JP3099844B2 - 音声符号化復号化方式 - Google Patents
音声符号化復号化方式Info
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- JP3099844B2 JP3099844B2 JP04087849A JP8784992A JP3099844B2 JP 3099844 B2 JP3099844 B2 JP 3099844B2 JP 04087849 A JP04087849 A JP 04087849A JP 8784992 A JP8784992 A JP 8784992A JP 3099844 B2 JP3099844 B2 JP 3099844B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、音声信号をディジタ
ル伝送あるいは蓄積する場合に用いられる音声符号化復
号化装置、特に音声信号を、音源信号と自己回帰係数と
移動平均係数に分離して符号化する音声符号化復号化方
式に関するものである。
ル伝送あるいは蓄積する場合に用いられる音声符号化復
号化装置、特に音声信号を、音源信号と自己回帰係数と
移動平均係数に分離して符号化する音声符号化復号化方
式に関するものである。
【0002】
【従来の技術】音源信号と自己回帰係数(以下ARと略
す)及び移動平均係数(以下MAと略す)を用いた従来
の音声符号化復号化方式は、文献“声門音源波モデルを
用いた音声分析合成方式の検討”、瀬座 勝志,田崎
裕久,中島 邦男、日本音響学会平成3年度秋季研究発
表会講演論文集−I−、1−6−10、pp209−2
10、1991,により報告されている。この従来方式
においては、音源として声門音源波の微分波形上で定義
される音源波モデルを用いている。
す)及び移動平均係数(以下MAと略す)を用いた従来
の音声符号化復号化方式は、文献“声門音源波モデルを
用いた音声分析合成方式の検討”、瀬座 勝志,田崎
裕久,中島 邦男、日本音響学会平成3年度秋季研究発
表会講演論文集−I−、1−6−10、pp209−2
10、1991,により報告されている。この従来方式
においては、音源として声門音源波の微分波形上で定義
される音源波モデルを用いている。
【0003】図2は従来の音声符号化復号化方式を示す
ブロック構成図である。まず、図2の(a)に示す符号
化部100について説明する。音源符号帳9には1ピッ
チ周期の音源信号を音源符号語として複数個格納し、A
R符号帳13にはAR(自己回帰係数)をAR符号語と
して複数個格納し、またMA符号帳6にはスペクトル包
絡パラメータに変換したMA(移動平均係数)をMA符
号語として複数個格納してある。ピッチ周期抽出手段2
は、入力音声信号1よりピッチ周期3を抽出し出力す
る。音源位置検出手段15は、入力音声信号1の線形予
測残差信号のピッチ周期毎のピーク位置を検出し、これ
を音源位置16として出力する。音源生成手段11は、
音源符号帳9より出力される音源符号語10とピッチ周
期抽出手段2より出力されるピッチ周期3を用いて音源
を生成し、音源信号12として出力する。合成手段17
は、音源位置検出手段15より出力される音源位置16
とAR符号帳13より出力されるAR符号語14と音源
生成手段11より出力される音源信号12とMA符号帳
6より出力されるMA符号語8を用いて合成音声信号1
8を生成する。最適符号語選択手段19は、入力音声信
号1と合成音声信号18の距離が最も小さくなるAR符
号語とMA符号語と音源符号語の組み合わせを選択し、
その組み合わせにおけるAR符号語番号20と音源符号
語番号21とMA符号語番号22を出力する。
ブロック構成図である。まず、図2の(a)に示す符号
化部100について説明する。音源符号帳9には1ピッ
チ周期の音源信号を音源符号語として複数個格納し、A
R符号帳13にはAR(自己回帰係数)をAR符号語と
して複数個格納し、またMA符号帳6にはスペクトル包
絡パラメータに変換したMA(移動平均係数)をMA符
号語として複数個格納してある。ピッチ周期抽出手段2
は、入力音声信号1よりピッチ周期3を抽出し出力す
る。音源位置検出手段15は、入力音声信号1の線形予
測残差信号のピッチ周期毎のピーク位置を検出し、これ
を音源位置16として出力する。音源生成手段11は、
音源符号帳9より出力される音源符号語10とピッチ周
期抽出手段2より出力されるピッチ周期3を用いて音源
を生成し、音源信号12として出力する。合成手段17
は、音源位置検出手段15より出力される音源位置16
とAR符号帳13より出力されるAR符号語14と音源
生成手段11より出力される音源信号12とMA符号帳
6より出力されるMA符号語8を用いて合成音声信号1
8を生成する。最適符号語選択手段19は、入力音声信
号1と合成音声信号18の距離が最も小さくなるAR符
号語とMA符号語と音源符号語の組み合わせを選択し、
その組み合わせにおけるAR符号語番号20と音源符号
語番号21とMA符号語番号22を出力する。
【0004】次に、図2の(b)に示す復号化部200
について説明する。AR逆量子化手段23は、符号化部
100からのAR符号語番号20に対応するAR符号語
25をAR符号帳24より得る。MA逆量子化手段31
は、同じく符号化部100からのMA符号語番号22に
対応するMA符号語33をMA符号帳32より得る。ま
た音源逆量子化手段26は、同様に符号化部100から
の音源符号語番号21に対応する音源符号語28を音源
符号帳27より得る。音源生成手段29は、符号化部1
00からのピッチ周期3と前記音源逆量子化手段26か
らの音源符号語28から音源信号30を生成する。合成
手段38は、音源生成手段29からの音源信号30とA
R逆量子化手段23からのAR符号語25とMA逆量子
化手段31からのMA符号語33から合成音声信号39
を生成する。なお、符号化部100及び復号化部200
にある,AR符号帳13とAR符号帳24、音源符号帳
9と音源符号帳27、MA符号帳6とMA符号帳32は
それぞれ同じものである。
について説明する。AR逆量子化手段23は、符号化部
100からのAR符号語番号20に対応するAR符号語
25をAR符号帳24より得る。MA逆量子化手段31
は、同じく符号化部100からのMA符号語番号22に
対応するMA符号語33をMA符号帳32より得る。ま
た音源逆量子化手段26は、同様に符号化部100から
の音源符号語番号21に対応する音源符号語28を音源
符号帳27より得る。音源生成手段29は、符号化部1
00からのピッチ周期3と前記音源逆量子化手段26か
らの音源符号語28から音源信号30を生成する。合成
手段38は、音源生成手段29からの音源信号30とA
R逆量子化手段23からのAR符号語25とMA逆量子
化手段31からのMA符号語33から合成音声信号39
を生成する。なお、符号化部100及び復号化部200
にある,AR符号帳13とAR符号帳24、音源符号帳
9と音源符号帳27、MA符号帳6とMA符号帳32は
それぞれ同じものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、1ピッチ周
期の音源信号を用いて入力音声信号を符号化する場合、
ピッチ周期が長くなると音源信号の不整合をMA,すな
わち移動平均係数が補うように働き、MAの次数は多く
必要となる。そのため、MAの最適な次数は入力音声信
号によって異なるが、従来の音声符号化復号化方式は前
記のように構成されており、MAの次数を固定にしてい
るため、合成音声の品質が劣化するという課題があっ
た。
期の音源信号を用いて入力音声信号を符号化する場合、
ピッチ周期が長くなると音源信号の不整合をMA,すな
わち移動平均係数が補うように働き、MAの次数は多く
必要となる。そのため、MAの最適な次数は入力音声信
号によって異なるが、従来の音声符号化復号化方式は前
記のように構成されており、MAの次数を固定にしてい
るため、合成音声の品質が劣化するという課題があっ
た。
【0006】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、MAの次数を入力音声信号に応じ
て決定することにより、合成音声の品質を向上すること
を目的としている。
めになされたもので、MAの次数を入力音声信号に応じ
て決定することにより、合成音声の品質を向上すること
を目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明に係る音声符号
化復号化方式は、符号化部に、入力音声信号のピッチ周
期に応じて移動平均係数の次数Kを決定しMA次数とし
て出力する次数決定手段と、MA符号帳より出力される
MA符号語を前記K次のMAに変換し、合成手段に出力
するMA変換手段を備え、復号化部に、MA逆量子化手
段より出力されるMA符号語を符号化部と同じMA次
数,すなわちK次のMAに変換し、合成手段に出力する
MA変換手段を備えたものである。
化復号化方式は、符号化部に、入力音声信号のピッチ周
期に応じて移動平均係数の次数Kを決定しMA次数とし
て出力する次数決定手段と、MA符号帳より出力される
MA符号語を前記K次のMAに変換し、合成手段に出力
するMA変換手段を備え、復号化部に、MA逆量子化手
段より出力されるMA符号語を符号化部と同じMA次
数,すなわちK次のMAに変換し、合成手段に出力する
MA変換手段を備えたものである。
【0008】
【作用】本発明においては、次数決定手段が入力音声信
号のピッチ周期に応じてMAの次数を決定し、MA変換
手段がスペクトル包絡パラメータであるMA符号語を次
数決定手段により決定された次数のMAに変換し、合成
手段はこのMAを用いて合成音声信号を生成するため、
入力音声信号と符号化部での合成音声信号の距離は小さ
くなり、合成音声の品質が向上する。
号のピッチ周期に応じてMAの次数を決定し、MA変換
手段がスペクトル包絡パラメータであるMA符号語を次
数決定手段により決定された次数のMAに変換し、合成
手段はこのMAを用いて合成音声信号を生成するため、
入力音声信号と符号化部での合成音声信号の距離は小さ
くなり、合成音声の品質が向上する。
【0009】
実施例1.図1は、この発明に係わる音声符号化復号化
方式の一実施例を示すブロック構成図である。なお、図
1において図2と同一の部分については同一符号を付
し、説明を省略する。まず、図1の(a)に示す符号化
部100において、4はピッチ周期抽出手段2から出力
されるピッチ周期3に基づき、入力音声信号1に応じた
MAの次数Kを決定し、MA次数5として出力する次数
決定手段、7はMA符号帳6より出力されるMA符号語
8を前記MA次数5(K次)のMAに変換し、合成手段
17に出力するMA変換手段である。また、図1の
(b)に示す復号化部200において、34は符号化部
100から送られてくるピッチ周期3に基づき、入力音
声信号1に応じたMAの次数Kを決定し、MA次数35
として出力する次数決定手段、36はMA逆量子化手段
31より出力されるMA符号語33を前記MA次数35
(K次)のMAに変換し、合成手段38に出力するMA
変換手段である。符号化部100及び復号化部200に
新たに設けられた,これらの次数決定手段4,34とM
A変換手段7,36はそれぞれ同様なものである。
方式の一実施例を示すブロック構成図である。なお、図
1において図2と同一の部分については同一符号を付
し、説明を省略する。まず、図1の(a)に示す符号化
部100において、4はピッチ周期抽出手段2から出力
されるピッチ周期3に基づき、入力音声信号1に応じた
MAの次数Kを決定し、MA次数5として出力する次数
決定手段、7はMA符号帳6より出力されるMA符号語
8を前記MA次数5(K次)のMAに変換し、合成手段
17に出力するMA変換手段である。また、図1の
(b)に示す復号化部200において、34は符号化部
100から送られてくるピッチ周期3に基づき、入力音
声信号1に応じたMAの次数Kを決定し、MA次数35
として出力する次数決定手段、36はMA逆量子化手段
31より出力されるMA符号語33を前記MA次数35
(K次)のMAに変換し、合成手段38に出力するMA
変換手段である。符号化部100及び復号化部200に
新たに設けられた,これらの次数決定手段4,34とM
A変換手段7,36はそれぞれ同様なものである。
【0010】以下、図1を用いて本方式の動作について
説明する。なお、前記図2の従来例と同一部分について
は説明を省略する。まず、図1の(a)に示した符号化
部100について説明する。次数決定手段4は、MAの
次数を入力音声信号1のピッチ周期3の例えば1/4に
決定し、MA次数5として出力する。MA符号帳6内に
格納するMA符号語として例えばケプストラム係数を用
いるとする。MA変換手段7は、MA符号帳6内のMA
符号語(ケプストラム)を次の(1)式を用いてMA次
数5のMAに変換し、変換MA8aとして合成手段17
に出力する。(1)式においてCnはケプストラム係数
のn次を、αnは線形予測係数のn次を表わす。
説明する。なお、前記図2の従来例と同一部分について
は説明を省略する。まず、図1の(a)に示した符号化
部100について説明する。次数決定手段4は、MAの
次数を入力音声信号1のピッチ周期3の例えば1/4に
決定し、MA次数5として出力する。MA符号帳6内に
格納するMA符号語として例えばケプストラム係数を用
いるとする。MA変換手段7は、MA符号帳6内のMA
符号語(ケプストラム)を次の(1)式を用いてMA次
数5のMAに変換し、変換MA8aとして合成手段17
に出力する。(1)式においてCnはケプストラム係数
のn次を、αnは線形予測係数のn次を表わす。
【0011】
【数1】
【0012】次に図1の(b)に示した復号化部200
について説明する。MA逆量子化手段31は、符号化部
100よりのMA符号語番号22に対応するMA符号語
をMA符号帳32より求め、MA符号語33として出力
する。次数決定手段34は、符号化部100と同様に入
力音声信号1のピッチ周期3の1/4にMAの次数を決
定し、MA次数35として出力する。MA変換手段36
は、MA逆量子化手段31より出力されたMA符号語3
3を符号化部100と同様に前記(1)式を用いてMA
次数35のMAに変換し、変換MA33aとして合成手
段38に出力する。以上のように、MAの次数を固定と
せずに、入力音声信号のピッチ周期に応じて決定するこ
とにより、入力音声信号と符号化部での合成音声信号の
距離は小さくなり、合成音声の品質が向上する。
について説明する。MA逆量子化手段31は、符号化部
100よりのMA符号語番号22に対応するMA符号語
をMA符号帳32より求め、MA符号語33として出力
する。次数決定手段34は、符号化部100と同様に入
力音声信号1のピッチ周期3の1/4にMAの次数を決
定し、MA次数35として出力する。MA変換手段36
は、MA逆量子化手段31より出力されたMA符号語3
3を符号化部100と同様に前記(1)式を用いてMA
次数35のMAに変換し、変換MA33aとして合成手
段38に出力する。以上のように、MAの次数を固定と
せずに、入力音声信号のピッチ周期に応じて決定するこ
とにより、入力音声信号と符号化部での合成音声信号の
距離は小さくなり、合成音声の品質が向上する。
【0013】実施例2.上記実施例1では、復号化部2
00においても次数決定手段34で入力音声信号1のピ
ッチ周期3に応じてMA次数を求めているが、符号化部
100の最適符号語選択手段19において、原音声と復
号音声の歪を最小にするMAの次数とこの次数における
MA符号語を選択し、MAの次数を符号化部100より
復号化部200に伝送してMA変換手段36に入力する
ことも可能であり、この場合、復号化部200の次数決
定手段34は不要となる。
00においても次数決定手段34で入力音声信号1のピ
ッチ周期3に応じてMA次数を求めているが、符号化部
100の最適符号語選択手段19において、原音声と復
号音声の歪を最小にするMAの次数とこの次数における
MA符号語を選択し、MAの次数を符号化部100より
復号化部200に伝送してMA変換手段36に入力する
ことも可能であり、この場合、復号化部200の次数決
定手段34は不要となる。
【0014】実施例3.また、実施例1では、MA符号
語としてケプストラム係数を用いた例を示したが、MA
符号語としてLSP、PARCORのスペクトル包絡パ
ラメータを用いることも可能である。
語としてケプストラム係数を用いた例を示したが、MA
符号語としてLSP、PARCORのスペクトル包絡パ
ラメータを用いることも可能である。
【0015】実施例4.また、実施例1のAR符号語と
しては、LSP、PARCOR、LPCケプストラムの
スペクトル包絡パラメータを用いることができる。
しては、LSP、PARCOR、LPCケプストラムの
スペクトル包絡パラメータを用いることができる。
【0016】実施例5.また、実施例1では、符号化部
100の最適符号語選択手段19において、それぞれの
符号語の予備選択を行なっていないが、各符号語毎に予
備選択を行なうことも可能である。
100の最適符号語選択手段19において、それぞれの
符号語の予備選択を行なっていないが、各符号語毎に予
備選択を行なうことも可能である。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、符
号化部に、入力音声信号のピッチ周期に応じて移動平均
係数の次数Kを決定しMA次数として出力する次数決定
手段と、MA符号帳より出力されるMA符号語を前記K
次のMAに変換し、合成手段に出力するMA変換手段を
備え、復号化部に、MA逆量子化手段より出力されるM
A符号語を符号化部と同じ次数のMAに変換し、合成手
段に出力するMA変換手段を備えることにより、入力音
声信号に応じてMAの次数を決定することができて、ま
た、MA次数の適応化範囲も広くできるため、合成音声
の品質が向上する効果がある。
号化部に、入力音声信号のピッチ周期に応じて移動平均
係数の次数Kを決定しMA次数として出力する次数決定
手段と、MA符号帳より出力されるMA符号語を前記K
次のMAに変換し、合成手段に出力するMA変換手段を
備え、復号化部に、MA逆量子化手段より出力されるM
A符号語を符号化部と同じ次数のMAに変換し、合成手
段に出力するMA変換手段を備えることにより、入力音
声信号に応じてMAの次数を決定することができて、ま
た、MA次数の適応化範囲も広くできるため、合成音声
の品質が向上する効果がある。
【図1】この発明の実施例1を示すブロック構成図であ
る。
る。
【図2】従来の音声符号化復号化方式を示すブロック構
成図である。
成図である。
1 入力音声信号 2 ピッチ周期抽出手段 3 ピッチ周期 4 次数決定手段 5 MA次数 6 MA符号帳 7 MA変換手段 8 MA符号語 8a 変換MA 9 音源符号帳 10 音源符号語 11 音源生成手段 12 音源信号 13 AR符号帳 14 AR符号語 15 音源位置検出手段 16 音源位置 17 合成手段 18 合成音声信号 19 最適符号語選択手段 20 AR符号語番号 21 音源符号語番号 22 MA符号語番号 23 AR逆量子化手段 24 AR符号帳 25 AR符号語 26 音源逆量子化手段 27 音源符号帳 28 音源符号語 29 音源生成手段 30 音源信号 31 MA逆量子化手段 32 MA符号帳 33 MA符号語 33a 変換MA 34 次数決定手段 35 MA次数 36 MA変換手段 38 合成手段 39 合成音声信号 100 符号化部 200 復号化部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−244100(JP,A) 特開 昭61−167999(JP,A) 特開 昭63−143598(JP,A) 特開 平5−80798(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 (1)
- 【請求項1】 入力音声信号を、音源信号と自己回帰係
数と移動平均係数に分離して符号化する音声符号化復号
化方式において、 符号化部に、1ピッチ周期の音源信号を音源符号語とし
て複数個格納した音源符号帳と、自己回帰係数を自己回
帰係数符号語として複数個格納した自己回帰係数符号帳
と、スペクトル包絡パラメータに変換した移動平均係数
を移動平均係数符号語として複数個格納した移動平均係
数符号帳と、入力音声信号のピッチ周期に応じて移動平
均係数の次数を決定する次数決定手段と、移動平均係数
符号帳より出力される移動平均係数符号語を前記次数決
定手段で決定された次数の移動平均係数に変換する移動
平均係数変換手段と、音源符号帳より出力される音源符
号語から音源信号を生成する音源生成手段と、音源生成
手段より出力される音源信号と自己回帰係数符号帳より
出力される自己回帰係数符号語と移動平均係数変換手段
より出力される移動平均係数から合成音声信号を生成す
る合成手段と、合成手段より出力される合成音声信号と
入力音声信号の距離が最も小さくなるときの音源符号語
と自己回帰係数符号語と移動平均係数符号語の組み合わ
せを選択し、その符号語番号を音源符号語番号,自己回
帰係数符号語番号,移動平均係数符号語番号として出力
する最適符号語選択手段を備え、 復号化部に、符号化部より伝送された音源符号語番号に
対応する音源符号語を音源符号帳より選択する音源逆量
子化手段と、選択された音源符号語から音源信号を生成
する音源生成手段と、符号化部より伝送された自己回帰
係数符号語番号に対応する自己回帰係数符号語を自己回
帰係数符号帳より選択する自己回帰係数逆量子化手段
と、符号化部より伝送された移動平均係数符号語番号に
対応する移動平均係数符号語を移動平均係数符号帳より
選択する移動平均係数逆量子化手段と、選択された移動
平均係数符号語を符号化部と同じ次数の移動平均係数に
変換する移動平均係数変換手段と、音源生成手段より出
力される音源信号と自己回帰係数逆量子化手段より出力
される自己回帰係数符号語と移動平均係数変換手段より
出力される移動平均係数から合成音声信号を生成する合
成手段を備えることを特徴とする音声符号化復号化方
式。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04087849A JP3099844B2 (ja) | 1992-03-11 | 1992-03-11 | 音声符号化復号化方式 |
CA002078927A CA2078927C (en) | 1991-09-25 | 1992-09-23 | Code-book driven vocoder device with voice source generator |
EP92116408A EP0534442B1 (en) | 1991-09-25 | 1992-09-24 | Vocoder device for encoding and decoding speech signals |
DE69229660T DE69229660T2 (de) | 1991-09-25 | 1992-09-24 | Vokoder zur Kodierung und Dekodierung von Sprachsignalen |
US07/951,727 US5553194A (en) | 1991-09-25 | 1992-09-25 | Code-book driven vocoder device with voice source generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04087849A JP3099844B2 (ja) | 1992-03-11 | 1992-03-11 | 音声符号化復号化方式 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05257497A JPH05257497A (ja) | 1993-10-08 |
JP3099844B2 true JP3099844B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=13926339
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04087849A Expired - Fee Related JP3099844B2 (ja) | 1991-09-25 | 1992-03-11 | 音声符号化復号化方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3099844B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9343076B2 (en) * | 2011-02-16 | 2016-05-17 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Methods and systems for generating filter coefficients and configuring filters |
-
1992
- 1992-03-11 JP JP04087849A patent/JP3099844B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05257497A (ja) | 1993-10-08 |
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