JP3266920B2 - 音声符号化装置及び音声復号化装置並びに音声符号化復号化装置 - Google Patents
音声符号化装置及び音声復号化装置並びに音声符号化復号化装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば音声をディジ
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
装置及び音声復号化装置並びに音声符号化復号化装置に
関するものである。
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
装置及び音声復号化装置並びに音声符号化復号化装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の従来技術の基本的手法を記述し
たものに D.W.Griffin,J.S.Lim著”Multiband Excitati
on Vocoder”（IEEE trans.on ASSP,Vol.36,No.8,pp.12
23-1235,Aug 1988）（以下［文献１］と称する）があ
り、さらにこの方式の低ビットレート化を図ったものを
記述したものとしてP.C.Meuse著 ”A 2400 bpsMulti-ba
nd Excitation Vocoder”（ICASSP 90,pp.9-12,1990）
（以下［文献２］と称する）がある。図５は上記［文献
１］に示された従来の音声符号化装置の構成図である。
１は符号化部、２は復号化部、３は伝送路であり、４は
音声入力端、５は音声出力端である。６はピッチ・調波
成分分析手段、７は有声／無声判定手段、８は有声／無
声符号化手段、９はピッチ符号化手段、１０は調波成分
符号化手段、１１は有声／無声復号化手段、１２はピッ
チ復号化手段。１３は調波成分復号化手段、１４は有声
合成手段、１５は無声合成手段である。
たものに D.W.Griffin,J.S.Lim著”Multiband Excitati
on Vocoder”（IEEE trans.on ASSP,Vol.36,No.8,pp.12
23-1235,Aug 1988）（以下［文献１］と称する）があ
り、さらにこの方式の低ビットレート化を図ったものを
記述したものとしてP.C.Meuse著 ”A 2400 bpsMulti-ba
nd Excitation Vocoder”（ICASSP 90,pp.9-12,1990）
（以下［文献２］と称する）がある。図５は上記［文献
１］に示された従来の音声符号化装置の構成図である。
１は符号化部、２は復号化部、３は伝送路であり、４は
音声入力端、５は音声出力端である。６はピッチ・調波
成分分析手段、７は有声／無声判定手段、８は有声／無
声符号化手段、９はピッチ符号化手段、１０は調波成分
符号化手段、１１は有声／無声復号化手段、１２はピッ
チ復号化手段。１３は調波成分復号化手段、１４は有声
合成手段、１５は無声合成手段である。
【０００３】以下、従来の音声符号化復号化装置の動作
を図５において説明する。先ず符号化部１について説明
する。ピッチ・調波成分分析手段６は、一定長の分析フ
レーム単位に音声入力端４からの入力音声を分析して、
ピッチ及び周波数スペクトル上に現れるピッチ周波数間
隔の調波成分の振幅値Ａmと位相θm（ｍは調波番号）を
抽出して調波成分符号化手段１０へ出力する。
を図５において説明する。先ず符号化部１について説明
する。ピッチ・調波成分分析手段６は、一定長の分析フ
レーム単位に音声入力端４からの入力音声を分析して、
ピッチ及び周波数スペクトル上に現れるピッチ周波数間
隔の調波成分の振幅値Ａmと位相θm（ｍは調波番号）を
抽出して調波成分符号化手段１０へ出力する。
【０００４】有声／無声判定手段７は周波数領域を１〜
３個の調波を含む複数の帯域に分割し、各帯域毎に有声
無声／判定を行い有声／無声情報を有声／無声判定符号
化手段８へ出力する。この有声／無声判定は、調波構造
を有する帯域は有声、調波構造が乱れている帯域は無声
と判定する。有声／無声判定符号化手段８は上記有声／
無声判定情報の符号化を行い、その符号を復号化部２に
伝送路３を介して出力する。ピッチ符号化手段９は上記
ピッチ周波数の符号化を行い、符号化データを復号化部
２に伝送路３を介して出力する。調波成分符号化手段１
０は上記振幅値Ａmとθmの符号化を行い、符号化データ
を復号化部２に伝送路３を介して出力する。
３個の調波を含む複数の帯域に分割し、各帯域毎に有声
無声／判定を行い有声／無声情報を有声／無声判定符号
化手段８へ出力する。この有声／無声判定は、調波構造
を有する帯域は有声、調波構造が乱れている帯域は無声
と判定する。有声／無声判定符号化手段８は上記有声／
無声判定情報の符号化を行い、その符号を復号化部２に
伝送路３を介して出力する。ピッチ符号化手段９は上記
ピッチ周波数の符号化を行い、符号化データを復号化部
２に伝送路３を介して出力する。調波成分符号化手段１
０は上記振幅値Ａmとθmの符号化を行い、符号化データ
を復号化部２に伝送路３を介して出力する。
【０００５】図６は上記調波成分符号化手段１０の内部
構成を示す構成図であり、上記［文献２］に記述されて
いる2.4Kbpsにおける音声符号化復号化装置の調波成分
符号化手段である。以下この図によって、調波成分符号
化手段１０の詳細を説明する。固定サンプル点スペクト
ル抽出手段３２は調波成分の振幅Ａmの値を補間し、固
定点（48個）のサンプルで表現される周波数スペクトル
を抽出する。周波数帯域分割手段３３は、このスペクト
ルを一部重複して低周波数帯域(0〜1.5kHz)の１８サン
プルと、高周波数帯域(1〜4kHz)の３６サンプルに分け
る。低周波数帯域の１８サンプルはＭ１次元ベクトル量
子化手段３４、また、高周波数帯域の３６サンプルはＭ
２次元ベクトル量子化手段３５によって、それぞれＭ１
（18）次元ベクトル量子化、及びＭ２次元（36）ベクト
ル量子化を行うことにより符号化する。このとき、ベク
トル量子化手段における量子化ビット数はそれぞれ１０
ビットである。
構成を示す構成図であり、上記［文献２］に記述されて
いる2.4Kbpsにおける音声符号化復号化装置の調波成分
符号化手段である。以下この図によって、調波成分符号
化手段１０の詳細を説明する。固定サンプル点スペクト
ル抽出手段３２は調波成分の振幅Ａmの値を補間し、固
定点（48個）のサンプルで表現される周波数スペクトル
を抽出する。周波数帯域分割手段３３は、このスペクト
ルを一部重複して低周波数帯域(0〜1.5kHz)の１８サン
プルと、高周波数帯域(1〜4kHz)の３６サンプルに分け
る。低周波数帯域の１８サンプルはＭ１次元ベクトル量
子化手段３４、また、高周波数帯域の３６サンプルはＭ
２次元ベクトル量子化手段３５によって、それぞれＭ１
（18）次元ベクトル量子化、及びＭ２次元（36）ベクト
ル量子化を行うことにより符号化する。このとき、ベク
トル量子化手段における量子化ビット数はそれぞれ１０
ビットである。
【０００６】次に復号化部について説明する。有声／無
声復号化手段１１は、伝送路３から入力された有声／無
声判定情報の符号化データを復号化し、有声／無声判定
を求め、有声合成手段１４、及び無声合成手段１５に出
力する。ピッチ復号化手段１２は、伝送路３から入力さ
れたピッチ符号化データを復号化し、ピッチ周波数を求
め、有声合成手段１４、及び無声合成手段１５に出力す
る。
声復号化手段１１は、伝送路３から入力された有声／無
声判定情報の符号化データを復号化し、有声／無声判定
を求め、有声合成手段１４、及び無声合成手段１５に出
力する。ピッチ復号化手段１２は、伝送路３から入力さ
れたピッチ符号化データを復号化し、ピッチ周波数を求
め、有声合成手段１４、及び無声合成手段１５に出力す
る。
【０００７】調波成分復号化手段１３は、伝送路３から
入力された調波成分符号化データを復号化し、調波成分
の振幅Ａmと位相θmを求め、有声合成手段１４、及び無
声合成手段１５に出力する。有声合成手段１４は、有声
／無声復号化手段１１によって求められた有声／無声判
定が有声である周波数帯域において、ピッチ復号化手段
１２によって求められたピッチ周波数と調波成分復号化
手段１３によって復号された振幅Amと位相θmから有声
部の復号音声を(1)式で表される余弦波の重ね合わせに
よって合成し、出力する。
入力された調波成分符号化データを復号化し、調波成分
の振幅Ａmと位相θmを求め、有声合成手段１４、及び無
声合成手段１５に出力する。有声合成手段１４は、有声
／無声復号化手段１１によって求められた有声／無声判
定が有声である周波数帯域において、ピッチ復号化手段
１２によって求められたピッチ周波数と調波成分復号化
手段１３によって復号された振幅Amと位相θmから有声
部の復号音声を(1)式で表される余弦波の重ね合わせに
よって合成し、出力する。
【０００８】
【数１】
【０００９】無声合成手段１５は、有声／無声復号化手
段１１によって求められた有声／無声判定が無声である
周波数帯域において、白色雑音に調波成分復号化手段１
３によって求められた振幅Ａmから求まるスペクトル振
幅を与えて復号音声を合成する。
段１１によって求められた有声／無声判定が無声である
周波数帯域において、白色雑音に調波成分復号化手段１
３によって求められた振幅Ａmから求まるスペクトル振
幅を与えて復号音声を合成する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来の音声符号化復号
化装置の調波成分の振幅の符号化部は以上の様に構成さ
れているため、本来相関が強く、一括してベクトル量子
化すべき音声信号スペクトルの低周波数領域と高周波数
領域を分離し、別々に調波成分の振幅値をベクトル量子
化するので、量子化効率が悪く、しかもベクトル量子化
のときの次元数が大いので、少量のベクトル量子化ビッ
トで量子化する場合は量子化歪が大きくなり、合成音声
の品質が劣化する問題点があった。
化装置の調波成分の振幅の符号化部は以上の様に構成さ
れているため、本来相関が強く、一括してベクトル量子
化すべき音声信号スペクトルの低周波数領域と高周波数
領域を分離し、別々に調波成分の振幅値をベクトル量子
化するので、量子化効率が悪く、しかもベクトル量子化
のときの次元数が大いので、少量のベクトル量子化ビッ
トで量子化する場合は量子化歪が大きくなり、合成音声
の品質が劣化する問題点があった。
【００１１】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あり、調波成分の振幅値を少ない
ビット量でも、量子化歪が少なく効率的に量子化し、品
質の良い復号音声を合成することを目的としている。
ためになされたものであり、調波成分の振幅値を少ない
ビット量でも、量子化歪が少なく効率的に量子化し、品
質の良い復号音声を合成することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明に係る音声符号
化装置は、一定時間長のフレーム毎に分析されたピッチ
周波数間隔の調波の振幅値を対数領域に変換した後、逆
フーリェ変換し、低次の逆フーリェ変換係数を出力する
調波振幅包絡分析手段と、この調波振幅包絡分析手段か
ら出力された上記低次の逆フーリェ変換係数を量子化し
て符号化する包絡成分量子化手段と、この包絡成分量子
化手段で量子化された上記低次の逆フーリェ変換係数を
逆量子化した後にフーリェ変換して、フーリェ変換係数
を求め、このフーリェ変換係数と上記ピッチ周波数間隔
の調波成分の振幅値との各調波上での差分値を量子化し
て符号化する差分量子化手段とを備える。また、この発
明に係る音声復号化装置は、符号化された調波成分の一
部である低次の逆フーリェ変換係数を復号化し、低次の
逆フーリェ変換係数を出力する包絡成分逆量子化手段
と、この低次の逆フーリェ変換係数をフーリェ変換し
て、フーリェ変換係数を求める調波振幅包絡復号手段
と、符号化された調波成分の一部である差分を復号する
差分逆量子化手段と、この復号化された差分と、上記調
波振幅包絡復号手段で求められたフーリェ変換係数を加
算することでピッチ周波数間隔の調波成分の振幅値を復
号する加算手段とを備える。さらに、この発明に係る音
声符号化復号化装置は、一定時間長のフレーム毎に分析
されたピッチ周波数間隔の調波の振幅値を対数領域に変
換した後、逆フーリェ変換し、低次の逆フーリェ変換係
数を出力する調波振幅包絡分析手段と、この調波振幅包
絡分析手段から出力された上記低次の逆フーリェ変換係
数を量子化して符号化する包絡成分量子化手段と、この
包絡成分量子化手段で量子化された上記低次の逆フーリ
ェ変換係数を逆量子化した後にフーリェ変換して、フー
リェ変換係数を求め、このフーリェ変換係数と上記ピッ
チ周波数間隔の調波成分の振幅値との各調波上での差分
値を量子化して符号化する差分量子化手段を符号化部に
備え、上記符号化部から送信された符号化された低次の
逆フーリェ変換係数を復号化し、低次の逆フーリェ変換
係数を出力する包絡成分逆量子化手段と、この低次逆フ
ーリェ変換係数をフーリェ変換して、フーリェ変換係数
を求める調波振幅包絡復号手段と、上記符号化部から送
信された符号化された差分を復号する差分 逆量子化手段
と、この復号化された差分と、上記調波振幅包絡復号手
段で求められたフーリェ変換係数を加算することで、ピ
ッチ周波数間隔の調波成分の振幅値を復号する加算手段
を復号化部に備える。
化装置は、一定時間長のフレーム毎に分析されたピッチ
周波数間隔の調波の振幅値を対数領域に変換した後、逆
フーリェ変換し、低次の逆フーリェ変換係数を出力する
調波振幅包絡分析手段と、この調波振幅包絡分析手段か
ら出力された上記低次の逆フーリェ変換係数を量子化し
て符号化する包絡成分量子化手段と、この包絡成分量子
化手段で量子化された上記低次の逆フーリェ変換係数を
逆量子化した後にフーリェ変換して、フーリェ変換係数
を求め、このフーリェ変換係数と上記ピッチ周波数間隔
の調波成分の振幅値との各調波上での差分値を量子化し
て符号化する差分量子化手段とを備える。また、この発
明に係る音声復号化装置は、符号化された調波成分の一
部である低次の逆フーリェ変換係数を復号化し、低次の
逆フーリェ変換係数を出力する包絡成分逆量子化手段
と、この低次の逆フーリェ変換係数をフーリェ変換し
て、フーリェ変換係数を求める調波振幅包絡復号手段
と、符号化された調波成分の一部である差分を復号する
差分逆量子化手段と、この復号化された差分と、上記調
波振幅包絡復号手段で求められたフーリェ変換係数を加
算することでピッチ周波数間隔の調波成分の振幅値を復
号する加算手段とを備える。さらに、この発明に係る音
声符号化復号化装置は、一定時間長のフレーム毎に分析
されたピッチ周波数間隔の調波の振幅値を対数領域に変
換した後、逆フーリェ変換し、低次の逆フーリェ変換係
数を出力する調波振幅包絡分析手段と、この調波振幅包
絡分析手段から出力された上記低次の逆フーリェ変換係
数を量子化して符号化する包絡成分量子化手段と、この
包絡成分量子化手段で量子化された上記低次の逆フーリ
ェ変換係数を逆量子化した後にフーリェ変換して、フー
リェ変換係数を求め、このフーリェ変換係数と上記ピッ
チ周波数間隔の調波成分の振幅値との各調波上での差分
値を量子化して符号化する差分量子化手段を符号化部に
備え、上記符号化部から送信された符号化された低次の
逆フーリェ変換係数を復号化し、低次の逆フーリェ変換
係数を出力する包絡成分逆量子化手段と、この低次逆フ
ーリェ変換係数をフーリェ変換して、フーリェ変換係数
を求める調波振幅包絡復号手段と、上記符号化部から送
信された符号化された差分を復号する差分 逆量子化手段
と、この復号化された差分と、上記調波振幅包絡復号手
段で求められたフーリェ変換係数を加算することで、ピ
ッチ周波数間隔の調波成分の振幅値を復号する加算手段
を復号化部に備える。
【００１３】
【作用】この発明における音声符号化装置及び音声符号
化復号化装置の調波振幅包絡分析手段は、一定長のフレ
ーム毎に分析されるピッチ周波数間隔の調波成分の振幅
値を対数領域に変換した後、逆フーリェ変換し、低次の
逆フーリェ変換係数を求め出力する。包絡成分量子化手
段は調波振幅包絡分析手段から出力された上記低次の逆
フーリェ変換係数を量子化して符号化する。差分量子化
手段は包絡成分量子化手段で量子化された上記低次の逆
フーリェ変換係数を逆量子化した後にフーリェ変換し
て、フーリェ変換係数を求め、このフーリェ変換係数と
上記ピッチ周波数間隔の調波成分の振幅値との各調波上
での差分を量子化して符号化する。また、この発明にお
ける音声復号化装置及び音声符号化復号化装置の包絡成
分逆量子化手段は、符号化された調波成分の一部である
低次の逆フーリェ変換係数を逆量子化する。調波振幅包
絡復号手段は低次の逆フーリェ変換係数をフーリェ変換
して、フーリェ変換係数を求める。差分逆量子化手段は
符号化された調波成分の一部である差分の逆量子化を行
う。加算手段は差分逆量子化手段から出力された差分
と、上記調波振幅包絡復号手段で求められたフーリェ変
換係数を加算することでピッチ周波数間隔の調波成分の
振幅値を復号する。
化復号化装置の調波振幅包絡分析手段は、一定長のフレ
ーム毎に分析されるピッチ周波数間隔の調波成分の振幅
値を対数領域に変換した後、逆フーリェ変換し、低次の
逆フーリェ変換係数を求め出力する。包絡成分量子化手
段は調波振幅包絡分析手段から出力された上記低次の逆
フーリェ変換係数を量子化して符号化する。差分量子化
手段は包絡成分量子化手段で量子化された上記低次の逆
フーリェ変換係数を逆量子化した後にフーリェ変換し
て、フーリェ変換係数を求め、このフーリェ変換係数と
上記ピッチ周波数間隔の調波成分の振幅値との各調波上
での差分を量子化して符号化する。また、この発明にお
ける音声復号化装置及び音声符号化復号化装置の包絡成
分逆量子化手段は、符号化された調波成分の一部である
低次の逆フーリェ変換係数を逆量子化する。調波振幅包
絡復号手段は低次の逆フーリェ変換係数をフーリェ変換
して、フーリェ変換係数を求める。差分逆量子化手段は
符号化された調波成分の一部である差分の逆量子化を行
う。加算手段は差分逆量子化手段から出力された差分
と、上記調波振幅包絡復号手段で求められたフーリェ変
換係数を加算することでピッチ周波数間隔の調波成分の
振幅値を復号する。
【００１４】
実施例１．図１はこの発明の一実施例を適用した入力音
声の符号化復号化装置の構成図である。図１において図
５と同一の部分については同一の符号を付し、説明を省
略する。図１において、１６は調波成分符号化手段、１
７は調波成分復号化手段である。また図２は、この発明
を実施した音声符号化復号化装置の、調波成分符号化手
段１６の内部構成図、図３は調波成分復号化手段１７の
内部構成図であり、図４は調波振幅と調波振幅包絡の例
を示した説明図である。
声の符号化復号化装置の構成図である。図１において図
５と同一の部分については同一の符号を付し、説明を省
略する。図１において、１６は調波成分符号化手段、１
７は調波成分復号化手段である。また図２は、この発明
を実施した音声符号化復号化装置の、調波成分符号化手
段１６の内部構成図、図３は調波成分復号化手段１７の
内部構成図であり、図４は調波振幅と調波振幅包絡の例
を示した説明図である。
【００１５】以下、この発明の一実施例の動作を説明す
る。先ず、図２を用いて調波成分符号化手段１６の動作
を説明する。この調波成分符号化手段１６中の調波振幅
包絡分析手段１８は対数振幅手段１９とＭ点離散逆フー
リエ変換手段２０、及び低次成分抽出手段２１よって構
成されており、フレーム毎に分析される調波成分の振幅
値Ａmを対数振幅手段１９で対数振幅とした後に、Ｍ点
離散フーリエ変換手段２０で離散逆フーリエ変換を行
い、低次成分抽出手段２１で低次の逆フーリエ変換係数
（例えば２０次）を調波の振幅値Ａmの包絡を表現する
パラメータとして出力する。このときの離散フーリエ変
換のポイント数Ｍは、フレーム内の全調波数の２倍とす
る。
る。先ず、図２を用いて調波成分符号化手段１６の動作
を説明する。この調波成分符号化手段１６中の調波振幅
包絡分析手段１８は対数振幅手段１９とＭ点離散逆フー
リエ変換手段２０、及び低次成分抽出手段２１よって構
成されており、フレーム毎に分析される調波成分の振幅
値Ａmを対数振幅手段１９で対数振幅とした後に、Ｍ点
離散フーリエ変換手段２０で離散逆フーリエ変換を行
い、低次成分抽出手段２１で低次の逆フーリエ変換係数
（例えば２０次）を調波の振幅値Ａmの包絡を表現する
パラメータとして出力する。このときの離散フーリエ変
換のポイント数Ｍは、フレーム内の全調波数の２倍とす
る。
【００１６】次に、調波振幅包絡分析手段１８から出力
される低次の逆フーリエ変換成分を包絡成分量子化手段
２２によって例えば１０ビットでベクトル量子化し符号
化して、伝送路に符号化データを出力する。
される低次の逆フーリエ変換成分を包絡成分量子化手段
２２によって例えば１０ビットでベクトル量子化し符号
化して、伝送路に符号化データを出力する。
【００１７】また、差分抽出手段２３は、包絡成分逆量
子化手段２４とＮ点離散フーリエ変換手段２５、及び加
算器２６から構成されており、上記包絡成分量子化手段
２２から出力される量子化された低次の逆フーリエ変換
係数を包絡成分逆量子化手段２４によって逆量子化し
て、低次の逆フーリエ変換係数を出力し、Ｎ点離散フー
リエ変換手段２５によってフーリエ変換係数を復号し、
加算器２６に出力する。この時のＮの値はＭ以上の任意
の値とする。
子化手段２４とＮ点離散フーリエ変換手段２５、及び加
算器２６から構成されており、上記包絡成分量子化手段
２２から出力される量子化された低次の逆フーリエ変換
係数を包絡成分逆量子化手段２４によって逆量子化し
て、低次の逆フーリエ変換係数を出力し、Ｎ点離散フー
リエ変換手段２５によってフーリエ変換係数を復号し、
加算器２６に出力する。この時のＮの値はＭ以上の任意
の値とする。
【００１８】加算器２６は、復号されたフーリエ変換係
数をピッチ周波数間隔でサンプリングして得られる値の
符号反転を行ったものと、対数振幅手段１９の出力であ
る対数調波振幅Ａmを入力し、差分を出力する。差分量
子化手段２７は、差分抽出手段２３によって出力された
調波振幅包絡差分を例えばスカラー量子化を行い、伝送
路に符号化データを出力する。
数をピッチ周波数間隔でサンプリングして得られる値の
符号反転を行ったものと、対数振幅手段１９の出力であ
る対数調波振幅Ａmを入力し、差分を出力する。差分量
子化手段２７は、差分抽出手段２３によって出力された
調波振幅包絡差分を例えばスカラー量子化を行い、伝送
路に符号化データを出力する。
【００１９】上記調波振幅包絡分析手段１８が行う調波
振幅包絡分析によって出力される低次の逆フーリエ変換
係数をフーリエ変換して得られる調波振幅包絡と、調波
成分の振幅値Ａmの関係の例を図４に示す。図４におい
て、ピッチ周波数と、その高調波位置を中心とした周波
数帯域に分割し、各帯域毎に分析される調波成分の振幅
値Ａmを、対応する帯域の中心周波数位置にポイントし
ている。
振幅包絡分析によって出力される低次の逆フーリエ変換
係数をフーリエ変換して得られる調波振幅包絡と、調波
成分の振幅値Ａmの関係の例を図４に示す。図４におい
て、ピッチ周波数と、その高調波位置を中心とした周波
数帯域に分割し、各帯域毎に分析される調波成分の振幅
値Ａmを、対応する帯域の中心周波数位置にポイントし
ている。
【００２０】この例では調波数が２６の場合である。調
波振幅Ａmに関して５２点離散逆フーリエ変換を行い、
低次の逆フーリエ変換係数２０次を量子化し、逆量子化
した後に２５６点（２０次以外は０詰め）の離散フーリ
エ変換して得られた調波振幅包絡を実線で示してある。
調波振幅包絡をピッチ周波数間隔でサンプリングするこ
とで、調波振幅包絡から近似されるれる調波振幅Ａmの
値が得られる。調波振幅包絡差分は、調波振幅包絡から
得られるＡmと、調波成分の振幅値Ａmの差分である。
波振幅Ａmに関して５２点離散逆フーリエ変換を行い、
低次の逆フーリエ変換係数２０次を量子化し、逆量子化
した後に２５６点（２０次以外は０詰め）の離散フーリ
エ変換して得られた調波振幅包絡を実線で示してある。
調波振幅包絡をピッチ周波数間隔でサンプリングするこ
とで、調波振幅包絡から近似されるれる調波振幅Ａmの
値が得られる。調波振幅包絡差分は、調波振幅包絡から
得られるＡmと、調波成分の振幅値Ａmの差分である。
【００２１】次に、図３を用いて調波成分復号化手段１
７の動作を説明する。包絡成分逆量子化手段２８は、伝
送路から送信された包絡成分符号化データを逆量子化処
理によって復号化し、低次の逆フーリエ変換係数を出力
する。調波振幅包絡復号手段２９は、包絡成分逆量子化
手段２８から出力された低次の逆フーリエ変換係数をＮ
点のフーリエ変換を行い、フーリエ変換係数を復号し、
加算器３１に出力する。ここでＮは、符号化装置の差分
抽出手段で用いるＮ点フーリエ変換と同じ値とする。
７の動作を説明する。包絡成分逆量子化手段２８は、伝
送路から送信された包絡成分符号化データを逆量子化処
理によって復号化し、低次の逆フーリエ変換係数を出力
する。調波振幅包絡復号手段２９は、包絡成分逆量子化
手段２８から出力された低次の逆フーリエ変換係数をＮ
点のフーリエ変換を行い、フーリエ変換係数を復号し、
加算器３１に出力する。ここでＮは、符号化装置の差分
抽出手段で用いるＮ点フーリエ変換と同じ値とする。
【００２２】また、差分逆量子化手段３０は、伝送路か
ら送信された差分符号化データを逆量子化し、調波包絡
差分を加算器３１に出力する。加算器３１は、調波振幅
包絡復号手段２９から出力されるフーリエ変換係数をピ
ッチ周波数間隔でサンプリングした値と、差分逆量子化
手段３０から出力される差分の加算を行い、対数振幅の
調波振幅値を出力する。
ら送信された差分符号化データを逆量子化し、調波包絡
差分を加算器３１に出力する。加算器３１は、調波振幅
包絡復号手段２９から出力されるフーリエ変換係数をピ
ッチ周波数間隔でサンプリングした値と、差分逆量子化
手段３０から出力される差分の加算を行い、対数振幅の
調波振幅値を出力する。
【００２３】なお、図２において、差分量子化手段２７
での量子化法はスカラー量子化法を例として説明した
が、スカラー量子化ではなくベクトル量子化でも良い。
での量子化法はスカラー量子化法を例として説明した
が、スカラー量子化ではなくベクトル量子化でも良い。
【００２４】
【発明の効果】以上のようにこの発明では、比較的少な
い次元数で入力音声の調波成分の振幅値の全周波数帯域
に渡る包絡を表現するパラメータを求め、それをベクト
ル量子化し、さらに、振幅値と包絡の差分を量子化する
ようにしたので、音声符号化装置では少ない量子化ビッ
トでも効率的に調波成分の振幅値の量子化が行え、音声
復号化装置では少ない量子化ビットで量子化された調波
成分の振幅値から品質の良い復号音声を合成でき、ま
た、音声符号化復号化装置では少ない量子化ビットでも
効率的に調波成分の振幅値の量子化が行え、品質の良い
復号音声を合成できるという効果がある。
い次元数で入力音声の調波成分の振幅値の全周波数帯域
に渡る包絡を表現するパラメータを求め、それをベクト
ル量子化し、さらに、振幅値と包絡の差分を量子化する
ようにしたので、音声符号化装置では少ない量子化ビッ
トでも効率的に調波成分の振幅値の量子化が行え、音声
復号化装置では少ない量子化ビットで量子化された調波
成分の振幅値から品質の良い復号音声を合成でき、ま
た、音声符号化復号化装置では少ない量子化ビットでも
効率的に調波成分の振幅値の量子化が行え、品質の良い
復号音声を合成できるという効果がある。
【図１】この発明の一実施例を示す符号化復号化装置の
構成図である。
構成図である。
【図２】この発明の一実施例による調波成分符号化手段
の構成図である。
の構成図である。
【図３】この発明の一実施例による調波成分復号化手段
の構成図である。
の構成図である。
【図４】この発明の一実施例による符号化復号化装置に
おける調波振幅包絡特性の例をを示した説明図である。
おける調波振幅包絡特性の例をを示した説明図である。
【図５】従来の音声符号化復号化装置の構成図である。
【図６】従来の調波成分符号化手段装置の構成図であ
る。
る。
１ 符号化部 ２ 復号化部 ３ 伝送路 ６ ピッチ・調波成分分析手段 ９ ピッチ符号化手段 １０ 調波成分符号化手段 １２ ピッチ復号化手段 １３ 調波成分復号化手段 １４ 有声合成手段 １５ 無声合成手段 １７ 調波成分復号化手段 １８ 調波振幅包絡分析手
段 ２２ 包絡成分量子化手段 ２３ 差分抽出手段 ２４ 包絡成分逆量子化手段 ２７ 差分量子化手段 ２８ 包絡成分逆量子化手段 ２９ 調波振幅包絡復号手段 ３０ 差分逆量子化手段
段 ２２ 包絡成分量子化手段 ２３ 差分抽出手段 ２４ 包絡成分逆量子化手段 ２７ 差分量子化手段 ２８ 包絡成分逆量子化手段 ２９ 調波振幅包絡復号手段 ３０ 差分逆量子化手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−62096（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−161795（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−35799（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−134699（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G10L 19/00 - 19/14 H03M 7/30
Claims (3)
- 【請求項１】 一定時間長の分析フレーム毎に、音声信
号のピッチ周波数と、ピッチ周波数間隔の調波の振幅値
と位相を求め、各々を符号化して出力する音声符号化装
置において、上記ピッチ周波数間隔の調波の振幅値を対
数領域に変換した後、逆フーリェ変換し、低次の逆フー
リェ変換係数を出力する調波振幅包絡分析手段と、この
調波振幅包絡分析手段から出力された上記低次の逆フー
リェ変換係数を量子化して符号化する包絡成分量子化手
段と、この包絡成分量子化手段で量子化された上記低次
の逆フーリェ変換係数を逆量子化した後にフーリェ変換
して、フーリェ変換係数を求め、このフーリェ変換係数
と上記ピッチ周波数間隔の調波成分の振幅値との各調波
上での差分値を量子化して符号化する差分量子化手段と
を備えることを特徴とする音声符号化装置。 - 【請求項２】 一定時間長の分析フレーム毎に、符号化
された音声信号のピッチ周波数、及び符号化されたピッ
チ周波数間隔の調波成分を復号化し、各調波の周波数を
持つ余弦波を、復号されたその調波の振幅と位相を基に
生成して重ね合わせることで復号音声を合成する音声復
号化装置において、符号化された調波成分の一部である
低次の逆フーリェ変換係数を復号化し、低次の逆フーリ
ェ変換係数を出力する包絡成分逆量子化手段と、この低
次の逆フーリェ変換係数をフーリェ変換して、フーリェ
変換係数を求める調波振幅包絡復号手段と、符号化され
た調波成分の一部である差分を復号する差分逆量子化手
段と、この復号化された差分と、上記調波振幅包絡復号
手段で求められたフーリェ変換係数を加算することでピ
ッチ周波数間隔の調波成分の振幅値を復号する加算手段
とを備えることを特徴とする音声復号化装置。 - 【請求項３】 一定時間長の分析フレーム毎に、音声信
号のピッチ周波数と、ピッチ周波数間隔の調波の振幅値
と位相を求め、各々を符号化して出力する符号化部と、
上記符号化されたピッチ周波数と、ピッチ周波数間隔の
調波成分を復号化し、各調波の周波数を持つ余弦波を、
復号されたその調波の振幅と位相を基に生成して重ね合
わせることで復号音声を合成する復号化部とで構成され
る音声符号化復号化装置において、 上記ピッチ周波数間隔の調波の振幅値を対数領域に変換
した後、逆フーリェ変 換し、低次の逆フーリェ変換係数
を出力する調波振幅包絡分析手段と、この調波振幅包絡
分析手段から出力された上記低次逆フーリェ変換係数を
量子化して符号化する包絡成分量子化手段と、この包絡
成分量子化手段で量子化された上記低次の逆フーリェ変
換係数を逆量子化した後にフーリェ変換して、フーリェ
変換係数を求め、このフーリェ変換係数と上記ピッチ周
波数間隔の調波成分の振幅値との各調波上での差分値を
量子化して符号化する差分量子化手段とを符号化部に備
え、上記符号化部から送信された符号化された低次の逆
フーリェ変換係数を復号化し、低次の逆フーリェ変換係
数を出力する包絡成分逆量子化手段と、この低次逆フー
リェ変換係数をフーリェ変換して、フーリェ変換係数を
求める調波振幅包絡復号手段と、上記符号化部から送信
された符号化された差分を復号する差分逆量子化手段
と、この復号化された差分と、上記調波振幅包絡復号手
段で求められたフーリェ変換係数を加算することで、ピ
ッチ周波数間隔の調波成分の振幅値を復号する加算手段
を復号化部に備えることを特徴とする音声符号化復号化
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24566591A JP3266920B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 音声符号化装置及び音声復号化装置並びに音声符号化復号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24566591A JP3266920B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 音声符号化装置及び音声復号化装置並びに音声符号化復号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0580800A JPH0580800A (ja) | 1993-04-02 |
| JP3266920B2 true JP3266920B2 (ja) | 2002-03-18 |
Family
ID=17136997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24566591A Expired - Fee Related JP3266920B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 音声符号化装置及び音声復号化装置並びに音声符号化復号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3266920B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100462611B1 (ko) * | 2002-06-27 | 2004-12-20 | 삼성전자주식회사 | 하모닉 성분을 이용한 오디오 코딩방법 및 장치 |
-
1991
- 1991-09-25 JP JP24566591A patent/JP3266920B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0580800A (ja) | 1993-04-02 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |