JPH113098A - 音声符号化方法および装置 - Google Patents
音声符号化方法および装置Info
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- JPH113098A JPH113098A JP9155552A JP15555297A JPH113098A JP H113098 A JPH113098 A JP H113098A JP 9155552 A JP9155552 A JP 9155552A JP 15555297 A JP15555297 A JP 15555297A JP H113098 A JPH113098 A JP H113098A
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- frame
- pitch
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Abstract
(57)【要約】
【課題】音声信号のピッチ周期を少ない計算量で算出
し、かつ少ない情報量で表現することが可能な音声符号
化方法を提供する。 【解決手段】入力端子２１からの入力音声信号をフレー
ム・サブフレーム構成部２２でフレームに分割し、さら
に各フレームをサブフレーム化に分割した後、ピッチ周
期分析部２３により現フレーム、現フレームに対し過去
のフレームおよび未来のフレームのうちの少なくとも二
つのフレームのピッチ周期を求め、これらのピッチ周期
からサブフレームピッチ周期抽出部２４でサブフレーム
毎のピッチ周期を補間により求めて、このサブフレーム
ピッチ周期の情報を出力端子２５より出力する。
し、かつ少ない情報量で表現することが可能な音声符号
化方法を提供する。 【解決手段】入力端子２１からの入力音声信号をフレー
ム・サブフレーム構成部２２でフレームに分割し、さら
に各フレームをサブフレーム化に分割した後、ピッチ周
期分析部２３により現フレーム、現フレームに対し過去
のフレームおよび未来のフレームのうちの少なくとも二
つのフレームのピッチ周期を求め、これらのピッチ周期
からサブフレームピッチ周期抽出部２４でサブフレーム
毎のピッチ周期を補間により求めて、このサブフレーム
ピッチ周期の情報を出力端子２５より出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、音声信号の圧縮符
号化を行う音声符号化方法に係り、特に音声信号の符号
化処理の中のピッチ周期を求める処理に関する。
号化を行う音声符号化方法に係り、特に音声信号の符号
化処理の中のピッチ周期を求める処理に関する。
【０００２】
【従来の技術】音声信号を低ビットレートで高能率に圧
縮符号化する技術は、自動車電話等の移動体通信や企業
内通信において、電波の有効利用や通信コストの削減に
重要な技術である。
縮符号化する技術は、自動車電話等の移動体通信や企業
内通信において、電波の有効利用や通信コストの削減に
重要な技術である。
【０００３】８ｋｂｐｓ以下のビットレートで品質の優
れた音声合成が可能な音声符号化方式として、ＣＥＬＰ
（Code Excited Linear Prediction）方式が知られてい
る。ＣＥＬＰ方式は、M.R.Schrodeder氏とB.S.Atal氏に
より、“Code-Excited Linear Prediction(CELP) High-
Quality Speech at Very low Bit Rates”,Proc.ICASS
P;1985,pp.937-939（文献１）で発表されて以来、高品
質な音声が合成できる方式として注目され、品質の改善
や計算量の削減について、種々の検討がなされてきた。
れた音声合成が可能な音声符号化方式として、ＣＥＬＰ
（Code Excited Linear Prediction）方式が知られてい
る。ＣＥＬＰ方式は、M.R.Schrodeder氏とB.S.Atal氏に
より、“Code-Excited Linear Prediction(CELP) High-
Quality Speech at Very low Bit Rates”,Proc.ICASS
P;1985,pp.937-939（文献１）で発表されて以来、高品
質な音声が合成できる方式として注目され、品質の改善
や計算量の削減について、種々の検討がなされてきた。
【０００４】ＣＥＬＰ方式による音声符号化を実現する
ための構成要素の一つとして、適応符号帳がある。適応
符号帳は、入力音声信号のピッチ予測分析を閉ループ動
作または合成による分析（Analysis by Synthesis)によ
って行うものである。一般に適応符号帳によるピッチ予
測分析は、２０〜１４７サンプルの探索範囲（１２８候
補）でピッチ周期の探索を行って、目標信号に対する歪
が最小となるピッチ周期を求め、このピッチ周期の情報
を７ビットの符号化データとして伝送することが多い。
ための構成要素の一つとして、適応符号帳がある。適応
符号帳は、入力音声信号のピッチ予測分析を閉ループ動
作または合成による分析（Analysis by Synthesis)によ
って行うものである。一般に適応符号帳によるピッチ予
測分析は、２０〜１４７サンプルの探索範囲（１２８候
補）でピッチ周期の探索を行って、目標信号に対する歪
が最小となるピッチ周期を求め、このピッチ周期の情報
を７ビットの符号化データとして伝送することが多い。
【０００５】上述した従来のＣＥＬＰ方式では、サブフ
レーム単位に閉ループ動作によってピッチ周期を決定す
るため、前述のようにピッチ周期の探索範囲が１２８候
補と大きい場合、計算量が膨大になってしまう。さら
に、このような直接的なピッチ周期探索法では、ピッチ
周期の情報はサブフレーム当たり７ビット必要となり、
仮に４サブフレームで１フレームが構成されると、フレ
ーム当たり２８ビットものビット数が必要になってしま
う。
レーム単位に閉ループ動作によってピッチ周期を決定す
るため、前述のようにピッチ周期の探索範囲が１２８候
補と大きい場合、計算量が膨大になってしまう。さら
に、このような直接的なピッチ周期探索法では、ピッチ
周期の情報はサブフレーム当たり７ビット必要となり、
仮に４サブフレームで１フレームが構成されると、フレ
ーム当たり２８ビットものビット数が必要になってしま
う。
【０００６】本来、音声信号のピッチ周期の変動はゆる
やかな部分が多く、サブフレーム毎に全探索を行う必要
はない。このようなピッチ周期の性質を利用して、計算
量の削減およびビット数の削減が可能である。そのよう
な観点から、ピッチ周期の探索範囲を限定する差分ピッ
チ表現を用いる方法が報告されている。
やかな部分が多く、サブフレーム毎に全探索を行う必要
はない。このようなピッチ周期の性質を利用して、計算
量の削減およびビット数の削減が可能である。そのよう
な観点から、ピッチ周期の探索範囲を限定する差分ピッ
チ表現を用いる方法が報告されている。
【０００７】その一つに、ピッチ周期の探索に際し奇数
サブフレームについては全ての候補探索を行い、偶数サ
ブフレームについては奇数サブフレームの近傍の候補の
みを探索することで、計算量とビット数を削減する方法
がJ.P.Campbell,Jr.氏らによって“An Expandable Erro
r-Protected 4800 bps CELP coder(U.S.Federal Standa
rd 4800 bps Voice Coder)”，Proc.ICASSP;1989,pp.73
5-738 （文献２）で報告されている。この方法によれ
ば、奇数サブフレームについては１２８候補の全探索、
偶数サブフレームについては例えば３２候補に限定して
ピッチ周期の探索を行うと、ピッチ周期の情報量をフレ
ーム当たり２４ビットに削減することができる。
サブフレームについては全ての候補探索を行い、偶数サ
ブフレームについては奇数サブフレームの近傍の候補の
みを探索することで、計算量とビット数を削減する方法
がJ.P.Campbell,Jr.氏らによって“An Expandable Erro
r-Protected 4800 bps CELP coder(U.S.Federal Standa
rd 4800 bps Voice Coder)”，Proc.ICASSP;1989,pp.73
5-738 （文献２）で報告されている。この方法によれ
ば、奇数サブフレームについては１２８候補の全探索、
偶数サブフレームについては例えば３２候補に限定して
ピッチ周期の探索を行うと、ピッチ周期の情報量をフレ
ーム当たり２４ビットに削減することができる。
【０００８】しかし、この方法では奇数サブフレームで
求めたピッチ周期が実際のピッチ周期と大きく異なる値
が選択された場合、次のサブフレームにまで影響を与え
てしまい、品質劣化が知覚されるという問題が生じる。
実際、サブフレームのように短い区間でピッチ分析を行
うと、実際と異なるピッチ周期が求まりやすくなってし
まう。
求めたピッチ周期が実際のピッチ周期と大きく異なる値
が選択された場合、次のサブフレームにまで影響を与え
てしまい、品質劣化が知覚されるという問題が生じる。
実際、サブフレームのように短い区間でピッチ分析を行
うと、実際と異なるピッチ周期が求まりやすくなってし
まう。
【０００９】また、安定的にフレームのピッチ周期を求
め、各サブフレームをそれぞれフレームピッチ周期から
の変動量として表し、その近傍のみピッチ周期を探索す
る方法がM.Yong氏らによって“Efficient Encoding of
the Long-Term Predictor inVector Excitation Coders
”，Boston,MA:Kluwer,1991,pp329-338 （文献３）で
報告されている。この方法によれば、フレームのピッチ
周期の情報を７ビットで表し、サブフレームのピッチ周
期の情報を５ビットで表している。
め、各サブフレームをそれぞれフレームピッチ周期から
の変動量として表し、その近傍のみピッチ周期を探索す
る方法がM.Yong氏らによって“Efficient Encoding of
the Long-Term Predictor inVector Excitation Coders
”，Boston,MA:Kluwer,1991,pp329-338 （文献３）で
報告されている。この方法によれば、フレームのピッチ
周期の情報を７ビットで表し、サブフレームのピッチ周
期の情報を５ビットで表している。
【００１０】この方法の利点は、全てのサブフレームの
ピッチ周期探索は３２候補だけに対して行えばよく、大
幅な計算量削減が可能となる点にある。しかしながら、
この方法には、フレーム内でピッチ周期が変動するよう
な場合に大きな劣化が生じてしまうという問題点があ
る。この問題点を図１（ａ）を用いて説明する。
ピッチ周期探索は３２候補だけに対して行えばよく、大
幅な計算量削減が可能となる点にある。しかしながら、
この方法には、フレーム内でピッチ周期が変動するよう
な場合に大きな劣化が生じてしまうという問題点があ
る。この問題点を図１（ａ）を用いて説明する。
【００１１】図１（ａ）に示すように、実際のピッチ周
期がフレーム内で変動するような場合、フレームのピッ
チ周期はその中での平均的な周期として求められる。各
サブフレームのピッチ周期は、フレームのピッチ周期の
近傍を探索範囲とする。しかし、探索範囲が十分な大き
さでない場合、図１（ａ）に示すように実際のピッチ周
期を求めることはできない。また、探索範囲を大きくし
てしまうと、それだけピッチ周期の情報を表すのに必要
なビット数が必要になり、計算量やビット削減の効果が
小さくなってしまう。
期がフレーム内で変動するような場合、フレームのピッ
チ周期はその中での平均的な周期として求められる。各
サブフレームのピッチ周期は、フレームのピッチ周期の
近傍を探索範囲とする。しかし、探索範囲が十分な大き
さでない場合、図１（ａ）に示すように実際のピッチ周
期を求めることはできない。また、探索範囲を大きくし
てしまうと、それだけピッチ周期の情報を表すのに必要
なビット数が必要になり、計算量やビット削減の効果が
小さくなってしまう。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の音声符号化方法であるＣＥＬＰ方式では、サブフレー
ム単位の閉ループ探索によってピッチ周期を求めるた
め、ピッチ周期を求めるのに必要な計算量が膨大とな
り、しかもピッチ周期情報のビット数が増大するという
問題点がある。
の音声符号化方法であるＣＥＬＰ方式では、サブフレー
ム単位の閉ループ探索によってピッチ周期を求めるた
め、ピッチ周期を求めるのに必要な計算量が膨大とな
り、しかもピッチ周期情報のビット数が増大するという
問題点がある。
【００１３】また、文献２に記載されたような探索範囲
を限定してピッチ周期を求める方法では、ピッチ周期を
求めるための計算量およびピッチ周期情報のビット数が
減少するが、ピッチ周期を正しく求めることが難しいと
いう問題点がある。
を限定してピッチ周期を求める方法では、ピッチ周期を
求めるための計算量およびピッチ周期情報のビット数が
減少するが、ピッチ周期を正しく求めることが難しいと
いう問題点がある。
【００１４】さらに、文献３に記載されたようにサブフ
レームのピッチ周期をフレームのピッチ周期からの変動
量としてフレームのピッチ周期近傍においてのみ探索す
る方法では、大幅な計算量の削減が可能であるが、フレ
ーム内でピッチ周期が変動するような場合はサブフレー
ムのピッチ周期を正しく求めることができないという問
題点があった。
レームのピッチ周期をフレームのピッチ周期からの変動
量としてフレームのピッチ周期近傍においてのみ探索す
る方法では、大幅な計算量の削減が可能であるが、フレ
ーム内でピッチ周期が変動するような場合はサブフレー
ムのピッチ周期を正しく求めることができないという問
題点があった。
【００１５】本発明は、このような従来技術の問題点を
解消するためになされたもので、音声信号のフレーム周
期を少ない計算量で正しく求めることができ、かつピッ
チ周期を少ない情報量で表現できる音声符号化方法を提
供することを目的とする。
解消するためになされたもので、音声信号のフレーム周
期を少ない計算量で正しく求めることができ、かつピッ
チ周期を少ない情報量で表現できる音声符号化方法を提
供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は入力音声信号を予め定められた長さのフレ
ームに分割し、入力音声信号のピッチ周期を求める処理
を含む音声符号化処理において、符号化しようとする現
フレームに対して時間的に未来のフレームのピッチ周期
を求める処理と、このピッチ周期を符号化する処理とを
含むことを特徴とする。
め、本発明は入力音声信号を予め定められた長さのフレ
ームに分割し、入力音声信号のピッチ周期を求める処理
を含む音声符号化処理において、符号化しようとする現
フレームに対して時間的に未来のフレームのピッチ周期
を求める処理と、このピッチ周期を符号化する処理とを
含むことを特徴とする。
【００１７】また、本発明は入力音声信号を予め定めら
れた長さのフレームに分割し、各フレームの音声信号を
さらにサブフレームに分割して、音声信号のピッチ周期
を求める処理を含む音声符号化処理において、符号化し
ようとする現フレームと現フレームに対して過去のフレ
ームおよび未来のフレームのうちの少なくとも二つのフ
レームのピッチ周期を用いて現フレーム中のサブフレー
ムのピッチ周期予測値を求め、このピッチ周期予測値を
用いて現フレーム中のサブフレームのピッチ周期を求め
ることを特徴とする。
れた長さのフレームに分割し、各フレームの音声信号を
さらにサブフレームに分割して、音声信号のピッチ周期
を求める処理を含む音声符号化処理において、符号化し
ようとする現フレームと現フレームに対して過去のフレ
ームおよび未来のフレームのうちの少なくとも二つのフ
レームのピッチ周期を用いて現フレーム中のサブフレー
ムのピッチ周期予測値を求め、このピッチ周期予測値を
用いて現フレーム中のサブフレームのピッチ周期を求め
ることを特徴とする。
【００１８】このように本発明では、現フレームに対し
て未来のフレームのピッチ周期を求めるため、現フレー
ムのピッチ周期や過去のフレームのピッチ周期とともに
用いて、補間により現フレーム中のサブフレームのピッ
チ周期予測値を求め、このピッチ周期予測値を用いて現
フレーム中のサブフレームのピッチ周期を求めることに
より、フレーム内でピッチ周期が変動する場合であって
も、サブフレームのピッチ周期を精度よく、かつ少ない
計算量で求め、しかも少ない情報量で表すことができ
る。
て未来のフレームのピッチ周期を求めるため、現フレー
ムのピッチ周期や過去のフレームのピッチ周期とともに
用いて、補間により現フレーム中のサブフレームのピッ
チ周期予測値を求め、このピッチ周期予測値を用いて現
フレーム中のサブフレームのピッチ周期を求めることに
より、フレーム内でピッチ周期が変動する場合であって
も、サブフレームのピッチ周期を精度よく、かつ少ない
計算量で求め、しかも少ない情報量で表すことができ
る。
【００１９】図１（ｂ）を用いて説明すると、同図に示
されるように図１（ａ）と同様に実際のピッチ周期はフ
レーム内で変化している。本発明では例えば現フレーム
のピッチ周期と過去のフレームのピッチ周期とで補間を
行い、各サブフレーム毎にサブフレームピッチ周期予測
値を求め、その近傍にサブフレームのピッチ周期の探索
範囲を決定する。このため、実際のピッチ周期は探索範
囲の中に含まれ、ピッチ周期の正確な探索を行うことが
できる。
されるように図１（ａ）と同様に実際のピッチ周期はフ
レーム内で変化している。本発明では例えば現フレーム
のピッチ周期と過去のフレームのピッチ周期とで補間を
行い、各サブフレーム毎にサブフレームピッチ周期予測
値を求め、その近傍にサブフレームのピッチ周期の探索
範囲を決定する。このため、実際のピッチ周期は探索範
囲の中に含まれ、ピッチ周期の正確な探索を行うことが
できる。
【００２０】また、サブフレームピッチ周期予測値は実
際のピッチ周期をかなり正確に近似するため、サブフレ
ームのピッチ周期の探索範囲を例えば８候補のように狭
めても問題は生じない。サブフレームピッチ周期の探索
範囲を８候補とすると、フレームのピッチ周期は７ビッ
ト、サブフレーム当たり３ビットで表されるため、４サ
ブフレームで１フレームとすれば、サブフレームのピッ
チ周期は、従来ではフレーム当たり２８ビットで必要で
あったの対し、７ビット＋３ビット＊４＝１９ビットの
情報量で表すことができる。また、サブフレームピッチ
周期の探索範囲が８候補と小さいため、計算量の削減に
も大きく寄与する。
際のピッチ周期をかなり正確に近似するため、サブフレ
ームのピッチ周期の探索範囲を例えば８候補のように狭
めても問題は生じない。サブフレームピッチ周期の探索
範囲を８候補とすると、フレームのピッチ周期は７ビッ
ト、サブフレーム当たり３ビットで表されるため、４サ
ブフレームで１フレームとすれば、サブフレームのピッ
チ周期は、従来ではフレーム当たり２８ビットで必要で
あったの対し、７ビット＋３ビット＊４＝１９ビットの
情報量で表すことができる。また、サブフレームピッチ
周期の探索範囲が８候補と小さいため、計算量の削減に
も大きく寄与する。
【００２１】本発明においては、上記のようにして求め
られた現フレーム中のサブフレームのピッチ周期を符号
化してもよいし、入力される音声信号のピッチ周期成分
を強調するピッチフィルタを有する場合、上記のように
して求められた現フレーム中のサブフレームのピッチ周
期を用いてピッチフィルタの伝達関数を決定するように
してもよい。ピッチフィルタは、例えば聴感重みフィル
タやポストフィルタの一構成要素として知られる。
られた現フレーム中のサブフレームのピッチ周期を符号
化してもよいし、入力される音声信号のピッチ周期成分
を強調するピッチフィルタを有する場合、上記のように
して求められた現フレーム中のサブフレームのピッチ周
期を用いてピッチフィルタの伝達関数を決定するように
してもよい。ピッチフィルタは、例えば聴感重みフィル
タやポストフィルタの一構成要素として知られる。
【００２２】さらに、本発明は過去の駆動信号系列を予
め定められた範囲に含まれる周期で繰り返して生成され
る複数の適応ベクトルを格納した適応符号帳を有し、こ
の適応符号帳から取り出される適応ベクトルを所定のフ
ィルタに通して得られる信号と目標ベクトルとの誤差が
最小となる周期の適応ベクトルを所定の探索範囲から探
索する処理を含む音声符号化処理において、入力音声信
号を予め定められた長さのフレームに分割し、各フレー
ムの音声信号をさらにサブフレームに分割した後、符号
化しようとする現フレームと現フレームに対して過去の
フレームおよび未来のフレームのうちの少なくとも二つ
のフレームのピッチ周期を用いて現フレーム中のサブフ
レームのピッチ周期予測値を求め、このピッチ周期予測
値を用いて現フレーム中のサブフレームについての前記
探索範囲を決定することを特徴とする。
め定められた範囲に含まれる周期で繰り返して生成され
る複数の適応ベクトルを格納した適応符号帳を有し、こ
の適応符号帳から取り出される適応ベクトルを所定のフ
ィルタに通して得られる信号と目標ベクトルとの誤差が
最小となる周期の適応ベクトルを所定の探索範囲から探
索する処理を含む音声符号化処理において、入力音声信
号を予め定められた長さのフレームに分割し、各フレー
ムの音声信号をさらにサブフレームに分割した後、符号
化しようとする現フレームと現フレームに対して過去の
フレームおよび未来のフレームのうちの少なくとも二つ
のフレームのピッチ周期を用いて現フレーム中のサブフ
レームのピッチ周期予測値を求め、このピッチ周期予測
値を用いて現フレーム中のサブフレームについての前記
探索範囲を決定することを特徴とする。
【００２３】本発明においては、フレームのピッチ周期
を求める際、フレーム毎にピッチ周期の分析位置を適応
的に決定してもよい。より具体的には、ピッチ周期分析
位置を音声信号、予測残差信号、または低域通過フィル
タ通過後の予測残差信号の短区間パワーの大きさで判定
する。このようにすることにより、ピッチ周期をより正
確に求めることができ、復号音声の品質向上が図られ
る。
を求める際、フレーム毎にピッチ周期の分析位置を適応
的に決定してもよい。より具体的には、ピッチ周期分析
位置を音声信号、予測残差信号、または低域通過フィル
タ通過後の予測残差信号の短区間パワーの大きさで判定
する。このようにすることにより、ピッチ周期をより正
確に求めることができ、復号音声の品質向上が図られ
る。
【００２４】また、ピッチ周期の連続性に応じて現フレ
ーム中のサブフレームのピッチ周期を求める方法を選択
してもよい。例えば、ピッチ周期が連続的に変化してい
ると判定された場合は、サブフレームピッチ周期予測値
を求め、この近傍を探索することによりサブフレームピ
ッチ周期を求める。逆に、ピッチ周期の変化が不連続で
あると判定された場合、サブフレームピッチ周期は全探
索によって求める。このような適応処理により、ピッチ
周期の連続性に応じて最適なサブフレームピッチ周期の
探索法が選択されるため、復号音声の品質が向上する。
ーム中のサブフレームのピッチ周期を求める方法を選択
してもよい。例えば、ピッチ周期が連続的に変化してい
ると判定された場合は、サブフレームピッチ周期予測値
を求め、この近傍を探索することによりサブフレームピ
ッチ周期を求める。逆に、ピッチ周期の変化が不連続で
あると判定された場合、サブフレームピッチ周期は全探
索によって求める。このような適応処理により、ピッチ
周期の連続性に応じて最適なサブフレームピッチ周期の
探索法が選択されるため、復号音声の品質が向上する。
【００２５】また、複数のサブフレームのピッチ周期の
変動を表す相対ピッチパターンを複数個格納した相対ピ
ッチパターン符号帳をさらに有し、サブフレームのピッ
チ周期の変化を相対ピッチパターン符号帳から所定の指
標に基づいて選択した一つの相対ピッチパターンによっ
て表すようにしてもよく、これによりサブフレームピッ
チ周期を表す情報のさらなるビット数削減を図ってい
る。
変動を表す相対ピッチパターンを複数個格納した相対ピ
ッチパターン符号帳をさらに有し、サブフレームのピッ
チ周期の変化を相対ピッチパターン符号帳から所定の指
標に基づいて選択した一つの相対ピッチパターンによっ
て表すようにしてもよく、これによりサブフレームピッ
チ周期を表す情報のさらなるビット数削減を図ってい
る。
【００２６】すなわち、相対ピッチパターン符号帳は、
例えば出現頻度の高い相対ピッチパターンをベクトルと
して格納している。これと複数のサブフレームのピッチ
周期をベクトル化したものとマッチングをとり、最も適
した相対ピッチパターンで複数のサブフレームのピッチ
周期を表すようにする。例えば、サブフレームのピッチ
周期を個別に表すのにサブフレーム当たり３ビット必要
であれば、４サブフレーム当たり１２ビット必要になる
が、この４次元ベクトルを相対ピッチパターン符号帳内
の７ビットの大きさを持つ一つの相対ピッチパターンで
表現すれば、フレーム当たり５ビットのビット削減につ
ながる。
例えば出現頻度の高い相対ピッチパターンをベクトルと
して格納している。これと複数のサブフレームのピッチ
周期をベクトル化したものとマッチングをとり、最も適
した相対ピッチパターンで複数のサブフレームのピッチ
周期を表すようにする。例えば、サブフレームのピッチ
周期を個別に表すのにサブフレーム当たり３ビット必要
であれば、４サブフレーム当たり１２ビット必要になる
が、この４次元ベクトルを相対ピッチパターン符号帳内
の７ビットの大きさを持つ一つの相対ピッチパターンで
表現すれば、フレーム当たり５ビットのビット削減につ
ながる。
【００２７】また、本発明においては入力音声信号を予
め定められた長さのフレームに分割し、入力音声信号の
ピッチ周期を求める処理を含む音声符号化処理を行うた
めのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な
記録媒体であって、符号化しようとする現フレームに対
して時間的に未来のフレームのピッチ周期を求める処理
と、このピッチ周期を符号化する処理とを実行するため
のプログラムを記録した記録媒体が提供される。
め定められた長さのフレームに分割し、入力音声信号の
ピッチ周期を求める処理を含む音声符号化処理を行うた
めのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な
記録媒体であって、符号化しようとする現フレームに対
して時間的に未来のフレームのピッチ周期を求める処理
と、このピッチ周期を符号化する処理とを実行するため
のプログラムを記録した記録媒体が提供される。
【００２８】また、本発明によると入力音声信号を予め
定められた長さのフレームに分割し、各フレームの音声
信号をさらにサブフレームに分割して、音声信号のピッ
チ周期を求める処理を含む音声符号化処理を行うための
プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録
媒体であって、符号化しようとする現フレームと現フレ
ームに対して過去のフレームおよび未来のフレームのう
ちの少なくとも二つのフレームのピッチ周期を用いて現
フレーム中のサブフレームのピッチ周期予測値を求め、
このピッチ周期予測値を用いて現フレーム中のサブフレ
ームのピッチ周期を求める処理を実行するためのプログ
ラムを記録した記録媒体が提供される。
定められた長さのフレームに分割し、各フレームの音声
信号をさらにサブフレームに分割して、音声信号のピッ
チ周期を求める処理を含む音声符号化処理を行うための
プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録
媒体であって、符号化しようとする現フレームと現フレ
ームに対して過去のフレームおよび未来のフレームのう
ちの少なくとも二つのフレームのピッチ周期を用いて現
フレーム中のサブフレームのピッチ周期予測値を求め、
このピッチ周期予測値を用いて現フレーム中のサブフレ
ームのピッチ周期を求める処理を実行するためのプログ
ラムを記録した記録媒体が提供される。
【００２９】さらに、本発明においては過去の駆動信号
系列を予め定められた範囲に含まれる周期で繰り返して
生成される複数の適応ベクトルを格納した適応符号帳を
有し、この適応符号帳から取り出される適応ベクトルを
所定のフィルタに通して得られる信号と目標ベクトルと
の誤差が最小となる周期の適応ベクトルを所定の探索範
囲から探索する処理を含む音声符号化処理を行うための
プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録
媒体であって、入力音声信号を予め定められた長さのフ
レームに分割し、各フレームの音声信号をさらにサブフ
レームに分割した後、符号化しようとする現フレームと
現フレームに対して過去のフレームおよび未来のフレー
ムのうちの少なくとも二つのフレームのピッチ周期を用
いて現フレーム中のサブフレームのピッチ周期予測値を
求め、このピッチ周期予測値を用いて現フレーム中のサ
ブフレームについての前記探索範囲を決定する処理を実
行するためのプログラムを記録した記録媒体が提供され
る。
系列を予め定められた範囲に含まれる周期で繰り返して
生成される複数の適応ベクトルを格納した適応符号帳を
有し、この適応符号帳から取り出される適応ベクトルを
所定のフィルタに通して得られる信号と目標ベクトルと
の誤差が最小となる周期の適応ベクトルを所定の探索範
囲から探索する処理を含む音声符号化処理を行うための
プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録
媒体であって、入力音声信号を予め定められた長さのフ
レームに分割し、各フレームの音声信号をさらにサブフ
レームに分割した後、符号化しようとする現フレームと
現フレームに対して過去のフレームおよび未来のフレー
ムのうちの少なくとも二つのフレームのピッチ周期を用
いて現フレーム中のサブフレームのピッチ周期予測値を
求め、このピッチ周期予測値を用いて現フレーム中のサ
ブフレームについての前記探索範囲を決定する処理を実
行するためのプログラムを記録した記録媒体が提供され
る。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、本発明による音声符号化方
法の実施形態について説明する。
法の実施形態について説明する。
【００３１】（第１の実施形態）図２は、本発明の第１
の実施形態に係る音声符号化方法におけるピッチ周期分
析の基本動作を説明するためのブロック図である。同図
において、入力端子１１にはディジタル化された音声信
号（以下、入力音声信号という）が順次入力される。こ
の入力音声信号は、フレーム構成部１２で予め定められ
た長さのフレームと呼ばれる単位に分割される（フレー
ム化）。このフレーム構成部１２でフレーム化された音
声信号はピッチ周期分析部１３によりピッチ周期の分析
が行われ、ピッチ周期の情報が出力端子１４から出力さ
れる。
の実施形態に係る音声符号化方法におけるピッチ周期分
析の基本動作を説明するためのブロック図である。同図
において、入力端子１１にはディジタル化された音声信
号（以下、入力音声信号という）が順次入力される。こ
の入力音声信号は、フレーム構成部１２で予め定められ
た長さのフレームと呼ばれる単位に分割される（フレー
ム化）。このフレーム構成部１２でフレーム化された音
声信号はピッチ周期分析部１３によりピッチ周期の分析
が行われ、ピッチ周期の情報が出力端子１４から出力さ
れる。
【００３２】次に、フレーム構成部１２の動作を図３を
用いて説明する。便宜上、ここでは後述する第２の実施
形態におけるフレーム・サブフレーム構成部２２（図
４）におけるサブフレーム構成部の動作についても説明
する。
用いて説明する。便宜上、ここでは後述する第２の実施
形態におけるフレーム・サブフレーム構成部２２（図
４）におけるサブフレーム構成部の動作についても説明
する。
【００３３】図３は、本実施形態における入力音声信号
のフレーム構造とサブフレーム構造を表す。図３では、
フレームを特定するためにｆ(m) という記号を付してい
る。ここで、ｍ＝０のフレームはこれから符号化しよう
とするフレーム（現フレームという）を表し、ｍ≦−１
のフレームは既に符号化が終了している過去のフレーム
を表す。さらに、ｆｒは現フレームに対して時間的に未
来のフレーム（これを先読み部という）を表す。
のフレーム構造とサブフレーム構造を表す。図３では、
フレームを特定するためにｆ(m) という記号を付してい
る。ここで、ｍ＝０のフレームはこれから符号化しよう
とするフレーム（現フレームという）を表し、ｍ≦−１
のフレームは既に符号化が終了している過去のフレーム
を表す。さらに、ｆｒは現フレームに対して時間的に未
来のフレーム（これを先読み部という）を表す。
【００３４】入力音声信号をｓ(n) と表し、ｓ(0) を現
フレームの先頭に位置する音声信号とすると、ｓ(n) と
ｆ(m) およびｆｒの間には次のような関係が成り立つ。
フレームの先頭に位置する音声信号とすると、ｓ(n) と
ｆ(m) およびｆｒの間には次のような関係が成り立つ。
【００３５】 ｆ(m) ＝｛ｓ(n) ；ｎ＝m*ＮＦ〜(m+1)*ＮＦ−１｝ （１） （ｍ≦０） ｆｒ＝｛ｓ(n) ；ｎ＝ＮＦ〜ＮＦ＋ＮＤ−１｝ （２） ここで、ＮＦはフレーム長、ＮＤは先読み部の長さを表
す。本実施形態ではＮＦ＝１６０、ＮＤ＝１２０として
説明する。
す。本実施形態ではＮＦ＝１６０、ＮＤ＝１２０として
説明する。
【００３６】また、フレームｆ(0) のサブフレームをｓ
ｆ(k) とすると、ｓ(m) とｓｆ(k)の間には次のような
関係が成り立つ。 ｓｆ(k) ＝｛ｓ(n) ；ｎ＝k*ＮＳＦ〜(k+1)*ＮＳＦ−１｝ （０≦ｋ≦Ｋ−１） （３） ここで、ＮＳＦはサブフレーム長、Ｋはサブフレーム数
をそれぞれ表す。本実施形態ではＮＳＦ＝４０、Ｋ＝４
として説明を行う。また、ｎはサンプルを表す変数、ｍ
はフレームを表す変数、ｋはサブフレームを表す変数で
ある。
ｆ(k) とすると、ｓ(m) とｓｆ(k)の間には次のような
関係が成り立つ。 ｓｆ(k) ＝｛ｓ(n) ；ｎ＝k*ＮＳＦ〜(k+1)*ＮＳＦ−１｝ （０≦ｋ≦Ｋ−１） （３） ここで、ＮＳＦはサブフレーム長、Ｋはサブフレーム数
をそれぞれ表す。本実施形態ではＮＳＦ＝４０、Ｋ＝４
として説明を行う。また、ｎはサンプルを表す変数、ｍ
はフレームを表す変数、ｋはサブフレームを表す変数で
ある。
【００３７】このようにフレームとサブフレームを構成
した後に、ピッチ周期分析部１３においてピッチ周期分
析を行う。ピッチ周期分析部１３は、先読み部ｆｒに分
析の中心を置いてピッチ周期の分析を行う点に特徴があ
る。分析の中心の定義は後で述べる。
した後に、ピッチ周期分析部１３においてピッチ周期分
析を行う。ピッチ周期分析部１３は、先読み部ｆｒに分
析の中心を置いてピッチ周期の分析を行う点に特徴があ
る。分析の中心の定義は後で述べる。
【００３８】ピッチ周期の分析には既存の技術を適用で
きる。例えば、「音声のディジタル信号処理」コロナ社
発行（文献４）にいくつかピッチ分析法が紹介されてい
る。本実施形態では、次のようなピッチ周期分析法を用
いている。
きる。例えば、「音声のディジタル信号処理」コロナ社
発行（文献４）にいくつかピッチ分析法が紹介されてい
る。本実施形態では、次のようなピッチ周期分析法を用
いている。
【００３９】まず、図示しないＬＰＣ分析部において、
入力音声信号ｓ(n) を分析してＬＰＣ係数を求め、この
ＬＰＣ係数を使って次式で表される伝達関数Ａ(z) の予
測フィルタを構成する。
入力音声信号ｓ(n) を分析してＬＰＣ係数を求め、この
ＬＰＣ係数を使って次式で表される伝達関数Ａ(z) の予
測フィルタを構成する。
【００４０】
【数１】
【００４１】ここで、α(i) はＬＰＣ係数、ＩＰは分析
次数をそれぞれ表す。本実施形態では、ＩＰ＝１０とし
て説明を進める。この伝達関数Ａ(z) の予測フィルタに
音声信号ｓ(n) を通して、予測残差信号ｅ(n) を次式に
従い求める。
次数をそれぞれ表す。本実施形態では、ＩＰ＝１０とし
て説明を進める。この伝達関数Ａ(z) の予測フィルタに
音声信号ｓ(n) を通して、予測残差信号ｅ(n) を次式に
従い求める。
【００４２】
【数２】
【００４３】次に、予測残差信号ｅ(n) にハミング窓を
掛けて窓掛け信号ｕ(n) を求め、この窓掛け信号ｕ(n)
の相関分析を行い、次式に示す相関値ρ(t) を用いてピ
ッチ周期を抽出する。
掛けて窓掛け信号ｕ(n) を求め、この窓掛け信号ｕ(n)
の相関分析を行い、次式に示す相関値ρ(t) を用いてピ
ッチ周期を抽出する。
【００４４】
【数３】
【００４５】ここで、ＮＷはピッチ周期分析長、ＮＣは
ピッチ周期分析位置をそれぞれ表す。本実施形態では、
ＮＷ＝１６０、ＮＣ＝２００として説明を行う。また、
相関値ρ(t) の分析範囲は｛２０≦ｔ≦１４７｝とす
る。
ピッチ周期分析位置をそれぞれ表す。本実施形態では、
ＮＷ＝１６０、ＮＣ＝２００として説明を行う。また、
相関値ρ(t) の分析範囲は｛２０≦ｔ≦１４７｝とす
る。
【００４６】そして、相関値ρ(t) が最大となるときの
ｔがフレームのピッチ周期Ｔの情報として出力端子１４
から出力される。このピッチ周期Ｔの情報は例えば符号
化され、図示しない復号器へ伝送される。
ｔがフレームのピッチ周期Ｔの情報として出力端子１４
から出力される。このピッチ周期Ｔの情報は例えば符号
化され、図示しない復号器へ伝送される。
【００４７】窓関数にハミング窓や方形窓のような対称
窓を用いた場合、ピッチ分析位置は窓関数の中心と考え
ることができる。また、窓の形が左と右で異なる非対称
窓を用いた場合、その分析位置は対称窓と同様に中心部
と考えることはできない。この場合、本実施形態では窓
関数の振幅値が最大となる位置を中心としてみなすこと
にする。
窓を用いた場合、ピッチ分析位置は窓関数の中心と考え
ることができる。また、窓の形が左と右で異なる非対称
窓を用いた場合、その分析位置は対称窓と同様に中心部
と考えることはできない。この場合、本実施形態では窓
関数の振幅値が最大となる位置を中心としてみなすこと
にする。
【００４８】このように本実施形態では、現フレームに
対して未来のフレームのピッチ周期を求めるため、これ
を後述するように現フレームのピッチ周期や過去のフレ
ームのピッチ周期とともに用いて、補間により現フレー
ム中のサブフレームのピッチ周期予測値を求め、このピ
ッチ周期予測値を用いて現フレーム中のサブフレームの
ピッチ周期を求めることにより、フレーム内でピッチ周
期が変動する場合であっても、サブフレームのピッチ周
期を精度よく、かつ少ない計算量で求め、しかも少ない
情報量で表すことができる。
対して未来のフレームのピッチ周期を求めるため、これ
を後述するように現フレームのピッチ周期や過去のフレ
ームのピッチ周期とともに用いて、補間により現フレー
ム中のサブフレームのピッチ周期予測値を求め、このピ
ッチ周期予測値を用いて現フレーム中のサブフレームの
ピッチ周期を求めることにより、フレーム内でピッチ周
期が変動する場合であっても、サブフレームのピッチ周
期を精度よく、かつ少ない計算量で求め、しかも少ない
情報量で表すことができる。
【００４９】（第２の実施形態）図４は、本発明の第２
の実施形態に係る音声符号化方法におけるサブフレーム
ピッチ抽出の基本動作を説明するためのブロック図であ
る。同図において、入力端子２１へのディジタル化され
た入力音声信号は、フレーム・サブフレーム構成部２２
でフレームに分割され、各フレームはさらにサブフレー
ムに分割される。このフレーム・サブフレーム構成部２
２でフレーム化された音声信号およびサブフレーム化さ
れた音声信号は、ピッチ周期分析部２３およびサブフレ
ームピッチ周期抽出部２４に入力される。ピッチ周期分
析部２３では、ピッチ周期Ｔの分析が行われ、ピッチ周
期Ｔの情報がサブフレームピッチ周期抽出部２４に入力
される。
の実施形態に係る音声符号化方法におけるサブフレーム
ピッチ抽出の基本動作を説明するためのブロック図であ
る。同図において、入力端子２１へのディジタル化され
た入力音声信号は、フレーム・サブフレーム構成部２２
でフレームに分割され、各フレームはさらにサブフレー
ムに分割される。このフレーム・サブフレーム構成部２
２でフレーム化された音声信号およびサブフレーム化さ
れた音声信号は、ピッチ周期分析部２３およびサブフレ
ームピッチ周期抽出部２４に入力される。ピッチ周期分
析部２３では、ピッチ周期Ｔの分析が行われ、ピッチ周
期Ｔの情報がサブフレームピッチ周期抽出部２４に入力
される。
【００５０】サブフレームピッチ周期抽出部２４では、
ピッチ周期分析部２３で求められたピッチ周期Ｔを基
に、サブフレーム毎のピッチ周期ＳＴ(k) が求められ、
このサブフレームピッチ周期ＳＴ(k) の情報が出力端子
２５から出力される。
ピッチ周期分析部２３で求められたピッチ周期Ｔを基
に、サブフレーム毎のピッチ周期ＳＴ(k) が求められ、
このサブフレームピッチ周期ＳＴ(k) の情報が出力端子
２５から出力される。
【００５１】次に、図５を用いて本実施形態の特徴部分
であるサブフレームピッチ周期抽出部２４について説明
する。図５はサブフレームピッチ周期抽出部２４の構成
を示すブロック図であり、入力端子１０１に入力される
図４のピッチ周期分析部２３からのピッチ周期Ｔの情報
を用いて、サブフレームピッチ周期予測値算出部１０２
でサブフレーム毎にサブフレームピッチ周期予測値を算
出する。サブフレームピッチ周期算出部１０４では、サ
ブフレームピッチ周期予測値算出部１０２で求めたサブ
フレームピッチ周期予測値を基に、入力端子１０３に入
力される図４のフレーム・サブフレーム構成部２２から
の音声信号を用いてサブフレーム毎にサブフレームピッ
チ周期ＳＴ(k) を算出し、このサブフレームピッチ周期
ＳＴ(k)の情報を出力端子１０５へ出力する。
であるサブフレームピッチ周期抽出部２４について説明
する。図５はサブフレームピッチ周期抽出部２４の構成
を示すブロック図であり、入力端子１０１に入力される
図４のピッチ周期分析部２３からのピッチ周期Ｔの情報
を用いて、サブフレームピッチ周期予測値算出部１０２
でサブフレーム毎にサブフレームピッチ周期予測値を算
出する。サブフレームピッチ周期算出部１０４では、サ
ブフレームピッチ周期予測値算出部１０２で求めたサブ
フレームピッチ周期予測値を基に、入力端子１０３に入
力される図４のフレーム・サブフレーム構成部２２から
の音声信号を用いてサブフレーム毎にサブフレームピッ
チ周期ＳＴ(k) を算出し、このサブフレームピッチ周期
ＳＴ(k)の情報を出力端子１０５へ出力する。
【００５２】図６を用いて、サブフレームピッチ周期の
算出方法をさらに詳細に説明する。まず、ピッチ周期分
析部２３において現フレームｆ(0) で求めたピッチ周期
をＴ(0) とし、過去のフレームｆ(-1)で求めたピッチ周
期をＴ(-1)とする。サブフレームピッチ周期抽出部２４
では、これらの２つのピッチ周期を用いてサブフレーム
ピッチ周期予測値ＳＴＰ(k) をサブフレーム毎に求め
る。本実施形態では、Ｔ(-1)とＴ(0) とから補間により
サブフレームピッチ周期予測値ＳＴＰ(k) を求める方法
について説明する。音声信号の性質から、本来のサブフ
レームピッチ周期ＳＴ(k) はサブフレームピッチ周期予
測値ＳＴＰ(k) の近傍にあると考えることができる。そ
の理由として、音声信号のピッチ周期は時間的な変動が
小さいということが挙げられる。
算出方法をさらに詳細に説明する。まず、ピッチ周期分
析部２３において現フレームｆ(0) で求めたピッチ周期
をＴ(0) とし、過去のフレームｆ(-1)で求めたピッチ周
期をＴ(-1)とする。サブフレームピッチ周期抽出部２４
では、これらの２つのピッチ周期を用いてサブフレーム
ピッチ周期予測値ＳＴＰ(k) をサブフレーム毎に求め
る。本実施形態では、Ｔ(-1)とＴ(0) とから補間により
サブフレームピッチ周期予測値ＳＴＰ(k) を求める方法
について説明する。音声信号の性質から、本来のサブフ
レームピッチ周期ＳＴ(k) はサブフレームピッチ周期予
測値ＳＴＰ(k) の近傍にあると考えることができる。そ
の理由として、音声信号のピッチ周期は時間的な変動が
小さいということが挙げられる。
【００５３】次に、サブフレームピッチ周期予測値ＳＴ
Ｐ(k) を用いてサブフレームピッチ周期ＳＴ(k) を求め
る方法を図７を用いて説明する。上述のようにサブフレ
ームピッチ周期ＳＴ(k) はサブフレームピッチ周期予測
値ＳＴＰ(k) の近傍にあるという仮定が成り立つことか
ら、その近傍のみをピッチ周期抽出のための範囲として
考えることができる。図７では、第０サブフレームｓｆ
(0) におけるサブフレームピッチ周期予測値ＳＴＰ(0)
と、サブフレームピッチ周期ＳＴ(0) を抽出するための
相関値計算の範囲ＮＲを表している。
Ｐ(k) を用いてサブフレームピッチ周期ＳＴ(k) を求め
る方法を図７を用いて説明する。上述のようにサブフレ
ームピッチ周期ＳＴ(k) はサブフレームピッチ周期予測
値ＳＴＰ(k) の近傍にあるという仮定が成り立つことか
ら、その近傍のみをピッチ周期抽出のための範囲として
考えることができる。図７では、第０サブフレームｓｆ
(0) におけるサブフレームピッチ周期予測値ＳＴＰ(0)
と、サブフレームピッチ周期ＳＴ(0) を抽出するための
相関値計算の範囲ＮＲを表している。
【００５４】このように本実施形態では、サブフレーム
ピッチ周期予測値ＳＴＰ(0) を中心として±ＮＲ／２の
範囲をサブフレームピッチ周期ＳＴ(0) を求めるための
相関値計算の範囲としている。すなわち、ＳＴＰ(0) −
ＮＲ／２≦ｔ≦ＳＴＰ(0) ＋ＮＲ／２−１の範囲に含ま
れる周期についてのみ、先に示した式（６）で規定され
る相関値ρ(t) を算出し、これが最大値をとるときのＳ
ＴＰ(0) に対する相対ピッチ周期ΔＴ(0) の情報を出力
端子２５より出力する。従って、サブフレームｓｆ(0)
のサブフレームピッチ周期ＳＴ(0) は、サブフレームピ
ッチ周期予測値ＳＴＰ(0) と相対ピッチ周期ΔＴ(0) と
の和ＳＴＰ(0) ＋ΔＴ(0) として求めることができる。
同様にして、他のサブフレームｓｆ(k) の相対ピッチ周
期ΔＴ(k) を求め、この情報を出力端子２５より出力す
る。本実施形態ではＮＲ＝８としている。
ピッチ周期予測値ＳＴＰ(0) を中心として±ＮＲ／２の
範囲をサブフレームピッチ周期ＳＴ(0) を求めるための
相関値計算の範囲としている。すなわち、ＳＴＰ(0) −
ＮＲ／２≦ｔ≦ＳＴＰ(0) ＋ＮＲ／２−１の範囲に含ま
れる周期についてのみ、先に示した式（６）で規定され
る相関値ρ(t) を算出し、これが最大値をとるときのＳ
ＴＰ(0) に対する相対ピッチ周期ΔＴ(0) の情報を出力
端子２５より出力する。従って、サブフレームｓｆ(0)
のサブフレームピッチ周期ＳＴ(0) は、サブフレームピ
ッチ周期予測値ＳＴＰ(0) と相対ピッチ周期ΔＴ(0) と
の和ＳＴＰ(0) ＋ΔＴ(0) として求めることができる。
同様にして、他のサブフレームｓｆ(k) の相対ピッチ周
期ΔＴ(k) を求め、この情報を出力端子２５より出力す
る。本実施形態ではＮＲ＝８としている。
【００５５】本実施形態によると、次のような効果が得
られる。まず、サブフレームピッチ周期を求めるための
相関値計算の範囲をＮＲとすることができるため、大幅
な計算量削減が実現できる。仮に、サブフレーム毎にサ
ブフレームピッチ周期を式（６）により求めると、全て
のピッチ周期候補（１２８候補）について計算する場
合、約４０，０００回の積和演算が必要になる。これに
対し、本実施形態を適用した場合、相関値計算範囲をＮ
Ｒ＝３とすると積和演算は約４，０００回で済み、約９
０％計算量を削減できる。但し、これはピッチ周期分析
長ＮＷ＝１６０のもとで計算した結果である。
られる。まず、サブフレームピッチ周期を求めるための
相関値計算の範囲をＮＲとすることができるため、大幅
な計算量削減が実現できる。仮に、サブフレーム毎にサ
ブフレームピッチ周期を式（６）により求めると、全て
のピッチ周期候補（１２８候補）について計算する場
合、約４０，０００回の積和演算が必要になる。これに
対し、本実施形態を適用した場合、相関値計算範囲をＮ
Ｒ＝３とすると積和演算は約４，０００回で済み、約９
０％計算量を削減できる。但し、これはピッチ周期分析
長ＮＷ＝１６０のもとで計算した結果である。
【００５６】また、従来ではサブフレームピッチ周期を
表すのに必要な情報量は、サブフレーム毎に１２８候補
の全範囲について計算する場合、４サブフレームで１フ
レームが構成されるとすると、フレーム当たり７ビット
＊４＝２８ビットが必要であった。これに対し、本実施
形態ではフレームピッチ周期Ｔ(0) を表すのに７ビッ
ト、相対ピッチ周期ΔＴ(k) を表すのにサブフレーム当
たり３ビットあればよいから、サブフレームピッチ周期
を表すのに必要な情報量はフレーム当たり７ビット＋３
ビット＊４＝１９ビットとなり、約３５％のビット数削
減につながる。なお、過去のフレームのピッチ周期Ｔ(-
1)は、１フレーム前の処理におけるピッチ周期Ｔ(0) で
代用することができるため、これを新たにビットを使っ
て表す必要はない。
表すのに必要な情報量は、サブフレーム毎に１２８候補
の全範囲について計算する場合、４サブフレームで１フ
レームが構成されるとすると、フレーム当たり７ビット
＊４＝２８ビットが必要であった。これに対し、本実施
形態ではフレームピッチ周期Ｔ(0) を表すのに７ビッ
ト、相対ピッチ周期ΔＴ(k) を表すのにサブフレーム当
たり３ビットあればよいから、サブフレームピッチ周期
を表すのに必要な情報量はフレーム当たり７ビット＋３
ビット＊４＝１９ビットとなり、約３５％のビット数削
減につながる。なお、過去のフレームのピッチ周期Ｔ(-
1)は、１フレーム前の処理におけるピッチ周期Ｔ(0) で
代用することができるため、これを新たにビットを使っ
て表す必要はない。
【００５７】次に、本実施形態におけるサブフレームピ
ッチ周期算出の処理手順を図８のフローチャートにより
説明する。まず、ステップＳ１１で入力音声信号をフレ
ーム化、サブフレーム化を行う。次に、ステップＳ１２
で現フレーム内に分析の中心を置いてピッチ周期Ｔ(0)
を算出する。次に、ステップＳ１３で現フレームのピッ
チ周期Ｔ(0) と過去のフレームのピッチ周期Ｔ(-1)とを
用いて、サブフレーム毎のサブフレームピッチ周期予測
値ＳＴＰ(k) を求める。そして、ステップＳ１４でカウ
ンタｋを０に設定した後、ステップＳ１５でサブフレー
ムｓｆ(k) の相対ピッチ周期ΔＴ(k) を算出し、ステッ
プＳ１６でカウンタｋを１だけインクリメントする。ス
テップＳ１７でカウンタｋがＫ（Ｋはサブフレーム数）
に一致しているかどうかの判定を行う。ここでｋがＫに
一致していなければ、ステップＳ１５に戻って処理を継
続し、一致したならば処理は終了する。
ッチ周期算出の処理手順を図８のフローチャートにより
説明する。まず、ステップＳ１１で入力音声信号をフレ
ーム化、サブフレーム化を行う。次に、ステップＳ１２
で現フレーム内に分析の中心を置いてピッチ周期Ｔ(0)
を算出する。次に、ステップＳ１３で現フレームのピッ
チ周期Ｔ(0) と過去のフレームのピッチ周期Ｔ(-1)とを
用いて、サブフレーム毎のサブフレームピッチ周期予測
値ＳＴＰ(k) を求める。そして、ステップＳ１４でカウ
ンタｋを０に設定した後、ステップＳ１５でサブフレー
ムｓｆ(k) の相対ピッチ周期ΔＴ(k) を算出し、ステッ
プＳ１６でカウンタｋを１だけインクリメントする。ス
テップＳ１７でカウンタｋがＫ（Ｋはサブフレーム数）
に一致しているかどうかの判定を行う。ここでｋがＫに
一致していなければ、ステップＳ１５に戻って処理を継
続し、一致したならば処理は終了する。
【００５８】（第３の実施形態）図９を用いて本発明の
第３の実施形態を説明する。本実施形態と第２の実施形
態の違いは、サブフレームピッチ周期予測値ＳＴＰ(k)
を求める際に、先読み部ｆｒのピッチ周期Ｔｒを利用し
ている点にある。
第３の実施形態を説明する。本実施形態と第２の実施形
態の違いは、サブフレームピッチ周期予測値ＳＴＰ(k)
を求める際に、先読み部ｆｒのピッチ周期Ｔｒを利用し
ている点にある。
【００５９】サブフレームの中心が過去のフレームｆ(-
1)のピッチ周期Ｔ(-1)の分析位置と現フレームｆ(0) の
ピッチ周期Ｔ(0) の分析位置の間にある場合、そのサブ
フレームのサブフレームピッチ周期予測値ＳＴＰ(k)
は、Ｔ(-1)とＴ(0) を用いて求められる。同様に、サブ
フレームの中心が現フレームｆ(0) のピッチ周期Ｔ(0)
の分析位置と先読み部ｆｒのピッチ周期Ｔｒの分析位置
の間にある場合、そのサブフレームのサブフレームピッ
チ周期予測値ＳＴＰ(k) は、Ｔ(0) とＴｒを用いて求め
られる。本実施形態では、直線補間を用いてサブフレー
ムピッチ周期予測値ＳＴＰ(k) を算出している。
1)のピッチ周期Ｔ(-1)の分析位置と現フレームｆ(0) の
ピッチ周期Ｔ(0) の分析位置の間にある場合、そのサブ
フレームのサブフレームピッチ周期予測値ＳＴＰ(k)
は、Ｔ(-1)とＴ(0) を用いて求められる。同様に、サブ
フレームの中心が現フレームｆ(0) のピッチ周期Ｔ(0)
の分析位置と先読み部ｆｒのピッチ周期Ｔｒの分析位置
の間にある場合、そのサブフレームのサブフレームピッ
チ周期予測値ＳＴＰ(k) は、Ｔ(0) とＴｒを用いて求め
られる。本実施形態では、直線補間を用いてサブフレー
ムピッチ周期予測値ＳＴＰ(k) を算出している。
【００６０】このようにしてサブフレームピッチ周期予
測値ＳＴＰ(k) を求めた後に、第２の実施形態と同様に
して相対ピッチ周期ΔＴ(k) をサブフレーム毎に求め
る。
測値ＳＴＰ(k) を求めた後に、第２の実施形態と同様に
して相対ピッチ周期ΔＴ(k) をサブフレーム毎に求め
る。
【００６１】また、本実施形態においてサブフレームピ
ッチ周期ＳＴ(k) を表すのに必要な情報は、現フレーム
のピッチ周期Ｔ(0) を１フレーム前の処理において求め
た先読み部ｆｒのピッチ周期Ｔｒで代用することができ
るため、先読み部ｆｒのピッチ周期Ｔｒとサブフレーム
毎の相対ピッチ周期ΔＴ(k) だけでよい。
ッチ周期ＳＴ(k) を表すのに必要な情報は、現フレーム
のピッチ周期Ｔ(0) を１フレーム前の処理において求め
た先読み部ｆｒのピッチ周期Ｔｒで代用することができ
るため、先読み部ｆｒのピッチ周期Ｔｒとサブフレーム
毎の相対ピッチ周期ΔＴ(k) だけでよい。
【００６２】次に、図１０に示すフローチャートを用い
て本実施形態における処理手順を説明する。図１０のス
テップＳ２１、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ２６およびＳ２７の
処理は、図８のステップＳ１１、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１
６およびＳ１７とそれぞれ同じであるので、ここでは説
明を省略する。図１０の処理手順の特徴的な部分は、ス
テップＳ２２で先読み部ｆｒに分析の中心を置いてピッ
チ周期Ｔｒを算出する点と、ステップＳ２３でサブフレ
ームピッチ周期予測値ＳＴＰ(k) を先読み部ｆｒのピッ
チ周期Ｔｒと現フレームｆ(0) のピッチ周期Ｔ(0) とを
用いて求めるか、もしくは現フレームｆ(0) のピッチ周
期Ｔ(0) と過去のフレームｆ(-1)のピッチ周期Ｔ(-1)と
を用いて求めるかのいずれかを使う点にある。
て本実施形態における処理手順を説明する。図１０のス
テップＳ２１、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ２６およびＳ２７の
処理は、図８のステップＳ１１、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１
６およびＳ１７とそれぞれ同じであるので、ここでは説
明を省略する。図１０の処理手順の特徴的な部分は、ス
テップＳ２２で先読み部ｆｒに分析の中心を置いてピッ
チ周期Ｔｒを算出する点と、ステップＳ２３でサブフレ
ームピッチ周期予測値ＳＴＰ(k) を先読み部ｆｒのピッ
チ周期Ｔｒと現フレームｆ(0) のピッチ周期Ｔ(0) とを
用いて求めるか、もしくは現フレームｆ(0) のピッチ周
期Ｔ(0) と過去のフレームｆ(-1)のピッチ周期Ｔ(-1)と
を用いて求めるかのいずれかを使う点にある。
【００６３】本実施形態では、いずれのサブフレームピ
ッチ周期予測値ＳＴＰ(k) も過去のフレームｆ(-1)のピ
ッチ周期Ｔ(-1)と現フレームｆ(0) のピッチ周期Ｔ(0)
、またはＴ(0) と先読み部ｆｒのピッチ周期Ｔｒの内
挿値として表されるため、より正確な予測値を得ること
ができる。
ッチ周期予測値ＳＴＰ(k) も過去のフレームｆ(-1)のピ
ッチ周期Ｔ(-1)と現フレームｆ(0) のピッチ周期Ｔ(0)
、またはＴ(0) と先読み部ｆｒのピッチ周期Ｔｒの内
挿値として表されるため、より正確な予測値を得ること
ができる。
【００６４】例えば、実際のピッチ周期が図１１に示す
ように変動している場合、第２の実施形態のように過去
のフレームのピッチ周期Ｔ(-1)と現フレームのピッチ周
期Ｔ(0) を基にサブフレームピッチ周期予測値ＳＴＰ
(k) を求める方法では、サブフレームピッチ周期予測値
ＳＴＰ(k) の信頼性が低下してしまうという問題が生じ
ることがある。これに対し、本実施形態では先読み部ｆ
ｒのピッチ周期Ｔｒが実際のピッチ周期を正確に表すた
め、その補間値も実際のピッチ周期を正確に表すことが
できるようになる。
ように変動している場合、第２の実施形態のように過去
のフレームのピッチ周期Ｔ(-1)と現フレームのピッチ周
期Ｔ(0) を基にサブフレームピッチ周期予測値ＳＴＰ
(k) を求める方法では、サブフレームピッチ周期予測値
ＳＴＰ(k) の信頼性が低下してしまうという問題が生じ
ることがある。これに対し、本実施形態では先読み部ｆ
ｒのピッチ周期Ｔｒが実際のピッチ周期を正確に表すた
め、その補間値も実際のピッチ周期を正確に表すことが
できるようになる。
【００６５】（第４の実施形態）図１２を用いて本発明
の第４の実施形態を説明する。本実施形態と第３の実施
形態の違いは、サブフレームピッチ周期予測値ＳＴＰ
(k) を求める際に、先読み部ｆｒのピッチ周期Ｔｒと現
フレームｆ(0) のピッチ周期Ｔ(0) を用いる点にある。
の第４の実施形態を説明する。本実施形態と第３の実施
形態の違いは、サブフレームピッチ周期予測値ＳＴＰ
(k) を求める際に、先読み部ｆｒのピッチ周期Ｔｒと現
フレームｆ(0) のピッチ周期Ｔ(0) を用いる点にある。
【００６６】本実施形態の処理手順を図１３に示すフロ
ーチャートを用いて説明する。図１３におけるステップ
Ｓ３１、Ｓ３４〜Ｓ３７の処理は、図８におけるステッ
プＳ１１、Ｓ１４〜Ｓ１７の処理と同様であるので、こ
こでは説明を省略する。
ーチャートを用いて説明する。図１３におけるステップ
Ｓ３１、Ｓ３４〜Ｓ３７の処理は、図８におけるステッ
プＳ１１、Ｓ１４〜Ｓ１７の処理と同様であるので、こ
こでは説明を省略する。
【００６７】ステップＳ３２において、先読み部ｆｒに
分析の中心を置いてピッチ周期Ｔｒを算出する。次に、
ステップＳ３３で先読み部ｆｒのピッチ周期Ｔｒと現フ
レームｆ(0) のピッチ周期Ｔ(0) を用いてサブフレーム
ピッチ周期予測値ＳＴＰ(k)を算出する。
分析の中心を置いてピッチ周期Ｔｒを算出する。次に、
ステップＳ３３で先読み部ｆｒのピッチ周期Ｔｒと現フ
レームｆ(0) のピッチ周期Ｔ(0) を用いてサブフレーム
ピッチ周期予測値ＳＴＰ(k)を算出する。
【００６８】本実施形態では、先読み部ｆｒのピッチ周
期Ｔｒと現フレームｆ(0) のピッチ周期Ｔ(0) とから補
間によりサブフレームピッチ周期予測値ＳＴＰ(k) を求
めることができるため、第３の実施形態に比べ先読み部
ｆｒの長さを短くでき、従って遅延を小さくできるとい
うメリットがある。
期Ｔｒと現フレームｆ(0) のピッチ周期Ｔ(0) とから補
間によりサブフレームピッチ周期予測値ＳＴＰ(k) を求
めることができるため、第３の実施形態に比べ先読み部
ｆｒの長さを短くでき、従って遅延を小さくできるとい
うメリットがある。
【００６９】（第５の実施形態）図１４を用いて本発明
の第５の実施形態を説明する。本実施形態と第４の実施
形態の違いは、サブフレームピッチ周期予測値ＳＴＰ
(k) を求める際に、先読み部ｆｒのピッチ周期Ｔｒと過
去のフレームｆ(-1)のピッチ周期Ｔ(-1)を用いている点
にある。
の第５の実施形態を説明する。本実施形態と第４の実施
形態の違いは、サブフレームピッチ周期予測値ＳＴＰ
(k) を求める際に、先読み部ｆｒのピッチ周期Ｔｒと過
去のフレームｆ(-1)のピッチ周期Ｔ(-1)を用いている点
にある。
【００７０】本実施形態によると、次のような効果があ
る。ピッチ周期の正確な分析は一般に困難であり、現在
においても確立された方式があるわけではない。本実施
形態では式（６）で表される相関分析による方法につい
て説明しているが、この場合も常に正しいピッチ周期を
求められるわけではなく、実際のピッチ周期の整数分の
１のピッチ周期が求められてしまったり、逆に整数倍の
ピッチ周期が求められてしまう場合がある。
る。ピッチ周期の正確な分析は一般に困難であり、現在
においても確立された方式があるわけではない。本実施
形態では式（６）で表される相関分析による方法につい
て説明しているが、この場合も常に正しいピッチ周期を
求められるわけではなく、実際のピッチ周期の整数分の
１のピッチ周期が求められてしまったり、逆に整数倍の
ピッチ周期が求められてしまう場合がある。
【００７１】図１４に示されるように、現フレームｆ
(0) のピッチ周期Ｔ(0) の分析が失敗し、実際のピッチ
周期から大きく外れてしまった場合、先読み部ｆｒのピ
ッチ周期Ｔｒと過去のフレームｆ(-1)のピッチ周期Ｔ(-
1)とで補間を行い、サブフレームピッチ周期予測値ＳＴ
Ｐ(k) を求めるようにすれば、現フレームｆ(0) のピッ
チ周期Ｔ(0) が正確に求まった場合と同様に効率的にピ
ッチ周期を表現することができる。
(0) のピッチ周期Ｔ(0) の分析が失敗し、実際のピッチ
周期から大きく外れてしまった場合、先読み部ｆｒのピ
ッチ周期Ｔｒと過去のフレームｆ(-1)のピッチ周期Ｔ(-
1)とで補間を行い、サブフレームピッチ周期予測値ＳＴ
Ｐ(k) を求めるようにすれば、現フレームｆ(0) のピッ
チ周期Ｔ(0) が正確に求まった場合と同様に効率的にピ
ッチ周期を表現することができる。
【００７２】本実施形態の処理手順を図１５に示すフロ
ーチャートを用いて説明する。図１５におけるステップ
Ｓ４１、Ｓ４２、Ｓ４５、Ｓ４７、Ｓ４８、Ｓ４９およ
びＳ５０の処理は、図１０におけるステップＳ２１、Ｓ
２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ２６およびＳ２７の
処理と同じであるので、ここでは説明を省略する。本実
施形態で特徴的な部分は、ステップＳ４３、Ｓ４４およ
びＳ４６の処理であるので、これらの処理について説明
する。
ーチャートを用いて説明する。図１５におけるステップ
Ｓ４１、Ｓ４２、Ｓ４５、Ｓ４７、Ｓ４８、Ｓ４９およ
びＳ５０の処理は、図１０におけるステップＳ２１、Ｓ
２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ２６およびＳ２７の
処理と同じであるので、ここでは説明を省略する。本実
施形態で特徴的な部分は、ステップＳ４３、Ｓ４４およ
びＳ４６の処理であるので、これらの処理について説明
する。
【００７３】ステップＳ４３およびＳ４４において先読
み部で求めたピッチ周期Ｔｒと過去のフレームのピッチ
周期Ｔ(-1)との平均値をステップＳ４３で算出し、その
平均値と現フレームのピッチ周期Ｔ(0) との大きさを次
式（７）に従い比較する（ステップＳ４４）。
み部で求めたピッチ周期Ｔｒと過去のフレームのピッチ
周期Ｔ(-1)との平均値をステップＳ４３で算出し、その
平均値と現フレームのピッチ周期Ｔ(0) との大きさを次
式（７）に従い比較する（ステップＳ４４）。
【００７４】
【数４】
【００７５】式（７）が成立する場合、現フレームｆ
(0) のピッチ周期Ｔ(0) は信頼できるものとして、ステ
ップＳ４５に示すようにサブフレームピッチ周期予測値
ＳＴＰ(k) を算出するために現フレームｆ(0) のピッチ
周期Ｔ(0) を用いる。逆に、式（７）が成立しないとき
は、ステップＳ４６で示すように先読み部ｆｒのピッチ
周期Ｔｒと過去のフレームｆ(-1)のピッチ周期Ｔ(-1)の
みを用いてサブフレームピッチ周期予測値ＳＴＰ(k) を
算出する。
(0) のピッチ周期Ｔ(0) は信頼できるものとして、ステ
ップＳ４５に示すようにサブフレームピッチ周期予測値
ＳＴＰ(k) を算出するために現フレームｆ(0) のピッチ
周期Ｔ(0) を用いる。逆に、式（７）が成立しないとき
は、ステップＳ４６で示すように先読み部ｆｒのピッチ
周期Ｔｒと過去のフレームｆ(-1)のピッチ周期Ｔ(-1)の
みを用いてサブフレームピッチ周期予測値ＳＴＰ(k) を
算出する。
【００７６】（第６の実施形態）図１６を用いて本発明
の第６の実施形態を説明する。図１６において、入力端
子２０１、フレーム・サブフレーム構成部２０２および
ピッチ周期分析部２０３は、図１中の参照符号１０１〜
１０３を付した要素と同じであるので、ここでは説明を
省略する。
の第６の実施形態を説明する。図１６において、入力端
子２０１、フレーム・サブフレーム構成部２０２および
ピッチ周期分析部２０３は、図１中の参照符号１０１〜
１０３を付した要素と同じであるので、ここでは説明を
省略する。
【００７７】本実施形態の特徴は、本発明を適応符号帳
を用いた音声符号化方法に適用した点にある。適応符号
帳とは、過去の駆動信号系列を予め定められた範囲に含
まれる周期で繰り返して生成される複数の適応ベクトル
を格納したコードブックをいう。
を用いた音声符号化方法に適用した点にある。適応符号
帳とは、過去の駆動信号系列を予め定められた範囲に含
まれる周期で繰り返して生成される複数の適応ベクトル
を格納したコードブックをいう。
【００７８】サブフレームピッチ周期予測値算出部２０
４では、ピッチ周期分析部２０３で求めたピッチ周期を
基に、各サブフレーム毎にサブフレームピッチ周期予測
値ＳＴＰ(k) を算出する。サブフレームピッチ周期予測
値ＳＴＰ(k) の算出法には、図６、図９、図１２および
図１４で説明した方法のいずれも適用可能である。ま
た、それによる効果は前述した通りである。ただし、図
６で説明した方法ではピッチ周期分析部２０３でのピッ
チ周期分析の中心が現フレームｆ(0) 上にあり、図９、
図１２、図１４で説明した方法ではピッチ周期分析の中
心は先読み部ｆｒ上にあるという違いはある。本実施形
態では、図６で説明した方法に基づいた場合の例につい
て説明する。
４では、ピッチ周期分析部２０３で求めたピッチ周期を
基に、各サブフレーム毎にサブフレームピッチ周期予測
値ＳＴＰ(k) を算出する。サブフレームピッチ周期予測
値ＳＴＰ(k) の算出法には、図６、図９、図１２および
図１４で説明した方法のいずれも適用可能である。ま
た、それによる効果は前述した通りである。ただし、図
６で説明した方法ではピッチ周期分析部２０３でのピッ
チ周期分析の中心が現フレームｆ(0) 上にあり、図９、
図１２、図１４で説明した方法ではピッチ周期分析の中
心は先読み部ｆｒ上にあるという違いはある。本実施形
態では、図６で説明した方法に基づいた場合の例につい
て説明する。
【００７９】サブフレームピッチ周期予測値算出部２０
４では、ピッチ周期分析部２０３で求めたピッチ周期Ｔ
(0) とｆ(-1)フレームのピッチ周期Ｔ(-1)とから補間に
よりサブフレームピッチ周期予測値ＳＴＰ(k) を求め
る。
４では、ピッチ周期分析部２０３で求めたピッチ周期Ｔ
(0) とｆ(-1)フレームのピッチ周期Ｔ(-1)とから補間に
よりサブフレームピッチ周期予測値ＳＴＰ(k) を求め
る。
【００８０】探索範囲決定部２０５では、サブフレーム
ピッチ周期ＳＴ(0) を求める際の探索範囲、つまり適応
符号帳２０６に対する適応ベクトルの探索範囲を決定す
る。具体的には、サブフレームピッチ周期予測値ＳＴＰ
(0) を中心として±ＮＲ／２を探索範囲とする。すなわ
ち、ＳＴＰ(0) −ＮＲ／２≦ｔ≦ＳＴＰ(0) ＋ＮＲ／２
−１の範囲に含まれる周期についてのみ探索を行う。探
索は、以下のような方法で行われる。
ピッチ周期ＳＴ(0) を求める際の探索範囲、つまり適応
符号帳２０６に対する適応ベクトルの探索範囲を決定す
る。具体的には、サブフレームピッチ周期予測値ＳＴＰ
(0) を中心として±ＮＲ／２を探索範囲とする。すなわ
ち、ＳＴＰ(0) −ＮＲ／２≦ｔ≦ＳＴＰ(0) ＋ＮＲ／２
−１の範囲に含まれる周期についてのみ探索を行う。探
索は、以下のような方法で行われる。
【００８１】探索範囲決定部２０５で決定された探索範
囲に含まれるピッチ周期ｔに対応する適応ベクトルｑ
(t,n) を適応符号帳２０６から取り出し、これを聴感重
み付き合成フィルタ２０７に通して合成信号ｐ(t,n) を
生成する。そして、この合成信号ｐ(t,n) と、入力音声
信号を聴感重みフィルタ２０８に通して得られる目標信
号ｒ(n) との寄与度ｃｎｔｂ(t) を減算器２０９を介し
て歪算出部２１０で次式に従い算出する。
囲に含まれるピッチ周期ｔに対応する適応ベクトルｑ
(t,n) を適応符号帳２０６から取り出し、これを聴感重
み付き合成フィルタ２０７に通して合成信号ｐ(t,n) を
生成する。そして、この合成信号ｐ(t,n) と、入力音声
信号を聴感重みフィルタ２０８に通して得られる目標信
号ｒ(n) との寄与度ｃｎｔｂ(t) を減算器２０９を介し
て歪算出部２１０で次式に従い算出する。
【００８２】
【数５】
【００８３】探索範囲に含まれるピッチ周期ｔの全候補
の中で、寄与度ｃｎｔｂ(t) が最大となるときのピッチ
周期ｔをサブフレームピッチ周期ＳＴ(0) とし、サブフ
レームピッチ周期ＳＴ(0) からサブフレームピッチ周期
予測値ＳＴＰ(0) を差し引いた値を相対ピッチ周期ΔＴ
(0) とする。この相対ピッチ周期ΔＴ(0) を求める処理
を全てのサブフレームｓｆ(k) について行い、全サブフ
レームの相対ピッチ周期ΔＴ(k) を求める。
の中で、寄与度ｃｎｔｂ(t) が最大となるときのピッチ
周期ｔをサブフレームピッチ周期ＳＴ(0) とし、サブフ
レームピッチ周期ＳＴ(0) からサブフレームピッチ周期
予測値ＳＴＰ(0) を差し引いた値を相対ピッチ周期ΔＴ
(0) とする。この相対ピッチ周期ΔＴ(0) を求める処理
を全てのサブフレームｓｆ(k) について行い、全サブフ
レームの相対ピッチ周期ΔＴ(k) を求める。
【００８４】最後に、出力端子２１２からピッチ周期分
析部２０３で求めたピッチ周期Ｔ(0) の情報を出力し、
出力端子２１１から歪算出部２１０で寄与度ｃｎｔｂ
(t)が最大となるときの相対ピッチ周期ΔＴ(k) の情報
を出力する。
析部２０３で求めたピッチ周期Ｔ(0) の情報を出力し、
出力端子２１１から歪算出部２１０で寄与度ｃｎｔｂ
(t)が最大となるときの相対ピッチ周期ΔＴ(k) の情報
を出力する。
【００８５】次に、本実施形態の処理手順を図１７〜１
８に示すフローチャートを用いて説明する。図１７〜１
８におけるステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０３、Ｓ
１０４、Ｓ１１４およびＳ１１５の処理は、図８におけ
るステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１６お
よびＳ１７の処理と同じであるので、ここでは説明を省
略する。以下、本実施形態特有の処理について説明す
る。
８に示すフローチャートを用いて説明する。図１７〜１
８におけるステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０３、Ｓ
１０４、Ｓ１１４およびＳ１１５の処理は、図８におけ
るステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１６お
よびＳ１７の処理と同じであるので、ここでは説明を省
略する。以下、本実施形態特有の処理について説明す
る。
【００８６】ステップＳ１０５では、サブフレームｓｆ
(k) の探索範囲を決定する。探索範囲は、前述したよう
にサブフレームピッチ周期予測値ＳＴＰ(k) を用いて定
められる。ステップＳ１０６で、変数ｃｎｔｂｍａｘと
サブフレームピッチ周期ＳＴ(k) の初期値を与える。ｃ
ｎｔｂｍａｘには初期値になり得る十分に大きな値を与
え、ＳＴ(k) には最小ピッチ周期を与える。ステップＳ
１０７では、探索範囲に含まれる周期ｔに対応する適応
ベクトルｑ(t,n) を適応符号帳から選択し、ステップＳ
１０８で適応ベクトルｑ(t,n) を聴感重み付き合成フィ
ルタに通して合成信号ｐ(t,n) を生成する。ステップＳ
１０９では、予め求めておいた目標信号ｒ(n) と合成信
号ｐ(t,n) との寄与度ｃｎｔｂ(t) を算出し、ステップ
Ｓ１１０ではピッチ周期ｔにおける寄与度ｃｎｔｂ(t)
とｃｎｔｂｍａｘの大きさを比較する。
(k) の探索範囲を決定する。探索範囲は、前述したよう
にサブフレームピッチ周期予測値ＳＴＰ(k) を用いて定
められる。ステップＳ１０６で、変数ｃｎｔｂｍａｘと
サブフレームピッチ周期ＳＴ(k) の初期値を与える。ｃ
ｎｔｂｍａｘには初期値になり得る十分に大きな値を与
え、ＳＴ(k) には最小ピッチ周期を与える。ステップＳ
１０７では、探索範囲に含まれる周期ｔに対応する適応
ベクトルｑ(t,n) を適応符号帳から選択し、ステップＳ
１０８で適応ベクトルｑ(t,n) を聴感重み付き合成フィ
ルタに通して合成信号ｐ(t,n) を生成する。ステップＳ
１０９では、予め求めておいた目標信号ｒ(n) と合成信
号ｐ(t,n) との寄与度ｃｎｔｂ(t) を算出し、ステップ
Ｓ１１０ではピッチ周期ｔにおける寄与度ｃｎｔｂ(t)
とｃｎｔｂｍａｘの大きさを比較する。
【００８７】ここで、ｃｎｔｂ(t) ＞ｃｎｔｂｍａｘが
成り立つ場合、ステップＳ１１１においてｃｎｔｂｍａ
ｘにｃｎｔｂ(t) を与え、ＳＴ(k) にｔを与えてステッ
プＳ１１２に進む。ｃｎｔｂ(t) ＞ｃｎｔｂｍａｘが成
り立たない場合、ステップＳ１１２に進む。
成り立つ場合、ステップＳ１１１においてｃｎｔｂｍａ
ｘにｃｎｔｂ(t) を与え、ＳＴ(k) にｔを与えてステッ
プＳ１１２に進む。ｃｎｔｂ(t) ＞ｃｎｔｂｍａｘが成
り立たない場合、ステップＳ１１２に進む。
【００８８】ステップＳ１１２では、探索範囲に含まれ
るピッチ周期ｔの候補を全て探索したか否かを判定し、
そうであればステップＳ１１３に進み、そうでなければ
ステップＳ１０７に戻って、まだ探索を行っていないピ
ッチ周期ｔを用いて処理を継続する。ステップＳ１１３
では、サブフレームｓｆ(k) の相対ピッチ周期ΔＴ(k)
をサブフレームピッチ周期ＳＴ(k) とサブフレームピッ
チ周期予測値ＳＴＰ(k) を用いて算出し、ステップＳ１
１４に進む。
るピッチ周期ｔの候補を全て探索したか否かを判定し、
そうであればステップＳ１１３に進み、そうでなければ
ステップＳ１０７に戻って、まだ探索を行っていないピ
ッチ周期ｔを用いて処理を継続する。ステップＳ１１３
では、サブフレームｓｆ(k) の相対ピッチ周期ΔＴ(k)
をサブフレームピッチ周期ＳＴ(k) とサブフレームピッ
チ周期予測値ＳＴＰ(k) を用いて算出し、ステップＳ１
１４に進む。
【００８９】（第７の実施形態）図１９〜２０のフロー
チャートを用いて本発明の第７の実施形態を説明する。
本実施形態と第６の実施形態との違いは、サブフレーム
ピッチ周期予測値の算出に図９で説明した方法を適用し
ている点にある。
チャートを用いて本発明の第７の実施形態を説明する。
本実施形態と第６の実施形態との違いは、サブフレーム
ピッチ周期予測値の算出に図９で説明した方法を適用し
ている点にある。
【００９０】本実施形態によると、前述したようにサブ
フレームピッチ周期予測値ＳＴＰ(k) の実際のピッチ周
期に対する正確性が向上するため、サブフレームｓｆ
(k)のサブフレームピッチ周期ＳＴ(k) の探索範囲を小
さくでき、結果的に相対ピッチ周期ΔＴ(k) を表現する
のに必要なビット数および計算量を少なくすることがで
きるという効果がある。図１９〜２０において、ステッ
プＳ２０１およびＳ２０４〜Ｓ２１５の処理は、それぞ
れ図１７〜１８におけるステップＳ１０１およびＳ１０
４〜Ｓ１１５の処理と同様であるので、ここでは説明を
省略する。
フレームピッチ周期予測値ＳＴＰ(k) の実際のピッチ周
期に対する正確性が向上するため、サブフレームｓｆ
(k)のサブフレームピッチ周期ＳＴ(k) の探索範囲を小
さくでき、結果的に相対ピッチ周期ΔＴ(k) を表現する
のに必要なビット数および計算量を少なくすることがで
きるという効果がある。図１９〜２０において、ステッ
プＳ２０１およびＳ２０４〜Ｓ２１５の処理は、それぞ
れ図１７〜１８におけるステップＳ１０１およびＳ１０
４〜Ｓ１１５の処理と同様であるので、ここでは説明を
省略する。
【００９１】本実施形態で特徴的な処理は、ステップＳ
２０２とＳ２０３にある。ステップＳ２０２では、ピッ
チ周期分析の中心を先読み部に置いてピッチ周期を分析
している。ステップＳ２０３では、サブフレームピッチ
周期予測値ＳＴＰ(k) の算出を先読み部ｆｒのピッチ周
期Ｔｒとフレームｆ(0) のピッチ周期Ｔ(0) を用いて決
定するか、もしくはフレームｆ(0) のピッチ周期Ｔ(0)
とフレームｆ(-1)のピッチ周期Ｔ(-1)を用いて決定する
かのいずれか一方を用いている。
２０２とＳ２０３にある。ステップＳ２０２では、ピッ
チ周期分析の中心を先読み部に置いてピッチ周期を分析
している。ステップＳ２０３では、サブフレームピッチ
周期予測値ＳＴＰ(k) の算出を先読み部ｆｒのピッチ周
期Ｔｒとフレームｆ(0) のピッチ周期Ｔ(0) を用いて決
定するか、もしくはフレームｆ(0) のピッチ周期Ｔ(0)
とフレームｆ(-1)のピッチ周期Ｔ(-1)を用いて決定する
かのいずれか一方を用いている。
【００９２】（第８の実施形態）図２１〜２２のフロー
チャートを用いて第８の実施形態を説明する。本実施形
態と第７の実施形態との違いは、サブフレームピッチ周
期予測値算出部に図１２で説明した方法を適用している
点にある。
チャートを用いて第８の実施形態を説明する。本実施形
態と第７の実施形態との違いは、サブフレームピッチ周
期予測値算出部に図１２で説明した方法を適用している
点にある。
【００９３】本実施形態によると、前述したように先読
み部の大きさを小さくできるため、遅延を短くすること
ができるという効果がある。図２１〜２２において、ス
テップＳ３０１、Ｓ３０２およびＳ３０４〜Ｓ３１５の
処理は、図１９〜２０におけるステップＳ２０１、Ｓ２
０２およびＳ２０４〜Ｓ２１５の処理と同様であるの
で、ここでは説明を省略する。
み部の大きさを小さくできるため、遅延を短くすること
ができるという効果がある。図２１〜２２において、ス
テップＳ３０１、Ｓ３０２およびＳ３０４〜Ｓ３１５の
処理は、図１９〜２０におけるステップＳ２０１、Ｓ２
０２およびＳ２０４〜Ｓ２１５の処理と同様であるの
で、ここでは説明を省略する。
【００９４】本実施形態で特徴的な処理はステップＳ３
０３にあり、このステップＳ３０３ではサブフレームピ
ッチ周期予測値ＳＴＰ(k) を先読み部ｆｒのピッチ周期
Ｔｒとフレームｆ(0) のピッチ周期Ｔ(0) を用いて算出
している。
０３にあり、このステップＳ３０３ではサブフレームピ
ッチ周期予測値ＳＴＰ(k) を先読み部ｆｒのピッチ周期
Ｔｒとフレームｆ(0) のピッチ周期Ｔ(0) を用いて算出
している。
【００９５】（第９の実施形態）図２３〜２４のフロー
チャートを用いて本発明の第９の実施形態を説明する。
本実施形態と第８の実施形態との違いは、サブフレーム
ピッチ周期予測値算出部に図１４で説明した方法を適用
している点にある。
チャートを用いて本発明の第９の実施形態を説明する。
本実施形態と第８の実施形態との違いは、サブフレーム
ピッチ周期予測値算出部に図１４で説明した方法を適用
している点にある。
【００９６】本実施形態の方法を用いれば、前述したよ
うにフレームｆ(0) でのピッチ周期Ｔ(0) の分析が失敗
し実際のピッチ周期から大きく外れてしまった場合で
も、先読み部ｆｒで求めたピッチ周期Ｔｒとフレームｆ
(-1)のピッチ周期Ｔ(-1)とで補間を行うことでサブフレ
ームピッチ周期予測値ＳＴＰ(k) を正確に求めることが
でき、フレームｆ(0) のピッチ周期Ｔ(0) が正確に求ま
った場合と同様に効率的にピッチ周期を表現することが
できる。
うにフレームｆ(0) でのピッチ周期Ｔ(0) の分析が失敗
し実際のピッチ周期から大きく外れてしまった場合で
も、先読み部ｆｒで求めたピッチ周期Ｔｒとフレームｆ
(-1)のピッチ周期Ｔ(-1)とで補間を行うことでサブフレ
ームピッチ周期予測値ＳＴＰ(k) を正確に求めることが
でき、フレームｆ(0) のピッチ周期Ｔ(0) が正確に求ま
った場合と同様に効率的にピッチ周期を表現することが
できる。
【００９７】図２３〜２４において、ステップＳ４０
１、Ｓ４０２およびＳ４０７〜Ｓ４１８の処理は、図２
１〜２２におけるステップＳ３０１、Ｓ３０２およびＳ
３０４〜Ｓ３１５の処理と同様であり、また図２３〜２
４におけるステップＳ４０３〜Ｓ４０６の処理は、図１
５におけるステップＳ４３〜Ｓ４６の処理と同じである
ので、ここでは説明を省略する。
１、Ｓ４０２およびＳ４０７〜Ｓ４１８の処理は、図２
１〜２２におけるステップＳ３０１、Ｓ３０２およびＳ
３０４〜Ｓ３１５の処理と同様であり、また図２３〜２
４におけるステップＳ４０３〜Ｓ４０６の処理は、図１
５におけるステップＳ４３〜Ｓ４６の処理と同じである
ので、ここでは説明を省略する。
【００９８】（第１０の実施形態）図２５を用いて本発
明の第１０の実施形態を説明する。図２５において入力
端子３０１、フレーム・サブフレーム構成部３０２、ピ
ッチ周期分析部３０３、サブフレームピッチ周期算出部
３０４、探索範囲決定部３０５、適応符号帳３０６、聴
感重み付き合成フィルタ３０７、聴感重みフィル３０
８、減算器３０９、歪算出部３１０、出力端子３１１，
３１２は、図１６中の参照符号２０１〜２１２を付した
要素と同一であるので、ここでは説明を省略する。本実
施形態の特徴は、ピッチ周期分析部３０３でのピッチ周
期の分析位置をピッチ周期分析位置決定部３１３によっ
て決定する点にある。
明の第１０の実施形態を説明する。図２５において入力
端子３０１、フレーム・サブフレーム構成部３０２、ピ
ッチ周期分析部３０３、サブフレームピッチ周期算出部
３０４、探索範囲決定部３０５、適応符号帳３０６、聴
感重み付き合成フィルタ３０７、聴感重みフィル３０
８、減算器３０９、歪算出部３１０、出力端子３１１，
３１２は、図１６中の参照符号２０１〜２１２を付した
要素と同一であるので、ここでは説明を省略する。本実
施形態の特徴は、ピッチ周期分析部３０３でのピッチ周
期の分析位置をピッチ周期分析位置決定部３１３によっ
て決定する点にある。
【００９９】本実施形態の効果を図２６を用いて説明す
る。同図のように入力音声信号の特性がフレーム内で変
化している場合、ピッチ周期分析位置が固定であると正
確なピッチ周期を求められないことがある。図２６の場
合、ピッチ周期分析位置が固定のときのピッチ分析対象
の信号に周期成分が含まれていないことが正確なピッチ
周期を求めることができない原因になっている。しか
し、ピッチ分析位置を可変にできれば、図２６に示すよ
うにピッチ周期成分を有する波形が存在する位置にピッ
チ周期分析位置を設定することができるので、正確なピ
ッチ周期を求めることが可能になる。ただし、この場合
にはピッチ周期分析位置を表すための付加情報が必要に
なる。
る。同図のように入力音声信号の特性がフレーム内で変
化している場合、ピッチ周期分析位置が固定であると正
確なピッチ周期を求められないことがある。図２６の場
合、ピッチ周期分析位置が固定のときのピッチ分析対象
の信号に周期成分が含まれていないことが正確なピッチ
周期を求めることができない原因になっている。しか
し、ピッチ分析位置を可変にできれば、図２６に示すよ
うにピッチ周期成分を有する波形が存在する位置にピッ
チ周期分析位置を設定することができるので、正確なピ
ッチ周期を求めることが可能になる。ただし、この場合
にはピッチ周期分析位置を表すための付加情報が必要に
なる。
【０１００】図２５において、ピッチ周期分析部３１３
はピッチ周期分析位置を決定する。本実施形態では、入
力音声信号の短区間パワーもしくは低域通過フィルタを
通過した後の予測残差信号のパワーなどを指標にして、
そのパワーが大きくなる部分にピッチ周期分析位置を設
定する方法を用いている。そのピッチ周期分析位置の情
報をピッチ周期分析部３０３に送ると同時に、出力端子
３１４から出力する。ピッチ周期分析部３０３では、ピ
ッチ周期分析位置決定部３１３から送られてきたピッチ
周期分析位置の情報に従ってピッチ周期の分析を行う。
はピッチ周期分析位置を決定する。本実施形態では、入
力音声信号の短区間パワーもしくは低域通過フィルタを
通過した後の予測残差信号のパワーなどを指標にして、
そのパワーが大きくなる部分にピッチ周期分析位置を設
定する方法を用いている。そのピッチ周期分析位置の情
報をピッチ周期分析部３０３に送ると同時に、出力端子
３１４から出力する。ピッチ周期分析部３０３では、ピ
ッチ周期分析位置決定部３１３から送られてきたピッチ
周期分析位置の情報に従ってピッチ周期の分析を行う。
【０１０１】（第１１の実施形態）図２７を用いて本発
明の第１１の実施形態を説明する。図２７において、入
力端子４０１、フレーム・サブフレーム構成部４０２、
ピッチ周期分析部４０３、サブフレームピッチ周期算出
部４０４、探索範囲決定部４０５、適応符号帳４０６、
聴感重み付き合成フィルタ４０７、聴感重みフィルタ４
０８、減算器４０９、歪算出部４１０、出力端子４１
１，４１２は、図１６中の参照符号２０１〜２１２を付
した要素と同じであるので、ここでは説明を省略する。
明の第１１の実施形態を説明する。図２７において、入
力端子４０１、フレーム・サブフレーム構成部４０２、
ピッチ周期分析部４０３、サブフレームピッチ周期算出
部４０４、探索範囲決定部４０５、適応符号帳４０６、
聴感重み付き合成フィルタ４０７、聴感重みフィルタ４
０８、減算器４０９、歪算出部４１０、出力端子４１
１，４１２は、図１６中の参照符号２０１〜２１２を付
した要素と同じであるので、ここでは説明を省略する。
【０１０２】本実施形態の特徴は、ピッチ周期分析部４
０３で求めたピッチ周期の変化が連続的であるか否かを
連続性判定部４１３で判定し、その判定結果に応じて適
応符号帳４０６の探索範囲を決定する点にある。すなわ
ち、本実施形態ではピッチ周期の変化が連続的であると
判定された場合、前述したようにサブフレームピッチ周
期予測値を求め、その値を基に探索範囲決定部４０５で
適応符号帳４０６の探索範囲を決定する。連続的でない
と判定されたなら、全探索部４１４で適応符号帳４０６
内の全候補について探索を行うようにしている。
０３で求めたピッチ周期の変化が連続的であるか否かを
連続性判定部４１３で判定し、その判定結果に応じて適
応符号帳４０６の探索範囲を決定する点にある。すなわ
ち、本実施形態ではピッチ周期の変化が連続的であると
判定された場合、前述したようにサブフレームピッチ周
期予測値を求め、その値を基に探索範囲決定部４０５で
適応符号帳４０６の探索範囲を決定する。連続的でない
と判定されたなら、全探索部４１４で適応符号帳４０６
内の全候補について探索を行うようにしている。
【０１０３】本実施形態は、次のような効果を有する。
ピッチ周期分析部４０３で求めたピッチ周期が連続的に
変化している場合、これまで述べてきたようにピッチ周
期を補間してその周辺のみを探索する方法では効果的に
機能する。しかしながら、音声信号は常に安定してピッ
チ周期が変化しているわけではなく、ピッチ周期が大き
く変化する場合もあり、また無声部のようにピッチ成分
が存在しない場合もある。このようなとき、ピッチ周期
は連続的に変化しているという仮定の基に強制的に補間
して探索範囲を限定すると、深刻な品質劣化を招いてし
まう。このようにピッチ周期が連続的でない場合、本実
施形態では適応符号帳４０６の全候補を探索するように
切り替えることで、上述の問題を回避することができ
る。
ピッチ周期分析部４０３で求めたピッチ周期が連続的に
変化している場合、これまで述べてきたようにピッチ周
期を補間してその周辺のみを探索する方法では効果的に
機能する。しかしながら、音声信号は常に安定してピッ
チ周期が変化しているわけではなく、ピッチ周期が大き
く変化する場合もあり、また無声部のようにピッチ成分
が存在しない場合もある。このようなとき、ピッチ周期
は連続的に変化しているという仮定の基に強制的に補間
して探索範囲を限定すると、深刻な品質劣化を招いてし
まう。このようにピッチ周期が連続的でない場合、本実
施形態では適応符号帳４０６の全候補を探索するように
切り替えることで、上述の問題を回避することができ
る。
【０１０４】また、全候補探索を行うかどうかをピッチ
周期分析部４０３で求めたピッチ周期Ｔのときの周期性
の強さに応じて切り替えても、同様の効果が得られる。
すなわち、式（６）のρ(T) で表されるようなピッチ周
期性の強さを表す変数が予め定められた閾値以下である
場合には、全探索部４１４で全候補を探索するようにス
イッチ４１５を切り替えることで、ピッチ周期が存在し
ない領域での劣化を回避することができる。
周期分析部４０３で求めたピッチ周期Ｔのときの周期性
の強さに応じて切り替えても、同様の効果が得られる。
すなわち、式（６）のρ(T) で表されるようなピッチ周
期性の強さを表す変数が予め定められた閾値以下である
場合には、全探索部４１４で全候補を探索するようにス
イッチ４１５を切り替えることで、ピッチ周期が存在し
ない領域での劣化を回避することができる。
【０１０５】連続性判定部４１３では、ピッチ周期分析
部４０３で求めたピッチ周期を使ってピッチ周期の連続
性を判定する。本実施形態では、フレームｆ(0) で求め
たピッチ周期Ｔ(0) とフレームｆ(-1)で求めたピッチ周
期Ｔ(-1)とを使う場合について説明するが、先読み部ｆ
ｒのピッチ周期Ｔｒとフレームｆ(0) のピッチ周期Ｔ
(0) を用いる場合、もしくは先読み部ｆｒのピッチ周期
Ｔｒとフレームｆ(-1)のピッチ周期Ｔ(-1)の連続性を用
いる場合、先読み部ｆｒのピッチ周期Ｔｒとフレームｆ
(0) のピッチ周期Ｔ(0) とフレームｆ(-1)のピッチ周期
Ｔ(-1)の連続性を用いる場合にも適用できる。ピッチ周
期の連続性は、次式（９）に従って判定される。
部４０３で求めたピッチ周期を使ってピッチ周期の連続
性を判定する。本実施形態では、フレームｆ(0) で求め
たピッチ周期Ｔ(0) とフレームｆ(-1)で求めたピッチ周
期Ｔ(-1)とを使う場合について説明するが、先読み部ｆ
ｒのピッチ周期Ｔｒとフレームｆ(0) のピッチ周期Ｔ
(0) を用いる場合、もしくは先読み部ｆｒのピッチ周期
Ｔｒとフレームｆ(-1)のピッチ周期Ｔ(-1)の連続性を用
いる場合、先読み部ｆｒのピッチ周期Ｔｒとフレームｆ
(0) のピッチ周期Ｔ(0) とフレームｆ(-1)のピッチ周期
Ｔ(-1)の連続性を用いる場合にも適用できる。ピッチ周
期の連続性は、次式（９）に従って判定される。
【０１０６】
【数６】
【０１０７】式（９）が成立する場合、ピッチ周期は連
続的に変化していると判定され、スイッチ４１５は探索
範囲決定部４０５の出力を選択して、これまで説明した
ように限定した探索範囲についてのみ適応符号帳４０６
の探索を行う。式（９）が成立しない場合、ピッチ周期
は連続的に変化していないと判定され、スイッチ４１５
は全探索部４１４を選択し、適応符号帳４０６内の全て
の候補について探索を行う。連続性判定部４１４の判定
結果は、出力端子４１６から出力される。さらに、連続
性判定部４１４からの出力がピッチ周期は連続的に変化
しているものではないというものであれば、ピッチ周期
分析部４０３で求めたピッチ周期は出力端子４１２から
出力する必要はない。
続的に変化していると判定され、スイッチ４１５は探索
範囲決定部４０５の出力を選択して、これまで説明した
ように限定した探索範囲についてのみ適応符号帳４０６
の探索を行う。式（９）が成立しない場合、ピッチ周期
は連続的に変化していないと判定され、スイッチ４１５
は全探索部４１４を選択し、適応符号帳４０６内の全て
の候補について探索を行う。連続性判定部４１４の判定
結果は、出力端子４１６から出力される。さらに、連続
性判定部４１４からの出力がピッチ周期は連続的に変化
しているものではないというものであれば、ピッチ周期
分析部４０３で求めたピッチ周期は出力端子４１２から
出力する必要はない。
【０１０８】（第１２の実施形態）図２８を用いて本発
明の第１２の実施形態を説明する。図２８において、入
力端子５０１、フレーム・サブフレーム構成部５０２、
ピッチ周期分析部５０３、サブフレームピッチ周期算出
部５０４、適応符号帳５０６、聴感重み付き合成フィル
タ５０７、聴感重みフィルタ５０８、減算器５０９、歪
算出部５１０、出力端子５１１，５１２は、図１６中の
参照符号２０１〜２０４、２０６〜２１２を付した要素
と同じであるので、ここでは説明を省略する。
明の第１２の実施形態を説明する。図２８において、入
力端子５０１、フレーム・サブフレーム構成部５０２、
ピッチ周期分析部５０３、サブフレームピッチ周期算出
部５０４、適応符号帳５０６、聴感重み付き合成フィル
タ５０７、聴感重みフィルタ５０８、減算器５０９、歪
算出部５１０、出力端子５１１，５１２は、図１６中の
参照符号２０１〜２０４、２０６〜２１２を付した要素
と同じであるので、ここでは説明を省略する。
【０１０９】本実施形態の特徴は、複数のサブフレーム
のサブフレームピッチ周期の変動を表す相対ピッチ周期
のパターン（相対ピッチパターンという）の複数個の集
合で構成される相対ピッチパターン符号帳５０５を有
し、複数のサブフレームの相対ピッチ周期をベクトルと
みなして、このベクトルと最も類似している相対ピッチ
パターン符号帳５０５内の相対ピッチパターンを選択す
るようにしている点にある。
のサブフレームピッチ周期の変動を表す相対ピッチ周期
のパターン（相対ピッチパターンという）の複数個の集
合で構成される相対ピッチパターン符号帳５０５を有
し、複数のサブフレームの相対ピッチ周期をベクトルと
みなして、このベクトルと最も類似している相対ピッチ
パターン符号帳５０５内の相対ピッチパターンを選択す
るようにしている点にある。
【０１１０】本実施形態によると、次のような効果があ
る。サブフレーム毎に相対ピッチ周期ΔＴ(k) をスカラ
ー量子化すると、例えば前述のように探索範囲ＮＲ＝８
とした場合、それを表現するのに３ビット必要になる。
すなわち、相対ピッチ周期ΔＴ(k) の情報を表すのに、
フレーム当たり３ビット×４サブフレーム＝１２ビット
だけ必要になる。
る。サブフレーム毎に相対ピッチ周期ΔＴ(k) をスカラ
ー量子化すると、例えば前述のように探索範囲ＮＲ＝８
とした場合、それを表現するのに３ビット必要になる。
すなわち、相対ピッチ周期ΔＴ(k) の情報を表すのに、
フレーム当たり３ビット×４サブフレーム＝１２ビット
だけ必要になる。
【０１１１】これに対し、本実施形態では出現頻度の高
い相対ピッチ周期のパターンを相対ピッチパターンとし
て持つ相対ピッチパターン符号帳５０５を有している。
ここで、仮に４つのサブフレーム（ｓｆ(0) 〜ｓｆ(3)
）の相対ピッチ周期ΔＴ(0)〜ΔＴ(3) で１ベクトル
（４次元）を表し、相対ピッチパターン符号帳５０５が
１２８（７ビット）種類の相対ピッチパターンで構成さ
れたとすると、本来４つのサブフレームの相対ピッチ周
期ΔＴ(k) を表すのに１２ビット必要であったものが７
ビットで表されることになり、大幅なビット削減が達成
されるという利点がある。
い相対ピッチ周期のパターンを相対ピッチパターンとし
て持つ相対ピッチパターン符号帳５０５を有している。
ここで、仮に４つのサブフレーム（ｓｆ(0) 〜ｓｆ(3)
）の相対ピッチ周期ΔＴ(0)〜ΔＴ(3) で１ベクトル
（４次元）を表し、相対ピッチパターン符号帳５０５が
１２８（７ビット）種類の相対ピッチパターンで構成さ
れたとすると、本来４つのサブフレームの相対ピッチ周
期ΔＴ(k) を表すのに１２ビット必要であったものが７
ビットで表されることになり、大幅なビット削減が達成
されるという利点がある。
【０１１２】相対ピッチパターン符号帳５０５は、次式
に示すように予め求めておいた代表的な相対ピッチパタ
ーンｐｖ(j) をＪ種類有している。 ｐｖ(j) ＝｛ｖ(j,k) ；ｋ＝０〜K-1 ｝ （１０） （０≦ｊ≦Ｊ−１） 加算器５１３では、次式に示されるようにサブフレーム
ピッチ周期予測値ＳＴＰ(k) と第ｊ番目の相対ピッチパ
ターンｐｖ(j) とで加算を行い、Ｋ個のサブフレームの
ピッチ周期の組Ｔｘ(j) を求める。 Ｔｘ(j) ＝ＳＴＰ(k) ＋ｖ(j,k) （１１） このようにして求めたピッチ周期の組Ｔｘ(j) に基づい
て、Ｋ個のサブフレームにまたがる寄与度が最大となる
ときの相対ピッチパターンを閉ループ的に探索する。こ
のとき、適応符号帳５０６の内部状態はサブフレーム毎
に更新される。このときのサブフレーム数はＫ個に限定
されることはなく、２以上、Ｋ以下のサブフレーム数に
対する相対ピッチ周期を求めることができる。また、計
算量を削減するために、まず計算量の少ない簡単な指標
（例えば寄与度の分子項）によって相対ピッチパターン
の候補を限定し、その残った候補に対して正確な寄与度
を求めて最終的に１つの相対ピッチパターンを決定して
もよい。
に示すように予め求めておいた代表的な相対ピッチパタ
ーンｐｖ(j) をＪ種類有している。 ｐｖ(j) ＝｛ｖ(j,k) ；ｋ＝０〜K-1 ｝ （１０） （０≦ｊ≦Ｊ−１） 加算器５１３では、次式に示されるようにサブフレーム
ピッチ周期予測値ＳＴＰ(k) と第ｊ番目の相対ピッチパ
ターンｐｖ(j) とで加算を行い、Ｋ個のサブフレームの
ピッチ周期の組Ｔｘ(j) を求める。 Ｔｘ(j) ＝ＳＴＰ(k) ＋ｖ(j,k) （１１） このようにして求めたピッチ周期の組Ｔｘ(j) に基づい
て、Ｋ個のサブフレームにまたがる寄与度が最大となる
ときの相対ピッチパターンを閉ループ的に探索する。こ
のとき、適応符号帳５０６の内部状態はサブフレーム毎
に更新される。このときのサブフレーム数はＫ個に限定
されることはなく、２以上、Ｋ以下のサブフレーム数に
対する相対ピッチ周期を求めることができる。また、計
算量を削減するために、まず計算量の少ない簡単な指標
（例えば寄与度の分子項）によって相対ピッチパターン
の候補を限定し、その残った候補に対して正確な寄与度
を求めて最終的に１つの相対ピッチパターンを決定して
もよい。
【０１１３】（第１３の実施形態）図２９を用いて本発
明の第１３の実施形態を説明する。図２９において、入
力端子６０１、フレーム・サブフレーム構成部６０２、
ピッチ周期分析部６０３、サブフレームピッチ周期算出
部６０４、相対ピッチパターン符号帳６０５、適応符号
帳６０６、聴感重み付き合成フィルタ６０７、聴感重み
フィルタ６０８、減算器６０９、歪算出部６１０、出力
端子６１１，６１２、加算器６１３は、図２０中の参照
符号５０１〜５１３を付した要素と同じであるので、こ
こでは説明を省略する。
明の第１３の実施形態を説明する。図２９において、入
力端子６０１、フレーム・サブフレーム構成部６０２、
ピッチ周期分析部６０３、サブフレームピッチ周期算出
部６０４、相対ピッチパターン符号帳６０５、適応符号
帳６０６、聴感重み付き合成フィルタ６０７、聴感重み
フィルタ６０８、減算器６０９、歪算出部６１０、出力
端子６１１，６１２、加算器６１３は、図２０中の参照
符号５０１〜５１３を付した要素と同じであるので、こ
こでは説明を省略する。
【０１１４】本実施形態の特徴は、適応符号帳６０６と
ともに雑音符号帳６１４の影響を考慮に入れて相対ピッ
チパターンを決定する点にある。このような構成によ
り、さらに正確な相対ピッチパターンを決定することが
可能になる。
ともに雑音符号帳６１４の影響を考慮に入れて相対ピッ
チパターンを決定する点にある。このような構成によ
り、さらに正確な相対ピッチパターンを決定することが
可能になる。
【０１１５】このとき、適応ベクトルに乗算器６１５で
乗じられるゲインは端子６１６より与えられる。このゲ
インは、次式で表される理想ゲインｇｏｐｔ、または、
ここでは図示していない適応ベクトルゲイン符号帳の中
で最も理想ゲインｇｏｐｔに最も近い要素が用いられ
る。
乗じられるゲインは端子６１６より与えられる。このゲ
インは、次式で表される理想ゲインｇｏｐｔ、または、
ここでは図示していない適応ベクトルゲイン符号帳の中
で最も理想ゲインｇｏｐｔに最も近い要素が用いられ
る。
【０１１６】
【数７】
【０１１７】ここで、ｒ(n) は目標ベクトル、ｐ(t,n)
はピッチ周期ｔにおける適応ベクトルを聴感重み付き合
成フィルタ６０７に通した信号を表す。
はピッチ周期ｔにおける適応ベクトルを聴感重み付き合
成フィルタ６０７に通した信号を表す。
【０１１８】同様に、雑音ベクトルに乗算器６１７で乗
じられるゲインは端子６１８より与えられる。このゲイ
ンは、次式で表される理想ゲインｂｏｐｔ、または、こ
こでは図示していない雑音ベクトルゲイン符号帳の中で
最も理想ゲインｂｏｐｔに最も近い要素が用いられる。
じられるゲインは端子６１８より与えられる。このゲイ
ンは、次式で表される理想ゲインｂｏｐｔ、または、こ
こでは図示していない雑音ベクトルゲイン符号帳の中で
最も理想ゲインｂｏｐｔに最も近い要素が用いられる。
【０１１９】
【数８】
【０１２０】ここで、ｔ(n）は目標ベクトル、ｅ(i,n)
はインデックスｉにおける雑音ベクトルを聴感重み付き
合成フィルタ６０７に通した信号を表す。
はインデックスｉにおける雑音ベクトルを聴感重み付き
合成フィルタ６０７に通した信号を表す。
【０１２１】複数サブフレームにまたがる寄与度が最大
となるときの相対ピッチパターンが決定されたときに、
出力端子６１１からそのときの相対ピッチパターンのイ
ンデックスが出力される。また、出力端子６１２から
は、ピッチ周期分析部６０３で求めたピッチ周期の情報
が出力される。
となるときの相対ピッチパターンが決定されたときに、
出力端子６１１からそのときの相対ピッチパターンのイ
ンデックスが出力される。また、出力端子６１２から
は、ピッチ周期分析部６０３で求めたピッチ周期の情報
が出力される。
【０１２２】このとき、適応符号帳６０６の内部状態は
サブフレーム毎に更新される。このときのサブフレーム
数はＫ個に限定されず、２以上、Ｋ以下のサブフレーム
数に対する相対ピッチ周期を求めることができる。ま
た、計算量を削減するために、まず計算量の少ない簡単
な指標（例えば寄与度の分子項）によって相対ピッチバ
ターンの候補を限定し、その残った候補に対して正確な
寄与度を求めて最終的に１つの相対ピッチパターンを決
定してもよい。
サブフレーム毎に更新される。このときのサブフレーム
数はＫ個に限定されず、２以上、Ｋ以下のサブフレーム
数に対する相対ピッチ周期を求めることができる。ま
た、計算量を削減するために、まず計算量の少ない簡単
な指標（例えば寄与度の分子項）によって相対ピッチバ
ターンの候補を限定し、その残った候補に対して正確な
寄与度を求めて最終的に１つの相対ピッチパターンを決
定してもよい。
【０１２３】（第１４の実施形態）図３０を用いて本発
明の第１４の実施形態を説明する。本実施形態は、ＣＥ
ＬＰ方式のエンコーダ（音声符号化装置）に本発明を適
用した例である。また、本実施形態ではこれまで説明し
てきた実施形態をいくつか組み合わせた一つの代表的な
構成になっているが、これに限定されるものではなく、
様々な組み合わせをＣＥＬＰ方式に適用することができ
る。
明の第１４の実施形態を説明する。本実施形態は、ＣＥ
ＬＰ方式のエンコーダ（音声符号化装置）に本発明を適
用した例である。また、本実施形態ではこれまで説明し
てきた実施形態をいくつか組み合わせた一つの代表的な
構成になっているが、これに限定されるものではなく、
様々な組み合わせをＣＥＬＰ方式に適用することができ
る。
【０１２４】図３０においては、入力端子５０１からデ
ィジタル化された音声信号が入力され、フレーム・サブ
フレーム構成部５０２においてフレームとサブフレーム
が構成される。その後、フレーム・サブフレームに分割
された音声信号はＬＰＣ係数分析部５２１に与えられ、
ＬＰＣ分析によってＬＰＣ係数が算出される。このＬＰ
Ｃ係数は、聴感重みフィルタ５０８および聴感重み付き
合成フィルタ５０７の伝達関数を決定する際に利用され
る。
ィジタル化された音声信号が入力され、フレーム・サブ
フレーム構成部５０２においてフレームとサブフレーム
が構成される。その後、フレーム・サブフレームに分割
された音声信号はＬＰＣ係数分析部５２１に与えられ、
ＬＰＣ分析によってＬＰＣ係数が算出される。このＬＰ
Ｃ係数は、聴感重みフィルタ５０８および聴感重み付き
合成フィルタ５０７の伝達関数を決定する際に利用され
る。
【０１２５】ＬＰＣ係数分析部５２１で求められたＬＰ
Ｃ係数は、ＬＰＣ係数量子化部５２２において量子化さ
れ、量子化によって求められるインデックスはマルチプ
レクサ５２３に与えられ、後述する他の情報とともに多
重化される。また、量子化後に復号されたＬＰＣ係数
は、聴感重み付き合成フィルタ５０７の伝達関数を決定
する際に用いられる。
Ｃ係数は、ＬＰＣ係数量子化部５２２において量子化さ
れ、量子化によって求められるインデックスはマルチプ
レクサ５２３に与えられ、後述する他の情報とともに多
重化される。また、量子化後に復号されたＬＰＣ係数
は、聴感重み付き合成フィルタ５０７の伝達関数を決定
する際に用いられる。
【０１２６】入力音声信号は、ピッチ周期分析位置決定
部５２５にも与えられる。ピッチ周期分析位置決定部５
２５では、音声信号の予め定められた短区間のパワーを
規定個数求め、その中で短区間パワーが最も大きくなる
領域を表すインデックスをピッチ周期分析部５０３とマ
ルチプレクサ５２３に与える。ピッチ周期分析部５０３
では、ピッチ周期分析位置決定部５２５で決定された分
析位置を中心に音声信号、予測残差信号または低域通過
フィルタを通過後の予測残差信号等を用いてピッチ周期
の分析を行う。
部５２５にも与えられる。ピッチ周期分析位置決定部５
２５では、音声信号の予め定められた短区間のパワーを
規定個数求め、その中で短区間パワーが最も大きくなる
領域を表すインデックスをピッチ周期分析部５０３とマ
ルチプレクサ５２３に与える。ピッチ周期分析部５０３
では、ピッチ周期分析位置決定部５２５で決定された分
析位置を中心に音声信号、予測残差信号または低域通過
フィルタを通過後の予測残差信号等を用いてピッチ周期
の分析を行う。
【０１２７】ここで求めたピッチ周期と前フレーム処理
で求めたピッチ周期との連続性を連続性判定部５２６で
判定し、その判定結果をマルチプレクサ５２３に与え
る。判定の結果が連続であるとなった場合、ピッチ周期
分析部５０３で求めたピッチ周期をマルチプレクサ５２
３に与えると共に、サブフレームピッチ周期予測値算出
部５０４においてサブフレーム毎のピッチ周期予測値を
求める。探索範囲決定部５３０では、サブフレームピッ
チ周期予測値を基にサブフレーム毎のピッチ周期探索範
囲を決定する。この場合、探索範囲決定部５３０で決定
された探索範囲に含まれるピッチ周期の適応ベクトルが
候補として選択される。
で求めたピッチ周期との連続性を連続性判定部５２６で
判定し、その判定結果をマルチプレクサ５２３に与え
る。判定の結果が連続であるとなった場合、ピッチ周期
分析部５０３で求めたピッチ周期をマルチプレクサ５２
３に与えると共に、サブフレームピッチ周期予測値算出
部５０４においてサブフレーム毎のピッチ周期予測値を
求める。探索範囲決定部５３０では、サブフレームピッ
チ周期予測値を基にサブフレーム毎のピッチ周期探索範
囲を決定する。この場合、探索範囲決定部５３０で決定
された探索範囲に含まれるピッチ周期の適応ベクトルが
候補として選択される。
【０１２８】連続性判定部５２６の判定結果が連続でな
いとなった場合、全探索部５２７が選択されるようスイ
ッチ５３１を切り替え、適応符号帳５２８に含まれる全
て適応ベクトルが候補として選択される。この場合、ピ
ッチ周期分析部５０３で求めたピッチ周期はマルチプレ
クサ５２３に与える必要はない。
いとなった場合、全探索部５２７が選択されるようスイ
ッチ５３１を切り替え、適応符号帳５２８に含まれる全
て適応ベクトルが候補として選択される。この場合、ピ
ッチ周期分析部５０３で求めたピッチ周期はマルチプレ
クサ５２３に与える必要はない。
【０１２９】乗算器５３２では、適応符号帳５２８から
選択される適応ベクトルと適応ベクトルゲイン符号帳５
３３から選択される適応ベクトルゲインとの積がとられ
る。乗算器５３４では同様に、雑音符号帳５２９から選
択される雑音ベクトルと雑音ベクトルゲイン符号帳５３
５から選択される雑音ベクトルゲインとの積がとられ
る。加算器５３６では、乗算器５３２，５３４から得ら
れるそれぞれの信号の和をとり、駆動ベクトルを生成す
る。
選択される適応ベクトルと適応ベクトルゲイン符号帳５
３３から選択される適応ベクトルゲインとの積がとられ
る。乗算器５３４では同様に、雑音符号帳５２９から選
択される雑音ベクトルと雑音ベクトルゲイン符号帳５３
５から選択される雑音ベクトルゲインとの積がとられ
る。加算器５３６では、乗算器５３２，５３４から得ら
れるそれぞれの信号の和をとり、駆動ベクトルを生成す
る。
【０１３０】このようにして生成された駆動ベクトルを
聴感重み付き合成フィルタ５０７に通して、合成ベクト
ルを生成する。減算器５０９では、音声信号を聴感重み
フィルタ５０８に通して得られる目標ベクトルと合成ベ
クトルとの差をとり、この差信号を基に歪算出部５１１
で歪を求める。この歪が最小となるときの適応ベクト
ル、適応ベクトルゲイン、雑音ベクトルおよび雑音ベク
トルゲインの組み合わせを効率的に探索する。
聴感重み付き合成フィルタ５０７に通して、合成ベクト
ルを生成する。減算器５０９では、音声信号を聴感重み
フィルタ５０８に通して得られる目標ベクトルと合成ベ
クトルとの差をとり、この差信号を基に歪算出部５１１
で歪を求める。この歪が最小となるときの適応ベクト
ル、適応ベクトルゲイン、雑音ベクトルおよび雑音ベク
トルゲインの組み合わせを効率的に探索する。
【０１３１】例えば、図３１のフローチャートに示され
るように、サブフレーム毎に適応ベクトル、適応ベクト
ルゲイン、雑音ベクトル、雑音ベクトルゲインの順に直
列的に求めていく方法がある。また、図３２のフローチ
ャートに示されるように、サブフレーム毎に適応ベクト
ルゲインと雑音ベクトルゲインをベクトル量子化によっ
て同時最適化を図る構成の場合には、適応ベクトル、雑
音ベクトル、ゲインベクトルの順に求める方法もある。
るように、サブフレーム毎に適応ベクトル、適応ベクト
ルゲイン、雑音ベクトル、雑音ベクトルゲインの順に直
列的に求めていく方法がある。また、図３２のフローチ
ャートに示されるように、サブフレーム毎に適応ベクト
ルゲインと雑音ベクトルゲインをベクトル量子化によっ
て同時最適化を図る構成の場合には、適応ベクトル、雑
音ベクトル、ゲインベクトルの順に求める方法もある。
【０１３２】すなわち、図３１ではまずステップＳ６０
１でカウンタｋを０に設定した後、ステップＳ６０２，
Ｓ６０３，Ｓ６０４，Ｓ６０５で適応ベクトル、適応ベ
クトルゲイン、雑音ベクトル、雑音ベクトルゲインを順
次求め、ステップＳ６０６でカウンタｋを１だけインク
リメントする。ステップＳ６０７でカウンタｋがＫに一
致しているかどうかの判定を行う。一致していなけれ
ば、ステップＳ６０２に戻って処理を継続し、一致した
ならば処理は終了する。
１でカウンタｋを０に設定した後、ステップＳ６０２，
Ｓ６０３，Ｓ６０４，Ｓ６０５で適応ベクトル、適応ベ
クトルゲイン、雑音ベクトル、雑音ベクトルゲインを順
次求め、ステップＳ６０６でカウンタｋを１だけインク
リメントする。ステップＳ６０７でカウンタｋがＫに一
致しているかどうかの判定を行う。一致していなけれ
ば、ステップＳ６０２に戻って処理を継続し、一致した
ならば処理は終了する。
【０１３３】また、図３２ではまずステップＳ７０１で
カウンタｋを０に設定した後、ステップＳ７０２，Ｓ７
０３，Ｓ７０４で適応ベクトル、雑音ベクトル、ゲイン
ベクトル（適応ベクトルゲインと雑音ベクトルゲイン）
を順次求め、ステップＳ７０５でカウンタｋを１だけイ
ンクリメントする。ステップＳ７０６でカウンタｋがＫ
に一致しているかどうかの判定を行う。一致していなけ
れば、ステップＳ７０２に戻って処理を継続し、一致し
たならば処理は終了する。
カウンタｋを０に設定した後、ステップＳ７０２，Ｓ７
０３，Ｓ７０４で適応ベクトル、雑音ベクトル、ゲイン
ベクトル（適応ベクトルゲインと雑音ベクトルゲイン）
を順次求め、ステップＳ７０５でカウンタｋを１だけイ
ンクリメントする。ステップＳ７０６でカウンタｋがＫ
に一致しているかどうかの判定を行う。一致していなけ
れば、ステップＳ７０２に戻って処理を継続し、一致し
たならば処理は終了する。
【０１３４】このようにして歪が最小となるときの適応
ベクトル、適応ベクトルゲイン、雑音ベクトル、雑音ベ
クトルゲインを表すインデックスをマルチプレクサ５２
３に与える。連続性判定部５２６において連続であると
判定されている場合、適応ベクトルのインデックスはサ
ブフレームピッチ周期予測値に対する相対値として表さ
れる。
ベクトル、適応ベクトルゲイン、雑音ベクトル、雑音ベ
クトルゲインを表すインデックスをマルチプレクサ５２
３に与える。連続性判定部５２６において連続であると
判定されている場合、適応ベクトルのインデックスはサ
ブフレームピッチ周期予測値に対する相対値として表さ
れる。
【０１３５】マルチプレクサ５２３では、連続性判定部
５２６の判定結果が連続である場合とそうでない場合と
で多重化する対象が異なる。すなわち、連続性判定部５
２６の判定結果が連続である場合、ＬＰＣ係数量子化部
５２２で求めたＬＰＣ係数インデックス、ピッチ周期分
析位置決定部５２５で求めた分析位置インデックス、連
続性判定部５２６で求めた判定情報、ピッチ周期分析部
５０３で求めたピッチ周期情報、適応ベクトルのサブフ
レームピッチ周期予測値に対する相対値、適応ベクトル
ゲインのインデックス、雑音ベクトルインデックスおよ
び雑音ベクトルゲインのインデックスを多重化して符号
化データ出力端子５２４から符号化データとして出力す
る。一方、連続性判定部５２６の判定結果が連続でない
場合、ＬＰＣ係数量子化部５２２で求めたＬＰＣ係数イ
ンデックス、連続性判定部５２６で求めた判定情報、適
応ベクトルのインデックス、適応ベクトルゲインのイン
デックス、雑音ベクトルのインデックスおよび雑音ベク
トルゲインのインデックスを多重化して出力端子５２４
から出力する。
５２６の判定結果が連続である場合とそうでない場合と
で多重化する対象が異なる。すなわち、連続性判定部５
２６の判定結果が連続である場合、ＬＰＣ係数量子化部
５２２で求めたＬＰＣ係数インデックス、ピッチ周期分
析位置決定部５２５で求めた分析位置インデックス、連
続性判定部５２６で求めた判定情報、ピッチ周期分析部
５０３で求めたピッチ周期情報、適応ベクトルのサブフ
レームピッチ周期予測値に対する相対値、適応ベクトル
ゲインのインデックス、雑音ベクトルインデックスおよ
び雑音ベクトルゲインのインデックスを多重化して符号
化データ出力端子５２４から符号化データとして出力す
る。一方、連続性判定部５２６の判定結果が連続でない
場合、ＬＰＣ係数量子化部５２２で求めたＬＰＣ係数イ
ンデックス、連続性判定部５２６で求めた判定情報、適
応ベクトルのインデックス、適応ベクトルゲインのイン
デックス、雑音ベクトルのインデックスおよび雑音ベク
トルゲインのインデックスを多重化して出力端子５２４
から出力する。
【０１３６】（第１５の実施形態）図３３を用いて本発
明の第１５の実施形態を説明する。本実施形態は本発明
をＣＥＬＰ方式のデコーダ（音声復号化装置）に適用し
た例を示している。本実施形態は、これまで説明した実
施形態をいくつか組み合わせて構成されたＣＥＬＰエン
コーダ部に対応するデコーダ部を表しているが、これに
限定されるものではなく、様々な組み合せにより構成さ
れるＣＥＬＰエンコーダ部に対応するデコーダ部に適用
することができる。
明の第１５の実施形態を説明する。本実施形態は本発明
をＣＥＬＰ方式のデコーダ（音声復号化装置）に適用し
た例を示している。本実施形態は、これまで説明した実
施形態をいくつか組み合わせて構成されたＣＥＬＰエン
コーダ部に対応するデコーダ部を表しているが、これに
限定されるものではなく、様々な組み合せにより構成さ
れるＣＥＬＰエンコーダ部に対応するデコーダ部に適用
することができる。
【０１３７】入力端子８０１から多重化された符号化デ
ータが入力され、デマルチプレクサ８０２において種々
のパラメータのインデックスに変換される。ＬＰＣ係数
復号部８１１では、ＬＰＣ係数インデックスを基にＬＰ
Ｃ係数を復号し、合成フィルタ８１２に与える。サブフ
レームピッチ周期生成部８０３では、ピッチ周期に関連
する情報が与えられ、適応符号帳８０４で用いられるピ
ッチ周期を生成する。このピッチ周期の生成についての
詳細は、図３４を用いて後述する。
ータが入力され、デマルチプレクサ８０２において種々
のパラメータのインデックスに変換される。ＬＰＣ係数
復号部８１１では、ＬＰＣ係数インデックスを基にＬＰ
Ｃ係数を復号し、合成フィルタ８１２に与える。サブフ
レームピッチ周期生成部８０３では、ピッチ周期に関連
する情報が与えられ、適応符号帳８０４で用いられるピ
ッチ周期を生成する。このピッチ周期の生成についての
詳細は、図３４を用いて後述する。
【０１３８】ここで生成されたピッチ周期を指標とし
て、適応符号帳８０４から適応ベクトルを求める。この
適応ベクトルに、適応ベクトルゲインインデックスを指
標にして適応ベクトルゲイン符号帳８０５から求められ
た適応ベクトルゲインを乗算器８０６で乗じる。同様
に、雑音符号帳８０７から雑音ベクトルインデックスを
指標にして求められた雑音ベクトルに、雑音ベクトルゲ
インインデックスを指標に雑音ベクトルゲイン符号帳８
０８から求められた雑音ベクトルゲインを乗算器８０９
で乗じる。
て、適応符号帳８０４から適応ベクトルを求める。この
適応ベクトルに、適応ベクトルゲインインデックスを指
標にして適応ベクトルゲイン符号帳８０５から求められ
た適応ベクトルゲインを乗算器８０６で乗じる。同様
に、雑音符号帳８０７から雑音ベクトルインデックスを
指標にして求められた雑音ベクトルに、雑音ベクトルゲ
インインデックスを指標に雑音ベクトルゲイン符号帳８
０８から求められた雑音ベクトルゲインを乗算器８０９
で乗じる。
【０１３９】これら乗算後の２つの信号を加算器８１０
で加算して駆動信号を生成し、合成フィルタ８１２に駆
動信号を与えて合成信号を生成する。この合成信号をポ
ストフィルタ８１３に入力し、ホルマン卜強調、ピッチ
強調、ゲイン調整などの聴感的な改善を施した後、出力
端子８１５より出力する。
で加算して駆動信号を生成し、合成フィルタ８１２に駆
動信号を与えて合成信号を生成する。この合成信号をポ
ストフィルタ８１３に入力し、ホルマン卜強調、ピッチ
強調、ゲイン調整などの聴感的な改善を施した後、出力
端子８１５より出力する。
【０１４０】次に、図３４を用いてサブフレームピッチ
周期生成部８０３の説明を行う。入力端子９０１からピ
ッチ周期の連続性の判定情報が入力され、その情報に応
じてスイッチ９０４とスイッチ９１１を切り替える。ピ
ッチ周期の連続性判定情報が「不連続」を表す揚合、入
力端子９０２からはサブフレーム毎のピッチ周期インデ
ックスが入力され、スイッチ９０４を経由してサブフレ
ームピッチ周期復号部９１０でサブフレームピッチ周期
が復号され、スイッチ９１１を経由して出力端子９１２
から出力される。
周期生成部８０３の説明を行う。入力端子９０１からピ
ッチ周期の連続性の判定情報が入力され、その情報に応
じてスイッチ９０４とスイッチ９１１を切り替える。ピ
ッチ周期の連続性判定情報が「不連続」を表す揚合、入
力端子９０２からはサブフレーム毎のピッチ周期インデ
ックスが入力され、スイッチ９０４を経由してサブフレ
ームピッチ周期復号部９１０でサブフレームピッチ周期
が復号され、スイッチ９１１を経由して出力端子９１２
から出力される。
【０１４１】ピッチ周期の連続性判定情報が「連続」を
表す揚合、入力端子９０２からはピッチ周期分析位置イ
ンデックス、ピッチ周期インデックス、相対ピッチ周期
インデックスが与えられ、スイッチ９０４を経由してそ
れぞれピッチ周期分析位置復号部９０５、ピッチ周期復
号部９０６および相対ピッチ周期復号部９０７にそれぞ
れ与えられる。その結果求められる、ピッチ周期分析位
置およびピッチ周期を用いてサブフレームピッチ周期予
測値算出部９０８でサブフレームピッチ周期予測値を求
める。サブフレームピッチ周期算出部９０９では、サブ
フレームピッチ周期予測値と相対ピッチ周期とを用いて
サブフレームピッチ周期を算出し、スイッチ９１１を経
由して出力端子９１２より出力する。
表す揚合、入力端子９０２からはピッチ周期分析位置イ
ンデックス、ピッチ周期インデックス、相対ピッチ周期
インデックスが与えられ、スイッチ９０４を経由してそ
れぞれピッチ周期分析位置復号部９０５、ピッチ周期復
号部９０６および相対ピッチ周期復号部９０７にそれぞ
れ与えられる。その結果求められる、ピッチ周期分析位
置およびピッチ周期を用いてサブフレームピッチ周期予
測値算出部９０８でサブフレームピッチ周期予測値を求
める。サブフレームピッチ周期算出部９０９では、サブ
フレームピッチ周期予測値と相対ピッチ周期とを用いて
サブフレームピッチ周期を算出し、スイッチ９１１を経
由して出力端子９１２より出力する。
【０１４２】図３５に、本発明に係る音声符号化／復号
化方法を実現するコンピュータシステムの構成を示す。
このコンピュータシステムは例えばパーソナルコンピュ
ータであり、演算処理を司るＣＰＵ１００１と、キーボ
ード、ポインティングデバイスおよびマイクロフォンな
どの入力部１００２と、ディスプレイおよびスピーカな
どの出力部１００３と、主記憶としてのＲＯＭ１００４
およびＲＡＭ１００５と、外部記憶装置としてのハード
ディスク装置１００６、フロッピディスク装置１００７
および光ディスク装置１００８をバス１００９により接
続して構成されている。
化方法を実現するコンピュータシステムの構成を示す。
このコンピュータシステムは例えばパーソナルコンピュ
ータであり、演算処理を司るＣＰＵ１００１と、キーボ
ード、ポインティングデバイスおよびマイクロフォンな
どの入力部１００２と、ディスプレイおよびスピーカな
どの出力部１００３と、主記憶としてのＲＯＭ１００４
およびＲＡＭ１００５と、外部記憶装置としてのハード
ディスク装置１００６、フロッピディスク装置１００７
および光ディスク装置１００８をバス１００９により接
続して構成されている。
【０１４３】ここで、ハードディスク装置１００６、フ
ロッピディスク装置１００７および光ディスク装置１０
０８のいずれかの記録媒体に、上述した実施形態で説明
した音声符号化処理を実行するためのプログラムおよび
符号化データが格納される。そして、このプログラムに
従って入力部１００１から入力される入力音声信号に対
してＣＰＵ１００１で音声符号化処理が行われ、また記
録媒体から読み出された符号化データに対してＣＰＵ１
００１により音声復号化処理が行われ、出力部１００３
から出力される。このようにすることにより、通常のパ
ーソナルコンピュータを用いて本発明の音声符号化／復
号化処理を実施することができる。
ロッピディスク装置１００７および光ディスク装置１０
０８のいずれかの記録媒体に、上述した実施形態で説明
した音声符号化処理を実行するためのプログラムおよび
符号化データが格納される。そして、このプログラムに
従って入力部１００１から入力される入力音声信号に対
してＣＰＵ１００１で音声符号化処理が行われ、また記
録媒体から読み出された符号化データに対してＣＰＵ１
００１により音声復号化処理が行われ、出力部１００３
から出力される。このようにすることにより、通常のパ
ーソナルコンピュータを用いて本発明の音声符号化／復
号化処理を実施することができる。
【０１４４】本発明は、以下のように種々変形して実施
することができる。 （１）以上の実施形態では、サブフレームピッチ周期予
測値を求める方法として補間もしくは外挿を用いたが、
これに限定されるものではなく、例えば予測に用いるピ
ッチ周期の数を増やして予測の精度を向上させたり、高
次の関数やスプライン関数といったより高度な予測を行
うことも可能である。こうすることにより、サブフレー
ムピッチの実測値と予測値との誤差が減少し、より少な
い情報量でサブフレームピッチ周期を表すことができ
る。
することができる。 （１）以上の実施形態では、サブフレームピッチ周期予
測値を求める方法として補間もしくは外挿を用いたが、
これに限定されるものではなく、例えば予測に用いるピ
ッチ周期の数を増やして予測の精度を向上させたり、高
次の関数やスプライン関数といったより高度な予測を行
うことも可能である。こうすることにより、サブフレー
ムピッチの実測値と予測値との誤差が減少し、より少な
い情報量でサブフレームピッチ周期を表すことができ
る。
【０１４５】（２）ピッチ周期分析部で求めたピッチ周
期を量子化する際に、過去に求めたピッチ周期で予測し
て、その予測値との差分を量子化することにより量子化
効率を向上させることもできる。
期を量子化する際に、過去に求めたピッチ周期で予測し
て、その予測値との差分を量子化することにより量子化
効率を向上させることもできる。
【０１４６】（３）サブフレームピッチ周期予測値から
探索範囲を決定する際に、サブフレームピッチ周期予測
値の近傍にのみ設定するのではなく、サブフレームピッ
チ周期予測値の整数倍の近傍もしくは整数分の１の近傍
に設定することもできる。
探索範囲を決定する際に、サブフレームピッチ周期予測
値の近傍にのみ設定するのではなく、サブフレームピッ
チ周期予測値の整数倍の近傍もしくは整数分の１の近傍
に設定することもできる。
【０１４７】（４）聴感重みフィルタの一構成要素であ
るピッチフィルタのピッチ周期の算出を目的として、こ
れまで説明してきた実施形態を適用してもよい。同様
に、ここでは明示していないポストフィルタの一構成要
素であるピッチフィルタのピッチ周期の算出を目的とし
て、これまで説明してきた実施形態を適用してもよい。
その場合、付加情報は必要がないので、容易に音声符号
化装置に適用できる。
るピッチフィルタのピッチ周期の算出を目的として、こ
れまで説明してきた実施形態を適用してもよい。同様
に、ここでは明示していないポストフィルタの一構成要
素であるピッチフィルタのピッチ周期の算出を目的とし
て、これまで説明してきた実施形態を適用してもよい。
その場合、付加情報は必要がないので、容易に音声符号
化装置に適用できる。
【０１４８】（５）以上述べてきた実施形態による音声
符号化方法をフレーム単位で切り替えて使用してもよ
い。その場合、どの実施形態の方法を使用したかを表す
ための付加情報が新たに必要となる。
符号化方法をフレーム単位で切り替えて使用してもよ
い。その場合、どの実施形態の方法を使用したかを表す
ための付加情報が新たに必要となる。
【０１４９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の音声符号
化方法によれば、合成音の品質を維持しつつ、サブフレ
ームピッチ周期を探索する際の計算量を削減することが
できるとともに、サブフレームピッチ周期の情報を表す
ためのビット数を効果的に削減することができる。
化方法によれば、合成音の品質を維持しつつ、サブフレ
ームピッチ周期を探索する際の計算量を削減することが
できるとともに、サブフレームピッチ周期の情報を表す
ためのビット数を効果的に削減することができる。
【０１５０】すなわち、本発明の音声符号化方法では、
現フレーム、過去のフレームおよび未来のフレームのう
ちの少なくとも二つのフレームのピッチ周期を用いて、
補間により現フレームのサブフレームのサブフレームピ
ッチ周期予測値を求め、このサブフレームピッチ周期予
測値を用いてサブフレームピッチ周期を決定することに
よって、フレーム内でピッチ周期が変動しても、複数の
ピッチ周期からサブフレームピッチ周期予測値を予測す
ることで精度の良い予測が可能となり、サブフレームピ
ッチ周期を求めるための計算量およびその情報を表現す
るビット数を削減することができる。
現フレーム、過去のフレームおよび未来のフレームのう
ちの少なくとも二つのフレームのピッチ周期を用いて、
補間により現フレームのサブフレームのサブフレームピ
ッチ周期予測値を求め、このサブフレームピッチ周期予
測値を用いてサブフレームピッチ周期を決定することに
よって、フレーム内でピッチ周期が変動しても、複数の
ピッチ周期からサブフレームピッチ周期予測値を予測す
ることで精度の良い予測が可能となり、サブフレームピ
ッチ周期を求めるための計算量およびその情報を表現す
るビット数を削減することができる。
【図１】 本発明の基本原理を説明するための図
【図２】 本発明に係る音声符号化方法におけるピッチ
周期分析の基本動作を説明するためのブロック図
周期分析の基本動作を説明するためのブロック図
【図３】 フレーム構造とサブフレーム構造を示す図
【図４】 本発明の第２の実施形態に係る音声符号化方
法を説明するためのブロック図
法を説明するためのブロック図
【図５】 第２の実施形態におけるサブフレームピッチ
抽出部の構成を示すブロック図
抽出部の構成を示すブロック図
【図６】 第２の実施形態におけるサブフレームピッチ
周期の算出方法を説明するための図
周期の算出方法を説明するための図
【図７】 第２の実施形態におけるサブフレームピッチ
周期の算出方法を説明するための図
周期の算出方法を説明するための図
【図８】 第２の実施形態におけるサブフレームピッチ
周期算出の処理手順を説明するためのフローチャート
周期算出の処理手順を説明するためのフローチャート
【図９】 本発明の第３の実施形態におけるサブフレー
ムピッチ周期の算出方法を説明するための図
ムピッチ周期の算出方法を説明するための図
【図１０】 第３の実施形態におけるサブフレームピッ
チ周期算出の処理手順を説明するためのフローチャート
チ周期算出の処理手順を説明するためのフローチャート
【図１１】 第３の実施形態の効果を説明するための図
【図１２】 本発明の第４の実施形態におけるサブフレ
ームピッチ周期算出方法を説明するための図
ームピッチ周期算出方法を説明するための図
【図１３】 第４の実施形態におけるサブフレームピッ
チ周期算出の処理手順を説明するためのフローチャート
チ周期算出の処理手順を説明するためのフローチャート
【図１４】 本発明の第５の実施形態におけるサブフレ
ームピッチ周期算出方法を説明するための図
ームピッチ周期算出方法を説明するための図
【図１５】 第５の実施形態におけるサブフレームピッ
チ周期算出の処理手順を説明するためのフローチャート
チ周期算出の処理手順を説明するためのフローチャート
【図１６】 本発明の第６の実施形態に係る音声符号化
方法を説明するためのブロック図
方法を説明するためのブロック図
【図１７】 第６の実施形態におけるサブフレームピッ
チ周期算出の処理手順を説明するためのフローチャート
の一部を示す図
チ周期算出の処理手順を説明するためのフローチャート
の一部を示す図
【図１８】 第６の実施形態におけるサブフレームピッ
チ周期算出の処理手順を説明するためのフローチャート
の他の一部を示す図
チ周期算出の処理手順を説明するためのフローチャート
の他の一部を示す図
【図１９】 本発明の第７の実施形態におけるサブフレ
ームピッチ周期算出の処理手順を説明するためのフロー
チャートの一部を示す図
ームピッチ周期算出の処理手順を説明するためのフロー
チャートの一部を示す図
【図２０】 第７の実施形態におけるサブフレームピッ
チ周期算出の処理手順を説明するためのフローチャート
の他の一部を示す図
チ周期算出の処理手順を説明するためのフローチャート
の他の一部を示す図
【図２１】 本発明の第８の実施形態におけるサブフレ
ームピッチ周期算出の処理手順を説明するためのフロー
チャートの一部を示す図
ームピッチ周期算出の処理手順を説明するためのフロー
チャートの一部を示す図
【図２２】 第８の実施形態におけるサブフレームピッ
チ周期算出の処理手順を説明するためのフローチャート
の他の一部を示す図
チ周期算出の処理手順を説明するためのフローチャート
の他の一部を示す図
【図２３】 本発明の第９の実施形態におけるサブフレ
ームピッチ周期算出の処理手順を説明するためのフロー
チャートの一部を示す図
ームピッチ周期算出の処理手順を説明するためのフロー
チャートの一部を示す図
【図２４】 第９の実施形態におけるサブフレームピッ
チ周期算出の処理手順を説明するためのフローチャート
の他の一部を示す図
チ周期算出の処理手順を説明するためのフローチャート
の他の一部を示す図
【図２５】 本発明の第１０の実施形態に係る音声符号
化方法を説明するためのブロック図
化方法を説明するためのブロック図
【図２６】 第１０の実施形態の効果を説明するための
図
図
【図２７】 本発明の第１１の実施形態に係る音声符号
化方法を説明するためのブロック図
化方法を説明するためのブロック図
【図２８】 本発明の第１２の実施形態に係る音声符号
化方法を説明するためのブロック図
化方法を説明するためのブロック図
【図２９】 本発明の第１３の実施形態に係る音声符号
化方法を説明するためのブロック図
化方法を説明するためのブロック図
【図３０】 本発明の音声符号化方法をＣＥＬＰ方式に
適用した第１４の実施形態に係る音声符号化装置の構成
を示すブロック図
適用した第１４の実施形態に係る音声符号化装置の構成
を示すブロック図
【図３１】 第１４の実施形態における適応ベクトル、
適応ベクトルゲイン、雑音ベクトルおよび雑音ベクトル
ゲインを求める手順を説明するためのフローチャート
適応ベクトルゲイン、雑音ベクトルおよび雑音ベクトル
ゲインを求める手順を説明するためのフローチャート
【図３２】 第１４の実施形態における適応ベクトル、
雑音ベクトルおよびゲインベクトルを求める手順を説明
するためのフローチャート
雑音ベクトルおよびゲインベクトルを求める手順を説明
するためのフローチャート
【図３３】 本発明の音声復号化方法をＣＥＬＰ方式に
適用した第１５の実施形態に係る音声復号化装置の構成
を示すブロック図
適用した第１５の実施形態に係る音声復号化装置の構成
を示すブロック図
【図３４】 第１５の実施形態におけるサブフレームピ
ッチ周期生成部の構成を示すブロック図
ッチ周期生成部の構成を示すブロック図
【図３５】 本発明に係る音声符号化／復号化方法を実
現するコンピュータシステムの構成を示すブロック図
現するコンピュータシステムの構成を示すブロック図
１１…音声信号入力端子 １２…フレーム構成部 １３…ピッチ周期分析部 １４…ピッチ周期情報出力端子 ２１…音声信号入力端子 ２２…フレーム・サブフレーム構成部 ２３…ピッチ周期分析部 ２４…サブフレームピッチ周期抽出部 ２５…サブフレームピッチ周期情報出力端子 ２０１，３０１，４０１，５０１，６０１…音声信号入
力端子 ２０２，３０２，４０２，５０２，６０２…フレーム・
サブフレーム構成部 ２０３，３０３，４０３，５０３，６０３…ピッチ周期
分析部 ２０４，３０４，４０４，５０４，６０４…サブフレー
ムピッチ周期予測値算出部 ２０５，３０５，４０５，５３０…探索範囲決定部 ２０６，３０６，４０６，５０６，５２８，６０６…適
応符号帳 ２０７，３０７，４０７，５０７，６０７…聴感重み付
き合成フィルタ ２０８，３０８，４０８，５０８，６０８…聴感重みフ
ィルタ ２０９，３０９，４０９，５０９，６０９…減算器 ２１０，３１０，４１０，５１０，６１０…歪算出部 ２１１，３１１，４１１，５１１，６１１…歪最小時の
相対ピッチ周期情報出力端子 ２１２，３１２，４１２，５１２，６１２…ピッチ周期
情報出力端子 ３１３，５２５…ピッチ周期分析位置決定部 ３１４…ピッチ周期分析位置情報出力端子 ４１３，５２６…連続性判定部 ４１４，５２７…全探索部 ４１５，５３１…スイッチ ４１６…連続性判定結果出力端子 ５０５，６０５…相対ピッチパターン符号帳 ５１３，５３６，６１３，６１９…加算器 ５２１…ＬＰＣ係数分析部 ５２２…ＬＰＣ係数量子化部 ５２３…マルチプレクサ ５２４…符号化データ出力端子 ５２９，６１４…雑音符号帳 ５３２，５３４，６１５，６１７…乗算器 ５３３…適応ベクトル符号帳 ５３５…適応ベクトルゲイン符号帳 ８０１…符号化データ入力端子 ８０２…デマルチプレクサ ８０３…サブフレームピッチ周期生成部 ８０４…適応符号帳 ８０５…適応ベクトルゲイン符号帳 ８０６，８０９…乗算器 ８０７…雑音符号帳 ８０８…雑音ベクトルゲイン符号帳 ８１０…加算器 ８１１…ＬＰＣ係数復号部 ８１２…合成フィルタ ８１３…ポストフィルタ ８１４…音声信号出力端子
力端子 ２０２，３０２，４０２，５０２，６０２…フレーム・
サブフレーム構成部 ２０３，３０３，４０３，５０３，６０３…ピッチ周期
分析部 ２０４，３０４，４０４，５０４，６０４…サブフレー
ムピッチ周期予測値算出部 ２０５，３０５，４０５，５３０…探索範囲決定部 ２０６，３０６，４０６，５０６，５２８，６０６…適
応符号帳 ２０７，３０７，４０７，５０７，６０７…聴感重み付
き合成フィルタ ２０８，３０８，４０８，５０８，６０８…聴感重みフ
ィルタ ２０９，３０９，４０９，５０９，６０９…減算器 ２１０，３１０，４１０，５１０，６１０…歪算出部 ２１１，３１１，４１１，５１１，６１１…歪最小時の
相対ピッチ周期情報出力端子 ２１２，３１２，４１２，５１２，６１２…ピッチ周期
情報出力端子 ３１３，５２５…ピッチ周期分析位置決定部 ３１４…ピッチ周期分析位置情報出力端子 ４１３，５２６…連続性判定部 ４１４，５２７…全探索部 ４１５，５３１…スイッチ ４１６…連続性判定結果出力端子 ５０５，６０５…相対ピッチパターン符号帳 ５１３，５３６，６１３，６１９…加算器 ５２１…ＬＰＣ係数分析部 ５２２…ＬＰＣ係数量子化部 ５２３…マルチプレクサ ５２４…符号化データ出力端子 ５２９，６１４…雑音符号帳 ５３２，５３４，６１５，６１７…乗算器 ５３３…適応ベクトル符号帳 ５３５…適応ベクトルゲイン符号帳 ８０１…符号化データ入力端子 ８０２…デマルチプレクサ ８０３…サブフレームピッチ周期生成部 ８０４…適応符号帳 ８０５…適応ベクトルゲイン符号帳 ８０６，８０９…乗算器 ８０７…雑音符号帳 ８０８…雑音ベクトルゲイン符号帳 ８１０…加算器 ８１１…ＬＰＣ係数復号部 ８１２…合成フィルタ ８１３…ポストフィルタ ８１４…音声信号出力端子
Claims (14)
- 【請求項１】入力音声信号を予め定められた長さのフレ
ームに分割し、入力音声信号のピッチ周期を求める処理
を含む符号化処理を行う音声符号化方法において、 符号化しようとする現フレームに対して時間的に未来の
フレームのピッチ周期を求める処理と、このピッチ周期
を符号化する処理とを含むことを特徴とする音声符号化
方法。 - 【請求項２】入力音声信号を予め定められた長さのフレ
ームに分割し、各フレームの音声信号をさらにサブフレ
ームに分割して、音声信号のピッチ周期を求める処理を
含む符号化処理を行う音声符号化方法において、 符号化しようとする現フレームと現フレームに対して過
去のフレームおよび未来のフレームのうちの少なくとも
二つのフレームのピッチ周期を用いて現フレーム中のサ
ブフレームのピッチ周期予測値を求め、 このピッチ周期予測値を用いて現フレーム中のサブフレ
ームのピッチ周期を求めることを特徴とする音声符号化
方法。 - 【請求項３】前記現フレーム中のサブフレームのピッチ
周期を符号化することを特徴とする請求項２記載の音声
符号化方法。 - 【請求項４】入力される音声信号のピッチ周期成分を抑
圧または強調するピッチフィルタを有し、前記現フレー
ム中のサブフレームのピッチ周期を用いて該ピッチフィ
ルタの伝達関数を決定することを特徴とする請求項２記
載の音声符号化方法。 - 【請求項５】過去の駆動信号系列を予め定められた範囲
に含まれる周期で繰り返して生成される複数の適応ベク
トルを格納した適応符号帳を有し、この適応符号帳から
取り出される適応ベクトルを所定のフィルタに通して得
られる信号と目標ベクトルとの誤差が最小となる周期の
適応ベクトルを所定の探索範囲から探索する処理を含む
音声符号化方法において、 入力音声信号を予め定められた長さのフレームに分割
し、各フレームの音声信号をさらにサブフレームに分割
した後、 符号化しようとする現フレームと現フレームに対して過
去のフレームおよび未来のフレームのうちの少なくとも
二つのフレームのピッチ周期を用いて現フレーム中のサ
ブフレームのピッチ周期予測値を求め、 このピッチ周期予測値を用いて現フレーム中のサブフレ
ームについての前記探索範囲を決定することを特徴とす
る音声符号化方法。 - 【請求項６】前記フレームのピッチ周期を求める際、フ
レーム毎にピッチ周期の分析位置を適応的に決定するこ
とを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項記載の音声
符号化方法。 - 【請求項７】ピッチ周期の連続性に応じて、現フレーム
中のサブフレームのピッチ周期を求める方法を選択する
ことを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項記載の音
声符号化方法。 - 【請求項８】複数のサブフレームのピッチ周期の変動を
表す相対ピッチパターンを複数個格納した相対ピッチパ
ターン符号帳をさらに有し、 サブフレームのピッチ周期の変化を該相対ピッチパター
ン符号帳から所定の指標に基づいて選択した一つの相対
ピッチパターンによって表すことを特徴とする請求項２
〜７のいずれか１項記載の音声符号化方法。 - 【請求項９】入力音声信号を予め定められた長さのフレ
ームに分割し、入力音声信号のピッチ周期を求める処理
を含む符号化処理を行う音声符号化装置において、 符号化しようとする現フレームに対して時間的に未来の
フレームのピッチ周期を求める手段と、 この手段により求められたピッチ周期を符号化する手段
とを有することを特徴とする音声符号化装置。 - 【請求項１０】入力音声信号を予め定められた長さのフ
レームに分割し、各フレームの音声信号をさらにサブフ
レームに分割して、音声信号のピッチ周期を求める処理
を含む符号化処理を行う音声符号化装置において、 符号化しようとする現フレームと現フレームに対して過
去のフレームおよび未来のフレームのうちの少なくとも
二つのフレームのピッチ周期を用いて現フレーム中のサ
ブフレームのピッチ周期予測値を求めるサブフレームピ
ッチ周期予測値算出手段と、 このピッチ周期予測値を用いて現フレーム中のサブフレ
ームのピッチ周期を求めるサブフレームピッチ周期算出
手段とを有することを特徴とする音声符号化装置。 - 【請求項１１】過去の駆動信号系列を予め定められた範
囲に含まれる周期で繰り返して生成される複数の適応ベ
クトルを格納した適応符号帳を有し、この適応符号帳か
ら取り出される適応ベクトルを所定のフィルタに通して
得られる信号と目標ベクトルとの誤差が最小となる周期
の適応ベクトルを所定の探索範囲から探索する処理を含
む音声符号化装置において、 入力音声信号を予め定められた長さのフレームに分割
し、各フレームの音声信号をさらにサブフレームに分割
する手段と、 符号化しようとする現フレームと現フレームに対して過
去のフレームおよび未来のフレームのうちの少なくとも
二つのフレームのピッチ周期を用いて現フレーム中のサ
ブフレームのピッチ周期予測値を求めるサブフレームピ
ッチ周期予測値算出手段と、 このピッチ周期予測値を用いて現フレーム中のサブフレ
ームについての前記探索範囲を決定する探索範囲決定手
段とを有することを特徴とする音声符号化装置。 - 【請求項１２】入力音声信号を予め定められた長さのフ
レームに分割し、入力音声信号のピッチ周期を求める処
理を含む音声符号化処理を行うためのプログラムを記録
したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、 符号化しようとする現フレームに対して時間的に未来の
フレームのピッチ周期を求める処理と、このピッチ周期
を符号化する処理とを実行するためのプログラムを記録
した記録媒体。 - 【請求項１３】入力音声信号を予め定められた長さのフ
レームに分割し、各フレームの音声信号をさらにサブフ
レームに分割して、音声信号のピッチ周期を求める処理
を含む音声符号化処理を行うためのプログラムを記録し
たコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、 符号化しようとする現フレームと現フレームに対して過
去のフレームおよび未来のフレームのうちの少なくとも
二つのフレームのピッチ周期を用いて現フレーム中のサ
ブフレームのピッチ周期予測値を求め、 このピッチ周期予測値を用いて現フレーム中のサブフレ
ームのピッチ周期を求める処理を実行するためのプログ
ラムを記録した記録媒体。 - 【請求項１４】過去の駆動信号系列を予め定められた範
囲に含まれる周期で繰り返して生成される複数の適応ベ
クトルを格納した適応符号帳を有し、この適応符号帳か
ら取り出される適応ベクトルを所定のフィルタに通して
得られる信号と目標ベクトルとの誤差が最小となる周期
の適応ベクトルを所定の探索範囲から探索する処理を含
む音声符号化処理を行うためのプログラムを記録したコ
ンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、 入力音声信号を予め定められた長さのフレームに分割
し、各フレームの音声信号をさらにサブフレームに分割
した後、 符号化しようとする現フレームと現フレームに対して過
去のフレームおよび未来のフレームのうちの少なくとも
二つのフレームのピッチ周期を用いて現フレーム中のサ
ブフレームのピッチ周期予測値を求め、 このピッチ周期予測値を用いて現フレーム中のサブフレ
ームについての前記探索範囲を決定する処理を実行する
ためのプログラムを記録した記録媒体。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15555297A JP3435310B2 (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | 音声符号化方法および装置 |
| US09/012,792 US6202046B1 (en) | 1997-01-23 | 1998-01-23 | Background noise/speech classification method |
| US09/726,562 US6704702B2 (en) | 1997-01-23 | 2000-12-01 | Speech encoding method, apparatus and program |
| US10/675,947 US7191120B2 (en) | 1997-01-23 | 2003-10-02 | Speech encoding method, apparatus and program |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15555297A JP3435310B2 (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | 音声符号化方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH113098A true JPH113098A (ja) | 1999-01-06 |
| JP3435310B2 JP3435310B2 (ja) | 2003-08-11 |
Family
ID=15608564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15555297A Expired - Fee Related JP3435310B2 (ja) | 1997-01-23 | 1997-06-12 | 音声符号化方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3435310B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002059877A1 (fr) * | 2001-01-25 | 2002-08-01 | Sony Corporation | Appareil de traitement de donnees |
| WO2002059876A1 (fr) * | 2001-01-25 | 2002-08-01 | Sony Corporation | Appareil de traitement de donnees |
| JP2007279754A (ja) * | 1999-08-23 | 2007-10-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 音声符号化装置 |
| WO2008155919A1 (ja) * | 2007-06-21 | 2008-12-24 | Panasonic Corporation | 適応音源ベクトル量子化装置および適応音源ベクトル量子化方法 |
| JP2009003387A (ja) * | 2007-06-25 | 2009-01-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ピッチ探索装置、パケット消失補償装置、それらの方法、プログラム及びその記録媒体 |
| JP5314771B2 (ja) * | 2010-01-08 | 2013-10-16 | 日本電信電話株式会社 | 符号化方法、復号方法、符号化装置、復号装置、プログラムおよび記録媒体 |
-
1997
- 1997-06-12 JP JP15555297A patent/JP3435310B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7467083B2 (en) | 2001-01-25 | 2008-12-16 | Sony Corporation | Data processing apparatus |
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| JP5314771B2 (ja) * | 2010-01-08 | 2013-10-16 | 日本電信電話株式会社 | 符号化方法、復号方法、符号化装置、復号装置、プログラムおよび記録媒体 |
| US9812141B2 (en) | 2010-01-08 | 2017-11-07 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Encoding method, decoding method, encoder apparatus, decoder apparatus, and recording medium for processing pitch periods corresponding to time series signals |
| US10049680B2 (en) | 2010-01-08 | 2018-08-14 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Encoding method, decoding method, encoder apparatus, decoder apparatus, and recording medium for processing pitch periods corresponding to time series signals |
| US10049679B2 (en) | 2010-01-08 | 2018-08-14 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Encoding method, decoding method, encoder apparatus, decoder apparatus, and recording medium for processing pitch periods corresponding to time series signals |
| US10056088B2 (en) | 2010-01-08 | 2018-08-21 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Encoding method, decoding method, encoder apparatus, decoder apparatus, and recording medium for processing pitch periods corresponding to time series signals |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3435310B2 (ja) | 2003-08-11 |
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