TW530296B - Method and apparatus for using coding scheme selection patterns in a predictive speech coder to reduce sensitivity to frame error conditions - Google Patents

Description

五、發明說明（1) !.發明領域 發明背景 本發明一般性地屬於語音處理領 k碼器中降低訊框錯誤敏感度方特別是與於預測性 Π ·背景 又之方法及裝置有關。 利用數位技術來傳送語音已 距離以及數位無線電電話的應用：：：㈣，特別是在長 语音的感受品質先決條件下， 更疋如此。在維持重建 訊量因而成為一個課題。如果^ 2出頻道上之傳送最小資 及數位化，那麼資料率就需要卞适的語音僅接受過取樣 到傳統類比電話的聲音品質。麸母秒六十四仟位元方可達 使用適合的編碼技術，傳送，^ 透過浯音分析，然後 成，就可以達到位元率的有效^ =在接收器端的重新合 將語音中有關人類語音發聲=刑^ 音壓縮目的，使用此種技術之、麥數抽取出來以達語 將輸進來之語音信號分割成時間：之為語碼器。語碼器 器一般包含編碼器及解碼器。 j (或分析訊框）。語碼 予以分析，然後抽取某歧相關& ::將輪進來之語音訊框 化成二位元代表，,亦即」：：参數，，著將該等參數量 包。透過通訊通道將該等數攄，f個一位兀的數據封 器。解碼器會處理該等數據送至接收器及解碼 該等參數，接著再使用該等已:：他們解量化以產生出 成該等語音訊框。 寺已知I化之芬數來重新組合 語焉器可將語音中所有本質上的多餘部份均予以去除， $ 5頁 530296 ---- ., 五、發明說明（2) — =此：將數位化的語音信號壓縮成低位元率信號。將輪入 2:曰訊框用一組參數來代表，並使用量化技術將該等表 =成一組位元，-則上述數位信號的壓縮可達成。若輪 7=框的位兀數為Νι，語碼器所製造出之數據封包的 ^’則該語碼器所達到的壓縮因數c「Ni/N。。挑戰 ·=ΪΪ到壓縮f標的同日寺，仍需使解碼後語音維持在 二m i I益的效能取決於（1)語音模型的優劣或 氘ί二 整體過程的優劣’以及⑺可達到每 好。所以使用語音模型的的目化過程其執行是否良 使我們均能以一小組失數丈」在 對於每一個訊框其可 目標語音品質”數來捕捉到語音信號的本質（或是 或a午在設計語碼 述語音信號的參_包括的f，搜尋到—組可良好描 感受上正確之語音信號日士里j。:組良好的參數在重建出 音、信號功率、頻譜二斤而之糸統頻寬是很小的。基 譜，都是屬於可編石馬的^或參數振峰值）、振幅以及相位頻 語碼器可以施行為時域 用高時間解析度之方法絨m妯°°，士種頒型之編碼器會使 區段之語音（通常是5龙：、"*捉到時域語音之波形並將小 個次訊框則是藉由“域框)予以編碼。對於每-間（⑶debook space)中游I知的各種搜尋法則從碼書空 語碼器另外可以施行2 ㈣地ί表其之代表。 試圖捕捉輸入語音訊框的纩栌’、'。。種颃型之編碼器會 的短時距語音頻譜，找出-址參數

第6 I 530296 五、發明說明（3) 刀析），然彳交使用相對應的合成方法，利用這些頻譜參數 重建出a亥浯音波形。苓數量化器依照描述於a. & 、· Μ· Gray所寫"向虿量化以及信號壓縮，，之已知量化技術， 以預儲之碼向代表來代表該等參數以保存它們。 ，，於L· B· Rabiner & r· w· Schaf er 所寫語音信號之 理（m8)第3 9 6至453頁之碼激線性預測（CELp)編碼 為人所熟知之時域語碼器，在此併入以為參考。在 振峰濾波為之係數。對輸進來 ^五立 測濾波器，會產生出LP殘訊曰 該短時距預 η χ . 〇 此汛號會另予以模型化及量 ，長二距預測遽波_ 化疋故，CELP編碼乃將編碼時域語音 ^ 、 編碼該LP短時距濾波器係數扁’=、工乍/刀割成 時域編碼時可用固定部 :相：；的位元數，。，也可以使用可：::= 此，則不同型式的訊框内容，使 兀羊（方疋如 :的編碼器試圖在僅編碼編解器的二=)。可變 到所希望的語音品質。一個可變率的‘=:，仍可達 於美國專利字號5, 4 1 4, 79 6，在此於r幺 馬為例，描述 項。 此扣派為本發明之參考 像CELP編竭，器這樣的時域編碼器，、雨a 3 位兀數N。的方法來保存時域語音波形的以每訊框具高 為、典型地是以提供出每訊框具非常古二度。這種編碼 吊问位凡數N0的方式（每

第7頁 530296 五、發明說明（4) 秒8仟位元或更咼）來做出優良的語音品質。然而，在低位 元率時，由於可供使用的位元數有限，時域編碼器就無法 維持住咼品質及強固的效能。在低位元率時，有限的碼查 空間箝制了傳統時域編碼器的波形匹配能力，這些傳統的 時域編碼器以往可以非常成功地應用在較高位元率之商業 應用場合。所以雖然隨著時間有所進步，但是許多操作在 低位兀率之CELP編碼系統依然深受感觀上的明顯的失真之 ^•’此失真一般視作為雜訊。 因li b有強烈的研發興趣及商業需要來發展可操 位二率’每秒2.4至4仔位元範圍或更低之 ：； 品^碼h此應用的範圍包括了無線電話，衛星 :Ϊ :::活’各種多媒體及語音串流應$，語音郵件， 力量在於，在；Πγ:。驅使發展中低位元率編碼器的 效能的要求1來：容量的需求以及強固 們研究發展低位元率t準化的努力也是驅使人 一個低位元率的語 :貝异法則的另一個驅動力。 更多的頻道（或可說’更匕可在每個可允許使用頻寬中創造出 頻道編碼額外層之位元吏用者），並且一個連接有適當 格之位元預算並可在=二碼益，可適合於所有編碼器規 能。-個低位元率的以：的情況下，#遞出強固的效 (PPP)語碼器，苴 °σ馬為的不範例，是原型基音區間 為可變率語音“ Λ^ΛΤ1 998年12月21日，標題 為本發明之參考。、固應用序號09/217, 314，在此指派

530296 £、發明說吸（5) 在像CELP編碼器' ppp語碼器、以及波形内插編碼哭這 樣的傳統的預測性語碼器中，編碼方法十分仰賴過去。的輸 出。所以，如果解碼-器所接收到的訊框是錯誤的，那声該 解碼器就必須有能力自創該出問題的訊框以做出最佳：； =解碼器典型地乃以前一個輪出訊框作取代。 解碼态必須自創取代品，所以1盘 ^ ^ ^ !玄:2， 下—個訊框到達解碼器的時候，若 二—:ί以預測性的方式所編碼，那麼解碼器盥編碑哭所 <疋的W —個輸出就會是不一 /、、，扁馬扣所 品皙七二五A種情开> 會導致令五立 ;?或语碼器效能的降⑯。語碼器愈仰賴預“：卜曰 (亦即，愈多的訊框是以預測的方式 ^数編碼技術 情形就愈嚴重。是故，有必要一斤#扁馬）’效能降低的 器發生訊框錯誤時，可方法當預測性語碼 發二;對訊框錯誤的敏感度。 本發明係與降低預測性語碼器 ，。於I，本發明之一樣貌為，提T誤敏感度之方法 益攻好是包含至少一個 k仏一语碼器。該語碼 ，的編螞模式；以及一 ％式，至少一個非預 器被“：的非預測性編碼模式連接=j性編碼模式 °又。成可根據已編碼語音訊框 、处理器，該處理 :框選擇其編碼的方式 能：：型態，為連續的語音 / '式所編碑之語音訊框。 主〆一個以非預測性 叙明之另_樣貌為， 法。該方、土 出一種編踩1 ☆ 方去之步驟最好是包含：連綠届馬i音訊框之方 1以預測性的編碼模 530296 、發明說明（6) ^對曰巩框編碼，連續的數 .^ ^ 辦至少-個語音訊框-上;=的碼步驟之後， 復此二編碼步驟以產；=式予以編碼；重 θ本發明之另-樣貌為，提4:;，語音訊框。 ^含：-能以預測性的編碼模式對。該語竭器最好 匡執行編碼動作之裝置；一能在H、/連績數之語音訊 :預測性編碼模式予以編碼之後連續數之語音訊框 對至少-個語音訊框編碼之裝置.一非預測性的編碼模式 鴂碼之語音訊框，該型態包含至w’、一旎產生多個依型態所 式所編碼之語音訊框。 / •個以非預測性編碼模 法本！樣貌為，提供出-種編碼w框之方 a方去之步驟最好是包含： 曰几框之方 音訊框執行編碼動作，詨 ·，、種編碼型態對多個語 之語音訊框以及至少一個以^二二，少一個以預測性編碼 圖式之簡要說明…生編碼之語音訊框。 圖1是一個兩端均以語碼器 圖。 _、’、、、、°點之通訊通道的方塊 圖2是一個可使用在圖丨語螞器 圖3是一個可使用在圖1語螞^ 編碼器的方塊圖。 圖4是語音編碼決定程序之流%之解碼器的方塊圖。 圖5Α是語音偉號振幅對時間的王57 。 (LP)殘訊振幅對時間的圖表。回表，圖5Β則是線性預測 Λ埯擇型態之語碼器的方塊

圖6是被設計成使用編碼模 5302^() 五、發明說明（乃 圖。 图了之流程圖#日日7 語碼器，甘 / 了如圖6中使用了編碼模式選擇型態之 "所採用的-方法步驟。 圖i中，μ較佳具體實施之詳細說明 之予以編牌第、、扁碼态1 0 0接收數位化的語音樣本S (η)並將 至第一解保1、以於傳送介質102(或通訊通道1〇2)上傳送， 通訊線路，、其/ 。亥傳送介質1 0 2可以是譬如，地面型的

電話與衛3 土台與衛星間之鏈結，或是行動電話或PCS 是編碼：：=ΐ通訊通道。該等語音樣本s(n)最好還 明。解石馬二1〇4將Λ指m量化的雜訊’以下會有說 出輸出語之語音樣本予以解碼’合成 P偉i关(n)。解碼的處理過程最好是能使用 用來人5二t碼Ϊ指標來搜尋各種碼書，“決定出最適合 ^ 口 ^輪出語音信號〜_⑷之數值，此過程以下會有 :二：輸，則第二編碼器106會將數位 化=日揼本s(n)予以編碼，並將之傳送於通訊通道ι〇 上。弟二解碼器1 1 0將該等已編碼之語音樣本予以接收 解碼，產生出合成的輸出語音信號^隱（1〇。 該等語音樣本s(n)所代表的是該等已伕照此技藝中 各種方法中的任一種方法數位化及量化之語音信二: 方法包括了譬如，博碼調變（PCM)，集縮“律或A律。=[ 此技藝所已知的處理方式，語音樣本s(n)而被規書彳成L : 個的輸入資料訊框，每一個訊框均包含預定數目之該# 1U 數位化之居音樣本s ( η)。這些訊框可以更進一步地再I i

530296 ———— 五、發明說明（8) _^ 示體實施例中’每-個訊框包含四 是八仟赫兹：二二；=實:施例中，所使用的取樣錢率 谏銮曰虹 在以下所5兄明之具體實施例中，資料傳送的 的^ =好是可以隨著不同的訊框而改變。譬如’資料傳、， ΪΪΠ以從全速率變更為半速率、四分之-速率、t: 以，^ Q因為在訊框所内含的語音資訊相對較少時，二 用;r:=r所以可變化的資料傳送速率： 率、訊据 、σ白=、壽人士所知道的，各種的取樣頻 兮笠一小以及貢料傳送速率都是可以使用的。 ^哭，碼器100及第二解碼器110合在一起稱之為第〜 傳送語音信於之^狀罢此-碼為可以使用於任何用以 基地△以$ /二 置，包括譬如，行動或pcs電話、 i t;及第ί是基地台控制器。相類似地，該第二編， 口口 106及弟一解碼器1〇4合在一起 屏螞 :匕：人士應了 •，語碼器 ：：二。習於 統的可程式軟體模組及微處理或疋任何傳 模組可以常駐在隨機存取記情；中“種來作。該軟體 器中或是任何米〜 中 决閃圮憶體中、暫在 的處理器、控制二士I寫入儲存媒體。也可以用任何傳續 寸工制态或狀能摟丧&# μ，上 u 1寻统 字號5, 727, 1 23巾戶斤^^/^代5亥微處理器。美國專利 ”考；另外’建槽—曰以 530296

530296 五、發明說明（10) 濾，器2 0 8會產生出一線性預測殘訊R[n]，此殘訊町叫代 表著該輸入語音訊框s (n)與根據該已量化的線性預測表 數S所重建出之語音、此兩者間的誤差。線性預測殘訊 R [ η ]、杈式Μ以及已置化線性預測參數a均會被提供至 訊量化模組2 1 2。該殘訊量化模組2丨2就根據這些數 1 出殘訊指標IR及量化的殘訊食[η ]。 衣w 1.3乃一可使用於語碼器中之解碼器3 〇 〇，1包含一 預測參數解碼模組3 0 2，一殘訊解碼模組3〇4，、一 杈組3 0 6以及一線性預測合成濾波器3〇8。模式解碼^ ”、、 3 0 6將模式指標Im予以接收並解碼，產生出模式m。’線性 測麥數解碼模組30 2接收模式从以及線性預測指標工 性 ，測參數解碼模組3 0 2將所接收的數值予以解碼、，L製造泉十 罝化線性預測參數S。殘訊解碼模組3〇4接收殘指 ini票1p以及模式指標Im。殘訊解碼模組3〇4將這：；接 ^的數值予以解碼’ I生出量化殘訊食U]。兮量// 1广η]及量化線性預測參數a會被提 預' = 濾波器3 0 8，此滹浊哭刺田仏/士人1 R〖玍預別合成 音信號s[n]慮皮π。利用此二值合成出已解石馬之輸出語 驟t i二五ί::施例之語碼器乃依囪4流程圖所示之步 步驟4°°，語碼器將_ 後，器前至=本予;=:以 框之能量。奸处旦θ # ^ 邊°口喝裔檢測該訊 &拙—％ +匕月b里疋该訊框語音活躍度的度量。钮立户測 的執订乃μ該數位化語音樣本其大小的平方予^^

第14頁 530296 五、發明說明（11) 然後再將相加後的能量與一臨界值作比較。在一呈辟# ::右：臨界值乃是依背景雜訊的變化程度來作調ς二： 字緣41 4,796之美國專利中，就描述了 一個具、交動g品界值之語音活躍度檢測器。有此 擁t的能量可以極低，⑼以可能會錯誤：被 月/?、濰讯來編碼。為避免此種情形的發生， :用：J J樣本的頻譜傾斜來分辨非說話聲語音及背景雜 =，在刖述之字號為5, 414, 了96之美國專利中亦有說 1檢測過訊框的能量之後’語碼器前進至步驟4〇4。步 = 404 ’邊碼器判定該檢測出之訊框能量是否足夠大到可 能内含有語音資訊之訊框。若檢測出之訊框 ^i4〇e'. ° 音戎轉立）太 Λ框為月厅、錄矾加以編碼（即，非語 之？：：率：,實施例中’背景雜訊訊框乃以八分 合或超^ Ϊ在步驟4〇4中該檢測出之訊框能量符 A 1 匕以、疋、界位準，則將該訊框歸類為往音，任 螞器前進至步驟408。 J歹力貝局扣曰，浯 在步驟4 0 8中，言五石民的入 》 . 音，亦即，狂$ 51 +判定5亥訊框是否為非說話聲語 Τ印碼為會撿查該訊框的週 ^;r方法包含譬如，使用零交越乂使用二 :關函數⑽FS)。詳細地，如 ==二 :週期性’在先前所提及的字號為5,91 ;= = = 及序號為隱17,⑷μ國應用μ有=Λ Λ

第15頁 )296 五、發明說明（12) 用來分辨說話聲語音及非說話聲語音的方法也併入了電信 工業，會工業暫行標準TIA/EIA IS-127及TIA/EIA IS-733 f二右在步驟4 〇 8中判定該訊框為非說話聲語音，則語碼 =I進至步驟41〇。步驟41〇，語碼器視該訊框為非說話聲 語音=以編碼。在一具體實施例中，非說話聲語音訊框乃 以Γ t彳立元率編碼。若在步驟4 〇 8中判定該訊框不是 非况話耸語音，則語碼器前進至步驟4 1 2。 、在步驟41 2中，語碼器會使用此技藝中已知的週期性檢 /則方法，言如珂述字號為5，9丨丨，丨2 8之美 的方法來判定哕叩柜曰不炎絲叔π 1 ^ ^ ^ 疋省汛杧疋否為轉私的语音。若判定該訊框為 二、曰，則語碼器前進至步驟41 4。步驟4 1 4，語碼器 二=j:i轉移的語音加以編碼（即，該語音正處於從非 移至說話聲語音的狀態）。在-具體實施例 ί;=期1 999年5月7曰，標題為”轉移語音訊框之/ 尽^月之苓考。在另一具體實施例中， 立 全位元率編碼。 得％曰乃以 在步驟412中，若語碼器判定該訊框不是轉移的往立 f進至步驟416。步驟416，語碍器視該訊V為規 加以編碼。在-具體實施例中，說話聲語音乃： ^兀率編碼.，但也有可能以全位元率編碼。不過 此蟄人士會知道，以半位元率編碼之說話立合二' 元率的編妈完全地利用到了說話聲訊框所獨：二匕位 530296 五、發明說明（13) 性話…，不管在編碼該 e 疋 所使用的位元率為何，該說話聲：音：： 的編 :用過去’框中的資-訊來編碼，所以亦稱之為預；Γ ¥於此藝人士會知道，^从η 性預測殘訊，都^依循還是相應的線 Μ表”時間函數顯示出雜訊斤、不非=以 及况忐耸浯音的波形特性。圖5Α圖表中之日士 轉私以 出雜訊、非說話聲語音、轉移 I a Μ則顯示 波形特性。 私以及…耳'線性預測殘訊的 在-具體實施例中’將語碼器5⑽^ 編碼架構選擇型態(如圖6所示），預 ： = 訊框㈣低對訊框錯誤情況的敏感度。語碼=的 初始翏數計算模組5 0 2，_分類模組5 04，一控制處：器-5 0 6，多個（Ν個）預測編碼模式5〇8，51〇(為簡化起見，。 個預測㈣模式5G8 ’51Q，其餘的預測編碼模式以 广、H不，且至少一個非預測性編碼模式5 1 2。初始參數 計^吴組5 0 2連接至分類模組5〇4。分類模組5〇4連接至控 制处，器5 0 6以及該各種的編碼模式5〇8' 51〇，512。控制 處理态5 0 6也連接至該各種的編碼模式5 〇 8，5 1 〇，5丨2。 :吾碼器5⑽將已數位化的語音樣本“η)予以接收，輸入 至j =始蒼數矸算模組5 〇 2。初始參數計算模組5 〇 2從該等 語音樣本s (η)中得到各種初始參數，包括譬如，線性預測 係數（LPC)、線頻譜對（LSp)係數、規一化的自相關函數

第17頁 、發明說明（14) (妓Hs)、開迴路落後參數、頻帶能量、零交越比率以及 殘：。這些初始參數的計算與使用，於此技藝中均 序ίΪη’ο/ί穴的專利-字號為5,4U，796之美國專利及應用 二為09/21/，341之美國應用中均有說明。 根5 :始：數f被提供至分類模組504。分類模組5〇4就 予以；：初乂 Γ數，依圖4所述之分類步驟將該語音訊框 二五立/ a。/刀颏結果未被提供至控制處理器5 0 6，而該等 讯框則被提供至該各種編碼模式5〇8，5ι〇，512。 其==;=;巧 5〇8，51Q，512/η //况/動悲地切換於多編碼模式 之間。為母一個訊框選擇適於其的特定編 馬杈式5 0 8 ’ 510 ’ 512以達到最低的位元利用但 】：Ϊ J器(因未:。示)端所重製出之信號也能夠維持在可接 號s(n)的性質隨：::二·:/位元率乃是依語音信 音編碼。…的這種處理過程稱之為可變率語 港ί ^體實施例中’控制處理器5 0 6會根據現時語音訊 等預LUi導入屬於它的預測編碼模式508，510。該 的其中之-是_編碼模式，前 , 虎為5, 4 1 4, 79 6之美國專利中有述及此種編雜 二模式5 0 8 ’ 510中的另-種模式是PPP編碼 模；測編碼模式5°8’510中的又-種模式則可能』 530296

具iii Ή施中，該非預測性編碼模式512是-種稍 、、 、 或低記憶體的編碼架構。該等ff、>丨fvi Μ ^ 碼模式5 0 8，510刖fθ私， 及寻預/則性的編 另一具體實施彻士 疋"強烈預測屬性的編碼架構。在 八 、 中，該非預測性編碼模式5 1 2則是+ ^ π 編碼模式51 2可以Θ辟上 作*仪丄 β兀王非預測性 蛘太r 、λα巷 疋言如，4曰樣本s(n)的PCM編碼、扭立 奴本s(n)的本縮v律編碼或是語音 。 雖鈇圖6呈妒每a ,上 、u夕日J八俘編碼。 …、a b，、肢貫施例中只顯示了一個 512,但習於此藝人士應了解，可使用不= 編碼模組。如果所使用的非預測性編碼模組超過一個，則 可繼不同型式之非預測性編碼模組。上在：二： 體貫施例中’其所使用的非預測性編碼模組不止一個，[ 中有-些或甚至全部的非預測性編碼模組乃是稍呈 ^ 性的編碼模組。在其他的具體實施例中，一些或甚至二 的非預測性編碼模組均為完全非預測性的編碼模組。王σ 在-具體實施例巾，在判決期間，控制處理㈣6最好 是插入該非預測性編碼模式512。該控制處理器5〇6創 長度為F之訊框處理模式形態。在一具體實施例中， 乃依可容忍訊框發生錯誤的最長時間的長度而定。可 的最長時間長度則最好是由粉聽者的主觀觀點來判定。Ζ 另一具體實施例中，該時間長度F乃週期性地由控制處理 器506變更H具體實施例中’該時間長度？則是隨機 性地或假隨機性地由控制處理器5〇6變更。舉個例子，苴 重覆的型態可以是ΡΡΡΝ ’其中Ρ代表預測性的編碼模式/、 530296

53〇296 $、發明說明（17) 數i大於預定臨界值T，則控制處理器前進至步驟β 1 〇。步 碌6 1 0中’控制處理器會以非預測性的或稍具預測屬性的 、、扁碼模式’為下一個語音訊框編碼。隨後，控制處理器回 到步驟6 0 0，再度地將計數變數i設定為零。 口口 習於此藝人士會知道，可將圖7之流程圖修改為合併有 其他種不同的預測性編碼及非預測性（或稍具預測屬性的） 鴣碼重覆型態。譬如，計數變數i可以隨著每一個流程而 有不同的值；或是該計數變數i可在重覆一個預定的流程 次數後有所變動；或是該計數變數丨假隨機性地或隨機性 =變動。或許，譬如，在步驟61〇中，以非預測性編碼模 ^或稍具預測屬性編碼模式加以編碼的是下兩個訊框。或 =屬性編碼模式加以編碼的訊框數可以 i著；是隨=取的數目，或是以-個預先定義的3, ^者母一次的流程而有不同的數目。 二一：，體Λ施：中，圖6之語物00是-個可變率的語 '% σσ 0 U U 其子* 均的位 7Γ 峯 I B Al. λ., 具體實施例中，型熊中所使用7隹持住。在特殊的 1彼此之fm t Γ 預測性編碼模式508，510 ^攸此之間的編碼位元率均相 - 式5 1 2的編碼位元率也盥f彳 而泫非預測性編碼模 一個所採用Λ 編碼模式5 0 δ，5 1 〇中任何 中，預測性編瑪模式5〇8，51。的具體實施例 非預測性編碼模式512的編碼位元則1率相對較低，該 每-輪的F個訊框均插入一個高品；貝對車…所以， 貝低圮憶體或無記憶

530296 五、發明說明（18) 體之編碼架構，在連續的高位元率訊框之間則 一 品質’強烈預測性的低位元率架構，使平 中到咼 降低。雖然此技術應-用在任何預測性語碼哭中得以 的，但應用在只有使用強烈預測性架構 品質之低位元率語碼器中，是特別地有效用。這丄：:" 率語碼器，由於其預測性的本質，所以會使位兀 所引起的破壞較為敏感。週期性地插入高位元 性的編碼模式512，同時又維持住該具各羊非預測 之預測性編㈣式5G8,51G ’ ％此希^率 好語音品質以及低的平均編碼率。 丨所希主的良 在具體貫施例中，該平均編碼率最好保—兰 的定值（或近似於定值）R，所 /、、、先疋我 中的所右^「仏 所如用的方式則是將一段語音 二斷重覆某已決定的編碼方式型態來加 中pH 均編碼率。舉—個示範型態:ppn，里 t J ^ ^ ' N ^ ^ # ^ ^，J ^ ^ ^ ^ ^ 型態中’第-個訊框乃以R/2的編碼 ,§ .. ^ 方式、，扁碼，弟二個訊框亦以R/2的編碼率， 二：：：方式編碼；第三個訊框則是以2R的編碼率，非 斷地重1:i預測屬性的編碼方式編碼。隨後，此型態不 辦地！覆下去。平均的編碼率因而為R。 以不範的型態為PPPN。在此型態中，第一個訊框乃 端#座、碼率預測性的方式編碼；第二個訊框亦以尺的 :】ί :以預測性的方式編码；第三個訊框亦是以R/2的 ’、、…預測性的方式編碼；第四個訊框則是以2R的編碼

第22頁 530296 五、發明說明（19) 率，非預測性或稍具預測屬性的編碼方式編碼。隨後，此 型態不斷地重覆下去。平均的編碼率因而為R。 另一個示範的型態_為P P N P P N。在此型態中，第一個訊框 以R/2的編碼率編碼，第二個訊框以r/2的編碼率編碼，第 二個框以2 R的編碼率編碼，第四個訊框以R / 3的編碼率 編碼，第五個訊框以R/3的編碼率編碼，第六個訊框則以 7 R / 3的編碼率編碼。隨後，此型態不斷地重覆下去。平均 的編碼率因而為R。 另一個示範的型態為PPPNPN。在此型態中，第一個訊框 以R / 3的編碼率編碼，第二個訊框以r / 3的編碼率編碼，第❶ 三個訊框以R/ 3的編碼率編碼，第四個訊框以3R的編碼率 編碼’第五個訊框以R/2的編碼率編碼，第六個訊框則以 3R/2的編碼率編碼。隨後，此型態不斷地重覆下去。平均 的編碼率因而為R。 另一個示範的型態為PPNNPPN。在此型態中，第一個訊 框以R / 3的編碼率編碼，第二個訊框以R / 3的編碼率編碼， 第二個訊框以2 R的編碼率編碼，第四個訊框以2 R的編碼率 編碼’第五個訊框以R/2的編碼率編碼，第六個訊框以r/2 的編碼率編碼，第七個訊框則以4R/3的-編碼率編碼。隨 後，此型態不斷地重覆下去。平均的編碼率因而為r。 習於此藝人士會了解，上述各型態中任一型態的任何圓 形輪流也都是可以使用的。習於此藝人士還應知道，上述 各型態以及其他種的型態均能以用任何的次序相接在一 起，無論是隨機性或假隨機性地選取，還是依本性週期性

第23頁 530296 五、發明說明（20) 地远取均可。習於此蟄人士另應知道，任何的 二：用’只要在此型態的整個時間範圍内(F個吨框)旦平 均的編，率為所希望_的編碼率!^，就可以了。 框）+ 尚位兀率編碼之訊框以非預測性或稍具 J編碼，僅只有在該型態於語音區段中唯 均編碼率R時，才合邕 、’待所欲+ 去。事實上，若：立「 錯誤所產生的影響持續下 框的整數倍，；;二Γΐ不剛好等於該型態的長度-F個訊 訊框均以固定t:;文率的達成方式是將區段中所有的 易文到持續性訊框錯誤的傷害。 及。亥^碼益'就會極 習於此藝人士會了帛，雖然上且- 率之語碼器為施行對參沾 /、肢貝鈿例是以可變 的架構也都是可以使用：對…乂型態為基礎 有益的。如果該固定 猫、、疋率之預測型語碼器也都是 語碼器，那麼訊框錯誤、^型扣碼，是一個低位元率之 響。以非預測性或^ ^二况就會對該語碼器有不利的影 能較以同樣低編碼率：：J『式所編碼的訊框其品質可 低。雖然如此，但在—、4性編碼方式所編碼之訊框為 ^ ^ ^ ^ ^ ^ j ^ ^ ~ ^ ^ ^ ^ 框’肖除訊框錯辦所帶來的旦;冑。匡σΡ會為這些F個的訊 至此，已說明了 7、y曰 碼器中使用編碼竿：：的方法及裝置，其在預測性 ，擇型態來降低語碼器對訊

第24頁 530296 五、發明說明（21) 況的敏感度。習於此蓺- 輯方塊及運算法則步^ = 了解，此處所說明的各種邏 用電子硬體、電腦;實施，，均可以 些功能是否以硬體或—般性地均為功能性。這 整個系統對設計所做的限制二：的場合以及 言，每一種應用場換性的’對這些功能而 所說明的各種邏輯方塊^::的施仃方式。譬如，此處 實施例，均可以用元步驟以及所揭示的具體 理哭r n q d^ 衣置來施行：譬如，數位行。务老 -(DSP)、特殊應用積體電 L號處 體邏輯、像是暫存哭AFIF()u j SIC)離政的閘或電晶 行-組論令的離散型硬體元件、可執 及處理器。該處理哭最 ^ =何傳統的可程式軟體模組 任何傳統的處里器，但另種作法是使用 = ΐ隨機存取記憶體中、快閃記憶體中、;； ΐ。中任何已知其他形式的可寫入儲存“ 訊、ϋ位:ΐ另應知逼，1亥資料、指令、命令、資 1石就位凡、符號以及可你 — - 是以電壓、電流、電磁波、磁；：;扁說明參考的晶片最好 些東西的任意組“代ΐ。~或粒子、光場或粒子或這 過，：羽ί:2之較佳具體實施例已顯示及說明完畢。不 明之梦、1Γ ί *人士而言，&明顯地，其可在不偏離本發 "月不把圍下’對此處所揭示之具體實施例做各種不

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Claims (1)

1. 530296 _案號89122669 丨¥丫0月:日丨 修正_ I * __ι 六、申請專利範圍 一一&»~ _〇 1 . 一種語碼器，包含： 至少一預測編碼模式； 至少一非預測編碼模式；以及 —處理器，連接至該至少一個的預測編碼模式及該至少 一個的非預測編碼模式，該處理器被設計成根據編碼語音 訊框型態，以選定的編碼模式連績地編碼語音訊框’該型 態包含至少一個以該非預測編碼模式所編碼之語音訊框。 2 .如申請專利範圍第1項之語碼器，其中該至少一個的 非預測編碼模式包含一非預測的編碼模式。 3. 如申請專利範圍第1項之語碼器，其中該至少一個的 非預測編碼模式包含一溫和地預測編碼模式。 4. 如申請專利範圍第1項之語碼器，其中該至少一個的 非預測編碼模式包含一全然非預測編碼模式。 5 ·如申請專利範圍第1項之語碼器，其中該處理器另外 被設計成維持該編碼語音訊框型態的平均編碼率。 6 .如申請專利範圍第1項之語碼器，其中該編碼語音訊 框型態包含多個以該至少一個的預測編碼模式所編碼之語 音訊框，以該至少一個的預測編碼模式所編碼之語音訊框 的數目已由聆聽者預先決定之。 7 ·如申請專利範圍第1項之語碼器，其中該型態乃一重 覆發生之型態。 8.如申請專利範圍第1項之語碼器，其中該型態乃一變 動的型態。 9 . 一種編碼語音訊框之方法，其包含以下之步驟：

   O:\67\67355-911002.ptc 第29頁 530296 案號 89122669 Λ 修正 六、申請專利範圍 將預定數目之連續語音訊框以預測 於執行過將預定數目之連續語音訊 以編碼之步驟後，以非預測編碼模式 ;以及 重覆該二編碼步驟以便產生多個依 訊框。 1 0 .如申請專利範圍第9項之方法， 發生之型態。 1 1 .如申請專利範圍第9項之方法， 的型態。 1 2 .如申請專利範圍第9項之方法， 式乃一溫和地預測編碼模式。 1 3.如申請專利範圍第9項之方法， 式乃一全然非預測編碼模式。 1 4.如申請專利範圍第9項之方法， 維持該編碼語音訊框型態的平均編碼 1 5 .如申請專利範圍第9項之方法， 音訊框數乃由聆聽者預先決定之。 1 6.如申請專利範圍第9項之方法， 更動該預定的連續語音訊框數。 1 7.如申請專利範圍第1 6項之方法 含週期性地更動該預定的連續語音訊 1 8.如申請專利範圍第1 6項之方法 含隨機性地更動該預定的連續語音訊 編碼模式加以編碼； 框以預測編碼模式加 至少編碼一個訊框； 一型態所編碼之語音 其中該型態乃一重覆 其中該型態乃一變動 其中該非預測編碼模 其中該非預測編碼模 其另外包含之步驟： 率。 其中該預定的連續語 其另外包含之步驟： ，其中該更動步驟包 框數。 ，其中該更動步驟包 框數。

   O:\67\67355-911002.ptc 第30頁 530296 _案號89122669 年丫°月少日 修正_ 六、申請專利範圍 1 1 9 . 一種語碼器，包含： 將預定數目之連續語音訊框以預測編碼模式加以編碼之 裝置； 在該預定數目之連續語音訊框已以預測編碼模式編碼之 後，以非預測編碼模式至少編碼一個訊框之裝置； 用以產生多個依一型態編碼之語音訊框之裝置，該型態 包含至少一個以非預測編碼模式所編碼之語音訊框。 2 0 ·如申請專利範圍第1 9項之語碼器，其中該型態乃一 重覆發生之型態。 2 1 .如申請專利範圍第1 9項之語碼器，其中該型態乃一 變動的型態。 2 2.如申請專利範圍第1 9項之語碼器，其中該非預測編 碼模式乃一溫和地預測編碼模式。 2 3 .如申請專利範圍第1 9項之語碼器，其中該非預測編 碼模式乃一全然非預測編碼模式。 2 4.如申請專利範圍第1 9項之語碼器，另包含用以維持 該編碼語音訊框型態的平均編碼率之裝置。 2 5 .如申請專利範圍第1 9項之語碼器，其中該預定的連 續語音訊框數乃由聆聽者預先決定之。 2 6 ·如申請專利範圍第1 9項之語碼器，另包含用以更動 該預定連續語音訊框數之裝置。 2 7 .如申請專利範圍第2 6項之語碼器，其中該更動用之 裝置包含用以週期性地更動該預定連續語音訊框數之裝 置。

   O:\67\67355-911002.ptc 第31頁 530296 案號

   89122669 年年日 修正 六、申請專利範圍 2 8 .如申請專利範圍第2 6項之語碼器，其中該更動用之 裝置包含用以隨機性地更動該預定的連續語音訊框數之裝 置。 ' 24 . —種編碼語音訊框之方法，其所包含之步驟： 依一型態編碼多個語音訊框，該型態包含至少一個預測 性編碼之語音訊框以及至少一個非預測性編碼之語音訊 框。 3 0 .如申請專利範圍第2 9項之方法，其中該型態乃一重 覆發生之型態。 3 1 .如申請專利範圍第2 9項之方法，其中該型態乃一變 動的型態。 3 2 . —種編碼語音訊框之方法，其所包含之步驟： 依一型態編碼多個語音訊框，該型態包含至少一個強烈 預測性編碼之語音訊框以及至少一個溫和預測性編碼之語 音訊框。 3 3.如申請專利範圍第3 2項之方法，其中該型態乃一重 覆發生之型態。 3 4.如申請專利範圍第3 2項之方法，其中該型態乃一變 動的型態。

   O:\67\67355-911002.ptc 第32頁