JPH09179590A - ディジタル音声伝送システムの快適ノイズを作る方法と装置 - Google Patents
ディジタル音声伝送システムの快適ノイズを作る方法と装置Info
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Abstract
を提供すること。 【解決手段】 検出された各有効期間の終わりに続い
て、無音記述フレーム(SID)が生成され(10
0)、一組のパラメータが快適ノイズを記述する。連続
的な現行無効フレームのそれぞれに対し、周波数スペク
トル(SFc)が分析され(101)、予め蓄積されて
いる(103)基準用スペクトル(SFr)と比較され
る(102)。基準用周波数スペクトル(SFr)と現
フレーム・スペクトル(SFc)が同一である場合に
は、新しいフレーム(SID)は送信されない(10
5)。これらのスペクトル(SFr,SFc)が同一で
ない場合には、新しいフレーム(SID)が送信される
(104)。不連続音声のディジタル送信に対する応
用。
Description
ィジタル送信のためのシステムにおける快適ノイズ(C
omfort noise)の生成の方法と装置とに関
するものである。
ためのシステムは音声活性化モジュールを備えている
が、これは音声信号の有無に関する合図を与えることを
可能にする。前記のシステムで与えられる音声信号は従
ってその前か後に適当な無音を伴った上記の音声信号か
ら成る。無音か休止が検出されると、送信システムは送
信速度を下げるか単純に送信を停止するかを命令され
る。通信の環境ノイズが高いときは、無効期間の間に、
特性の突然の抑制もしくは緩和という、聞く側にとって
非常に不愉快な効果を生じ、この効果はおそらく通信が
中断したという印象を引き起こすであろう。さらに、音
声信号は時に明瞭さの限界にまで達する。上記の欠点を
直すには、かなり最近になって提案されているのが無効
期間の間に送信が妨害される前に当面の背景ノイズを再
現するような合成信号を挿入する方法である。一例とし
て、全速度および半速度の欧州自動車ラジオ・システム
のための仕様作成の状況において実行された結果を引用
する。
「ETSI GSM 06.12勧告」の主題が作られ
た。このシステムには快適ノイズ発生器CNGが含まれ
ている。さらにこれには20ms毎に260ビット以上
の符号化済みのパラメータ・フレームを作り出す音声符
号化器が含まれている。音声活性検出器は各フレームに
おいて、フレームの有効あるいは無効な特質/符号に関
する合図を与える。励起ブロックの強度パラメータと符
号化器のLPC分析から発せられる対数領域比(LA
R)とが、環境ノイズの周波数スペクトル(LAR)の
レベルあるいは強度と包絡線に関する合図を供給する。
快適ノイズ生成器は指定された数の連続するフレームに
渡ってこれらのパラメータの平均を取り、音声符号化器
で使われる量子化手続きによってこれらを量子化し、無
音記述フレームであるSIDフレーム(無音銘記述子)
を生成する。そのようなフレームが有効フレームの終わ
りと各無効期間の480ms毎に生成される。SIDフ
レームは符号化され、SIDフレームであることの印を
はっきりさせるSIDの符号語を供給され、それから復
号化器に向けて送信される。快適ノイズは復号化器にお
いて、無作為に励起のパラメータの符号を引き出し、長
期予測の利得符号の零点規正をし、LPC分析と励起ブ
ロックの強度に対応する符号をSIDフレームの符号で
もって置き換える。無効フレームの復号化が次に音声フ
レームと同様に行われる。そのような装置において、快
適ノイズ発生器のモジュールは音声符号化器や復号化器
の外部にあるが、このことの長所は無効フレームの処理
の複雑さが増加することを犠牲にしてもシステムのモジ
ュール化が促進されることである:符号化器におけるS
IDフレームの計算と励起の符号の無作為配列とが音声
フレームの通常の処理に加えられる。さらに、送信側に
おける音声符号化器のみにある復号化器と、受信側にお
ける遠距離復号化器とは、符号化器の動作がシステムと
は独立しているので無効期間の後はもはや同期しない。
半速度欧州自動車ラジオ・システムには、また全速度シ
ステムに似た構成の快適ノイズ生成器があり、これにつ
いては「ETSI GSM 06.22及び06.20
勧告」を参照されたい。全速度システムのCNG生成器
による手続きと同様な方法によって、CNG生成器は8
つの連続するフレームに渡って環境ノイズのスペクトル
を評価するために、入力信号、音声信号の自動相関を使
用する。エネルギーに関して、これらの8フレーム分の
エネルギーを考慮し、実際のエネルギーとパラメータG
Sに対して見積もられたエネルギーの比のパラメータを
量子化する。「ETSI GSM 06.20勧告」を
参照されたい。さらに、音声符号化器は遠距離復号化器
と同期して無効期間の間、動作するように変えられ、乱
数発生器は無効領域の各開始時に再初期化される。
テムが提案されており、この動作は特殊な動きのモード
時においてCNGの動作に似ている。それらの中に、以
下の出版物に記載される多速度符号化器が引用されう
る、A.De JACO,W.GARDNER,P.J
ACOBS,CHONG LEE著「QCELP:Th
e North American CDMA Dig
ital Cellular Variable Sp
eech Coding Standard」Pro
c.IEEE Workshop on Speech
Coding for Telecom, Queb
ec, Oct.1993, pp.5−6。そのよう
なシステムにおいて音声活性検出タイプの装置は送信に
必要な速度を決定する。標本毎に1,1/2,1/4,
1/8の4種の速度比が可能である。送信は妨害され
ず、送信されるパラメータはLPC係数によるスペクト
ルの包絡線と、励起エネルギーに関する指標とである。
これらのパラメータは各フレーム毎に送信され、最も遅
い速度のシステムはCNG生成器によるのと類似の機能
を示す。
物で記したシステムが引用され得る。「A High
Performance Audio Codec f
orVideoconferencing」ICSPA
T, Santa Clara, Oct.93,p
p.1039−1042。そのような可変速度の広帯域
システムにおいては、変換済みの係数をノイズ符号によ
り置き換える手続きが使われる。しかし、信号のスペク
トル包絡線が再び送信され、フレーム内部のスムージン
グが行われる。
声のディジタル送信のためのシステムにおける快適ノイ
ズを生成する方法と装置の目的は、合成の質の程度を高
速度システムのそれに比肩するまで到達させ、一方、シ
ステムの送信速度を高度に減速されたものと同じくらい
にまで許すことである。本発明のもうひとつの目的はさ
らに、良質の、環境媒体を代表し、一方この生成を確か
にするために送信されるデータの量と速度を最適化する
快適ノイズを生成することである。
信をするシステムで快適ノイズを作る方法と装置におい
て、符号化済みの音声信号が有効期間の間に送信され、
この有効期間の間に有効フレームが送信され、各有効期
間の後には無効期間が続き、無効期間の間には少なくと
も無効フレームが送信されるような方法と装置が本発明
の主題であり、それらがあるところにおいて顕著であ
り、無効期間を検出した時にその送信端において以下の
各項をそれぞれ備え、 − 快適ノイズを記述する一組の符号化済みのパラメー
タから成る無音記述フレームの生成と送信をし、この無
音記述フレームはこの有効期間に続く無効期間の最初の
無音記述フレームとなるものであり、この無効期間の連
続する各現在の無効フレームに対して、 − この無効フレームの周波数スペクトルを分析し蓄積
し、 − この現在の無効フレームの周波数スペクトルを基準
用と現フレーム周波数スペクトルを認識する基準によっ
て、基準用周波数スペクトルと比較し、 − この現在の無効フレームの間、基準用と現フレーム
周波数スペクトルが無い時の基準によって、送信を、特
に新しい無音記述フレームの送信を延期し、 − この現在の無効フレームの間、新しい無音記述フレ
ームの生成と送信を行い、これにより快適ノイズの送信
速度を、先行する無音記述フレームの間に見積もられた
基準用スペクトルとは異なる周波数スペクトルを持つ無
音記述フレームの送信速度にまで減ずることを可能にす
る。本発明の主題であり、音声復号化器と接続され、受
信端において、以下の各項を備えそれらがあるところに
おいて同様に顕著であるような方法と装置。 − 復号化済みのパラメータを生成するために、各連続
する無音記述フレームに対し、快適ノイズを記述する符
号済みのパラメータの組を復号化し、 − 音声復号化器のレベルにおいて、復号化済みのパラ
メータの処理の後に、対応する快適ノイズを合成する。
て、下記の図を見て説明を読むと、より良く理解される
であろう。 − 図2は、送信端において本発明の主題に従って快適
ノイズを生成する処理を実行させる一連の必須のステッ
プを図解によって表している。 − 図3は、無音記述フレームの好ましいモードをフロ
ーチャート様式で表している。 − 図4は、受信端において本発明の主題に従って快適
ノイズを生成する処理を実行させる一連の必須のステッ
プを図解によって表している。 − 図5は、音声符号化器がLPCフィルタを備えた予
測型である場合に、快適ノイズを生成する処理を実行さ
せる一連の必須のステップを図解によって表している。 − 図6は、本発明の主題に従って、送信端において快
適ノイズを生成する装置の図を機能ブロックの様式で図
解により表している。 − 図7は、本発明の主題に従って、音声符号化器が予
測型であるようなより特殊な場合に、送信端において快
適ノイズを生成する装置の図を機能ブロックの様式で図
解により表している。 − 図8は、図7で表される装置で使われている快適ノ
イズ生成器の具体例の詳細を表している。 − 図9は、無音記述フレームに対し、送信あるいは非
送信命令信号を作る一連のステップの組を、機能フロー
チャートの様式で表している。 − 図10は、無音記述フレームの作成とコーディング
と送信の一連のステップの組を、機能フローチャートの
様式で表している。 − 図11は、一実施形態に従って励起信号を作る一連
のステップの組を、機能フローチャートの様式で表して
いる。 − 図12は、本発明の主題に従って、受信端において
快適ノイズを生成する装置の図を機能ブロックの様式で
図解により表している。 − 図13は、図12で表される装置で使われている快
適ノイズ生成器の具体化の詳細を表している。
理は先に述べられた図と共に、より詳細に記述されるで
あろう。処理特有の話をする前に、最初に、従来技術に
関する図1と共に思い出されるのは、音声のディジタル
送信のためのシステムにおける従来からある快適ノイズ
生成用装置は送信端において音声符号化器に加えて音声
活性復号化器と先述したVADとCNG生成器とを含ん
でいる。この組み合わせは送信端において、送信チャネ
ルについての記述中に先にかかれている方法の内の一つ
に従って、無音記述フレームかSIDフレームを周期的
に送信することを可能にしている。受信端において、送
信端で使われる音声符号化器もまた予測型の符号化器で
ある時に、予測型の復号化器である音声復号化器は、送
信された時に音声信号を各SIDフレーム別に復号化
し、受信端においてCNG生成器の効により対応する快
適ノイズをつくることを可能にしている。
うに、音声のディジタル送信は不連続モードで実行さ
れ、従って符号化済みの音声信号フレームが送信される
連続的な有効期間から成るこの送信は、無効期間がイン
ターカットされ、その間に送信される音声信号フレーム
は無い。これらの期間のそれぞれの時間は、送信が非同
期であるという特徴からその長さが任意である。このよ
うにして、前記の図2でさらに述べるように、本発明の
手段である快適ノイズを生成する処理は本発明の主題で
あって送信端で実行され無効期間の検出の後に続く。無
効期間の検出は、例えばタイムディレーが掛けられた音
声活性検出器VADにより与えられる信号を基準として
実行され得るもので、無効期間が効果的に通過するよう
に上記に対して時間遅れが加えられる。この時間遅れは
また、検出期間の時間を考慮するように、図2に表され
るように、発明に従って処理の正確な実行が確かにされ
るように調節され得るものである。上述の図2におい
て、検出期間は、関連する有効期間に続いて点線で区切
られる間隔によって表される。
である処理は、上述の検出期間の終わりである図2のス
テップ100において、SIDかあるいは無音記述フレ
ームを生成し送信する。この無音記述フレームは快適ノ
イズを記述する一組の符号化済みのパラメータから成
る。事実、この無音記述フレームは上記の有効期間と検
出期間に続く無効期間の最初の無効フレームを構成す
る。かくして、さらに図2において述べられるように、
本発明の主題である処理は次に、この無効期間における
連続する現在の無効フレームの各々に対してステップ1
01においてこれに関した現在の無効フレームの周波数
スペクトルを分析し蓄積することにある。前記無効フレ
ームにおける周波数スペクトルは、ステップ102にお
いて基準周波数スペクトルと比較される。これを得るた
めの処理のないようは後述する。基準用と現在フレーム
の周波数スペクトルが同一である場合は、上述のステッ
プ102で表現されているように、発明に関する処理は
送信、特に新しい無音記述フレーム,SIDフレームの
送信を遅らせるか、基準用と現在フレームの周波数スペ
クトルが同一で無い場合は、ステップ100における生
成と送信において、このステップ100は各SIDフレ
ームに対してこの現無効フレームの間の新しい無音記述
フレームである最初のSIDフレームで使用されたのと
同じ手法に従って実行される。図2において、新フレー
ムの送信の延期は、基準用と現フレーム周波数スペクト
ルが同一である場合は基準104を持つものと示され
る。
ノイズの送信速度を、その周波数スペクトルが先行する
無音記述フレームのそれと異なるような無音記述フレー
ムの速度にまで減じることを可能にすると示している。
本発明の主題であるところの快適ノイズを生成する処理
の特殊な具体例において、基準用周波数スペクトルは各
無音記述フレームの生成中に得られる環境ノイズの周波
数スペクトルから作られ得ると示している。このように
して、図2で表されるような本発明の主題である処理
は、各SIDフレームの基準用周波数スペクトルを得る
ことを可能にするところの環境ノイズを蓄積するステッ
プである103を包含し得ると理解される。
て、無音記述フレームに対する送信決定はこの場合、現
フレームの周波数スペクトルと基準用スペクトルの比較
に依存しないので、無効期間の最初の無効フレームに対
し、基準用スペクトルの使用は的外れであると示されて
いる。この最初のSIDフレームの間、この基準用スペ
クトルであるSfrは見積りがされるか、好都合に、S
IDフレームを工夫するために計算される基準用スペク
トルから直に得られ、また、連続的な無効フレームの処
理のために蓄積される。この基準用スペクトルは、無効
フレームの最初のSIDフレームにおいて初期化に使用
されたのと同じ方法により、送られてきた新しい無音記
述フレームを使ってリフレッシュされる。SIDフレー
ム毎に計算され、また基準用周波数スペクトルを構成し
得る周波数スペクトルの見積りは図3と共に記述される
であろう実施形態に従って実行され得る。
るところの処理は、各SIDフレームを環境ノイズの変
更に適合させ、それに従いSIDフレームを作る時にこ
れらの変更のある特殊な要素を考慮に入れることを過去
にもそうであったように可能にするところの特別手続き
に従って各無音記述フレームやSIDフレームを確定す
ることにある。かくして、図3に表されたように、各無
音記述フレームを達成する手続きは過去の平均周波数ス
ペクトルを確定するために、連続的な無効フレームの平
均周波数スペクトルを決定してなるステップを含み得る
ものであり、このステップは図3中の1041を参照さ
れたい。この場合、過去の平均周波数のスペクトルSm
pは式(3)を満足する。
に対して、SF1,SFi,SFnと記述されたもの
は、その周波数スペクトルはSFcと記述されるところ
の現在の無効フレームに先行し、この過去の平均周波数
スペクトルはn個の連続する無効フレームのn個の周波
数スペクトルに渡る算術平均に対応する。
42において実行される。上述のステップ1042は過
去の平均周波数スペクトルの同一性と、式(4)に表さ
れる現在の無効フレームの周波数スペクトルとのテスト
から成る。
一性には対応せず、対応の法則か基準を確立することが
可能であると示されている。このステップは、実際、周
波数スペクトルの局所的不動性の測定を実行することが
可能にする。上記の周波数スペクトルが同一かどうかの
基準に基づいて、本発明の主題である処理は、無音記述
フレームSIDと過去の平均スペクトルSFmpの10
43を選び、また上記の周波数スペクトルが同一でない
場合は、1044において対応する現在の無効フレーム
の周波数スペクトルを選ぶ。この動作のモードは特別に
有利な方法でもって現在の各無効フレームの無音スペク
トルを見積もることを可能にするが、この時そのような
フレームが局所的不動性スペクトル領域に属するかある
いは非不動性スペクトル領域に属するかによる。
果が任意であるような連続的な無効フレームの数である
nは、たとえば後者は100msの単位で対応する時間
間隔を得るために等しく取られ得る。さらに、このよう
に構成される無音記述フレームSIDは送信に先だって
量子化の処理を受けさせられると示されている。不連続
音声のディジタル送信のためのシステムで快適ノイズを
生成する処理のより詳細な記述は、本発明の主題に従っ
て受信端において図4と共に与えられる。もちろん、受
信端において、発明に従う処理は、既述の処理によって
SIDフレームを送ることを含んでいると示される。図
4を参照して、発明に関する処理は、各連続的無音記述
フレームに対してステップ200において復号化済みの
パラメータを生成するために、快適ノイズを記述する符
号化済みのパラメータの組を復号化し、それから、音声
複合化器のレベルで復号化済みのパラメータを処理した
後、音声複合化器がステップ201において対応する快
適ノイズを合成することを可能にするようなパラメータ
を合成することとから成る。特に、復号化済みのパラメ
ータの処理は適当な特別の再符号化からなることが可能
だと示している。
発明の主題であり、それぞれ送信端と受信端とで用いら
れる音声符号化器と音声復号化器とが予測型である場合
に、有利に実施されると示している。そのような場合に
は、復号化された信号は励起信号にフィルタを掛けるこ
とにより得られ、この信号は今後LPCフィルタと呼ぶ
ところのLPC合成フィルタによって、新規の辞書と随
意に長期励起とから始まる。本発明の主題である処理
は、快適ノイズを作るために信号の合成を実行すること
を可能にするところのLPCフィルタを励起するため
に、白色ノイズに似た特徴のスペクトルを持つ励起信号
を生成することから成る。そのような場合には、環境ノ
イズのスペクトルを表すパラメータは、スペクトルの包
絡線に対してLPCフィルタの係数によって、また上記
のスペクトルのレベルに対して励起信号のエネルギーに
よって与えられる。
て、図2と共に既述の必須ステップを再使用する。その
ような処理は、図5と共に記述し表現されており、ここ
では無音記述フレームの送信に関する動作に関連して指
標’が付けられている同様のステップを含んでいる。図
5で表される発明による処理の実施の特別なモードに従
って、実施される処理は、片方でLPCフィルタの不動
性あるいは他方で励起エネルギーの不動性に対してSI
Dフレームを送信するかあるいはそのようなフレームを
送信しないかという決定の基準を作る。このようにし
て、ステップ100’の最初のSIDフレームの送信に
続いて、図5に実施され記述されている処理はFcと表
されている現フレームのLPCフィルターを101’の
現フレームFcと比較し、また102’の現フレームF
cをステップ103’に従い先行するSIDフレームの
間に得られ蓄積される基準フィルターFrと比較するこ
とにある。
でない場合はステップ100’において新しいSIDフ
レームが送信される。ステップ100’,101’,1
02’,103’は実質的に図2のステップ100,1
01,102,103から変更されない。反対に、もし
現フィルタに関するフィルタFcと基準フィルタに関す
るフィルタFrとが同一であるなら、図5に描かれてい
る実際の処理は、ステップ104’aにおいて現フレー
ムの励起エネルギーの見積りをし、ステップ104’c
において上述の現フレームの励起エネルギーEcを先行
するSIDフレームの間に見積もった基準エネルギーE
rとを比較することにある。この見積りは図5中のステ
ップ104’bとして表されている。
レームの励起エネルギーと基準エネルギーとの比較が重
要である場合には、この比較はしきい値E0に関するこ
れらのエネルギーの差異の比較にあり、その処理は前に
記述されているステップ100’へと帰ることにより新
しいSIDフレームを生成し送信することにある。逆
に、もしステップ104’cのテストに応じて、上述の
励起エネルギー間の差異が重要でない場合には、その処
理は図2中のステップ104dと同様にステップ10
4’dにおいてフレームの送信を遅らせることにある。
図5に表されている本発明の主題である処理の実施の文
脈において、LPCフィルタの比較をするために、特に
LPCフィルタを量子化するベクトル法によって実施さ
れる距離の判断基準を用いることが可能であると示され
る。上述の距離は、板倉−斉藤距離や最大可能性の距離
や、例えばLPC係数や組になったスペクトル・ライン
や対数領域から発するパラメータに渡って計算されるユ
ークリッド距離から成ることが可能である。
て、人間聴取システムの感度の直線性の欠如は、符号化
器で使われる利得量子化器において開発される。この理
由により、上に書かれている符号化の手続きは、好まし
くは、現フレームの励起エネルギーEcと、これらのエ
ネルギーの量子化索引を基礎に基準エネルギーErとを
比較する。手順を単純化するために、使われている量子
化器はSIDフレーム中の符号化済みのエネルギーの計
算に役立つ。LPCフィルタやSID無音記述フレーム
の励起エネルギーを見積もったりする手続きは、後の記
述において対応する快適ノイズ生成器の特別な具体例の
状況で書かれる。励起信号の計算に関して、本発明の主
題である処理は、ホワイトノイズのと似た特徴を持つス
ペクトルを備え平均エネルギーが復号化器に送信される
ような励起信号を生成することを要求し、この励起信号
を合成する簡単な方法は単一の確率濃度を持ち振幅を与
えられ、例えば送信されたエネルギーから計算されるこ
とにある。
と同じ種類の無作為に描いた励起によって合成すること
にあり、この二番目の方法の長所は受信部の復号化器の
外部にモジュールを構成する可能性にある。他方、知覚
的見地から言って、先行する復号化済みのフレームの中
断の危険性はより小さいが、これは励起がタイプを突然
変えることは無いからである。二番目の上述した方法の
元の具体化は対応する装置の特別な具体例の状況におけ
る記述の中で後に記される。本発明の主題に従って不連
続な音声のディジタル送信のためのシステムにおける快
適ノイズの生成の装置に関して、この装置はもちろん上
述したようにそのような快適ノイズを生成する処理を実
施するものであるが、より詳細な記述は図6と共に与え
られる。かくして、特に図6で描かれているように、上
述の装置には、符号1の音声符号化器を組み合わされ
て、モジュール2があり、これは各有効期間に続く検出
期間の間、各有効期間の終わりを検出するものである。
例えば、モジュール2は従来からのタイプであり音声符
号化器1と接続され論理信号を与えるような音声活性符
号化器から成るが、この論理信号はVADinと記さ
れ、符号化済みの音声フレームが送信されるところの活
性期間と無音記述フレームが送信されるところの不活性
期間もしくは逆にフレームが送信されないような期間を
示す。
符号3のCNG生成器が一方で音声符号化器1と組み合
わされ、他方で音声活性モジュール2と組み合わされ
る。多重化器4は、一方で音声符号化器1から与えられ
る符号化済みの音声フレームを受け取り、またCNG生
成器3から与えられる符号化済みの無音記述フレームや
SIDフレームから成る信号を受け取るが、後者の信号
はそれぞれこの同じCNG生成器3により与えられる送
信のタイプを表す信号とVADoutとである。概し
て、本発明の主題である図6に描かれるような装置は、
発明に従って処理と共に記述される手続きの原理を再使
用する。CNG生成器3は、無効期間の間に快適ノイズ
を記述する符号化済みのパラメータの組から成る無音記
述フレームを生成し、条件によっては送信するモジュー
ル3aと、現無効フレームの各々の周波数スペクトルを
分析し蓄積するモジュール3bと、現無効フレームの周
波数スペクトルを基準用と現フレーム周波数スペクトル
とが同一であるか否かによって特別な命令信号を与える
ような基準周波数スペクトルとを比較するモジュール3
cと、それぞれ送信されないフレームと無音記述フレー
ム目印の有効フレームを符号化する3レベルを備えた信
号VADoutを毎フレーム与える現フレームに対し送
信タイプを見積もるためのモジュール3dとを含んでい
る。
るモジュール2により作られる信号を受信し、他方で下
で示されるようなモジュール3cにより作られる比較信
号を受信する。現フレームが有効である時、モジュール
3dは信号VADoutのこの目印を再送信する。別な
方法で、現フレームが有効期間の最初の無効フレームで
ある場合、モジュール3dは信号VADoutに無音記
述フレームの目印に対応する値を割り当て、こうして、
新らしい無音記述フレームの送信を許可する。もし、現
フレームが無音記述フレームであり、しかし無効領域の
最初の無効フレームでない場合は、モジュール3cは現
フレームの周波数スペクトルを基準周波数スペクトルと
比較し、これらのスペクトルが同一であるか否かによ
り、それぞれ、送信されないか無音記述フレームの目印
かを表す信号CMPを与える。この場合には、信号CM
Pに基づいてモジュール3dは、送信の合図の信号VA
Doutを符号化し、これは基準用と現フレームの周波
数スペクトルが同一である時に送信を延期し、かつ、こ
れらのスペクトルが同一でない時に新しい無音記述フレ
ームの送信を実行することを可能にする。
ある数のSgと表される音声符号化器管理信号を交換す
る。入力において、これらのモジュールは周波数スペク
トルの評価ができるようなデータを受け取るが、モジュ
ール3bは現フレームのデータを、モジュール3cは現
フレームの前のある数のデータを受け取り、出力におい
て、音声複合化器の要求に応じて、モジュール3aは、
音声複合化器に適切なように信号を転送し、この信号は
受信端に置かれた音声符号化器と非同期にならないよう
にメモリを再更新することが可能なものである。入力に
おいて、モジュール3aはモジュール3bで作られた現
フレームの周波数スペクトルであるところの信号SFc
をも受信する。
明は図7と共に特別に有利な場合についてなされるであ
ろう。この図において、音声生成器1は予測型の音声符
号化器であり各音声フレームに対して、LPCフィルタ
係数の数に基づいて定義されるところの分析等級MのL
PC分析モジュールを含んでおり、特に音声信号の自動
相関機能Acfの(M+1)係数を作りだすが、パラメ
ータMはLpcと表記されLPCフィルタの代表であ
り、各フレームに対し先行フレームLpcパラメータを
用いて予測符号化の方法の助けを借りて符号化される。
Lpcパラメータの予測符号化は現装置の動作には必要
ではない、がそれでも後者の設計には再衝撃がある。パ
ラメータLpcの予測符号化を使わない符号化器の場合
には、装置の簡略化がたやすく可能である。音声符号化
器1は、合成化分析手法の助けを借りて、例えば後に続
くExcと表記される励起信号を計算し蓄積するが、こ
れはLPC合成フィルタを励起するために複合化器にお
いて計算されるものと同一である。
の一般的なアーキテクチャを再使用している。CNG生
成器3は予測型の音声符号化器1から、音声信号の自動
相関機能Acfと、先行フレームのパラメータLpc
と、適切には励起信号Excを部分的に構成し先行フレ
ームから発せられる励起信号Exc(n)のある数のサ
ンプルとを受信する。上記のサンプルの採用は快適ノイ
ズの合成に関して、予測型符号化器の長期予測に使われ
ていると述べられている。本発明の主題に従って実施さ
れているCNG生成器3のより詳細な記述は図8と共に
なされるであろう。この具体化は音声符号化器が予測型
である場合に対応する。このようにして、図8で分かる
ように、本発明の主題である装置と特にCNG生成器3
にはモジュール30が含まれ、これは現フレームに関す
るパラメータを計算し、音声信号Acfに対する自動相
関機能信号を受信し、出力として現フレームPcのパラ
メータに対応する信号を作り出す。これらのパラメータ
は現フィルタFcと現励起エネルギーEcとを含んでい
る。
決定用モジュール31を含んでおり、これは符号化済み
のフレームもしくは無音記述フレーム、SIDフレーム
を送信し、あるいは送信を止めて音声活性信号VADi
nと現フレームPcに関するパラメータと後に記すモジ
ュール32により与えられる基準用パラメータPrとを
受信する。このモジュール31は3レベルを持ちVAD
outと記されるところの送信タイプ信号を出力する
が、最初のレベルはVADout=0で現無効フレーム
の間に送信が全く無い場合のものであり、すなわちVA
Din=0は音声活性検出モジュール2により与えられ
る信号であり、二番目のレベルはVADout=1で活
性期間の間の符号化済みの音声フレームの送信に対応
し、三番目のレベルはVADout=2で無効期間中の
SIDフレームの送信に対応し、すなわちVADin=
0である。
信号VADoutに基づいて、各SIDフレームで計算
される基準用パラメータPrに対応する信号を計算する
ようなモジュール32を含んでいる。これらのパラメー
タは基準用フィルタFrと基準用励起エネルギーErと
を含んでいる。このモジュールは入力として自動相関信
号Acfと現フレームPcのパラメータとを受信する。
CNG生成器3は次にモジュール33を含み、これは符
号化済みの形式で無音記述フレームSIDを生成し、送
信タイプ信号VADoutと基準用パラメータPrに対
応する信号と、条件によっては符号化済みの無音記述フ
レーム信号を与える。CNG生成器3は次にモジュール
34を含み、このモジュールは励起信号Excを生成
し、送信タイプ信号VADoutと基準用パラメータP
rに対応する信号とそれに特例として採用された生成方
法に従ってある数の音声符号化器により与えられる励起
信号の過去のサンプルであるExcpasとを受信す
る。このモジュールは条件によっては信号VADout
に基づいて現フレームExcのための励起信号を与え
る。
含み、このモジュールは再更新されたフィルタ用パラメ
ータLpcを記述する信号を生成し、送信タイプ信号V
ADoutと基準用パラメータPrに対応する信号と音
声符号化器により与えられる信号とを受信し、先行フレ
ームのパラメータLpcを記述しVADoutの条件に
よりこの信号を現フレームLpcrに合わせ再更新す
る。CNG生成モジュール3の動作は以下の様である。
入力において、CNG生成モジュール3は音声活性検出
複合化器2により与えられるフレーム0が無効でフレー
ム1が有効だという目印のVADinを受信する。この
モジュールはまた音声符号化器モジュール1から各フレ
ームに対して以下のものを受信する。 − 現フレームの音声信号のための自動相関機能信号A
cf、 − 少なくとも先行フレームに関するパラメータLpc
を記述し、Lpcを参照し少なくとも符号化器1の先行
フレームのパラメータLpcに対応するような信号、こ
こでパラメータは音声符号化器の予測量子化器により使
用される、 − 適切な過去の励起信号。
レーム毎に先述した3レベルの送信タイプ信号VADo
utを作り出す。無音記述フレームSIDに対して、C
NG生成器3はさらにSIDフレームを構成するところ
の無音を挿入する符号化済みのパラメータを作り出す。
無効フレームに対して、すなわち音声活性モジュール2
により与えられる活性信号VADinは0に等しい時、
CNG生成モジュール3は追加として適切に現フレーム
Excに対する励起信号と再更新されたパラメータLp
cに対する信号Lpcrとを供給する。CNG生成器3
の総合的な動作は以下のように要約できる。 − もし信号VADinが1に等しいなら、そのフレー
ムは有効でありCNG生成器3は単にVADout=1
であるこの目印を通り過ぎる。 − そうでないとモジュール30は最初に現フレームP
cに関してパラメータを評価する。
されるべきか送信されるべきSIDフレームを構成する
のかを決定する。 − もし現フレームが有効期間後の最初の無効フレーム
であるとすると、これはSIDフレームであり、 − さもないと、モジュール31はモジュール32によ
り作られた基準用パラメータPrを使い先行SIDフレ
ームにおいて基準用パラメータを計算し現フレームがS
IDフレームであるかどうかを確定する。もし現フレー
ムがSIDフレームであるなら、VADout=2であ
り、そうでないときはVADout=0である。上記の
両方の場合において、すなわちVADout=0または
2なら、モジュール34は現フレームExcに関して励
起信号を生成しそして更新し、モジュール35はパラメ
ータLpcの代表的信号を更新する。符号化済みの音声
フレームあるいは無音記述フレーム,SIDフレームの
送信用もしくは送信の停止を決定するモジュール31の
動きのモードのより詳細な記述は、図9と共に与えられ
る。
スト1020は、t−1の指標が付いて、現フレームが
最初の無効フレームかどうかを決定する、つまり、VA
Din(t)=0に対しVADin(t−1)=1の
時、1021において信号VADout=2となる、す
なわちSIDフレームを送信する決定を行う。逆に、テ
スト1020に対してNOの場合には、すなわちVAD
in(t−1)=0の時、先行フレームは無効で現フレ
ームに関するLPCフィルタは式(5)からステップ1
022で計算される。
信号Acfの自動相関係数から計算されるLPCフィル
タの係数を示すとされ、iは各係数の指標を示す。
間、蓄積される転送機能Aref(z)を持った基準用フ
ィルタと比較されるが、これは発明に沿って処理の実施
に関連して前記してある。この比較は上述した板倉−斉
藤距離の助けを借りて達成される。この距離はしきい値
と比較され、これは対数の計算の必要がなくなり、割算
を排除でき、しきい値との比較は下の式(6)により実
行される。
の和である、現フレームの残りのLPCエネルギーを示
し、この残りのエネルギーはレビンソン/ダービン法に
よりフィルタを計算するための手順によって得られ、R
Arefは式(7)を満足する基準用フィルタAref(z)
の係数の自動相関から引き出される機能を示している。
と、LPCフィルタは基準用フィルタに近いと認められ
ず、現フレームは新しいSIDフレームでありVADo
ut=2として定義される。さもないと:同じステップ
1022において、現フレームEtの励起エネルギーを
見積もる処理が、LPC残余エネルギーErrtに基づ
いて行われる。現励起エネルギーの見積りを得るため
に、残りのLPCエネルギーErrtは学習により見積
もられたCEと表される因子を乗ぜられる。これらのエ
ネルギーの平均はmフレームに渡って計算されるが、m
は例えば100msから200msの時間間隔に対応し
た整数で、式(8)に従って量子化の処理が実行されQ
(.)と表記される。
フレームの平均エネルギーを表す量子化指標を示してお
り、この演算は図9中のステップ1023において実行
される。
1に初期化され、指定された最大値までフレーム毎に足
されていく。上記の演算1023には演算1024が続
き、ここでは現フレームのLPCパラメータと上で述べ
た基準用フィルターAref(z)を比較する。上記のテ
スト1024の答がYESなら、信号VADoutはス
テップ1027において2に設定され、SIDフレーム
の送信を許可する。テスト1024への答がNOなら、
テスト1025が実行され、このテスト1025は、先
の式(8)で得られたエネルギーの平均の量子化値に対
するテストであり、現フレームに対する量子化指標i
(t)は先行するSIDフレームの間に得られ式(9)
によりIrefと表される基準用フレームのそれと比較さ
れる。
が満足され、励起のエネルギー・レベルが変更され現フ
レームはSIDフレームと定義される。テスト1025
の答がNOなら、現フレームは非送信フレーム1026
と定義され、信号VADoutは0に等しくなる。無音
記述フレームの動きのモードや符号化済みのSIDフレ
ームや生成モジュール31のより詳しい記述は図10と
共に与えられる。一般的に、SIDフレームを符号化す
るときには、新らしい基準用フィルターAref(z)が
計算されると示されている。最後に、この処理を実行す
るために、転送機能がApast(z)と表される過去の平
均的LPCフィルターがステップ1100において式
(10)に従い評価される。
行するところのP1フレームの信号自動相関の和によっ
て計算される。このフィルターの係数の自動相関計算R
apastは上記の式(7)により与えられる方法に従って
実行される。
れたテスト1024と同様の方法で上で述べた式(4)
に従って1101において実行される。テスト1101
に対するしきい値はしきい値1に等しい特殊な値であ
る。上記のテスト1101の答がYESならば、ステッ
プ1103は、式Aref(z)=At(z)に関する基準
用フィルターとして現フィルターを選ぶことが可能にな
り、基準用フィルターRArefの新しい自動相関機能が計
算される。テスト1101の答がNOならば、過去の平
均フィルターが式Aref(z)=Apast(z)に従って
基準用フィルターとして選ばれ、基準用フィルターの係
数の自動相関機能が式(A)に従い、再更新される。 RAref(i)=RApast(i),i=0→M. −−− 式(A)
基準用フィルター1104を表すパラメータに基づいて
行なわれ、量子化処理は符号化器により使われる手順に
従って実行され、こうして得られた符号は符号化済みフ
レームへと挿入される。ステップ1105において、1
023で既に計算され量子化された励起エネルギーが対
応するSIDフレームに挿入され、基準用エネルギーI
refとして蓄積される。励起信号の合成に関して、Iref
は基準用エネルギーの量子化指標を表し、gr efは標本
毎の平均エネルギーの2乗根に等しいところの再蓄積さ
れた利得を表し、次の式(11)を通して得られる。
gtは次により与えられる: ・無効期間の開始時に、gt=gref ・無効期間中に、gt=α×gt-1+(1−α)×gref この式において、αは0と1の間にある実数の係数であ
る。本発明の主題である処理の実施に関する記述中で上
述した最初の方法において、標本の無作為な引き出しに
よって励起信号の合成は実行され得る。この場合、フレ
ームのN個の励起標本は[−gt×√3,gt×√3]の
間に単一の方法の無作為生成器によって引き出される。
信号Excを特徴づけるパラメータの符号を無作為に引
き出し、これらの符号を復号化器に直接与えることにあ
る。この方法には、復号化器において快適ノイズ生成器
を自主的に設置してもよいという長所があり、有効フレ
ームと快適ノイズの間でトグルした時の励起信号中の考
えられる不連続性を排除する。励起のパラメータ符号
は、現フレームに合わせて復号化された励起エネルギー
は必要とするエネルギーすなわち標本毎の平均エネルギ
ーに対応するNgt 2、gt 2と、N個の標本がこのフレー
ムを構成するために得るエネルギーを表Ngt 2とに対応
するように適合させられなければならないであろう。最
も簡単には、音声符号化器が長期予測を使用するとき、
あるいは同じように過去の励起の標本を用いた適合化辞
書を使用するとき、LTP励起つまり長期予測励起の最
小の量子化利得をを選ぶことによりこの励起を抑える
が、ここでの利得は一般にゼロもしくはほとんどゼロで
ある。作られた励起は、事実上革新的なまでに減らされ
て、そのエネルギーは容易に制御される。しかし、多く
の音声符号化器にとって、長期予測を抑えることによ
り、その特徴は白色ノイズとは異なるようなスペクトル
的に貧弱な励起を作り出し、それによって復号化器によ
って合成される快適ノイズの品質は影響される。LTP
励起を使用し、LTP励起と新規とを加えることにより
得られる総体的励起の利得を制御することが可能になる
特別に有利な方法が図11と共に記される。
のは、音声符号化器はCNGモジュール3に対して過去
のフレームから発したExcpas励起信号の標本いく
つか分、先行していなければならず、この信号は図8に
おいて、点線により表現されている。この具体化におい
て、N個の標本のフレームは励起パラメータが計算され
符号化されるところのL個の標本のN/L個のブロック
に分割される。音声符号化器の要求によって、これらの
ブロックは再分され、長期励起の符号の計算期間は必ず
しも新規発明のそれとは対応しない。
L個の標本の完全さに関連して計数用変数jを0に初期
化することを可能にする。nが0からN−1までの標本
Exc(n)の標本から成る励起信号Excは、現フレ
ームに対してeLTP(n)と表される長期予測励起と、
βu(n)と表されるところでu(n)は新規波形を表
しβは逆量子化後の利得を表す新規励起との線形結合と
して定義され、各ブロックに対し、上記の利得はこのよ
うに作られた励起エネルギーを制御するような方法で調
整するよう求められる。指標jの各ブロックに対して、
長期励起のパラメータの符号はステップ1202におい
て無作為に引き出される。後者のエネルギーを制限する
ために、長期励起の利得符号に対して強制は好ましい。
信号eLTP(n)のL個の標本は、kが0からL−1ま
で変化するところのn=jL+1を用いて、ブロック全
体に渡り音声符号化器に与えられる過去の信号Excp
asの標本を用いることにより得られる。
おいて、新規波形の符号を無作為に引き出すことにより
得られる。kが0からL−1まで変化するn=jL+k
を用いてブロック全体に渡って、波形のL個の標本が得
られる。ステップ1204では、新規励起の利得である
量子化指標indと、従って逆量子化処理を通して関連
する利得βとを求めることが可能である。ブロック全体
に渡り求める値gt 2にできるだけ近い標本あたりの平均
エネルギーを得ることを可能にするような指標が式(1
2)によって選ばれるであろう。
の組を通り抜ける。現方法の変形は、長期励起と新規励
起の利得がベクトル量子化器により一緒に量子化される
ような場合に、以下のようになる:ステップ1202に
おいて、励起eLTP(n)はLTP遅延を表す符号を無
作為に引き出すことにより利得を1に等しくする。式
(12)は式(13)へと変更される。
を調査することにより二つ一緒に選択される。
5が続き、ここでは現ブロックの標本に対してExcを
計算することにより励起信号Excが更新される。計数
変数jの増加を行うステップ1206に続く、ステップ
1207におけるこのjの値のテストにより、フレーム
を構成する標本の組に対する励起信号を得る作業を終え
ることが可能になる。受信端における不連続音声のディ
ジタル送信システムにおける快適ノイズの生成用装置の
より詳しい記述は図12と13と共に与えられる。図1
2に表されるように、この装置は受信端においてモジュ
ール5を持ち、このモジュールは快適ノイズあるいはよ
り特別には連続する各無音記述フレームにおいて、この
快適ノイズを記述する符号化済みパラメータの組を復号
化することが示される。
わせられ、これはこのモジュール5により処理される現
フレームのタイプに関連する合図を受信し、これはVA
Dと表記され、送信端において符号化済み無音記述フレ
ームやSIDフレームと同様に生成される3レベルの信
号VADoutの合図を再生産する。さらに、復号化器
との同期を確かにする管理信号Sgを音声復号化器から
受信する。モジュール5は現フレームに関する快適ノイ
ズPBcを記述するパラメータを作るのを可能にする。
一方で、音声信号復号化器は符号化済み音声フレームを
受信し、他方で、現フレームに関する快適ノイズPBc
のパラメータを記述する信号を記述する。また、上図に
おいてdecoded signalと名付けられた合
成済み音声信号を合成により与える。図12に登場する
モジュール5は図12において音声信号復号化器が予測
型復号化器により構成されるような場合についてより詳
しく記述される。復号化モジュール5は、少なくとも、
一つの逆多重化器50があり、送信済みの符号化済み無
音記述フレーム信号を受信し、LPCフィルター用パラ
メータを記述する符号化済み信号を与えるが、この信号
は合成済みの励起信号のレベルを記述するところの量子
化済み利得指標信号irefと同様に、図13において、
Lpccと表される現フレームに関連する。
れるが、これは上記の量子化済み利得指標信号を受信
し、grefと表される逆量子化利得信号を与える。計算
モジュール52が与えられるが、これは現フレームに関
連してLPCフィルタ用パラメータを記述しLpccと
表される符号化済みの信号と、LPCフィルター用パラ
メータを記述し少なくとも先行フレームに関するところ
のLpcと表される信号と、VADと表されるフレーム
送信タイプ・キューとを受信する。計算モジュール52
は、更新済みのLPC信号を現フレームのLPCパラメ
ータと共に与える。
れるが、これは逆量子化利得信号grefと、もし適切な
ら過去の励起信号と、フレーム・タイプ・キューVAD
とを受信し、現フレームExcに関する励起信号を与え
る。復号化モジュール5は、フレームが有効でない時に
のみ動作する。入力において、モジュール5は、0の時
非送信フレーム、2の時SIDフレームであるような信
号と、フレームがSIDフレームの時にそのフレームの
符号化済みパラメータとを受信する。音声復号化器は他
方で以下のデータを供給する: − 少なくとも予測型の量子化器により使用される先行
フレームに関するLPCパラメータと、先行フレームの
これらのLPCパラメータに関するところのLpcと表
される信号、 − 過去の励起信号Excpasと、長期予測器の記憶
蓄積。 出力として、復号化モジュール5は各無効フレームに対
して、励起信号ExcのN個の新しい標本と逆量子化の
後のLpcと表される新しいLPCパラメータとを作り
出す。
効フレームの合成を実行する。信号VAD=2の時、S
IDフレームのパラメータLpccと量子化済みのエネ
ルギーのためのirefとが復号化され蓄積される。この
ステップにおいて蓄積されるパラメータはLpcrefと
grefと表される。VAD=0の時、計算用モジュール
52は復号化器により与えられる過去のパラメータLp
cを用いてLpcrefに量子化と逆量子化をすることに
よりLPCパラメータの新しい組を計算するが、逆量子
化された利得grefは変更されず、また現フレームgtに
関する利得は上で述べられた式によって更新される。双
方の場合において、モジュール53は現フレームに関す
る新しい励起Excを上述の一つあるいは他の方法によ
り計算し、それを音声復号化器に送信するがここでは無
効フレームの復号化済み信号の合成を行う。
自律的であり復号化器の外部に導入可能であると示され
るであろう。この場合において、使用される手続きは、
このモジュールへ復号化器の基本的な機能を移すことに
より同じである。最後に、特殊な具体化において、ここ
で上述したパラメータの実際の値は以下の表のようであ
り、周波数8khzにおいて取った1フレームN=24
0個の標本に対するものである。
るG723予測型符号化器に応用されているが、これは
STNビデオ電話法の予測型符号化器である。不連続音
声のディジタル送信のための装置において快適ノイズを
生成する高性能の処理と装置はこれで記述された。
間の間の信号の分析に基づいて、後者の特性が変わった
時にノイズを再生成するのに使われるところのパラメー
タをリフレッシュする手続きが実行される限りにおいて
特別に有利である。SIDフレームをすばやく処理する
ことは最初の無効フレームに限定されないし、定期的に
再生産もされず、装置そのものにより命令され、このよ
うにして送信されるべきデータ量を最適化している間の
快適ノイズの良質を保証することを可能にしている。そ
れらは、SIDフレームを作ることができるようなパラ
メータを見積もるために、後者の変更を元に戻すところ
の環境ノイズの不動性の有無を考慮する効果的な方法を
実施する時に顕著である。エネルギー不動性の見積りの
ための予測型音声符号化器に関連するより特殊な場合に
おいて、本発明の主題である処理は量子化済みの励起信
号のエネルギーの比較を行い、そうして量子化器の知覚
的特質から簡便な方法で効果を得ることを可能にしてい
る。
実施する場合において、本発明の主題である処理が新規
の辞書に加えてLTP適合化辞書を使う手段を提案して
おり、送信されるエネルギーに利得を合わせられるよう
方法が開発される。こうして作られた励起波形は一般に
新規辞書のみを用いるものよりも豊富なスペクトルを持
っている。最後に、全体に、より良質のノイズを実施し
生成することができ、これは平均送信速度が低い時にも
計算の中庸な複雑さを犠牲にして合成される。
イズを生成する処理を実施する必須のステップの連続で
ある。
の一実施モードである。
イズを生成する処理を実施する必須のステップの連続で
ある。
使用している場合の、快適ノイズを生成する処理を実施
する必須のステップの連続である。
イズを生成する装置の機能ブロックの形式による図であ
る。
イズを生成する装置の機能ブロックの形式による図であ
り、音声符号化器が予測型であるところのより特殊な場
合である。
ズ生成器の具体例の詳細を示している。
に対し送信/非送信の命令信号を生成する連続的ステッ
プの組を示している。
ムの生成と符号化と送信とを行う連続的ステップの組を
示している。
い、励起信号を生成する連続的ステップの組を示してい
る。
形態の主題に従って快適ノイズを生成する装置の図を示
している。
ノイズ生成器の具体例の詳細を示している。
Claims (11)
- 【請求項1】 不連続音声のデジタル送信をするシステ
ムにおいて快適ノイズを作り、符号化済みの音声信号が
有効期間の間に送信され、この有効期間の間に有効フレ
ームが送信され、各有効期間の後には無効期間が続き、
無効期間の間には少なくとも無効フレームが送信される
方法であって、この方法は、この方法が存在するところ
の送信元で、無効期間を検出した時に、 − 快適ノイズを記述する一組の符号化済みのパラメー
タ群から成る無音記述フレームの生成と送信をし、この
無音記述フレームはこの有効期間に続く無効期間の最初
の無音記述フレームを構成するものであり;また、この
無効期間中の全ての連続する現在の無効フレームに対し
て: − この現在の無効フレームの周波数スペクトルを分析
して蓄積し; − この現在の無効フレームの周波数スペクトルを基準
周波数スペクトルと比較し、 また、基準用と現フレーム周波数スペクトルとが同一で
ある場合の判定基準に基づいて: − 送信の延期を行う、特にこの現在の無効フレームの
間における新しい無音記述フレームの延期を行い、 また、基準用と現フレーム周波数スペクトルとが同一で
ない場合の判定基準に基づいて: − この現在の無効フレーム中に新しい無音記述フレー
ムを生成と送信をするが、これにより快適ノイズの送信
速度比を単に無音記述フレームのそれまで減ずることが
可能になるが、この無音記述フレームの周波数スペクト
ルは先行する無音記述フレームの間に見積もった基準用
のスペクトルとは異なる、ことを特徴とするディジタル
音声伝送システムにおける快適ノイズ生成方法。 - 【請求項2】 各無音記述フレームが生成される時に見
積もられ蓄積される環境ノイズの周波数スペクトルから
基準用周波数スペクトルが作られることを特徴とする請
求項1記載のディジタル音声伝送システムにおける快適
ノイズ生成方法。 - 【請求項3】 不連続音声の送信をするシステムで快適
ノイズを生成するための無音記述フレームを作り、符号
化済みの音声信号が有効期間の間に転送され、この有効
期間の間に有効フレームが送信され、各有効期間の後に
は無効期間が続き、無効期間の間には少なくとも無効フ
レームが送信される処理であって、 − 現在の無効フレームの前の連続する複数の無効フレ
ームの周波数スペクトルの部分的な不動性の測定を行
い; − 過去の平均周波数スペクトルを確定するために、過
去の平均周波数スペクトルと現在の無効フレームの周波
数スペクトルとが同一である場合とない場合の判断基準
に基づいて連続する無効フレームの平均周波数スペクト
ルを決定し、 − 無音記述フレームを計算するために、上記の過去の
平均周波数スペクトルと、上記の現在の無効フレームと
をそれぞれ選択し、これによって上記の現在の無効フレ
ームは部分的に不動スペクトル領域かまたは非不動スペ
クトル領域に属するという事実を勘案して、各無音記述
フレームに対して無音スペクトルの見積りを行うことが
可能になる、の各処理から構成されることを特徴とする
ディジタル音声伝送システムにおける快適ノイズ生成方
法。 - 【請求項4】 予測型の音声符号化器を備え、過去のフ
レームとこの音声符号化器により与えられる長期予測デ
ータLTPとから発する特定の数の励起標本に基づい
た、不連続音声のディジタル送信システムの中の快適ノ
イズ発生器で使われる励起信号を合成する方法であっ
て、 − N個の標本を含む現在の各々の無効フレームを、そ
れぞれN/L個の連続する標本を含むN/L個のブロッ
クへと細分化し(1201、1207); − L個の長期予測励起標本eLTP(n)を得るため
に、過去のフレームから発せられる上記の励起標本を用
いて長期予測のパラメータの符号を無作為に描き(12
02); − 上記の波形のL個の標本u(n)を得るために、新
規の波形の符号を無作為に描き(1203); − 利得値βをこの利得の量子化索引から決定し; − 現在のブロックの標本を更新することにより、励起
信号EXcを決定し、上記の励起信号は利得値βに基づ
いて長期予測eLTP(n)の、また新規の波形u(n)
の線形の組み合わせとして現フレームに対して定義され
る、各処理から構成されることを特徴とするディジタル
音声伝送システムにおける快適ノイズ生成方法。 - 【請求項5】 利得値βが新規波形と関連するところで
特徴が決まり、上記の利得値は、現在のブロックに渡っ
て、 【数1】 を最適化する評価基準に基づいて、希望する値gt 2にで
きるだけ近い標本毎の平均エネルギーを得ることを可能
にするような量子化索引を選択することにより得られる
ような処理であり、 上記の線形の組み合わせは、n=jL+kであり、kは
0からL−1まで変化する前提における EXc(jL+k)=eLTP(jL+k)+βu(jL
+k) を満足する励起信号EXcを定義することを特徴とする
請求項4に記載のディジタル音声送信システムにおける
快適ノイズ生成方法。 - 【請求項6】 上記の利得値βが長期励起と新規の波形
に関連し、それぞれ関連づけられた利得値β1、β2に基
づいて重み付けをすることにより特徴づけられるところ
の処理であって、上記の利得値は、現在のブロックに渡
って、 【数2】 を最適化する評価基準に基づいて、希望する値gt 2にで
きるだけ近い標本毎の平均エネルギーを得ることを可能
にするような量子化索引を選択することにより得られる
ような処理であり、 上記の線形の組み合わせは、n=jL+kであり、kは
0からL−1まで変化する前提における EXc(jL+k)=β1・eLTP(jL+k)+β2・
u(jL+k) を満足する励起信号EXcを定義することを特徴とする
請求項4または5のいずれかに記載のディジタル音声送
信システムにおける快適ノイズ生成方法。 - 【請求項7】 不連続音声のデジタル送信をするシステ
ムにおいて快適ノイズを作る処理において、音声信号が
有効期間の間に送信され、この有効期間の間に有効フレ
ームが送信され、各有効期間の後には無効期間が続き、
無効期間の間には少なくとも無効フレームが送信され、
無音記述フレームは送信元において送信される請求項1
記載の方法において、この処理が存在するところの送信
元で音声復号化器と関連して、 − 各々の連続的な無音記述フレームに対して、復号化
されたパラメータを生成するために快適ノイズを記述す
る、符号化済みのセットのパラメータを生成し、 − 音声復号化器のレベルで、復号化したパラメータの
処理の後で、対応する快適ノイズを合成する、ことを特
徴とするディジタル音声伝送システムにおける快適ノイ
ズ生成方法。 - 【請求項8】 不連続音声のデジタル送信をするシステ
ムにおいて快適ノイズを作り、符号化済みの音声信号が
有効期間の間に転送され、この有効期間の間に有効フレ
ームが送信され、各有効期間の後には無効期間が続き、
無効期間の間には少なくとも無効フレームが送信され、
この装置が存在するところの送信元で、快適ノイズ生成
器を構成する装置であって、 − 無効期間を検出する際に、快適ノイズを記述する符
号化済みの一組のパラメータを構成し、この無音記述フ
レームはこの有効期間に続く無効期間の最初の無音記述
フレームを構成するような無音記述フレームを生成し条
件付きで送信するための手段; − この無効期間の全ての連続する現在の無効フレーム
の周波数スペクトルを分析して蓄積する手段; − 基準用のと現在のとのフレーム周波数スペクトルが
同一である場合とない場合との判断基準に基づいた特別
なコマンド信号を与えるところの基準周波数スペクトル
を、この現在の無効フレームの周波数スペクトルと比較
する手段; − この現在の無効フレームの間に新しい無音記述フレ
ームの送信をそれぞれ可能にしたり不可能にしたりする
命令を発したり、比較手段によって与えられる上記の特
別な命令信号を受け取ったりする手段により、送信、特
に基準用および現フレームの周波数スペクトルが同一で
ある場合に新しい無音記述フレームの送信を延ばすこと
が可能になり、また、基準用および現フレームの周波数
スペクトルの同一でない場合に新しい無音記述フレーム
の送信を実行することも可能になり、これらによって、
快適ノイズの送信速度は、その周波数スペクトルが、先
行する無音記述フレームの間に見積もられた基準用スペ
クトルとは異なるところの単なる無音記述フレームの送
信速度にまで減ずるを特徴とするディジタル音声伝送シ
ステムにおける快適ノイズ生成装置。 - 【請求項9】 音声活性化信号を配信する音声活性化装
置と、先行するフレームに関するLPCフィルタのパラ
メータを記述する信号と、条件付きで上記の装置に含ま
れ快適ノイズ生成器を構成する少なくとも一つの先行す
るフレームの励起信号とであるところの音声信号のため
に自動相関機能信号を配信するLPCフィルタによって
音声信号の分析を行う予測音声符号化器とを含み、 − 現フレームに関し、音声信号用に自動相関機能信号
を受信し、現フレームのパラメータに対応する信号を作
るところのパラメータを計算するモジュール; − 符号化済みのフレームや無音記述フレームを送った
り、送信を停止したりする決定モジュールにおいて、こ
のモジュールは上記の音声活性化信号と、現フレームに
関するパラメータと基準用パラメータとに対応する信号
を受信し、3レベルを持つフレーム送信タイプ信号を与
える、その第一レベルは現在の無効フレームの間の送信
の全体的欠信に対応し、第二レベルは有効フレームの間
の符号化済みの音声フレームの送信に対応し、第三レベ
ルは無効フレームの間の無音記述フレームの送信に対応
するところのモジュール; − 基準用パラメータの条件付き計算のためのモジュー
ルにおいて、このモジュールは音声信号と現フレームの
パラメータに対応する信号とのための自動相関機能信号
を入力として受信し、基準用パラメータ信号を与えると
ころのモジュール; − 基準用パラメータに対応する信号である送信タイプ
信号を受信し、条件付きで基準用パラメータ信号を与え
るような符号化済みの無音記述フレーム生成モジュー
ル; − 励起信号を生成し、送信タイプ信号と条件によって
は音声符号化器から供給される過去の励起信号とを受信
し、また、フレーム送信タイプ信号の条件によっては現
フレームに対する励起信号を与えるところのモジュー
ル; − 更新されたLPCフィルタのパラメータを記述する
信号を生成し、音声符号化器により与えられる先行する
フレームのLPCパラメータを記述する信号であるとこ
ろのフレーム送信タイプ信号を受信し、また、フレーム
送信タイプ信号の条件によっては現フレームに対する更
新済みのLPCパラメータを記述する信号を与えるよう
なモジュールを特徴とする請求項8記載のディジタル音
声伝送システムにおける快適ノイズ生成装置。 - 【請求項10】 不連続音声のデジタル送信をするシス
テムで快適ノイズを作り、音声信号が有効期間の間に送
信され、この有効期間の間に有効フレームが送信され、
各有効期間の後には無効期間が続き、無効期間の間には
少なくとも無音記述フレームが送信端で送信される請求
項1の方法において、 この装置が受信端で包含するところの連続する各無音記
述フレームにおける復号化手段により特徴付けられる
が、上記の手段は処理済みの現フレームのタイプに関す
る合図と符号化済みの無音記述フレーム信号と音声復号
化器からの音声復号化器との同期動作を保証する管理信
号とを受信し、また上記の復号化手段は一方で符号化済
みの音声フレームと、他方では現フレームに関する快適
ノイズを記述する上記の信号と内部接続されており、上
記の音声復号化器は音声信号の合成により各々合成され
た快適ノイズを配信するところのディジタル音声伝送シ
ステムにおける快適ノイズ生成装置。 - 【請求項11】 上記の音声信号復号化器が予測型の復
号化器により作られるような場合に、上記の復号化手段
が少なくとも − 送信された符号化済みの無音記述フレーム信号を受
信し、現フレームに関するLPCフィルタのパラメータ
を記述する符号化済みの信号と合成された励起信号を記
述する量子化済みの利得索引信号を与える逆多重化器; − 量子化済みの利得索引信号を受信し、逆量子化済み
の利得信号を与えるところの逆量子化モジュール; − 現フレームに関連するLPCフィルタのパラメータ
を記述する符号化信号を受信し、この信号は少なくとも
先行するフレームとフレーム送信タイプの合図に関する
LPCフィルタのパラメータを記述する信号であり、現
フレームに関連するLPCパラメータで更新された信号
を与えるような計算モジュール; − 逆量子化済みの利得信号を、条件によっては過去の
励起信号とフレーム送信タイプの合図とを受信し、ま
た、現フレームに関する励起信号を送るところの励起生
成モジュールを有することを特徴とする請求項10に記
載のディジタル音声伝送システムにおける快適ノイズ生
成装置。
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