JP2775533B2 - 音声の長期予測装置 - Google Patents
音声の長期予測装置Info
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- JP2775533B2 JP2775533B2 JP3212288A JP21228891A JP2775533B2 JP 2775533 B2 JP2775533 B2 JP 2775533B2 JP 3212288 A JP3212288 A JP 3212288A JP 21228891 A JP21228891 A JP 21228891A JP 2775533 B2 JP2775533 B2 JP 2775533B2
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- long
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- term
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル移動通信、
ボイスメール等に利用する音声符号化装置に組み込まれ
て音声の長期予測を行なうための長期予測装置に関す
る。
ボイスメール等に利用する音声符号化装置に組み込まれ
て音声の長期予測を行なうための長期予測装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図4は従来のこの種の長期予測装置の構
成を示している。図4において、41は音声の入力残差
信号の各区間に対して、ある長期予測遅延における長期
予測を行なう長期予測器、42はその区間における長期
予測遅延を決定する予測誤差最小化器、43はこれらを
構成要素とする長期予測装置である。
成を示している。図4において、41は音声の入力残差
信号の各区間に対して、ある長期予測遅延における長期
予測を行なう長期予測器、42はその区間における長期
予測遅延を決定する予測誤差最小化器、43はこれらを
構成要素とする長期予測装置である。
【0003】次に上記従来例の動作について説明する。
まず、音声の入力残差信号を一定区間毎に区切り、各区
間毎に長期予測器41において、ある長期予測遅延に対
する長期予測を以下の式に基づいて行なう。 y[n]=b・x[n−L](n=0,・・・,N−
1) y[n]:長期予測信号 x[n]:入力残差信号 L: 長期予測遅延 b: 長期予測係数 N: 一定区間長
まず、音声の入力残差信号を一定区間毎に区切り、各区
間毎に長期予測器41において、ある長期予測遅延に対
する長期予測を以下の式に基づいて行なう。 y[n]=b・x[n−L](n=0,・・・,N−
1) y[n]:長期予測信号 x[n]:入力残差信号 L: 長期予測遅延 b: 長期予測係数 N: 一定区間長
【0004】次に、予測誤差最小化器42において、長
期予測器41で得られた長期予測信号y[n]と入力残
差信号x[n]との予測誤差の自乗和E(L)、
期予測器41で得られた長期予測信号y[n]と入力残
差信号x[n]との予測誤差の自乗和E(L)、
【数1】 を最小にするような長期予測遅延Lを決定し、その時の
長期予測信号y[n]および長期予測遅延Lを出力す
る。
長期予測信号y[n]および長期予測遅延Lを出力す
る。
【0005】このように、上記従来の長期予測装置にお
いても、音声の入力残差信号の各区間に対して、ある長
期予測遅延における長期予測を行なう長期予測器と、そ
の区間における長期予測遅延を決定する予測誤差最小化
器とを組み合わせることにより、音声の長期予測を行な
うことができる。
いても、音声の入力残差信号の各区間に対して、ある長
期予測遅延における長期予測を行なう長期予測器と、そ
の区間における長期予測遅延を決定する予測誤差最小化
器とを組み合わせることにより、音声の長期予測を行な
うことができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の長期予測装置では、これをCELP(Code Excited
Linear Prediction )等の分析合成系の音声符号化装置
に組み込み、音声の伝送レートを低ビットレートで実現
する場合、長期予測を行なう区間長が長くなり、すなわ
ち長期予測遅延の更新周期が長くなり、このため長期予
測遅延の変化に対する追随性が悪くなり、長期予測の性
能劣化が生じるという問題があった。
来の長期予測装置では、これをCELP(Code Excited
Linear Prediction )等の分析合成系の音声符号化装置
に組み込み、音声の伝送レートを低ビットレートで実現
する場合、長期予測を行なう区間長が長くなり、すなわ
ち長期予測遅延の更新周期が長くなり、このため長期予
測遅延の変化に対する追随性が悪くなり、長期予測の性
能劣化が生じるという問題があった。
【0007】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、長期予測区間内の長期予測遅延の変化を
考慮して長期予測を行なうことにより、その区間長が長
い場合に長期予測の性能を向上させることのできる優れ
た音声の長期予測装置を提供することを目的とする。
るものであり、長期予測区間内の長期予測遅延の変化を
考慮して長期予測を行なうことにより、その区間長が長
い場合に長期予測の性能を向上させることのできる優れ
た音声の長期予測装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、音声の入力残差信号の各区間に対して、
ある長期予測遅延における長期予測を区間内の長期予測
遅延の変化を考慮して行なう長期予測器と、その区間に
おける長期予測遅延を決定する予測誤差最小化器を備え
たものである。
成するために、音声の入力残差信号の各区間に対して、
ある長期予測遅延における長期予測を区間内の長期予測
遅延の変化を考慮して行なう長期予測器と、その区間に
おける長期予測遅延を決定する予測誤差最小化器を備え
たものである。
【0009】本発明はまた、上記構成の長期予測装置を
CELP音声符号化装置に組み込んだものである。
CELP音声符号化装置に組み込んだものである。
【0010】
【作用】したがって、本発明によれば、長期予測区間内
の長期予測遅延の変化を考慮して長期予測を行なうこと
により、その区間長が長い場合の長期予測の性能を向上
させることができる。
の長期予測遅延の変化を考慮して長期予測を行なうこと
により、その区間長が長い場合の長期予測の性能を向上
させることができる。
【0011】本発明はまた、上記構成の長期予測装置を
CELP音声符号化装置に組み込むことにより、長期予
測の性能を向上させることができ、音声品質を向上させ
ることができる。
CELP音声符号化装置に組み込むことにより、長期予
測の性能を向上させることができ、音声品質を向上させ
ることができる。
【0012】
【実施例】図1は本発明の第1の実施例の構成を示すも
のである。図1において、1は音声の入力残差信号の各
区間に対して、ある長期予測遅延における長期予測を長
期予測区間内の長期予測遅延の変化を考慮して行なう長
期予測器、2はその区間における長期予測遅延および長
期予測遅延差を決定する予測誤差最小化器、3はこれら
を構成要素とする長期予測装置である。
のである。図1において、1は音声の入力残差信号の各
区間に対して、ある長期予測遅延における長期予測を長
期予測区間内の長期予測遅延の変化を考慮して行なう長
期予測器、2はその区間における長期予測遅延および長
期予測遅延差を決定する予測誤差最小化器、3はこれら
を構成要素とする長期予測装置である。
【0013】次に上記第1の実施例の動作について説明
する。まず、音声の入力残差信号を一定区間毎に区切
り、各区間毎に長期予測器1において、ある長期予測遅
延に対する長期予測を行なう。その際、その区間内の長
期予測遅延の変化に対応するため、区間内を前後2つに
分割し、前後の各分割区間の間の長期予測遅延の差を設
け、以下の式に基づいて長期予測を行なう。なお、図2
にこの長期予測の様子を示す。 y[n]=b・x[n−L] (n=0,・・・,N/2−1) b・x[n−(L+k)](n=N/2,・・・,N−1) y[n]:長期予測信号 x[n]:入力残差信号 L:長期予測遅延 k:長期予測遅延の2つの分割区間の差(k=0,±
1,・・・) b:長期予測係数 N:一定区間長
する。まず、音声の入力残差信号を一定区間毎に区切
り、各区間毎に長期予測器1において、ある長期予測遅
延に対する長期予測を行なう。その際、その区間内の長
期予測遅延の変化に対応するため、区間内を前後2つに
分割し、前後の各分割区間の間の長期予測遅延の差を設
け、以下の式に基づいて長期予測を行なう。なお、図2
にこの長期予測の様子を示す。 y[n]=b・x[n−L] (n=0,・・・,N/2−1) b・x[n−(L+k)](n=N/2,・・・,N−1) y[n]:長期予測信号 x[n]:入力残差信号 L:長期予測遅延 k:長期予測遅延の2つの分割区間の差(k=0,±
1,・・・) b:長期予測係数 N:一定区間長
【0014】次に、予測誤差最小化器2において、長期
予測器1で得られた長期予測信号y[n]と入力残差信
号x[n]との予測誤差の自乗和E(L)、
予測器1で得られた長期予測信号y[n]と入力残差信
号x[n]との予測誤差の自乗和E(L)、
【数2】 を最小にするような長期予測遅延Lおよび長期予測遅延
差kを決定し、その時の長期予測信号y[n]を出力す
る。
差kを決定し、その時の長期予測信号y[n]を出力す
る。
【0015】このように、上記第1の実施例によれば、
区間内の長期予測遅延の変化を考慮して長期予測を行な
うため、長期予測の性能を向上させることができる。
区間内の長期予測遅延の変化を考慮して長期予測を行な
うため、長期予測の性能を向上させることができる。
【0016】図3は本発明の第2の実施例の構成を示す
ものである。この第2の実施例は、分析合成系のCEL
P音声符号化装置に上記第1の実施例に示す長期予測装
置を組み込んだ例で、図3はその符号化側を示す。図3
において、31は入力音声のLPC(Linear Predictiv
e Coding)分析を行なうLPC分析器、32は入力音声
に聴覚重み付けを行なう重み付きフィルタ器、33は前
のフレームの影響を取り除く零入力応答減算器、34は
長期予測の過去の状態を格納する適応コードブック格納
器、35は上記第1の実施例に示した長期予測装置、3
6はガウス性の音源を格納する確率的コードブック格納
器、37は駆動音源を生成する駆動音源生成器、38は
駆動音源から合成音声を生成する重み付き合成フィルタ
器、39は駆動音源を符号化する駆動音源符号化器、4
0は復号化側に伝送するデータを多重化する多重化器で
ある。
ものである。この第2の実施例は、分析合成系のCEL
P音声符号化装置に上記第1の実施例に示す長期予測装
置を組み込んだ例で、図3はその符号化側を示す。図3
において、31は入力音声のLPC(Linear Predictiv
e Coding)分析を行なうLPC分析器、32は入力音声
に聴覚重み付けを行なう重み付きフィルタ器、33は前
のフレームの影響を取り除く零入力応答減算器、34は
長期予測の過去の状態を格納する適応コードブック格納
器、35は上記第1の実施例に示した長期予測装置、3
6はガウス性の音源を格納する確率的コードブック格納
器、37は駆動音源を生成する駆動音源生成器、38は
駆動音源から合成音声を生成する重み付き合成フィルタ
器、39は駆動音源を符号化する駆動音源符号化器、4
0は復号化側に伝送するデータを多重化する多重化器で
ある。
【0017】次に上記第2の実施例の動作について説明
する。入力音声に対しLPC分析器31で得られた線形
予測係数を用いて、重み付けフィルタ器32により聴覚
重み付き入力音声を生成し、零入力応答減算器33によ
り前のフレームの影響を取り除く。一方、長期予測装置
35により、上記したように区間内の長期予測遅延の変
化を考慮して長期予測を行ない、それにより得られた長
期予測信号と確率的コードブック格納器36内のガウス
性音源とから、駆動音源生成器37、重み付き合成フィ
ルタ器38を通して合成音声を生成し、駆動音源符号化
器39において、重み付き合成フィルタ器38から出力
された合成音声と零入力応答減算器33で得られた零入
力応答減算後重み付き入力音声との自乗誤差を最小にす
るような駆動音源を、適応コードブック格納器34また
は確率的コードブック格納器36から選択して符号化
し、多重化器40で多重化して音声符号化データを出力
する。
する。入力音声に対しLPC分析器31で得られた線形
予測係数を用いて、重み付けフィルタ器32により聴覚
重み付き入力音声を生成し、零入力応答減算器33によ
り前のフレームの影響を取り除く。一方、長期予測装置
35により、上記したように区間内の長期予測遅延の変
化を考慮して長期予測を行ない、それにより得られた長
期予測信号と確率的コードブック格納器36内のガウス
性音源とから、駆動音源生成器37、重み付き合成フィ
ルタ器38を通して合成音声を生成し、駆動音源符号化
器39において、重み付き合成フィルタ器38から出力
された合成音声と零入力応答減算器33で得られた零入
力応答減算後重み付き入力音声との自乗誤差を最小にす
るような駆動音源を、適応コードブック格納器34また
は確率的コードブック格納器36から選択して符号化
し、多重化器40で多重化して音声符号化データを出力
する。
【0018】このように、上記第2の実施例によれば、
第1の実施例と同様に、長期予測区間内の長期予測遅延
の変化を考慮して長期予測を行なうため、長期予測の性
能を向上させることができ、音声の伝送レートの低い場
合、すなわち長期予測区間が長い場合における音声品質
を向上させることができる。
第1の実施例と同様に、長期予測区間内の長期予測遅延
の変化を考慮して長期予測を行なうため、長期予測の性
能を向上させることができ、音声の伝送レートの低い場
合、すなわち長期予測区間が長い場合における音声品質
を向上させることができる。
【0019】以上のように、本発明の音声の長期予測装
置によれば、長期予測区間内の長期予測遅延の変化に対
応するため、区間内を前後2つに分割し、前後の各分割
区間の間の長期予測遅延の差を設けて長期予測を行なう
ことにより、長期予測遅延の性能を向上させることがで
きる。
置によれば、長期予測区間内の長期予測遅延の変化に対
応するため、区間内を前後2つに分割し、前後の各分割
区間の間の長期予測遅延の差を設けて長期予測を行なう
ことにより、長期予測遅延の性能を向上させることがで
きる。
【0020】本発明はまた、上記長期予測装置をCEL
P音声符号化装置に組み込むことにより、長期予測の性
能を向上させることができ、音声品質を向上させること
ができる。
P音声符号化装置に組み込むことにより、長期予測の性
能を向上させることができ、音声品質を向上させること
ができる。
【図1】本発明の第1の実施例を示す長期予測装置の概
略ブロック図
略ブロック図
【図2】本発明の第1の実施例における長期予測動作を
説明するための信号波形図
説明するための信号波形図
【図3】本発明の第2の実施例を示す長期予測装置を組
み込んだ音声符号化装置の概略ブロック図
み込んだ音声符号化装置の概略ブロック図
【図4】従来の長期予測装置の一例を示す概略ブロック
図
図
1 長期予測器 2 予測誤差最小化器 3 長期予測装置 31 LPC分析器 32 重み付けフィルタ器 33 零入力応答減算器 34 適応コードブック格納器 35 長期予測装置 36 確率的コードブック格納器 37 駆動音源生成器 38 重み付き合成フィルタ器 39 駆動音源符号化器 40 多重化器
Claims (2)
- 【請求項1】 音声の入力残差信号を一定区間毎に区切
り、各区間内を前後2つに分割し、前後の各分割区間の
間に長期予測遅延の差を設けて、ある長期予測遅延に対
する長期予測を行なう長期予測器と、前記長期予測器に
より得られる長期予測信号と入力残差信号との誤差を最
小にするような長期予測遅延を決定し、そのときの長期
予測遅延、長期予測遅延差および長期予測信号を出力す
る予測誤差最小化器とを備えた音声の長期予測装置。 - 【請求項2】 適応コードブック探索を行なうCELP
音声符号化装置に組み込まれた請求項1記載の音声の長
期予測装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3212288A JP2775533B2 (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 音声の長期予測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3212288A JP2775533B2 (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 音声の長期予測装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0553600A JPH0553600A (ja) | 1993-03-05 |
JP2775533B2 true JP2775533B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=16620118
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3212288A Expired - Fee Related JP2775533B2 (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 音声の長期予測装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2775533B2 (ja) |
-
1991
- 1991-08-23 JP JP3212288A patent/JP2775533B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0553600A (ja) | 1993-03-05 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |