KR100566713B1 - 음향 파라미터 부호화, 복호화 방법, 장치 및 프로그램, 음성 부호화, 복호화 방법, 장치 및 프로그램 - Google Patents

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Abstract

이동 평균형의 음성의 LSP 파라미터의 벡터 부호화·복호에 있어서, 정상적인 잡음구간에 상당하는 스펙트럼의 벡터, 또는 게다가, 미리 구해놓은 음성구간의 평균치 벡터를 감한 벡터를, 벡터부호장(14A)의 하나의 벡터(C0)로서 격납해 두고, 부호벡터의 하나로서 무음구간, 또는 정상잡음에 상당하는 스펙트럼을 출력할 수 있도록 구성한다.
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음향 파라미터, 부호화, 복호화, 부호장, 분할, 통합, 필터, 가중벡터

Description

음향 파라미터 부호화, 복호화 방법, 장치 및 프로그램, 음성 부호화, 복호화 방법, 장치 및 프로그램{SPEECH PARAMETER CODING AND DECODING METHODS, CODER AND DECODER, AND PROGRAMS, AND SPEECH CODING AND DECODING METHODS, CODER AND DECODER, AND PROGRAMS}
본 발명은, 음성신호나 음악신호 등의 음향신호를 부호화하여 전송하는 이동 통신 시스템이나 인터넷 등에 있어서의 저비트 레이트 음향신호 부호화, 복호화 방법 및 장치, 이들에 적용하는 음향 파라미터 부호화, 복호화 방법 및 장치, 및 이들 방법을 컴퓨터로 실시하는 프로그램에 관한 것이다.
디지털 이동통신이나 음성축적의 분야에 있어서는, 전파나 기억매체의 유효 이용을 위해, 음성정보를 압축하고, 고능률로 부호화하는 음성 부호화 장치가 사용되고 있다. 이와 같은 음성부호화 장치는, 저비트 레이트로도 높은 품질의 음성신호를 표현할 수 있도록, 음성신호를 표현하는데 적합한 모델을 이용한 방식을 사용하고 있다. 예를 들면 4kbit/s∼8kbit/s의 비트 레이트에 있어서 널리 실용화되고 있는 방식으로서, CELP(Code Excited Linear Prediction: 부호여진 선형예측 부호화) 방식을 들 수 있다. CELP의 기술에 관해서는, M.R.Schroeder and B.S.Atal: "Code-Excited Linear Prediction(CELP): High-quality Speech at Very Low Bit Rates", Proc.ICASSP-85, 25.1.1, pp.937-940, 1985"에 나타나 있다.
CELP형 음성부호화 방식은, 인간의 발성기구에 대응하는 음성 합성모델에 의거하고 있고, 성도특성을 나타내는 선형예측계수로 표현되는 필터와, 이 필터를 구동하는 여진신호로부터, 음성신호를 합성한다. 구체적으로는, 디지털화된 음성신호를 어느 일정한 프레임길이(5ms∼50ms정도)마다 나누고, 프레임마다 음성신호의 선형예측을 행하여, 선형예측에 의한 예측잔차(여진신호)를 기지의 파형으로 이루어지는 적응부호벡터와 고정부호벡터를 이용하여 부호화하는 것이다. 적응부호벡터는, 과거에 생성한 구동음원신호를 나타내는 벡터로서 적응부호장에 격납되어 있고, 음성신호의 주기성분을 표현하기 위해 사용된다. 고정부호벡터는 고정부호장에 미리 준비된 정해진 수의 파형을 가지는 벡터로서 격납되어 있고, 적응부호장으로는 표현할 수 없는 비주기적 성분을 주로 표현하기 위해 사용된다. 고정부호장에 격납되는 벡터에는, 랜덤 잡음계열로 이루어지는 벡터나, 몇개의 펄스의 조합에 의해서 표현되는 벡터 등이 사용된다.
수 개의 펄스의 조합에 의해서 상기 고정부호벡터를 표현하는 고정부호장의 대표적인 것의 하나로 대수적 고정부호장이 있다. 대수적 고정부호장에 관해서는　「ITU-T 권고 G.729」등에 구체적 내용이 나타나 있다.
종래의 음성 부호화 시스템에 있어서, 음성의 선형예측계수는, 편자기상관 (PARCOR)계수나, 선스펙트럼쌍(LSP:Line Spectrum Pairs, 선스펙트럼 주파수라고도 한다)등의 파라미터로 변환되고, 다시 양자화되어, 디지털 부호로 변환된 후, 기억, 또는 전송된다. 이들 방법의 상세한 것은, 예를 들면, 후루이 사다오키 편저, "디지털 음성처리"(도카이대학 출판회)에 기재되어 있다.
이 선형예측계수의 부호화에 있어서, LSP 파라미터의 부호화 방법으로서는, 과거의 1이상의 프레임에 있어서 벡터부호장에서 출력된 부호벡터에 가중계수부호장으로부터 선택한 가중계수를 곱한 가중벡터, 또는, 이 벡터에, 미리 구해놓은 음성신호 전체의 LSP 파라미터의 평균벡터를 더한 벡터에 의해서, 현재의 프레임의 양자화 파라미터를 표현하고, 이 양자화 파라미터의, 입력음성으로부터 구한 LSP 파라미터에 대한 왜곡, 즉 양자화 왜곡이 최소 또는 충분히 작게 되도록, 상기 벡터부호장이 출력해야 할 부호벡터와 가중계수부호장이 출력해야 할 가중계수 세트를 선택하고, 그들을 LSP 파라미터의 부호로서 출력한다.
이것은, 일반적으로, 가중벡터 양자화 또는, 가중계수를 과거로부터의 예측계수라고 고려하면, 이동평균(MA:Moving Average) 예측벡터 양자화라고 일컬어진다.
복호측에서는, 수취한 벡터부호와 가중계수부호로부터, 현 프레임의 부호벡터와 과거의 부호벡터에 가중계수를 곱하고, 또는, 다시, 미리 구해 놓은 음성신호 전체의 LSP 파라미터의 평균벡터를 더한 벡터에 의해서, 현재의 프레임의 양자화 벡터로서 출력한다.
각 프레임의 부호벡터를 출력하는 벡터부호장으로서는, 기본적인 1단의 벡터 양자화기, 벡터의 차원을 분할한 분할 벡터 양자화기, 2단 또는 그 이상의 다단 벡터 양자화기, 또는, 다단과 분할 벡터 양자화기를 조합시킨, 다단·분할 벡터 양자화기와 같은 구성이 가능하다.
상기 종래의 LSP 파라미터 부호기·복호기에서는, 무음구간 및 정상 잡음구간에 있어서, 프레임수가 많기 때문에, 또 부호화 처리, 복호화 처리가 다단 구성이기 때문에, 무음구간이나 정상 잡음구간에 대응하여 합성한 파라미터가 반드시 원활하게 변화하도록 벡터를 출력할 수는 없었다. 왜냐하면, 부호화에 사용되는 벡터부호장은, 통상 학습에 의해서 구해지는데, 이 학습에 있어서는 학습 음성 중에 무음구간이나 정상 잡음구간이 충분한 양이 포함되어 있지 않기 때문에, 무음구간 또는 정상 잡음구간에 상당하는 벡터를, 반드시 충분히 반영시켜서 학습시킬 수는 없거나, 또, 양자화기에 부여되는 비트수가 적으면 이들, 비음성구간에 대응하는 양자화 벡터를 충분히 포함한 부호장을 설계할 수는 없었다.
이와 같은 LSP 파라미터 부호기·복호기에서는, 실제의 통신시의 부호화에 있어서, 비음성구간의 양자화 성능을 충분히 발휘할 수 없고, 재생음으로서 품질의 열화를 피할 수 없었다. 또 이와 같은 문제는 음성신호의 스펙트럼 포락을 나타내는 선형예측계수와 등가인 음향 파라미터의 부호화뿐만 아니라, 음악신호에 대한 동일한 부호화의 경우도 생기고 있었다.
본 발명의 목적은, 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 종래의 음향신호의 스펙트럼 포락을 나타내는 선형예측계수와 등가인 음향 파라미터의 부호화·복호에 있어서, 무음구간 및 정상 잡음구간에 상당하는 벡터를 출력하기 쉽게 함으로써, 이들의 구간에서의 품질 열화가 적은 음향 파라미터 부호화, 복호화 방법 및 그 장치, 이들을 사용한 음향신호 부호화·복호화 방법 및 장치, 및 이들의 방법을 컴퓨터로 실시하는 프로그램을 제공하는 것에 있다.
본 발명은, 음향신호의 스펙트럼 포락을 나타내는 선형예측계수와 등가인 음향 파라미터, 즉 LSP 파라미터, α파라미터, 파코르파라미터 등의 파라미터(이하 간단히 음향 파라미터라고 기재한다)의 부호화·복호에 있어서, 본래 부호장의 학습에 의해서 얻을 수 없는, 무음구간 또는 정상 잡음구간에 상당하는 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터부호를 벡터부호장에 더하여 두고, 선택 가능하게 한 것을 주요한 특징으로 한다. 종래의 기술과는, 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 벡터를 미리 계산에 의해서 구하고, 벡터부호장의 １개의 벡터로서 격납해 두는 것, 및, 다단 벡터 양자화 구성이나 분할 벡터 양자화 구성에 있어서, 상기 부호벡터를 출력시키는 구성으로 한 것이 다르다.
본 발명에 의한 음향 파라미터 부호화 방법은,
(a) 음향신호의 스펙트럼 포락 특성을 나타내는 선형예측계수와 등가인 음향 파라미터를 일정시간 길이의 프레임마다 산출하는 스텝과,
(b) 복수의 부호벡터를, 그들을 대표하는 인덱스에 대응하여 격납한 벡터부호장으로부터, 가장 가까운 과거의 적어도 1개의 프레임에 있어서 출력된 부호벡터와, 현 프레임에 있어서 선택된 부호벡터에 대하여, 1세트 이상의 가중계수를 그들을 대표하는 인덱스에 대응하여 격납한 계수부호장으로부터 선택한 세트의 가중계수를 각각 승산하여 가합해서 가중벡터를 생성하고, 상기 가중벡터의 성분을 포함하는 벡터를, 현 프레임의 상기 음향 파라미터에 대한 양자화 음향 파라미터의 후 보로서 구하는 스텝과,
(c) 상기 양자화 음향 파라미터의 후보의, 상기 산출한 음향 파라미터에 대한 왜곡이 최소가 되는 기준을 이용하여, 상기 벡터부호장의 부호벡터와 상기 계수부호장의 가중계수의 세트를 결정하고, 그들 결정된 부호벡터 및 가중계수의 세트를 나타내는 인덱스를 상기 음향 파라미터의 양자화 부호로 결정하여 출력하는 스텝을 포함하고,
상기 벡터부호장은 격납되어 있는 부호벡터의 하나로서, 상기 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 벡터를 포함한다.
본 발명에 의한 음향 파라미터 복호화 방법은,
(a) 음향신호의 스펙트럼 포락 특성을 나타내는 선형예측계수와 등가인 음향 파라미터의 복수의 부호벡터를 그들을 대표하는 인덱스와 대응하여 격납한 벡터부호장과, 1세트 이상의 가중계수를 그들의 세트를 대표하는 인덱스와 대응하여 격납한 계수부호장으로부터, 프레임마다 입력된 부호가 나타내는 인덱스에 대응하는 부호벡터와 1세트의 가중계수를 출력하는 스텝과,
(b) 가장 가까운 과거의 적어도 1개의 프레임에 있어서 상기 벡터부호장으로부터 출력된 상기 부호벡터와, 현 프레임에 있어서 상기 벡터부호장으로부터 출력된 부호벡터에 각각 상기 출력된 세트의 가중계수를 승산하여 가합해서 가중벡터를 생성하고, 그 가중벡터의 성분을 포함하는 벡터를 현재의 프레임의 복호된 양자화 벡터로서 출력하는 스텝을 포함하고,
상기 벡터부호장은 격납되어 있는 부호벡터의 하나로서, 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 벡터를 포함한다.
본 발명에 의한 음향 파라미터 부호화 장치는,
입력 음향신호를 프레임마다 분석하여 음향신호의 스펙트럼 포락 특성을 나타내는 선형예측계수와 등가인 음향 파라미터를 산출하는 파라미터 산출수단과,
복수의 부호벡터를 그들을 대표하는 인덱스와 대응하여 격납한 벡터부호장과,
1세트 이상의 가중계수를 그들의 세트를 대표하는 인덱스와 대응하여 격납한 계수부호장과,
상기 벡터부호장으로부터 출력된 현 프레임에 대한 부호벡터와, 가장 가까운 과거의 적어도 1개의 프레임에 있어서 출력된 부호벡터에 대하여, 상기 계수부호장으로부터 선택한 세트의 가중계수의 각각을 승산하여 가합해서 가중벡터를 생성하고, 생성한 상기 가중벡터의 성분을 포함하는 벡터를, 현 프레임의 상기 음향 파라미터에 대한 양자화 음향 파라미터의 후보로서 출력하는 양자화 파라미터 생성수단과,
상기 양자화 음향 파라미터의, 상기 파라미터 산출수단에서 산출된 음향 파라미터에 대한 왜곡을 계산하는 왜곡 계산부와,
상기 왜곡이 최소가 되는 기준을 사용하여, 상기 벡터부호장의 부호벡터와 상기 계수부호장의 세트의 가중계수를 결정하고, 그들 결정된 부호벡터 및 가중계수의 세트를 각각 대표하는 인덱스를 상기 음향 파라미터의 부호로서 출력하는 부 호장 검색 제어부를 포함하고,
상기 벡터부호장은, 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 벡터를 1개의 부호벡터로서 포함하도록 구성되어 있다.
본 발명에 의한 음향 파라미터 복호화 장치는,
음향신호의 스펙트럼 포락 특성을 나타내는 선형예측계수와 등가인 음향 파라미터의 복수의 부호벡터를 그들을 대표하는 인덱스와 대응하여 격납한 벡터부호장과,
1세트 이상의 가중계수를 그들을 대표하는 인덱스와 대응하여 격납한 계수부호장과,
프레임마다 입력되는 부호가 나타내는 인덱스에 따라서 상기 벡터부호장으로부터 1개의 부호벡터를 출력시키고, 상기 계수부호장으로부터 세트의 가중계수를 출력시키고, 현 프레임에서 출력된 상기 부호벡터와, 가장 가까운 과거의 적어도 1개의 프레임에 있어서 출력된 부호벡터에 상기 현 프레임에서 출력된 세트의 가중계수를 각각 승산하여 가합시킨 가중벡터를 생성하고, 생성한 상기 가중벡터의 성분을 포함하는 벡터를 현 프레임의 복호된 양자화 음향 파라미터로서 출력하는 양자화 파라미터 생성수단을 포함하도록 구성되고,
상기 벡터부호장에는, 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 벡터가 부호벡터의 하나로서 격납되어 있다.
본 발명에 의한 입력 음향신호를 부호화하는 음향신호 부호화 장치는,
상기 음향 파라미터 부호화 방법을 이용하여, 입력 음향신호의 스펙트럼 특 성을 부호화하는 수단과,
상기 입력 음향신호의 주기성분을 나타내는 적응부호벡터를 보유한 적응부호장과,
복수의 고정벡터를 격납한 고정부호장과,
상기 적응부호장으로부터의 적응부호벡터와 상기 고정부호장으로부터의 고정벡터에 의거하여 생성된 음원 벡터를 여진신호로서 입력하고, 상기 양자화 음향 파라미터에 의거한 필터계수를 사용하여 합성 음향신호를 합성하는 필터수단과,
상기 입력 음향신호에 대한 상기 합성 음향신호의 왜곡이 작아지도록 상기 적응부호장과 상기 고정부호장으로부터 선택하는 적응부호벡터와 고정벡터를 결정하고, 결정된 상기 적응부호벡터 및 고정벡터에 각각 대응하는 적응부호와 고정부호를 출력하는 수단을 포함하도록 구성된다.
본 발명에 의한 입력부호를 복호하여 음향신호를 출력하는 음향신호 복호화 장치는,
상기 음향 파라미터 복호화 방법을 이용하여, 입력된 부호로부터 스펙트럼 포락 특성을 나타내는 선형예측계수와 등가인 음향 파라미터를 복호하는 수단과,
복수의 고정벡터를 격납한 고정부호장과,
합성 음향신호의 주기성분을 나타내는 적응부호벡터를 보유한 적응부호장과,
입력된 적응부호 및 고정부호에 의해, 상기 고정부호장으로부터 대응하는 고정벡터를 취출하고, 상기 적응부호장으로부터 대응하는 적응부호벡터를 취출하고, 이들을 벡터 합성하여 여진벡터를 생성하는 수단과,
상기 음향 파라미터에 의거한 필터계수가 설정되고, 상기 여진벡터에 의해 음향신호를 재생하는 필터수단을 포함하도록 구성된다.
본 발명에 의한 입력 음향신호를 부호화하는 음향신호 부호화 방법은,
(A) 상기 음향 파라미터 부호화 방법을 이용하여, 입력 음향신호의 스펙트럼 특성을 부호화하는 스텝과,
(B) 입력 음향신호의 주기성분을 나타내는 적응부호벡터를 보유한 적응부호장으로부터의 적응부호벡터와, 복수의 고정벡터를 격납한 고정부호장으로부터의 고정벡터에 의거하여 생성된 음원벡터를 여진신호로서 사용하고, 상기 양자화 음향 파라미터에 의거한 필터계수에 의해 합성 필터 처리하여 합성 음향신호를 생성하는 스텝과,
(C) 상기 입력 음향신호에 대한 상기 합성 음향신호의 왜곡이 작아지도록 상기 고정부호장과 상기 적응부호장으로부터 선택하는 적응부호벡터와 고정벡터를 결정하고, 그들 결정된 적응부호벡터와 고정벡터에 각각 대응하는 적응부호와 고정부호를 출력하는 스텝을 포함한다.
본 발명에 의한 입력부호를 복호하여 음향신호를 출력하는 음향신호 복호화 방법은,
(A) 상기 음향 파라미터 복호화 방법을 이용하여, 입력된 부호로부터 스펙트럼 포락 특성을 나타내는 선형예측계수와 등가인 음향 파라미터를 복호하는 스텝과,
(B) 입력된 적응부호 및 고정부호에 의해, 입력 음향신호의 주기성분을 나타 내는 적응부호벡터를 보유한 적응부호장으로부터 적응부호벡터를 취출하고, 복수의 고정벡터를 격납한 고정부호장으로부터 대응하는 고정벡터를 취출하고, 이들 적응부호벡터와 고정벡터를 벡터 합성하여 여진벡터를 생성하는 스텝과,
(C) 상기 음향 파라미터에 의거한 필터계수를 사용하여 상기 여진벡터를 합성 필터 처리하여 합성 음향신호를 재생하는 스텝을 포함한다.
상술의 본 발명은, 컴퓨터로 실시가능한 프로그램의 형태로 제공할 수 있다.
본 발명에 의하면, 가중벡터 양자화기(또는, MA 예측벡터 양자화기)에 있어서, 벡터부호장의 부호벡터로서, 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 벡터를 미리 구하여 격납하고 있으므로, 대응하는 무음구간, 또는, 정상 잡음구간에 상당하는 음향 파라미터에 상당하는 양자화 벡터를 출력할 수 있다.
또, 본 발명의 다른 실시형태에 의하면, 음향 파라미터 부호화 장치·복호화 장치가 갖는 벡터부호장의 구성으로서, 다단 벡터부호장을 사용하는 경우는, 그 1개의 단의 부호장에, 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 벡터를 격납해 두고, 다른 단의 부호장에는, 영벡터를 격납해 둠으로써, 대응하는 무음구간, 또는 정상 잡음구간에 상당하는 음향 파라미터에 상당하는 양자화 벡터를 출력할 수 있다.
영벡터는 반드시 격납하지 않아도 된다. 영벡터를 격납하지 않는 경우는, 1개의 단의 부호장으로부터 상기 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 벡터가 선택되었을 때에는, 상기 거의 평탄한 스펙트 럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 벡터를 현 프레임의 부호벡터 후보로서 출력하면 좋다.
또 벡터부호장을 분할 벡터부호장으로 구성하는 경우는, 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 벡터의 차원이 분할된 복수의 분할 벡터를 사용하고, 이들의 분할 벡터를 각각 복수의 분할 벡터부호장에 1개씩 분배격납해 둠으로써, 각 분할 벡터부호장의 탐색에서는 각각의 분할 벡터가 선택되고, 그것을 통합한 벡터를 대응하는 무음구간, 또는 정상 잡음구간에 상당하는 음향 파라미터에 상당하는 양자화 벡터로서 출력할 수 있다.
또한, 벡터 양자화기를 다단·분할 벡터 양자화 구성으로 하고, 상기 다단 벡터 양자화 구성과 분할 벡터 양자화 구성의 기술을 조합시킴으로써, 대응하는 무음구간, 또는 정상 잡음구간에 상당하는 음향 파라미터에 상당하는 양자화 벡터로서 출력할 수 있다.
부호장을 다단 구성으로 하는 경우에는, 1단째의 부호장의 각 부호벡터에 대응하여, 2단째 이후의 부호장의 각각에 대한 스케일링계수를, 스케일링계수부호장으로서 설치하고, 1단째 부호장이 선택한 부호벡터에 대응하는 스케일링계수를 각각의 스케일링계수부호장으로부터 판독하고, 2단째 부호장으로부터 각각 선택한 부호벡터에 승산함으로써, 양자화 왜곡이 보다 작은 부호화를 실현할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 목적인, 상기 구간에서의 품질 열화가 적은 음향 파라미터 부호화·복호화 방법 및 그 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 음향신호 부호화 장치는, 그 선형예측계수의 양자화에 있어서, 선 형예측계수와 등가인 음향 파라미터 영역에 있어서, 상기 파라미터 부호화 장치의 어느 하나가 사용된다. 이 구성에 의하면, 상기 어느 하나와 동일한 작용효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 음향신호 복호화 장치는, 그 선형예측계수의 복호에 있어서, 선형예측계수와 등가인 음향 파라미터 영역에 있어서, 상기 파라미터 복호장치의 어느 하나가 사용된다. 이 구성에 의하면, 상기 어느 하나와 동일한 작용효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 부호장이 적용된 음향 파라미터 부호화 장치의 기능 구성을 나타내는 블록도,
도 2는 본 발명에 의한 부호장이 적용된 음향 파라미터 복호화 장치의 기능 구성을 나타내는 블록도,
도 3은 LSP 파라미터 부호화 및 복호화를 위한 본 발명에 의한 벡터부호장의 구성예를 나타내는 도,
도 4는 다단 구성으로 한 경우의 본 발명에 의한 벡터부호장의 구성예를 나타내는 도,
도 5는 다단 벡터부호장에 스케일링계수를 적용한 경우의 본 발명에 의한 벡터부호장의 구성예를 나타내는 도,
도 6은 분할 벡터부호장으로 구성된 경우의 본 발명에 의한 벡터부호장의 구성예를 나타내는 도,
도 7은 2단째 부호장을 분할 벡터부호장으로 구성한 경우의 본 발명에 의한 벡터부호장의 구성예를 나타내는 도,
도 8은 도 7의 부호장에 있어서의 2개의 분할 벡터부호장에 대하여 각각 스케일링계수를 적용한 경우의 벡터부호장의 구성예를 나타내는 도,
도 9는 도 4의 다단 벡터부호장의 각 단을 분할 벡터부호장으로 한 경우의 벡터부호장의 구성예를 나타내는 도,
도 10A는 본 발명에 의한 부호화 방법이 적용된 음성신호 전송장치의 구성예를 나타내는 블록도,
도 10B는 본 발명에 의한 복호화 방법이 적용된 음성신호 수신장치의 구성예를 나타내는 블록도,
도 11은 본 발명에 의한 부호화 방법이 적용된 음성신호 부호화 장치의 기능 구성을 나타내는 도,
도 12는 본 발명에 의한 복호화 방법이 적용된 음성신호 복호화 장치의 기능 구성을 나타내는 도,
도 13은 본 발명에 의한 부호화 장치 및 복호화 장치를 컴퓨터로 실시하는 경우의 구성예를 나타내는 도,
도 14는 본 발명의 효과를 설명하기 위한 그래프.
실시예 1
다음에 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 관하여 설명한다.
도 1은, 본 발명에 의한 선형예측 파라미터 부호화법을 적용한, 일실시예의 음향 파라미터 부호화 장치의 구성예를 나타내는 블록도이다. 이 부호화 장치는 선형예측 분석부(12)와, LSP 파라미터 산출부(13)와, 파라미터 부호화부(10)를 구성하는 부호장(14), 양자화 파라미터 생성부(15), 왜곡 계산부(16), 부호장 검색 제어부(17)로 구성되어 있다. 도면에 있어서, 입력단자(T1)로부터는, 예를 들면 디지털화된 일련의 음성신호 샘플이 입력된다. 선형예측 분석부(12)에서는, 내부의 버퍼에 축적된 1프레임마다의 음성신호 샘플에 대하여, 선형예측 분석을 행하고, 1조의 선형예측계수를 산출한다. 이제, 선형예측 분석의 차수를 p차로 하면, LSP 파라미터 산출부(13)에서는, p차의 선형예측계수로부터, 등가인 p차의 LSP(선스펙트럼쌍)파라미터를 산출한다. 이들의 처리방법의 상세는, 상술의 후루이의 저서에 기재되어 있다. 이 p개의 LSP 파라미터를
f(n)=(f1(n),f2(n),...,fp(n)) (1)
와 같이 벡터로서 표현한다. 여기서, 정수 n은, 어느 프레임의 번호(n)를 나타내고, 그 때의 프레임을 프레임(n)이라고 부르기로 한다.
부호장(14)에는, 학습에 의해 구한 LSP 파라미터 벡터를 대표하는 N개의 부호벡터가 격납된 벡터부호장(14A)과, K개의 가중계수 세트가 격납된 계수부호장(14B)이 설치되어 있고, 부호벡터를 지정하는 인덱스(Ix(n))와, 가중계수부호를 지정하는 인덱스(Iw(n))에 의해서, 각각 대응하는 부호벡터(x(n))와, 가중계수 세트((w0,w1,..,wm))를 출력한다. 양자화 파라미터 생성부(15)는 직렬로 접 속된 m개의 버퍼부(15B1,...,15Bm), m+1개의 승산기(15A0,15A1,...,15A m), 레지스터(15C), 벡터 가산기(15D)로 이루어진다. 벡터부호장(14A)으로부터 후보의 하나로서 선택된 현재 프레임(n)의 부호벡터(x(n))와, 버퍼부(15B1∼15Bm)에 축적되어 있는 과거의 프레임(n-1,...,n-m)에 대하여 확정된 부호벡터(x(n-1),...,x(n-m))와의 부호벡터에 각각 승산기(15A0,...,15Am)에서 선택된 세트의 가중계수(w0,...,wm)가 각각 승산되고, 이들 승산결과가 가산기(15D)에서 가산되고, 또한, 미리 구해 놓은 음성신호 전체의 LSP 파라미터의 평균벡터(yave)가 레지스터(15C)로부터 가산기(15D)에 더해진다. 이와 같이 하여 가산기(15D)로부터 양자화 벡터의 후보, 즉 LSP 파라미터의 후보(y(n))가 생성된다. 평균 벡터(yave)로서는, 유성부의 평균 벡터를 사용해도 좋고, 후술과 같이 영벡터를 사용해도 좋다.
현재의 프레임(n)에 대하여 벡터부호장(14A)으로부터 선택하는 부호벡터(x(n))를
x(n)=(x1(n),x2(n),...,xp(n)) (2)
로 놓고, 마찬가지로, 1프레임전의 확정된 부호벡터를 x(n-1), 2프레임전의 확정된 부호벡터를 x(n-2), m프레임전의 확정된 부호벡터를 x(n-m)이라고 놓으면, 현재의 프레임의 양자화 벡터 후보
y(n)=(y1(n),y2(n),...,yp(n)) (3)
는,
y(n) = w0·x(n)+∑j=1 mwj·x(n-j)+yave (4)
로 표시된다. 여기서, m의 값은, 클수록 양자화 효율은 좋지만, 부호 오류가 생겼을 때의 영향이 m프레임후까지 미치는 것외에, 부호화하여 축적한 음성을 도중에서 재생하는 경우에도, m프레임 과거로 거슬러 올라갈 필요가 있기 때문에, m은 필요에 따라서 적절히 선택된다. 음성 통신용으로서는, 1프레임 20ms 정도의 경우, m의 값은, 6이하로 충분하고, 1∼3과 같은 값이라도 좋다. 이 m을 이동평균 예측의 차수라고도 부른다.
이렇게 하여 얻어진 양자화 벡터의 후보(y(n))는, 왜곡 계산부(16)에 보내지고, LSP 파라미터 산출부(13)에서 산출한 LSP 파라미터(f(n))에 대한 양자화 왜곡을 계산한다. 왜곡(d)은, 예를 들면, 이하와 같은 가중 유클리드 거리로 정의된다.
d = ∑i=1 pri(fi(n)-yi(n))2 (5)
단, ri, i=1,…,p는, LSP 파라미터(f(n))로부터 구해지는 가중계수로, 스펙트럼의 포르만트 주파수 부근을 중시하는 가중계수로 하면 성능이 좋다.
부호장 검색 제어부(17)는, 부호장(14)에 부여하는 인덱스(Ix(n)와 Iw(n))의 조를 순차 변경하고, 각각의 조의 인덱스에 관하여 상술과 같이 하여 식(5)의 왜곡(d)의 계산을 반복함으로써 부호장(14) 중의 벡터부호장(14A)의 부호벡터와 계수부호장(14B)의 가중계수 세트 중에서, 왜곡 계산부(16)의 출력인　왜곡(d)을 최소, 또는, 충분히 작게 하는 것을 검색하고, 그들의 인덱스(Ix(n),Iw(n))를, 입력 LSP 파라미터의 부호로서 단자(T2)로부터 송출한다. 단자(T2)로부터 송출된 부호(Ix(n),Iw(n))는, 전송로를 통하여 복호기로 보내지거나, 기억장치에 기억된다.
현재의 프레임의 출력부호벡터(x(n))가 결정되면, 버퍼부(15Bj)의　과거의 프레임(n-j)의 부호벡터(x(n-j), j=1,...,m-1)는, 순차, 다음 버퍼부(15Bj+1)에 보내지고, 현 프레임(n)의 부호벡터(x(n))는 버퍼부(15B1)에 입력된다.
본 발명의 특징은, 상기와 같은 LSP 파라미터의 가중벡터 양자화, 또는, 이동평균 벡터 양자화에 의한 부호화에 있어서 사용되는 벡터부호장(14A)에 격납해 두는 하나의 부호벡터로서, 상술의 평균벡터(yave)가 영인 경우에는, 무음구간 또는 정상 잡음구간에 상당하는 LSP 파라미터 벡터(F)를, 또는, yave가 영이 아닌 경우에는, 그 LSP 파라미터 벡터(F)로부터 yave를 뺀 벡터(C0)를 격납해 두는 것이다. 즉, yave가 영이 아닌 경우는, 무음구간 또는 정상 잡음구간에 상당하는 LSP 파라미터 벡터를,
F=(F1,F2,...,Fp) (6)
로 하면, 도 1의 벡터부호장(14A)에 격납해야 할 부호벡터(C0)는,
C0=F-yave (7)
로서 계산한다. 무음구간, 또는, 정상 잡음구간에서의 이동평균 예측에 의 한 부호화에 있어서, 부호벡터로서, m 프레임에 걸쳐서 연속하여 C0가 선택된다고 하면, 양자화 벡터 y(n)는,
y(n) = w0·x(n)+∑j=1 mwj·x(n-j) + yave
= w0·C0+∑j=1 mwj·C0 + yave
= (w0+∑j=1 mwj)·C0 + yave (8)
가 된다. 여기서, w0로부터 wm 까지의 가중계수의 합을 1 또는, 그것에 가까운 값이라고 하면, y(n)은, C0+yave, 즉, 무음구간의 LSP 파라미터로부터 구한 F, 또는 그것에 가까운 벡터를 양자화 벡터로서 출력할 수 있게 되고, 무음구간 또는, 정상 잡음구간에 있어서의 부호화 성능을 높게 할 수 있다. 상술과 같은 구성에 의해, 벡터부호장(14A)에는 1개의 부호벡터로서 벡터(F)의 성분을 포함하는 벡터가 격납되게 된다. 이 벡터(F)의 성분을 포함하는 부호벡터로서는, 양자화 파라미터 생성부(15)가 평균벡터(yave)의 성분을 포함하는 양자화 벡터(y(n))를 생성하는 경우에는, 벡터(F)로부터 평균벡터(yave)를 감산한 것을 사용하고, 평균벡터(yave)의 성분을 포함하지 않는 양자화 벡터(y(n))를 생성하는 경우는, 벡터(F) 그 자체를 사용한다.
도 2는, 본 발명의 실시예를 적용한 복호화 장치의 구성예이고, 부호장(24) 과 양자화 파라미터 생성부(25)로 구성되어 있다. 이들 부호장(24)과 양자화 파라미터 생성부(25)는 도 1의 부호화 장치에 있어서의 부호장(14)과 양자화 파라미터 생성부(15)와 각각 동일하게 구성되어 있다. 도 1의 부호화 장치로부터 이송된 파라미터 부호로서의 인덱스(Ix(n),Iw(n))가 입력되고, 인덱스(Ix(n))에 대응하는 부호벡터(x(n))가 벡터부호장(24A)으로부터 출력되고, 또, 인덱스(Iw(n))에 대응하는 가중계수 세트(w0,w1,...,wm)가, 계수부호장(24B)으로부터 출력된다. 벡터부호장(24A)으로부터 프레임마다 출력된 부호벡터(x(n))는 직렬 접속된 버퍼부(25B1,...,25Bm)에 순차 입력된다. 현 프레임(n)의 부호벡터(x(n))와, 버퍼부(25B1,...,25Bm)의 1,...,m 프레임 과거의 부호벡터(x(n-1),...,x(n-m))에 가중계수(w0,w1,...,wm)를 승산기(25A0,25A1,...,25A m)에서 승산하고, 이들 승산결과를 가산기(25D)에서 가산하고, 또한, 레지스터(25C)에 미리 보존된 음성신호 전체의 LSP 파라미터의 평균벡터(yave)를 가산기(25D)에 더함으로써 얻어진 양자화 벡터(y(n))를 복호 LSP 파라미터로서 출력한다. yave는, 유성부의 평균벡터 또는, 영벡터(z)로 해두는 것도 가능하다.
본 발명에서는 이 복호화 장치에 있어서도, 도 1에 도시한 부호화 장치와 동일하게, 벡터(C0)를 그 1부호벡터로서 벡터부호장(24A)에 격납해 둠으로써, 음향신호의 무음구간 또는, 정상 잡음구간에서 구한 LSP 파라미터 벡터(F)를 출력할 수 있다.
도 1 중의 가산기(15D), 도 2 중의 가산기(25D)에서 평균벡터(yave)를 가산하지 않는(영벡터로 하는) 경우는, 벡터부호장(14A,24A)에 무음구간 또는 정상 잡음구간에 상당하는 LSP 파라미터 벡터(F)가 벡터(C0) 대신에 1개의 부호벡터로서 격납된다. 이하의 설명에 있어서는 각 벡터부호장(14A,24A)에 격납하는 LSP 파라미터 벡터(F) 또는 벡터(C0)를 대표하여 벡터(C0)로서 표기한다.
도 3에, 도 1 중의 벡터부호장(14A), 또는 도 2 중의 벡터부호장(24A)의 구성예를 벡터부호장(4A)으로서 나타낸다. 이 예는 1단의 벡터부호장(41)을 이용한 경우이고, 벡터부호장(41)에는, N개의 부호벡터(x1,...,xN)가 그대로 격납되어 있고, 입력된 인덱스(Ix(n))에 따라서, N개의 부호벡터 중의 어느 하나가 선택되어 출력된다. 이 발명에서는, 그 중의 1개의 부호벡터(x)로서 상기 부호벡터(C0)가 사용되고 있다. 벡터부호장(41)의 N개의 부호벡터는 예를 들면 종래와 마찬가지로 학습에 의해 만들어지는데, 본 발명에서는, 그 중의 벡터(C0)에 가장 유사한(왜곡이 작은) 1개의 벡터가 C0로 치환되거나, 또는 단지 추가된다.
벡터(C0)를 구하는데는 몇가지 방법이 있다. 하나로서, 통상, 무음구간 또는 정상 잡음구간에 있어서는, 입력 음향신호의 스펙트럼 포락이 평탄하게 되므로, 예를 들면 p차의 LSP 파라미터 벡터(F)의 경우, 0∼π를 p+1 등분하여 π/(1+p), 2π/(1+p),...,π/(1+p)와 같이 크기가 거의 등간격의 p개의 값을 LSP 파라미터 벡터로서 사용해도 좋다. 또는, 무음구간, 정상 잡음구간의 실제의 LSP 파라미터 벡 터(F)로부터 C0=F-yave에 의해 구한다. 또는 백색잡음 또는 Hoth 잡음을 입력했을 때의 LSP 파라미터를 상기 파라미터 벡터(F)로서 사용하고, C0=F-yave를 구해도 좋다. 또한 음성신호 전체의 LSP 파라미터의 평균벡터(yave)는, 일반적으로는 벡터부호장(41)의 부호벡터(x)를 학습할 때에, 전체 학습용 벡터의 평균벡터로서 구해 둔다.
음향 파라미터로서 p=10차의 LSP 파라미터를 사용하고, 무음구간 또는 정상 잡음구간의 LSP 파라미터를 0∼π의 사이의 값으로 정규화한 10차원의 벡터 C 0, y ave, 및 F의 예를 다음 표 1에 나타낸다.
Figure 112003018306016-pct00001
벡터(F)는 본 발명에 의해 부호장에 기록되는 무음구간·정상 잡음구간을 대표하는 LSP 파라미터의 부호벡터의 예이다. 이 벡터의 요소의 값은 거의 일정한 간격으로 증가하고 있고, 이것은 주파수 스펙트럼이 거의 평탄한 것을 의미하고 있다.
실시예 2
도 4는, 도 1의 LSP 파라미터 부호기의 벡터부호장(14A), 또는 도 2의 LSP파라미터 복호화 장치의 벡터부호장(24A)의 다른 구성예를 부호장(4A)으로서 2단의 벡터부호장을 사용한 경우이다. 1단째의 부호장(41)에는 N개의 p차원 부호벡터(x11,...,x1N)가 격납되어 있고, 2단째의 부호장(42)에는 N'개의 p차원 부호벡터(x21,...,x2N')가 격납되어 있다.
우선, 부호벡터를 지정하는 인덱스(Ix(n))가 입력되면, 부호 해석부(43)에서 그 인덱스(Ix(n))를 해석하고, 제1단째의 부호벡터를 지정하는 인덱스(Ix(n)1)와, 2단째의 부호벡터를 지정하는 인덱스(Ix(n)2)를 얻는다. 그리고, 각 단의 인덱스(Ix(n)1,Ix(n)2)에 각각 대응하는 i번째 및 i'번째의 부호벡터(x1i,x 2i')를 1단째 부호장(41), 및 2단째 부호장(42)으로부터 판독하고, 가산부(44)에서, 양 부호벡터를 가산하고, 가산결과를 부호벡터(x(n))로서 출력한다.
이 2단 구성의 벡터부호장의 경우, 부호벡터 탐색은, 먼저 1단째의 부호장(41)만을 사용하여 양자화 왜곡이 최소의 것부터 차례로 소정수의 후보 부호벡터까지 행한다. 이 탐색은, 도 1에서 도시한 계수부호장(14B)의 가중계수 세트와의 조합으로 행한다. 다음에, 각 후보의 1단째 부호벡터와 2단째 부호장의 각각의 부호벡터와의 조합에 관하여 양자화 왜곡이 최소가 되는 부호벡터의 조합을 탐색한다.
이와 같이 1단째 부호장(41)을 우선하여 부호벡터의 탐색을 행하는 경우는, 다단 벡터부호장(4A)의 1단째 부호장(41)내의 1개의 부호벡터로서 상기 부호벡터(C0)(또는 F)를 미리 격납해 두고, 또한, 2단째의 부호장(42)내의 1개의 부호벡터로서, 영벡터(z)를 미리 격납해 둔다. 이것에 의해, 부호장(41)으로부터 부호벡터(C0)가 선택된 경우에, 부호장(42)으로부터 영벡터(z)가 선택되고, 그 결과, 가산기(44)로부터 부호장(4A)의 출력으로서, 무음구간이나, 정상 잡음구간에 상당하는 경우의 부호벡터(C0)를 출력할 수 있는 구성을 실현하고 있다. 영벡터(z)를 격납해 두지않고, 부호장(41)으로부터 부호벡터(C0)가 선택된 경우에는, 부호장(42)으로부터의 선택·가산을 행하지 않도록 구성해도 좋다.
1단째 부호장(41)의 각 부호벡터와, 2단째 부호장의 각 부호벡터의 모든 조합에 관하여 탐색을 행하는 경우는, 부호벡터(C0)와 영벡터(z)는 서로 다른 부호장이라면 어느 쪽의 부호장에 격납하여도 좋다. 부호벡터(C0)와 영벡터(z)는 무음구간이나 정상 잡음구간에서는 동시에 선택될 가능성이 높지만, 계산오차 그 밖의 관계에서 이들은 반드시 동시에 선택되지 않는 경우도 있다. 각 단의 부호장에 있어서 부호벡터(C0)나 영벡터(z)는 다른 부호벡터의 선택과 마찬가지로 1개의 부호벡터로서 선택대상이 된다.
2단째 부호장(42)에 영벡터를 격납하지 않아도 좋다. 그 경우, 1단째 부호장(41)으로부터 벡터(C0)가 선택되었을 때는, 2단째 부호장(42)으로부터 부호벡터의 선택을 행하지 않고, 가산기(44)로부터 부호장(41)의 부호(C0)를 그대로 출력하면 좋다.
도 4와 같이 부호장(4A)을 다단의 부호장으로 구성함으로써, 선택가능한 부호벡터의 조합수만큼 부호벡터를 설치한 것과 실효적으로 동일하고, 따라서, 도 3과 같은 1단의 부호장만의 경우와 비교하여, 부호장의 사이즈(여기서는 부호벡터의 총수)를 작게 할 수 있는 이점이 있다. 도 4에서는 2단의 벡터부호장(41,42)으로 구성한 경우를 나타냈는데, 단수가 3이상의 경우는 단지 추가단수만큼 부호장을 추가하고, 각각의 단에 대한 인덱스에 의해 각각의 단의 부호장으로부터 부호벡터를 선택하고, 그들을 벡터 합성할 뿐이므로, 용이하게 확장가능하다.
실시예 3
도 5는, 도 4의 실시예의 벡터부호장(4A)에 있어서, 1단째 부호장(41)의 각 부호벡터에 대하여, 미리 정한 스케일링계수를 2단째 부호장(42)으로부터 선택되는 부호벡터에 대하여 승산하고, 1단째 부호장(41)으로부터의 부호벡터에 가산하여 출력하는 경우이다. 스케일링계수부호장(45)이 설치되고, 1단째 부호장(41)의 각각의 부호벡터(x11,...,C0,...,x1N)에 대응하여 미리 학습에 의해 정한 예를 들면 0.5∼2정도의 스케일링계수(s1,...,sN)가 격납되어 있고, 1단째 부호장(41)과 공통의 인덱스(Ix(n)1)에 의해 액세스된다.
우선, 부호벡터를 지정하는 인덱스(Ix(n))가 입력되면, 부호 해석부(43)에서 그 인덱스(Ix(n))를 해석하고, 제1단째의 부호벡터를 지정하는 인덱스(Ix(n)1)와, 제2단째의 부호벡터를 지정하는 인덱스(Ix(n)2)를 얻는다. 인덱스(Ix(n)1)에 대응하는 부호벡터(x1i)를 1단째 부호장(41)으로부터 판독한다. 또, 스케일링계수부호장(45)으로부터, 그 인덱스(Ix(n)1)에 대응한 스케일링계수(si)가 판독된다. 다음에, 인덱스(Ix(n)2)에 대응하는 부호벡터(x2i')를 2단째 부호장(42)으로부터 판독하고, 스케일링계수(si)를 승산기(46)에서, 2단째 부호장(42)으로부터의 부호벡터(x2i')에 승산한다. 승산에 의해 얻어진 벡터와, 1단째 부호장(41)으로부터의 부호벡터(x1i)를 가산부(44)에서 가산하고, 가산결과를 부호장(4A)으로부터의 부호벡터(x(n))로서 출력한다.
이 실시예에 있어서도, 부호벡터의 탐색은, 먼저, 1단째 부호장(41)만을 사용하여 양자화 왜곡이 최소의 것부터 차례로 소정수의 후보 부호벡터를 탐색한다. 다음에, 각 후보 부호벡터와, 2단째 부호장(42)의 각각의 부호벡터와의 조합에 관하여 양자화 왜곡이 최소가 되는 조를 탐색한다. 이 경우, 스케일링계수 다단 벡터부호장(4A)에 대하여, 1단째 부호장(41)내의 1개의 부호벡터로서 상기 벡터(C0)를 미리 격납해 두고, 또한, 2단째의 부호장(42)의 1개의 부호벡터로서, 영벡터(z)를 미리 격납해 둔다. 도 4의 경우와 마찬가지로, 2개의 부호장(41,42)의 부호벡터간의 전체 조합에 관하여 탐색을 행하는 것이면, 부호벡터(C0)와 영벡터(z)는 서로 각 각의 부호장에 격납하는 것이면 어느 쪽에 격납해도 좋다. 또는 상술의 실시예와 마찬가지로 영벡터(z)는 격납하지 않아도 좋다. 그 경우는, 부호벡터(C0)가 선택되었을 때에는 부호장(42)으로부터의 선택·가산을 행하지 않는다.
이와 같이 하여, 무음구간이나, 정상 잡음구간에 상당하는 경우의 부호벡터를 출력할 수 있다. 부호벡터(C0)와 영벡터(z)는 무음구간이나 정상 잡음구간에서는 동시에 선택될 가능성이 높지만 계산오차 그 밖의 관계에서 이들은 반드시 동시에 선택되지 않는 경우도 있다. 각 단의 부호장에 있어서, 부호벡터(C0)나 영벡터(z)는 다른 부호벡터의 선택과 마찬가지로 1개의 부호벡터로서 선택대상이 된다. 도 5의 실시예와 같이, 스케일링계수부호장(45)을 사용함으로써, 스케일링계수의 수 N만큼 2단째 부호장을 설치한 것과 실효적으로 동일하고, 따라서, 보다 양자화 왜곡이 작은 부호화를 실현할 수 있는 이점이 있다.
실시예 4
도 6은, 도 1의 파라미터 부호화 장치의 벡터부호장(14A), 또는 도 2의 파라미터 복호화 장치의 벡터부호장(24A)을 분할 벡터부호장(4A)으로서 구성하여 이 발명을 적용한 경우를 나타낸다. 도 6은 2분할의 벡터부호장으로 구성했는데, 분할수가 3이상의 경우도 마찬가지로 확장 가능하므로, 여기서는 분할수 2의 경우의 실현에 관하여 기술한다.
이 부호장(4A)에서는, N개의 저차 부호벡터(xL1,...,xLN)를 격납한 저차 벡터 부호장(41L)과, N'개의 고차 부호벡터(xH1,...,xHN')를 격납한 고차 벡터부호장(41 H)을 구비한다. 출력 부호벡터를 x(n)으로 하면, 저차 및 고차 벡터부호장(41L,41H)은, p차 중, 1∼k차까지를 저차, k+1∼p차까지를 고차로 하여, 각각의 차원수의 벡터로 이루어지는 부호장을 구성한다. 즉, 저차 벡터부호장(41L)의 i번째의 벡터는,
xLi=(xLi1,xLi2,...,xLik) (9)
로 표시되고, 고차 벡터부호장(41H)의 i'번째의 벡터는,
xHi'=(xHi'k+1, xHi'k+2,...,xHi'p) (10)
로 표시된다. 입력된 인덱스(Ix(n))는 해석부(43)에서 Ix(n)L과 Ix(n)H로 나누어지고, 이들 Ix(n)L과 Ix(n)H에 따라서 각 부호장(41L,41H)으로부터, 각각 저차와 고차의 분할 벡터(xLi,xHi')가 선택되고, 통합부(47)에서 이들 분할 벡터(xLi ,xHi')가 통합되어, 출력 부호벡터(x(n))를 생성한다. 즉, 통합부(47)로부터 출력되는 부호벡터를 x(n)으로 하면,
x(n)=(xLi1,xLi2,...,xLik ｜xHi'k+1,xHi'k+2,...,xHi'p) (11)
이 된다.
이 실시예에서는, 저차 벡터의 부호장(41L)의 1개의 벡터로서 상기 벡터(C0)의 저차 벡터(COL)를 격납하고, 또한, 고차 벡터의 부호장(41H)의 1개의 벡터로서, 상기 벡터(C0)의 고차 벡터(COH)를 격납한다. 이와 같이 하여, 무음구간이나, 정상 잡음구간에 상당하는 경우의 부호벡터로서,
C0=(COL｜COH) (12)
을 출력할 수 있는 구성을 실현하고 있다. 게다가 경우에 따라서는, C0L과 다른 고차 벡터의 조합, 또는 다른 저차 벡터와 COH의 조합으로서 출력되는 경우도 있다. 도 6과 같이 분할 벡터부호장(41L,41H)을 설치하면, 2개의 분할 벡터의 조합의 수만큼 부호벡터를 설치한 것과 등가이므로, 각각의 분할 벡터부호장의 사이즈를 작게 할 수 있는 이점이 있다.
실시예 5
도 7은, 도 1의 음향 파라미터 부호화 장치의 벡터부호장(14A), 또는 도 2의 음향 파라미터 복호화 장치의 벡터부호장(24A)의 또 다른 구성예를 나타내고, 부호장(4A)을 다단·분할 벡터부호장으로서 구성한 경우이다. 이 부호장(4A)은, 도 4의 부호장(4A)에 있어서 2단째의 부호장(42)을 도 6과 동일한 2분할의 벡터부호장으로 구성한 것이다.
1단째 부호장(41)에는 N개의 부호벡터(x11,...,x1N)가 격납되어 있고, 2단째 저차 부호장(42L)에는 N'개의 분할 벡터(x2L1,...,x2LN')가 격납되어 있고, 2단째 고차 부호장(42H)에는 N"개의 분할 벡터(x2H1,...,x2HN")가 격납되어 있다.
입력된 인덱스(Ix(n))는 부호 해석부(431)에서, 1단째의 부호벡터를 지정하는 인덱스(Ix(n)l)와, 2단째의 부호벡터를 지정하는 인덱스(Ix(n)2)로 해석된다. 1단째의 인덱스(Ix(n)1)에 대응하는 i번째의 부호벡터(xli)를 1단째 부호장(41)으로부터 판독한다. 또, 2단째의 인덱스(Ix(n)2)는 해석부(432)에서 Ix(n)2L과 Ix(n)2H로 해석되고, 이들 Ix(n)2L,Ix(n)2H에 의해 2단째 저차 분할 벡터부호장(42L)과, 2단째 고차 분할 벡터부호장(42H)의 각각 i'번째 및 i"번째의 분할 벡터 x2Li' 및 x 2Hi"를 선택하고, 이들 선택된 분할 벡터가 통합부(47)에서 벡터 통합되어, 2단째의 부호벡터(x2i'i")가 생성된다. 가산부(44)에서, 1단째의 부호벡터(x1i)와 2단째의 통합 벡터(x2i'i")가 가산되고, 부호벡터(x(n))로서 출력된다.
이 실시예에서는, 도 4 및 5의 실시예와 마찬가지로, 1단째의 부호장(41)의 1개의 부호벡터로서 상기 벡터(C0)를 격납하고, 또한 2단째의 분할 벡터부호장(42)의 저차 분할 벡터부호장(42L), 고차 분할 벡터부호장(42H)의 각각 1개씩의 분할 벡터로서, 분할 영벡터(zL,zH)를 격납해 둔다. 이와 같이 함으로써, 무음구간이나, 정상 잡음구간에 상당하는 경우의 부호벡터를 출력하는 구성을 실현하고 있다. 부호장의 단수는 3이상이라도 좋다. 또 분할 벡터부호장은 임의의 단에 대하여 사용해도 좋고, 또 1단당의 분할 벡터부호장의 수도 2에 한정되지 않는다. 분할하는 단수도 1이상이라도 좋다. 또한, 1단째 부호장(41)과 2단째 부호장(42L,42H)간의 모든 조의 부호벡터에 관하여 탐색을 행하는 것이면, 벡터(C0) 및 분할 영벡터(zL,zH)는, 서로 다른 단의 어느 부호장에 격납해도 좋다. 또는 실시예 2 및 3과 마찬가지로 분할 영벡터를 격납하지 않아도 좋다. 격납하지 않는 경우는, 벡터(C0)가 선택되었을 때에 부호장(42L,42H)으로부터의 선택·가산을 행하지 않는다.
실시예 6
도 8은, 도 7의 실시예의 벡터부호장(4A)에 있어서의 분할 벡터부호장(42)의 저차 부호장(42L)과 고차 부호장(42H)에 대하여, 도 5의 실시예에 있어서의 스케일링계수부호장(45)과 동일한 스케일링계수부호장(45L과 45H)을 설치한, 스케일링계수 다단·분할 벡터부호장(4A)에, 본 발명을 적용한 예이다. 저차와 고차의 분할 벡터에 각각 곱하기 위한 계수로서, 저차 스케일링계수부호장(45L)과 고차 스케일링계수부호장(45H)에는, 각각 N개의 값이 예를 들면 약 0.5∼2정도의 계수를 격납해 둔다.
입력된 인덱스(Ix(n))는, 해석부(431)에서, 1단째의 부호벡터를 지정하는 인덱스(Ix(n)1)와, 2단째의 부호벡터를 지정하는 인덱스(Ix(n)2)로 해석된다. 우선, 인덱스(Ix(n)1)에 대응하는 부호벡터(x1i)를 1단째 부호장(41)으로부터 구한다. 또, 인덱스(Ix(n)1)에 대응하여 저차 스케일링계수부호장(45L)과 고차 스케일링계수부호장(45H)으로부터, 각각 저차 스케일링계수(sLi)와 고차 스케일링계수(sHi )가 판독된다. 다음에, 인덱스(Ix(n)2)는, 해석부(432)에서, 인덱스(Ix(n)2L와 Ix(n)2H)로 해석되고, 이들, Ix(n)2L과 Ix(n)2H에 의해 2단째 저차 분할 벡터부호장(42L )과 2단째 고차 분할 벡터(42H)의 각각의 분할 벡터(x2Li',x2Hi")를 선택한다. 그들 선택한 분할 벡터에 대하여, 승산기(46L,46H)에 있어서 저차와 고차의 스케일링계수(sLi ,sHi)를 곱하여 얻어진 벡터를 통합부(47)에서 통합하여, 2단째의 부호벡터(x2i'i")가 생성된다. 가산부(44)에서, 1단째의 부호벡터(x1i)와 2단째의 통합 벡터(x2i'i")를 가산하고, 가산결과는 부호벡터(x(n))로서 출력된다.
이 실시예의 스케일링계수 다단·분할 벡터부호장(4A)에서는, 1단째 부호장(41)내의 1개의 부호벡터로서 상기 벡터(C0)를 격납하고, 또한 2단째의 분할 벡터부호장의 저차 분할 벡터부호장(42L), 고차 분할 벡터부호장(42H)에 분할 벡터로서 분할 영벡터(zL,zH)를 각각 격납한다. 이렇게 함으로써, 무음구간이나 정상 잡음구간에 상당하는 경우의 부호벡터를 출력하는 구성을 실현하고 있다. 부호장의 단수는 3개 이상이라도 좋다. 그 경우, 2단째 이후의 2개 이상의 단을 각각 분할 벡터부호장으로 구성해도 좋다. 또, 어느 경우나, 1단당의 분할 벡터부호장의 수에 한정되지 않는다.
실시예 7
도 9는, 도 1의 음향 파라미터 부호화 장치의 벡터부호장(14A), 또는 도 2의 음향 파라미터 복호화 장치의 벡터부호장(24A)의 또 다른 구성예를 나타내고, 도 7의 실시예에 있어서의 1단째 부호장(41)에 관해서도 도 6의 실시예와 동일한 분할 벡터부호장에 의해 구성한 경우이다. 이 실시예에서는, 1단째 저차 부호장(41L)에는 N개의 저차 분할 벡터(x1L1,...,x1LN)가 격납되고, 1단째 고차 부호장(41H)에는 N'개의 고차 분할 벡터(x1H1,...,x1HN')가 격납되고, 2단째 저차 부호장(42L)에는 N"개의 저차 분할 벡터(x2L1,...,x2LN")가 격납되고, 2단째 고차 부호장(42H)에는 N'"개의 고차 분할 벡터(x2H1,...,x2HN'")가 격납되어 있다.
입력된 인덱스(Ix(n))는 부호 해석부(43)에서, 1단째의 벡터를 지정하는 인덱스(Ix(n)1)와, 2단째의 벡터를 지정하는 인덱스(Ix(n)2)로 해석된다. 1단째의 인덱스(Ix(n)1)에 대응하는 벡터를, 1단째 저차 분할 벡터부호장(41L), 및 1단째 고차 분할 벡터부호장(41H)의 각각 i번째 및 i'번째의 분할 벡터(x1Li,x1Hi')를 선택하고, 이들을 통합부(471)에서 통합하여 1단째의 통합 벡터(x1ii')를 생성한다.
또, 2단째의 인덱스(Ix(n)2)도 1단째와 마찬가지로, 2단째 저차 분할 벡터부호장(42L)과, 2단째 고차 분할 벡터부호장(42H)의 각각 i"번째 및 i'"번째의 분할 벡터(x2Li",x2Hi'")를 선택하고, 이들을 통합부(472)에서 통합하여 2단째의 통합 벡터(x2i"i'")를 생성한다. 가산부(44)에서, 1단째의 통합 벡터(x1ii')와 2단째의 통합 벡터(x2i"i'")를 가산하고, 가산결과를 부호벡터(x(n))로서 출력한다.
이 실시예에서는, 1단째에 있어서는, 도 6의 분할 벡터부호장 구성과 마찬가지로, 1단째의 저차 벡터의 부호장(41L)의 1개의 부호벡터로서 상기 벡터(C0)의 저차 분할 벡터(COL)를 격납하고, 또한, 1단째의 고차 벡터의 부호장(41H)의 1개의 분할 벡터로서, 상기 벡터(C0)의 고차 분할 벡터(COH)를 격납하고, 또한 2단째의 분할 벡터부호장(42)의 저차 분할 벡터부호장(42L), 2단째의 고차 분할 벡터부호장(42H)의 각각 1개씩의 벡터로서, 분할 영벡터(zL,zH)를 격납한다. 이 구성에 의해 무음구간이나, 정상 잡음구간에 상당하는 경우의 부호벡터를 출력할 수 있는 구성을 실현하고 있다. 이 경우도, 다단의 수는 2에 한정되지 않고, 1단당의 분할 벡터부호장의 수도 2에 한정되지 않는다.
실시예 8
도 10A 및 도 10B은, 본 발명을 적용한 음성신호 송신장치 및 수신장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
음성신호(101)는, 입력장치(102)에 의해서 전기적 신호로 변환되어 A/D 변환장치(103)로 출력된다. A/D 변환장치(103)는 입력장치(102)로부터 출력된(아날로그) 신호를 디지털신호로 변환하여 음성 부호화 장치(1O4)로 출력한다. 음성 부호 화 장치(104)는 A/D 변환장치(103)로부터 출력된 디지털 음성신호를 후술하는 음성 부호화 방법을 사용하여 부호화하고, 부호화 정보를 RF 변조장치(105)로 출력한다. RF 변조장치(105)는 음성 부호화 장치(104)로부터 출력된 음성 부호화 정보를 전파등의 전파매체에 실어 송출하기 위한 신호로 변환하여 송신 안테나(106)로 출력한다. 송신 안테나(106)는 RF 변조장치(105)로부터 출력된 출력신호를 전파(RF신호; 107)로서 송신한다. 이상이 음성신호 송신장치의 구성 및 동작이다.
송신된 전파(RF신호; 108)는 수신 안테나(109)에 의해서 수신되고, RF 복조장치(110)로 출력된다. 또한, 도면 중의 전파(RF신호; 108)는 수신측에서 본 전파(RF신호; 107)를 말하고, 전파로에 있어서 신호의 감쇠나 잡음의 중첩이 없으면 전파(RF신호; 107)와 완전히 동일한 것이 된다. RF 복조장치(110)는 수신 안테나(109)로부터 출력된 RF신호로부터 음성 부호화 정보를 복조하여 음성 복호화 장치(111)로 출력한다. 음성 복호화 장치(111)는 RF 복조장치(110)로부터 출력된 음성 부호화 정보로부터 후술하는 음성 복호화 방법을 이용하여 음성신호를 복호하여 D/A 변환장치(112)로 출력한다. D/A 변환장치(112)는 음성 복호화 장치(111)로부터 출력된 디지털 음성신호를 아날로그의 전기적 신호로 변환하여 출력장치(113)로 출력한다. 출력장치(113)는 전기적 신호를 공기의 진동으로 변환하여 음파(114)로서 인간의 귀에 들리도록 출력한다. 이상이 음성신호 수신장치의 구성 및 동작이다.
상기와 같은 음성신호 송신장치 및 수신장치의 적어도 한 쪽을 구비함으로써, 이동통신 시스템에 있어서의 기지국장치 및 이동단말장치를 구성할 수 있다.
상기 음성신호 송신장치는, 음성 부호화 장치(104)에 그 특징을 갖는다. 도 11은 음성 부호화 장치(104)의 구성을 나타내는 블록도이다.
입력 음성신호는 도 10A의 A/D 변환장치(103)로부터 출력되는 신호이고, 전처리부(200)에 입력된다. 전처리부(200)에서는 DC성분을 제거하는 하이패스 필터 처리나 후속하는 부호화 처리의 성능개선에 연관되는 파형 정형 처리나 프리엠파시스 처리를 행하고, 그 처리된 신호(Xin)를 LPC 분석부(201) 및 가산기(204) 및 파라미터 결정부(212)에 출력한다. LPC 분석부(201)는, Xin에 관하여 선형예측 분석을 행하고, 분석결과(선형예측계수)를 LPC 양자화부(202)로 출력한다. LPC 양자화부(202)는, LSP 파라미터 산출부(13)와, 파라미터 부호화부(10)와, 복호부(18)와, 파라미터 변환부(19)로 구성되어 있다. 파라미터 부호화부(10)는, 도 3∼9의 어느 한 실시예에 의한 본 발명의 벡터부호장이 적용된 도 1에 있어서의 파라미터 부호화부(10)와 동일한 구성으로 되어 있다. 또, 복호부(18)도 도 3∼9의 어느 한 부호장이 적용된 도 2의 복호화 장치와 동일한 구성으로 되어 있다.
LPC 분석부(201)로부터 출력된 선형예측계수(LPC)는, LSP 파라미터 산출부(13)에서 LSP 파라미터로 변환되고, 얻어진 LSP 파라미터는 파라미터 부호화부(10)에서 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이 부호화된다. 부호화하여 얻은 부호(Ix(n),Iw(n)), 즉, 양자화 LPC를 나타내는 부호(L)는 다중화부(213)로 출력됨과 동시에, 그들의 부호(Ix(n),Iw(n))를 복호부(18)에서 복호하여 양자화된 LSP 파라미터를 얻고, 그것을 파라미터 변환부(19)에서 재차 LPC 파라미터로 변환하고, 그 얻어진 양자화 LPC 파라미터를 합성 필터(203)에 부여한다. 합성 필터(203)는, 상기 양자화 LPC를 필터계수로 하고, 가산기(210)로부터 출력되는 구동음원 신호에 대하여 필터 처리에 의해 음향신호를 합성하고, 합성신호를 가산기(204)에 출력한다.
가산기(204)는 상기 Xin과 상기 합성신호와의 오차신호(ε)를 산출하고, 청각 가중부(211)에 출력한다. 청각 가중부(211)는, 가산기(204)로부터 출력된 오차신호(ε)에 대하여 청각적인 가중을 행하고, 청각 가중 영역에서의 상기 Xin에 대한 상기 합성신호의 왜곡을 산출하고, 파라미터 결정부(212)로 출력한다. 파라미터 결정부(212)는, 청각 가중부(211)로부터 출력된 상기 부호화 왜곡이 최소가 되도록, 적응부호장(205)과 고정부호장(207)과 양자화 이득 생성부(206)로부터 생성되는 신호를 결정한다. 또한, 청각 가중부(211)로부터 출력되는 부호화 왜곡의 최소화뿐만 아니라, 상기 Xin을 이용한 다른 부호화 왜곡 최소화 방법을 병용하여 상기 3개의 수단으로부터 생성되는 신호를 결정함으로써, 더욱 부호화 성능을 개선할 수도 있다.
적응부호장(205)은, 상기 왜곡이 최소화되었을 때의 과거에 가산기(210)에 의해서 출력된 직전 프레임(n-1)의 음원신호를 버퍼링하고 있고, 그 파라미터 결정부(212)로부터 출력된 적응벡터부호(A)에 의해서 특정되는 위치로부터 음원벡터를 잘라내고, 그것을 1프레임 길이가 될 때까지 반복하여 연결해서 원하는 주기성분을 포함하는 적응벡터를 생성하고, 승산기(208)로 출력한다. 고정부호장(207)에는 복 수의 1프레임 길이의 고정벡터가 고정벡터부호에 대응하여 격납되어 있고, 파라미터 결정부(212)로부터 출력된 고정벡터부호(F)에 의해서 특정되는 형상을 갖는 고정벡터를 승산기(209)로 출력한다.
양자화 이득 생성부(206)는, 파라미터 결정부(212)로부터 출력된 이득부호(G)에 의해서 특정되는 적응벡터와 고정벡터에 대한 양자화 적응벡터 이득(gA)과 양자화 고정벡터 이득(gF)을 각각 승산기(208)와 (209)에 부여한다. 승산기(208)는, 양자화 이득 생성부(206)로부터 출력된 양자화 적응벡터 이득(gA)을, 적응부호장(205)으로부터 출력된 적응벡터에 곱하여, 가산기(210)로 출력한다. 승산기(209)는, 양자화 이득 생성부(206)로부터 출력된 양자화 고정벡터 이득(gF)을, 고정벡터부호장(207)으로부터 출력된 고정벡터에 곱하여, 가산기(210)로 출력한다.
가산기(210)는, 이득승산 후의 적응벡터와 고정벡터를 벡터 가산하여 합성 필터(203) 및 적응부호장(205)으로 출력한다. 마지막으로 다중화부(213)는, LPC 양자화부(202)로부터 양자화 LPC를 나타내는 부호(L)를, 파라미터 결정부(212)로부터 적응벡터를 나타내는 적응벡터부호(A) 및 고정벡터를 나타내는 고정벡터부호(F) 및 양자화 이득을 나타내는 이득부호(G)를, 각각 입력하고, 이들의 부호를 다중화하여 부호화 정보로서 전송로로 출력한다.
도 12는, 도 10B 중의 음성 복호화 장치(111)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도면에 있어서, RF 복조부(110)로부터 출력된 부호화 정보는, 다중화 분리부(1301)에 의해서 다중화되고 있는 부호화 정보를 개개의 부호(L,A,F,G)로 분리한다. 분리된 LPC 부호(L)는 LPC 복호화부(1302)에 부여되고, 분리된 적응벡터부호(A)는 적응부호장(1305)에 부여되고, 분리된 이득부호(G)는 양자화 이득 생성부(1306)에 부여되고, 분리된 고정벡터부호(F)는 고정부호장(1307)에 부여된다. LPC 복호화부(1302)는 도 2와 마찬가지로 구성된 복호부(1302A)와, 파라미터 변환부(1302B)로 구성되어 있다. 다중화 분리부(1301)로부터 부여된 부호 L=(Ix(n),Iw(n))는 복호부(1302A)에서, 도 2에 도시한 바와 같이, LSP 파라미터 영역에서 복호하고, 그것을 LPC로 변환하여, 합성 필터(1303)로 출력한다.
적응부호장(1305)은, 다중화 분리부(1301)로부터 출력된 적응벡터부호(A)로 지정되는 위치로부터 적응벡터를 취출하여 승산기(1308)로 출력한다. 고정부호장(1307)은, 다중화 분리부(1301)로부터 출력된 고정벡터부호(F)로 지정되는 고정벡터를 생성하고, 승산기(1309)로 출력한다. 양자화 이득 생성부(1306)는, 다중화 분리부(1301)로부터 출력된 이득부호(G)로 지정되는 적응벡터 이득(gA)과 고정벡터 이득(gF)을 복호하여 승산기(1308) 및 (1309)로 각각 출력한다. 승산기(1308)는, 상기 적응부호벡터에 상기 적응부호벡터 이득(gA)을 승산하여, 가산기(1310)로 출력한다. 승산기(1309)는, 상기 고정부호벡터에 상기 고정부호벡터 이득(gF)을 승산하여, 가산기(1310)로 출력한다. 가산기(1310)는, 승산기(1308) 및 (1309)로부터 출력된 이득승산 후의 적응벡터와 고정벡터의 가산을 행하고, 합성 필터(1303)로 출력한다. 합성 필터(1303)는, 가산기(1310)로부터 출력된 벡터를 구동음원신호로서, LPC 복호화부(1302)에 의해서 복호된 필터계수를 이용하여, 필터 합성을 행하고, 합성한 신호를 후처리부(1304)로 출력한다. 후처리부(1304)는, 포르만트 강조나 피치강조와 같은　음성의 주관적인 품질을 개선하는 처리나, 정상잡음의 주관적 품질을 개선하는 처리 등을 실시한 후, 최종적인 복호 음성신호로서 출력한다.
상술에서는 음성신호의 스펙트럼 포락을 나타내는 선형예측계수와 등가인 파라미터로서 LSP 파라미터를 이용했는데, 다른 파라미터, 예를 들면
Figure 112003018306016-pct00002
파라미터, 파코르계수 등을 이용해도 좋다. 이들을 이용한 경우도, 무음구간이나 정상잡음 구간에 있어서는 스펙트럼 포락이 평탄하게 되기 때문에, 이 구간에서의 파라미터의 계산은 용이하게 행할 수 있고, 예를 들면 p차의
Figure 112003018306016-pct00003
파라미터의 경우는 0차를 1.0, 1∼p차를 0.0으로 하면 좋다. 그 밖의 음향 파라미터를 사용하는 경우에도, 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내도록 결정한 음향 파라미터의 벡터이면 좋다. 또한 LSP 파라미터는 양자화 효율이 좋은 점에서 실용적이다.
상술에 있어서, 벡터부호장으로서, 다단 구성하는 경우는, 벡터(C0)를 예를 들면 C0=C01+C02와 2개의 합성벡터로 나타내고, C01, C02 를 서로 다른 단의 부호장에 격납하여도 좋다.
또한 본 발명은 음성신호의 부호화, 복호화뿐만 아니라 음악신호 등 일반의 음향신호의 부호화, 복호화에도 적용할 수 있다.
또, 본 발명의 장치는 컴퓨터에 의해 프로그램을 실행시켜서 음향신호의 부호화 및 복호화를 행할 수도 있다. 도 13은 도 3∼9의 어느 한 본 발명에 의한 부 호장을 사용한, 도 1 및 2의 음향 파라미터 부호화 장치 및 복호화 장치, 또한 그 부호화 방법 및 복호화 방법을 적용한 도 11 및 12의 음향신호 부호화 장치 및 복호화 장치를 컴퓨터로 실행하는 실시형태를 나타낸다.
본 발명을 실시하는 컴퓨터는 통신망에 접속된 모뎀(410), 음향신호의 입출력을 행하는 입출력 인터페이스(420), 디지털 음향신호 또는 음향신호 부호를 일시적으로 축적하는 버퍼 메모리(430), 부호화 및 복호화 처리를 그곳에서 실행하는 랜덤액세스 메모리(RAM; 440), 데이터의 입출력 및 프로그램 실행의 제어를 행하는 중앙처리장치(CPU; 450), 부호화 및 복호화 프로그램이 격납된 하드디스크(460), 기록매체(470M)를 구동하는 구동장치(470)로 구성되고, 이들은 서로 공통의 버스(480)로 접속되어 있다.
기록매체(470M)로서는, 콤팩트디스크(CD), 디지털비디오디스크(DVD), 자기광학 디스크(MO), 메모리카드, 그 밖에 어떤 종류의 기록매체를 사용해도 좋다. 하드디스크(460)에는, 도 11 및 12의 음향신호 부호화 장치 및 복호화 장치에 있어서 실시하는 부호화 방법 및 복호화 방법을 컴퓨터에 의한 처리수순으로 나타낸 프로그램이 격납되어 있다. 그 프로그램은, 서브루틴으로서 도 1 및 2의 음향 파라미터 부호화 및 복호화를 실행하는 프로그램을 포함한다.
입력 음향신호를 부호화하는 경우는, CPU(450)는 하드디스크(460)로부터 음향신호 부호화 프로그램을 RAM(440)에 판독입력하고, 입출력 인터페이스(420)를 통하여 버퍼 메모리(430)에 입력한 음향신호를 프레임마다 RAM(440)내에서 부호화 프로그램에 따라 처리를 행함으로써 부호화하고, 얻어진 부호를 부호화 음향신호 데 이터로서, 예를 들면 모뎀(410)을 통하여 통신망에 송출한다. 또는 일시적으로 하드디스크(460)에 보존한다. 또는 기록매체 구동장치(470)에 의해 기록매체(470M)에 기록한다.
입력 부호화 음향신호 데이터를 복호하는 경우는, CPU(450)는 하드디스크(460)로부터 복호 프로그램을 RAM(440)에 판독입력한다. 음향부호 데이터가 모뎀(410)을 통하여 통신망으로부터 버퍼 메모리(430)에 다운로드되거나, 또는 기록매체(470M)로부터 구동장치(470)에 의해 버퍼 메모리(430)에 판독입력되고, CPU(450)는 프레임마다 음향부호 데이터를 RAM(440)에 있어서 복호 프로그램에 따라서 처리하고, 얻어진 음향신호 데이터를 입출력 인터페이스(420)로부터 출력한다.
(발명의 효과)
도 14에, 효과를 나타내는 예로서, 본 발명에 의해 부호장에 무음구간의 벡터(C0)와 영벡터(z)를 메워넣은 경우와, 종래와 같이 부호장에 벡터(C0)를 메워넣지 않는 경우의 음향 파라미터 부호화 장치의 양자화 성능에 관하여 나타낸다. 도 14에 있어서, 종축은, 켑스트럼 왜곡이고, 이것은 대수 스펙트럼 왜곡에 상당하는 것으로, 데시벨(dB)표시로 하고 있다. 켑스트럼 왜곡이 작을수록 양자화 성능이 좋은 것을 나타낸다. 또, 왜곡을 계산하는 음성구간으로서, 모든 구간에서의 평균(Total), 무음구간·음성의 정상구간이외의 구간(Mode O), 및 음성의 정상구간(Mode 1)으로, 평균 왜곡을 구하였다. 무음구간이 존재하는 것은, Mode O이고, 거기서의 왜곡은, 제안 부호장의 쪽이 0.11dB 낮고, 무음 및 영벡터를 삽입하는 효과가 있는 것을 알 수 있다. 또, Total에서의 켑스트럼 왜곡도 제안 부호장을 사용한 경우에 낮아지고 있고, 음성 정상구간에서도 열화가 없는 점에서, 본 발명에 의한 부호장의 유효성이 명백하다.
이와 같이, 본 발명에서는, 현재의 프레임의 부호벡터와 과거에 출력된 부호벡터의 가중합, 또는 그것에 미리 구해놓은 평균벡터를 더한 벡터에 의해 선형예측계수와 등가인 파라미터를 양자화하는 부호화에 있어서, 벡터부호장에 격납되어 있는 벡터로서, 무음구간 또는 정상 잡음구간에 상당하는 파라미터 벡터, 또는 그 파라미터 벡터로부터 상기 평균벡터를 뺀 벡터를 부호벡터로서 선택하고, 그 부호를 출력하는 것을 가능하게 하고 있으므로, 이들의 구간에서의 품질 열화가 적은 부호화·복호화 방법 및 그 장치를 제공할 수 있다.

Claims (49)

  1. 음향 파라미터 부호화 방법에 있어서,
    (a) 음향신호의 스펙트럼 포락 특성을 나타내는 선형예측계수와 등가인 음향 파라미터를 일정시간 길이의 프레임마다 산출하는 스텝과,
    (b) 복수의 부호벡터를, 그들을 대표하는 인덱스에 대응하여 격납한 벡터부호장으로부터, 가장 가까운 과거의 적어도 1개의 프레임에 있어서 출력된 부호벡터와, 현 프레임에 있어서 선택된 부호벡터에 대하여, 1세트 이상의 가중계수를 그들을 대표하는 인덱스에 대응하여 격납한 계수부호장으로부터 선택한 세트의 가중계수를 각각 승산하여 가합해서 가중벡터를 생성하고, 상기 가중벡터의 성분을 포함하는 벡터를, 현 프레임의 상기 음향 파라미터에 대한 양자화 음향 파라미터의 후보로서 구하는 스텝과,
    (c) 상기 양자화 음향 파라미터의 후보의, 상기 산출한 음향 파라미터에 대한 왜곡이 최소가 되는 기준을 이용하여, 상기 벡터부호장의 부호벡터와 상기 계수부호장의 가중계수의 세트를 결정하고, 그들 결정된 부호벡터를 나타내는 인덱스 및 결정된 가중계수의 세트를 나타내는 인덱스를 상기 음향 파라미터의 양자화 부호로 결정하여 출력하는 스텝을 포함하고,
    상기 벡터부호장은, 각각 복수의 벡터가 그들을 대표하는 인덱스에 대응하여 격납된 복수단의 부호장으로 이루어지고, 상기 복수단의 부호장의 1개의 단의 부호장에는, 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 벡터가 1개의 벡터로서 격납되고, 다른 단의 부호장에는, 영벡터가 １개의 벡터로서 격납되어 있고, 상기 스텝(b)은, 상기 복수단의 부호장으로부터 각각 벡터를 선택하고, 그들을 벡터 가산하여 상기 현 프레임의 상기 선택한 부호벡터로서 출력하는 스텝을 포함하고, 상기 1개의 단의 부호장으로부터 상기 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 상기 벡터를 선택한 경우는, 다른 단의 부호장으로부터 상기 영벡터를 선택하는 것을 특징으로 하는 음향 파라미터 부호화 방법.
  2. 음향 파라미터 부호화 방법에 있어서,
    (a) 음향신호의 스펙트럼 포락 특성을 나타내는 선형예측계수와 등가인 음향 파라미터를 일정시간 길이의 프레임마다 산출하는 스텝과,
    (b) 복수의 부호벡터를, 그들을 대표하는 인덱스에 대응하여 격납한 벡터부호장으로부터, 가장 가까운 과거의 적어도 1개의 프레임에 있어서 출력된 부호벡터와, 현 프레임에 있어서 선택된 부호벡터에 대하여, 1세트 이상의 가중계수를 그들을 대표하는 인덱스에 대응하여 격납한 계수부호장으로부터 선택한 세트의 가중계수를 각각 승산하여 가합해서 가중벡터를 생성하고, 상기 가중벡터의 성분을 포함하는 벡터를, 현 프레임의 상기 음향 파라미터에 대한 양자화 음향 파라미터의 후보로서 구하는 스텝과,
    (c) 상기 양자화 음향 파라미터의 후보의, 상기 산출한 음향 파라미터에 대한 왜곡이 최소가 되는 기준을 이용하여, 상기 벡터부호장의 부호벡터와 상기 계수부호장의 가중계수의 세트를 결정하고, 그들 결정된 부호벡터를 나타내는 인덱스 및 결정된 가중계수의 세트를 나타내는 인덱스를 상기 음향 파라미터의 양자화 부호로 결정하여 출력하는 스텝을 포함하고,
    상기 벡터부호장은, 각각 복수의 벡터가 그들을 대표하는 인덱스에 대응하여 격납된 복수단의 부호장으로 이루어지고, 상기 복수단의 부호장의 1개의 단의 부호장에는, 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 벡터가 1개의 벡터로서 격납되어 있고,
    상기 스텝(b)은, 복수단의 부호장의 상기 1개의 단의 부호장으로부터 상기 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 상기 벡터 이외의 부호벡터를 선택한 때 상기 복수단의 부호장으로부터 각각 벡터를 선택하고 그들을 벡터 가산하여 상기 현 프레임의 상기 선택한 부호벡터로서 출력하는 스텝을 더 포함하고, 상기 1개의 단의 부호장으로부터 상기 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 상기 벡터를 선택한 경우는, 다른 단의 부호장의 벡터의 선택은 수행되지 않고, 상기 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 선택된 벡터를 다른 단의 부호장의 벡터를 가산함이 없이 상기 현 프레임의 상기 선택한 부호벡터로서 출력하는 것을 특징으로 하는 음향 파라미터 부호화 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 복수단의 부호장 중의 적어도 1개의 단의 부호장은, 부호벡터의 차원이 복수로 분할된 복수의 분할 벡터로서 분배격납된 복수의 분할 벡터부호장과, 이들 복수의 분할 벡터부호장으로부터 출력되는 분할 벡터를 통합하여 그 단의 부호장의 출력벡터로서 출력하는 통합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 파라미터 부호화 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 벡터는, 상기 선형예측계수와 등가인 파라미터 벡터로부터, 미리 구해 놓은 음향신호 전체의 상기 선형예측계수와 등가인 파라미터의 평균벡터를 빼서 생성한 벡터인 것을 특징으로 하는 음향 파라미터 부호화 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 벡터부호장은, 각각 복수의 부호벡터가 격납된 복수단의 부호장과, 2단째 이후의 각 부호장에 대하여 설치된 스케일링계수부호장을 포함하고, 각 상기 스케일링계수부호장에는 1단째의 부호장의 각각의 부호벡터에 대응하여 미리 정한 스케일링계수가 격납되어 있고,
    상기 복수단의 부호장의 1개의 단의 부호장에는, 상기 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 벡터가 격납되어 있고, 나머지 단의 부호장에는, 각각 1개씩 영벡터가 격납되어 있고,
    상기 스텝(b)은,
    1단째에서 선택된 부호벡터에 대하여, 2단째 이후의 부호장에 대한 스케일링 부호장으로부터 대응하는 스케일링계수를 판독하고, 2단째 이후의 부호장으로부터 각각 선택한 부호벡터에 승산하고, 승산결과를 각각의 단의 벡터로서 출력하는 스텝과,
    상기 각각의 단의 출력벡터와, 상기 1단째의 벡터를 벡터 가산하고, 가산결과를 상기 벡터부호장으로부터의 부호벡터로서 출력하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 파라미터 부호화 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 스텝(b)와 (c)는 공동하여, 우선, 상기 1개의 단의 부호장으로부터 선택한 부호벡터에 의한 상기 왜곡의 가장 작은 소정수의 부호벡터를 탐색하는 스텝과, 다음에 각 상기 소정수의 부호벡터와, 나머지 단의 부호장으로부터 각각 1개씩 선택한 부호벡터와의 모든 조합에 관하여 각각 상기 왜곡을 구하고, 왜곡이 최소가 되는 조의 부호벡터를 결정하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 파라미터 부호화 방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 복수단의 부호장 중, 2단째 이후의 적어도 1개의 단의 부호장은, 부호벡터의 차원이 복수로 분할된 복수의 분할 벡터로서 분배격납된 복수의 분할 벡터부호장으로 이루어지고,
    상기 적어도 1개의 단의 부호장에 대응하는 상기 스케일링계수부호장은, 상기 복수의 분할 벡터부호장에 대하여 설치된 복수의 분할 벡터용 스케일링계수부호장을 포함하고, 각 상기 분할 벡터용 스케일링계수부호장의 각각의 부호벡터는 상기 1단째의 부호장의 각각의 부호벡터에 대응하여 미리 정한 분할 벡터용 스케일링계수가 각각 격납되어 있고,
    상기 스텝(b)은,
    상기 적어도 1개의 단의 상기 복수의 분할 벡터부호장으로부터 각각 선택된 분할 벡터에 대하여, 상기 1단째의 부호장에서 선택된 벡터의 인덱스에 대응하는 분할 벡터용 스케일링계수를 각각의 상기 분할 벡터용 스케일링계수부호장으로부터 판독하여 각각 승산하는 스텝과,
    그들 승산하여 얻어진 분할 벡터를 통합하여 그 단의 부호장의 출력벡터로서 출력하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 파라미터 부호화 방법.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 벡터부호장은, 부호벡터의 차원이 복수로 분할된 복수의 분할 벡터부호장과, 이들 분할 벡터부호장으로부터 출력되는 분할 벡터를 통합하여 1개의 부호벡터로서 출력하는 통합부로 이루어지고,
    상기 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 벡터가 분할 벡터로 분할되어 상기 복수의 분할 벡터부호장에 각각 1개 분할 벡터로서 분배격납되어 있는 것을 특징으로 하는 음향 파라미터 부호화 방법.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 벡터는, 미리 상기 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터로부터 평균벡터를 빼서 생성한 벡터이고, 상기 스텝(b)은 상기 가중벡터에, 미리 구해놓은 음향신호 전체의 상기 선형예측계수와 등가인 파라미터의 평균 벡터를 가산하여 상기 가중벡터의 성분을 포함하는 벡터를 생성하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 파라미터 부호화 방법.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 선형예측계수와 등가인 파라미터는 LSP 파라미터인 것을 특징으로 하는 음향 파라미터 부호화 방법.
  11. 음향 파라미터 복호화 방법에 있어서,
    (a) 음향신호의 스펙트럼 포락 특성을 나타내는 선형예측계수와 등가인 음향 파라미터의 복수의 부호벡터를 그들을 대표하는 인덱스와 대응하여 격납한 벡터부호장과, 1세트 이상의 가중계수를 그들의 세트를 대표하는 인덱스와 대응하여 격납한 계수부호장으로부터, 프레임마다 입력된 부호가 나타내는 인덱스에 대응하는 부호벡터와 1세트의 가중계수를 출력하는 스텝과,
    (b) 가장 가까운 과거의 적어도 1개의 프레임에 있어서 상기 벡터부호장으로부터 출력된 상기 부호벡터와, 현 프레임에 있어서 상기 벡터부호장으로부터 출력된 부호벡터에 각각 상기 출력된 세트의 가중계수를 승산하여 가합해서 가중벡터를 생성하고, 그 가중벡터의 성분을 포함하는 벡터를 현재의 프레임의 복호된 양자화 벡터로서 출력하는 스텝을 포함하고,
    상기 벡터부호장은, 각각 복수의 벡터가 그들을 대표하는 인덱스에 대응하여 격납된 복수단의 부호장으로 이루어지고,
    상기 복수단의 부호장의 1개의 단의 부호장에는, 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 벡터가 1개의 벡터로서 격납되어 있고,
    상기 스텝(b)은, 복수단의 부호장의 상기 1개의 단의 부호장으로부터 상기 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 상기 벡터 이외의 부호벡터를 선택한 때 상기 복수단의 부호장으로부터 각각 벡터를 선택하고 그들을 벡터 가산하여 상기 현 프레임의 상기 선택한 부호벡터로서 출력하는 스텝을 포함하고,
    상기 1개의 단의 부호장으로부터 상기 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 상기 벡터를 선택한 경우는, 다른 단의 부호장의 벡터의 선택은 수행되지 않고, 상기 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 선택된 벡터를 다른 단의 부호장의 벡터를 가산함이 없이 상기 현 프레임의 상기 선택한 부호벡터로서 출력하는 것을 특징으로 하는 음향 파라미터 복호화 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 복수단의 부호장 중의 적어도 1개의 단의 부호장은, 부호벡터의 차원이 복수로 분할된 복수의 분할 벡터로서 분배격납된 복수의 분할 벡터부호장과, 이들 복수의 분할 벡터부호장으로부터 출력되는 분할 벡터를 통합하여 그 단의 부호장의 출력벡터로서 출력하는 통합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 파라미터 복호화 방법.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 선형예측계수와 등가인 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 벡터는, 상기 선형예측계수와 등가인 파라미터 벡터로부터, 미리 구해놓은 음향신호 전체의 상기 선형예측계수와 등가인 파라미터의 평균벡터를 빼서 생성한 벡터인 것을 특징으로 하는 음향 파라미터 복호화 방법.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 벡터부호장은, 각각 복수의 부호벡터가 격납된 복수단의 부호장과, 2단째 이후의 각 부호장에 대하여 설치된 스케일링계수부호장을 포함하고, 각 상기 스케일링계수부호장에는 1단째의 부호장의 각각의 부호벡터에 대응하여 미리 정한 스케일링계수가 격납되어 있고,
    상기 복수단의 부호장의 1개의 단의 부호장에는, 상기 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 벡터가 격납되어 있고, 나머지 단의 부호장에는, 각각 1개씩 영벡터가 격납되어 있고,
    상기 스텝(b)은,
    1단째에서 선택된 부호벡터에 대하여, 2단째 이후의 부호장에 대한 스케일링 부호장으로부터 대응하는 스케일링계수를 판독하고, 2단째 이후의 부호장으로부터 각각 선택한 부호벡터에 승산하여, 승산결과를 각각의 단의 벡터로서 출력하는 스텝과,
    상기 각각의 단의 출력벡터와, 상기 1단째의 벡터를 벡터 가산하고, 가산결과를 상기 벡터부호장으로부터의 부호벡터로서 출력하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 파라미터 복호화 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 복수단의 부호장 중, 2단째 이후의 적어도 1개의 단의 부호장은, 부호벡터의 차원이 복수로 분할된 복수의 분할 벡터로서 분배격납된 복수의 분할 벡터부호장으로 이루어지고,
    상기 적어도 1개의 단의 부호장에 대응하는 상기 스케일링계수부호장은, 상기 복수의 분할 벡터부호장에 대하여 설치된 복수의 분할 벡터용 스케일링계수부호장을 포함하고, 각 상기 분할 벡터용 스케일링계수부호장에는 상기 1단째의 부호장의 각각의 부호벡터에 대응하여 복수의 분할 벡터용 스케일링계수가 격납되어 있고,
    상기 스텝(b)은,
    상기 적어도 1개의 단의 상기 복수의 분할 벡터부호장으로부터 각각 선택된 분할 벡터에 대하여, 상기 1단째의 부호장에서 선택된 벡터의 인덱스에 대응하는 분할 벡터용 스케일링계수를 각각의 상기 분할 벡터용 스케일링계수부호장으로부터 판독하여 각각 승산하는 스텝과,
    그들 승산하여 얻어진 분할 벡터를 통합하여 그 단의 부호장의 출력벡터로서 출력하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 파라미터 복호화 방법.
  16. 제 11 항에 있어서, 상기 벡터부호장은, 부호벡터의 차원이 복수로 분할된 복수의 분할 벡터부호장과, 이들 분할 벡터부호장으로부터 출력되는 분할 벡터를 통합하여 1개의 부호벡터로서 출력하는 통합부로 이루어지고,
    상기 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 벡터가 분할 벡터로 분할되어 상기 복수의 분할 벡터부호장에 각각 1개 분할 벡터로서 분배격납되어 있는 것을 특징으로 하는 음향 파라미터 복호화 방법.
  17. 제 11 항에 있어서, 상기 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 벡터는, 미리 상기 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터로부터 상기 평균벡터를 빼서 생성한 벡터이고, 상기 스텝(b)은 상기 가중벡터에, 미리 구해놓은 음향신호 전체의 상기 선형예측계수와 등가인 파라미터의 평균벡터를 가산하여 상기 가중벡터의 성분을 포함하는 벡터를 생성하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 파라미터 복호화 방법.
  18. 제 11 항에 있어서, 상기 선형예측계수와 등가인 파라미터는 LSP파라미터인 것을 특징으로 하는 음향 파라미터 복호화 방법.
  19. 음향 파라미터 부호화 장치에 있어서,
    입력 음향신호를 프레임마다 분석하여 음향신호의 스펙트럼 포락 특성을 나타내는 선형예측계수와 등가인 음향 파라미터를 산출하는 파라미터 산출수단과,
    복수의 부호벡터를 그들을 대표하는 인덱스와 대응하여 격납한 벡터부호장과,
    1세트 이상의 가중계수를 그들의 세트를 대표하는 인덱스와 대응하여 격납한 계수부호장과,
    상기 벡터부호장으로부터 출력된 현 프레임에 대한 부호벡터와, 가장 가까운 과거의 적어도 1개의 프레임에 있어서 출력된 부호벡터에 대하여, 상기 계수부호장으로부터 선택한 세트의 가중계수의 각각을 승산하여 가합해서 가중벡터를 생성하고, 생성한 상기 가중벡터의 성분을 포함하는 벡터를, 현 프레임의 상기 음향 파라미터에 대한 양자화 음향 파라미터의 후보로서 출력하는 양자화 파라미터 생성수단과,
    상기 양자화 음향 파라미터의, 상기 파라미터 산출수단으로 산출된 음향 파라미터에 대한 왜곡을 계산하는 왜곡 계산부와,
    상기 왜곡이 작게 되는 기준을 이용하고, 상기 벡터부호장의 부호벡터와 상기 계수부호장의 세트의 가중계수를 결정하고, 그들 결정된 부호벡터 및 가중계수의 세트를 각각 대표하는 인덱스를 상기 음향 파라미터의 부호로서 출력하는 부호장 검색 제어부를 포함하고,
    상기 벡터부호장은 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 벡터를 포함하고,
    상기 벡터부호장은, 각각 복수의 벡터가 그들을 대표하는 인덱스와 대응하여 격납된 복수단의 부호장과, 이들 복수단의 부호장으로부터 출력된 벡터를 벡터 가산하여 부호벡터를 출력하는 가산기를 포함하고,
    상기 복수단의 부호장의 1개의 단의 부호장에는, 상기 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 상기 벡터가 격납되고, 다른 단의 다른 부호장에는, 영벡터가 １개의 부호벡터로서 격납되어 있고,
    상기 1개의 단의 부호장으로부터 상기 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 상기 벡터를 출력한 경우는, 다른 단의 부호장으로부터 상기 영벡터를 출력하는 것을 특징으로 하는 음향 파라미터 부호화 장치.
  20. 음향 파라미터 부호화 장치에 있어서,
    입력 음향신호를 프레임마다 분석하여 음향신호의 스펙트럼 포락 특성을 나타내는 선형예측계수와 등가인 음향 파라미터를 산출하는 파라미터 산출수단과,
    복수의 부호벡터를 그들을 대표하는 인덱스와 대응하여 격납한 벡터부호장과,
    1세트 이상의 가중계수를 그들의 세트를 대표하는 인덱스와 대응하여 격납한 계수부호장과,
    상기 벡터부호장으로부터 출력된 현 프레임에 대한 부호벡터와, 가장 가까운 과거의 적어도 1개의 프레임에 있어서 출력된 부호벡터에 대하여, 상기 계수부호장으로부터 선택한 세트의 가중계수의 각각을 승산하여 가합해서 가중벡터를 생성하고, 생성한 상기 가중벡터의 성분을 포함하는 벡터를, 현 프레임의 상기 음향 파라미터에 대한 양자화 음향 파라미터의 후보로서 출력하는 양자화 파라미터 생성수단과,
    상기 양자화 음향 파라미터의, 상기 파라미터 산출수단으로 산출된 음향 파라미터에 대한 왜곡을 계산하는 왜곡 계산부와,
    상기 왜곡이 작게 되는 기준을 이용하고, 상기 벡터부호장의 부호벡터와 상기 계수부호장의 세트의 가중계수를 결정하고, 그들 결정된 부호벡터 및 가중계수의 세트를 각각 대표하는 인덱스를 상기 음향 파라미터의 부호로서 출력하는 부호장 검색 제어부를 포함하고,
    상기 벡터부호장은 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 벡터를 포함하고,
    상기 벡터부호장은, 각각 복수의 벡터가 그들을 대표하는 인덱스와 대응하여 격납된 복수단의 부호장과, 이들 복수단의 부호장으로부터 출력된 벡터를 벡터 가산하여 부호벡터를 출력하는 가산기를 포함하고,
    상기 복수단의 부호장의 1개의 단의 부호장에는, 상기 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 상기 벡터가 격납되고,
    상기 1개의 단의 부호장으로부터 상기 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 상기 벡터를 출력한 경우는, 다른 단의 부호장의 벡터는 출력하지 않고, 상기 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 출력된 벡터는 다른 단의 부호장의 벡터를 가산함이 없이 상기 부호벡터로서 출력하는 것을 특징으로 하는 음향 파라미터 부호화 장치.
  21. 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서, 상기 복수단의 부호장 중의 적어도 1개의 단의 부호장은, 부호벡터의 차원이 복수로 분할된 복수의 분할 벡터로서 각각 그들을 대표하는 인덱스와 대응하여 분배격납된 복수의 분할 벡터부호장과, 이들 복수의 분할 벡터부호장으로부터 출력되는 분할 벡터를 통합하여 그 단의 부호장의 출력벡터로서 출력하는 통합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 파라미터 부호화 장치.
  22. 제 19 항에 있어서, 상기 벡터부호장은,
    각각 복수의 부호벡터가 그들을 대표하는 인덱스와 대응하여 격납된 복수단의 부호장과,
    2단째 이후의 각 부호장에 대하여 설치되고, 1단째의 부호장의 각각의 부호벡터에 대응하여 미리 정한 스케일링계수가 그들을 대표하는 인덱스와 대응하여 격납된 스케일링계수부호장과,
    1단째에서 선택된 부호벡터에 대하여, 2단째 이후의 부호장에 대한 스케일링 부호장으로부터 대응하는 스케일링계수를 판독하고, 2단째 이후의 부호장으로부터 각각 선택한 부호벡터에 승산하고, 승산결과를 각각의 단의 벡터로서 출력하는 승산수단과,
    상기 승산수단으로부터의 각각의 단의 출력벡터와, 상기 1단째의 벡터를 벡터 가산하고, 가산결과를 상기 벡터부호장으로부터의 부호벡터로서 출력하는 가산기를 포함하고,
    상기 복수단의 부호장의 1개의 단의 부호장에는, 상기 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 벡터가 격납되어 있고, 나머지 단의 부호장에는, 영벡터가 격납되어 있는 것을 특징으로 하는 음향 파라미터 부호화 장치.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 복수단의 부호장 중, 2단째 이후의 적어도 1개의 단의 부호장은, 부호벡터의 차원이 복수로 분할된 복수의 분할 벡터로서 분배격납된 복수의 분할 벡터부호장으로 이루어지고,
    상기 적어도 1개의 단의 부호장에 대응하는 상기 스케일링계수부호장은,
    상기 복수의 분할 벡터부호장과 대응하여 복수의 분할 벡터용 스케일링계수가 각각 1단째의 부호벡터에 대응하여 격납된 복수의 분할 벡터용 스케일링계수부호장과,
    상기 적어도 1개의 단의 상기 복수의 분할 벡터부호장으로부터 각각 출력되는 분할 벡터에 대하여, 상기 1단째의 부호장에서 선택된 벡터의 인덱스에 대응하는 분할 벡터용 스케일링계수를 각각의 상기 분할 벡터용 스케일링계수부호장으로부터 판독하여 각각 승산하는 승산수단과,
    그들 승산결과를 통합하여 그 단의 부호장의 출력벡터로서 출력하는 통합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 파라미터 부호화 장치.
  24. 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서, 상기 벡터부호장은, 부호벡터의 차원이 복수로 분할된 복수의 분할 벡터로서 분배격납된 복수의 분할 벡터부호장과, 이들 분할 벡터부호장으로부터 출력되는 분할 벡터를 통합하여 1개의 부호벡터로서 출력하는 통합부로 이루어지고,
    상기 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 벡터가 분할 벡터로 분할되어 상기 복수의 분할 벡터부호장에 각각 1개 분할 벡터로서 분배격납되어 있는 것을 특징으로 하는 음향 파라미터 부호화 장치.
  25. 음향 파라미터 복호화 장치에 있어서,
    음향신호의 스펙트럼 포락 특성을 나타내는 선형예측계수와 등가인 음향 파라미터의 복수의 부호벡터를 그들을 대표하는 인덱스와 대응하여 격납한 벡터부호장과,
    1세트 이상의 가중계수를 그들을 대표하는 인덱스와 대응하여 격납한 계수부호장과,
    프레임마다 입력되는 부호가 나타내는 인덱스에 따라서 상기 벡터부호장으로부터 1개의 부호벡터를 출력시키고, 상기 계수부호장으로부터 세트의 가중계수를 출력시키고, 현 프레임에서 출력된 상기 부호벡터와, 가장 가까운 과거의 적어도 1개의 프레임에 있어서 출력된 부호벡터에 상기 현 프레임에서 출력된 세트의 가중계수를 각각 승산하여 가합한 가중벡터를 생성하고, 생성한 상기 가중벡터의 성분을 포함하는 벡터를 현 프레임의 복호된 양자화 음향 파라미터로서 출력하는 양자화 파라미터 생성수단을 포함하고,
    상기 벡터부호장은 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 벡터를 1개의 부호벡터로서 격납하고 있고,
    상기 벡터부호장은, 각각 복수의 벡터가 그들을 대표하는 인덱스와 대응하여 격납된 복수단의 부호장과, 이들 복수단의 부호장으로부터 출력된 벡터를 벡터 가산하여 부호벡터를 출력하는 가산기를 포함하고,
    상기 복수단의 부호장의 1개의 단의 부호장에는, 상기 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 상기 벡터가 격납되고,
    상기 1개의 단의 부호장으로부터 상기 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 상기 벡터를 출력한 경우는, 다른 단의 부호장의 벡터는 출력하지 않고, 상기 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 출력된 벡터는 다른 단의 부호장의 벡터를 가산함이 없이 상기 부호벡터로서 출력하는 것을 특징으로 하는 음향 파라미터 복호화 장치.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 복수단의 부호장 중의 적어도 1개의 단의 부호장은, 부호벡터의 차원이 복수로 분할된 복수의 분할 벡터로서 각각 그들을 대표하는 인덱스와 대응하여 분배격납된 복수의 분할 벡터부호장과, 이들 복수의 분할 벡터부호장으로부터 출력되는 분할 벡터를 통합하여 그 단의 부호장의 출력벡터로서 출력하는 통합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 파라미터 복호화 장치.
  27. 제 25 항에 있어서, 상기 벡터부호장은,
    각각 복수의 부호벡터가 그들을 대표하는 인덱스와 대응하여 격납된 복수단의 부호장과,
    2단째 이후의 각 부호장에 대하여 설치되고, 1단째의 부호장의 각각의 부호벡터에 대응하여 미리 정한 스케일링계수가 그들을 대표하는 인덱스와 대응하여 격납된 스케일링계수부호장과,
    1단째에서 선택된 부호벡터에 대하여, 2단째 이후의 부호장에 대한 스케일링 부호장으로부터 대응하는 스케일링계수를 판독하고, 2단째 이후의 부호장으로부터 각각 선택한 부호벡터에 승산하고, 승산결과를 각각의 단의 벡터로서 출력하는 승산수단과,
    상기 승산수단으로부터의 각각의 단의 출력벡터와, 상기 1단째의 벡터를 벡터 가산하고, 가산결과를 상기 벡터부호장으로부터의 부호벡터로서 출력하는 가산기를 포함하고,
    상기 복수단의 부호장의 1개의 단의 부호장에는, 상기 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 벡터가 격납되어 있고, 나머지 단의 부호장에는, 영벡터가 격납되어 있는 것을 특징으로 하는 음향 파라미터 복호화 장치.
  28. 제 27 항에 있어서, 상기 복수단의 부호장 중, 2단째 이후의 적어도 1개의 단의 부호장은, 부호벡터의 차원이 복수로 분할된 복수의 분할 벡터로서 분배격납된 복수의 분할 벡터부호장으로 이루어지고,
    상기 적어도 1개의 단의 부호장에 대응하는 상기 스케일링계수부호장은,
    상기 복수의 분할 벡터부호장과 대응하여 복수의 분할 벡터용 스케일링계수가 각각 1단째의 부호벡터에 대응하여 격납된 복수의 분할 벡터용 스케일링계수부호장과,
    상기 적어도 1개의 단의 상기 복수의 분할 벡터부호장으로부터 각각 출력되는 분할 벡터에 대하여, 상기 1단째의 부호장에서 선택된 벡터의 인덱스에 대응하는 분할 벡터용 스케일링계수를 각각의 상기 분할 벡터용 스케일링계수부호장으로부터 판독하여 각각 승산하는 승산수단과,
    그들 승산결과를 통합하여 그 단의 부호장의 출력벡터로서 출력하는 통합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 파라미터 복호화 장치.
  29. 제 25 항에 있어서, 상기 벡터부호장은, 부호벡터의 차원이 복수로 분할된 복수의 분할 벡터로서 분배격납된 복수의 분할 벡터부호장과, 이들 분할 벡터부호장으로부터 출력되는 분할 벡터를 통합하여 1개의 부호벡터로서 출력하는 통합부로 이루어지고,
    상기 거의 평탄한 스펙트럼 포락을 나타내는 음향 파라미터 벡터의 성분을 포함하는 벡터가 분할 벡터로 분할되어 상기 복수의 분할 벡터부호장에 각각 1개 분할 벡터로서 분배격납되어 있는 것을 특징으로 하는 음향 파라미터 복호화 장치.
  30. 입력 음향신호를 부호화하는 음향신호 부호화 장치에 있어서,
    제 1 항 또는 제 2 항 기재의 음향 파라미터 부호화 방법을 이용하여, 입력 음향신호의 스펙트럼 특성을 부호화하는 수단과,
    상기 입력 음향신호의 주기성분을 나타내는 적응부호벡터를 보유한 적응부호장과,
    복수의 고정벡터를 격납한 고정부호장과,
    상기 적응부호장으로부터의 적응부호벡터와 상기 고정부호장으로부터의 고정벡터에 의거하여 생성된 음원벡터를 여진신호로서 입력하고, 상기 양자화 음향 파라미터에 의거한 필터계수를 이용하여 합성 음향신호를 합성하는 필터수단과,
    상기 입력 음향신호에 대한 상기 합성 음향신호의 왜곡이 작아지도록 상기 적응부호장과 상기 고정부호장으로부터 선택하는 적응부호벡터와 고정벡터를 결정하고, 결정된 상기 적응부호벡터 및 고정벡터에 각각 대응하는 적응부호와 고정부호를 출력하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 음향신호 부호화 장치.
  31. 입력부호를 복호하여 음향신호를 출력하는 음향신호 복호화 장치에 있어서,
    제 11 항 기재의 음향 파라미터 복호화 방법을 이용하여, 입력된 부호로부터 스펙트럼 포락 특성을 나타내는 선형예측계수와 등가인 음향 파라미터를 복호하는 수단과,
    복수의 고정벡터를 격납한 고정부호장과,
    합성 음향신호의 주기성분을 나타내는 적응부호벡터를 보유한 적응부호장과,
    입력된 적응부호 및 고정부호에 의해, 상기 고정부호장으로부터 대응하는 고정벡터를 취출하고, 상기 적응부호장으로부터 대응하는 적응부호벡터를 취출하고, 이들을 벡터 합성하여 여진벡터를 생성하는 수단과,
    상기 음향 파라미터에 의거한 필터계수가 설정되고, 상기 여진벡터에 의해 음향신호를 재생하는 필터수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 음향신호 복호화 장치.
  32. 입력 음향신호를 부호화하는 음향신호 부호화 방법에 있어서,
    (A) 제 1 항 또는 제 2 항 기재의 음향 파라미터 부호화 방법을 이용하여, 입력 음향신호의 스펙트럼 특성을 부호화하는 스텝과,
    (B) 입력 음향신호의 주기성분을 나타내는 적응부호벡터가 보유된 적응부호장으로부터의 적응부호벡터와, 복수의 고정벡터가 격납된 고정부호장으로부터의 고정벡터에 의거하여 생성된 음원벡터를 여진신호로서 사용하고, 상기 양자화 음향 파라미터에 의거한 필터계수에 의해 합성 필터 처리를 행하여 합성 음향신호를 생성하는 스텝과,
    (C) 상기 입력 음향신호에 대한 상기 합성 음향신호의 왜곡이 작아지도록 상기 고정부호장과 상기 적응부호장으로부터 선택하는 적응부호벡터와 고정벡터를 결정하고, 그들 결정된 적응부호벡터와 고정벡터에 각각 대응하는 적응부호와 고정부호를 출력하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 음향신호 부호화 방법.
  33. 입력부호를 복호하여 음향신호를 출력하는 음향신호 복호화 방법에 있어서,
    (A) 제 11 항 기재의 음향 파라미터 복호화 방법을 이용하여, 입력된 부호로부터 스펙트럼 포락 특성을 나타내는 선형예측계수와 등가인 음향 파라미터를 복호하는 스텝과,
    (B) 입력된 부호 중의 적응부호 및 고정부호에 의해, 입력 음향신호의 주기성분을 나타내는 적응부호벡터가 보유된 적응부호장으로부터 대응하는 적응부호벡터를 취출하고, 복수의 고정벡터가 격납된 고정부호장으로부터 대응하는 고정벡터를 취출하고, 이들 적응부호벡터와 고정벡터를 벡터 합성하여 여진벡터를 생성하는 스텝과,
    (C) 상기 음향 파라미터에 의거한 필터계수를 사용하여 상기 여진벡터를 합성 필터 처리하여 합성 음향신호를 재생하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 음향신호 복호화 방법.
  34. 제 1 항, 제 2 항, 제 5 항 또는 제 7 항 중 어느 한 항 기재의 음향 파라미터 부호화 방법을 컴퓨터로 실시하는 프로그램을 격납하고 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능한 기록매체.
  35. 제 11 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항 기재의 음향 파라미터 복호화 방법을 컴퓨터로 실시하는 프로그램을 격납하고 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능한 기록매체.
  36. 음향신호를 전기적 신호로 변환하는 음향 입력장치와,
    이 음향입력 신호장치로부터 출력되는 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환장치와,
    이 A/D 변환장치로부터 출력되는 디지털 신호의 부호화를 행하는 제 30 항 기재의 음향신호 부호화 장치와,
    이 음향신호 부호화 장치로부터 출력되는 부호화 정보에 대하여 변조처리 등을 행하는 RF 변조장치와,
    이 RF 변조장치로부터 출력된 신호를 전파로 변환하여 송신하는 송신 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향신호 송신장치.
  37. 수신전파를 수신하는 수신 안테나와,
    상기 수신 안테나에서 수신한 신호의 복조처리를 행하는 RF 복조장치와,
    상기 RF 복조장치에 의해서 얻어진 정보의 복호화 처리를 행하는 제 31 항 기재의 음향신호 복호화장치와,
    상기 음향신호 복호화 장치에 의해서 복호화된 디지털 음향신호를 D/A 변환하는 D/A 변환장치와, 상기 D/A 변환장치로부터 출력되는 전기적 신호를 음향신호로 변환하는 음향신호 출력장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향신호 수신장치.
  38. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 벡터부호장은, 각각 복수의 부호벡터가 격납된 복수단의 부호장과, 2단째 이후의 각 부호장에 대하여 설치된 스케일링계수부호장을 포함하고, 각 상기 스케일링계수부호장에는 1단째의 부호장의 각각의 부호벡터에 대응하여 미리 정한 스케일링계수가 격납되어 있고,
    상기 복수단의 부호장 중, 2단째 이후의 적어도 1개의 단의 부호장은, 부호벡터의 차원이 복수로 분할된 복수의 분할 벡터로서 분배격납된 복수의 분할 벡터부호장으로 이루어지고,
    상기 적어도 1개의 단의 부호장에 대응하는 상기 스케일링계수부호장은, 상기 1단째의 부호장에 대응하여 미리 정한 분할 벡터용 스케일링계수가 각각 격납되어 있고 상기 복수의 분할 벡터부호장에 대하여 설치된 복수의 분할 벡터용 스케일링계수부호장을 포함하고,
    상기 스텝(b)은,
    1단째에서 선택된 부호벡터에 대하여 2단째 이후의 부호장에 대한 스케일링 부호장으로부터 대응하는 스케일링계수를 판독하고, 스케일링계수를 선택된 부호벡터에 각각 승산하여, 승산결과를 2단째 이후의 벡터로서 출력하는 스텝과,
    상기 2단째 이후의 출력벡터를 상기 1단째의 벡터에 벡터 가산하여, 가산결과를 상기 벡터부호장으로부터의 부호벡터로서 출력하는 스텝을 포함하고,
    상기 적어도 1개의 단의 상기 부호장으로부터의 벡터를 출력하는 상기 스텝은,
    상기 1단째의 부호장에서 선택된 벡터의 인덱스에 대응하는 상기 복수의 분할 벡터용 스케일링계수부호장으로부터 스케일링계수를 판독하고 상기 적어도 1개의 단의 상기 복수의 분할 벡터부호장으로부터 각각 선택된 분할 벡터에 상기 스케일링계수를 승산하여 승산된 분할 벡터를 산출하는 스텝과,
    상기 승산된 분할 벡터를 통합하여 통합결과를 상기 적어도 1개의 단의 부호장의 출력벡터로서 출력하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 파라미터 부호화 방법.
  39. 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서, 상기 벡터부호장은,
    복수의 부호벡터가 그들을 대표하는 인덱스와 대응하여 각각 격납된 복수단의 부호장과,
    2단째 이후의 각 부호장에 대하여 설치되고, 1단째의 부호장의 각각의 부호벡터에 대응하여 미리 정한 스케일링계수가 그들을 대표하는 인덱스와 대응하여 각각 격납된 스케일링계수부호장과,
    1단째의 부호장으로부터 선택된 부호벡터에 대응하여 2단째 이후의 스케일링 부호장으로부터 스케일링계수를 판독하고 스케일링계수를 2단째 이후의 부호장으로부터 선택된 부호벡터에 각각 승산하여 승산결과를 2단째 이후의 벡터로서 출력하는 제 1 승산수단과,
    상기 제 1 승산수단으로부터 출력된 2단째 이후의 벡터를 상기 1단째의 벡터에 벡터 가산하고, 가산결과를 상기 벡터부호장으로부터의 부호벡터로서 출력하는 가산기를 포함하고,
    상기 복수단의 부호장 중, 2단째 이후의 적어도 1개의 단의 부호장은, 부호벡터의 차원이 복수로 분할된 복수의 분할 벡터로서 분배격납된 복수의 분할 벡터부호장으로 이루어지고,
    상기 적어도 1개의 단의 부호장에 대응하는 상기 스케일링계수부호장은,
    상기 복수의 분할 벡터부호장과 대응하여 복수의 분할 벡터용 스케일링계수가 각각 1단째의 부호벡터에 대응하여 격납된 복수의 분할 벡터용 스케일링계수부호장과,
    상기 적어도 1개의 단의 복수의 분할 벡터부호장으로부터 각각 선택된 분할 벡터를 상기 1단째의 부호장에서 선택된 벡터의 인덱스에 대응하는 상기 복수의 분할 벡터용 스케일링계수부호장으로부터 판독된 분할 벡터용 스케일링계수에 각각 승산하여 승산된 분할 벡터를 산출하는 제 2 승산수단과,
    상기 승산된 분할 벡터를 통합하여 결과를 상기 적어도 1개의 단의 부호장의 출력벡터로서 출력하는 통합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 파라미터 부호화 장치.
  40. 제 11 항에 있어서, 상기 벡터부호장은, 각각 복수의 부호벡터가 격납된 복수단의 부호장과, 2단째 이후의 각 부호장에 대하여 설치된 스케일링계수부호장을 포함하고, 각 상기 스케일링계수부호장에는 1단째의 부호장의 부호벡터에 대응하여 미리 정한 스케일링계수가 격납되어 있고,
    상기 복수단의 부호장 중, 2단째 이후의 적어도 1개의 단의 부호장은, 부호벡터의 차원이 복수로 분할된 복수의 분할 벡터로서 분배격납된 복수의 분할 벡터부호장으로 이루어지고,
    상기 적어도 1개의 단의 부호장에 대응하는 상기 스케일링계수부호장은 상기 복수의 분할 벡터부호장에 대하여 설치된 복수의 분할 벡터용 스케일링계수부호장을 포함하고, 각각의 상기 분할 벡터용 스케일링계수부호장에는 상기 1단째의 부호장의 각각의 부호벡터에 대응하는 복수의 분할 벡터용 스케일링계수가 격납되어 있고,
    상기 스텝(b)은,
    1단째에서 선택된 부호벡터에 대하여 2단째 이후의 부호장에 대한 스케일링 부호장으로부터 대응하는 스케일링계수를 판독하고, 스케일링계수를 선택된 부호벡터에 각각 승산하여, 승산결과를 2단째 이후의 벡터로서 출력하는 스텝과,
    상기 각각의 단의 출력벡터를 상기 1단째의 벡터에 벡터 가산하여, 가산결과를 상기 벡터부호장으로부터의 부호벡터로서 출력하는 스텝을 포함하고,
    상기 적어도 1개의 단의 상기 부호장으로부터의 벡터를 출력하는 상기 스텝은,
    상기 1단째의 부호장에서 선택된 벡터의 인덱스에 대응하는 상기 복수의 분할 벡터용 스케일링계수부호장으로부터 스케일링계수를 판독하고 상기 적어도 1개의 단의 상기 복수의 분할 벡터부호장으로부터 각각 선택된 분할 벡터에 상기 스케일링계수를 승산하여 승산된 분할 벡터를 산출하는 스텝과,
    상기 승산된 분할 벡터를 통합하여 통합결과를 상기 적어도 1개의 단의 부호장의 출력벡터로서 출력하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 파라미터 복호화 방법.
  41. 제 25 항에 있어서, 상기 벡터부호장은,
    복수의 부호벡터가 그들을 대표하는 인덱스와 대응하여 각각 격납된 복수단의 부호장과,
    2단째 이후의 각 부호장에 대하여 설치되고, 1단째의 부호장의 각각의 부호벡터에 대응하여 미리 정한 스케일링계수가 그들을 대표하는 인덱스와 대응하여 각각 격납된 스케일링계수부호장과,
    1단째에서 선택된 부호벡터에 대응하여 2단째 이후의 부호장에 대하여 스케일링 부호장으로부터 대응하는 스케일링계수를 판독하고 2단째 이후의 부호장으로부터 각각 선택된 부호벡터를 판독된 스케일링계수에 승산하여 승산결과를 2단째 이후의 벡터로서 출력하는 제 1 승산수단과,
    상기 제 1 승산수단으로부터 출력된 2단째 이후의 출력벡터를 상기 1단째의 벡터에 벡터 가산하고, 가산결과를 상기 벡터부호장으로부터의 부호벡터로서 출력하는 가산기를 포함하고,
    상기 복수단의 부호장 중, 2단째 이후의 적어도 1개의 단의 부호장은, 부호벡터의 차원이 복수로 분할된 복수의 분할 벡터로서 분배격납된 복수의 분할 벡터부호장으로 이루어지고,
    상기 적어도 1개의 단의 부호장에 대응하는 상기 스케일링계수부호장은,
    상기 복수의 분할 벡터부호장과 대응하여 복수의 분할 벡터용 스케일링계수가 각각 1단째의 부호벡터에 대응하여 격납된 복수의 분할 벡터용 스케일링계수부호장과,
    1단째의 부호장으로부터 선택된 벡터의 인덱스에 대응하여 각각의 분할 벡터용 스케일링계수부호장으로부터 분할 벡터용 스케일링계수를 판독하고 상기 적어도 1개의 단의 상기 복수의 분할 벡터부호장으로부터 각각 출력된 분할 벡터를 분할 벡터용 스케일링계수에 승산하는 제 2 승산수단과,
    승산결과를 통합하여 결과를 상기 적어도 1개의 단의 부호장의 출력벡터로서 출력하는 통합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 파라미터 복호화 장치.
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