JPH04162100A - マルチパルス型音声符号化復号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はマルチパルス型音声符号化復号化装置に関し、
特に音源情報としてマルチパルスを利用して入力音声信
号の符号化および復号化を行なって入力音声信号を伝送
するマルチパルス型音声符号化復号化装置に関する。

〔従来の技術〕

マルチパルス型音声符号化復号化装置は、入力音声信号
を分析して音声情報を構成するスペクトル包絡情報と音
源情報とを分析側の装置で抽出し、これら音声情報を伝
送路を介して復号化側に伝送して音声を合成することに
よって入力音声信号の伝送を行なうものである。

スペクトル包絡情報は、入力音声信号を発生する声道系
のスペクトル分布情報を表わすものであり４通常線形予
測符号化（ＬＰＧ）分析によって得られた分析次数に対
応する個数のＬＰＧ係数。

例えばαパラメータ、にパラメータ等のパラメータが使
用される。

また、音源情報はスペクトル包絡の微細構造を示すもの
で、入力音声信号からスペクトル包絡情報を除いたいわ
ゆる残差信号と呼ばれるものである。

この音源情報は、振幅と位置に自由度のある複数のイン
パルス系列、すなわちマルチパルスによっても表現する
ことができる。マルチパルス型音声符号化復号化装置は
、このスペクトル包絡情報と音源情報とを算出し、それ
ぞれ予め定められた量子化ビット割当にもとづいて量子
化し符号化側から復号化側に伝送される。

〔発明か解決しようとする課題〕

上述した従来のマルチパルス型音声符号化復号化装置に
は９次のような問題点がある。

従来のマルチパルス型音声符号化復号化装置では、音源
情報とするマルチパルスの位置情報は通常隣り合うパル
ス間の間隔を各パルス間とも固定の量子化ビット数を用
いて表現している。したがって、隣り合うパルス間の間
隔か与えられた量子化ビット数で表現できる最大間隔を
超える場合には振幅が零である擬似パルス（ダミーパル
ス）を設定するという手法か一般的に行なわれている。

この場合２分析フレームあたりのパルス数は固定である
ため、ダミーパルスの設定によってパルスが増加する分
、振幅絶対値の小さいパルスを破棄する必要が生じる。

ビットレートか高く１分析フレーム内に設定できるマル
チパルスの数が十分多い場合には、ダミーパルスの設定
によって捨てられるパルスかあっても、大幅な音質劣化
は生じない。なぜなら、設定されるマルチパルスの数が
十分多いため、破棄されるパルスの振幅絶対値は小さく
、音質に与える影響も少なくてすむからである。

一方、ビットレータが低く１分析フレーム内に割す当て
られるマルチパルスの数か少ない場合には、ダミーパル
スの設定によるパルスの破棄は致命的な問題となる。設
定されるマルチパルスが少ないため、破棄されるパルス
の振幅絶対値は大きく、音質に大きな影響を与えるから
である。したがって、ビットレートが低い場合には、ダ
ミーパルスの設定によってパルスが破棄されることのな
いようにする必要がある。しかし、ビットレートが低い
ため、隣り合うマルチパルスの間隔に割り当てるビット
数をダミーパルスの設定を必要としないくらい十分に大
きくすることはできない。

本発明の目的は上述した欠点を除去し、各分析フレーム
ごとに隣り合うパルス間の間隔の最小値と最大値を算出
し９間隔表現範囲を変化させることにより５重要なパル
スの欠落を防ぎ、音質を向上しうるマルチパルス型音声
符号化復号化装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の装置は、マルチパルスを音源情報とし線形予測
係数をスペクトル包絡情報として符号化した入力音声信
号を符号化側から伝送路を介して復号化側に送出し、復
号化側では符号化側から提供された符号化マルチパルス
と符号化線形予測係数を復号化して入力音声信号を再生
するマルチパルス型音声符号化復号化装置において、符
号化側から復号化側に供給すべき符号化マルチパルスの
振幅および位置情報に対する量子化ビット数割当を隣接
マルチパルス間隔の最大値と最小値との差に対応して一
定ビット数の枠内で配分する構成を有する。

また９本発明の装置は、前記符号化マルチパルスの振幅
および位置情報に対する量子化ビット数割当の配分に関
する情報を、前記隣接マルチパルス間隔の最大値と最小
値との差にもとづいてあらかじめ設定したラベルで代表
させて短縮符号化して送出する構成を存する。

〔実施例〕

次に９本発明について図面を参照して説明する。

第１図は９本発明の一実施例の構成を示すブロツク図で
ある。第１図に示す実施例は、伝送路１００を介して対
向する符号化側と復号化側から成り、符号化側は、入力
音声波形を記憶する波形メモリ２と、ＬＰＧ係数を抽出
するＬＰＧ分析器４と、マルチパルスを抽出するマルチ
パルス分析器６と、ＬＰＧ係数を量子化するＬＰＧ係数
量子化器１６と、マルチパルスの最大間隔と最小間隔を
検出するパルス間隔最大値検出器９と、パルス間隔最小
値検出器１０と、マルチパルス間隔の最大値と最小値と
の間隔差分を求めるパルス間隔差分算出器１３と、上述
した間隔差分にもとづいてマルチパルスの振幅と間隔（
位置）情報の量子化における割当ビットの配分を決定す
る量子化ビット配分ラベルを設定する量子化ビット配分
ラベル出力器１４と、マルチパルスの量子化を行なうマ
ルチパルス量子化器１５と、送出信号の多重化を行なう
マルチプレクサ２１とを備えて成る。

復号化側は、符号化側から提供される多重化信号の多重
化分離を行なうマルチプレクサ２２と。

符号化ＬＰＧ係数を復号化するＬＰＧ係数復号化器２３
と、符号化マルチパルスを復号化するパルス復号化器２
４と、量子化ビット配分ラベルを復号化してパルス復号
化器２４に供給する量子化ビット配分ラベル復号化器２
５と、ＬＰＧ係数とマルチパルスによって入力音声信号
を合成し出力するディジタルフィルタ型のＬ　Ｐ　Ｃ，
合成フィルタ２６とを備えて成る。

次に３本実施例の動作について説明する。

分析フレーム長で切り出された入力音声波形１が供給さ
れ、波形メモリ２に蓄積される。波形メモリ２から読み
出された入力音声波形３は、ＬＰＣ分析器４に供給され
る。Ｌ　Ｐ　Ｃ分析器４ては公知の分析手法を利用する
ＬＰＧ分析によって所定の次数のＬＰＧ係数を算出する
。算出されたＬＰＣ係数５と、波形メモリ２から出力さ
れた入力音声波形３はマルチパルス分析器６に供給され
、相関処理を利用する公知の手法によりマルチパルス分
析が行なわれ、マルチパルス列を形成する各パルスの振
幅とパルス間隔か算出される。マルチパルス分析器６で
算出されたマルチパルスのパルス間隔８は、パルス間隔
最大値検出器９とパルス間隔最小値検出器１０に供給さ
れる。

パルス間隔最大値検出器９は、入力されたマルチパルス
のパルス間隔８の中で最大の間隔を検索し、パルス間隔
最大値１１をパルス間隔差分算出器１３に出力する。パ
ルス間隔最小値検出器１０は、入力されたマルチパルス
のパルス間隔８の中で最小の間隔を検索し、パルス間隔
最小値１２をパルス間隔差分算出器１３に出力する。

パルス間隔差分算出器１３は、入力する分析フレームご
とのパルス間隔最大値１１とパルス間隔最小値１２から
分析フレームごとのマルチパルスのパルス間隔の最大値
と最小値との差分である間隔差分１７を出力し、この間
隔差分１７は量子化ビット配分ラベル出力器１４に供給
される。

量子化ビット配分ラベル出力器１４は、入力した間隔差
分１７の大きさに対応してマルチパルスの振幅と間隔の
量子化における割当ビットの配分を指定する量子化ピン
ト配分ラベル１８を決定し出力する。マルチパルスの量
子化ビット数全体はある値に規定されているか、この一
定値のビット数をマルチパルスの振幅情報と間隔情報に
とのように配分するかについては自由度がある。従って
、マルチパルスの各パルス間の間隔差が大きい分析フレ
ームにあっては９間隔情報に対する割当ビット数を間隔
差が小さい分析フレームの場合よりも優遇し、逆の場合
には割当ビット数を削減しこれに対応して振幅情報に対
する割当ビット数も間隔情報の大小に対応して加減して
マルチパルスの量子化に対する割当ビットを効果的に配
分する。

量子化ビット配分ラベル１８は、マルチパルスの間隔差
分１７の大きさに対応して決定されるマルチパルスの振
幅および間隔情報の量子化における割当ビット数の配分
を指定する代表コードとしてのラベルであり、この量子
化ビｙ）配分ラベル１８はマルチパルス量子化器１５に
おける分析フレームコとのｍ子処理で、マルチパルスの
振幅と間隔量子化における割当ビット数配分をその都度
指定する。

マルチパルス量子化器１５は９分析フレームごとに受け
る量子化ビット配分ラベル１８によって指定される割当
ビット数配分に従ってマルチパルスを量子化し、量子化
パルス振幅・間隔２０を出力する。

量子化ビット配分ラベルエ８はマルチプレクサ２ｊに量
子化ＬＰＧ係数１９および量子化パルス振幅ψ間隔２０
とともに出力される。マルチプレクサ２１は、これら３
つの量子化入力を適宜組合せて多重化信号とし、伝送路
１００を介して符号化側から復号化側に送出する。

復号化側では、デマルチプレクサ２２が送出された多重
化信号の多重化分離を行ない、量子化しＰＣ）係数はＬ
ＰＧ係数復号化器２３に、量子化パルス振幅０量隔２０
はパルス復号化器２４に、また量子化ビット配分ラベル
１８は量子化ビット配分ラベル復号化器２５にそれぞれ
供給され、これら復号化器で復号化される。この場合、
パルス復号化器２４には復号化された量子化ビット配分
ラベル２８が供給され、パルス復号化器２４からは符号
化側のマルチパルス分析器６て抽出されたマルチパルス
と同様なマルチパルス２９が出力サレる。

ＬＰＣ合成フィルタ２６は、ＬＰＧ係数２７をフィルタ
係数とし、マルチパルス２９を入力として駆動されてデ
ィジタルの入力音声信号を再生したのち、これをＤ／Ａ
変換してアナログの合成音声３０を出力する。

こうして、マルチパルスの欠落を防ぎ音質の改善を行な
うことかできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、符号化側でマルチ
パルスの隣り合うパルス間の間隔の最小値と最大値を求
め、その間隔差分に応じて間隔量子化における割当ビッ
ト配分を可変とすることにより、パルスの欠落を防ぎ音
質の改善を実現することかできるという効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。 １・・・入力音声波形、２・・・波形メモリ、３・・・
入力音声波形、４・・・ＬＰＧ分析器、５・・・ＬＰＧ
係数。 ６・・・マルチパルス分析器、８・・・パルス間隔、９
・・・パルス間隔最大値検出器、１０・・・パルス間隔
最小値検出器、１１・・・パルス間隔最大値、１２・・
・パルス間隔最小値、１３・・・パルス間隔差分算出器
、１４・・・量子化ビット配分ラベル出力器、１５・・
・マルチパルス量子化器、１６・・・ＬＰＣ量子化器、
１７・・・間隔差分、１８・・・量子化ビットラベル、
１９・・・量子化ＬＰＧ係数、２０・・・量子化パルス
振幅−間隔、２１・・・マルチプレクサ、２２・・・デ
マルチプレクサ、２３・・・ＬＰＣ係数復号化器、２４
・・・パルス復号化器、２５・・・量子化ビット配分ラ
ベル復号化器、２６・・・ＬＰＣ合成フィルタ、２７・
・・ＬＰＣ係数、２８・・・ビット配分ラベル、２９・
・・マルチパルス、３０・・・合成音声、１００・・・
伝送路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、マルチパルスを音源情報とし線形予測係数をスペク
   トル包絡情報として符号化した入力音声信号を符号化側
   から伝送路を介して復号化側に送出し、復号化側では符
   号化側から提供された符号化マルチパルスと符号化線形
   予測係数を復号化して入力音声信号を再生するマルチパ
   ルス型音声符号化復号化装置において、符号化側から復
   号化側に供給すべき符号化マルチパルスの振幅および位
   置情報に対する量子化ビット数割当を隣接マルチパルス
   間隔の最大値と最小値との差に対応して一定ビット数の
   枠内で配分することを特徴とするマルチパルス型音声符
   号化復号化装置。 ２、前記符号化マルチパルスの振幅および位置情報に対
   する量子化ビット数割当の配分に関する情報を、前記隣
   接マルチパルス間隔の最大値と最小値との差にもとづい
   てあらかじめ設定したラベルで代表させて短縮符号化し
   て送出することを特徴とする請求項１記載のマルチパル
   ス型音声符号化復号化装置。