の線形予
測係数を表すインデックスとを抽出するデマルチプレク
サを備え、第ｎ階層（ｎ＝２、…、Ｎ）の復号手段にお
いて、第ｎ階層までのピッチを表すインデックスからピ
ッチを復号し、適応コードベクトル信号を作成する適応
コードブック復号回路と、第ｎ−１階層までのマルチパ
ルス信号とゲインとを表すインデックスから第一のマル
チパルス信号を作成するマルチパルス生成回路と、前記
第一のマルチパルス信号を構成するパルスの位置を除い
たパルス位置候補に基づいて第ｎ階層のマルチパルス信
号を表すインデックスから第二のマルチパルス信号を復
号するマルチパルス復号回路と、第ｎ階層のゲインを表
すインデックスからゲインを復号し、前記適応コードベ
クトル信号と前記第一のマルチパルス信号と前記第二の
マルチパルス信号と復号したゲインから励振信号を作成
するゲイン復号回路と、を含むことを特徴とする。
【００５６】本発明の音声符号化装置は、音声信号を階
層的に符号化する際に、入力音声信号のサンプリング周
波数を変化させた信号をＮ−１個作成し、入力音声信号
と前記サンプリング周波数を変化させた信号を、サンプ
リング周波数が低い信号から、順次、符号化して得た線
形予測係数とピッチとマルチパルス信号とゲインとを表
すインデックスをＮ階層分まとめて多重化する音声符号
化装置であって、第ｎ階層（ｎ＝２、…、Ｎ）の符号化
手段において、第ｎ−１階層までに符号化復号したピッ
チに対する差分ピッチを符号化し、対応する適応コード
ベクトル信号を作成する適応コードブック探索回路であ
ってｎ段の聴感重み付け再生フィルタを有する適応コー
ドブック探索回路と、第ｎ−１階層までに符号化復号し
たｎ−１個のマルチパルス信号から第一のマルチパルス
信号を作成するマルチパルス生成回路と、前記第一のマ
ルチパルス信号を構成するパルスの位置を除いたパルス
位置候補の中で、第ｎ階層における第二のマルチパルス
信号のパルス位置を符号化するマルチパルス探索回路
と、前記適応コードベクトル信号と前記第一のマルチパ
ルス信号と前記第二のマルチパルス信号とのゲインを符
号化するゲイン探索回路と、第ｎ−１階層までに符号化
復号した線形予測係数を第ｎ階層における入力信号のサ
ンプリング周波数上の係数に変換する線形予測係数変換
回路と、変換したｎ−１個の線形予測係数により、入力
信号の線形予測残差信号を算出する線形予測残差信号作
成回路と、算出した線形予測算差信号を線形予測分析し
て線形予測係数を算出する線形予測分析回路と、新たに
算出した線形予測係数を量子化する線形予測係数量子化
回路と、ｎ段の聴感重み付けフィルタを有するターゲッ
ト信号作成回路と、を含むことを特徴とする。
層的に符号化する際に、入力音声信号のサンプリング周
波数を変化させた信号をＮ−１個作成し、入力音声信号
と前記サンプリング周波数を変化させた信号を、サンプ
リング周波数が低い信号から、順次、符号化して得た線
形予測係数とピッチとマルチパルス信号とゲインとを表
すインデックスをＮ階層分まとめて多重化する音声符号
化装置であって、第ｎ階層（ｎ＝２、…、Ｎ）の符号化
手段において、第ｎ−１階層までに符号化復号したピッ
チに対する差分ピッチを符号化し、対応する適応コード
ベクトル信号を作成する適応コードブック探索回路であ
ってｎ段の聴感重み付け再生フィルタを有する適応コー
ドブック探索回路と、第ｎ−１階層までに符号化復号し
たｎ−１個のマルチパルス信号から第一のマルチパルス
信号を作成するマルチパルス生成回路と、前記第一のマ
ルチパルス信号を構成するパルスの位置を除いたパルス
位置候補の中で、第ｎ階層における第二のマルチパルス
信号のパルス位置を符号化するマルチパルス探索回路
と、前記適応コードベクトル信号と前記第一のマルチパ
ルス信号と前記第二のマルチパルス信号とのゲインを符
号化するゲイン探索回路と、第ｎ−１階層までに符号化
復号した線形予測係数を第ｎ階層における入力信号のサ
ンプリング周波数上の係数に変換する線形予測係数変換
回路と、変換したｎ−１個の線形予測係数により、入力
信号の線形予測残差信号を算出する線形予測残差信号作
成回路と、算出した線形予測算差信号を線形予測分析し
て線形予測係数を算出する線形予測分析回路と、新たに
算出した線形予測係数を量子化する線形予測係数量子化
回路と、ｎ段の聴感重み付けフィルタを有するターゲッ
ト信号作成回路と、を含むことを特徴とする。
【００５７】また本発明の音声復号装置は、復号するビ
ットレートに応じて、再生信号のサンプリング周波数が
階層的に変わる音声復号装置であって、復号可能なＮ種
類のビットレートに応じた復号手段を備え、復号ビット
レートを表す制御信号に応じて、前記復号手段の中から
第ｎ階層（ｎ＝１、…、Ｎ）の復号手段を選択し、ビッ
トストリームから第ｎ階層までの線形予測係数とピッチ
とマルチパルス信号とゲインを表すインデックスを抽出
するデマルチプレクサと、第ｎ階層までのピッチを表す
インデックスからピッチを復号し、適応コードベクトル
信号を作成する適応コードブック復号回路と、第ｎ−１
階層までのマルチパルス信号とゲインとを表すインデッ
クスから第一のマルチパルス信号を作成するマルチパル
ス生成回路と、前記第一のマルチパルス信号を構成する
パルスの位置を除いたパルス位置候補に基づいて、第ｎ
階層のマルチパルス信号を表すインデックスから第二の
マルチパルス信号を復号するマルチパルス復号回路と、
第ｎ階層のゲインを表すインデックスからゲインを復号
し、前記適応コードベクトル信号と前記第一のマルチパ
ルス信号と前記第二のマルチパルス信号と復号したゲイ
ンから励振信号を作成するゲイン復号回路と、第ｎ−１
階層までに算出した線形予測係数を第ｎ階層における入
力信号のサンプリング周波数上の係数に変換する線形予
測係数変換回路と、励振信号によりｎ段の線形予測合成
フィルタを駆動して再生信号を作成する再生信号作成回
路と、を含むことを特徴とする。
ットレートに応じて、再生信号のサンプリング周波数が
階層的に変わる音声復号装置であって、復号可能なＮ種
類のビットレートに応じた復号手段を備え、復号ビット
レートを表す制御信号に応じて、前記復号手段の中から
第ｎ階層（ｎ＝１、…、Ｎ）の復号手段を選択し、ビッ
トストリームから第ｎ階層までの線形予測係数とピッチ
とマルチパルス信号とゲインを表すインデックスを抽出
するデマルチプレクサと、第ｎ階層までのピッチを表す
インデックスからピッチを復号し、適応コードベクトル
信号を作成する適応コードブック復号回路と、第ｎ−１
階層までのマルチパルス信号とゲインとを表すインデッ
クスから第一のマルチパルス信号を作成するマルチパル
ス生成回路と、前記第一のマルチパルス信号を構成する
パルスの位置を除いたパルス位置候補に基づいて、第ｎ
階層のマルチパルス信号を表すインデックスから第二の
マルチパルス信号を復号するマルチパルス復号回路と、
第ｎ階層のゲインを表すインデックスからゲインを復号
し、前記適応コードベクトル信号と前記第一のマルチパ
ルス信号と前記第二のマルチパルス信号と復号したゲイ
ンから励振信号を作成するゲイン復号回路と、第ｎ−１
階層までに算出した線形予測係数を第ｎ階層における入
力信号のサンプリング周波数上の係数に変換する線形予
測係数変換回路と、励振信号によりｎ段の線形予測合成
フィルタを駆動して再生信号を作成する再生信号作成回
路と、を含むことを特徴とする。
【００５８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明
する。本発明は、階層ＣＥＬＰ符号化において、符号化
パラメータ毎に多段符号化を行なうことを特徴とする。
より、具体的には、本発明の音声符号化装置は、その好
ましい実施の形態において、音声信号を階層的に符号化
する際に、入力音声信号のサンプリング周波数を変化さ
せた信号をＮ−１個作成し、入力音声信号と上記サンプ
リング周波数を変化させた信号を、サンプリング周波数
が低い信号から、順次、符号化して得た線形予測係数と
ピッチとマルチパルス信号とゲインとを表すインデック
スをＮ階層分まとめて多重化する音声符号化装置であっ
て、第ｎ階層（ｎ＝２、…、Ｎ）の符号化において（一
例として図１では第二のＣＥＬＰ符号化回路）、第ｎ−
１階層までに符号化復号したピッチに対する差分ピッチ
を符号化し、対応する適応コードベクトル信号を作成す
る適応コードブック探索回路（図２の１２７）と、第ｎ
−１階層までに符号化復号したｎ−１個のマルチパルス
信号から第一のマルチパルス信号を作成するマルチパル
ス生成回路（図２の１２８）と、上記第一のマルチパル
ス信号を構成するパルスの位置を除いたパルス位置候補
の中で、第ｎ階層における第二のマルチパルス信号のパ
ルス位置を符号化するマルチパルス探索回路（図２の１
２９）と、上記適応コードベクトル信号と上記第一のマ
ルチパルス信号と上記第二のマルチパルス信号とのゲイ
ンを符号化するゲイン探索回路（図２の１３０）と、算
出した線形予測算差信号を線形予測分析して線形予測係
数を算出する線形予測分析回路（図２の１０３）と、新
たに算出した線形予測係数を量子化する線形予測係数量
子化回路（図２の１０４）と、ｎ段の聴感重み付けフィ
ルタを有するターゲット信号作成回路（図２の１０５）
と、を備える。
する。本発明は、階層ＣＥＬＰ符号化において、符号化
パラメータ毎に多段符号化を行なうことを特徴とする。
より、具体的には、本発明の音声符号化装置は、その好
ましい実施の形態において、音声信号を階層的に符号化
する際に、入力音声信号のサンプリング周波数を変化さ
せた信号をＮ−１個作成し、入力音声信号と上記サンプ
リング周波数を変化させた信号を、サンプリング周波数
が低い信号から、順次、符号化して得た線形予測係数と
ピッチとマルチパルス信号とゲインとを表すインデック
スをＮ階層分まとめて多重化する音声符号化装置であっ
て、第ｎ階層（ｎ＝２、…、Ｎ）の符号化において（一
例として図１では第二のＣＥＬＰ符号化回路）、第ｎ−
１階層までに符号化復号したピッチに対する差分ピッチ
を符号化し、対応する適応コードベクトル信号を作成す
る適応コードブック探索回路（図２の１２７）と、第ｎ
−１階層までに符号化復号したｎ−１個のマルチパルス
信号から第一のマルチパルス信号を作成するマルチパル
ス生成回路（図２の１２８）と、上記第一のマルチパル
ス信号を構成するパルスの位置を除いたパルス位置候補
の中で、第ｎ階層における第二のマルチパルス信号のパ
ルス位置を符号化するマルチパルス探索回路（図２の１
２９）と、上記適応コードベクトル信号と上記第一のマ
ルチパルス信号と上記第二のマルチパルス信号とのゲイ
ンを符号化するゲイン探索回路（図２の１３０）と、算
出した線形予測算差信号を線形予測分析して線形予測係
数を算出する線形予測分析回路（図２の１０３）と、新
たに算出した線形予測係数を量子化する線形予測係数量
子化回路（図２の１０４）と、ｎ段の聴感重み付けフィ
ルタを有するターゲット信号作成回路（図２の１０５）
と、を備える。
【００５９】また本発明の音声復号装置は、その好まし
い実施の形態において、復号するビットレートに応じ
て、再生信号のサンプリング周波数が階層的に変わる音
声復号装置であって、復号可能なＮ種類のビットレート
に応じた復号手段を備え、復号ビットレートを表す制御
信号に応じて、上記復号手段の中から第ｎ階層（ｎ＝
１、…、Ｎ）の復号手段を選択し、ビットストリームか
ら第ｎ階層までのピッチとマルチパルス信号とゲインを
表すインデックスと第ｎ階層の線形予測係数を表すイン
デックスとを抽出するデマルチプレクサ（図１の１８）
を備え、第ｎ階層（ｎ＝２、…、Ｎ）の復号手段におい
て（例えば図１の第二のＣＥＬＰ復号回路）、第ｎ階層
までのピッチを表すインデックスからピッチを復号し、
適応コードベクトル信号を作成する適応コードブック復
号回路（図３の１３４）と、第ｎ−１階層までのマルチ
パルス信号とゲインとを表すインデックスから第一のマ
ルチパルス信号を作成するマルチパルス生成回路（図３
の１３６）と、上記第一のマルチパルス信号を構成する
パルスの位置を除いたパルス位置候補に基づいて第ｎ階
層のマルチパルス信号を表すインデックスから第二のマ
ルチパルス信号を復号するマルチパルス復号回路（図３
の１３５）と、第ｎ階層のゲインを表すインデックスか
らゲインを復号し、上記適応コードベクトル信号と上記
第一のマルチパルス信号と上記第二のマルチパルス信号
と復号したゲインから励振信号を作成するゲイン復号回
路（図３の１３７）と、入力端子（図３の１１４）を介
して入力したインデックスから、量子化線形予測係数
ａ′（ｉ）、ｉ＝１、…、Ｎｐを復号し、再生信号作成
回路（図３の１２２）に出力する線形予測係数復号回路
（図３の１１８）と、励振信号で線形予測合成フィルタ
を駆動することにより再生信号を作成し、出力端子（図
３の１２３）に出力する再生信号作成回路（図３の１２
２）と、を備えている。
い実施の形態において、復号するビットレートに応じ
て、再生信号のサンプリング周波数が階層的に変わる音
声復号装置であって、復号可能なＮ種類のビットレート
に応じた復号手段を備え、復号ビットレートを表す制御
信号に応じて、上記復号手段の中から第ｎ階層（ｎ＝
１、…、Ｎ）の復号手段を選択し、ビットストリームか
ら第ｎ階層までのピッチとマルチパルス信号とゲインを
表すインデックスと第ｎ階層の線形予測係数を表すイン
デックスとを抽出するデマルチプレクサ（図１の１８）
を備え、第ｎ階層（ｎ＝２、…、Ｎ）の復号手段におい
て（例えば図１の第二のＣＥＬＰ復号回路）、第ｎ階層
までのピッチを表すインデックスからピッチを復号し、
適応コードベクトル信号を作成する適応コードブック復
号回路（図３の１３４）と、第ｎ−１階層までのマルチ
パルス信号とゲインとを表すインデックスから第一のマ
ルチパルス信号を作成するマルチパルス生成回路（図３
の１３６）と、上記第一のマルチパルス信号を構成する
パルスの位置を除いたパルス位置候補に基づいて第ｎ階
層のマルチパルス信号を表すインデックスから第二のマ
ルチパルス信号を復号するマルチパルス復号回路（図３
の１３５）と、第ｎ階層のゲインを表すインデックスか
らゲインを復号し、上記適応コードベクトル信号と上記
第一のマルチパルス信号と上記第二のマルチパルス信号
と復号したゲインから励振信号を作成するゲイン復号回
路（図３の１３７）と、入力端子（図３の１１４）を介
して入力したインデックスから、量子化線形予測係数
ａ′（ｉ）、ｉ＝１、…、Ｎｐを復号し、再生信号作成
回路（図３の１２２）に出力する線形予測係数復号回路
（図３の１１８）と、励振信号で線形予測合成フィルタ
を駆動することにより再生信号を作成し、出力端子（図
３の１２３）に出力する再生信号作成回路（図３の１２
２）と、を備えている。
【００６０】音声符号化装置で符号化したビットストリ
ームを、音声復号装置において２種類のビットレート
（以下、高ビットレートと低ビットレートとする）で復
号することができる例について、本発明の音声符号化復
号装置の実施の形態について説明すると、ダウンサンプ
リング回路（図１の１）は、入力信号をダウンサンプリ
ングした第一の入力信号を第一のＣＥＬＰ符号化回路
（図１の１４）に出力し、第一のＣＥＬＰ符号化回路
は、第一の入力信号を符号化し、符号化出力をマルチプ
レクサ（図１の７）に出力すると共に、符号化出力の一
部を第二のＣＥＬＰ符号化回路（図１の１５）に出力す
る。第二のＣＥＬＰ符号化回路（図１の１５）は、入力
信号を、第一のＣＥＬＰ符号化回路の符号化出力に基づ
き符号化し、符号化出力をマルチプレクサ（図１の７）
に出力し、マルチプレクサ（図１の７）は、第一のＣＥ
ＬＰ符号化回路（図１の１４）と第二のＣＥＬＰ符号化
回路（図１の１５）の符号化出力をビットストリームに
変換して出力する。デマルチプレクサ（図１の１８）
は、上記ビットストリームと制御信号を入力し、上記制
御信号が低ビットレートを表す場合、上記ビットストリ
ームから、第一のＣＥＬＰ符号化回路（図１の１４）の
符号化出力を第一のＣＥＬＰ復号回路（図１の１６）に
出力し、上記制御信号が高ビットレートを表す場合、上
記ビットストリームから、第一のＣＥＬＰ符号化回路
（図１の１４）の符号化出力の一部と第二のＣＥＬＰ符
号化回路（図１の１５）の符号化出力を抽出し、第二の
ＣＥＬＰ復号回路（図１の１７）に出力する。上記制御
信号に応じて、第一のＣＥＬＰ復号回路（図１の１６）
または第二のＣＥＬＰ復号回路（図１の１７）におい
て、再生信号を復号し、スイッチ回路１（図１の９）を
介して出力する。
ームを、音声復号装置において２種類のビットレート
（以下、高ビットレートと低ビットレートとする）で復
号することができる例について、本発明の音声符号化復
号装置の実施の形態について説明すると、ダウンサンプ
リング回路（図１の１）は、入力信号をダウンサンプリ
ングした第一の入力信号を第一のＣＥＬＰ符号化回路
（図１の１４）に出力し、第一のＣＥＬＰ符号化回路
は、第一の入力信号を符号化し、符号化出力をマルチプ
レクサ（図１の７）に出力すると共に、符号化出力の一
部を第二のＣＥＬＰ符号化回路（図１の１５）に出力す
る。第二のＣＥＬＰ符号化回路（図１の１５）は、入力
信号を、第一のＣＥＬＰ符号化回路の符号化出力に基づ
き符号化し、符号化出力をマルチプレクサ（図１の７）
に出力し、マルチプレクサ（図１の７）は、第一のＣＥ
ＬＰ符号化回路（図１の１４）と第二のＣＥＬＰ符号化
回路（図１の１５）の符号化出力をビットストリームに
変換して出力する。デマルチプレクサ（図１の１８）
は、上記ビットストリームと制御信号を入力し、上記制
御信号が低ビットレートを表す場合、上記ビットストリ
ームから、第一のＣＥＬＰ符号化回路（図１の１４）の
符号化出力を第一のＣＥＬＰ復号回路（図１の１６）に
出力し、上記制御信号が高ビットレートを表す場合、上
記ビットストリームから、第一のＣＥＬＰ符号化回路
（図１の１４）の符号化出力の一部と第二のＣＥＬＰ符
号化回路（図１の１５）の符号化出力を抽出し、第二の
ＣＥＬＰ復号回路（図１の１７）に出力する。上記制御
信号に応じて、第一のＣＥＬＰ復号回路（図１の１６）
または第二のＣＥＬＰ復号回路（図１の１７）におい
て、再生信号を復号し、スイッチ回路１（図１の９）を
介して出力する。
【００６１】また本発明の音声符号化装置は、好ましい
別の実施の形態において、第ｎ階層において、第ｎ−１
階層のピッチに対する差分ピッチを符号化し、対応する
適応コードベクトル信号を作成する適応コードブック探
索回路（図６の１４７）と、第ｎ−１階層までに符号化
したｎ−１個のマルチパルス信号を復号し、復号したマ
ルチパルス信号のサンプリング周波数を第ｎ階層におけ
る入力信号と同じサンプリング周波数に変換し、サンプ
リング周波数を変換したｎ−１個のマルチパルス信号を
各階層のゲインにより重み付け加算した第一のマルチパ
ルス信号を作成するマルチパルス生成回路（図６の１４
８）と、上記第一のマルチパルス信号を構成するパルス
の位置を除いたパルス位置候補の中で、第ｎ階層におけ
る第二のマルチパルス信号のパルス位置を符号化するマ
ルチパルス探索回路（図６の１４９）と、上記適応コー
ドベクトル信号と上記第一のマルチパルス信号と上記第
二のマルチパルス信号とのゲインを符号化するゲイン探
索回路（図６の１３０）とを有する。
別の実施の形態において、第ｎ階層において、第ｎ−１
階層のピッチに対する差分ピッチを符号化し、対応する
適応コードベクトル信号を作成する適応コードブック探
索回路（図６の１４７）と、第ｎ−１階層までに符号化
したｎ−１個のマルチパルス信号を復号し、復号したマ
ルチパルス信号のサンプリング周波数を第ｎ階層におけ
る入力信号と同じサンプリング周波数に変換し、サンプ
リング周波数を変換したｎ−１個のマルチパルス信号を
各階層のゲインにより重み付け加算した第一のマルチパ
ルス信号を作成するマルチパルス生成回路（図６の１４
８）と、上記第一のマルチパルス信号を構成するパルス
の位置を除いたパルス位置候補の中で、第ｎ階層におけ
る第二のマルチパルス信号のパルス位置を符号化するマ
ルチパルス探索回路（図６の１４９）と、上記適応コー
ドベクトル信号と上記第一のマルチパルス信号と上記第
二のマルチパルス信号とのゲインを符号化するゲイン探
索回路（図６の１３０）とを有する。
【００６２】そして、線形予測係数を多段符号化するた
めに、第ｎ−１階層までに算出した線形予測係数を第ｎ
階層における入力信号のサンプリング周波数上の係数に
変換する線形予測係数変換回路（図６の１４２）と、変
換したｎ−１個の線形予測係数により、入力信号の線形
予測残差信号を算出する線形予測残差信号作成回路（図
６の１４３）と、算出した線形予測算差信号を線形予測
分析して線形予測係数を算出する線形予測分析回路（図
６の１４４）と、新たに算出した線形予測係数を量子化
する線形予測係数量子化回路（図６の１４５）と、ｎ段
の聴感重み付けフィルタを有するターゲット信号作成回
路（図６の１４６）と、を含む。適応コードブック探索
回路（図６の１４７）はｎ段の聴感重み付け再生フィル
タを有する。
めに、第ｎ−１階層までに算出した線形予測係数を第ｎ
階層における入力信号のサンプリング周波数上の係数に
変換する線形予測係数変換回路（図６の１４２）と、変
換したｎ−１個の線形予測係数により、入力信号の線形
予測残差信号を算出する線形予測残差信号作成回路（図
６の１４３）と、算出した線形予測算差信号を線形予測
分析して線形予測係数を算出する線形予測分析回路（図
６の１４４）と、新たに算出した線形予測係数を量子化
する線形予測係数量子化回路（図６の１４５）と、ｎ段
の聴感重み付けフィルタを有するターゲット信号作成回
路（図６の１４６）と、を含む。適応コードブック探索
回路（図６の１４７）はｎ段の聴感重み付け再生フィル
タを有する。
【００６３】本発明の音声復号装置は、好ましい別の実
施の形態において、復号するビットレートに応じて、再
生信号のサンプリング周波数が階層的に変わる音声復号
装置であって、復号可能なＮ種類のビットレートに応じ
た復号手段を備え、復号ビットレートを表す制御信号に
応じて、上記復号手段の中から第ｎ階層（ｎ＝１、…、
Ｎ）の復号手段を選択し、ビットストリームから第ｎ階
層までの線形予測係数とピッチとマルチパルス信号とゲ
インを表すインデックスを抽出するデマルチプレクサ
（図４の１８）を備え、第ｎ階層までのピッチを表すイ
ンデックスからピッチを復号し、適応コードベクトル信
号を作成する適応コードブック復号回路（図８の１３
４）と、第ｎ−１階層までのマルチパルス信号とゲイン
とを表すインデックスから第一のマルチパルス信号を作
成するマルチパルス生成回路（図１の１３６）と、上記
第一のマルチパルス信号を構成するパルスの位置を除い
たパルス位置候補に基づいて、第ｎ階層のマルチパルス
信号を表すインデックスから第二のマルチパルス信号を
復号するマルチパルス復号回路（図８の１３５）と、第
ｎ階層のゲインを表すインデックスからゲインを復号
し、上記適応コードベクトル信号と上記第一のマルチパ
ルス信号と上記第二のマルチパルス信号と復号したゲイ
ンから励振信号を作成するゲイン復号回路（図８の１３
７）と、第ｎ−１階層までに算出した線形予測係数を第
ｎ階層における入力信号のサンプリング周波数上の係数
に変換する線形予測係数変換回路（図８の１５２）と、
励振信号によりｎ段の線形予測合成フィルタを駆動して
再生信号を作成する再生信号作成回路（図８の１５３）
と、入力端子を介して入力したインデックスから、量子
化線形予測係数を復号し、再生信号作成回路（図６の１
５３）に出力する線形予測係数復号回路（図６の１１
８）と、を含む。
施の形態において、復号するビットレートに応じて、再
生信号のサンプリング周波数が階層的に変わる音声復号
装置であって、復号可能なＮ種類のビットレートに応じ
た復号手段を備え、復号ビットレートを表す制御信号に
応じて、上記復号手段の中から第ｎ階層（ｎ＝１、…、
Ｎ）の復号手段を選択し、ビットストリームから第ｎ階
層までの線形予測係数とピッチとマルチパルス信号とゲ
インを表すインデックスを抽出するデマルチプレクサ
（図４の１８）を備え、第ｎ階層までのピッチを表すイ
ンデックスからピッチを復号し、適応コードベクトル信
号を作成する適応コードブック復号回路（図８の１３
４）と、第ｎ−１階層までのマルチパルス信号とゲイン
とを表すインデックスから第一のマルチパルス信号を作
成するマルチパルス生成回路（図１の１３６）と、上記
第一のマルチパルス信号を構成するパルスの位置を除い
たパルス位置候補に基づいて、第ｎ階層のマルチパルス
信号を表すインデックスから第二のマルチパルス信号を
復号するマルチパルス復号回路（図８の１３５）と、第
ｎ階層のゲインを表すインデックスからゲインを復号
し、上記適応コードベクトル信号と上記第一のマルチパ
ルス信号と上記第二のマルチパルス信号と復号したゲイ
ンから励振信号を作成するゲイン復号回路（図８の１３
７）と、第ｎ−１階層までに算出した線形予測係数を第
ｎ階層における入力信号のサンプリング周波数上の係数
に変換する線形予測係数変換回路（図８の１５２）と、
励振信号によりｎ段の線形予測合成フィルタを駆動して
再生信号を作成する再生信号作成回路（図８の１５３）
と、入力端子を介して入力したインデックスから、量子
化線形予測係数を復号し、再生信号作成回路（図６の１
５３）に出力する線形予測係数復号回路（図６の１１
８）と、を含む。
【００６４】本発明の実施の形態の作用について以下に
説明する。同一の音声信号を、サンプリング周波数を変
えてピッチ分析した場合、そのピッチはほとんど変わら
ない。従って、第ｎ階層（ｎ＝２、…、Ｎ）におけるピ
ッチを符号化する適応コードブック探索回路において、
第ｎ−１階層のピッチに対する差分値のみを符号化する
ことにより、符号化効率が向上する。
説明する。同一の音声信号を、サンプリング周波数を変
えてピッチ分析した場合、そのピッチはほとんど変わら
ない。従って、第ｎ階層（ｎ＝２、…、Ｎ）におけるピ
ッチを符号化する適応コードブック探索回路において、
第ｎ−１階層のピッチに対する差分値のみを符号化する
ことにより、符号化効率が向上する。
【００６５】本発明の実施の形態においては、第ｎ階層
におけるマルチパルス生成回路において、第ｎ−１階層
までに符号化復号したマルチパルス信号のサンプリング
周波数を第ｎ階層における入力信号と同じサンプリング
周波数に変換し、サンプリング周波数を変換したｎ−１
個のマルチパルス信号を各階層のゲインにより重み付け
加算した第一のマルチパルス信号を作成し、第ｎ階層に
おけるマルチパルス探索回路において、上記第一のマル
チパルス信号を構成するパルスの位置を除いたパルス位
置候補の中で、第ｎ階層における第二のマルチパルス信
号のパルス位置を符号化すれば良いので、ビット数が低
減できる。
におけるマルチパルス生成回路において、第ｎ−１階層
までに符号化復号したマルチパルス信号のサンプリング
周波数を第ｎ階層における入力信号と同じサンプリング
周波数に変換し、サンプリング周波数を変換したｎ−１
個のマルチパルス信号を各階層のゲインにより重み付け
加算した第一のマルチパルス信号を作成し、第ｎ階層に
おけるマルチパルス探索回路において、上記第一のマル
チパルス信号を構成するパルスの位置を除いたパルス位
置候補の中で、第ｎ階層における第二のマルチパルス信
号のパルス位置を符号化すれば良いので、ビット数が低
減できる。
【００６６】また、上記第一のマルチパルス信号は第ｎ
階層までのゲインが乗算されているため、第ｎ階層にお
けるゲイン探索回路において、上記第一のマルチパルス
信号のゲインを、第ｎ階層までのゲインに対する比とし
て符号化すれば良いので、符号化効率が向上する。
階層までのゲインが乗算されているため、第ｎ階層にお
けるゲイン探索回路において、上記第一のマルチパルス
信号のゲインを、第ｎ階層までのゲインに対する比とし
て符号化すれば良いので、符号化効率が向上する。
【００６７】第ｎ階層の線形予測係数変換回路（図６の
１４２）において、第ｎ−１階層までに符号化復号した
量子化線形予測係数を、第ｎ階層の入力信号と同じサン
プリング周波数上の係数に変換し、線形予測残差信号作
成回路（図６の１４３）において、変換した線形予測係
数を用いたｎ−１段の線形予測逆フィルタにより、入力
信号の線形予測残差信号を作成し、線形予測分析回路
（図６の１４４）において、線形予測残差信号に対して
線形予測係数を新たに算出する。線形予測係数量子化回
路（図６の１４５）において、算出した線形予測係数を
量子化する。
１４２）において、第ｎ−１階層までに符号化復号した
量子化線形予測係数を、第ｎ階層の入力信号と同じサン
プリング周波数上の係数に変換し、線形予測残差信号作
成回路（図６の１４３）において、変換した線形予測係
数を用いたｎ−１段の線形予測逆フィルタにより、入力
信号の線形予測残差信号を作成し、線形予測分析回路
（図６の１４４）において、線形予測残差信号に対して
線形予測係数を新たに算出する。線形予測係数量子化回
路（図６の１４５）において、算出した線形予測係数を
量子化する。
【００６８】これにより、入力信号のうち第ｍ階層（ｍ
＝１、…、ｎ−１）で符号化した帯域のスペクトル包絡
は、第ｍ階層で符号化した線形予測係数で表現できるた
め、第ｎ階層で新たに符号を伝送する必要がない。従っ
て、新たに分析して得た線形予測係数は、それ以外の帯
域のスペクトル包絡のみを表すだけで良いため、少ない
ビット数で伝送できる。
＝１、…、ｎ−１）で符号化した帯域のスペクトル包絡
は、第ｍ階層で符号化した線形予測係数で表現できるた
め、第ｎ階層で新たに符号を伝送する必要がない。従っ
て、新たに分析して得た線形予測係数は、それ以外の帯
域のスペクトル包絡のみを表すだけで良いため、少ない
ビット数で伝送できる。
【００６９】ターゲット信号作成回路においてｎ段の聴
感重み付けフィルタを使用し、適応コードブック探索回
路とマルチパルス探索回路において、ｎ段の聴感重み付
け再生フィルタを使用する。また再生信号作成回路にお
いて、ｎ段の線形予測合成フィルタを使用することによ
り、第ｎ階層の入力信号のスペクトル包絡を表すことが
できる。従って、ピッチとマルチパルス信号の符号化が
聴感重み付け再生信号上で実現できるため、再生信号の
品質向上ができる。
感重み付けフィルタを使用し、適応コードブック探索回
路とマルチパルス探索回路において、ｎ段の聴感重み付
け再生フィルタを使用する。また再生信号作成回路にお
いて、ｎ段の線形予測合成フィルタを使用することによ
り、第ｎ階層の入力信号のスペクトル包絡を表すことが
できる。従って、ピッチとマルチパルス信号の符号化が
聴感重み付け再生信号上で実現できるため、再生信号の
品質向上ができる。
【００７０】
【実施例】上記した本発明の実施の形態について更に詳
細に説明すべく、本発明の実施例を図面を参照して以下
に説明する。
細に説明すべく、本発明の実施例を図面を参照して以下
に説明する。
【００７１】図１は、本発明の第一の実施例の音声符号
化復号装置の構成を示すブロック図である。
化復号装置の構成を示すブロック図である。
【００７２】図１を参照して、本発明の一実施例につい
て説明する。簡単のため、階層数が２段の例を示す。３
段以上についても、同様に説明できる。図１には、音声
符号化装置で符号化したビットストリームを、音声復号
装置において２種類のビットレート（以下、高ビットレ
ートと低ビットレートとする）で復号する構成とされて
いる。
て説明する。簡単のため、階層数が２段の例を示す。３
段以上についても、同様に説明できる。図１には、音声
符号化装置で符号化したビットストリームを、音声復号
装置において２種類のビットレート（以下、高ビットレ
ートと低ビットレートとする）で復号する構成とされて
いる。
【００７３】図１を参照すると、ダウンサンプリング回
路１は、入力信号（例えば、サンプリング周波数１６ｋ
Ｈｚ）をダウンサンプリングした第一の入力信号（例え
ば、サンプリング周波数８ｋＨｚ）を第一のＣＥＬＰ符
号化回路１４に出力する。
路１は、入力信号（例えば、サンプリング周波数１６ｋ
Ｈｚ）をダウンサンプリングした第一の入力信号（例え
ば、サンプリング周波数８ｋＨｚ）を第一のＣＥＬＰ符
号化回路１４に出力する。
【００７４】第一のＣＥＬＰ符号化回路１４は、第一の
入力信号を、図１３に示したＣＥＬＰ符号化回路と同様
にして符号化し、適応コードベクトルのインデックスＩ
Ｌｄとマルチパルス信号のインデックスＩＬｊとゲイン
のインデックスＩＬｋを、第二のＣＥＬＰ符号化回路１
５とマルチプレクサ７に、線形予測係数に対応するイン
デックスＩＬａをマルチプレクサ７に、出力する。
入力信号を、図１３に示したＣＥＬＰ符号化回路と同様
にして符号化し、適応コードベクトルのインデックスＩ
Ｌｄとマルチパルス信号のインデックスＩＬｊとゲイン
のインデックスＩＬｋを、第二のＣＥＬＰ符号化回路１
５とマルチプレクサ７に、線形予測係数に対応するイン
デックスＩＬａをマルチプレクサ７に、出力する。
【００７５】第二のＣＥＬＰ符号化回路１５は、上記入
力信号を、第一のＣＥＬＰ符号化回路１２の出力である
３種類のインデックスＩＬｄ、ＩＬｊ、ＩＬｋに基づい
て符号化し、上記入力信号に対する適応コードベクトル
のインデックスＩｄとマルチパルス信号のインデックス
ＩｊとゲインのインデックスＩｋならびに線形予測係数
のインデックスＩａをマルチプレクサ７に出力する。
力信号を、第一のＣＥＬＰ符号化回路１２の出力である
３種類のインデックスＩＬｄ、ＩＬｊ、ＩＬｋに基づい
て符号化し、上記入力信号に対する適応コードベクトル
のインデックスＩｄとマルチパルス信号のインデックス
ＩｊとゲインのインデックスＩｋならびに線形予測係数
のインデックスＩａをマルチプレクサ７に出力する。
【００７６】図２は、本発明の第一の実施例における第
二のＣＥＬＰ符号化回路１５の構成を示すブロック図で
ある。図２を参照して、第二のＣＥＬＰ符号化回路１５
について詳細に説明する。第二のＣＥＬＰ符号化回路１
５は、図１３に示した従来のＣＥＬＰ符号化回路と比べ
て、適応コードブック探索回路１２７とマルチパルス生
成回路１２８とマルチパルス探索回路１２９とゲイン探
索回路１３０の動作が相違している。以下では、これら
の回路について説明する。
二のＣＥＬＰ符号化回路１５の構成を示すブロック図で
ある。図２を参照して、第二のＣＥＬＰ符号化回路１５
について詳細に説明する。第二のＣＥＬＰ符号化回路１
５は、図１３に示した従来のＣＥＬＰ符号化回路と比べ
て、適応コードブック探索回路１２７とマルチパルス生
成回路１２８とマルチパルス探索回路１２９とゲイン探
索回路１３０の動作が相違している。以下では、これら
の回路について説明する。
【００７７】適応コードブック探索回路１２７では、入
力端子１２４を介して得られるインデックスＩＬｄか
ら、第一のＣＥＬＰ符号化回路１４におけるピッチｄ′
を復号し、第二のＣＥＬＰ符号化回路１５の入力信号の
サンプリング周波数に対応する第一のピッチｄ１に変換
する。例えば、サンプリング周波数を８ｋＨｚから１６
ｋＨｚに変換する場合、ｄ１＝２ｄ′となる。さらに、
第一のピッチｄ１を中心とした探索範囲（例えば、ｄ１
−８、…、ｄ１＋７）の中から、図１３の適応コードブ
ック探索回路１０７と同様にして、上式（３）で表され
る誤差を最小とする第二のピッチｄ２を選択する。
力端子１２４を介して得られるインデックスＩＬｄか
ら、第一のＣＥＬＰ符号化回路１４におけるピッチｄ′
を復号し、第二のＣＥＬＰ符号化回路１５の入力信号の
サンプリング周波数に対応する第一のピッチｄ１に変換
する。例えば、サンプリング周波数を８ｋＨｚから１６
ｋＨｚに変換する場合、ｄ１＝２ｄ′となる。さらに、
第一のピッチｄ１を中心とした探索範囲（例えば、ｄ１
−８、…、ｄ１＋７）の中から、図１３の適応コードブ
ック探索回路１０７と同様にして、上式（３）で表され
る誤差を最小とする第二のピッチｄ２を選択する。
【００７８】また、適応コードブック探索回路１２７
は、選択された第二のピッチｄ２と第一のピッチｄ１の
差分値を差分ピッチとし、インデックスＩｄに変換後、
出力端子１１０に出力する。また、選択された適応コー
ドベクトル信号Ａｄ（ｎ）をゲイン探索回路１３０に、
その再生信号ＳＡｄ（ｎ）をゲイン探索回路１３０とマ
ルチパルス探索回路１２９に、出力する。
は、選択された第二のピッチｄ２と第一のピッチｄ１の
差分値を差分ピッチとし、インデックスＩｄに変換後、
出力端子１１０に出力する。また、選択された適応コー
ドベクトル信号Ａｄ（ｎ）をゲイン探索回路１３０に、
その再生信号ＳＡｄ（ｎ）をゲイン探索回路１３０とマ
ルチパルス探索回路１２９に、出力する。
【００７９】マルチパルス生成回路１２８では、第一の
ＣＥＬＰ符号化回路１４で符号化したマルチパルス信号
に基づく第一のマルチパルス信号を作成する。入力端子
１２５、１２６を介して得られる第一のＣＥＬＰ符号化
回路１４におけるマルチパルス信号のインデックスＩＬ
ｊとゲインのインデックスＩＬｋから、次式（７）で表
される第一のマルチパルス信号ＤＬ（ｎ）、ｎ＝０、
…、Ｎ−１を作成する。
ＣＥＬＰ符号化回路１４で符号化したマルチパルス信号
に基づく第一のマルチパルス信号を作成する。入力端子
１２５、１２６を介して得られる第一のＣＥＬＰ符号化
回路１４におけるマルチパルス信号のインデックスＩＬ
ｊとゲインのインデックスＩＬｋから、次式（７）で表
される第一のマルチパルス信号ＤＬ（ｎ）、ｎ＝０、
…、Ｎ−１を作成する。
【００８０】 ＤＬ(n)＝Ｇｋ(0)Ｃｊ′(n)、ｎ＝０、…、Ｎ−１ …(7)
【００８１】ここで、Ｃｊ′（ｎ）は、第一のＣＥＬＰ
符号化回路１４におけるマルチパルス信号のサンプリン
グ周波数を変換した信号である。例えば、サンプリング
周波数８ｋＨｚから１６ｋＨｚに変換する場合の一例と
して、Ｃｊ′（ｎ）は、次式（８）で表される。
符号化回路１４におけるマルチパルス信号のサンプリン
グ周波数を変換した信号である。例えば、サンプリング
周波数８ｋＨｚから１６ｋＨｚに変換する場合の一例と
して、Ｃｊ′（ｎ）は、次式（８）で表される。
【００８２】
【数７】
【００８３】ここで、Ａ（ｐ）、Ｍ（ｐ）は、第一のＣ
ＥＬＰ符号化回路１４におけるマルチパルス信号を構成
するｐ番目のパルスの振幅と位置であり、Ｐ′は、その
パルス数である。また、別の実施形態として、Ｃｊ′
（ｎ）を算出する際に、パルス位置の揺らぎを考慮する
ことも可能である。この場合、Ｃｊ′（ｎ）は、次式
（９）で表される。
ＥＬＰ符号化回路１４におけるマルチパルス信号を構成
するｐ番目のパルスの振幅と位置であり、Ｐ′は、その
パルス数である。また、別の実施形態として、Ｃｊ′
（ｎ）を算出する際に、パルス位置の揺らぎを考慮する
ことも可能である。この場合、Ｃｊ′（ｎ）は、次式
（９）で表される。
【００８４】
【数８】
【００８５】ここで、Ｄは、マルチパルス信号のサンプ
リング周波数変換におけるパルス位置の揺らぎを表し、
この例では、０または１の値をとる。従って、第一のマ
ルチパルス信号の候補として、２個が存在する。さら
に、パルス位置の揺らぎを各パルス毎に考慮することも
可能であり、上式（９）中のＤを、Ｄ（ｐ）、ｐ＝０、
…、ｐ′−１と置き換えれば良い。
リング周波数変換におけるパルス位置の揺らぎを表し、
この例では、０または１の値をとる。従って、第一のマ
ルチパルス信号の候補として、２個が存在する。さら
に、パルス位置の揺らぎを各パルス毎に考慮することも
可能であり、上式（９）中のＤを、Ｄ（ｐ）、ｐ＝０、
…、ｐ′−１と置き換えれば良い。
【００８６】この例では、第一のマルチパルス信号の候
補として、２＾ｐ′個（２のべき乗ｐ′個）が存在す
る。いずれの場合も第一のマルチパルス信号ＤＬ（ｎ）
は、図１３に示したマルチパルス探索回路１０８と同様
にして、これらの候補の中から、上式（４）の誤差を最
小にするように選択される。
補として、２＾ｐ′個（２のべき乗ｐ′個）が存在す
る。いずれの場合も第一のマルチパルス信号ＤＬ（ｎ）
は、図１３に示したマルチパルス探索回路１０８と同様
にして、これらの候補の中から、上式（４）の誤差を最
小にするように選択される。
【００８７】また、マルチパルス生成回路１２８は、第
一のマルチパルス信号ＤＬ（ｎ）とその再生信号ＳＤＬ
（ｎ）をゲイン探索回路１３０とマルチパルス探索回路
１２９に出力する。
一のマルチパルス信号ＤＬ（ｎ）とその再生信号ＳＤＬ
（ｎ）をゲイン探索回路１３０とマルチパルス探索回路
１２９に出力する。
【００８８】マルチパルス探索回路１２９では、第一の
マルチパルス信号と適応コードベクトル信号に直交する
第二のマルチパルス信号を新たに探索する。まず、第二
のマルチパルス信号を探索するためのパルス位置候補
を、第一のマルチパルス信号を構成するパルスの位置と
第二のマルチパルス信号を構成するパルスの位置が重な
らないように、設定する。例えば、上式（８）に基づい
て、第一のマルチパルス信号を作成した場合、サブフレ
ーム長Ｎ＝８０、パルス数Ｐ＝５とすると、表２に示す
パルス位置候補を用いる。
マルチパルス信号と適応コードベクトル信号に直交する
第二のマルチパルス信号を新たに探索する。まず、第二
のマルチパルス信号を探索するためのパルス位置候補
を、第一のマルチパルス信号を構成するパルスの位置と
第二のマルチパルス信号を構成するパルスの位置が重な
らないように、設定する。例えば、上式（８）に基づい
て、第一のマルチパルス信号を作成した場合、サブフレ
ーム長Ｎ＝８０、パルス数Ｐ＝５とすると、表２に示す
パルス位置候補を用いる。
【００８９】
【表２】
【００９０】設定したパルス位置候補に基づいて、第二
のマルチパルス信号を、図１３に示したマルチパルス探
索回路１０８と同様にして、式（１０）で表される誤差
Ｅ４（ｊ）が最小になるように符号化する。
のマルチパルス信号を、図１３に示したマルチパルス探
索回路１０８と同様にして、式（１０）で表される誤差
Ｅ４（ｊ）が最小になるように符号化する。
【００９１】
【数９】
【００９２】ここで、Ｘ″（ｎ）、ｎ＝０、…、Ｎ−１
は、上記ターゲット信号Ｘ（ｎ）を、上記適応コードベ
クトル信号の再生信号ＳＡｄ（ｎ）と、第一のマルチパ
ルス信号の再生信号ＳＤＬ（ｎ）とにより直交化した信
号であり、次式（１１）で与えられる。
は、上記ターゲット信号Ｘ（ｎ）を、上記適応コードベ
クトル信号の再生信号ＳＡｄ（ｎ）と、第一のマルチパ
ルス信号の再生信号ＳＤＬ（ｎ）とにより直交化した信
号であり、次式（１１）で与えられる。
【００９３】
【数１０】
【００９４】また、マルチパルス探索回路１２９は、第
二のマルチパルス信号Ｃｊ（ｎ）とその再生信号ＳＣｊ
（ｎ）をゲイン探索回路１３０に、対応するインデック
スを出力端子１１１に、出力する。
二のマルチパルス信号Ｃｊ（ｎ）とその再生信号ＳＣｊ
（ｎ）をゲイン探索回路１３０に、対応するインデック
スを出力端子１１１に、出力する。
【００９５】ゲイン探索回路１３０では、適応コードベ
クトル信号と第一のマルチパルス信号と第二のマルチパ
ルス信号のゲインを３次元ベクトル量子化する。コード
ブックサイズＫのゲインコードブックに蓄えられた適応
コードベクトル信号と第一のマルチパルス信号と第二の
マルチパルス信号のゲインを、それぞれ、Ｇｋｘ
（０）、Ｇｋｘ（１）、Ｇｋｘ（２）、ｋｘ＝０、…、
Ｋ−１とする。最適なゲインのインデックスｋは、前記
適応コードベクトルの再生信号ＳＡｄ（ｎ）と前記第一
のマルチパルスの再生信号ＳＤＬ（ｎ）と前記第二のマ
ルチパルスの再生信号ＳＣｊ（ｎ）と前記ターゲット信
号Ｘ（ｎ）を用いて、次式（１２）で表される誤差Ｅ５
（ｋ）を最小化するように選択する。選択されたインデ
ックスｋの適応コードベクトル信号と第一のマルチパル
ス信号と第二のマルチパルス信号とゲインを、それぞ
れ、Ｇｋ（０）、Ｇｋ（１）、Ｇｋ（２）とする。
クトル信号と第一のマルチパルス信号と第二のマルチパ
ルス信号のゲインを３次元ベクトル量子化する。コード
ブックサイズＫのゲインコードブックに蓄えられた適応
コードベクトル信号と第一のマルチパルス信号と第二の
マルチパルス信号のゲインを、それぞれ、Ｇｋｘ
（０）、Ｇｋｘ（１）、Ｇｋｘ（２）、ｋｘ＝０、…、
Ｋ−１とする。最適なゲインのインデックスｋは、前記
適応コードベクトルの再生信号ＳＡｄ（ｎ）と前記第一
のマルチパルスの再生信号ＳＤＬ（ｎ）と前記第二のマ
ルチパルスの再生信号ＳＣｊ（ｎ）と前記ターゲット信
号Ｘ（ｎ）を用いて、次式（１２）で表される誤差Ｅ５
（ｋ）を最小化するように選択する。選択されたインデ
ックスｋの適応コードベクトル信号と第一のマルチパル
ス信号と第二のマルチパルス信号とゲインを、それぞ
れ、Ｇｋ（０）、Ｇｋ（１）、Ｇｋ（２）とする。
【００９６】
【数１１】
【００９７】また、選択したゲインと適応コードベクト
ルと第一のマルチパルス信号と第二のマルチパルス信号
を用いて励振信号を作成し、サブフレームバッファ１０
６に、前記ゲインに対応するインデックスを出力端子１
１２に、出力する。以上で、図２に示した第二のＣＥＬ
Ｐ符号化回路１５の動作説明を終える。
ルと第一のマルチパルス信号と第二のマルチパルス信号
を用いて励振信号を作成し、サブフレームバッファ１０
６に、前記ゲインに対応するインデックスを出力端子１
１２に、出力する。以上で、図２に示した第二のＣＥＬ
Ｐ符号化回路１５の動作説明を終える。
【００９８】再び図１を参照して、本実施例の音声符号
化装置について説明すると、マルチプレクサ７は、第一
のＣＥＬＰ符号化回路１４から入力した４種類のインデ
ックスと第二のＣＥＬＰ符号化回路１５から入力した４
種類のインデックスとをビットストリームに変換して出
力する。
化装置について説明すると、マルチプレクサ７は、第一
のＣＥＬＰ符号化回路１４から入力した４種類のインデ
ックスと第二のＣＥＬＰ符号化回路１５から入力した４
種類のインデックスとをビットストリームに変換して出
力する。
【００９９】次に音声復号装置について説明する。音声
復号装置は、同装置が復号動作可能な２種類のビットレ
ートを識別する制御信号に応じて、デマルチプレクサ１
８とスイッチ回路１９により、その動作を切替える。
復号装置は、同装置が復号動作可能な２種類のビットレ
ートを識別する制御信号に応じて、デマルチプレクサ１
８とスイッチ回路１９により、その動作を切替える。
【０１００】デマルチプレクサ１８は、上記ビットスト
リームと上記制御信号を入力し、上記制御信号が低ビッ
トレートを表す場合、上記ビットストリームから、第一
のＣＥＬＰ符号化回路１４において符号化したインデッ
クスＩＬｄ、ＩＬｊ、ＩＬｋ、ＩＬａを抽出し、第一の
ＣＥＬＰ復号回路１６に出力する。また、上記制御信号
が高ビットレートを表す場合、第一のＣＥＬＰ符号化回
路１４において符号化した４種類のインデックスのうち
ＩＬｄ、ＩＬｊ、ＩＬｋと、第二のＣＥＬＰ符号化回路
１５において符号化したインデックスＩｄ、Ｉｊ、Ｉ
ｋ、Ｉａとを抽出し、第二のＣＥＬＰ復号回路１７に出
力する。
リームと上記制御信号を入力し、上記制御信号が低ビッ
トレートを表す場合、上記ビットストリームから、第一
のＣＥＬＰ符号化回路１４において符号化したインデッ
クスＩＬｄ、ＩＬｊ、ＩＬｋ、ＩＬａを抽出し、第一の
ＣＥＬＰ復号回路１６に出力する。また、上記制御信号
が高ビットレートを表す場合、第一のＣＥＬＰ符号化回
路１４において符号化した４種類のインデックスのうち
ＩＬｄ、ＩＬｊ、ＩＬｋと、第二のＣＥＬＰ符号化回路
１５において符号化したインデックスＩｄ、Ｉｊ、Ｉ
ｋ、Ｉａとを抽出し、第二のＣＥＬＰ復号回路１７に出
力する。
【０１０１】第一のＣＥＬＰ復号回路１６は、図１４に
示したＣＥＬＰ復号回路と同じ動作により、適応コード
ベクトルのインデックスＩＬｄとマルチパルス信号のイ
ンデックスＩＬｊとゲインのインデックスＩＬｋと線形
予測係数に対応するインデックスＩＬａから、それぞ
れ、上記適応コードベクトルと上記マルチパルス信号と
上記ゲイン、ならびに上記線形予測係数を復号して、第
一の再生信号を作成し、スイッチ回路１９に出力する。
示したＣＥＬＰ復号回路と同じ動作により、適応コード
ベクトルのインデックスＩＬｄとマルチパルス信号のイ
ンデックスＩＬｊとゲインのインデックスＩＬｋと線形
予測係数に対応するインデックスＩＬａから、それぞ
れ、上記適応コードベクトルと上記マルチパルス信号と
上記ゲイン、ならびに上記線形予測係数を復号して、第
一の再生信号を作成し、スイッチ回路１９に出力する。
【０１０２】第二のＣＥＬＰ復号回路１７は、第一のＣ
ＥＬＰ符号化回路１４において符号化したインデックス
ＩＬｄ、ＩＬｊ、ＩＬｋと第二のＣＥＬＰ符号化回路１
５において符号化したインデックスＩｄ、Ｉｊ、Ｉｋ、
Ｉａとから、第二の再生信号を復号し、スイッチ回路１
９に出力する。
ＥＬＰ符号化回路１４において符号化したインデックス
ＩＬｄ、ＩＬｊ、ＩＬｋと第二のＣＥＬＰ符号化回路１
５において符号化したインデックスＩｄ、Ｉｊ、Ｉｋ、
Ｉａとから、第二の再生信号を復号し、スイッチ回路１
９に出力する。
【０１０３】図３は、本発明の第一の実施例における第
二のＣＥＬＰ復号回路１７の構成を示すブロック図であ
る。図３を参照して、第二のＣＥＬＰ復号回路１７につ
いて説明する。第二のＣＥＬＰ復号回路１７は、図１４
に示したＣＥＬＰ復号回路と比べて、適応コードブック
復号回路１３４とマルチパルス復号回路１３５とマルチ
パルス生成回路１３６とゲイン復号回路１３７の動作が
相違している。以下では、これらの回路の動作について
説明する。
二のＣＥＬＰ復号回路１７の構成を示すブロック図であ
る。図３を参照して、第二のＣＥＬＰ復号回路１７につ
いて説明する。第二のＣＥＬＰ復号回路１７は、図１４
に示したＣＥＬＰ復号回路と比べて、適応コードブック
復号回路１３４とマルチパルス復号回路１３５とマルチ
パルス生成回路１３６とゲイン復号回路１３７の動作が
相違している。以下では、これらの回路の動作について
説明する。
【０１０４】適応コードブック復号回路１３４では、入
力端子１３１を介して入力したインデックスＩＬｄか
ら、適応コードブック探索回路１２７と同様にして、第
一のピッチｄ１を算出し、入力端子１１６を介して入力
したインデックスＩＬｄから復号した差分ピッチと第一
のピッチｄ１を加算して、第二のピッチｄ２を復号す
る。復号した第二のピッチｄ２に基づいて、適応コード
ベクトル信号Ａｄ（ｎ）を算出し、ゲイン復号回路１３
７に出力する。
力端子１３１を介して入力したインデックスＩＬｄか
ら、適応コードブック探索回路１２７と同様にして、第
一のピッチｄ１を算出し、入力端子１１６を介して入力
したインデックスＩＬｄから復号した差分ピッチと第一
のピッチｄ１を加算して、第二のピッチｄ２を復号す
る。復号した第二のピッチｄ２に基づいて、適応コード
ベクトル信号Ａｄ（ｎ）を算出し、ゲイン復号回路１３
７に出力する。
【０１０５】マルチパルス生成回路１３６では、入力端
子１３２と入力端子１３３を介して入力したインデック
スＩＬｊ、ＩＬｋから、マルチパルス生成回路１２８と
同様にして、第一のマルチパルス信号ＤＬ（ｎ）を復号
し、ゲイン復号回路１３７とマルチパルス復号回路１３
７に出力する。
子１３２と入力端子１３３を介して入力したインデック
スＩＬｊ、ＩＬｋから、マルチパルス生成回路１２８と
同様にして、第一のマルチパルス信号ＤＬ（ｎ）を復号
し、ゲイン復号回路１３７とマルチパルス復号回路１３
７に出力する。
【０１０６】マルチパルス復号回路１３５では、マルチ
パルス探索回路１２９と同様にして、第一のマルチパル
ス信号を用いて第二のマルチパルス信号を復号するため
のパルス位置候補（表２参照）を作成し、作成したパル
ス位置候補に基づいて、入力端子１１７を介して入力し
たインデックスＩｄから第二のマルチパルス信号Ｃｊ
（ｎ）を復号し、復号した第二のマルチパルス信号ＤＬ
（ｎ）をゲイン復号回路１３７に出力する。
パルス探索回路１２９と同様にして、第一のマルチパル
ス信号を用いて第二のマルチパルス信号を復号するため
のパルス位置候補（表２参照）を作成し、作成したパル
ス位置候補に基づいて、入力端子１１７を介して入力し
たインデックスＩｄから第二のマルチパルス信号Ｃｊ
（ｎ）を復号し、復号した第二のマルチパルス信号ＤＬ
（ｎ）をゲイン復号回路１３７に出力する。
【０１０７】ゲイン復号回路１３７では、入力端子１１
５を介して入力したインデックスＩｋからゲインＧｋ
（０）、Ｇｋ（１）、Ｇｋ（３）を復号し、適応コード
ベクトル信号Ａｄ（ｎ）と第一のマルチパルス信号ＤＬ
（ｎ）と第二のマルチパルス信号Ｃｊ（ｎ）とゲインＧ
Ａ（ｋ）、ＧＣ１（ｋ）、ＧＣ２（ｋ）を用いて励振信
号を作成し、再生信号作成回路１２２に出力する。
５を介して入力したインデックスＩｋからゲインＧｋ
（０）、Ｇｋ（１）、Ｇｋ（３）を復号し、適応コード
ベクトル信号Ａｄ（ｎ）と第一のマルチパルス信号ＤＬ
（ｎ）と第二のマルチパルス信号Ｃｊ（ｎ）とゲインＧ
Ａ（ｋ）、ＧＣ１（ｋ）、ＧＣ２（ｋ）を用いて励振信
号を作成し、再生信号作成回路１２２に出力する。
【０１０８】以上で、図３に示した第二のＣＥＬＰ復号
回路１７の説明を終え、再び図１を参照して、本実施例
の音声復号装置について説明すると、スイッチ回路１９
は、上記第一の再生信号と上記第二の再生信号と上記制
御信号を入力し、上記制御信号が高ビットレートを表す
場合、入力した上記第二の再生信号を音声符号化装置の
再生信号として出力する。また、上記制御信号が低ビッ
トレートを表す場合、入力した上記第一の再生信号を音
声符号化装置の再生信号として出力する。
回路１７の説明を終え、再び図１を参照して、本実施例
の音声復号装置について説明すると、スイッチ回路１９
は、上記第一の再生信号と上記第二の再生信号と上記制
御信号を入力し、上記制御信号が高ビットレートを表す
場合、入力した上記第二の再生信号を音声符号化装置の
再生信号として出力する。また、上記制御信号が低ビッ
トレートを表す場合、入力した上記第一の再生信号を音
声符号化装置の再生信号として出力する。
【０１０９】以上、本発明の第一の実施例では、ピッチ
とマルチパルス信号とゲインを多段符号化する場合を説
明したが、ピッチ、または、マルチパルス信号およびゲ
インのどちらか一方を多段符号化する場合についても、
同様に説明できる。
とマルチパルス信号とゲインを多段符号化する場合を説
明したが、ピッチ、または、マルチパルス信号およびゲ
インのどちらか一方を多段符号化する場合についても、
同様に説明できる。
【０１１０】図４は、本発明の第二の実施例の音声符号
化復号装置の構成を示すブロック図である。図４を参照
して、本発明の第二の実施例について説明する。簡単の
ため、階層数が２段の例を示す。３段以上についても、
同様に説明できる。
化復号装置の構成を示すブロック図である。図４を参照
して、本発明の第二の実施例について説明する。簡単の
ため、階層数が２段の例を示す。３段以上についても、
同様に説明できる。
【０１１１】本実施例においては、音声符号化装置で符
号化したビットストリームを、音声復号装置において２
種類のビットレート（「高ビットレート」と「低ビット
レート」とする）で復号するものである。
号化したビットストリームを、音声復号装置において２
種類のビットレート（「高ビットレート」と「低ビット
レート」とする）で復号するものである。
【０１１２】本発明の第二の実施例は、上記第一の実施
例と比べて、第一のＣＥＬＰ符号化回路２０、第二のＣ
ＥＬＰ符号化回路２１、第一のＣＥＬＰ復号回路２２と
第二のＣＥＬＰ復号回路２３のみが相違している。以下
では、これらの回路についてのみ説明する。
例と比べて、第一のＣＥＬＰ符号化回路２０、第二のＣ
ＥＬＰ符号化回路２１、第一のＣＥＬＰ復号回路２２と
第二のＣＥＬＰ復号回路２３のみが相違している。以下
では、これらの回路についてのみ説明する。
【０１１３】第一のＣＥＬＰ符号化回路２０は、ダウン
サンプリング回路１から入力した第一の入力信号を符号
化し、適応コードベクトルのインデックスＩＬｄとマル
チパルス信号のインデックスＩＬｊとゲインのインデッ
クスＩＬｋを第二のＣＥＬＰ符号化回路２１とマルチプ
レクサ７に、線形予測係数に対応するインデックスＩＬ
ａをマルチプレクサ７に、線形予測係数と量子化線形予
測係数を第二のＣＥＬＰ符号化回路２１に、出力する。
サンプリング回路１から入力した第一の入力信号を符号
化し、適応コードベクトルのインデックスＩＬｄとマル
チパルス信号のインデックスＩＬｊとゲインのインデッ
クスＩＬｋを第二のＣＥＬＰ符号化回路２１とマルチプ
レクサ７に、線形予測係数に対応するインデックスＩＬ
ａをマルチプレクサ７に、線形予測係数と量子化線形予
測係数を第二のＣＥＬＰ符号化回路２１に、出力する。
【０１１４】図５は、本発明の第二の実施例における第
一のＣＥＬＰ符号化回路２０の構成を示すブロック図で
ある。図５を参照して、本実施例の第一のＣＥＬＰ符号
化回路２０と、図１３に示したＣＥＬＰ符号化回路との
相違点を説明する。
一のＣＥＬＰ符号化回路２０の構成を示すブロック図で
ある。図５を参照して、本実施例の第一のＣＥＬＰ符号
化回路２０と、図１３に示したＣＥＬＰ符号化回路との
相違点を説明する。
【０１１５】第一のＣＥＬＰ符号化回路１８では、図１
３に示したＣＥＬＰ符号化回路と比べて、線形予測分析
回路１０３の出力である線形予測係数と、線形予測係数
量子化回路１０４の出力である量子化線形予測係数と
を、それぞれ、出力端子１３８、１３９に出力している
点のみ異なる。従って、第一のＣＥＬＰ符号化回路２０
を構成する回路の動作説明は省略する。
３に示したＣＥＬＰ符号化回路と比べて、線形予測分析
回路１０３の出力である線形予測係数と、線形予測係数
量子化回路１０４の出力である量子化線形予測係数と
を、それぞれ、出力端子１３８、１３９に出力している
点のみ異なる。従って、第一のＣＥＬＰ符号化回路２０
を構成する回路の動作説明は省略する。
【０１１６】再び図４を参照して、第二のＣＥＬＰ符号
化回路２１は、上記入力信号を、第一のＣＥＬＰ符号化
回路２０の出力である３種類のインデックスＩＬｄ、Ｉ
Ｌｊ、ＩＬｋと上記線形予測係数と上記量子化線形予測
係数に基づいて符号化し、適応コードベクトルのインデ
ックスＩｄとマルチパルス信号のインデックスＩｊとゲ
インのインデックスＩｋならびに線形予測係数に対応す
るインデックスＩａをマルチプレクサ７に出力する。
化回路２１は、上記入力信号を、第一のＣＥＬＰ符号化
回路２０の出力である３種類のインデックスＩＬｄ、Ｉ
Ｌｊ、ＩＬｋと上記線形予測係数と上記量子化線形予測
係数に基づいて符号化し、適応コードベクトルのインデ
ックスＩｄとマルチパルス信号のインデックスＩｊとゲ
インのインデックスＩｋならびに線形予測係数に対応す
るインデックスＩａをマルチプレクサ７に出力する。
【０１１７】図６は、第二のＣＥＬＰ符号化回路２１の
構成を示すブロック図である。図６を参照して、第二の
ＣＥＬＰ符号化回路２１について説明すると、フレーム
分割回路１０１は、入力端子１００を介して入力した入
力信号を、フレーム毎に分割し、サブフレーム分割回路
１０２に出力する。
構成を示すブロック図である。図６を参照して、第二の
ＣＥＬＰ符号化回路２１について説明すると、フレーム
分割回路１０１は、入力端子１００を介して入力した入
力信号を、フレーム毎に分割し、サブフレーム分割回路
１０２に出力する。
【０１１８】サブフレーム分割回路１０２は、上記フレ
ーム内の入力信号を、さらに、サブフレーム毎に分割
し、線形予測残差信号作成回路１４３とターゲット信号
作成回路１４６に出力する。線形予測係数変換回路１４
２は、入力端子１４０、１４１を介して、第一のＣＥＬ
Ｐ符号化回路２０で算出した線形予測係数と量子化線形
予測係数を入力し、それぞれ、第二のＣＥＬＰ符号化回
路２１の入力信号のサンプリング周波数に対応する第一
の線形予測係数と第一の量子化線形予測係数とに変換す
る。
ーム内の入力信号を、さらに、サブフレーム毎に分割
し、線形予測残差信号作成回路１４３とターゲット信号
作成回路１４６に出力する。線形予測係数変換回路１４
２は、入力端子１４０、１４１を介して、第一のＣＥＬ
Ｐ符号化回路２０で算出した線形予測係数と量子化線形
予測係数を入力し、それぞれ、第二のＣＥＬＰ符号化回
路２１の入力信号のサンプリング周波数に対応する第一
の線形予測係数と第一の量子化線形予測係数とに変換す
る。
【０１１９】線形予測係数のサンプリング周波数変換
は、線形予測係数と量子化線形予測係数のそれぞれに対
して、上式（２）と同形の線形予測合成フィルタのイン
パルス応答信号を算出し、上記インパルス応答信号をア
ップサンプリング（従来例のアップサンプリング回路４
と同様な操作）後、自己相関を算出し、上記線形予測分
析法を適用すれば良い。
は、線形予測係数と量子化線形予測係数のそれぞれに対
して、上式（２）と同形の線形予測合成フィルタのイン
パルス応答信号を算出し、上記インパルス応答信号をア
ップサンプリング（従来例のアップサンプリング回路４
と同様な操作）後、自己相関を算出し、上記線形予測分
析法を適用すれば良い。
【０１２０】また、線形予測係数変換回路１４２は、第
一の線形予測係数ａ１（ｉ）、ｉ＝１、…、Ｎｐを線形
予測残差信号作成回路１４３とターゲット信号作成回路
１４６と適応コードブック探索回路１４７とマルチパル
ス生成回路１４８とマルチパルス探索回路１４９に、第
一の量子化線形予測係数ａ１′（ｉ）、ｉ＝１、…、Ｎ
ｐをターゲット信号作成回路１４６と適応コードブック
探索回路１４７とマルチパルス生成回路１４８とマルチ
パルス探索回路１４９に、出力する。
一の線形予測係数ａ１（ｉ）、ｉ＝１、…、Ｎｐを線形
予測残差信号作成回路１４３とターゲット信号作成回路
１４６と適応コードブック探索回路１４７とマルチパル
ス生成回路１４８とマルチパルス探索回路１４９に、第
一の量子化線形予測係数ａ１′（ｉ）、ｉ＝１、…、Ｎ
ｐをターゲット信号作成回路１４６と適応コードブック
探索回路１４７とマルチパルス生成回路１４８とマルチ
パルス探索回路１４９に、出力する。
【０１２１】線形予測残差信号作成回路１４３では、サ
ブフレーム分割回路１０２から入力した入力信号によ
り、線形予測逆フィルタ（次式（１３）参照）を駆動し
て、線形予測残差信号を算出し、線形予測分析回路１４
４に出力する。
ブフレーム分割回路１０２から入力した入力信号によ
り、線形予測逆フィルタ（次式（１３）参照）を駆動し
て、線形予測残差信号を算出し、線形予測分析回路１４
４に出力する。
【０１２２】
【数１２】
【０１２３】線形予測分析回路１４４は、図１３に示し
た線形予測分析回路１０３と同様に、上記線形予測残差
信号を線形予測分析し、第二の線形予測係数ａｗ
（ｉ）、ｉ＝１、…、Ｎｐ′を線形予測係数量子化回路
１４５とターゲット信号作成回路１４６と適応コードブ
ック探索回路１４７とマルチパルス生成回路１４８とマ
ルチパルス探索回路１４９に出力する。ここで、Ｎｐ′
は線形予測分析の次数であり、例えば、「１０」であ
る。
た線形予測分析回路１０３と同様に、上記線形予測残差
信号を線形予測分析し、第二の線形予測係数ａｗ
（ｉ）、ｉ＝１、…、Ｎｐ′を線形予測係数量子化回路
１４５とターゲット信号作成回路１４６と適応コードブ
ック探索回路１４７とマルチパルス生成回路１４８とマ
ルチパルス探索回路１４９に出力する。ここで、Ｎｐ′
は線形予測分析の次数であり、例えば、「１０」であ
る。
【０１２４】線形予測係数量子化回路１４５では、図１
３に示した線形予測係数量子化回路１０４と同様に、上
記第二の線形予測係数を量子化し、第二の量子化線形予
測係数ａｗ′（ｉ）、ｉ＝１、…、Ｎｐ′をターゲット
信号作成回路１４６と適応コードブック探索回路１４７
とマルチパルス生成回路１４８とマルチパルス探索回路
１４９に、第二の量子化線形予測係数を表すインデック
スを出力端子１１３に出力する。
３に示した線形予測係数量子化回路１０４と同様に、上
記第二の線形予測係数を量子化し、第二の量子化線形予
測係数ａｗ′（ｉ）、ｉ＝１、…、Ｎｐ′をターゲット
信号作成回路１４６と適応コードブック探索回路１４７
とマルチパルス生成回路１４８とマルチパルス探索回路
１４９に、第二の量子化線形予測係数を表すインデック
スを出力端子１１３に出力する。
【０１２５】ターゲット信号作成回路１４６では、次式
（１４）で表される聴感重み付けフィルタＨｗ′（ｚ）
を、サブフレーム分割回路１０２から入力した入力信号
で駆動し、聴感重み付け信号を作成する。
（１４）で表される聴感重み付けフィルタＨｗ′（ｚ）
を、サブフレーム分割回路１０２から入力した入力信号
で駆動し、聴感重み付け信号を作成する。
【０１２６】
【数１３】
【０１２７】ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、聴感
重み付け量を制御する重み係数である。例えば、Ｒ１＝
Ｒ３＝０．６、Ｒ２＝Ｒ４＝０．９である。
重み付け量を制御する重み係数である。例えば、Ｒ１＝
Ｒ３＝０．６、Ｒ２＝Ｒ４＝０．９である。
【０１２８】次に、同回路内で保持した直前サブフレー
ムの線形予測合成フィルタ（次式（１５）参照）と聴感
重み付けフィルタＨｗ′（ｚ）を縦続接続した聴感重み
付け合成フィルタＨｓｗ′（ｚ）を、サブフレームバッ
ファ１０６を介して得られる直前サブフレームの励振信
号により駆動する。続けて、上記聴感重み付け合成フィ
ルタのフィルタ係数を現サブフレームの値に変更して、
信号値がすべて零である零入力信号を用いて、上記聴感
重み付け合成フィルタを駆動して、零入力応答信号を算
出する。
ムの線形予測合成フィルタ（次式（１５）参照）と聴感
重み付けフィルタＨｗ′（ｚ）を縦続接続した聴感重み
付け合成フィルタＨｓｗ′（ｚ）を、サブフレームバッ
ファ１０６を介して得られる直前サブフレームの励振信
号により駆動する。続けて、上記聴感重み付け合成フィ
ルタのフィルタ係数を現サブフレームの値に変更して、
信号値がすべて零である零入力信号を用いて、上記聴感
重み付け合成フィルタを駆動して、零入力応答信号を算
出する。
【０１２９】
【数１４】
【０１３０】さらに、上記聴感重み付け信号から上記零
入力応答信号を減算し、ターゲット信号Ｘ（ｎ）、ｎ＝
０、…、Ｎ−１を作成する。ここで、Ｎはサブフレーム
長である。また、ターゲット信号Ｘ（ｎ）を適応コード
ブック探索回路１４７とマルチパルス探索回路１４９と
ゲイン探索回路１３０に出力する。
入力応答信号を減算し、ターゲット信号Ｘ（ｎ）、ｎ＝
０、…、Ｎ−１を作成する。ここで、Ｎはサブフレーム
長である。また、ターゲット信号Ｘ（ｎ）を適応コード
ブック探索回路１４７とマルチパルス探索回路１４９と
ゲイン探索回路１３０に出力する。
【０１３１】適応コードブック探索回路１４７では、上
記第一の実施例における適応コードブック探索回路１２
７（図２参照）と同様にして、入力端子１２４を介して
得られるインデックスＩＬｄから、第一のピッチｄ１を
算出し、さらに、第一のピッチｄ１を中心とした探索範
囲の中から、上式（３）で表される誤差を最小とする第
二のピッチｄ２を選択する。ただし、零状態の聴感重み
付け合成フィルタとして、上記聴感重み付け合成フィル
タＨｓｗ′（ｚ）をサブフレーム毎に初期化したフィル
タＺｓｗ′（ｚ）を用いる。
記第一の実施例における適応コードブック探索回路１２
７（図２参照）と同様にして、入力端子１２４を介して
得られるインデックスＩＬｄから、第一のピッチｄ１を
算出し、さらに、第一のピッチｄ１を中心とした探索範
囲の中から、上式（３）で表される誤差を最小とする第
二のピッチｄ２を選択する。ただし、零状態の聴感重み
付け合成フィルタとして、上記聴感重み付け合成フィル
タＨｓｗ′（ｚ）をサブフレーム毎に初期化したフィル
タＺｓｗ′（ｚ）を用いる。
【０１３２】そして適応コードブック探索回路１４７
は、選択された第二のピッチｄ２と第一のピッチｄ１の
差分値を差分ピッチとし、インデックスＩｄに変換後、
出力端子１１０に出力する。また、選択された適応コー
ドベクトル信号Ａｄ（ｎ）をゲイン探索回路１３０に、
その再生信号ＳＡｄ（ｎ）をゲイン探索回路１３０とマ
ルチパルス探索回路１４９に、出力する。
は、選択された第二のピッチｄ２と第一のピッチｄ１の
差分値を差分ピッチとし、インデックスＩｄに変換後、
出力端子１１０に出力する。また、選択された適応コー
ドベクトル信号Ａｄ（ｎ）をゲイン探索回路１３０に、
その再生信号ＳＡｄ（ｎ）をゲイン探索回路１３０とマ
ルチパルス探索回路１４９に、出力する。
【０１３３】マルチパルス生成回路１４８では、上記第
一の実施例におけるマルチパルス生成回路１２８と同様
にして、第一のＣＥＬＰ符号化回路２０で符号化したマ
ルチパルス信号に基づく第一のマルチパルス信号ＤＬ
（ｎ）を作成する。また、零状態の聴感重み付け合成フ
ィルタＺｓｗ′（ｚ）を用いて、第一のマルチパルス信
号の再生信号ＳＤＬ（ｎ）を作成し、第一のマルチパル
ス信号をマルチパルス探索回路１４９に、第一のマルチ
パルス信号とその再生信号をゲイン探索回路１３０に、
出力する。
一の実施例におけるマルチパルス生成回路１２８と同様
にして、第一のＣＥＬＰ符号化回路２０で符号化したマ
ルチパルス信号に基づく第一のマルチパルス信号ＤＬ
（ｎ）を作成する。また、零状態の聴感重み付け合成フ
ィルタＺｓｗ′（ｚ）を用いて、第一のマルチパルス信
号の再生信号ＳＤＬ（ｎ）を作成し、第一のマルチパル
ス信号をマルチパルス探索回路１４９に、第一のマルチ
パルス信号とその再生信号をゲイン探索回路１３０に、
出力する。
【０１３４】マルチパルス探索回路１４９では、上記第
一の実施例におけるマルチパルス探索回路１２９と同様
にして、第一のマルチパルス信号と適応コードベクトル
信号に直交する第二のマルチパルス信号を、零状態の聴
感重み付け合成フィルタＺｓｗ′（ｚ）を用いて、新た
に探索する。また、マルチパルス探索回路１４９は、第
二のマルチパルス信号Ｃｊ（ｎ）と、その再生信号ＳＣ
ｊ（ｎ）をゲイン探索回路１３０に、対応するインデッ
クスを出力端子１１１に、出力する。
一の実施例におけるマルチパルス探索回路１２９と同様
にして、第一のマルチパルス信号と適応コードベクトル
信号に直交する第二のマルチパルス信号を、零状態の聴
感重み付け合成フィルタＺｓｗ′（ｚ）を用いて、新た
に探索する。また、マルチパルス探索回路１４９は、第
二のマルチパルス信号Ｃｊ（ｎ）と、その再生信号ＳＣ
ｊ（ｎ）をゲイン探索回路１３０に、対応するインデッ
クスを出力端子１１１に、出力する。
【０１３５】以下、音声復号装置について説明する。図
７は、本発明の第二の実施例における第一のＣＥＬＰ復
号回路の構成を示すブロック図である。図７を参照し
て、第一のＣＥＬＰ復号回路２２と、図１４に示したＣ
ＥＬＰ復号回路との相違点について説明する。
７は、本発明の第二の実施例における第一のＣＥＬＰ復
号回路の構成を示すブロック図である。図７を参照し
て、第一のＣＥＬＰ復号回路２２と、図１４に示したＣ
ＥＬＰ復号回路との相違点について説明する。
【０１３６】第一のＣＥＬＰ復号回路２２では、図１４
に示したＣＥＬＰ復号回路と比べて、線形予測係数復号
回路１１８の出力である量子化線形予測係数を出力端子
１５０に出力している点のみが異なる。従って、第一の
ＣＥＬＰ復号回路２２を構成する回路の動作説明は省略
する。
に示したＣＥＬＰ復号回路と比べて、線形予測係数復号
回路１１８の出力である量子化線形予測係数を出力端子
１５０に出力している点のみが異なる。従って、第一の
ＣＥＬＰ復号回路２２を構成する回路の動作説明は省略
する。
【０１３７】次に、図８は、本発明の第二の実施例にお
ける第二のＣＥＬＰ復号回路の構成を示すブロック図で
ある。図８参照して、本発明の第二の実施例の音声復号
装置を構成する第二のＣＥＬＰ復号回路２３について説
明する。
ける第二のＣＥＬＰ復号回路の構成を示すブロック図で
ある。図８参照して、本発明の第二の実施例の音声復号
装置を構成する第二のＣＥＬＰ復号回路２３について説
明する。
【０１３８】第二のＣＥＬＰ復号回路２３は、前記第一
の実施例における第二のＣＥＬＰ復号回路１７と比べ
て、線形予測係数変換回路１５２と再生信号作成回路１
５３の動作のみが相違している。以下ではこれらの回路
の動作のみを説明する。
の実施例における第二のＣＥＬＰ復号回路１７と比べ
て、線形予測係数変換回路１５２と再生信号作成回路１
５３の動作のみが相違している。以下ではこれらの回路
の動作のみを説明する。
【０１３９】図８を参照すると、線形予測係数変換回路
１５２は、入力端子１５１を介して、第一のＣＥＬＰ復
号回路２２で復号した量子化線形予測係数を入力し、符
号化側の線形予測係数変換回路１４２と同様にして、第
一の量子化線形予測係数に変換して、再生信号作成回路
１５３に出力する。再生信号作成回路１５３では、ゲイ
ン復号回路１３７で作成した励振信号で線形予測合成フ
ィルタＨｓ′（ｚ）を駆動することにより再生信号を作
成し、出力端子１２３に出力する。
１５２は、入力端子１５１を介して、第一のＣＥＬＰ復
号回路２２で復号した量子化線形予測係数を入力し、符
号化側の線形予測係数変換回路１４２と同様にして、第
一の量子化線形予測係数に変換して、再生信号作成回路
１５３に出力する。再生信号作成回路１５３では、ゲイ
ン復号回路１３７で作成した励振信号で線形予測合成フ
ィルタＨｓ′（ｚ）を駆動することにより再生信号を作
成し、出力端子１２３に出力する。
【０１４０】以上で、本発明の第二の実施例の音声符号
化復号装置の動作説明を終える。なお、本実施例では、
ピッチとマルチパルス信号と線形予測係数とを多段符号
化する場合を説明したが、これらのうち一つまたは二つ
を多段符号化する場合についても、同様に説明できる。
化復号装置の動作説明を終える。なお、本実施例では、
ピッチとマルチパルス信号と線形予測係数とを多段符号
化する場合を説明したが、これらのうち一つまたは二つ
を多段符号化する場合についても、同様に説明できる。
【０１４１】図９は、本発明の第三の実施例の音声符号
化復号装置の構成を示すブロック図である。図９を参照
して、本発明の第三の実施例の音声符号化復号装置につ
いて説明する。簡単のため、階層数が２段の例を示す。
３段以上についても、同様に説明できる。本実施例は、
音声符号化装置で符号化したビットストリームを、音声
復号装置において２種類のビットレート（以後、高ビッ
トレートと低ビットレートとする）で復号できるように
したものである。
化復号装置の構成を示すブロック図である。図９を参照
して、本発明の第三の実施例の音声符号化復号装置につ
いて説明する。簡単のため、階層数が２段の例を示す。
３段以上についても、同様に説明できる。本実施例は、
音声符号化装置で符号化したビットストリームを、音声
復号装置において２種類のビットレート（以後、高ビッ
トレートと低ビットレートとする）で復号できるように
したものである。
【０１４２】本発明の第三の実施例の音声符号化復号装
置は、上記第一の実施例と比べて、第二のＣＥＬＰ符号
化回路２４、第二のＣＥＬＰ復号回路２５の動作のみが
相違している。以下では、これらの回路についての説明
を行い、同一部分の説明は省略する。
置は、上記第一の実施例と比べて、第二のＣＥＬＰ符号
化回路２４、第二のＣＥＬＰ復号回路２５の動作のみが
相違している。以下では、これらの回路についての説明
を行い、同一部分の説明は省略する。
【０１４３】第二のＣＥＬＰ符号化回路２４は、入力信
号を、第一のＣＥＬＰ符号化回路１４の出力である４種
類のインデックスＩＬｄ、ＩＬｊ、ＩＬｋ、ＩＬａに基
づいて符号化し、上記入力信号に対する適応コードベク
トルのインデックスＩｄとマルチパルス信号のインデッ
クスＩｊとゲインのインデックスＩｋならびに線形予測
係数のインデックスＩａをマルチプレクサ７に出力す
る。
号を、第一のＣＥＬＰ符号化回路１４の出力である４種
類のインデックスＩＬｄ、ＩＬｊ、ＩＬｋ、ＩＬａに基
づいて符号化し、上記入力信号に対する適応コードベク
トルのインデックスＩｄとマルチパルス信号のインデッ
クスＩｊとゲインのインデックスＩｋならびに線形予測
係数のインデックスＩａをマルチプレクサ７に出力す
る。
【０１４４】図１０は、本発明の第三の実施例の第二の
ＣＥＬＰ符号化回路２４の構成を示すブロック図であ
る。図１０を参照して、第二のＣＥＬＰ符号化回路２４
について説明する。第二のＣＥＬＰ符号化回路２４は、
上記第一の実施例における第二のＣＥＬＰ符号化回路１
５（図２参照）と比べて、線形予測係数量子化回路１５
５の動作のみが異なる。以下では、線形予測係数量子化
回路１５５の動作について説明し、同一部分の説明は省
略する。
ＣＥＬＰ符号化回路２４の構成を示すブロック図であ
る。図１０を参照して、第二のＣＥＬＰ符号化回路２４
について説明する。第二のＣＥＬＰ符号化回路２４は、
上記第一の実施例における第二のＣＥＬＰ符号化回路１
５（図２参照）と比べて、線形予測係数量子化回路１５
５の動作のみが異なる。以下では、線形予測係数量子化
回路１５５の動作について説明し、同一部分の説明は省
略する。
【０１４５】図１０を参照して、線形予測係数量子化回
路１５５では、入力端子１５４を介して入力した線形予
測係数のインデックスＩａから量子化ＬＳＰ ｆ
（ｉ）、ｉ＝０、…、Ｎｐ−１（Ｎｐは第一のＣＥＬＰ
符号化回路１４における線形予測分析の次数であり、例
えば「１０」）を復号し、復号した量子化ＬＳＰを第二
のＣＥＬＰ符号化回路２４の入力信号のサンプリング周
波数に対応する第一の量子化ＬＳＰ ｆ１（ｉ）、ｉ＝
０、…、Ｎｐ′−１（Ｎｐ′は第二のＣＥＬＰ符号化回
路２４における線形予測分析の次数であり、例えば「２
０」）に変換後、線形予測分析回路１０３で得た線形予
測係数から算出したＬＳＰと、上記第一の量子化ＬＳＰ
と、の誤差ＬＳＰを周知のＬＳＰ量子化法により量子化
し、量子化誤差ＬＳＰを算出する。なお、量子化ＬＳＰ
のサンプリング周波数変換は、例えば、次式（１６）に
より実現される。
路１５５では、入力端子１５４を介して入力した線形予
測係数のインデックスＩａから量子化ＬＳＰ ｆ
（ｉ）、ｉ＝０、…、Ｎｐ−１（Ｎｐは第一のＣＥＬＰ
符号化回路１４における線形予測分析の次数であり、例
えば「１０」）を復号し、復号した量子化ＬＳＰを第二
のＣＥＬＰ符号化回路２４の入力信号のサンプリング周
波数に対応する第一の量子化ＬＳＰ ｆ１（ｉ）、ｉ＝
０、…、Ｎｐ′−１（Ｎｐ′は第二のＣＥＬＰ符号化回
路２４における線形予測分析の次数であり、例えば「２
０」）に変換後、線形予測分析回路１０３で得た線形予
測係数から算出したＬＳＰと、上記第一の量子化ＬＳＰ
と、の誤差ＬＳＰを周知のＬＳＰ量子化法により量子化
し、量子化誤差ＬＳＰを算出する。なお、量子化ＬＳＰ
のサンプリング周波数変換は、例えば、次式（１６）に
より実現される。
【０１４６】
【数１５】
【０１４７】さらに、線形予測係数量子化回路１５５
は、量子化した誤差ＬＳＰと上記第一の量子化ＬＳＰを
加算して第二の量子化ＬＳＰを算出し、第二の量子化Ｌ
ＳＰを量子化線形予測係数に変換した後、上記量子化線
形予測係数をターゲット信号作成回路１０５と適応コー
ドブック探索回路１２７とマルチパルス探索回路１２８
に、量子化線形予測係数を表すインデックスを出力端子
１１３に出力する。
は、量子化した誤差ＬＳＰと上記第一の量子化ＬＳＰを
加算して第二の量子化ＬＳＰを算出し、第二の量子化Ｌ
ＳＰを量子化線形予測係数に変換した後、上記量子化線
形予測係数をターゲット信号作成回路１０５と適応コー
ドブック探索回路１２７とマルチパルス探索回路１２８
に、量子化線形予測係数を表すインデックスを出力端子
１１３に出力する。
【０１４８】次に音声復号装置について説明する。第二
のＣＥＬＰ復号回路２５は、第一のＣＥＬＰ符号化回路
１４において符号化したインデックスＩＬｄ、ＩＬｊ、
ＩＬｋ、ＩＬａと第二のＣＥＬＰ符号化回路２４におい
て、符号化したインデックスＩｄ、Ｉｊ、Ｉｋ、Ｉａと
から第二の再生信号を復号し、スイッチ回路１９に出力
する。
のＣＥＬＰ復号回路２５は、第一のＣＥＬＰ符号化回路
１４において符号化したインデックスＩＬｄ、ＩＬｊ、
ＩＬｋ、ＩＬａと第二のＣＥＬＰ符号化回路２４におい
て、符号化したインデックスＩｄ、Ｉｊ、Ｉｋ、Ｉａと
から第二の再生信号を復号し、スイッチ回路１９に出力
する。
【０１４９】図１１は、本発明の第三の実施例における
ＣＥＬＰ復号回路の構成を示すブロック図である。図１
１を参照して、第二のＣＥＬＰ復号回路２５と、本発明
の第一の実施例における第二のＣＥＬＰ復号回路１７
（図３参照）との相違点について以下に説明する。本発
明の第三の実施例においては、線形予測係数復号回路１
５７の動作のみが、前記第一の実施例と相違しており、
以下では線形予測係数復号回路１５７の動作について説
明する。
ＣＥＬＰ復号回路の構成を示すブロック図である。図１
１を参照して、第二のＣＥＬＰ復号回路２５と、本発明
の第一の実施例における第二のＣＥＬＰ復号回路１７
（図３参照）との相違点について以下に説明する。本発
明の第三の実施例においては、線形予測係数復号回路１
５７の動作のみが、前記第一の実施例と相違しており、
以下では線形予測係数復号回路１５７の動作について説
明する。
【０１５０】線形予測係数復号回路１５７では、入力端
子１１４を介して入力したインデックスＩＬａから量子
化ＬＳＰ ｆ（ｉ）、ｉ＝０、…、Ｎｐ−１を復号し、
第一の量子化ＬＳＰ ｆ１（ｉ）、ｉ＝０、…Ｎｐ′−
１にするとともに、入力端子１５６を介して入力したイ
ンデックスＩａから上記量子化誤差ＬＳＰを復号し、第
一の量子化ＬＳＰと上記量子化誤差ＬＳＰを加算して第
二の量子化ＬＳＰを算出し、第二の量子化ＬＳＰを量子
化線形予測係数に変換した後、上記量子化線形予測係数
を再生信号作成回路１２２に出力する。
子１１４を介して入力したインデックスＩＬａから量子
化ＬＳＰ ｆ（ｉ）、ｉ＝０、…、Ｎｐ−１を復号し、
第一の量子化ＬＳＰ ｆ１（ｉ）、ｉ＝０、…Ｎｐ′−
１にするとともに、入力端子１５６を介して入力したイ
ンデックスＩａから上記量子化誤差ＬＳＰを復号し、第
一の量子化ＬＳＰと上記量子化誤差ＬＳＰを加算して第
二の量子化ＬＳＰを算出し、第二の量子化ＬＳＰを量子
化線形予測係数に変換した後、上記量子化線形予測係数
を再生信号作成回路１２２に出力する。
【０１５１】以上で、第三の実施例の説明を終える。な
お、本実施例では、ピッチとマルチパルス信号と線形予
測係数とを多段符号化する場合を説明したが、これらの
うち一つまたは二つを多段符号化する場合についても同
様に説明できる。
お、本実施例では、ピッチとマルチパルス信号と線形予
測係数とを多段符号化する場合を説明したが、これらの
うち一つまたは二つを多段符号化する場合についても同
様に説明できる。
【０１５２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
階層ＣＥＬＰ符号化における第２階層以降の符号化効率
を向上することができる、という効果を奏する。
階層ＣＥＬＰ符号化における第２階層以降の符号化効率
を向上することができる、という効果を奏する。
【０１５３】その理由は、本発明においては、信号上で
多段符号化を行うのではなく、符号化パラメータ毎に多
段符号化を行なっている、からである。
多段符号化を行うのではなく、符号化パラメータ毎に多
段符号化を行なっている、からである。
【図１】本発明の第一の実施例の音声符号化復号装置の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第一の実施例における第二のＣＥＬＰ
符号化回路の構成を示すブロック図である。
符号化回路の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第一の実施例における第二のＣＥＬＰ
復号回路の構成を示すブロック図である。
復号回路の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第二の実施例の音声符号化復号装置の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第二の実施例における第一のＣＥＬＰ
符号化回路の構成を示すブロック図である。
符号化回路の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第二の実施例における第二のＣＥＬＰ
符号化回路の構成を示すブロック図である。
符号化回路の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第二の実施例における第一のＣＥＬＰ
復号回路の構成を示すブロック図である。
復号回路の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第二の実施例における第二のＣＥＬＰ
復号回路の構成を示すブロック図である。
復号回路の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第二の実施例の音声符号化復号装置の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第三の実施例における第二のＣＥＬ
Ｐ符号化回路の構成を示すブロック図である。
Ｐ符号化回路の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第三の実施例における第二のＣＥＬ
Ｐ復号回路の構成を示すブロック図である。
Ｐ復号回路の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明に関連する音声符号化装置の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図１３】ＣＥＬＰ符号化回路の構成例を示すブロック
図である。
図である。
【図１４】ＣＥＬＰ復号回路の構成例を示すブロック図
である。
である。
１ ダウンサンプリング回路 ２、６、１４、１５、２０、２１、２４ ＣＥＬＰ符号
化回路 ３、９、１０、１６、１７、２２、２３、２５ ＣＥＬ
Ｐ復号回路 ４、１１ アップサンプリング回路 ５ 差分回路 ７ マルチプレクサ ８、１８ デマルチプレクサ １２ 加算回路 １３、１９ スイッチ回路 １００、１１４、１１５、１１６、１１７、１２４、１
２５、１２６、１３１、１３２、１３３、１４０、１４
１、１５１、１５４、１５６ 入力端子 １０１ フレーム分割回路 １０２ サブフレーム分割回路 １０３、１４４ 線形予測分析回路 １０４、１４５、１５５ 線形予測係数量子化回路 １０５、１４６ ターゲット信号作成回路 １０６ サブフレームバッファ １０７、１２７、１４７ 適応コードブック探索回路 １０８、１２９、１４９ マルチパルス探索回路 １０９、１３０ ゲイン探索回路 １１０、１１１、１１２、１１３、１２３、１３８、１
３９、１５０ 出力端子 １１８、１５７ 線形予測係数復号回路 １１９、１３４ 適応コードブック復号回路 １２０、１３５ マルチパルス復号回路 １２１、１３７ ゲイン復号回路 １２２、１５３ 再生信号作成回路 １２８、１３６、１４８ マルチパルス生成回路 １４２、１５２ 線形予測係数変換回路 １４３ 線形予測残差信号作成回路
化回路 ３、９、１０、１６、１７、２２、２３、２５ ＣＥＬ
Ｐ復号回路 ４、１１ アップサンプリング回路 ５ 差分回路 ７ マルチプレクサ ８、１８ デマルチプレクサ １２ 加算回路 １３、１９ スイッチ回路 １００、１１４、１１５、１１６、１１７、１２４、１
２５、１２６、１３１、１３２、１３３、１４０、１４
１、１５１、１５４、１５６ 入力端子 １０１ フレーム分割回路 １０２ サブフレーム分割回路 １０３、１４４ 線形予測分析回路 １０４、１４５、１５５ 線形予測係数量子化回路 １０５、１４６ ターゲット信号作成回路 １０６ サブフレームバッファ １０７、１２７、１４７ 適応コードブック探索回路 １０８、１２９、１４９ マルチパルス探索回路 １０９、１３０ ゲイン探索回路 １１０、１１１、１１２、１１３、１２３、１３８、１
３９、１５０ 出力端子 １１８、１５７ 線形予測係数復号回路 １１９、１３４ 適応コードブック復号回路 １２０、１３５ マルチパルス復号回路 １２１、１３７ ゲイン復号回路 １２２、１５３ 再生信号作成回路 １２８、１３６、１４８ マルチパルス生成回路 １４２、１５２ 線形予測係数変換回路 １４３ 線形予測残差信号作成回路
Claims (24)
- 【請求項１】音声信号を階層的に符号化する際に、入力
音声信号のサンプリング周波数を変化させた信号をＮ−
１個作成し、入力音声信号と前記サンプリング周波数を
変化させた信号を、サンプリング周波数が低い信号か
ら、順次、符号化して得た線形予測係数とピッチとマル
チパルス信号とゲインとを表すインデックスをＮ階層分
まとめて多重化する音声符号化装置であって、 第ｎ階層（ｎ＝２、…、Ｎ）の符号化手段において、第
ｎ−１階層までに符号化復号したピッチに対する差分ピ
ッチを符号化し、対応する適応コードベクトル信号を作
成する適応コードブック探索回路を少なくとも含むこと
を特徴とする音声符号化装置。 - 【請求項２】復号するビットレートに応じて、再生信号
のサンプリング周波数が階層的に変わる音声復号装置で
あって、 復号可能なＮ種類のビットレートに応じた復号手段を備
え、 復号ビットレートを表す制御信号に応じて、前記復号手
段の中から第ｎ階層（ｎ＝１、…、Ｎ）の復号手段を選
択し、ビットストリームから第ｎ階層までのピッチを表
すインデックスを第ｎ階層のマルチパルス信号とゲイン
と線形予測係数を表すインデックスとを抽出するデマル
チプレクサを備え、 第ｎ階層（ｎ＝２、…、Ｎ）の復号手段において、第ｎ
階層までのピッチを表すインデックスからピッチを復号
し、適応コードベクトル信号を作成する適応コードブッ
ク復号回路を少なくとも含むことを特徴とする音声復号
装置。 - 【請求項３】音声信号を階層的に符号化する際に、入力
音声信号のサンプリング周波数を変化させた信号をＮ−
１個作成し、入力音声信号と前記サンプリング周波数を
変化させた信号を、サンプリング周波数が低い信号か
ら、順次、符号化して得た線形予測係数とピッチとマル
チパルス信号とゲインとを表すインデックスをＮ階層分
まとめて多重化する音声符号化装置であって、 第ｎ階層（ｎ＝２、…、Ｎ）の符号化手段において、第
ｎ−１階層までに符号化復号したピッチに対する差分ピ
ッチを符号化し、対応する適応コードベクトル信号を作
成する適応コードブック探索回路と、 第ｎ−１階層までに符号化復号したｎ−１個のマルチパ
ルス信号から第一のマルチパルス信号を作成するマルチ
パルス生成回路と、 前記第一のマルチパルス信号を構成するパルスの位置を
除いたパルス位置候補の中で、第ｎ階層における第二の
マルチパルス信号のパルス位置を符号化するマルチパル
ス探索回路と、 前記適応コードベクトル信号と前記第一のマルチパルス
信号と前記第二のマルチパルス信号とのゲインを符号化
するゲイン探索回路と、 を含むことを特徴とする音声符号化装置。 - 【請求項４】復号するビットレートに応じて、再生信号
のサンプリング周波数が階層的に変わる音声復号装置で
あって、 復号可能なＮ種類のビットレートに応じた復号手段を備
え、 復号ビットレートを表す制御信号に応じて、前記復号手
段の中から第ｎ階層（ｎ＝１、…、Ｎ）の復号手段を選
択し、ビットストリームから第ｎ階層までのピッチとマ
ルチパルス信号とゲインを表すインデックスと第ｎ階層
の線形予測係数を表すインデックスとを抽出するデマル
チプレクサを備え、 第ｎ階層（ｎ＝２、…、Ｎ）の復号手段において、第ｎ
階層までのピッチを表すインデックスからピッチを復号
し、適応コードベクトル信号を作成する適応コードブッ
ク復号回路と、 第ｎ−１階層までのマルチパルス信号とゲインとを表す
インデックスから第一のマルチパルス信号を作成するマ
ルチパルス生成回路と、 前記第一のマルチパルス信号を構成するパルスの位置を
除いたパルス位置候補に基づいて第ｎ階層のマルチパル
ス信号を表すインデックスから第二のマルチパルス信号
を復号するマルチパルス復号回路と、 第ｎ階層のゲインを表すインデックスからゲインを復号
し、前記適応コードベクトル信号と前記第一のマルチパ
ルス信号と前記第二のマルチパルス信号と復号したゲイ
ンから励振信号を作成するゲイン復号回路と、 を含むことを特徴とする音声復号装置。 - 【請求項５】音声信号を階層的に符号化する際に、入力
音声信号のサンプリング周波数を変化させた信号をＮ−
１個作成し、入力音声信号と前記サンプリング周波数を
変化させた信号を、サンプリング周波数が低い信号か
ら、順次、符号化して得た線形予測係数とピッチとマル
チパルス信号とゲインとを表すインデックスをＮ階層分
まとめて多重化する音声符号化装置であって、 第ｎ階層（ｎ＝２、…、Ｎ）の符号化手段において、第
ｎ−１階層までに符号化復号したピッチに対する差分ピ
ッチを符号化し、対応する適応コードベクトル信号を作
成する適応コードブック探索回路であってｎ段の聴感重
み付け再生フィルタを有する適応コードブック探索回路
と、 第ｎ−１階層までに符号化復号したｎ−１個のマルチパ
ルス信号から第一のマルチパルス信号を作成するマルチ
パルス生成回路と、 前記第一のマルチパルス信号を構成するパルスの位置を
除いたパルス位置候補の中で、第ｎ階層における第二の
マルチパルス信号のパルス位置を符号化するマルチパル
ス探索回路と、 前記適応コードベクトル信号と前記第一のマルチパルス
信号と前記第二のマルチパルス信号とのゲインを符号化
するゲイン探索回路と、 第ｎ−１階層までに符号化復号した線形予測係数を第ｎ
階層における入力信号のサンプリング周波数上の係数に
変換する線形予測係数変換回路と、 変換したｎ−１個の線形予測係数により、入力信号の線
形予測残差信号を算出する線形予測残差信号作成回路
と、 算出した線形予測算差信号を線形予測分析して線形予測
係数を算出する線形予測分析回路と、 新たに算出した線形予測係数を量子化する線形予測係数
量子化回路と、 ｎ段の聴感重み付けフィルタを有するターゲット信号作
成回路と、 を含むことを特徴とする音声符号化装置。 - 【請求項６】復号するビットレートに応じて、再生信号
のサンプリング周波数が階層的に変わる音声復号装置で
あって、 復号可能なＮ種類のビットレートに応じた復号手段を備
え、 復号ビットレートを表す制御信号に応じて、前記復号手
段の中から第ｎ階層（ｎ＝１、…、Ｎ）の復号手段を選
択し、ビットストリームから第ｎ階層までの線形予測係
数とピッチとマルチパルス信号とゲインを表すインデッ
クスを抽出するデマルチプレクサと、 第ｎ階層までのピッチを表すインデックスからピッチを
復号し、適応コードベクトル信号を作成する適応コード
ブック復号回路と、 第ｎ−１階層までのマルチパルス信号とゲインとを表す
インデックスから第一のマルチパルス信号を作成するマ
ルチパルス生成回路と、 前記第一のマルチパルス信号を構成するパルスの位置を
除いたパルス位置候補に基づいて、第ｎ階層のマルチパ
ルス信号を表すインデックスから第二のマルチパルス信
号を復号するマルチパルス復号回路と、 第ｎ階層のゲインを表すインデックスからゲインを復号
し、前記適応コードベクトル信号と前記第一のマルチパ
ルス信号と前記第二のマルチパルス信号と復号したゲイ
ンから励振信号を作成するゲイン復号回路と、 第ｎ−１階層までに算出した線形予測係数を第ｎ階層に
おける入力信号のサンプリング周波数上の係数に変換す
る線形予測係数変換回路と、 励振信号によりｎ段の線形予測合成フィルタを駆動して
再生信号を作成する再生信号作成回路と、 を含むことを特徴とする音声復号装置。 - 【請求項７】音声信号を階層的に符号化する際に、入力
音声信号のサンプリング周波数を変化させた信号をＮ−
１個作成し、入力音声信号と前記サンプリング周波数を
変化させた信号を、サンプリング周波数が低い信号か
ら、順次、符号化して得た線形予測係数とピッチとマル
チパルス信号とゲインとを表すインデックスをＮ階層分
まとめて多重化する音声符号化装置であって、 第ｎ階層（ｎ＝２、…、Ｎ）の符号化手段において、第
ｎ−１階層までに符号化復号した線形予測係数を第ｎ階
層における入力信号のサンプリング周波数上の係数に変
換する線形予測係数変換回路と、 変換したｎ−１個の線形予測係数により、入力信号の線
形予測残差信号を算出する線形予測残差信号作成回路
と、 算出した線形予測算差信号を線形予測分析して線形予測
係数を算出する線形予測分析回路と、 新たに算出した線形予測係数を量子化する線形予測係数
量子化回路と、 ｎ段の聴感重み付けフィルタを有するターゲット信号作
成回路と、 ｎ段の聴感重み付け再生フィルタを有する適応コードブ
ック探索回路と、 マルチパルス生成回路と、 マルチパルス探索回路と、 ｎ段の聴感重み付けフィルタを有するターゲット信号作
成回路と、 を含むことを特徴とする音声符号化装置。 - 【請求項８】復号するビットレートに応じて、再生信号
のサンプリング周波数が階層的に変わる音声復号装置で
あって、 復号可能なＮ種類のビットレートに応じた復号手段を備
え、 復号ビットレートを表す制御信号に応じて、前記復号手
段の中から第ｎ階層（ｎ＝１、…、Ｎ）の復号手段を選
択し、ビットストリームから第ｎ階層までの線形予測係
数とピッチとマルチパルス信号とゲインを表すインデッ
クスを抽出するデマルチプレクサと、 第ｎ−１階層までに算出した線形予測係数を第ｎ階層に
おける入力信号のサンプリング周波数上の係数に変換す
る線形予測係数変換回路と、 励振信号によりｎ段の線形予測合成フィルタを駆動して
再生信号を作成する再生信号作成回路と、 を含むことを特徴とする音声復号装置。 - 【請求項９】音声信号を階層的に符号化する際に、入力
音声信号のサンプリング周波数を変化させた信号をＮ−
１個作成し、入力音声信号と前記サンプリング周波数を
変化させた信号を、サンプリング周波数が低い信号か
ら、順次、符号化して得た線形予測係数とピッチとマル
チパルス信号とゲインとを表すインデックスをＮ階層分
まとめて多重化する音声符号化装置であって、 第ｎ階層（ｎ＝２、…、Ｎ）の符号化手段において、第
ｎ−１階層までに符号化復号したｎ−１個のマルチパル
ス信号から第一のマルチパルス信号を作成するマルチパ
ルス生成回路と、 前記第一のマルチパルス信号を構成するパルスの位置を
除いたパルス位置候補の中で、第ｎ階層における第二の
マルチパルス信号のパルス位置を符号化するマルチパル
ス探索回路と、 を含むことを特徴とする音声符号化装置。 - 【請求項１０】復号するビットレートに応じて、再生信
号のサンプリング周波数が階層的に変わる音声復号装置
であって、 復号可能なＮ種類のビットレートに応じた復号手段を備
え、 復号ビットレートを表す制御信号に応じて、前記復号手
段の中から第ｎ階層（ｎ＝１、…、Ｎ）の復号手段を選
択し、ビットストリームから第ｎ階層までのマルチパル
ス信号を表すインデックスと第ｎ階層のピッチと線形予
測係数とゲインを表すインデックスとを抽出するデマル
チプレクサと、 第ｎ階層（ｎ＝２、…、Ｎ）の復号手段において、第ｎ
−１階層までのマルチパルス信号を表すインデックスか
ら第一のマルチパルス信号を作成するマルチパルス生成
回路と、 前記第一のマルチパルス信号を構成するパルスの位置を
除いたパルス位置候補に基づいて、第ｎ階層のマルチパ
ルス信号を表すインデックスから第二のマルチパルス信
号を復号するマルチパルス復号回路と、 を含むことを特徴とする音声復号装置。 - 【請求項１１】音声信号を階層的に符号化する際に、入
力音声信号のサンプリング周波数を変化させた信号をＮ
−１個作成し、入力音声信号と前記サンプリング周波数
を変化させた信号を、サンプリング周波数が低い信号か
ら、順次、符号化して得た線形予測係数とピッチとマル
チパルス信号とゲインとを表すインデックスをＮ階層分
まとめて多重化する音声符号化装置であって、 第ｎ階層（ｎ＝２、…、Ｎ）の符号化手段において、第
ｎ−１階層までに符号化復号したピッチに対する差分ピ
ッチを符号化し、対応する適応コードベクトル信号を作
成する適応コードブック探索回路と、 第ｎ−１階層までに符号化復号したピッチに対する差分
ピッチを符号化し、対応する適応コードベクトル信号を
作成する適応コードブック探索回路と、 第ｎ−１階層までに符号化復号したｎ−１個のマルチパ
ルス信号から第一のマルチパルス信号を作成するマルチ
パルス生成回路と、 前記第一のマルチパルス信号を構成するパルスの位置を
除いたパルス位置候補の中で、第ｎ階層における第二の
マルチパルス信号のパルス位置を符号化するマルチパル
ス探索回路と、 前記適応コードベクトル信号と前記第一のマルチパルス
探索回路と、 前記適応コードベクトル信号と前記第一のマルチパルス
信号と前記第二のマルチパルス信号とのゲインを符号化
するゲイン探索回路と、 第ｎ−１階層までに符号化復号した線形予測係数と第ｎ
階層で新たに分析して得た線形予測係数との差分を符号
化する線形予測量子化回路と、 を含むことを特徴とする音声符号化装置。 - 【請求項１２】復号するビットレートに応じて、再生信
号のサンプリング周波数が階層的に変わる音声復号装置
であって、 復号可能なＮ種類のビットレートに応じた復号手段を備
え、 復号ビットレートを表す制御信号に応じて、前記復号手
段の中から第ｎ階層（ｎ＝１、…、Ｎ）の復号手段を選
択し、ビットストリームから第ｎ階層までの線形予測係
数とピッチとマルチパルス信号とゲインを表すインデッ
クスを抽出するデマルチプレクサと、 第ｎ階層のピッチを表すインデックスからピッチを復号
し、適応コードベクトル信号を作成する適応コードブッ
ク復号回路と、 第ｎ−１階層までのマルチパルス信号とゲインとを表す
インデックスからの第一のマルチパルス信号を作成する
マルチパルス生成回路と、 前記第一のマルチパルス信号を構成するパルスの位置を
除いたパルス位置候補に基づいて、第ｎ階層のマルチパ
ルス信号を表すインデックスから第二のマルチパルス信
号を復号するマルチパルス復号回路と、 第ｎ階層のゲインを表すインデックスからゲインを復号
し、前記適応コードベクトル信号と前記第一のマルチパ
ルス信号と前記第二のマルチパルス信号と復号したゲイ
ンから励振信号を作成するゲイン復号回路と、 第ｎ階層までの線形予測係数を表すインデックスから線
形予測係数を復号する線形予測係数復号回路と、 を含むことを特徴とする音声復号装置。 - 【請求項１３】音声信号を階層的に符号化する際に、入
力音声信号のサンプリング周波数を変化させた信号をＮ
−１個作成し、入力音声信号と前記サンプリング周波数
を変化させた信号を、サンプリング周波数が低い信号か
ら、順次、符号化して得た線形予測係数とピッチとマル
チパルス信号とゲインとを表すインデックスをＮ階層分
まとめて多重化する音声符号化装置であって、 第ｎ階層（ｎ＝２、…、Ｎ）の符号化において、第ｎ−
１階層までに符号化復号した線形予測係数と第ｎ階層で
新たに分析して得た線形予測係数との差分を符号化する
線形予測量子化回路を含むことを特徴とする音声符号化
装置。 - 【請求項１４】復号するビットレートに応じて、再生信
号のサンプリング周波数が階層的に変わる音声復号装置
であって、 復号可能なＮ種類のビットレートに応じた復号手段を備
え、 復号ビットレートを表す制御信号に応じて、前記復号手
段の中から第ｎ階層（ｎ＝１、…、Ｎ）の復号手段を選
択し、ビットストリームから第ｎ階層までの線形予測係
数を表すインデックスと第ｎ階層のピッチとマルチパル
ス信号とゲインを表すインデックスを抽出するデマルチ
プレクサと、 第ｎ階層までの線形予測係数を表すインデックスから線
形予測係数を復号する線形予測係数復号回路と、を含む
ことを特徴とする音声復号装置。 - 【請求項１５】請求項１記載の音声符号化装置で符号化
したビットストリームを、請求項２記載の音声復号装置
で復号する音声符号化復号装置。 - 【請求項１６】請求項３記載の音声符号化装置で符号化
したビットストリームを、請求項４記載の音声復号装置
で復号する音声符号化復号装置。 - 【請求項１７】請求項５記載の音声符号化装置で符号化
したビットストリームを、請求項６記載の音声復号装置
で復号する音声符号化復号装置。 - 【請求項１８】請求項７記載の音声符号化装置で符号化
したビットストリームを、請求項８記載の音声復号装置
で復号する音声符号化復号装置。 - 【請求項１９】請求項９記載の音声符号化装置で符号化
したビットストリームを、請求項１０記載の音声復号装
置で復号する音声符号化復号装置。 - 【請求項２０】請求項１１記載の音声符号化装置で符号
化したビットストリームを、請求項１２記載の音声復号
装置で復号する音声符号化復号装置。 - 【請求項２１】請求項１３記載の音声符号化装置で符号
化したビットストリームを、請求項１４記載の音声復号
装置で復号する音声符号化復号装置。 - 【請求項２２】入力信号をダウンサンプリングし第一の
入力信号を出力するダウンサンプリング回路と、 前記第一の入力信号を符号化する第一符号化手段と、 前記入力信号を、前記第一の符号化手段の符号化出力に
基づいて符号化する第二符号化手段と、 前記第一符号化手段と第二符号化手段の符号化出力をビ
ットストリームに変換して出力するマルチプレクサと、 前記ビットストリームと制御信号を入力し、前記制御信
号が第一ビットレートを表す場合、前記ビットストリー
ムから、前記第一符号化手段の符号化出力を第一復号手
段に出力し、前記制御信号が第二ビットレートを表す場
合、前記ビットストリームから、前記第一符号化手段の
符号化出力の一部と前記第二符号化手段の符号化出力を
抽出し、第二復号手段に出力するデマルチプレクサと、 前記制御信号に応じて、前記第一復号手段または第二復
号手段において、再生信号を復号し、スイッチを介して
出力する、ことを特徴とする音声符号化復号装置。 - 【請求項２３】前記第二符号化手段が、請求項１、３、
５、７、９、１１のいずれか一に記載の音声符号化装置
の前記第２階層（ｎ＝２）の符号化手段よりなる、こと
を特徴とする請求項２２記載の音声符号化復号装置。 - 【請求項２４】前記第二復号手段が、請求項２、４、
６、８、１０、１２のいずれか一に記載の音声復号装置
の前記第２階層（ｎ＝２）の復号手段よりなる、ことを
特徴とする請求項２２記載の音声符号化復号装置。
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