JPS63156443A - 符号化伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［概　要］ 音声信号を該音声信号と予測信号との差分を求め、残差
信号として伝送する系における、再生信号の精度を高め
る方式として、それぞれ量子化器の更新速度が異なる複
数の適応予測符号化部を設け、それらの各量子化誤差信
号からそれぞれ量子化誤差電力を算出してフレームごと
に最も誤差電力の小さい適応予測符号化部を選択し、該
適応予測符号化部から得られる残差信号を伝送する方式
が「特願昭６０−１４２３０７号」として本願発明人等
によって既に開示されている。この方式は信号対雑音比
のよい再生信号が得られるという点において勝れたもの
であるが、本発明はこれを更に改良すべく、送信側の音
声が持っている自然らしさを再生信号に伝えることを目
的として、聴覚重み付けフィルタを設け、該フィルタ経
由後の量子化誤差信号の電力によって、適応予測符号化
部を選択することにより、再生音声の聴覚的特性を向上
せしめたものである。

［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば、適応差分パルス符号変調方式（ＡＤ
ＰＣＭ）などの符号化伝送装置に関するものであって、
特に量子化器のステップ更新速度の異なる複数の適応予
測符号化部を用意しておいて、フレームごとにそれらの
内部も好ましいものを選択するごとく回路を切り替えて
当該適応予測符号化部から得られる量子化された残差信
号を伝送する符号化伝送装置の構成に係る。

［従来の技術］ 第４図は従来の符号化伝送装置の構成の例を示すブロッ
ク図であって、５１１〜５１にはそれぞれ適応予測符号
化部、５２は誤差電力算出部、５３は最適量子化器、５
４は選択部、５５は多重化部、５６はパラメータ複写制
御部を表している。

第４図において、入力信号Ｘ　（ｎ）は各適応予測符号
化部５１．〜５１ｋに並列的に供給される。しかし、適
応予測符号化部５１．〜５１にはそれぞれ内部の量子化
器と逆量子化器の量子化ステップ更新速度が異なるもの
となっており、従って、入力信号Ｘ　（ｎ）の変化に対
する追従の様子が異なるから、その出力■１（ｎ）〜Ｉ
　ｋ（ｎ）およびｅ　＋　（ｎ）〜ｅ　ｋ（ｎ）はそれ
ぞれ異なる値を有する。このＩ　１（ｎ）は入力信号Ｘ
　（ｎ）と予測値Ｘ　（ｎ）との残差信号Ｅ　１（ｎ）
を量子化したもので受信側に伝送されるべき信号であり
、一方ｅｉ（ｎ）は出力信号Ｉ　１（ｎ）を通量へ 子化して得られた信号Ｅ　１（ｎ）と前記残差信号Ｅｉ
（ｎ）との誤差信号である。誤差電力算出部５２は各適
応予測符号化部５１．〜５１にの誤差信号ｅｉ（ｎ）〜
ｅｋ（ｎ）からフレームごとにそれぞれの誤差電力を算
出し、その値が最も小さいものを最適量子化が行なわれ
ているものとして最適量子化器５３が最適・適応予測符
号化部指示信号（ｏｐｔ）によって指示する０選択部５
４は該信号（ｏｐｔ）によって指示された適応予測符号
化部を選択して該適応予測符号化部の出力信号ｌ１（ｎ
）を信号Ｉ　ｏｐＬ（ｎ）として出力する。該信号Ｉ　
ｏｐｔ（ｎ）と最適・適応予測符号化部指示信号ｏｐｔ
は多重化部５５によって多重化されて受信側に向けて伝
送される。

［発明が解決しようとする問題点〕 上述したような従来の符号化伝送装置は、複数の更新速
度の異なる適応量子化器を入力信号に対し並列に動作さ
せ、入力と再生出力の誤差信号（すなわち量子化誤差信
号）の電力を最小とする最適な量子化器を毎フレーム選
択し、切替えて特性を改善しようとするもので、これに
よれば、再生信号は信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）という観点
でみれば、最も入力信号に波形的に近いと言える。

ところが、実際に再生信号の聴覚特性と考えると、誤差
信号（雑音）の電力が大きくても、その成分が音声信号
の成分の強いところに集中させられていれば、聴覚上劣
化が少ないというマスキング効果がある。

従って、従来方式では、この雑音成分のマスキング効果
を゛考慮に入れていないので、Ｓ／Ｎの良い再生音が得
られるが、必ずしも聴覚的に最適な音声が再生させられ
ているとは言えないという問題点があった。

本発明はこのような従来の問題点に鑑み、聴覚的な観点
において、より原音に忠実であり、自然感のある音声の
再生を行なうことの可能な符号化伝送装置を提供するこ
とを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 本発明によれば、上述の目的は前記特許請求の範囲に記
載のとおり、予測器と、実入力と該予測器からの出力と
差分を量子化する量子化器と、該量子化器の出力を逆量
子化して上記予測器に供給する逆量子化器とを有する適
応予測符号化部を複数個送信側に備え、上記各適応予測
符号化部ごとに量子化器と逆量子化器との量子化ステッ
プ更新速度を異ならしめ、当該複数個の各適応予測符号
化部に対して同一実入力を与えて得られた量子化誤差信
号のそれぞれの量子化誤差電力を算出して、該量子化誤
差電力が最小である適応予測符号化部を選択し、該適応
予測符号化部から得られる量子化された残差信号を該適
応予測符号化部を指示する信号と多重化して伝送するご
とく構成された符号化伝送装置において、各適応予測符
号化部の量子化誤差信号の出力回路に当該適応予測符号
化部の適応予測器の予測係数を用いて構成゛した適応聴
覚重み付けフィルタを設け、適応予測符号化部の選択に
際してそれぞれの聴覚重み付けフィルタを経由した後の
聴覚重み付け量子化誤差信号によってフレームごとの量
子化誤差電力を算出して該量子化誤差電力が最小である
適応予測符号化部を選出する構成であることを特徴とす
る符号化伝送装置により達成される。

［作　　用゛］ 第１図は本発明の原理を示すブロック図であって、１１
〜１には適応予測符号化部、２は聴覚重み付け誤差電力
算出部、３は最適量子化器決定部、４は選択部、５は多
重化部、６はパラメータ複写制御部、７は聴覚重み付け
フィルタパラメータ複写１Ｍ８１部、８１〜８には聴覚
重み付けフィルタを表している。

第１図において、各適応予測符号化部　１１〜１にはそ
れぞれ内部の量子化器と逆量子化器の量子化ステップ更
新速度が異なっている。

そして、入力信号Ｘ　（ｎ＞が各適応予測符号化部１１
〜１ｋに加えられることにより出力信号Ｉ　１（ｎ）お
よびｅｉ（ｎ）を得る。量子化誤差信号△ ｅｉ（ｎ）は入力信号Ｘ（ｎ）と局部復号信号Ｓ　ｋ（
ｎ＞の差として検出される。

そして、該量子化誤差信号ｅｌ（ｎ）〜ｅｋ（ｎ）はそ
れぞれ聴覚重み付けフィルタ８．〜８ｋを経て聴覚重み
付け誤差電力算出部２にｅ’、（ｎ）〜Ｊｋ（ｎ）とし
て入力される。

該聴覚重み付けフィルタ８．〜８にはそれぞれ対応する
適応予測符号化部１．〜１にの適応予測器の予測係数を
用いて構成されるフィルタである。

聴覚重み付け誤差電力算出部２は各誤差信号ｅ’１（ｎ
）〜ｅ′に、（ｎ　）によって、フレームごとの誤差電
力を算出し、最適量子化器決定部３はそれらの内爪差電
力が最小である適応予測符号化部を決定してｏｐｔ信号
により各部に連絡する。

これにより、選択部４が該当する適応予測符号化部の出
力ｌ１（ｎ）を選択して多重化部５に入力し、該多重化
部５がこれと前記ｏｐｔ信号とを多重化して受信側に向
けて送出する。

［実施例］ 第２図は本発明の一実施例のブロック図であって、１台
の適応予測符号化部とこれに対応する聴覚重み付けフィ
ルタの構成を示している。

第２図において、９は適応予測符号化部、１０は適応予
測器、１１は量子化器、１２は逆量子化器、１３は遅延
回路、１４．１５は乗算器、１６は適応聴覚重み付けフ
ィルタ、１７は適応予測器の逆特性フィルタ、１８は重
み付けフィルタを表しており、■は加算器を示している
。

ここで、本発明による誤差信号ｅｋ（ｎ）は、入力信号
Ｘ　（ｎ）から局部復号信号′５ｋ（ｎ）（再生出力に
相当）を引いた信号である。この信号を本発明による適
応聴覚重み付けフィルタに入力し、聴覚重み付け誤差信
号ｅｋ（ｎ）を得る。

ここで、適応聴覚重み付けフィルタは、適応予測符号化
部中の適応予測器の予測係数を用いて構成されるフィル
タである。

このフィルタの特性は、適応予測器の伝達関数Ｈ（ｚ）
に対して、下式のごと＜Ｈ’（Ｚ）となる、係数Ｃｐｋ
、Ｃｚｋは適応予測器において逐次更新される係数を用
いる。

１−Ａ（ｚ） 逆フィルタ　重み付けフィルタ α：極側重み付け係数、β：零点側重み付け係数第３図
は本発明の他の実施例のブロック図であって、第２図の
場合と同様に１台の適応予測符号化部とこれに対応する
聴覚重み付けフィルタの構成を示しており、数字符９〜
１５および１６′は第２図の９〜１５および１６と同様
である。

本構成によれば、適応聴覚重み付けフィルタの構成に際
し適応予測符号化部の適応予測符号化部の適応予測器の
逆の特性を有するフィルタを必要とせず、また、適応聴
覚重み付けフィルタの°入力も量子化器入力と逆量子化
器入力との差である従来の誤差信号をそのまま使えるか
ら、本発明を非常に簡潔な構成で実現することができる
。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、最適量子化器を選
択するための評価関数として、入力信号と再生出力の誤
差に適応的な聴覚重み付けを行なった信号の電力を用い
ているので、再生音声信号の品質劣化の原因となる誤差
信号に対するマスキング効果により、聴覚特性を改善で
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例のブロック図、第３図は本発明の他の実施
例のブロック図、第４図は従来の符号化伝送装置の構成
の例を示すブロック図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）予測器と、実入力と該予測器からの出力と差分を
   量子化する量子化器と、該量子化器の出力を逆量子化し
   て上記予測器に供給する逆量子化器とを有する適応予測
   符号化部を複数個送信側に備え、上記各適応予測符号化
   部ごとに量子化器と逆量子化器との量子化ステップ更新
   速度を異ならしめ、当該複数個の各適応予測符号化部に
   対して同一実入力を与えて得られた量子化誤差信号のそ
   れぞれの量子化誤差電力を算出して、該量子化誤差電力
   が最小である適応予測符号化部を選択し、該適応予測符
   号化部から得られる量子化された残差信号を該適応予測
   符号化部を指示する信号と多重化して伝送するごとく構
   成された符号化伝送装置において、 各適応予測符号化部の量子化誤差信号の出 力回路に当該適応予測符号化部の適応予測器の予測係数
   を用いて構成した適応聴覚重み付けフィルタを設け、 適応予測符号化部の選択に際してそれぞれ の聴覚重み付けフィルタを経由した後の聴覚重み付け量
   子化誤差信号によってフレームごとの量子化誤差電力を
   算出して該量子化誤差電力が最小である適応予測符号化
   部を選出する構成であることを特徴とする符号化伝送装
   置。
2. （２）量子化誤差信号は、実入力と予測器からの出力と
   の差分を量子化した信号を逆量子化して得られた信号と
   予測器からの出力とを加算することにより再生した信号
   と、実入力との差分として生成したものであって、適応
   聴覚重み付けフィルタは適応予測符号化部の適応予測器
   の逆の特性を有するフィルタと重み付けフィルタとから
   成る特許請求の範囲第（１）項記載の符号化伝送装置。
3. （３）量子化誤差信号は、実入力と予測器からの出力と
   の差分を量子化した信号を逆量子化して得られた信号と
   、前記差分との差として生成したものである特許請求の
   範囲第（１）項記載の符号化伝送装置。