JP3063668B2 - 音声符号化装置及び復号装置 - Google Patents
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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
- G10L19/16—Vocoder architecture
- G10L19/18—Vocoders using multiple modes
-
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- G10L19/08—Determination or coding of the excitation function; Determination or coding of the long-term prediction parameters
- 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
-
- G—PHYSICS
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、階層符号化に基づ
く音声符号化復号装置に関するものである。
く音声符号化復号装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、符号化によって得たビットストリ
ームの全てまたは一部から復号可能な階層符号化に基づ
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、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、CELP(Code Excited Linear Prediction)符号化
方式において、励振信号符号化部を多段接続することに
より実現する従来例がある。この従来例は、R.Drogらに
よる"Embedded CELP coding for variable bit-rate be
tween 6.4 and 9.6 kbit/s" (Proc. ICASSP,pp.681-68
4，1991年）と題した論文（文献１）、または、A.Le Gu
yaderらによる"Embedded algebraic CELP coders for w
ideband speech coding" (Proc. of EUSIPCO, signal p
rocessing VI, pp.527-530, 1992 年）と題した論文
（文献２）に記載されている。
ームの全てまたは一部から復号可能な階層符号化に基づ
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、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、CELP(Code Excited Linear Prediction)符号化
方式において、励振信号符号化部を多段接続することに
より実現する従来例がある。この従来例は、R.Drogらに
よる"Embedded CELP coding for variable bit-rate be
tween 6.4 and 9.6 kbit/s" (Proc. ICASSP,pp.681-68
4，1991年）と題した論文（文献１）、または、A.Le Gu
yaderらによる"Embedded algebraic CELP coders for w
ideband speech coding" (Proc. of EUSIPCO, signal p
rocessing VI, pp.527-530, 1992 年）と題した論文
（文献２）に記載されている。
【０００３】図２を参照して従来例の動作を説明する。
簡単のため、励振信号符号化部を２段に接続した例を示
す。２段以上についても、同様に説明できる。
簡単のため、励振信号符号化部を２段に接続した例を示
す。２段以上についても、同様に説明できる。
【０００４】フレーム分割回路１０１は、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。
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。
【０００５】サブフレーム分割回路１０２は、前記フレ
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と聴感重み付け信号作成回
路１０５に出力する。
ーム内の入力信号を、さらに、サブフレーム毎に分割
し、線形予測分析回路１０３と聴感重み付け信号作成回
路１０５に出力する。
【０００６】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と聴
感重み付け信号作成回路１０５と聴感重み付け再生信号
作成回路１０６と適応コードブック探索回路１０９とマ
ルチパルス探索回路１１０と補助マルチパルス探索回路
１１２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。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３）に詳しい。
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と聴
感重み付け信号作成回路１０５と聴感重み付け再生信号
作成回路１０６と適応コードブック探索回路１０９とマ
ルチパルス探索回路１１０と補助マルチパルス探索回路
１１２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。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３）に詳しい。
【０００７】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前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（以後、ＬＳＰとする）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、
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、1981年）（文献４）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
4-171500号公報（特願平2-297600号）（文献５）を参照
できるのでここでは説明は略する。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、
前記量子化線形予測係数を聴感重み付け再生信号作成回
路１０６と適応コードブック探索回路１０９とマルチパ
ルス探索回路１１０と補助マルチパルス探索回路１１２
に、量子化ＬＳＰを表すインデックスをマルチプレクサ
１１４に出力する。
フレーム毎に得られた前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（以後、ＬＳＰとする）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、
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、1981年）（文献４）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
4-171500号公報（特願平2-297600号）（文献５）を参照
できるのでここでは説明は略する。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、
前記量子化線形予測係数を聴感重み付け再生信号作成回
路１０６と適応コードブック探索回路１０９とマルチパ
ルス探索回路１１０と補助マルチパルス探索回路１１２
に、量子化ＬＳＰを表すインデックスをマルチプレクサ
１１４に出力する。
【０００８】聴感重み付け信号作成回路１０５では、式
（１）で表される聴感重み付けフィルタＨｗ（ｚ）を、
前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。さらに、前記聴感重み付け信号をター
ゲット信号作成回路１０８に出力する。
（１）で表される聴感重み付けフィルタＨｗ（ｚ）を、
前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。さらに、前記聴感重み付け信号をター
ゲット信号作成回路１０８に出力する。
【０００９】
【数１】
【００１０】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。
【００１１】聴感重み付け再生信号作成回路１０６で
は、サブフレームバッファ１０７を介して得られる直前
サブフレームの励振信号を用いて、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（式（２）参
照）と前記聴感重み付けフィルＨｗ（ｚ）を縦続接続し
た聴感重み付け合成フィルタを駆動する。駆動後、続け
て、信号値がすべて零である零入力信号を用いて、前記
聴感重み付け合成フィルタを駆動して、零入力応答信号
を算出し、ターゲット信号作成回路１０８に出力する。
は、サブフレームバッファ１０７を介して得られる直前
サブフレームの励振信号を用いて、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（式（２）参
照）と前記聴感重み付けフィルＨｗ（ｚ）を縦続接続し
た聴感重み付け合成フィルタを駆動する。駆動後、続け
て、信号値がすべて零である零入力信号を用いて、前記
聴感重み付け合成フィルタを駆動して、零入力応答信号
を算出し、ターゲット信号作成回路１０８に出力する。
【００１２】
【数２】
【００１３】ターゲット信号作成回路１０８では、前記
聴感重み付け信号から前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。さらに、タ
ーゲット信号Ｘ（ｎ）を適応コードブック探索回路１０
９とマルチパルス探索回路１１０とゲイン探索回路１１
１と補助マルチパルス探索回路１１２と補助ゲイン探索
回路１１３に出力する。
聴感重み付け信号から前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。さらに、タ
ーゲット信号Ｘ（ｎ）を適応コードブック探索回路１０
９とマルチパルス探索回路１１０とゲイン探索回路１１
１と補助マルチパルス探索回路１１２と補助ゲイン探索
回路１１３に出力する。
【００１４】適応コードブック探索回路１０９では、サ
ブフレームバッファ１０７を介して得られる 前サブフ
レームの励振信号により、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適応コードブックを更新す
る。ピッチｄに対応する適応コードベクトル信号Ａｄ
（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を、ピッチｄだけ遅延させ
た信号である。ここで、ピッチｄがサブフレーム長Ｎよ
りも短い場合には、現サブフレームの直前ｄサンプルを
適応コードブックから切り出し、サブフレーム長になる
までそれを繰り返し接続して適応コードベクトル信号を
作成する。作成した適応コードベクトル信号Ａｄ
（ｎ），ｎ＝０，．．．，Ｎ−１を用いて、サブフレー
ム毎に初期化した前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とする）を駆動
し、再生信号ＳＡｄ（ｎ），ｎ＝０，．．．，Ｎ−１を
作成し、式（３）で表される、ターゲット信号Ｘ（ｎ）
と再生信号ＳＡｄ（ｎ）の誤差Ｅ（ｄ）を最小とするピ
ッチｄ’を、予め定めた探索範囲（例えばｄ＝１
７，．．．，１４４）から選択する。以後、簡単のた
め、選択したピッチｄ’をｄとする。
ブフレームバッファ１０７を介して得られる 前サブフ
レームの励振信号により、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適応コードブックを更新す
る。ピッチｄに対応する適応コードベクトル信号Ａｄ
（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を、ピッチｄだけ遅延させ
た信号である。ここで、ピッチｄがサブフレーム長Ｎよ
りも短い場合には、現サブフレームの直前ｄサンプルを
適応コードブックから切り出し、サブフレーム長になる
までそれを繰り返し接続して適応コードベクトル信号を
作成する。作成した適応コードベクトル信号Ａｄ
（ｎ），ｎ＝０，．．．，Ｎ−１を用いて、サブフレー
ム毎に初期化した前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とする）を駆動
し、再生信号ＳＡｄ（ｎ），ｎ＝０，．．．，Ｎ−１を
作成し、式（３）で表される、ターゲット信号Ｘ（ｎ）
と再生信号ＳＡｄ（ｎ）の誤差Ｅ（ｄ）を最小とするピ
ッチｄ’を、予め定めた探索範囲（例えばｄ＝１
７，．．．，１４４）から選択する。以後、簡単のた
め、選択したピッチｄ’をｄとする。
【００１５】
【数３】
【００１６】また、適応コードブック探索回路１０９
は、選択されたピッチｄをマルチプレクサ１１４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１１１に、その再生信号ＳＡｄ（ｎ）をゲイン探
索回路１１１とマルチパルス探索回路１１０に、出力す
る。
は、選択されたピッチｄをマルチプレクサ１１４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１１１に、その再生信号ＳＡｄ（ｎ）をゲイン探
索回路１１１とマルチパルス探索回路１１０に、出力す
る。
【００１７】マルチパルス探索回路１１０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。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ｊ（ｊ＝０，．．．，Ｊ−１）に対して、マルチ
パルス信号Ｃｊ（ｎ），ｎ＝０，．．．，Ｎ−１を構成
し、前記マルチパルス信号で前記零状態の聴感重み付け
合成フィルタを駆動して、再生信号ＳＣｊ（ｎ），ｎ＝
０，．．．，Ｎ−１を作成し、式（４）で表される誤差
Ｅ（ｊ）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、J-P.Adoulらによる"Fast CELP co
ding based on algebraic codes" (Proc. ICASSP, pp.1
957-1960, 1987 年）と題した論文（文献６）に詳し
い。
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。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ｊ（ｊ＝０，．．．，Ｊ−１）に対して、マルチ
パルス信号Ｃｊ（ｎ），ｎ＝０，．．．，Ｎ−１を構成
し、前記マルチパルス信号で前記零状態の聴感重み付け
合成フィルタを駆動して、再生信号ＳＣｊ（ｎ），ｎ＝
０，．．．，Ｎ−１を作成し、式（４）で表される誤差
Ｅ（ｊ）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、J-P.Adoulらによる"Fast CELP co
ding based on algebraic codes" (Proc. ICASSP, pp.1
957-1960, 1987 年）と題した論文（文献６）に詳し
い。
【００１８】
【数４】
【００１９】ここで、Ｘ’（ｎ），ｎ＝０，．．．，Ｎ
−１は、前記ターゲット信号Ｘ（ｎ）を前記適応コード
ベクトル信号の再生信号ＳＡｄ（ｎ）により直交化した
信号であり、式（５）で与えられる。
−１は、前記ターゲット信号Ｘ（ｎ）を前記適応コード
ベクトル信号の再生信号ＳＡｄ（ｎ）により直交化した
信号であり、式（５）で与えられる。
【００２０】
【数５】
【００２１】なお、マルチパルス信号を表すインデック
スｊは、パルス番号ｐのパルス位置候補数をＭ（ｐ），
ｐ＝０，．．．，Ｐ−１とすると、
スｊは、パルス番号ｐのパルス位置候補数をＭ（ｐ），
ｐ＝０，．．．，Ｐ−１とすると、
【００２２】
【数６】
【００２３】で伝送できる。例えば、８ｋＨｚサンプリ
ングでサブフレーム長が５ｍｓｅｃ（Ｎ＝４０サンプ
ル）、パルス数Ｐ＝５、各パルスのパルス位置候補数Ｍ
（ｐ）＝８，ｐ＝０，．．．，Ｐ−１とする（簡単のた
め、すべてのパルス位置候補数を同じ値としている）
と、インデックスｊの伝送には、２０ビット必要とす
る。
ングでサブフレーム長が５ｍｓｅｃ（Ｎ＝４０サンプ
ル）、パルス数Ｐ＝５、各パルスのパルス位置候補数Ｍ
（ｐ）＝８，ｐ＝０，．．．，Ｐ−１とする（簡単のた
め、すべてのパルス位置候補数を同じ値としている）
と、インデックスｊの伝送には、２０ビット必要とす
る。
【００２４】また、マルチパルス探索回路１１０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１１１に、対応するイン
デックスｊをマルチプレクサ１１４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１１１に、対応するイン
デックスｊをマルチプレクサ１１４に、出力する。
【００２５】ゲイン探索回路１１１では、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
ドベクトル信号のゲインＧＡ（ｋ），ｋ＝０，．．．，
Ｋ−１とマルチパルス信号のゲインＧＥ（ｋ），ｋ＝
０，．．．，Ｋ−１の中から最適なゲインを探索する。
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、式（６）で表される誤差Ｅ（ｋ）を最小化するよう
に選択する。
サイズＫのゲインコードブックに蓄えられた、適応コー
ドベクトル信号のゲインＧＡ（ｋ），ｋ＝０，．．．，
Ｋ−１とマルチパルス信号のゲインＧＥ（ｋ），ｋ＝
０，．．．，Ｋ−１の中から最適なゲインを探索する。
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、式（６）で表される誤差Ｅ（ｋ）を最小化するよう
に選択する。
【００２６】
【数７】
【００２７】また、選択したゲインと前記適応コードベ
クトルと前記マルチパルス信号を用いて励振信号Ｄ
（ｎ），ｎ＝０，．．．，Ｎ−１を作成し、サブフレー
ムバッファ１０７と補助マルチパルス探索回路１１２に
出力する。さらに、励振信号Ｄ（ｎ）を用いて、前記零
状態の聴感重み付け合成フィルタを駆動して、前記励振
信号の再生信号ＳＤ（ｎ），ｎ＝０，．．．，Ｎ−１を
作成し、補助マルチパルス探索回路１１２と補助ゲイン
探索回路１１３に、前記ゲインに対応するインデックス
をマルチプレクサ１１４に、出力する。
クトルと前記マルチパルス信号を用いて励振信号Ｄ
（ｎ），ｎ＝０，．．．，Ｎ−１を作成し、サブフレー
ムバッファ１０７と補助マルチパルス探索回路１１２に
出力する。さらに、励振信号Ｄ（ｎ）を用いて、前記零
状態の聴感重み付け合成フィルタを駆動して、前記励振
信号の再生信号ＳＤ（ｎ），ｎ＝０，．．．，Ｎ−１を
作成し、補助マルチパルス探索回路１１２と補助ゲイン
探索回路１１３に、前記ゲインに対応するインデックス
をマルチプレクサ１１４に、出力する。
【００２８】補助マルチパルス探索回路１１２では、マ
ルチパルス探索回路１１０と同様に、補助マルチパルス
信号Ｃｍ（ｎ），ｎ＝０，．．．，Ｎ−１とその再生信
号ＳＣｍ（ｎ），ｎ＝０，．．．，Ｎ−１を作成し、式
（７）で表される誤差Ｅ（ｍ）を最小化するようにｍを
選択する。ここで、補助マルチパルス信号のパルス数を
Ｐ’、パルス位置候補数をＭ’（ｐ），ｐ＝
０，．．．，Ｐ’−１とすると、ｍはマルチパルス信号
Ｃｍ（ｎ）を表すインデックスであり、
ルチパルス探索回路１１０と同様に、補助マルチパルス
信号Ｃｍ（ｎ），ｎ＝０，．．．，Ｎ−１とその再生信
号ＳＣｍ（ｎ），ｎ＝０，．．．，Ｎ−１を作成し、式
（７）で表される誤差Ｅ（ｍ）を最小化するようにｍを
選択する。ここで、補助マルチパルス信号のパルス数を
Ｐ’、パルス位置候補数をＭ’（ｐ），ｐ＝
０，．．．，Ｐ’−１とすると、ｍはマルチパルス信号
Ｃｍ（ｎ）を表すインデックスであり、
【００２９】
【数８】
【００３０】で伝送できる。例えば、パルス数Ｐ’＝
５、各パルスのパルス位置候補数Ｍ’（ｐ）＝８，ｐ＝
０，．．．，Ｐ’−１とする（簡単のため、すべてのパ
ルス位置候補数を同じ値としている）と、インデックス
ｍの伝送には、２０ビット必要とする。
５、各パルスのパルス位置候補数Ｍ’（ｐ）＝８，ｐ＝
０，．．．，Ｐ’−１とする（簡単のため、すべてのパ
ルス位置候補数を同じ値としている）と、インデックス
ｍの伝送には、２０ビット必要とする。
【００３１】
【数９】
【００３２】ここで、Ｘ’’（ｎ），ｎ＝０，．．．，
Ｎ−１は、前記ターゲット信号Ｘ（ｎ）を前記励振信号
の再生信号ＳＤ（ｎ）で直行化した信号であり、式
（８）で与えられる。
Ｎ−１は、前記ターゲット信号Ｘ（ｎ）を前記励振信号
の再生信号ＳＤ（ｎ）で直行化した信号であり、式
（８）で与えられる。
【００３３】
【数１０】
【００３４】また、補助マルチパルス探索回路１１２
は、補助マルチパルス信号の再生信号ＳＣｍ（ｎ）を補
助ゲイン探索回路１１３に、対応するインデックスｍを
マルチプレクサ１１４に、出力する。
は、補助マルチパルス信号の再生信号ＳＣｍ（ｎ）を補
助ゲイン探索回路１１３に、対応するインデックスｍを
マルチプレクサ１１４に、出力する。
【００３５】補助ゲイン探索回路１１３では、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、励
振信号のゲインＧＥＡ（ｌ），ｌ＝０，．．．，Ｋ’−
１と補助マルチパルス信号のゲインＧＥＣ（ｌ），ｌ＝
０，．．．，ｌ’−１の中から最適なゲインを探索す
る。最適なゲインのインデックスｌは、前記励振信号の
再生信号ＳＤ（ｎ）と前記補助マルチパルス信号の再生
信号ＳＣｍ（ｎ）と前記ターゲット信号Ｘ（ｎ）を用い
て、式（９）で表される誤差Ｅ（ｌ）を最小化するよう
に選択する。選択したインデックスｌを、マルチプレク
サ１１４に出力する。
ックサイズＫ’のゲインコードブックに蓄えられた、励
振信号のゲインＧＥＡ（ｌ），ｌ＝０，．．．，Ｋ’−
１と補助マルチパルス信号のゲインＧＥＣ（ｌ），ｌ＝
０，．．．，ｌ’−１の中から最適なゲインを探索す
る。最適なゲインのインデックスｌは、前記励振信号の
再生信号ＳＤ（ｎ）と前記補助マルチパルス信号の再生
信号ＳＣｍ（ｎ）と前記ターゲット信号Ｘ（ｎ）を用い
て、式（９）で表される誤差Ｅ（ｌ）を最小化するよう
に選択する。選択したインデックスｌを、マルチプレク
サ１１４に出力する。
【００３６】
【数１１】
【００３７】マルチプレクサ１１４は、前記量子化ＬＳ
Ｐと前記適応コードベクトルと前記マルチパルス信号と
前記ゲインと前記補助マルチパルス信号と前記補助ゲイ
ンに対応するインデックスをビットストリームに変換し
て、第一の出力端子１１５に出力する。
Ｐと前記適応コードベクトルと前記マルチパルス信号と
前記ゲインと前記補助マルチパルス信号と前記補助ゲイ
ンに対応するインデックスをビットストリームに変換し
て、第一の出力端子１１５に出力する。
【００３８】デマルチプレクサ１１７は、第二の入力端
子１１６からビットストリームを入力し、前記ビットス
トリームを前記量子化ＬＳＰと前記適応コードベクトル
と前記マルチパルス信号と前記ゲインと前記補助マルチ
パルス信号と前記補助ゲインに対応するインデックスに
変換する。また、前記量子化ＬＳＰのインデックスを線
形予測係数復号回路１１８に、前記ピッチのインデック
スを適応コードブック復号回路１１９に、前記マルチパ
ルス信号のインデックスをマルチパルス復号回路１２０
に、前記ゲインのインデックスをゲイン復号回路１２１
に、前記補助マルチパルス信号のインデックスを補助マ
ルチパルス復号回路１２４に、前記補助ゲインのインデ
ックスを補助ゲイン復号回路１２５に、それぞれ、出力
する。
子１１６からビットストリームを入力し、前記ビットス
トリームを前記量子化ＬＳＰと前記適応コードベクトル
と前記マルチパルス信号と前記ゲインと前記補助マルチ
パルス信号と前記補助ゲインに対応するインデックスに
変換する。また、前記量子化ＬＳＰのインデックスを線
形予測係数復号回路１１８に、前記ピッチのインデック
スを適応コードブック復号回路１１９に、前記マルチパ
ルス信号のインデックスをマルチパルス復号回路１２０
に、前記ゲインのインデックスをゲイン復号回路１２１
に、前記補助マルチパルス信号のインデックスを補助マ
ルチパルス復号回路１２４に、前記補助ゲインのインデ
ックスを補助ゲイン復号回路１２５に、それぞれ、出力
する。
【００３９】線形予測係数復号回路１１８では、前記量
子化ＬＳＰのインデックスから、量子化線形予測係数
ａ’（ｉ），ｉ＝１，．．．，Ｎｐを復号し、第一の再
生信号作成回路１２２と第二の再生信号作成回路１２６
に出力する。
子化ＬＳＰのインデックスから、量子化線形予測係数
ａ’（ｉ），ｉ＝１，．．．，Ｎｐを復号し、第一の再
生信号作成回路１２２と第二の再生信号作成回路１２６
に出力する。
【００４０】適応コードブック復号回路１１９では、前
記ピッチのインデックスから適応コードベクトル信号Ａ
ｄ（ｎ）を復号し、マルチパルス復号回路１２０では、
前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１
２１に出力する。ゲイン復号回路１２１では、前記ゲイ
ンのインデックスからゲインＧＡ（ｋ），ＧＣ（ｋ）を
復号し、前記適応コードベクトル信号と前記マルチパル
ス信号と前記ゲインを用いて第一の励振信号を作成し、
第一の再生信号作成回路１２２と補助ゲイン復号回路１
２５に出力する。
記ピッチのインデックスから適応コードベクトル信号Ａ
ｄ（ｎ）を復号し、マルチパルス復号回路１２０では、
前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１
２１に出力する。ゲイン復号回路１２１では、前記ゲイ
ンのインデックスからゲインＧＡ（ｋ），ＧＣ（ｋ）を
復号し、前記適応コードベクトル信号と前記マルチパル
ス信号と前記ゲインを用いて第一の励振信号を作成し、
第一の再生信号作成回路１２２と補助ゲイン復号回路１
２５に出力する。
【００４１】第一の再生信号作成回路１２２では、前記
第一の励振信号で線形予測合成フィルタＨｓ（ｚ）を駆
動することにより第一の再生信号を作成し、第二の出力
端子１２３に出力する。
第一の励振信号で線形予測合成フィルタＨｓ（ｚ）を駆
動することにより第一の再生信号を作成し、第二の出力
端子１２３に出力する。
【００４２】補助マルチパルス復号回路１２４では、前
記補助マルチパルス信号のインデックスから補助マルチ
パルス信号Ｃｍ（ｎ）を復号し、補助ゲイン復号回路１
２５に出力する。補助ゲイン復号回路１２５では、前記
補助ゲインのインデックスから補助ゲインＧＥＡ
（ｌ），ＧＥＣ（ｌ）を復号し、前記第一の励振信号と
前記補助マルチパルス信号と前記補助ゲインを用いて第
二の励振信号を作成し、第二の再生信号作成回路１２６
に出力する。
記補助マルチパルス信号のインデックスから補助マルチ
パルス信号Ｃｍ（ｎ）を復号し、補助ゲイン復号回路１
２５に出力する。補助ゲイン復号回路１２５では、前記
補助ゲインのインデックスから補助ゲインＧＥＡ
（ｌ），ＧＥＣ（ｌ）を復号し、前記第一の励振信号と
前記補助マルチパルス信号と前記補助ゲインを用いて第
二の励振信号を作成し、第二の再生信号作成回路１２６
に出力する。
【００４３】第二の再生信号作成回路１２６では、前記
第二の励振信号で線形予測合成フィルタＨｓ（ｚ）を駆
動することにより第二の再生信号を作成し、第三の出力
端子１２７に出力する。
第二の励振信号で線形予測合成フィルタＨｓ（ｚ）を駆
動することにより第二の再生信号を作成し、第三の出力
端子１２７に出力する。
【００４４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来法では、
マルチパルス信号の多段符号化における第二段目以降の
符号化効率が十分でないという問題点がある。これは、
各段の符号化において、その前段までに符号化したパル
スと同じ位置にパルスを配置する可能性があるからであ
る。マルチパルス信号は、パルスの位置とその極性によ
り表されているため、同じ位置に複数のパルスを配置し
ても、一つのパルスが配置されている時と同じマルチパ
ルス信号となるので、符号化品質は向上しない。
マルチパルス信号の多段符号化における第二段目以降の
符号化効率が十分でないという問題点がある。これは、
各段の符号化において、その前段までに符号化したパル
スと同じ位置にパルスを配置する可能性があるからであ
る。マルチパルス信号は、パルスの位置とその極性によ
り表されているため、同じ位置に複数のパルスを配置し
ても、一つのパルスが配置されている時と同じマルチパ
ルス信号となるので、符号化品質は向上しない。
【００４５】
【課題を解決するための手段】本発明では、マルチパル
ス信号を多段符号化する際に、各段の符号化において、
その前段までに符号化したパルスの位置よりも、まだパ
ルスが配置されていないパルス位置を優先したパルス位
置候補を設定する補助マルチパルス設定回路を有する。
ス信号を多段符号化する際に、各段の符号化において、
その前段までに符号化したパルスの位置よりも、まだパ
ルスが配置されていないパルス位置を優先したパルス位
置候補を設定する補助マルチパルス設定回路を有する。
【００４６】補助マルチパルス設定回路において、既に
符号化したパルスの位置よりも、まだパルスが配置され
ていないパルス位置を優先したパルス位置候補を設定
し、前記マルチパルス設定回路に続くマルチパルス探索
回路で、設定されたパルス位置候補の中から、パルス位
置を選択し、符号化する。このため、既存パルスを除い
たパルス位置候補の中でパルス位置を表す情報を符号化
すれば良いので、ビット数を低減できる。
符号化したパルスの位置よりも、まだパルスが配置され
ていないパルス位置を優先したパルス位置候補を設定
し、前記マルチパルス設定回路に続くマルチパルス探索
回路で、設定されたパルス位置候補の中から、パルス位
置を選択し、符号化する。このため、既存パルスを除い
たパルス位置候補の中でパルス位置を表す情報を符号化
すれば良いので、ビット数を低減できる。
【００４７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例について説明する。図１は本発明に基づいた音声符
号化復号装置の一実施例を示すブロック図である。
施例について説明する。図１は本発明に基づいた音声符
号化復号装置の一実施例を示すブロック図である。
【００４８】図１を参照して本発明に基づく音声符号化
復号装置の動作を説明する。簡単のため、励振信号符号
化部を２段に接続した例を示す。２段以上についても、
同様に実現できる。
復号装置の動作を説明する。簡単のため、励振信号符号
化部を２段に接続した例を示す。２段以上についても、
同様に実現できる。
【００４９】この音声符号化復号装置は、従来例の音声
符号化復号装置（図２）と、補助マルチパルス設定回路
１３０，１３２と補助マルチパルス探索回路１３１と補
助マルチパルス復号回路１３３の動作のみが異なる。従
って、これらの回路の動作のみを説明する。
符号化復号装置（図２）と、補助マルチパルス設定回路
１３０，１３２と補助マルチパルス探索回路１３１と補
助マルチパルス復号回路１３３の動作のみが異なる。従
って、これらの回路の動作のみを説明する。
【００５０】符号化側の補助マルチパルス設定回路１３
０は、マルチパルス探索回路１１０において既に符号化
したパルスの位置よりも、まだパルスが配置されていな
いパルス位置が優先して、補助マルチパルス探索回路１
３１において、選択されるようにパルス位置候補を設定
する。具体的には、例えば、以下のように動作する。補
助マルチパルス設定回路１３０は、パルス数をＱ、パル
ス番号をｑ、パルスｑに対するパルス位置候補の総数を
Ｍ’’（ｑ）、そして、ｒをパルス位置候補の番号とし
て、Ｑ個のパルスに対するパルス位置候補Ｘ（ｑ，
ｒ），ｑ＝０，．．．，Ｑ−１，ｒ＝０，．．．，
Ｍ’’（ｑ）−１を、予め備えている。ここで、パルス
数Ｑ（例えば、１０）は、前記マルチパルス信号のパル
ス数Ｐ（本実施例では、従来例の説明と同じく、例え
ば、５）とは異なる。本実施例では、すべてのｑに対し
て、Ｍ’’（ｑ）＝４とする。ただし、パルス位置候補
Ｘ（ｑ，ｒ）は、ｑとｒのすべての組合せに対して、互
いに、異なった値をとる。また、Ｑ個のパルスに対応し
たカウンタＣｔｒ（ｑ），ｑ＝０，．．．，Ｑ−１を具
備している。カウンタＣｔｒ（ｑ）の初期値は、０であ
る。前記パルス位置候補Ｘ（ｑ，ｒ）の中から、マルチ
パルス探索回路１１０から入力したマルチパルス信号の
パルス位置と同じ値を探すことにより、パルス番号ｑを
抽出し、対応するカウンタＣｔｒ（ｑ）の値をインクリ
メントする。すべてのパルス位置に対して、同操作を順
次行なった後、カウンタＣｔｒ（ｑ）の値が小さい方か
ら、Ｑ’（例えば、５）個のカウンタ番号を選択する。
選択したカウンタ番号をｓ（ｔ），ｔ＝０，．．．，
Ｑ’−１とする。従って、ｓ（ｔ）は、Ｑ個のパルス番
号０，．．．，Ｑ−１のうち、一つを示す。選択におい
て、カウンタの値が同じ場合には、例えば、カウンタ番
号が小さい方を優先する。さらに、補助マルチパルス設
定回路１３０は、選択したＱ’個のパルス番号ｓ
（ｔ），ｔ＝０，．．．，Ｑ’−１を補助マルチパルス
探索回路１３１に出力する。
０は、マルチパルス探索回路１１０において既に符号化
したパルスの位置よりも、まだパルスが配置されていな
いパルス位置が優先して、補助マルチパルス探索回路１
３１において、選択されるようにパルス位置候補を設定
する。具体的には、例えば、以下のように動作する。補
助マルチパルス設定回路１３０は、パルス数をＱ、パル
ス番号をｑ、パルスｑに対するパルス位置候補の総数を
Ｍ’’（ｑ）、そして、ｒをパルス位置候補の番号とし
て、Ｑ個のパルスに対するパルス位置候補Ｘ（ｑ，
ｒ），ｑ＝０，．．．，Ｑ−１，ｒ＝０，．．．，
Ｍ’’（ｑ）−１を、予め備えている。ここで、パルス
数Ｑ（例えば、１０）は、前記マルチパルス信号のパル
ス数Ｐ（本実施例では、従来例の説明と同じく、例え
ば、５）とは異なる。本実施例では、すべてのｑに対し
て、Ｍ’’（ｑ）＝４とする。ただし、パルス位置候補
Ｘ（ｑ，ｒ）は、ｑとｒのすべての組合せに対して、互
いに、異なった値をとる。また、Ｑ個のパルスに対応し
たカウンタＣｔｒ（ｑ），ｑ＝０，．．．，Ｑ−１を具
備している。カウンタＣｔｒ（ｑ）の初期値は、０であ
る。前記パルス位置候補Ｘ（ｑ，ｒ）の中から、マルチ
パルス探索回路１１０から入力したマルチパルス信号の
パルス位置と同じ値を探すことにより、パルス番号ｑを
抽出し、対応するカウンタＣｔｒ（ｑ）の値をインクリ
メントする。すべてのパルス位置に対して、同操作を順
次行なった後、カウンタＣｔｒ（ｑ）の値が小さい方か
ら、Ｑ’（例えば、５）個のカウンタ番号を選択する。
選択したカウンタ番号をｓ（ｔ），ｔ＝０，．．．，
Ｑ’−１とする。従って、ｓ（ｔ）は、Ｑ個のパルス番
号０，．．．，Ｑ−１のうち、一つを示す。選択におい
て、カウンタの値が同じ場合には、例えば、カウンタ番
号が小さい方を優先する。さらに、補助マルチパルス設
定回路１３０は、選択したＱ’個のパルス番号ｓ
（ｔ），ｔ＝０，．．．，Ｑ’−１を補助マルチパルス
探索回路１３１に出力する。
【００５１】補助マルチパルス探索回路１３１は、補助
マルチパルス設定回路１３０と同じく、Ｑ個のパルスに
対するパルス位置候補Ｘ（ｑ，ｒ），ｑ＝０，．．．，
Ｑ−１，ｒ＝０，．．．，Ｍ’’（ｑ）−１を、予め備
えている。補助マルチパルス探索回路１３１では、補助
マルチパルス信号を構成するＱ’個の非零のパルスを探
索する。ここで、各パルスの位置は、入力したＱ’個の
パルス番号ｓ（ｔ），ｔ＝０，．．．，Ｑ’−１に従
い、各パルスに対するパルス位置候補Ｘ（ｓ（ｔ），
ｒ），ｒ＝０，．．．，Ｍ’’（ｓ（ｔ））−１に限定
されている。また、パルスの振幅は、極性のみである。
従って、補助マルチパルス信号の符号化は、パルス位置
候補と極性のすべての組合せを表すインデックスｍに対
して、補助マルチパルス信号Ｃｍ（ｎ），ｎ＝
０，．．．，Ｎ−１を構成し、前記補助マルチパルス信
号で前記零状態の聴感重み付け合成フィルタを駆動し
て、再生信号ＳＣｍ（ｎ），ｎ＝０，．．．，Ｎ−１を
作成し、式（７）で表される誤差Ｅ（ｍ）を最小化する
ようにインデックスｍを選択すれば良い。この時、選択
したインデックスｍは、
マルチパルス設定回路１３０と同じく、Ｑ個のパルスに
対するパルス位置候補Ｘ（ｑ，ｒ），ｑ＝０，．．．，
Ｑ−１，ｒ＝０，．．．，Ｍ’’（ｑ）−１を、予め備
えている。補助マルチパルス探索回路１３１では、補助
マルチパルス信号を構成するＱ’個の非零のパルスを探
索する。ここで、各パルスの位置は、入力したＱ’個の
パルス番号ｓ（ｔ），ｔ＝０，．．．，Ｑ’−１に従
い、各パルスに対するパルス位置候補Ｘ（ｓ（ｔ），
ｒ），ｒ＝０，．．．，Ｍ’’（ｓ（ｔ））−１に限定
されている。また、パルスの振幅は、極性のみである。
従って、補助マルチパルス信号の符号化は、パルス位置
候補と極性のすべての組合せを表すインデックスｍに対
して、補助マルチパルス信号Ｃｍ（ｎ），ｎ＝
０，．．．，Ｎ−１を構成し、前記補助マルチパルス信
号で前記零状態の聴感重み付け合成フィルタを駆動し
て、再生信号ＳＣｍ（ｎ），ｎ＝０，．．．，Ｎ−１を
作成し、式（７）で表される誤差Ｅ（ｍ）を最小化する
ようにインデックスｍを選択すれば良い。この時、選択
したインデックスｍは、
【００５２】
【数１２】
【００５３】で伝送できる。本実施例では、Ｑ’＝５，
Ｍ’’（ｓ（ｔ））＝４であるので、補助マルチパルス
信号の符号化に必要なビット数は、１５ビットとなる。
従来例の補助マルチパルス探索回路１１２では、補助マ
ルチパルス信号の符号化に２０ビット必要とするため、
５ビット低減できる。また、補助マルチパルス探索回路
１３１は、補助マルチパルス信号の再生信号ＳＣｍ
（ｎ）を補助ゲイン探索回路１１３に、対応するインデ
ックスｍをマルチプレクサ１１４に、出力する。
Ｍ’’（ｓ（ｔ））＝４であるので、補助マルチパルス
信号の符号化に必要なビット数は、１５ビットとなる。
従来例の補助マルチパルス探索回路１１２では、補助マ
ルチパルス信号の符号化に２０ビット必要とするため、
５ビット低減できる。また、補助マルチパルス探索回路
１３１は、補助マルチパルス信号の再生信号ＳＣｍ
（ｎ）を補助ゲイン探索回路１１３に、対応するインデ
ックスｍをマルチプレクサ１１４に、出力する。
【００５４】復号側の補助マルチパルス設定回路１３２
は、符号化側の同回路１３０と同様な動作をし、マルチ
パルス復号回路１２０から入力したマルチパルス信号か
ら、Ｑ’個のパルスにパルス番号ｓ（ｔ），ｔ＝
０，．．．，Ｑ’−１を選択し、補助マルチパルス復号
回路１３３に出力する。
は、符号化側の同回路１３０と同様な動作をし、マルチ
パルス復号回路１２０から入力したマルチパルス信号か
ら、Ｑ’個のパルスにパルス番号ｓ（ｔ），ｔ＝
０，．．．，Ｑ’−１を選択し、補助マルチパルス復号
回路１３３に出力する。
【００５５】補助マルチパルス復号回路１３３では、デ
マルチプレクサ１１７から入力した前記補助マルチパル
ス信号のインデックスを用いて、補助マルチパルス設定
回路１３２により選択したパルス番号ｓ（ｔ），ｔ＝
０，．．．，Ｑ’−１に従い、各パルスに対するパルス
位置候補Ｘ（ｓ（ｔ），ｒ），ｒ＝０，．．．，Ｍ’’
（ｓ（ｔ））−１を参照して、補助マルチパルス信号を
復号し、補助ゲイン復号回路１２５に出力する。
マルチプレクサ１１７から入力した前記補助マルチパル
ス信号のインデックスを用いて、補助マルチパルス設定
回路１３２により選択したパルス番号ｓ（ｔ），ｔ＝
０，．．．，Ｑ’−１に従い、各パルスに対するパルス
位置候補Ｘ（ｓ（ｔ），ｒ），ｒ＝０，．．．，Ｍ’’
（ｓ（ｔ））−１を参照して、補助マルチパルス信号を
復号し、補助ゲイン復号回路１２５に出力する。
【００５６】
【発明の効果】本発明の効果は、マルチパルス信号の多
段符号化における第二段目以降の符号化効率を向上でき
ることである。その理由は、マルチパルス信号を構成す
るパルスが同じ位置に複数配置されにくくなるため、符
号化品質を劣化させることなく、符号化に必要なビット
数を低減できるからである。
段符号化における第二段目以降の符号化効率を向上でき
ることである。その理由は、マルチパルス信号を構成す
るパルスが同じ位置に複数配置されにくくなるため、符
号化品質を劣化させることなく、符号化に必要なビット
数を低減できるからである。
【図１】本発明による音声符号化復号装置の実施例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２】従来の音声符号化復号装置の実施例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
１０３ 線形予測分析回路 １０４ 線形予測係数量子化回路 １０５ 聴感重み付け信号作成回路 １０６ 聴感重み付け再生信号作成回路 １０８ ターゲット信号作成回路 １０９ 適応コードブック探索回路 １１０ マルチパルス探索回路 １１１ ゲイン探索回路 １１２，１３１ 補助マルチパルス探索回路 １１３ 補助ゲイン探索回路 １１８ 線形予測係数復号回路 １１９ 適応コードブック復号回路 １２０ マルチパルス復号回路 １２１ ゲイン復号回路 １２２，１２６ 再生信号作成回路 １２４，１３３ 補助マルチパルス復号回路 １２５ 補助ゲイン復号回路 １３０，１３２ 補助マルチパルス設定回路
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−160596（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−72400（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−286000（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−207496（ＪＰ，Ａ) 特許3024467（ＪＰ，Ｂ２) 欧州特許出願公開869477（ＥＰ，Ａ ２) 電子情報通信学会1997年総合大会講演 論文集，情報・システム１，ＳＤ−５− ３，「ビットレート制御可能なＭＰ−Ｃ ＥＬＰ音声符号化方式」，ｐ．348− 349，（1997年３月６日発行) Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ＩＥ ＥＥ 1991 Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａ ｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ａｃ ｏｕｓｔｉｃｓ，Ｓｐｅｅｃｈ ａｎｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎ ｇ，Ｖｏｌ．１，”Ｓ９．29 Ｅｍｂｅ ｄｄｅｄ ＣＥＬＰ Ｃｏｄｉｎｇ ｆ ｏｒ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｂｉｔ−Ｒａ ｔｅ Ｂｅｔｗｅｅｎ ６．４ ａｎｄ ９．６ ｋｂｉｔ／ｓ” ｐ．681− 684 日本音響学会平成９年度秋季研究発表 会講演論文集 ３−２−６「ＡＭＲ標準 化向けマルチレートＭＰ−ＣＥＬＰの音 質評価」ｐ．277−278（平成９年９月17 日発行) 日本音響学会平成８年度春季研究発表 会講演論文集 １−４−22「マルチパル スベクトル量子化と位置の高速探索を用 いるＭＰ−ＣＥＬＰ音声符号化の検討」 ｐ．261−262（平成８年３月26日発行) 日本音響学会平成８年度春季研究発表 会講演論文集 ２−Ｐ−５「ＣＥＬＰに おけるパルス励振源の効率的な探索」 ｐ．311−312（平成８年３月26日発行) 電子情報通信学会論文誌，Ｖｏｌ．Ｊ 79−Ａ Ｎｏ．10，Ｏｃｔｏｂｅｒ 1996，「マルチパルスベクトル量子化音 源と高速探索に基づくＭＰ−ＣＥＬＰ音 声符号化」，ｐ．1655−1663（平成８年 10月25日発行) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G10L 11/00 - 13/08 G10L 19/00 - 21/06 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (19)
- 【請求項１】音声信号の励振信号を複数のパルスから成
るマルチパルス信号で表現し、前記励振信号により線形
予測合成フィルタを励振して得られる再生音声信号と入
力音声信号との間の歪みを最小化するような前記マルチ
パルス信号のパルス位置を選択することにより前記励振
信号を多段符号化する音声符号化装置であり、 予め定めたパルス位置候補情報に基づいて、前記音声信
号から初段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手段と、 前段までに設定されたマルチパルス信号に基づいて現段
で利用するパルス位置候補情報を設定する補助マルチパ
ルス設定回路と、設定されたパルス位置候補情報に基づ
いて前記音声信号から現段のマルチパルス信号のパルス
位置を符号化する補助マルチパルス符号化回路とを含む
少なくとも１つの補助マルチパルス探索手段とを含むこ
とを特徴とする音声符号化装置。 - 【請求項２】 前記補助マルチパルス設定回路は、前段ま
でに符号化したパルス位置よりも、まだパルスが配置さ
れていないパルス位置を優先したパルス位置候補情報を
設定することを特徴とする請求項１記載の音声符号化装
置。 - 【請求項３】 符号化されたデータから複数のマルチパル
スで表現されることにより多段符号化された励振信号を
復号し、前記符号化されたデータから線形予測係数を復
号し、前記励振信号により前記線形予測係数を有する線
形予測合成フィルタを励振して再生音声信号を再生する
音声復号装置であり、 予め定めたパルス位置候補情報に基づいて復号した初段
の励振信号と前記線形予測係数とから初段再生信号を出
力する再生信号生成手段と、 前段までに復号された励振信号に基づいて現段で利用す
るパルス位置候補情報を設定する補助マルチパルス設定
回路と、設定されたパルス位置候補情報に基づいて現段
の励振信号を復号する補助マルチパルス復号回路とを含
み、現段の励振信号と前記線形予測係数とを用いて補助
再生信号を生成する少なくとも１つの補助再生信号生成
手段とを含むことを特徴とする音声復号化装置。 - 【請求項４】 前記補助マルチパルス設定回路は、前段ま
での復号化で設定されたパルス位置よりも、まだパルス
が配置されていないパルス位置を優先したパルス位置候
補情報を設定することを特徴とする請求項３記載の音声
復号装置。 - 【請求項５】 請求項１または２に記載の音声符号化装置
と請求項３または４に記載の音声復号装置とを組み合わ
せてなる音声符号化復号化装置。 - 【請求項６】 音声信号の励振信号を複数のパルスから成
るマルチパルス信号で表現し、前記励振信号により線形
予測合成フィルタを励振して得られる再生音声信号と入
力音声信号との間の歪みを最小化するような前記マルチ
パルス信号のパルス位置を選択することにより前記励振
信号を多段符号化する音声符号化方法であり、 予め定めたパルス位置候補情報に基づいて、前記音声信
号から初段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ステップと、 前段までに設定されたマルチパルス信号に基づいて現段
で利用するパルス位置候補情報を設定する補助マルチパ
ルス設定ステップと、設定されたパルス位置候補情報に
基づいて前記音声信号から現段のマルチパルス信号のパ
ルス位置を符号化する補助マルチパルス符号化ステップ
とを含む少なくとも１つの補助マルチパルス探索ステッ
プとを含むことを特徴とする音声符号化方法。 - 【請求項７】 前記補助マルチパルス設定ステップは、前
段までに符号化したパルス位置よりも、まだパルスが配
置されていないパルス位置を優先したパルス位置候補情
報を設定することを特徴とする請求項６記載の音声符号
化方法。 - 【請求項８】 符号化されたデータから複数のマルチパル
スで表現されることにより多段符号化された励振信号を
復号し、前記符号化されたデータから線形予測係数を復
号し、前記励振信号により前記線形予測係数を有する線
形予測合成フィルタを励振して再生音声信号を再生する
音声復号方法であり、 予め定めたパルス位置候補情報に基づいて復号した初段
の励振信号と前記線形 予測係数とから初段再生信号を出
力する再生信号生成ステップと、 前段までに復号された励振信号に基づいて現段で利用す
るパルス位置候補情報を設定する補助マルチパルス設定
ステップと、設定されたパルス位置候補情報に基づいて
現段の励振信号を復号する補助マルチパルス復号ステッ
プとを含み、現段の励振信号と前記線形予測係数とを用
いて補助再生信号を生成する少なくとも１つの補助再生
信号生成ステップとを含むことを特徴とする音声復号方
法。 - 【請求項９】 前記補助マルチパルス設定ステップは、前
段までの復号化で設定されたパルス位置よりも、まだパ
ルスが配置されていないパルス位置を優先したパルス位
置候補情報を設定することを特徴とする請求項８記載の
音声復号方法。 - 【請求項１０】 請求項６または７記載の音声符号化方法
と請求項８または９記載の音声復号化方法とを組み合わ
せてなる音声符号化復号化方法。 - 【請求項１１】 音声信号の励振信号を複数のパルスから
成るマルチパルス信号で表現し、前記励振信号により線
形予測合成フィルタを励振して得られる再生音声信号と
入力音声信号との間の歪みを最小化するような前記マル
チパルス信号のパルス位置を選択することにより前記励
振信号を多段符号化する音声符号化装置であり、 前段までに符号化したパルス位置よりも、まだパルスが
配置されていないパルス位置を優先したパルス位置候補
情報に基づいて前記音声信号から現段のマルチパルス信
号のパルス位置を符号化する少なくとも１つの補助マル
チパルス探索手段を含むことを特徴とする音声符号化装
置。 - 【請求項１２】 前記補助マルチパルス探索手段は、前段
までに符号化したパルス位置よりも、まだパルスが配置
されていないパルス位置を優先したパルス位置候補情報
を設定する補助マルチパルス設定回路と、前記補助マル
チパルス設定回路で設定されたパルス位置候補情報に基
づいて前記音声信号から現段のマルチパルス信号のパル
ス位置を符号化する補助マルチパルス符号化回路とを含
むことを特徴とする請求項１１記載の音声符号化装置。 - 【請求項１３】 符号化されたデータから複数のパルスか
ら成るマルチパルス信号で表現されることにより多段符
号化された励振信号を復号化し、前記符号化されたデー
タから線形予測係数を復号化し、前記励振信号により前
記線形予測係数を有する線形予測合成フィルタを励振し
て再生音声信号を再生する音声復号化装置であり、 前段
までの復号化で設定されたパルス位置よりも、まだパル
スが配置されていないパルス位置を優先したパルス位置
候補情報に基づいて現段の励振信号を復号化し、この現
段の励振信号と前記線形予測係数とを用いて補助再生信
号を生成する少なくとも１つの補助再生信号生成手段を
含むことを特徴とする音声復号化装置。 - 【請求項１４】 前記補助再生信号生成手段は、前段まで
の復号化で設定されたパルス位置よりも、まだパルスが
配置されていないパルス位置を優先したパルス位置候補
情報を設定する補助マルチパルス設定回路と、前記補助
マルチパルス設定回路で設定されたパルス位置候補情報
に基づいて現段の励振信号を復号化する補助マルチパル
ス復号化回路とを含むことを特徴とする請求項１３記載
の音声復号化装置。 - 【請求項１５】 請求項１１又は１２に記載の音声符号化
装置と請求項１３又は１４に記載の音声復号化装置とを
組み合わせてなる音声符号化復号化装置。 - 【請求項１６】 音声信号の励振信号を複数のパルスから
成るマルチパルス信号で表現し、前記励振信号により線
形予測合成フィルタを励振して得られる再生音声信号と
入力音声信号との間の歪みを最小化するような前記マル
チパルス信号のパルス位置を選択することにより前記励
振信号を多段符号化する音声符号化方法であり、 前段までに符号化したパルス位置よりも、まだパルスが
配置されていないパルス位置を優先したパルス位置候補
情報を設定する第１のステップと、 前記第１のステップで設定されたパルス位置候補情報に
基づいて前記音声信号から現段のマルチパルス信号のパ
ルス位置を符号化する第２のステップとを少なくとも含
むことを特徴とする音声符号化方法。 - 【請求項１７】 符号化されたデータから複数のパルスか
ら成るマルチパルス信号で表現されることにより多段符
号化された励振信号を復号化し、前記符号化されたデー
タから線形予測係数を復号化し、前記励振信号により前
記線形予測係数を有する線形予測合成フィルタを励振し
て再生音声信号を再生する音声復号化方法であり、 前段までの復号化で設定されたパルス位置よりも、まだ
パルスが配置されていないパルス位置を優先したパルス
位置候補情報に基づいて現段の励振信号を復号化する第
１のステップと、 前記第１のステップで復号化された現段の励振信号と前
記線形予測係数とを用いて補助再生信号を生成する第２
のステップとを少なくとも含むことを特徴とする音声復
号化方法。 - 【請求項１８】 前記第１のステップは、前段までの復号
化で設定されたパルス位置よりも、まだパルスが配置さ
れていないパルス位置を優先したパルス位置候補情報を
設定する補助マルチパルス設定ステップと、前記補助マ
ルチパルス設定ステップで設定されたパルス位置候補情
報に基づいて現段の励振信号を復号化する補助マルチパ
ルス復号化ステップとを少なくとも含むことを特徴とす
る請求項１８記載の音声復号化方法。 - 【請求項１９】 請求項１６に記載の音声符号化方法と請
求項１７又は１８に記載の音声復号化方法とを組み合わ
せてなる音声符号化復号化方法。
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