JP3089967B2 - 音声符号化装置 - Google Patents
音声符号化装置Info
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- JP3089967B2 JP3089967B2 JP07004921A JP492195A JP3089967B2 JP 3089967 B2 JP3089967 B2 JP 3089967B2 JP 07004921 A JP07004921 A JP 07004921A JP 492195 A JP492195 A JP 492195A JP 3089967 B2 JP3089967 B2 JP 3089967B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、音声符号化装置に係わ
り、たとえば、５ｍｓ−１０ｍｓ以下の短いフレーム単
位で、音声信号を高品質に符号化する音声符号化装置に
関する。
り、たとえば、５ｍｓ−１０ｍｓ以下の短いフレーム単
位で、音声信号を高品質に符号化する音声符号化装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】音声信号を符号化する方式としては、た
とえば、オザワ(K.Ozawa) 氏らによる“M-LCEP Speech
Coding at 4kb/s with Multi-Mode and Mult-Codebook
”(IEICE Trans. Commun.,vol. E77-B, No.9,pp.1114-
1121,1994) と題した論文などが知られている。以下、
この論文に記載されている符号化方式の概要を説明す
る。
とえば、オザワ(K.Ozawa) 氏らによる“M-LCEP Speech
Coding at 4kb/s with Multi-Mode and Mult-Codebook
”(IEICE Trans. Commun.,vol. E77-B, No.9,pp.1114-
1121,1994) と題した論文などが知られている。以下、
この論文に記載されている符号化方式の概要を説明す
る。
【０００３】この技術では、フレーム毎（たとえば、４
０ｍｓ）に音声信号から線型予測（ＬＰＣ）分析を用い
て、音声信号のスペクトル特性を表すスペクトルパラメ
ータを抽出し、フレーム単位の信号もしくはフレーム単
位の信号に聴感重み付けを行った信号から特徴量を計算
し、その特徴量を用いて、たとえば、母音部と子音部の
判別といったモード判別を行い、モード判別結果に応じ
てアルゴリズムあるいはコードブックを切り替えて符号
化が行われる。
０ｍｓ）に音声信号から線型予測（ＬＰＣ）分析を用い
て、音声信号のスペクトル特性を表すスペクトルパラメ
ータを抽出し、フレーム単位の信号もしくはフレーム単
位の信号に聴感重み付けを行った信号から特徴量を計算
し、その特徴量を用いて、たとえば、母音部と子音部の
判別といったモード判別を行い、モード判別結果に応じ
てアルゴリズムあるいはコードブックを切り替えて符号
化が行われる。
【０００４】符号化部では、フレームをさらにサブフレ
ーム（たとえば、８ｍｓ）に分割し、サブフレーム毎に
過去の音源信号を基に適応コードブックにおけるパラメ
ータ（ピッチ周期に対応する遅延パラメータとゲインパ
ラメータ）を抽出し、適応コードブックにより、サブフ
レームの音声信号をピッチ予測し、ピッチ予測して求め
た残差信号に対して、予め定められた種類の雑音信号か
らなる音声コードブック（ベクトル量子化コードブッ
ク）から最適音源コードベクトルを選択し、最適なゲイ
ンを計算することにより、音源信号を量子化する。
ーム（たとえば、８ｍｓ）に分割し、サブフレーム毎に
過去の音源信号を基に適応コードブックにおけるパラメ
ータ（ピッチ周期に対応する遅延パラメータとゲインパ
ラメータ）を抽出し、適応コードブックにより、サブフ
レームの音声信号をピッチ予測し、ピッチ予測して求め
た残差信号に対して、予め定められた種類の雑音信号か
らなる音声コードブック（ベクトル量子化コードブッ
ク）から最適音源コードベクトルを選択し、最適なゲイ
ンを計算することにより、音源信号を量子化する。
【０００５】音源コードベクトルの選択は、選択した雑
音信号により合成した信号と、上述の残差信号との誤差
電力を最小化するように行われ、選択されたコードベク
トルの種類を示すインデクスとゲイン並びに、スペクト
ルパラメータと適応コードブックのパラメータがマルチ
プレクサ部により組み合わせて伝送されている。
音信号により合成した信号と、上述の残差信号との誤差
電力を最小化するように行われ、選択されたコードベク
トルの種類を示すインデクスとゲイン並びに、スペクト
ルパラメータと適応コードブックのパラメータがマルチ
プレクサ部により組み合わせて伝送されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の音声符
号化方法では、処理遅延を低減するためにはフレーム長
を短くすることが必要となるが、たとえば、フレーム長
を５ｍｓ以下にした場合には、特徴量の時間的が大きく
なるため、不安定で誤ったモード切り替えが生じ、音質
劣化がおこるという問題があった。
号化方法では、処理遅延を低減するためにはフレーム長
を短くすることが必要となるが、たとえば、フレーム長
を５ｍｓ以下にした場合には、特徴量の時間的が大きく
なるため、不安定で誤ったモード切り替えが生じ、音質
劣化がおこるという問題があった。
【０００７】また、ピッチ抽出は、次式を最小にするＴ
を算出することによって行われるが、フレーム長を、５
ｍｓとすると、Ｎ＝４０となる。すなわち、次式を用い
たピッチ抽出では、ＥT を計算する区間長が短いため
に、時間的に大きく変化するピッチが求められることに
なり、やはり、音質劣化が生じてしまう。
を算出することによって行われるが、フレーム長を、５
ｍｓとすると、Ｎ＝４０となる。すなわち、次式を用い
たピッチ抽出では、ＥT を計算する区間長が短いため
に、時間的に大きく変化するピッチが求められることに
なり、やはり、音質劣化が生じてしまう。
【０００８】
【数１】
【０００９】そこで、本発明の目的は、誤ったモード判
別による音質劣化が起こりにくい音声符号化装置を提供
することにある。
別による音質劣化が起こりにくい音声符号化装置を提供
することにある。
【００１０】また、本発明の他の目的は、誤ったピッチ
抽出による音質劣化が起こりにくい音声符号化装置を提
供することにある。
抽出による音質劣化が起こりにくい音声符号化装置を提
供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、（イ）音声信号を所定単位のフレーム単位の信号に
分割する分割手段と、（ロ）この分割手段が分割した現
フレームの信号から求めた特徴量と、分割手段が少なく
とも１フレーム分過去に分割したフレームの信号から求
めた特徴量との重み付け和を用いて、音声信号のモード
の判別を行うモード判別手段と、（ハ）このモード判別
手段の判別したモードに応じて特定されるアルゴリズム
を用いて分割手段が分割したフレーム単位で音声信号の
符号化を行う符号化手段とを音声符号化装置に具備させ
る。
は、（イ）音声信号を所定単位のフレーム単位の信号に
分割する分割手段と、（ロ）この分割手段が分割した現
フレームの信号から求めた特徴量と、分割手段が少なく
とも１フレーム分過去に分割したフレームの信号から求
めた特徴量との重み付け和を用いて、音声信号のモード
の判別を行うモード判別手段と、（ハ）このモード判別
手段の判別したモードに応じて特定されるアルゴリズム
を用いて分割手段が分割したフレーム単位で音声信号の
符号化を行う符号化手段とを音声符号化装置に具備させ
る。
【００１２】
【００１３】
【００１４】すなわち、請求項１記載の発明では、現フ
レームの信号から求めた特徴量（たとえば、ピッチ予測
ゲイン）と、分割手段が少なくとも１フレーム分過去に
分割したフレームの信号から求めた特徴量との重み付け
和を用いて、音声信号のモードの判別を行うように、音
声符号化装置を構成することによって、誤ったモード判
別が生じないようにする。
レームの信号から求めた特徴量（たとえば、ピッチ予測
ゲイン）と、分割手段が少なくとも１フレーム分過去に
分割したフレームの信号から求めた特徴量との重み付け
和を用いて、音声信号のモードの判別を行うように、音
声符号化装置を構成することによって、誤ったモード判
別が生じないようにする。
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【実施例】以下、実施例につき本発明を詳細に説明す
る。
る。
【００２０】
【００２１】図１に、本発明の実施例による音声符号化
装置の概略構成を示す。以下、この図を用いて、実施例
の音声符号化装置の動作を説明する。
装置の概略構成を示す。以下、この図を用いて、実施例
の音声符号化装置の動作を説明する。
【００２２】フレーム分割回路１１は、入力端子５０か
ら入力された音声信号を、フレーム（たとえば、５ｍ
ｓ）毎に分割する回路であり、サブフレーム分割回路１
２は、フレーム分割回路１１が出力するフレームを、さ
らに短いフレーム（たとえば、２．５ｍｓ）に分割す
る。
ら入力された音声信号を、フレーム（たとえば、５ｍ
ｓ）毎に分割する回路であり、サブフレーム分割回路１
２は、フレーム分割回路１１が出力するフレームを、さ
らに短いフレーム（たとえば、２．５ｍｓ）に分割す
る。
【００２３】スペクトルパラメータ計算回路１３は、少
なくとも１つのサブフレームの音声信号に対して、サブ
フレーム長よりも長い窓（たとえば、２４ｍｓ）をかけ
て、音声を切り出してスペクトルパラメータを予め定め
られた次数（たとえば、Ｐ＝１０次）分計算する回路で
あり、実施例のスペクトルパラメータ計算回路１３は、
Ｂｕｒｇ分析を用いて、スペクトルパラメータを計算す
るように構成されている。Ｂｕｒｇ分析の詳細は、中溝
著“信号解析とシステム同定”（コロナ社1998年刊）の
82〜88ページに記載されているので、その説明は省略す
る。なお、このスペクトルパラメータ計算回路として
は、たとえば、ＬＰＣ分析などの他の計算法によって計
算が行われるものを用いることができる。
なくとも１つのサブフレームの音声信号に対して、サブ
フレーム長よりも長い窓（たとえば、２４ｍｓ）をかけ
て、音声を切り出してスペクトルパラメータを予め定め
られた次数（たとえば、Ｐ＝１０次）分計算する回路で
あり、実施例のスペクトルパラメータ計算回路１３は、
Ｂｕｒｇ分析を用いて、スペクトルパラメータを計算す
るように構成されている。Ｂｕｒｇ分析の詳細は、中溝
著“信号解析とシステム同定”（コロナ社1998年刊）の
82〜88ページに記載されているので、その説明は省略す
る。なお、このスペクトルパラメータ計算回路として
は、たとえば、ＬＰＣ分析などの他の計算法によって計
算が行われるものを用いることができる。
【００２４】さらに、スペクトルパラメータ計算回路１
３では、Ｂｕｒｇ法により計算された線形予測係数αi
（ｉ＝１、…、１０）を量子化や補間に適したＬＳＰパ
ラメータに変換する処理も行われる。実施例のスペクト
ルパラメータ計算回路１３でにおける線形予測係数から
ＬＳＰへの変換は、菅村他による“線スペクトル対（Ｌ
ＳＰ）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）を参照したものとしている。
３では、Ｂｕｒｇ法により計算された線形予測係数αi
（ｉ＝１、…、１０）を量子化や補間に適したＬＳＰパ
ラメータに変換する処理も行われる。実施例のスペクト
ルパラメータ計算回路１３でにおける線形予測係数から
ＬＳＰへの変換は、菅村他による“線スペクトル対（Ｌ
ＳＰ）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）を参照したものとしている。
【００２５】すなわち、スペクトルパラメータ計算回路
１３は、第２サブフレームでＢｕｒｇ法により求めた線
形予測係数を、ＬＳＰパラメータに変換し、第１サブフ
レームのＬＳＰを直線補間により求めて、第１サブフレ
ームのＬＳＰを逆変換して線形予測係数に戻し、第１、
２サブフレームの線形予測係数αil（ｉ＝１、…、１
０、ｌ＝１、…、５）を聴感重み付け回路１７に、第
１、２サブフレームのＬＳＰをスペクトルパラメータ量
子化回路１４へ出力している。
１３は、第２サブフレームでＢｕｒｇ法により求めた線
形予測係数を、ＬＳＰパラメータに変換し、第１サブフ
レームのＬＳＰを直線補間により求めて、第１サブフレ
ームのＬＳＰを逆変換して線形予測係数に戻し、第１、
２サブフレームの線形予測係数αil（ｉ＝１、…、１
０、ｌ＝１、…、５）を聴感重み付け回路１７に、第
１、２サブフレームのＬＳＰをスペクトルパラメータ量
子化回路１４へ出力している。
【００２６】スペクトルパラメータ量子化回路１４は、
予め定められたサブフレームのＬＳＰパラメータを量子
化する回路であり、実施例のスペクトルパラメータ量子
化回路１４は、量子化法として、ベクトル量子化を用
い、第２サブフレームのＬＳＰパラメータを量子化する
ものとなっている。このＬＳＰパラメータのベクトル量
子化の具体的な手順に関しては、特開平４−１７１５０
０号公報（特願平２−２９７６００号）や、特開平４−
３６３０００号公報（特願平３−２６１９２５号）や、
特開平５−６１９９号公報（特願平３−１５５０４９
号）や、ノムラ(T.Nomura)等による“LSP Coding Using
VQ-SVQ With Interpolation in 4.075 kbpsM-LCELP Sp
eech Coder ”と題した論文(Proc. Mobile Multimedia
Communications, pp.B.2.5, 1993)等を参照されたい。
予め定められたサブフレームのＬＳＰパラメータを量子
化する回路であり、実施例のスペクトルパラメータ量子
化回路１４は、量子化法として、ベクトル量子化を用
い、第２サブフレームのＬＳＰパラメータを量子化する
ものとなっている。このＬＳＰパラメータのベクトル量
子化の具体的な手順に関しては、特開平４−１７１５０
０号公報（特願平２−２９７６００号）や、特開平４−
３６３０００号公報（特願平３−２６１９２５号）や、
特開平５−６１９９号公報（特願平３−１５５０４９
号）や、ノムラ(T.Nomura)等による“LSP Coding Using
VQ-SVQ With Interpolation in 4.075 kbpsM-LCELP Sp
eech Coder ”と題した論文(Proc. Mobile Multimedia
Communications, pp.B.2.5, 1993)等を参照されたい。
【００２７】そして、スペクトルパラメータ量子化回路
１４では、第２サブフレームで量子化したＬＳＰパラメ
ータを基に、第１、２サブフレームのＬＳＰパラメータ
が復元される。実施例のスペクトルパラメータ量子化回
路１４では、現フレームの第２サブフレームの量子化Ｌ
ＳＰパラメータと１つ過去のフレームの第２サブフレー
ムの量子化ＬＳＰパラメータとを直線補間することによ
って、第１、２サブフレームのＬＳＰが復元されてい
る。
１４では、第２サブフレームで量子化したＬＳＰパラメ
ータを基に、第１、２サブフレームのＬＳＰパラメータ
が復元される。実施例のスペクトルパラメータ量子化回
路１４では、現フレームの第２サブフレームの量子化Ｌ
ＳＰパラメータと１つ過去のフレームの第２サブフレー
ムの量子化ＬＳＰパラメータとを直線補間することによ
って、第１、２サブフレームのＬＳＰが復元されてい
る。
【００２８】ここで、量子化前のＬＳＰと量子化後のＬ
ＳＰとの誤差電力を最小化するコードベクトルを１種類
選択した後に、直線補間することにより第１〜第４サブ
フレームのＬＳＰを復元できる。また、さらに性能を向
上させるためには、誤差電力を最小化するコードベクト
ルを複数候補選択した後に、各々の候補について、累積
歪を評価し、累積歪を最小化する候補と補間ＬＳＰの組
みを選択するようにすることもできる。
ＳＰとの誤差電力を最小化するコードベクトルを１種類
選択した後に、直線補間することにより第１〜第４サブ
フレームのＬＳＰを復元できる。また、さらに性能を向
上させるためには、誤差電力を最小化するコードベクト
ルを複数候補選択した後に、各々の候補について、累積
歪を評価し、累積歪を最小化する候補と補間ＬＳＰの組
みを選択するようにすることもできる。
【００２９】また、直線補間の代わりに、ＬＳＰの補間
パターンを予め定められたビット数（たとえば２ビッ
ト）分用意しておき、これらのパターンの各々に対し
て、第１、２サブフレームの累積歪を最小化するコード
ベクトルと補間パターンの組みを選択するようにしても
良い。このようにすると補間パターンのビット数分だけ
伝送情報が増加することになるが、ＬＳＰのフレーム内
での時間的な変化をより精密に表すことができる。
パターンを予め定められたビット数（たとえば２ビッ
ト）分用意しておき、これらのパターンの各々に対し
て、第１、２サブフレームの累積歪を最小化するコード
ベクトルと補間パターンの組みを選択するようにしても
良い。このようにすると補間パターンのビット数分だけ
伝送情報が増加することになるが、ＬＳＰのフレーム内
での時間的な変化をより精密に表すことができる。
【００３０】ここで、補間パターンは、トレーニング用
のＬＳＰデータに用いて学習して作成するようにしても
良く、予め定められたパターンを格納するようにしても
良い。後者の場合には、たとえば、タニグチ(T.Taniguc
hi) 氏等による“Improved CELP sppech coding at 4kb
/s and below”と題する論文(Proc. ICSLP, pp.41-44,
1992) に記載のパターンを用いることができる。また、
さらに、性能を改善するためには、補間パターンを選択
した後に、予め定められたサブフレームにおいて、ＬＳ
Ｐの真の値とＬＳＰの補間値との誤差信号を求め、その
誤差信号をさらに誤差コードブックで表すようにしても
良い。
のＬＳＰデータに用いて学習して作成するようにしても
良く、予め定められたパターンを格納するようにしても
良い。後者の場合には、たとえば、タニグチ(T.Taniguc
hi) 氏等による“Improved CELP sppech coding at 4kb
/s and below”と題する論文(Proc. ICSLP, pp.41-44,
1992) に記載のパターンを用いることができる。また、
さらに、性能を改善するためには、補間パターンを選択
した後に、予め定められたサブフレームにおいて、ＬＳ
Ｐの真の値とＬＳＰの補間値との誤差信号を求め、その
誤差信号をさらに誤差コードブックで表すようにしても
良い。
【００３１】スペクトルパラメータ量子化回路１４は、
上記のような形で復元した第１、２サブフレームのＬＳ
Ｐと第２サブフレームの量子化ＬＳＰを、サブフレーム
毎に線形予測係数αil′（ｉ＝１、…、１０、ｌ＝１、
…、５）に変換し、インパルス応答計算回路１６へ出力
するとともに、第２サブフレームの量子化ＬＳＰのコー
ドベクトルを表すインデクスをマルチプレクサ２８に出
力する。
上記のような形で復元した第１、２サブフレームのＬＳ
Ｐと第２サブフレームの量子化ＬＳＰを、サブフレーム
毎に線形予測係数αil′（ｉ＝１、…、１０、ｌ＝１、
…、５）に変換し、インパルス応答計算回路１６へ出力
するとともに、第２サブフレームの量子化ＬＳＰのコー
ドベクトルを表すインデクスをマルチプレクサ２８に出
力する。
【００３２】また、聴感重み付け回路１７は、スペクト
ルパラメータ計算回路１３から、各サブフレーム毎に、
量子化前の線形予測係数αil（ｉ＝１、…、１０、ｌ＝
１、…、５）を入力し、サブフレームの音声信号に対し
て、聴感重み付けを行い、聴感重み付け信号を出力す
る。そして、提案型モード判別回路２０A は、聴感重み
付け回路１７からフレーム単位で聴感重み付け信号を受
け取り、現在のフレームの特徴量と過去の１つのフレー
ムの特徴量とを基に、モード判別を行う。
ルパラメータ計算回路１３から、各サブフレーム毎に、
量子化前の線形予測係数αil（ｉ＝１、…、１０、ｌ＝
１、…、５）を入力し、サブフレームの音声信号に対し
て、聴感重み付けを行い、聴感重み付け信号を出力す
る。そして、提案型モード判別回路２０A は、聴感重み
付け回路１７からフレーム単位で聴感重み付け信号を受
け取り、現在のフレームの特徴量と過去の１つのフレー
ムの特徴量とを基に、モード判別を行う。
【００３３】図２に、提案型モード判別回路の構成を示
す。図示してあるように、提案型モード判別回路２０A
は、特徴量計算回路３１とフレーム遅延器（Ｄ）３２と
重み付け和計算回路３３とモード判別回路３４によって
構成されており、入力端子５２からフレーム単位に聴感
重み付け信号が入力される。
す。図示してあるように、提案型モード判別回路２０A
は、特徴量計算回路３１とフレーム遅延器（Ｄ）３２と
重み付け和計算回路３３とモード判別回路３４によって
構成されており、入力端子５２からフレーム単位に聴感
重み付け信号が入力される。
【００３４】特徴量計算回路３１は、入力される情報を
基に、特徴量として、ピッチ予測ゲインＧを計算し出力
する。重み付け計算回路３２では、特徴量計算回路３１
の出力と、フレーム遅延器３２に格納されている１つ前
（過去）のフレームの特徴量との重み付け和ＧAVを(1)
式により求めて出力する。なお、(1) 式において、ν i
は、重み係数である。
基に、特徴量として、ピッチ予測ゲインＧを計算し出力
する。重み付け計算回路３２では、特徴量計算回路３１
の出力と、フレーム遅延器３２に格納されている１つ前
（過去）のフレームの特徴量との重み付け和ＧAVを(1)
式により求めて出力する。なお、(1) 式において、ν i
は、重み係数である。
【００３５】
【数２】
【００３６】モード判別回路３４は、重み付け和の値Ｇ
AVを、予め定められた複数個のしきい値と比較して、モ
ード判別を行い、モード判別結果を出力する。たとえ
ば、４種類のモードに分ける場合には、モード判別回路
３４内に３種類のしきい値が設定される。この提案型モ
ード判別回路２０A 内のモード判別回路３４が出力する
モード判別結果は、図１に示してあるように、適応コー
ドブック回路２２と音声量子化回路２４とマルチプレク
サ２８に出力される。
AVを、予め定められた複数個のしきい値と比較して、モ
ード判別を行い、モード判別結果を出力する。たとえ
ば、４種類のモードに分ける場合には、モード判別回路
３４内に３種類のしきい値が設定される。この提案型モ
ード判別回路２０A 内のモード判別回路３４が出力する
モード判別結果は、図１に示してあるように、適応コー
ドブック回路２２と音声量子化回路２４とマルチプレク
サ２８に出力される。
【００３７】応答信号計算回路１８は、スペクトルパラ
メータ計算回路１３からの線形予測係数αilと、スペク
トルパラメータ量子化回路１４からの線形予測係数
αil′を基に、サブフレーム毎に、保存されているフィ
ルタメモリの値を用いて、入力信号ｄ（ｎ）を“０”と
した応答信号を１サブフレーム分計算し、減算器２１に
出力する。この応答信号計算回路１８が出力する応答信
号ｘz (n) は、(2) 式で表される。なお、(2) 式におい
て、γは、聴感重み付け量を制御する重み係数である。
メータ計算回路１３からの線形予測係数αilと、スペク
トルパラメータ量子化回路１４からの線形予測係数
αil′を基に、サブフレーム毎に、保存されているフィ
ルタメモリの値を用いて、入力信号ｄ（ｎ）を“０”と
した応答信号を１サブフレーム分計算し、減算器２１に
出力する。この応答信号計算回路１８が出力する応答信
号ｘz (n) は、(2) 式で表される。なお、(2) 式におい
て、γは、聴感重み付け量を制御する重み係数である。
【００３８】
【数３】
【００３９】応答信号計算回路１８の出力を受けた減算
器２１は、(4) 式に従って、聴感重み付け信号から応答
信号を１サブフレーム分減算し、その減算結果を適応コ
ードブック回路２２に出力する。
器２１は、(4) 式に従って、聴感重み付け信号から応答
信号を１サブフレーム分減算し、その減算結果を適応コ
ードブック回路２２に出力する。
【００４０】
【数４】
【００４１】また、インパルス応答計算回路１６は、ｚ
変換が、(4) 式で表される重み付けフィルタのインパル
ス応答ｈw (n) を予め定めた点数Ｌだけ計算し、適応コ
ードブック回路２２、音源量子化回路２４へ出力する。
変換が、(4) 式で表される重み付けフィルタのインパル
ス応答ｈw (n) を予め定めた点数Ｌだけ計算し、適応コ
ードブック回路２２、音源量子化回路２４へ出力する。
【００４２】
【数５】
【００４３】適応コードブック回路２２は、ピッチパラ
メータを求めるとともに、ピッチ予測を(5) 式に従い行
い、適応コードブック予測算差信号Z(n)を出力する。な
お、(5) 式において、b(n)は、適応コードブックピッチ
予測信号であり、適応コードブックピッチ予測信号は、
β、Ｔを、それぞれ、適応コードブックのゲイン、遅延
とし、V(n)を適応コードベクトル、記号＊を畳み込み演
算記号とすると、(6)式で表される。
メータを求めるとともに、ピッチ予測を(5) 式に従い行
い、適応コードブック予測算差信号Z(n)を出力する。な
お、(5) 式において、b(n)は、適応コードブックピッチ
予測信号であり、適応コードブックピッチ予測信号は、
β、Ｔを、それぞれ、適応コードブックのゲイン、遅延
とし、V(n)を適応コードベクトル、記号＊を畳み込み演
算記号とすると、(6)式で表される。
【００４４】
【数６】
【００４５】不均一パルス数型スパース音源コードブッ
ク２５は、各々のベクトルの“０”でない成分の個数が
異なるスパースコードブックであり、音源量子化回路２
４では、不均一パルス数型スパース音源コードブック２
５に格納された音源コードベクトルの全部あるいは一部
に対して、(7) 式を最小化するように音源コードベクト
ルｃj (n) が選択される。
ク２５は、各々のベクトルの“０”でない成分の個数が
異なるスパースコードブックであり、音源量子化回路２
４では、不均一パルス数型スパース音源コードブック２
５に格納された音源コードベクトルの全部あるいは一部
に対して、(7) 式を最小化するように音源コードベクト
ルｃj (n) が選択される。
【００４６】
【数７】
【００４７】なお、音源量子化回路２４では、２種以上
のコードベクトルが選択されるようになっており、以下
に記載するゲイン量子化の際に最良のコードベクトルが
１種特定されるようになっているが、この選択の際に、
コードベクトルを１種に特定してしまっても良い。ま
た、一部の音源コードベクトルに対してのみ、(7) 式を
適用するときには、複数個の音源コードベクトルを予備
選択しておき、予備選択された音源コードベクトルに対
して(7) 式を適用することもできる。
のコードベクトルが選択されるようになっており、以下
に記載するゲイン量子化の際に最良のコードベクトルが
１種特定されるようになっているが、この選択の際に、
コードベクトルを１種に特定してしまっても良い。ま
た、一部の音源コードベクトルに対してのみ、(7) 式を
適用するときには、複数個の音源コードベクトルを予備
選択しておき、予備選択された音源コードベクトルに対
して(7) 式を適用することもできる。
【００４８】ゲイン量子化回路２６は、ゲインコードブ
ック２７からゲインコードベクトルを読み出し、音源量
子化回路２４によって選択された音源コードベクトルに
対して、(8) 式を最小化するように、音源コードベクト
ルとゲインコードベクトルの組み合わせを選択し、選択
した音源コードベクトルとゲインコードベクトルを表す
インデクスをマルチプレクサ２８に出力する。なお、
(8) 式において、βK ′、γK ′は、ゲインコードブッ
ク２７に格納されている２次元ゲインコードブックにお
けるｋ番目のコードベクトルである。
ック２７からゲインコードベクトルを読み出し、音源量
子化回路２４によって選択された音源コードベクトルに
対して、(8) 式を最小化するように、音源コードベクト
ルとゲインコードベクトルの組み合わせを選択し、選択
した音源コードベクトルとゲインコードベクトルを表す
インデクスをマルチプレクサ２８に出力する。なお、
(8) 式において、βK ′、γK ′は、ゲインコードブッ
ク２７に格納されている２次元ゲインコードブックにお
けるｋ番目のコードベクトルである。
【００４９】
【数８】
【００５０】重み付け信号計算回路１９は、スペクトル
パラメータ計算回路１３の出力パラメータおよび各イン
デクスを基に、それぞれのインデクスに対応するコード
ベクトルを読み出し、まず、(9) 式に基づき、駆動音源
信号v(n)を求める。
パラメータ計算回路１３の出力パラメータおよび各イン
デクスを基に、それぞれのインデクスに対応するコード
ベクトルを読み出し、まず、(9) 式に基づき、駆動音源
信号v(n)を求める。
【００５１】
【数９】
【００５２】次に、スペクトルパラメータ計算回路１３
の出力パラメータ、スペクトルパラメータ量子化回路１
４の出力パラメータを用いて、(10)式により、重み付け
信号ｓw (n) をサブフレーム毎に計算し、計算した重み
付け信号を応答信号計算回路１８に出力する。
の出力パラメータ、スペクトルパラメータ量子化回路１
４の出力パラメータを用いて、(10)式により、重み付け
信号ｓw (n) をサブフレーム毎に計算し、計算した重み
付け信号を応答信号計算回路１８に出力する。
【００５３】
【数１０】
【００５４】このように、第１の実施例の音声符号化装
置では、フレーム長よりも長い時間長にわたって平均化
されたモード情報が出力されることになるので、誤った
モード判別に起因する音質劣化を抑制できることにな
る。
置では、フレーム長よりも長い時間長にわたって平均化
されたモード情報が出力されることになるので、誤った
モード判別に起因する音質劣化を抑制できることにな
る。
【００５５】
【００５６】
【００５７】
【００５８】
【００５９】
【００６０】
【００６１】
【００６２】
【００６３】
【００６４】
【００６５】
【００６６】
【００６７】
【００６８】
【００６９】
【００７０】
【００７１】
【００７２】
【００７３】
【００７４】
【００７５】
【００７６】
【００７７】
【００７８】
【００７９】
【００８０】
【００８１】
【００８２】
【００８３】
【００８４】
【００８５】
【００８６】
【００８７】
【００８８】
【００８９】
【００９０】
【００９１】
【００９２】
【００９３】
【００９４】
【００９５】
【００９６】
【００９７】
【００９８】
【００９９】
【０１００】
【０１０１】
【０１０２】
【０１０３】
【０１０４】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、請求項１
ないし２記載の発明によれば、低遅延とするために、フ
レーム長を５〜１０ｍｓと短くしても、モード判別の時
間的変動による音質劣化を起こすことがないので、良好
な音質が維持できることになる。
ないし２記載の発明によれば、低遅延とするために、フ
レーム長を５〜１０ｍｓと短くしても、モード判別の時
間的変動による音質劣化を起こすことがないので、良好
な音質が維持できることになる。
【０１０５】
【図１】本発明の実施例による音声符号化装置の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例の音声符号化装置で用いられて
いる提案型モード判別回路の構成を示すブロック図であ
る。
いる提案型モード判別回路の構成を示すブロック図であ
る。
１１ フレーム分割回路 １２ サブフレーム分割回路 １３ スペクトルパラメータ計算回路 １４ スペクトルパラメータ量子化回路 １５ ＬＳＰコードブック １６ インパルス応答計算回路 １７ 聴感重み付け回路 １８ 応答信号計算回路 １９ 重み付け信号計算回路 ２０ 提案型モード判別回路 ２１ 減算器 ２２ 適応コードブック回路 ２３ パタン蓄積回路 ２４ 音源量子化回路 ２５ 不均一パルス数型スパース音源コードブック ２６ ゲイン量子化回路 ２７ ゲインコードブック ２８ マルチプレクサ３１ 特徴量計算回路 ３２ フレーム遅延器 ３３ 重み付け和計算回路 ３４ モード判別回路
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−139600（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−4099（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−222797（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−225599（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G10L 11/00 - 21/06 H03M 7/30 H04B 14/04 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (2)
- 【請求項１】 音声信号を所定単位のフレーム単位の信
号に分割する分割手段と、 この分割手段が分割した現フレームの信号から求めた特
徴量と、前記分割手段が少なくとも１フレーム分過去に
分割したフレームの信号から求めた特徴量との重み付け
和を用いて、前記音声信号のモードの判別を行うモード
判別手段と、 このモード判別手段の判別したモードに応じて特定され
るアルゴリズムを用いて前記分割手段が分割したフレー
ム単位で前記音声信号の符号化を行う符号化手段とを具
備することを特徴とする音声符号化装置。 - 【請求項２】 前記特徴量として、ピッチ予測ゲインを
用いることを特徴とする請求項１記載の音声符号化装
置。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07004921A JP3089967B2 (ja) | 1995-01-17 | 1995-01-17 | 音声符号化装置 |
| EP96100544A EP0723258B1 (en) | 1995-01-17 | 1996-01-16 | Speech encoder with features extracted from current and previous frames |
| EP99109387A EP0944037B1 (en) | 1995-01-17 | 1996-01-16 | Speech encoder with features extracted from current and previous frames |
| DE69615870T DE69615870T2 (de) | 1995-01-17 | 1996-01-16 | Sprachkodierer mit aus aktuellen und vorhergehenden Rahmen extrahierten Merkmalen |
| DE69609089T DE69609089T2 (de) | 1995-01-17 | 1996-01-16 | Sprachkodierer mit aus aktuellen und vorhergehenden Rahmen extrahierten Merkmalen |
| DE69615227T DE69615227T2 (de) | 1995-01-17 | 1996-01-16 | Sprachkodierer mit aus aktuellen und vorhergehenden Rahmen extrahierten Merkmalen |
| EP99111363A EP0944038B1 (en) | 1995-01-17 | 1996-01-16 | Speech encoder with features extracted from current and previous frames |
| US08/588,005 US5787389A (en) | 1995-01-17 | 1996-01-17 | Speech encoder with features extracted from current and previous frames |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07004921A JP3089967B2 (ja) | 1995-01-17 | 1995-01-17 | 音声符号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08194499A JPH08194499A (ja) | 1996-07-30 |
| JP3089967B2 true JP3089967B2 (ja) | 2000-09-18 |
Family
ID=11597087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07004921A Expired - Fee Related JP3089967B2 (ja) | 1995-01-17 | 1995-01-17 | 音声符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3089967B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3180786B2 (ja) | 1998-11-27 | 2001-06-25 | 日本電気株式会社 | 音声符号化方法及び音声符号化装置 |
| JP3180762B2 (ja) | 1998-05-11 | 2001-06-25 | 日本電気株式会社 | 音声符号化装置及び音声復号化装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105096958B (zh) | 2014-04-29 | 2017-04-12 | 华为技术有限公司 | 音频编码方法及相关装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0679238B2 (ja) * | 1984-11-27 | 1994-10-05 | 日本電気株式会社 | ピツチ抽出装置 |
| JPS61187000A (ja) * | 1985-02-15 | 1986-08-20 | シャープ株式会社 | 音声のピツチ周波数抽出装置 |
| JP3006790B2 (ja) * | 1988-10-20 | 2000-02-07 | 日本電気株式会社 | 音声符号化復号化方法及びその装置 |
| JP2772598B2 (ja) * | 1992-06-19 | 1998-07-02 | 国際電気株式会社 | 音声符号化装置 |
-
1995
- 1995-01-17 JP JP07004921A patent/JP3089967B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3180762B2 (ja) | 1998-05-11 | 2001-06-25 | 日本電気株式会社 | 音声符号化装置及び音声復号化装置 |
| JP3180786B2 (ja) | 1998-11-27 | 2001-06-25 | 日本電気株式会社 | 音声符号化方法及び音声符号化装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08194499A (ja) | 1996-07-30 |
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