JP3147807B2 - 信号符号化装置 - 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
- G10L19/02—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 spectral analysis, e.g. transform vocoders or subband vocoders
- G10L19/0212—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 spectral analysis, e.g. transform vocoders or subband vocoders using orthogonal transformation
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、音声または音楽な
どの音声信号を符号化する信号符号化装置に関し、特
に、低いビットレートによる量子化の際に高品質の符号
化を実現する信号符号化装置に関する。
どの音声信号を符号化する信号符号化装置に関し、特
に、低いビットレートによる量子化の際に高品質の符号
化を実現する信号符号化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、音声信号のスペクトルを周波数
軸上で高能率に符号化する方法が知られている。例え
ば、T.Moriya氏などによる“Transform coding of spee
ch usinga weigted vector quantizer,”と題した論文
や、N.Iwakami 氏らによる“High-quality audio-codin
g at less than 64 Kbit/s using transform-domain we
ighted interleave vector quantization (TWINVQ), ”
と題した論文などに記載されている。
軸上で高能率に符号化する方法が知られている。例え
ば、T.Moriya氏などによる“Transform coding of spee
ch usinga weigted vector quantizer,”と題した論文
や、N.Iwakami 氏らによる“High-quality audio-codin
g at less than 64 Kbit/s using transform-domain we
ighted interleave vector quantization (TWINVQ), ”
と題した論文などに記載されている。
【０００３】これらの方法では、いずれも音声信号を点
数ＮのＤＣＴ(Discrete Cosine Transform) 変換による
直交変換を行うことによってＤＣＴ係数を求めている。
続いて、このＤＣＴ係数を所定の点数Ｍ（Ｍ≦Ｎ）ごと
に分割するとともに、Ｍ点ごとにコードブックを検索す
ることによって音声信号のベクトル量子化を実現してい
る。
数ＮのＤＣＴ(Discrete Cosine Transform) 変換による
直交変換を行うことによってＤＣＴ係数を求めている。
続いて、このＤＣＴ係数を所定の点数Ｍ（Ｍ≦Ｎ）ごと
に分割するとともに、Ｍ点ごとにコードブックを検索す
ることによって音声信号のベクトル量子化を実現してい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これら従来例
の信号符号化装置を使用して音声信号を符号化しようと
すると、次に述べるような問題点があった。第１に、点
数ＮのＤＣＴ係数を全て一様に量子化しているので、ビ
ットレートを低減化するためにベクトル量子化器のビッ
ト数を低下させると、聴覚的に重要な役割を果たす良好
なＤＣＴ係数が求め難くなる。このため、高いビットレ
ートにより符号化する場合には比較的に良好な音質を提
供しうるが、このビットレートを低下させるとともに音
声信号の音質が極端に劣化してしまう。
の信号符号化装置を使用して音声信号を符号化しようと
すると、次に述べるような問題点があった。第１に、点
数ＮのＤＣＴ係数を全て一様に量子化しているので、ビ
ットレートを低減化するためにベクトル量子化器のビッ
ト数を低下させると、聴覚的に重要な役割を果たす良好
なＤＣＴ係数が求め難くなる。このため、高いビットレ
ートにより符号化する場合には比較的に良好な音質を提
供しうるが、このビットレートを低下させるとともに音
声信号の音質が極端に劣化してしまう。
【０００５】第２に、ベクトル量子化の能率を向上させ
るために、ＤＣＴ係数を分割する際の点数Ｍを大きくと
ると、その結果としてベクトル量子化器の次元数が増加
することになるため、このベクトル量子化に必要な演算
量が指数関数的に増加してビットレイートを低減化でき
なくなってしまう。
るために、ＤＣＴ係数を分割する際の点数Ｍを大きくと
ると、その結果としてベクトル量子化器の次元数が増加
することになるため、このベクトル量子化に必要な演算
量が指数関数的に増加してビットレイートを低減化でき
なくなってしまう。
【０００６】本発明は、上記の問題点にかんがみてなさ
れたものであり、高い周波数成分を有する音声信号につ
いて、少ない演算量による量子化を行うことによって、
低いビットレートによる優れた音質の符号化が実現でき
る信号符号化装置の提供を目的とする。
れたものであり、高い周波数成分を有する音声信号につ
いて、少ない演算量による量子化を行うことによって、
低いビットレートによる優れた音質の符号化が実現でき
る信号符号化装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め本発明の信号符号化装置では、音声信号を符号化する
信号符号化装置において、音声信号からスペクトルパラ
メータおよびピッチパラメータを求めて量子化するパラ
メータ計算手段と、これら量子化されたスペクトルパラ
メータまたはピッチパラメータのうち、少なくとも一つ
によって構成されるフィルタにより、そのインパルス応
答を算出するインパルス応答計算手段と、量子化された
スペクトルパラメータおよびピッチパラメータに基づい
て、音声信号または音声信号に由来する信号の直交変換
をして第１変換信号を求める第１直交変換手段と、算出
されたインパルス応答、またはインパルス応答に由来す
る信号の直交変換をして第２変換信号を求める第２直交
変換手段と、第１変換信号の一部分または全部、および
第２変換信号を量子化することによって複数個のパルス
を求めるパルス量子化手段とを備える構成としてある。
め本発明の信号符号化装置では、音声信号を符号化する
信号符号化装置において、音声信号からスペクトルパラ
メータおよびピッチパラメータを求めて量子化するパラ
メータ計算手段と、これら量子化されたスペクトルパラ
メータまたはピッチパラメータのうち、少なくとも一つ
によって構成されるフィルタにより、そのインパルス応
答を算出するインパルス応答計算手段と、量子化された
スペクトルパラメータおよびピッチパラメータに基づい
て、音声信号または音声信号に由来する信号の直交変換
をして第１変換信号を求める第１直交変換手段と、算出
されたインパルス応答、またはインパルス応答に由来す
る信号の直交変換をして第２変換信号を求める第２直交
変換手段と、第１変換信号の一部分または全部、および
第２変換信号を量子化することによって複数個のパルス
を求めるパルス量子化手段とを備える構成としてある。
【０００８】この信号符号化装置によれば、音声信号か
ら求めたスペクトルパラメータおよびピッチパラメータ
に基づく直交変換をすることにより、各変換結果に基づ
いて情報量を削減しつつ音声信号を符号化することがで
きる。
ら求めたスペクトルパラメータおよびピッチパラメータ
に基づく直交変換をすることにより、各変換結果に基づ
いて情報量を削減しつつ音声信号を符号化することがで
きる。
【０００９】請求項２記載の信号符号化装置では、前記
パルス量子化手段に、前記複数個のパルスをピッチパラ
メータに基づいて繰り返しながら第１パルス群を探索す
る第１探索部と、第２変換信号に基づいて第２パルス群
を探索する第２探索部とを有しており、第１パルス群お
よび第２パルス群のうちから第１変換信号を最適化する
ものを選択する選択回路を更に備える構成としてある。
パルス量子化手段に、前記複数個のパルスをピッチパラ
メータに基づいて繰り返しながら第１パルス群を探索す
る第１探索部と、第２変換信号に基づいて第２パルス群
を探索する第２探索部とを有しており、第１パルス群お
よび第２パルス群のうちから第１変換信号を最適化する
ものを選択する選択回路を更に備える構成としてある。
【００１０】この信号符号化装置によれば、複数個のパ
ルスがピッチパラメータに基づいて繰り返されながら探
索された第１パルス群、または、第２変換信号に基づい
て探索された第２パルス群のうちから、いずれか第１変
換信号を最適化するものが選択されうる。
ルスがピッチパラメータに基づいて繰り返されながら探
索された第１パルス群、または、第２変換信号に基づい
て探索された第２パルス群のうちから、いずれか第１変
換信号を最適化するものが選択されうる。
【００１１】請求項３記載の信号符号化装置では、前記
パルス量子化回路が、コードブックから検索されたコー
ドベクトルを併せて使用することによって、前記複数個
のパルスを求める構成としてある。
パルス量子化回路が、コードブックから検索されたコー
ドベクトルを併せて使用することによって、前記複数個
のパルスを求める構成としてある。
【００１２】この信号符号化装置によれば、コードブッ
クから検索されたコードベクトルに基づいて前記複数個
のパルスを求めうる。
クから検索されたコードベクトルに基づいて前記複数個
のパルスを求めうる。
【００１３】請求項４記載の信号符号化装置では、前記
パルス量子化回路が、前記複数個のパルスの各極性また
は各振幅を少なくとも一つ以上まとめて量子化する構成
としてある。
パルス量子化回路が、前記複数個のパルスの各極性また
は各振幅を少なくとも一つ以上まとめて量子化する構成
としてある。
【００１４】この信号符号化装置によれば、演算処理に
おける転送のための情報量が削減されうる。
おける転送のための情報量が削減されうる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明による第１実施形
態を概略的に示す構成図である。この第１実施形態で
は、先ず、準備段階として、フレーム分割回路１２が、
入力端子１１から音声信号を導入すると、この音声信号
を所定の点数Ｎごとのフレームに分割してから、スペク
トルパラメータ計算回路１３、ピッチ計算回路１７およ
び聴感重み付け回路１４に送出している。
を参照して説明する。図１は、本発明による第１実施形
態を概略的に示す構成図である。この第１実施形態で
は、先ず、準備段階として、フレーム分割回路１２が、
入力端子１１から音声信号を導入すると、この音声信号
を所定の点数Ｎごとのフレームに分割してから、スペク
トルパラメータ計算回路１３、ピッチ計算回路１７およ
び聴感重み付け回路１４に送出している。
【００１６】スペクトルパラメータ計算回路１３は、各
フレームの音声信号に対して、フレーム長よりも長い窓
（例えば、２４ｍｓ）をかけて音声を切り出し、そのス
ペクトルパラメータを所定の次数（例えば、Ｐ＝１０
次）だけ算出するものである。ここで、スペクトルパラ
メータの算出には、周知のＬＰＣ分析やBurg分析などを
使用できるが、以下では、一例としてBurg分析の場合に
ついて説明する。このBurg分析については、中溝氏によ
る著作“信号解析とシステム同定”（コロナ社，1988年
刊）の82頁〜87頁などに記載されているため、詳しい説
明を省略する。
フレームの音声信号に対して、フレーム長よりも長い窓
（例えば、２４ｍｓ）をかけて音声を切り出し、そのス
ペクトルパラメータを所定の次数（例えば、Ｐ＝１０
次）だけ算出するものである。ここで、スペクトルパラ
メータの算出には、周知のＬＰＣ分析やBurg分析などを
使用できるが、以下では、一例としてBurg分析の場合に
ついて説明する。このBurg分析については、中溝氏によ
る著作“信号解析とシステム同定”（コロナ社，1988年
刊）の82頁〜87頁などに記載されているため、詳しい説
明を省略する。
【００１７】スペクトルパラメータ計算回路１３が、Bu
rg分析によって各フレームにおける線形予測係数αi ,
(i=1,...,10) を求めると、この線形予測係数αi が聴
感重み付け回路１６、インパルス応答計算回路２１、逆
フィルタ回路２２および応答信号計算回路５１に送出さ
れる。
rg分析によって各フレームにおける線形予測係数αi ,
(i=1,...,10) を求めると、この線形予測係数αi が聴
感重み付け回路１６、インパルス応答計算回路２１、逆
フィルタ回路２２および応答信号計算回路５１に送出さ
れる。
【００１８】また、スペクトルパラメータ計算回路１３
では、この線形予測係数αi を以後の量子化や補完に適
したＬＳＰパラメータに変換してスペクトルパラメータ
量子化回路１４に送出している。この線形予測係数αi
からＬＳＰパラメータへの変換については、菅村氏など
による論文“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”（電子通信学会論文誌，J64-A,
pp.599-606,1981 年刊行）などに記載されているため、
詳しい説明を省略する。
では、この線形予測係数αi を以後の量子化や補完に適
したＬＳＰパラメータに変換してスペクトルパラメータ
量子化回路１４に送出している。この線形予測係数αi
からＬＳＰパラメータへの変換については、菅村氏など
による論文“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”（電子通信学会論文誌，J64-A,
pp.599-606,1981 年刊行）などに記載されているため、
詳しい説明を省略する。
【００１９】スペクトルパラメータ量子化回路１４は、
コードブック１５を検索して下記の式１における歪みＤ
S1を最小化するＬＳＰパラメータの量子化値を求めるも
のである。このため各フレームにおいて、ＬＳＰパラメ
ータの量子化が効率的に行われうる。ここで、ＬＳＰ
(i) は量子化前のｉ次元目のＬＳＰパラメータを、ＱＬ
ＳＰj(i) は量子化後のｊ次元目の結果を、Ｗ(i) はｉ
次元目の重み係数を、それぞれ示す変数である。
コードブック１５を検索して下記の式１における歪みＤ
S1を最小化するＬＳＰパラメータの量子化値を求めるも
のである。このため各フレームにおいて、ＬＳＰパラメ
ータの量子化が効率的に行われうる。ここで、ＬＳＰ
(i) は量子化前のｉ次元目のＬＳＰパラメータを、ＱＬ
ＳＰj(i) は量子化後のｊ次元目の結果を、Ｗ(i) はｉ
次元目の重み係数を、それぞれ示す変数である。
【００２０】
【数１】
【００２１】上記の量子化値が求まると、スペクトルパ
ラメータ量子化回路１４が、この量子化値を復号化線形
予測係数αi ′,(i=1,...,P)に復号して、インパルス応
答計算回路２１、逆フィルタ回路２２、応答信号計算回
路５１および重み付け信号計算回路５２に送出する。ま
た、この量子化値のコードベクトルを示すインデックス
をマルチプレクサ４１に送出する。
ラメータ量子化回路１４が、この量子化値を復号化線形
予測係数αi ′,(i=1,...,P)に復号して、インパルス応
答計算回路２１、逆フィルタ回路２２、応答信号計算回
路５１および重み付け信号計算回路５２に送出する。ま
た、この量子化値のコードベクトルを示すインデックス
をマルチプレクサ４１に送出する。
【００２２】以下、一例として、周知のベクトル量子化
法によりＬＳＰパラメータの量子化をする場合について
説明する。具体的には、例えば、特開平４−１７１５０
０号公報、特開平４−３６３０００号公報、特開平５−
６１９９号公報に開示される方法がある。あるいは、T.
Nomura氏他による“LSP Coding Using VQ-SVQ With Int
repolation in 4.075 kbps M-LCELP Speech Coder ”と
題した論文(Proc. Mobile Multimedia Communications,
pp.B.2.5, 1993)などを参照できるため、詳しい説明を
省略する。
法によりＬＳＰパラメータの量子化をする場合について
説明する。具体的には、例えば、特開平４−１７１５０
０号公報、特開平４−３６３０００号公報、特開平５−
６１９９号公報に開示される方法がある。あるいは、T.
Nomura氏他による“LSP Coding Using VQ-SVQ With Int
repolation in 4.075 kbps M-LCELP Speech Coder ”と
題した論文(Proc. Mobile Multimedia Communications,
pp.B.2.5, 1993)などを参照できるため、詳しい説明を
省略する。
【００２３】ピッチ計算回路１７は、入力信号ｘ(n) に
対して、下記の式２における歪みＤT1を最小化する遅延
T を求めるとともに、この遅延T に基づいて、下記の式
３によりピッチゲインβを求めて量子化するものであ
る。すなわち、導入した音声信号を入力信号ｘ(n) とし
て、そのピッチに対応する整数サンプル値の最適化を行
って最適な遅延T を求め、この遅延T のインデックスを
マルチプレクサ４１に送出している。ここで、ｘ(n-T)
は、入力信号ｘ(n) に対して遅延T のピッチにおける音
声信号を示すものである。
対して、下記の式２における歪みＤT1を最小化する遅延
T を求めるとともに、この遅延T に基づいて、下記の式
３によりピッチゲインβを求めて量子化するものであ
る。すなわち、導入した音声信号を入力信号ｘ(n) とし
て、そのピッチに対応する整数サンプル値の最適化を行
って最適な遅延T を求め、この遅延T のインデックスを
マルチプレクサ４１に送出している。ここで、ｘ(n-T)
は、入力信号ｘ(n) に対して遅延T のピッチにおける音
声信号を示すものである。
【００２４】
【数２】
【００２５】続いて、最適な遅延T に基づく量子化を行
ってピッチゲインβを求めることによって、そのインデ
ックスをマルチプレクサ４１に送出している。他方、遅
延T および量子化ピッチゲインβをインパルス応答計算
回路２１、逆フィルタ回路２２、応答信号計算回路５１
および重み付け信号計算回路５２に送出している。
ってピッチゲインβを求めることによって、そのインデ
ックスをマルチプレクサ４１に送出している。他方、遅
延T および量子化ピッチゲインβをインパルス応答計算
回路２１、逆フィルタ回路２２、応答信号計算回路５１
および重み付け信号計算回路５２に送出している。
【００２６】
【数３】
【００２７】また、ピッチ計算回路１７では、上記遅延
T を求める際、整数サンプル値による代わりに、小数サ
ンプル値により求めてもよい。この場合には、女性や子
供の音声信号のように高い周波数成分を多く含むものに
ついて遅延T の抽出精度を向上させることができる。具
体的には、例えば、P.Kroon 氏らによる“Pitch predic
tors with high temporal resolution”と題した論文(P
roc. ICASSP, pp.661-664,1990) などに記載されている
ため、詳しい説明を省略する。
T を求める際、整数サンプル値による代わりに、小数サ
ンプル値により求めてもよい。この場合には、女性や子
供の音声信号のように高い周波数成分を多く含むものに
ついて遅延T の抽出精度を向上させることができる。具
体的には、例えば、P.Kroon 氏らによる“Pitch predic
tors with high temporal resolution”と題した論文(P
roc. ICASSP, pp.661-664,1990) などに記載されている
ため、詳しい説明を省略する。
【００２８】インパルス応答計算回路２１は、下記の式
４に示す伝達関数Ｈ1(z)のフィルタを有するものであっ
て、導入した線形予測係数αi 、この線形予測係数αi
を量子化して復号化した後の復号化線形予測係数α
i ′、上記の遅延T および量子化されたピッチゲインβ
に基づいて、上記伝達関数Ｈ1(z)のフィルタによるイン
パルス応答を算出して、その結果を第２直交変換回路２
５に送出している。
４に示す伝達関数Ｈ1(z)のフィルタを有するものであっ
て、導入した線形予測係数αi 、この線形予測係数αi
を量子化して復号化した後の復号化線形予測係数α
i ′、上記の遅延T および量子化されたピッチゲインβ
に基づいて、上記伝達関数Ｈ1(z)のフィルタによるイン
パルス応答を算出して、その結果を第２直交変換回路２
５に送出している。
【００２９】
【数４】
【００３０】応答信号計算回路５１では、導入した線形
予測係数αi 、復号化線形予測係数αi ′、遅延T およ
び量子化ピッチゲインβに基づいて、応答信号ｘz (n)
を求めるものである。すなわち、保存してあるフィルタ
メモリの数値を使用することによって、下記の式５によ
る入力信号ｄ(n) をｄ(n) ＝０としたとき、その応答信
号ｘz (n) を１フレーム分だけ算出して、その結果を減
算器２３に送出している。ここで、γは聴感重み付け量
を制御する重み係数である。
予測係数αi 、復号化線形予測係数αi ′、遅延T およ
び量子化ピッチゲインβに基づいて、応答信号ｘz (n)
を求めるものである。すなわち、保存してあるフィルタ
メモリの数値を使用することによって、下記の式５によ
る入力信号ｄ(n) をｄ(n) ＝０としたとき、その応答信
号ｘz (n) を１フレーム分だけ算出して、その結果を減
算器２３に送出している。ここで、γは聴感重み付け量
を制御する重み係数である。
【００３１】
【数５】
【００３２】この場合に、(n-i) ≦０のときには下記の
式６および式７が成立する。ここで、Ｎはフレーム長で
あって、ｓw (n) は重み付け信号計算回路５２の重み付
け出力信号であり、ｐ(n) は上記の式５における右辺の
第３項が示す出力信号である。
式６および式７が成立する。ここで、Ｎはフレーム長で
あって、ｓw (n) は重み付け信号計算回路５２の重み付
け出力信号であり、ｐ(n) は上記の式５における右辺の
第３項が示す出力信号である。
【００３３】
【数６】
【００３４】聴感重み付け回路１６は、下記の式８に示
す伝達関数Ｗ(z) のフィルタを有するものである。すな
わち、導入した各フレームの音声信号に対して、伝達関
数Ｗ(z) によるフィルタリングを行って式８による聴感
重み付け信号をｘw (n) を算出し、その結果を減算器２
３に送出している。
す伝達関数Ｗ(z) のフィルタを有するものである。すな
わち、導入した各フレームの音声信号に対して、伝達関
数Ｗ(z) によるフィルタリングを行って式８による聴感
重み付け信号をｘw (n) を算出し、その結果を減算器２
３に送出している。
【００３５】
【数７】
【００３６】減算器２３は、導入した応答信号ｘz (n)
に基づいて、聴感重み付け信号ｘw(n) から聴感重み付
け減算信号ｘw (n) ′を求め逆フィルタ回路２２に送出
するものである。すなわち、下記の式９によって聴感重
み付け信号ｘw (n) から１サブフレーム分について応答
信号ｘz (n) を減算している。
に基づいて、聴感重み付け信号ｘw(n) から聴感重み付
け減算信号ｘw (n) ′を求め逆フィルタ回路２２に送出
するものである。すなわち、下記の式９によって聴感重
み付け信号ｘw (n) から１サブフレーム分について応答
信号ｘz (n) を減算している。
【００３７】
【数８】
【００３８】逆フィルタ回路２２は、下記の式１０に基
づく伝達特性Ｆ1(z)を有するフィルタである。すなわ
ち、導入した聴感重み付け減算信号ｘw (n) ′、線形予
測係数αi 、復号化線形予測係数αi ′遅延T および量
子化ピッチゲインβを、このフィルタに通すことによっ
て第１逆フィルタ出力信号ｅ1(n)を求め、これを第１直
交変換回路２４に送出している。
づく伝達特性Ｆ1(z)を有するフィルタである。すなわ
ち、導入した聴感重み付け減算信号ｘw (n) ′、線形予
測係数αi 、復号化線形予測係数αi ′遅延T および量
子化ピッチゲインβを、このフィルタに通すことによっ
て第１逆フィルタ出力信号ｅ1(n)を求め、これを第１直
交変換回路２４に送出している。
【００３９】
【数９】
【００４０】第１直交変換回路２４は、導入した第１逆
フィルタ出力信号ｅ1(n)に対して直交変換をするもので
あって、例えば、ＤＣＴ変換による第１変換信号Ｅ(K),
(k=0,...,N-1) を求めて第１パルス量子化回路３０およ
び第１ゲイン量子化回路４２に送出している。このＤＣ
Ｔ変換については、J.Triboletなどによる“Frequency
domain coding of speech,”と題した論文(IEEE Trns.
ASSP, vol.ASSP-27, pp.512-530, 1979)などに記載され
ているため、詳しい説明を省略する。
フィルタ出力信号ｅ1(n)に対して直交変換をするもので
あって、例えば、ＤＣＴ変換による第１変換信号Ｅ(K),
(k=0,...,N-1) を求めて第１パルス量子化回路３０およ
び第１ゲイン量子化回路４２に送出している。このＤＣ
Ｔ変換については、J.Triboletなどによる“Frequency
domain coding of speech,”と題した論文(IEEE Trns.
ASSP, vol.ASSP-27, pp.512-530, 1979)などに記載され
ているため、詳しい説明を省略する。
【００４１】第２直交変換回路２５は、導入したインパ
ルス応答から自己相関関数ｒ(i),(i=0,...,N-1) を算出
し、続いて、この自己相関関数ｒ(i) に点数ＮのＤＣＴ
変換をすることにより、第２変換信号Ｒ(k),(k=0,...,N
-1) を算出するものであって、その結果を第１パルス量
子化回路３０および第１ゲイン量子化回路４２に送出し
ている。
ルス応答から自己相関関数ｒ(i),(i=0,...,N-1) を算出
し、続いて、この自己相関関数ｒ(i) に点数ＮのＤＣＴ
変換をすることにより、第２変換信号Ｒ(k),(k=0,...,N
-1) を算出するものであって、その結果を第１パルス量
子化回路３０および第１ゲイン量子化回路４２に送出し
ている。
【００４２】第１パルス量子化回路３０は、第１変換信
号Ｅ(K) および第２変換信号Ｒ(k)に基づいて、予め定
めた個数の各パルス位置を探索することによって、下記
の式１１における歪みＤP1を最小化するパルス位置を求
めるものである。併せて、これら求めたパルス位置を第
１ゲイン量子化回路４２に送出するとともに、各パルス
位置を所定のビット数によって符号化し、その結果をマ
ルチプレクサ４１に送出している。ここで、Ｇは各パル
ス位置におけるパルスのゲインであって、ｍi はｉ番目
のパルス位置を示すもので、δはデルタ関数である。
号Ｅ(K) および第２変換信号Ｒ(k)に基づいて、予め定
めた個数の各パルス位置を探索することによって、下記
の式１１における歪みＤP1を最小化するパルス位置を求
めるものである。併せて、これら求めたパルス位置を第
１ゲイン量子化回路４２に送出するとともに、各パルス
位置を所定のビット数によって符号化し、その結果をマ
ルチプレクサ４１に送出している。ここで、Ｇは各パル
ス位置におけるパルスのゲインであって、ｍi はｉ番目
のパルス位置を示すもので、δはデルタ関数である。
【００４３】
【数１０】
【００４４】この場合に、探索すべき各パルス位置を所
定数の候補に限定することによって、パルス位置を示す
インデックスの情報量、および上記探索時の演算量をと
もに削減することができる。例えば、各パルス位置が下
記の〔表１〕に示される総数Ｎ＝１６０のものであっ
て、パルスの探索個数Ｍ＝２０とする。この場合に、各
パルス位置を３ビットによって示しうるため、２０パル
ス全体をたかだか６０ビットによって特定することがで
きる。
定数の候補に限定することによって、パルス位置を示す
インデックスの情報量、および上記探索時の演算量をと
もに削減することができる。例えば、各パルス位置が下
記の〔表１〕に示される総数Ｎ＝１６０のものであっ
て、パルスの探索個数Ｍ＝２０とする。この場合に、各
パルス位置を３ビットによって示しうるため、２０パル
ス全体をたかだか６０ビットによって特定することがで
きる。
【００４５】
【表１】
【００４６】第１ゲイン量子化回路４２は、ゲインコー
ドブック４３を検索してゲインコードベクトルを求める
ものであって、このゲインコードベクトルを示すインデ
ックスを駆動信号計算回路５２に、また、求めた各パル
ス位置を所定のビット数によって符号化し、そのベクト
ル値をマルチプレクサ４１に送出している。すなわち、
下記の式１２における歪みＤG1を最小化する最適なゲイ
ンコードベクトルを算出する。ここで、Ｇj ′はｊ番目
のゲインコードベクトルを示すものである。
ドブック４３を検索してゲインコードベクトルを求める
ものであって、このゲインコードベクトルを示すインデ
ックスを駆動信号計算回路５２に、また、求めた各パル
ス位置を所定のビット数によって符号化し、そのベクト
ル値をマルチプレクサ４１に送出している。すなわち、
下記の式１２における歪みＤG1を最小化する最適なゲイ
ンコードベクトルを算出する。ここで、Ｇj ′はｊ番目
のゲインコードベクトルを示すものである。
【００４７】
【数１１】
【００４８】駆動信号計算回路５３は、ゲインコードベ
クトルから下記の式１３に基づく駆動音源信号Ｖ(K),(k
=0,...,N-1) を算出するものである。すなわち、導入し
た各インデックスによって、対応する各ゲインコードベ
クトルを読み出し、続いて、読み出されたゲインコード
ベクトルから算出した駆動音源信号Ｖ1(K)を逆直交変換
回路５４に送出している。
クトルから下記の式１３に基づく駆動音源信号Ｖ(K),(k
=0,...,N-1) を算出するものである。すなわち、導入し
た各インデックスによって、対応する各ゲインコードベ
クトルを読み出し、続いて、読み出されたゲインコード
ベクトルから算出した駆動音源信号Ｖ1(K)を逆直交変換
回路５４に送出している。
【００４９】
【数１２】
【００５０】逆直交変換回路５４は、駆動音源信号Ｖ
1(K)のＮ点分について逆ＤＣＴ変換をすることにより、
逆変換出力信号ｖ(n) を求めて重み付け信号計算回路５
２に送出するものである。
1(K)のＮ点分について逆ＤＣＴ変換をすることにより、
逆変換出力信号ｖ(n) を求めて重み付け信号計算回路５
２に送出するものである。
【００５１】重み付け信号計算回路５２は、導入した逆
変換出力信号ｖ(n) 、線形予測係数αi 、復号化線形予
測係数αi ′、遅延T および量子化ピッチゲインβから
応答信号ｓw (n) を求めるものである。すなわち、下記
の式１４に従ってサブフレームごとに応答信号ｓw (n)
を算出して応答信号計算回路５１に送出している。
変換出力信号ｖ(n) 、線形予測係数αi 、復号化線形予
測係数αi ′、遅延T および量子化ピッチゲインβから
応答信号ｓw (n) を求めるものである。すなわち、下記
の式１４に従ってサブフレームごとに応答信号ｓw (n)
を算出して応答信号計算回路５１に送出している。
【００５２】
【数１３】
【００５３】図２は、本発明による第２実施形態を説明
する構成図である。第２実施形態では、第１実施形態に
おける第１パルス量子化回路３０に代えて、振幅コード
ブック３１を有する第２パルス量子化回路３０ａを備え
た新たな信号符号化装置が構成され、これらの他は第１
実施形態と同様である。この第２パルス量子化回路３０
ａは、下記の式１５に基づいて歪みＤP2を最小化するパ
ルス位置を探索する他は、第１パルス量子化回路３０ａ
と同様である。ここで、signi は、ｉ番目のパルス位置
におけるパルスの極性であって、第１変換信号Ｅ(K) を
判定することにより予めこの極性を決定しておく。
する構成図である。第２実施形態では、第１実施形態に
おける第１パルス量子化回路３０に代えて、振幅コード
ブック３１を有する第２パルス量子化回路３０ａを備え
た新たな信号符号化装置が構成され、これらの他は第１
実施形態と同様である。この第２パルス量子化回路３０
ａは、下記の式１５に基づいて歪みＤP2を最小化するパ
ルス位置を探索する他は、第１パルス量子化回路３０ａ
と同様である。ここで、signi は、ｉ番目のパルス位置
におけるパルスの極性であって、第１変換信号Ｅ(K) を
判定することにより予めこの極性を決定しておく。
【００５４】
【数１４】
【００５５】このような各パルス位置が得られると、第
２パルス量子化回路３０ａが振幅コードブック３１を検
索するとともに、下記の式１６における歪みＤW2を最小
化する振幅コードベクトルを選択してゲイン量子化回路
４２に送出している。併せて、得られた各パルス位置を
所定のビット数により符号化してマルチプレクサ４１に
送出する。ここで、Ａijはｊ番目の振幅コードベクトル
である。
２パルス量子化回路３０ａが振幅コードブック３１を検
索するとともに、下記の式１６における歪みＤW2を最小
化する振幅コードベクトルを選択してゲイン量子化回路
４２に送出している。併せて、得られた各パルス位置を
所定のビット数により符号化してマルチプレクサ４１に
送出する。ここで、Ａijはｊ番目の振幅コードベクトル
である。
【００５６】
【数１５】
【００５７】図３は、本発明による第３実施形態を説明
する構成図である。第３実施形態では、第１実施形態の
前半部における第１インパルス応答計算回路２１を第２
インパルス応答計算回路２１ａに、第１逆フィルタ回路
２２を第２逆フィルタ回路２２ａに、第１応答信号計算
回路５１を第２応答信号計算回路５１ａに、それぞれ置
き換えている。
する構成図である。第３実施形態では、第１実施形態の
前半部における第１インパルス応答計算回路２１を第２
インパルス応答計算回路２１ａに、第１逆フィルタ回路
２２を第２逆フィルタ回路２２ａに、第１応答信号計算
回路５１を第２応答信号計算回路５１ａに、それぞれ置
き換えている。
【００５８】併せて、第１実施形態の後半部における第
１パルス量子化回路３０を第３パルス量子化回路３０ｂ
に、第１ゲイン量子化回路４２を第２ゲイン量子化回路
４２ａにそれぞれ置き換えるとともに、第３パルス量子
化回路３０ｂの出力を選択する選択回路３２を更に備え
た別の新たな信号符号化装置が構成され、これらの他は
第１実施形態と同様である。但し、ピッチ計算回路１７
が遅延T および量子化ピッチゲインβを第３パルス量子
化回路３０ｂに送出している。
１パルス量子化回路３０を第３パルス量子化回路３０ｂ
に、第１ゲイン量子化回路４２を第２ゲイン量子化回路
４２ａにそれぞれ置き換えるとともに、第３パルス量子
化回路３０ｂの出力を選択する選択回路３２を更に備え
た別の新たな信号符号化装置が構成され、これらの他は
第１実施形態と同様である。但し、ピッチ計算回路１７
が遅延T および量子化ピッチゲインβを第３パルス量子
化回路３０ｂに送出している。
【００５９】第２インパルス応答計算回路２１ａは、下
記の式１７に示す伝達関数Ｈ2(z)のフィルタを有するも
のである他は、第１インパルス応答計算回路２１と同様
である。すなわち、この伝達関数Ｈ2(z)による演算を行
ってインパルス応答を求め第２直交変換回路２５に送出
している。
記の式１７に示す伝達関数Ｈ2(z)のフィルタを有するも
のである他は、第１インパルス応答計算回路２１と同様
である。すなわち、この伝達関数Ｈ2(z)による演算を行
ってインパルス応答を求め第２直交変換回路２５に送出
している。
【００６０】
【数１６】
【００６１】第２逆フィルタ回路２２ａは、下記の式１
８に示す伝達関数Ｆ2(z)によるフィルタを有するもので
ある他は、第１逆フィルタ回路２２と同様である。すな
わち、この伝達関数Ｆ2(z)によって、聴感重み付け減算
信号に対する逆フィルタリングを行うことにより、第２
逆フィルタ出力信号ｅ2(n)を求めて第１直交変換回路２
４に送出している。
８に示す伝達関数Ｆ2(z)によるフィルタを有するもので
ある他は、第１逆フィルタ回路２２と同様である。すな
わち、この伝達関数Ｆ2(z)によって、聴感重み付け減算
信号に対する逆フィルタリングを行うことにより、第２
逆フィルタ出力信号ｅ2(n)を求めて第１直交変換回路２
４に送出している。
【００６２】
【数１７】
【００６３】第３パルス量子化回路３０ｂは、導入した
遅延T およびピッチゲインβに基づく第１のパルス群
と、第１パルス量子化回路３０によると同様の第２のパ
ルス群との探索を相互独立に行う他は、第１パルス量子
化回路３０と同様である。すなわち、先ず、この遅延T
を周波数に変換してピッチ周波数ｆT を求め、このピッ
チ周波数ｆT だけ離れた位置のパルスにピッチゲインβ
を乗算しつつ、これら演算を繰り返すことによって各パ
ルスを探索していく。
遅延T およびピッチゲインβに基づく第１のパルス群
と、第１パルス量子化回路３０によると同様の第２のパ
ルス群との探索を相互独立に行う他は、第１パルス量子
化回路３０と同様である。すなわち、先ず、この遅延T
を周波数に変換してピッチ周波数ｆT を求め、このピッ
チ周波数ｆT だけ離れた位置のパルスにピッチゲインβ
を乗算しつつ、これら演算を繰り返すことによって各パ
ルスを探索していく。
【００６４】続いて、上記の式１５によって各パルスの
歪みＤP2を算出し、この歪みＤP2を最小化する所定数の
パルス位置を求めることによって第１のパルス群を構成
し、それぞれの歪みＤP2とともに選択回路３２に送出し
ている。その一方で、ピッチ周波数ｆT およびピッチゲ
インβを使用せずに、各パルスの探索を行い、続いて、
第１パルス群と同様に歪みＤP2を最小化する所定数のパ
ルス位置を求めることによって第２のパルス群を構成
し、それぞれの歪みＤP2とともに選択回路３２に送出し
ている。選択回路３２では、第１および第２パルス群の
うちから、いずれか歪みＤP2が小さい方のパルス群を選
択して第２ゲイン量子化回路４２ａに送出する。
歪みＤP2を算出し、この歪みＤP2を最小化する所定数の
パルス位置を求めることによって第１のパルス群を構成
し、それぞれの歪みＤP2とともに選択回路３２に送出し
ている。その一方で、ピッチ周波数ｆT およびピッチゲ
インβを使用せずに、各パルスの探索を行い、続いて、
第１パルス群と同様に歪みＤP2を最小化する所定数のパ
ルス位置を求めることによって第２のパルス群を構成
し、それぞれの歪みＤP2とともに選択回路３２に送出し
ている。選択回路３２では、第１および第２パルス群の
うちから、いずれか歪みＤP2が小さい方のパルス群を選
択して第２ゲイン量子化回路４２ａに送出する。
【００６５】図４は、本発明による第４実施形態を説明
する構成図である。第４実施形態では、第３実施形態に
おける第３パルス量子化回路３０ｂに代えて、振幅コー
ドブック３１を有する第４パルス量子化回路３０ｃを備
えた別の新たな信号符号化装置が構成され、これらの他
は第３実施形態と同様である。
する構成図である。第４実施形態では、第３実施形態に
おける第３パルス量子化回路３０ｂに代えて、振幅コー
ドブック３１を有する第４パルス量子化回路３０ｃを備
えた別の新たな信号符号化装置が構成され、これらの他
は第３実施形態と同様である。
【００６６】第４パルス量子化回路３０ｃは、パルス位
置の探索によって第１および第２パルス群を抽出する際
に、振幅コードブック３１を使用するものである他は、
第３パルス量子化回路３０ｂと同様である。この場合、
この振幅コードブック３１によって最適な各振幅コード
ベクトルを検索することができる。選択回路３２では、
第１および第２パルス群のうちから、いずれか歪みＤP2
が小さい方のパルス群を選択して第２ゲイン量子化回路
４２ａに送出している。
置の探索によって第１および第２パルス群を抽出する際
に、振幅コードブック３１を使用するものである他は、
第３パルス量子化回路３０ｂと同様である。この場合、
この振幅コードブック３１によって最適な各振幅コード
ベクトルを検索することができる。選択回路３２では、
第１および第２パルス群のうちから、いずれか歪みＤP2
が小さい方のパルス群を選択して第２ゲイン量子化回路
４２ａに送出している。
【００６７】図５は、本発明による第５実施形態を説明
する構成図である。第５実施形態では、第１実施形態に
おける第１パルス量子化回路３０に代えて、音源コード
ブック３３を有する第５パルス量子化回路３０ｄを備え
るとともに、第１ゲイン量子化回路４２に代えて、第２
ゲインコードブック４４を有する第２ゲイン量子化回路
４２ａを備えた別の新たな信号符号化装置が構成され、
これらの他は第１実施形態と同様である。
する構成図である。第５実施形態では、第１実施形態に
おける第１パルス量子化回路３０に代えて、音源コード
ブック３３を有する第５パルス量子化回路３０ｄを備え
るとともに、第１ゲイン量子化回路４２に代えて、第２
ゲインコードブック４４を有する第２ゲイン量子化回路
４２ａを備えた別の新たな信号符号化装置が構成され、
これらの他は第１実施形態と同様である。
【００６８】音源コードブック３３には、所定のビット
数Ｂを有する２B 種類の音源コードベクトルが予め設定
され、また、第２ゲインコードブック４４には、２次元
のゲインコードベクトルが設定されている。
数Ｂを有する２B 種類の音源コードベクトルが予め設定
され、また、第２ゲインコードブック４４には、２次元
のゲインコードベクトルが設定されている。
【００６９】第５パルス量子化回路３０ｄは、パルス位
置の探索によって所定数のパルス群を抽出する際に、音
源コードブック３３を使用するものである他は、第１パ
ルス量子化回路３０と同様である。この場合、この音源
コードブック３３によって最適な音源コードベクトルを
抽出することができる。すなわち、音源コードブック３
３から各音源コードベクトルを読み出し、下記の式１９
における歪みＤP5を最小化するものを選別している。こ
こで、ｃj (K)は音源コードベクトルで、Ｇ1 は探索す
べき各パルス位置におけるパルスのゲイン、Ｇ2 は音源
コードベクトルｃj (K) のゲインである。
置の探索によって所定数のパルス群を抽出する際に、音
源コードブック３３を使用するものである他は、第１パ
ルス量子化回路３０と同様である。この場合、この音源
コードブック３３によって最適な音源コードベクトルを
抽出することができる。すなわち、音源コードブック３
３から各音源コードベクトルを読み出し、下記の式１９
における歪みＤP5を最小化するものを選別している。こ
こで、ｃj (K)は音源コードベクトルで、Ｇ1 は探索す
べき各パルス位置におけるパルスのゲイン、Ｇ2 は音源
コードベクトルｃj (K) のゲインである。
【００７０】
【数１８】
【００７１】第２ゲイン量子化回路４２ａは、第２ゲイ
ンコードブック４４を検索するものである他は、第１ゲ
イン量子化回路４２と同様である。この場合、この第２
ゲインコードブック４４によって最適なゲインコードベ
クトルを抽出することができ、そのインデックスを駆動
信号計算回路５２に、また、そのベクトル値をマルチプ
レクサ４１に送出している。すなわち、第２ゲインコー
ドブック４４から各ゲインコードベクトルを読み出し、
下記の式２０における歪みＤG5が最小化するものを選別
する。ここで、Ｇ1j′およびＧ2j′は第２ゲインコード
ブックのｊ番目のゲインコードベクトルにおける各要素
を示すものである。
ンコードブック４４を検索するものである他は、第１ゲ
イン量子化回路４２と同様である。この場合、この第２
ゲインコードブック４４によって最適なゲインコードベ
クトルを抽出することができ、そのインデックスを駆動
信号計算回路５２に、また、そのベクトル値をマルチプ
レクサ４１に送出している。すなわち、第２ゲインコー
ドブック４４から各ゲインコードベクトルを読み出し、
下記の式２０における歪みＤG5が最小化するものを選別
する。ここで、Ｇ1j′およびＧ2j′は第２ゲインコード
ブックのｊ番目のゲインコードベクトルにおける各要素
を示すものである。
【００７２】
【数１９】
【００７３】第２駆動信号計算回路５３ａは、導入され
た各インデックスによって対応する各ゲインコードベク
トルを読み出し、駆動音源信号Ｖ5(K)を求めて逆直交変
換回路５４に送出するものである他は、第１駆動信号計
算回路５３と同様である。
た各インデックスによって対応する各ゲインコードベク
トルを読み出し、駆動音源信号Ｖ5(K)を求めて逆直交変
換回路５４に送出するものである他は、第１駆動信号計
算回路５３と同様である。
【００７４】
【数２０】
【００７５】図６は、本発明による第６実施形態を説明
する構成図である。第６実施形態では、第５実施形態に
おける第５パルス量子化回路３０ａに代えて、振幅コー
ドブック３２および音源コードブック３３を併有する第
６パルス量子化回路３０ｅを備えた別の新たな信号符号
化装置が構成され、これらの他は第５実施形態と同様で
ある。
する構成図である。第６実施形態では、第５実施形態に
おける第５パルス量子化回路３０ａに代えて、振幅コー
ドブック３２および音源コードブック３３を併有する第
６パルス量子化回路３０ｅを備えた別の新たな信号符号
化装置が構成され、これらの他は第５実施形態と同様で
ある。
【００７６】第６パルス量子化回路３０ｄは、パルス位
置の探索によって所定数のパルス群を抽出する際に、振
幅コードブック３１を検索するものである他は、第５パ
ルス量子化回路３０ａと同様である。この場合、この振
幅コードブック３１によって各パルスにおける振幅の量
子化を行うことができる。続いて、音源コードブック３
３を検索することによって、最適な音源コードベクトル
のパルス群を第２ゲイン量子化回路４２ａに、そのベク
トル値をマルチプレクサ４１に送出する。すなわち、音
源コードブック３３から各音源コードベクトルを読み出
し、下記の式２２における歪みＤW6を最小化するものを
選別している。ここで、Ａi はｉ番目の振幅コードベク
トルである。
置の探索によって所定数のパルス群を抽出する際に、振
幅コードブック３１を検索するものである他は、第５パ
ルス量子化回路３０ａと同様である。この場合、この振
幅コードブック３１によって各パルスにおける振幅の量
子化を行うことができる。続いて、音源コードブック３
３を検索することによって、最適な音源コードベクトル
のパルス群を第２ゲイン量子化回路４２ａに、そのベク
トル値をマルチプレクサ４１に送出する。すなわち、音
源コードブック３３から各音源コードベクトルを読み出
し、下記の式２２における歪みＤW6を最小化するものを
選別している。ここで、Ａi はｉ番目の振幅コードベク
トルである。
【００７７】
【数２１】
【００７８】第２ゲイン量子化回路４２ａは、第２ゲイ
ンコードブック４４を検索するものである他は、第１ゲ
イン量子化回路４２と同様である。この場合、この第２
ゲインコードブック４４によって、下記の式２０におけ
る歪みＤG6が最小化する最適なゲインコードベクトルを
求めることができ、そのインデックスを第２駆動信号計
算回路５２ａに、また、そのベクトル値をマルチプレク
サ４１に送出している。
ンコードブック４４を検索するものである他は、第１ゲ
イン量子化回路４２と同様である。この場合、この第２
ゲインコードブック４４によって、下記の式２０におけ
る歪みＤG6が最小化する最適なゲインコードベクトルを
求めることができ、そのインデックスを第２駆動信号計
算回路５２ａに、また、そのベクトル値をマルチプレク
サ４１に送出している。
【００７９】
【数２２】
【００８０】第２駆動信号計算回路５３ａは、導入され
た各インデックスによって対応する各ゲインコードベク
トルを読み出し、駆動音源信号Ｖ6(K)を求めるものであ
る他は、第１駆動信号計算回路５３と同様であって、求
めた駆動音源信号Ｖ6(K)を逆直交変換回路５４に送出し
ている。
た各インデックスによって対応する各ゲインコードベク
トルを読み出し、駆動音源信号Ｖ6(K)を求めるものであ
る他は、第１駆動信号計算回路５３と同様であって、求
めた駆動音源信号Ｖ6(K)を逆直交変換回路５４に送出し
ている。
【００８１】
【数２３】
【００８２】図７は、本発明による第７実施形態を説明
する構成図である。第７実施形態では、第３実施形態に
おける第１選択回路３２に代えて、音源コードブック３
３を有する第２選択回路３２ａを備えるとともに、第１
ゲイン量子化回路４２に代えて、第２ゲインコードブッ
ク４４を有する第２ゲイン量子化回路４２ａを備え、更
に、第１駆動信号回路５３を第２駆動信号回路５３ａと
置き換えた別の新たな信号符号化装置が構成され、これ
らの他は第３実施形態と同様である。
する構成図である。第７実施形態では、第３実施形態に
おける第１選択回路３２に代えて、音源コードブック３
３を有する第２選択回路３２ａを備えるとともに、第１
ゲイン量子化回路４２に代えて、第２ゲインコードブッ
ク４４を有する第２ゲイン量子化回路４２ａを備え、更
に、第１駆動信号回路５３を第２駆動信号回路５３ａと
置き換えた別の新たな信号符号化装置が構成され、これ
らの他は第３実施形態と同様である。
【００８３】第２選択回路３２ａは、下記の式２５にお
ける歪みＤP7を最小化するパルスおよび振幅コードベク
トルの組み合わせを探索するものである他は、第１選択
回路３２と同様である。すなわち、導入した第１および
第２パルス群のうちから、いずれか歪みＤP2が小さい方
のパルス群を選択し、続いて、最適化をされた上記の組
み合わせを選択して第２ゲイン量子化回路４２ａに送出
している。
ける歪みＤP7を最小化するパルスおよび振幅コードベク
トルの組み合わせを探索するものである他は、第１選択
回路３２と同様である。すなわち、導入した第１および
第２パルス群のうちから、いずれか歪みＤP2が小さい方
のパルス群を選択し、続いて、最適化をされた上記の組
み合わせを選択して第２ゲイン量子化回路４２ａに送出
している。
【００８４】
【数２４】
【００８５】図８は、本発明による第８実施形態を説明
する構成図である。第８実施形態では、第７実施形態に
おける第７パルス量子化回路３０ｆに代えて、第２選択
回路３２ａおよび振幅コードブック３１を併有する第８
パルス量子化回路３０ｇを備える別の新たな信号符号化
装置が構成され、これらの他は第７実施形態と同様であ
る。
する構成図である。第８実施形態では、第７実施形態に
おける第７パルス量子化回路３０ｆに代えて、第２選択
回路３２ａおよび振幅コードブック３１を併有する第８
パルス量子化回路３０ｇを備える別の新たな信号符号化
装置が構成され、これらの他は第７実施形態と同様であ
る。
【００８６】第８パルス量子化回路３０ｇは、第１およ
び第２パルス群を抽出する際に、振幅コードブック３１
を検索するものである他は、第７パルス量子化回路３０
ｆと同様である。この場合、この振幅コードブック３１
によって最適な振幅コードベクトルを求めることがで
き、求めた各振幅コードベクトルを各々の歪みＤP2とと
もに第２選択回路３２ａに送出している。
び第２パルス群を抽出する際に、振幅コードブック３１
を検索するものである他は、第７パルス量子化回路３０
ｆと同様である。この場合、この振幅コードブック３１
によって最適な振幅コードベクトルを求めることがで
き、求めた各振幅コードベクトルを各々の歪みＤP2とと
もに第２選択回路３２ａに送出している。
【００８７】第２選択回路３２ａでは、これら第１およ
び第２パルス群のうちから、いずれか歪みＤP2が小さい
方のパルス群を選択する。続いて、選択されたパルスお
よび振幅コードベクトルの組み合わせに対して、音源コ
ードブック３３を検索することによって下記の式２６の
歪みＤP8を最小化するコードベクトルを選択する。更
に、これら選択されたパルス、振幅コードベクトルおよ
び音源コードベクトルの組み合わせを第２ゲイン量子化
回路４２ａに送出している。
び第２パルス群のうちから、いずれか歪みＤP2が小さい
方のパルス群を選択する。続いて、選択されたパルスお
よび振幅コードベクトルの組み合わせに対して、音源コ
ードブック３３を検索することによって下記の式２６の
歪みＤP8を最小化するコードベクトルを選択する。更
に、これら選択されたパルス、振幅コードベクトルおよ
び音源コードベクトルの組み合わせを第２ゲイン量子化
回路４２ａに送出している。
【００８８】
【数２５】
【００８９】以上の各実施形態において、直交変換の手
段としては、上記ＤＣＴ変換の他にも、周知のＭＤＣＴ
(Modified ＤＣＴ）変換などを使用することもできる。
この場合、より演算の簡略化が可能となる。
段としては、上記ＤＣＴ変換の他にも、周知のＭＤＣＴ
(Modified ＤＣＴ）変換などを使用することもできる。
この場合、より演算の簡略化が可能となる。
【００９０】また、スペクトルパラメータ量子化回路に
おいて、ビット数の配分方法としては、量子化したスペ
クトルパラメータを直交変換してパワースペクトルを求
め、細分化した区間ごとのパワーの相対比から配分する
方法も知られている。この場合、より実効的な音質が得
られる。
おいて、ビット数の配分方法としては、量子化したスペ
クトルパラメータを直交変換してパワースペクトルを求
め、細分化した区間ごとのパワーの相対比から配分する
方法も知られている。この場合、より実効的な音質が得
られる。
【００９１】また、各パルス量子化回路において、点数
Ｎにおける直交変換の各係数を量子化する例について述
べたが、この直交変換の各係数を更に細分化した点数Ｍ
ごとに量子化を行うこともできる。この場合、多次元で
の量子化が可能となる。
Ｎにおける直交変換の各係数を量子化する例について述
べたが、この直交変換の各係数を更に細分化した点数Ｍ
ごとに量子化を行うこともできる。この場合、多次元で
の量子化が可能となる。
【００９２】更に、第４、第５、第６、第７および第８
実施形態における各パルス量子化回路において、音源コ
ードブックを検索してパルスの音源コードベクトルを選
択するときに、多段のベクトル量子化を行うことができ
る。この場合、更に演算量を削減することができる。
実施形態における各パルス量子化回路において、音源コ
ードブックを検索してパルスの音源コードベクトルを選
択するときに、多段のベクトル量子化を行うことができ
る。この場合、更に演算量を削減することができる。
【００９３】更に、第２、第４、第６および第８実施形
態における各パルス量子化回路において、振幅コードブ
ックを検索してパルスの振幅を量子化するときに、振幅
コードブックのビット数を音声信号の周波数軸上のパワ
ーに応じて割り当てて配分することもできる。この場
合、より実効的な情報量の削減が可能となる。
態における各パルス量子化回路において、振幅コードブ
ックを検索してパルスの振幅を量子化するときに、振幅
コードブックのビット数を音声信号の周波数軸上のパワ
ーに応じて割り当てて配分することもできる。この場
合、より実効的な情報量の削減が可能となる。
【００９４】また、パラメータ計算回路またはインパル
ス応答回路から求めたスペクトルの包絡形状からパルス
位置をフレームごとに予め算出し、パルスの極性または
振幅のみを少なくとも１つ以上まとめて量子化すること
もできる。この場合、パルス位置に関する情報量の転送
を省略できる。
ス応答回路から求めたスペクトルの包絡形状からパルス
位置をフレームごとに予め算出し、パルスの極性または
振幅のみを少なくとも１つ以上まとめて量子化すること
もできる。この場合、パルス位置に関する情報量の転送
を省略できる。
【００９５】その他、本発明は前述の実施例にのみ限定
されるものではなく、その他、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
されるものではなく、その他、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
【００９６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の信号符号化
装置には次の効果がある。第１に、音声信号またはこれ
に由来する信号についての直交変換を行うことによっ
て、それぞれの出力信号の一部分または全部を複数個の
パルスに量子化している。このため、各出力係数の転送
に必要な情報量を削減でき、その結果、転送ビットレー
トを低減することができる。
装置には次の効果がある。第１に、音声信号またはこれ
に由来する信号についての直交変換を行うことによっ
て、それぞれの出力信号の一部分または全部を複数個の
パルスに量子化している。このため、各出力係数の転送
に必要な情報量を削減でき、その結果、転送ビットレー
トを低減することができる。
【００９７】第２に、入力信号からピッチ周波数を抽出
することによって、量子化すべきパルスを繰り返しなが
らパルス位置を探索した第１パルス群と、このピッチ周
波数を使用せずに探索を行った第２パルス群とのうちか
ら、いずれか歪みが小さい方のパルス群を選択してい
る。このため、音声信号の特性に基づいて最適なパルス
群の探索が可能となる。
することによって、量子化すべきパルスを繰り返しなが
らパルス位置を探索した第１パルス群と、このピッチ周
波数を使用せずに探索を行った第２パルス群とのうちか
ら、いずれか歪みが小さい方のパルス群を選択してい
る。このため、音声信号の特性に基づいて最適なパルス
群の探索が可能となる。
【００９８】第３に、探索したパルスおよび音源コード
ブックから読み出したコードベクトルを組み合わせるこ
とによって、この組み合わせを量子化に伴う出力として
使用している。このため、探索したパルスのみによって
は得られなかった音声信号の成分をも量子化することが
でき、その結果、量子化出力における包括的な音質の改
善ができる。
ブックから読み出したコードベクトルを組み合わせるこ
とによって、この組み合わせを量子化に伴う出力として
使用している。このため、探索したパルスのみによって
は得られなかった音声信号の成分をも量子化することが
でき、その結果、量子化出力における包括的な音質の改
善ができる。
【００９９】従って、高い周波数成分を有する音声信号
について少ない演算量による量子化を行うため、低いビ
ットレートによる優れた音質の符号化が実現できる信号
符号化装置を提供できるようになった。
について少ない演算量による量子化を行うため、低いビ
ットレートによる優れた音質の符号化が実現できる信号
符号化装置を提供できるようになった。
【図１】本発明による第１実施形態を概略的に示す構成
図である。
図である。
【図２】本発明による第２実施形態を概略的に説明する
構成図である。
構成図である。
【図３】本発明による第３実施形態を概略的に説明する
構成図である。
構成図である。
【図４】本発明による第４実施形態を概略的に説明する
構成図である。
構成図である。
【図５】本発明による第５実施形態を概略的に説明する
構成図である。
構成図である。
【図６】本発明による第６実施形態を概略的に説明する
構成図である。
構成図である。
【図７】本発明による第７実施形態を概略的に説明する
構成図である。
構成図である。
【図８】本発明による第８実施形態を概略的に説明する
構成図である。
構成図である。
１１ 入力端子 １２ 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 コードブック １６ 第１聴感重み付け回路 １７ ピッチ計算回路 ２１ 第１インパルス応答計算回路 ２２ 第１逆フィルタ回路 ２３ 減算回路 ２４ 第１直交変換回路 ２５ 第２直交変換回路 ３０ 第１パルス量子化回路 ４１ マルチプレクサ ４２ 第１ゲイン量子化回路 ４３ 第１ゲインコードブック ５１ 第１応答信号計算回路 ５２ 第１重み付け計算回路 ５３ 駆動信号計算回路 ５４ 逆直交変換回路
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G10L 19/04
Claims (4)
- 【請求項１】 音声信号を符号化する信号符号化装置に
おいて、 音声信号からスペクトルパラメータおよびピッチパラメ
ータを求めて量子化するパラメータ計算手段と、 これら量子化されたスペクトルパラメータまたはピッチ
パラメータのうち、少なくとも一つによって構成される
フィルタにより、そのインパルス応答を算出するインパ
ルス応答計算手段と、 量子化されたスペクトルパラメータおよびピッチパラメ
ータに基づいて、音声信号または音声信号に由来する信
号の直交変換をして第１変換信号を求める第１直交変換
手段と、 算出されたインパルス応答またはインパルス応答に由来
する信号の直交変換をして第２変換信号を求める第２直
交変換手段と、 第１変換信号の一部分または全部、および第２変換信号
を量子化することによって複数個のパルスを求めるパル
ス量子化手段とを備えることを特徴とする信号符号化装
置。 - 【請求項２】 前記パルス量子化手段には、前記複数個
のパルスをピッチパラメータに基づいて繰り返しながら
第１パルス群を探索する第１探索部と、第２変換信号に
基づいて第２パルス群を探索する第２探索部とを有して
おり、 第１パルス群および第２パルス群のうちから第１変換信
号を最適化するものを選択する選択回路を更に備える請
求項１記載の信号符号化装置。 - 【請求項３】 前記パルス量子化手段は、コードブック
から検索されたコードベクトルを併せて使用することに
よって、前記複数個のパルスを求めるものである請求項
１または請求項２記載の信号符号化装置。 - 【請求項４】 前記パルス量子化回路は、前記複数個の
パルスの各極性または各振幅を少なくとも一つ以上まと
めて量子化するものである請求項１、請求項２または請
求項３記載の信号符号化装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06763797A JP3147807B2 (ja) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | 信号符号化装置 |
| DE69826755T DE69826755D1 (de) | 1997-03-21 | 1998-03-23 | Sprachsignalkodierer |
| US09/046,159 US6236961B1 (en) | 1997-03-21 | 1998-03-23 | Speech signal coder |
| EP98105186A EP0866443B1 (en) | 1997-03-21 | 1998-03-23 | Speech signal coder |
| CA002232977A CA2232977C (en) | 1997-03-21 | 1998-03-23 | Speech signal coder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06763797A JP3147807B2 (ja) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | 信号符号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10260698A JPH10260698A (ja) | 1998-09-29 |
| JP3147807B2 true JP3147807B2 (ja) | 2001-03-19 |
Family
ID=13350720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06763797A Expired - Fee Related JP3147807B2 (ja) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | 信号符号化装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6236961B1 (ja) |
| EP (1) | EP0866443B1 (ja) |
| JP (1) | JP3147807B2 (ja) |
| CA (1) | CA2232977C (ja) |
| DE (1) | DE69826755D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7142839B2 (ja) | 2018-05-09 | 2022-09-28 | 株式会社鴻池組 | フレキシブルコンテナバッグ |
Families Citing this family (6)
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|---|---|---|---|---|
| US6449592B1 (en) * | 1999-02-26 | 2002-09-10 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for tracking the phase of a quasi-periodic signal |
| US6640209B1 (en) * | 1999-02-26 | 2003-10-28 | Qualcomm Incorporated | Closed-loop multimode mixed-domain linear prediction (MDLP) speech coder |
| US8090577B2 (en) * | 2002-08-08 | 2012-01-03 | Qualcomm Incorported | Bandwidth-adaptive quantization |
| BRPI0808198A8 (pt) | 2007-03-02 | 2017-09-12 | Panasonic Corp | Dispositivo de codificação e método de codificação |
| JP5241701B2 (ja) | 2007-03-02 | 2013-07-17 | パナソニック株式会社 | 符号化装置および符号化方法 |
| JP5299327B2 (ja) * | 2010-03-17 | 2013-09-25 | ソニー株式会社 | 音声処理装置、音声処理方法、およびプログラム |
Family Cites Families (3)
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|---|---|---|---|---|
| US5568588A (en) * | 1994-04-29 | 1996-10-22 | Audiocodes Ltd. | Multi-pulse analysis speech processing System and method |
| DE69615227T2 (de) * | 1995-01-17 | 2002-04-25 | Nec Corp | Sprachkodierer mit aus aktuellen und vorhergehenden Rahmen extrahierten Merkmalen |
| JP2778567B2 (ja) * | 1995-12-23 | 1998-07-23 | 日本電気株式会社 | 信号符号化装置及び方法 |
-
1997
- 1997-03-21 JP JP06763797A patent/JP3147807B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-03-23 CA CA002232977A patent/CA2232977C/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-03-23 EP EP98105186A patent/EP0866443B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-23 DE DE69826755T patent/DE69826755D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-23 US US09/046,159 patent/US6236961B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7142839B2 (ja) | 2018-05-09 | 2022-09-28 | 株式会社鴻池組 | フレキシブルコンテナバッグ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2232977A1 (en) | 1998-09-21 |
| EP0866443A3 (en) | 1999-05-12 |
| CA2232977C (en) | 2002-05-28 |
| EP0866443A2 (en) | 1998-09-23 |
| EP0866443B1 (en) | 2004-10-06 |
| JPH10260698A (ja) | 1998-09-29 |
| DE69826755D1 (de) | 2004-11-11 |
| US6236961B1 (en) | 2001-05-22 |
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