JPS63214032A - 符号化伝送装置 - Google Patents

符号化伝送装置

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JPS63214032A
JPS63214032A JP62047062A JP4706287A JPS63214032A JP S63214032 A JPS63214032 A JP S63214032A JP 62047062 A JP62047062 A JP 62047062A JP 4706287 A JP4706287 A JP 4706287A JP S63214032 A JPS63214032 A JP S63214032A
Authority
JP
Japan
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decoder
prediction
signal
filter
tap
Prior art date
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Pending
Application number
JP62047062A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomohiko Taniguchi
智彦 谷口
Hidehira Iseda
衡平 伊勢田
Koji Okazaki
岡崎 晃二
Fumio Amano
文雄 天野
Shigeyuki Umigami
重之 海上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPS63214032A publication Critical patent/JPS63214032A/ja
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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 音声信号の予測及びベクトル量子化を行なう符号化伝送
装置において、局部複合器を備え、フレーム毎に再生フ
ィルタのタップデータを予測器のタップに転写し、符・
復号器のデータネ一致による劣化を防ぐ。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電話などで音声信号を情報圧縮して効率よく
相手に送る高能率符号化伝送装置に関する。
音声信号の高能率符号化は、ディジタル回線の導入に伴
ない、そのサービス性の向上を目指し要望が高まってい
る。高能率符号化伝送装置は、符号化伝送における回線
利用効率の向上の他、音声蓄積・応答システムの蓄積情
報量の削減、移動・衛星通信への通用等、その用途は多
岐にわたっている。このため、音声信号の情報量を圧縮
し、しかも良好な再生音声を得られる符号化装置が必要
とされる。
〔従来の技術〕
従来の技術として2つの例を示す。第4図は、M、R,
5choreder and B、S、Atal、 ”
 Code−excitedLinear  Pred
iction (CELP)  :旧gh Quali
ty 5peech at Very Low Bit
 Rates ”  ICASSP 85 pp、25
.1.1−4に開示されているCELP方式であり、第
5図は犬山「残差を雑音でモデル化した駆動音源による
線形予測分析合成方式」音声研究会資料585−07 
(1985−5’)に開示されている簡易化CELP方
式である。
これらの図でPpitchはピッチ予測器、pt、pc
はLPG分析による近接予測器、S(入力)は音声入力
である。音声人力Sはアナログ信号をA/D変換したデ
ィジタルデータで、その複数個例えば81〜316の1
6個(1フレ一ム分)を単位にして扱われる。か−る音
声人力Sを第4図では、符号器側で発生した音声信号S
′ (これもディジタルデータで同数、本例では161
111を単位にして扱われる)とマツチングをとり、差
の小さなものを求める。音声信号S′は、雑音コードブ
ックを読出して得た各パターンEi′ (i=+ 、2
.3゜・・・・・・であり、そして各々はやはり16(
固め・らなる。
図ではEi′ は単にE′としている)を近接予測器P
 LPC及びピッチ予測器Ppitchに通して発生さ
せ、該フィルタPLPC、P pitchの係数は入力
音声Sを分析しそれにより決定(更新)する。雑音コー
ドブックには各種の雑音パターンが格納され、各々には
コード番号が付されている。これらの各種のパターン 
、/ 〜’316’l ・・・・・・(上記のEi)を
読み出すと、その各々に応じてS′が発生し、入力音声
Sと比較され、差の最小のもののコード番号が出力され
、これは上記フィルタ係数部ち線形予測係数およびピッ
チ予測係数と共に、多重化されて受信側へ送出される。
受信側では送られてきたコード番号で雑音コードブック
を読出し、得られた雑音信号E′を近接予測器PLPC
  およびピッチ予測器Ppitchに通し、これらの
予測器(フィルタ)の係数は送られてきたそれとし、こ
うして音声信号S′を発生する。
音声信号S′は入力音声Sに最もよく似ているものであ
り、従って高品質の音声信号伝送が達成され、しかも送
るのはコード番号と線形及びピッチ予測係数だけである
から、非常に効率の高い伝送が行われる。
しかしながらこの第4図のCELP方式ではコードブッ
クに存在する全てのパターンについて、ピッチ予測器、
LPG近接予測器により再生信号を発生させ、全ての再
生信号について入力信号と照合することにより最適なコ
ード番号を決定するので、必要な処理の量は、コードブ
ックのパターン数をkとすると、kx(ピッチ予測処理
+LPG近接予測処理+照合処理)となり、kの値が通
常1024〜2048程度であることから膨大な処理量
となる。
第5図はこのCELP方式の簡易化を図ったもので、音
声入力信号SをP pitch 、  PLPCに通し
て、入力音声から予測できるものを除いた残差ともいう
べき雑音Eを求め、これを雑音コードブックの雑音パタ
ーンと比較し、差が最小のもののコード番号を得、これ
をピッチ予測係数、線形予測係数と共に受信側へ送る。
受信側では送られてきたコード番号で雑音コードブック
を検索して該当雑音パターンE′を得、これをP   
、  Ppitchに通し、LPに れらのフィルタの係数は送られてきたそれとし、こうし
て音声信号S′を再生する。
この第5図の簡易化CELP方式では、入力信号に対し
てピッチ予測器・LPG近接予測器を施して予測残差信
号を得、この残差信号とコードブックを照合するため、
処理量は(ピッチ予測処理+LPC近接予測処理) +
kx (照合処理)になる。
これら3Mの処理のうち、照合処理は信号間の誤差電力
を算出するだけで簡単であり、処理量の点で支配的なの
がピッチ予測処理及びLPC近接予測処理であることを
考えあわせると、第5図は第4図に対して格段の処理量
の低減が可能である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、第5図の構成をとった場合、符号器10
例の予測器には、原信号Sが入力されているのに対し、
復号器20側では、パターンマツチングにより選択され
た信号E′が予測器に入力されるため、フィルタの構成
上の問題もあって、パターンマツチングで生じた歪みが
累積し、符号器側と復号器側の信号の不一致が生じ、特
性が劣化するという問題がある。
本発明は、このコードブック参照による量子化を行なう
際に生じる、符号器10と復号器20のデータネ一致に
よる特性劣化の累積問題を解決し、高品質の符号化伝送
を可能にしようとするものである。
c問題点を解決するための手段〕 第1図は、本発明による符号化伝送装置の原理ブロック
図である。本発明による構成は、符号器10側において
復号再生処理を行なう局部復号器2の機能を付加し、局
部復号器中の予測フィルタにより得られるピッチ予測値
と近接予測値のタップデータを符号器の予測フィルタの
タップに複写する機能を有している。
〔作用〕
この符号化伝送装置は、復号器側でどういう信号が再生
されるかを局部復号器の機能により符号器側で知り、そ
してコードブック照合パターンの切替り目(量子化のフ
レーム境界)毎に局部復号器内の予測フィルタのタップ
データを符号器の予測フィルタのタップに複写して、次
のフレーム境界クの処理に際しフィルタの内部状態を復
号器側の前のフレームの最終状態に合わせるので、第4
図の簡易型CELP方式で生じていた符号器と復号器の
データネ一致に起因する特性劣化の累積を防ぐことがで
きる。
〔実施例〕
第2図は本発明の一実施例を、第3図はその符号器側の
詳細を示す図である。本発明による符号化伝送装置を実
施するにあたっては、第5図の符号器10側の構成に相
当する第2図、第3図の上半分の機能に対し、復号器2
0側における信号再生の機能と全く等しい下半分に示す
局部復号器2の機能を持たせる。この局部復号器により
再生される信号S’(n)は、コードブック参照用コー
ド番号として雑音パターンE’(n)に対応するものを
伝送した場合に、復号器側で再生される信号S′に等し
い。そこで、次フレームのパターンマツチングの処理に
入る前に、この局部復号器内のS′(n−1) 〜S’
(n−m) 、  X’(n−1) 〜X’(n−p)
の各タップデータを、符号器内のS (n−1) 〜S
 (n −m) 、 X (n−1) 〜X (n−p
)の各タップに複写してやると、符号器側の予測フィル
タの内部状態を復号器側のそれと完全に一致させること
ができ、前記累積誤差をなくすことができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、第5図の改良型CELP方式の2倍弱
の処理量で、該方式で生じていた符・復号器のデータネ
一致による特性の劣化を回避することができる。
この処理量は、2×(ピッチ予測処理+LPG近接予測
処理)十に×(照合処理)であり、第3図のkX(ピッ
チ予測処理+LPG近接予測処理+照合処理)と比して
格段に少ない(k = 1024〜2048)。
このように、本発明によれば、従来例より少ない処理量
で良好な再生音が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理説明図、 第2図は本発明の詳細な説明図、 第3図は本発明の実施例の具体的な説明図、第4図及び
第5図は従来例の説明図である。 第1図でS(入力)は音声信号、S′は再生信号である

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 音声信号(S)の予測及びコードブック(1)の照合に
    よる量子化を伴なう高能率音声符号化伝送装置において
    、 復号器(20)側で得られる再生信号(S′)と等しい
    信号を、局部復号器(2)を持たせた符号器(10)側
    で発生させ、コードブック(1)の照合再生パターンの
    切替り目ごとに、局部復号器(2)中の予測再生フィル
    タ(3)(Ppitch、P_L_P_C)のタップデ
    ータを符号器内予測フィルタ(4)(Ppitch、P
    _L_P_C)のタップデータとして複写し、こうして
    コードブック(1)の参照歪みに起因する符号器(10
    )側と復号器(20)側の信号の不一致による特性の劣
    化の累積を防止するようにしてなることを特徴とする符
    号化伝送装置。
JP62047062A 1987-03-02 1987-03-02 符号化伝送装置 Pending JPS63214032A (ja)

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