JP3041325B1 - 音声符号化装置及び音声復号化装置 - Google Patents
音声符号化装置及び音声復号化装置Info
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- JP3041325B1 JP3041325B1 JP11343251A JP34325199A JP3041325B1 JP 3041325 B1 JP3041325 B1 JP 3041325B1 JP 11343251 A JP11343251 A JP 11343251A JP 34325199 A JP34325199 A JP 34325199A JP 3041325 B1 JP3041325 B1 JP 3041325B1
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Abstract
【要約】
【課題】 従来の音声符号化復号化装置では入力音声の
パワーによらず駆動音源ベクトルに対するゲイン量子化
を行なっているが、量子化すべきゲインの範囲が大きい
ため、少量のビットで量子化する場合は量子化歪みが大
きくなり、合成音声の品質が劣化する。 【解決手段】 適応音源ベクトルとそのゲインより求め
られる適応音源信号のパワー情報により駆動音源ベクト
ルに対して用いるゲイン量子化テーブルを予め用意され
た複数のゲイン量子化テーブルの中から選択して指定す
る。
パワーによらず駆動音源ベクトルに対するゲイン量子化
を行なっているが、量子化すべきゲインの範囲が大きい
ため、少量のビットで量子化する場合は量子化歪みが大
きくなり、合成音声の品質が劣化する。 【解決手段】 適応音源ベクトルとそのゲインより求め
られる適応音源信号のパワー情報により駆動音源ベクト
ルに対して用いるゲイン量子化テーブルを予め用意され
た複数のゲイン量子化テーブルの中から選択して指定す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、音声をディジタル伝
送あるいは蓄積する場合などに用いられるもので、音声
の音源信号情報をベクトル量子化する音声符号化・復号
化装置に関するものである。
送あるいは蓄積する場合などに用いられるもので、音声
の音源信号情報をベクトル量子化する音声符号化・復号
化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】音声をスペクトル包絡情報と音源信号情
報に分離し、音源信号情報をベクトル量子化する従来の
音声符号化・復号化装置として、図３に示すものがあ
る。図３は、W.B.Kleijn, D.J.Krasinski, and R.H.Ket
chum 著”Improved Speech Quality and Efficient Vec
tor Quantization in SELP”（ICASSP'88, pp.155-158,
1988）に示されたのと同様なものである。図におい
て、１は符号化部、２は復号化部、３は伝送路であり、
４は入力音声、５は出力音声である。６はスペクトル分
析手段、７はスペクトルパラメータ符号化手段であり、
８は適応音源符号化手段、９、１４は適応音源符号帳で
ある。１０は駆動音源符号化手段、１１、１６は駆動音
源符号帳である。１２、１７は音源ベクトル生成手段、
１３は適応音源復号化手段、１５は駆動音源復号化手段
であり、１８はスペクトルパラメータ復号化手段、１９
は合成フィルタである。
報に分離し、音源信号情報をベクトル量子化する従来の
音声符号化・復号化装置として、図３に示すものがあ
る。図３は、W.B.Kleijn, D.J.Krasinski, and R.H.Ket
chum 著”Improved Speech Quality and Efficient Vec
tor Quantization in SELP”（ICASSP'88, pp.155-158,
1988）に示されたのと同様なものである。図におい
て、１は符号化部、２は復号化部、３は伝送路であり、
４は入力音声、５は出力音声である。６はスペクトル分
析手段、７はスペクトルパラメータ符号化手段であり、
８は適応音源符号化手段、９、１４は適応音源符号帳で
ある。１０は駆動音源符号化手段、１１、１６は駆動音
源符号帳である。１２、１７は音源ベクトル生成手段、
１３は適応音源復号化手段、１５は駆動音源復号化手段
であり、１８はスペクトルパラメータ復号化手段、１９
は合成フィルタである。
【０００３】以下、従来の音声符号化・復号化装置の動
作について説明する。まず、符号化部１の動作について
説明する。スペクトル分析手段６は、入力音声４を分析
して、スペクトルパラメータを抽出する。スペクトルパ
ラメータ符号化手段７は前記スペクトルパラメータを量
子化し、それに対応する符号を復号化部２に伝送路３を
介して出力するとともに、量子化したスペクトルパラメ
ータを適応音源符号化手段８及び駆動音源符号化手段１
０に出力する。適応音源符号帳９には先行フレームにお
いて求めた音源信号が記憶されており、ピッチ情報を符
号として、現フレームにおいて前記音源信号をピッチ周
期で繰り返して得られる適応音源ベクトルを出力する。
図４に先行フレームにおける音源信号とそのとき得られ
る適応音源ベクトルの例を示す。適応音源ベクトルは、
ピッチ周期がフレーム長よりも短いときには、図４
（ｂ）に示すように現フレーム内で音源信号をピッチ周
期で繰り返したものとなる。
作について説明する。まず、符号化部１の動作について
説明する。スペクトル分析手段６は、入力音声４を分析
して、スペクトルパラメータを抽出する。スペクトルパ
ラメータ符号化手段７は前記スペクトルパラメータを量
子化し、それに対応する符号を復号化部２に伝送路３を
介して出力するとともに、量子化したスペクトルパラメ
ータを適応音源符号化手段８及び駆動音源符号化手段１
０に出力する。適応音源符号帳９には先行フレームにお
いて求めた音源信号が記憶されており、ピッチ情報を符
号として、現フレームにおいて前記音源信号をピッチ周
期で繰り返して得られる適応音源ベクトルを出力する。
図４に先行フレームにおける音源信号とそのとき得られ
る適応音源ベクトルの例を示す。適応音源ベクトルは、
ピッチ周期がフレーム長よりも短いときには、図４
（ｂ）に示すように現フレーム内で音源信号をピッチ周
期で繰り返したものとなる。
【０００４】適応音源符号化手段８は、前記適応音源符
号帳９より入力されるＭ個の適応音源ベクトルａi（ｉ
＝１，... ，Ｍ）と、前記スペクトルパラメータ符号化
手段７より入力されたスペクトルパラメータを用いて、
Ｍ個の合成音声ベクトルＡi（ｉ＝１，... ，Ｍ）を合
成する。そして、入力音声４からフレーム毎に切り出し
た入力音声ベクトルＸとのベクトル間距離Ｄiを、例え
ば式（１）に従って求める。ここで、ゲインβiは距離
Ｄiが最小になるように、例えば式（２）に従って決定
する。（なお、ｔは転置をしめす）
号帳９より入力されるＭ個の適応音源ベクトルａi（ｉ
＝１，... ，Ｍ）と、前記スペクトルパラメータ符号化
手段７より入力されたスペクトルパラメータを用いて、
Ｍ個の合成音声ベクトルＡi（ｉ＝１，... ，Ｍ）を合
成する。そして、入力音声４からフレーム毎に切り出し
た入力音声ベクトルＸとのベクトル間距離Ｄiを、例え
ば式（１）に従って求める。ここで、ゲインβiは距離
Ｄiが最小になるように、例えば式（２）に従って決定
する。（なお、ｔは転置をしめす）
【０００５】
【数１】
【０００６】次に、このベクトル間距離が最小となるベ
クトルＡIを探索し、その符号Ｉ及びゲインβIを量子化
したゲインβqIの符号を伝送路３を介して復号化部２に
出力し、また、選択された適応音源ベクトルａI及びそ
のゲインβqIを音源ベクトル生成手段１２に出力すると
ともに、誤差ベクトルＸ* Ｘ'＝Ｘ−βqIＡI を駆動音源符号化手段１０に出力する。
クトルＡIを探索し、その符号Ｉ及びゲインβIを量子化
したゲインβqIの符号を伝送路３を介して復号化部２に
出力し、また、選択された適応音源ベクトルａI及びそ
のゲインβqIを音源ベクトル生成手段１２に出力すると
ともに、誤差ベクトルＸ* Ｘ'＝Ｘ−βqIＡI を駆動音源符号化手段１０に出力する。
【０００７】駆動音源符号帳１１には、例えばランダム
雑音から生成したＮ個の駆動音源ベクトルが記憶されて
いる。駆動音源符号化手段１０は、前記駆動音源符号帳
１１より入力される駆動音源ベクトルｃj（ｊ＝１，...
，Ｎ）と、前記スペクトルパラメータ符号化手段より
入力されたスペクトルパラメータを用いて、Ｎ個の合成
音声ベクトルＣj（ｊ＝１，... ，Ｎ）を合成する。そ
して、前記適応音源符号化手段８より入力された誤差ベ
クトルＸ’とのベクトル間距離Ｄjを、例えば式（３）
に従って求める。ここで、ゲインγjは距離Ｄjが最小に
なるように、例えば式（４）に従って決定する。
雑音から生成したＮ個の駆動音源ベクトルが記憶されて
いる。駆動音源符号化手段１０は、前記駆動音源符号帳
１１より入力される駆動音源ベクトルｃj（ｊ＝１，...
，Ｎ）と、前記スペクトルパラメータ符号化手段より
入力されたスペクトルパラメータを用いて、Ｎ個の合成
音声ベクトルＣj（ｊ＝１，... ，Ｎ）を合成する。そ
して、前記適応音源符号化手段８より入力された誤差ベ
クトルＸ’とのベクトル間距離Ｄjを、例えば式（３）
に従って求める。ここで、ゲインγjは距離Ｄjが最小に
なるように、例えば式（４）に従って決定する。
【０００８】
【数２】
【０００９】次にこのベクトル間距離が最小となるベク
トルＣJを探索し、その符号Ｊ及びゲインγJを量子化し
たゲインγqJの符号を伝送路３を介して復号化部２に出
力するとともに、選択された駆動音源ベクトルｃJ及び
そのゲインγqJを音源ベクトル生成手段１２に出力す
る。
トルＣJを探索し、その符号Ｊ及びゲインγJを量子化し
たゲインγqJの符号を伝送路３を介して復号化部２に出
力するとともに、選択された駆動音源ベクトルｃJ及び
そのゲインγqJを音源ベクトル生成手段１２に出力す
る。
【００１０】音源ベクトル生成手段１２は、前記適応音
源符号化手段８より入力された適応音源ベクトルａI及
びそのゲインβqIと、前記駆動音源符号化手段１０より
入力された駆動音源ベクトルｃJ及びそのゲインγqJよ
り音源ベクトル βqIａI＋γqJｃJ を生成し、これを適応音源符号帳９に出力する。
源符号化手段８より入力された適応音源ベクトルａI及
びそのゲインβqIと、前記駆動音源符号化手段１０より
入力された駆動音源ベクトルｃJ及びそのゲインγqJよ
り音源ベクトル βqIａI＋γqJｃJ を生成し、これを適応音源符号帳９に出力する。
【００１１】次に、復号化部２の動作について説明す
る。適応音源復号化手段１３は、符号化部１から入力さ
れた適応音源ベクトルの符号Ｉに基づき、前記適応音源
符号帳９と同一の適応音源ベクトルを記憶する適応音源
符号帳１４から適応音源ベクトルａI を読みだし、ま
た、符号化部１から入力された適応音源ベクトルに対す
るゲインの符号よりゲインβqIを復号化し、前記適応音
源ベクトルａIとそのゲインβqIを音源ベクトル生成手
段１７に出力する。また、駆動音源復号化手段１５は、
符号化部１から入力された駆動音源ベクトルの符号Ｊに
基づき、前記駆動音源符号帳１１と同一の駆動音源ベク
トルを記憶する駆動音源符号帳１６から駆動音源ベクト
ルＣJを読みだし、また、符号化部１から入力された駆
動音源ベクトルに対するゲインの符号よりゲインγqJを
復号し、前記駆動音源ベクトルｃJとそのゲインγqJを
音源ベクトル生成手段１７に出力する。
る。適応音源復号化手段１３は、符号化部１から入力さ
れた適応音源ベクトルの符号Ｉに基づき、前記適応音源
符号帳９と同一の適応音源ベクトルを記憶する適応音源
符号帳１４から適応音源ベクトルａI を読みだし、ま
た、符号化部１から入力された適応音源ベクトルに対す
るゲインの符号よりゲインβqIを復号化し、前記適応音
源ベクトルａIとそのゲインβqIを音源ベクトル生成手
段１７に出力する。また、駆動音源復号化手段１５は、
符号化部１から入力された駆動音源ベクトルの符号Ｊに
基づき、前記駆動音源符号帳１１と同一の駆動音源ベク
トルを記憶する駆動音源符号帳１６から駆動音源ベクト
ルＣJを読みだし、また、符号化部１から入力された駆
動音源ベクトルに対するゲインの符号よりゲインγqJを
復号し、前記駆動音源ベクトルｃJとそのゲインγqJを
音源ベクトル生成手段１７に出力する。
【００１２】音源ベクトル生成手段１７は、前記適応音
源復号化手段１３より入力された適応音源ベクトルａI
及びそのゲインβqIと、前記駆動音源復号化手段１５よ
り入力された駆動音源ベクトルｃJ、及びそのゲインγ
qJより音源ベクトル βqIａI＋γqJｃJ を生成し、これを適応音源符号帳１４及び合成フィルタ
１９に出力する。
源復号化手段１３より入力された適応音源ベクトルａI
及びそのゲインβqIと、前記駆動音源復号化手段１５よ
り入力された駆動音源ベクトルｃJ、及びそのゲインγ
qJより音源ベクトル βqIａI＋γqJｃJ を生成し、これを適応音源符号帳１４及び合成フィルタ
１９に出力する。
【００１３】スペクトルパラメータ復号化手段１８は、
符号化部１から入力されたスペクトルパラメータの符号
に基づきスペクトルパラメータを復号化し、合成フィル
タ１９に出力する。合成フィルタ１９は、前記音源ベク
トル生成手段１７より入力された音源ベクトルと、前記
スペクトルパラメータ復号化手段１８より入力されたス
ペクトルパラメータを用いて出力音声５を合成する。
符号化部１から入力されたスペクトルパラメータの符号
に基づきスペクトルパラメータを復号化し、合成フィル
タ１９に出力する。合成フィルタ１９は、前記音源ベク
トル生成手段１７より入力された音源ベクトルと、前記
スペクトルパラメータ復号化手段１８より入力されたス
ペクトルパラメータを用いて出力音声５を合成する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】従来の音声符号化復号
化装置では入力音声のパワーによらず駆動音源ベクトル
に対するゲイン量子化を行っているが、量子化すべきゲ
インの範囲が大きいため、少量のビットで量子化する場
合は量子化歪が大きくなり、合成音声の品質が劣化す
る。また、入力音声のパワーにより駆動音源ベクトルの
ゲインの量子化を変更するためには、新たにパワー情報
を伝送する必要があり、効率的ではないという課題もあ
った。
化装置では入力音声のパワーによらず駆動音源ベクトル
に対するゲイン量子化を行っているが、量子化すべきゲ
インの範囲が大きいため、少量のビットで量子化する場
合は量子化歪が大きくなり、合成音声の品質が劣化す
る。また、入力音声のパワーにより駆動音源ベクトルの
ゲインの量子化を変更するためには、新たにパワー情報
を伝送する必要があり、効率的ではないという課題もあ
った。
【００１５】この発明は、かかる課題を解決するために
なされたもので、適応音源信号のパワー情報により駆動
音源ベクトルのゲインの量子化を変更することにより、
少ない伝送情報量でも音源信号の量子化歪が小さい、品
質の高い復号音声を合成することを目的としている。
なされたもので、適応音源信号のパワー情報により駆動
音源ベクトルのゲインの量子化を変更することにより、
少ない伝送情報量でも音源信号の量子化歪が小さい、品
質の高い復号音声を合成することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この発明に係る音声符号
化装置は、スペクトル分析符号化手段、適応音源符号
帳、適応音源符号化手段、駆動音源符号帳、制御手段、
駆動音源符号化手段、音源ベクトル生成手段を備え、一
定間隔に区切ったフレーム毎に入力音声を符号化する音
声符号化装置であって、スペクトル分析符号化手段は、
入力音声のスペクトル包絡情報であるスペクトルパラメ
ータを抽出して符号化し、適応音源符号帳は、先行フレ
ームにおいて上記音源ベクトル生成手段により出力され
た音源信号から適応音源ベクトルを複数生成して記憶
し、適応音源符号化手段は、上記符号化されたスペクト
ルパラメータに基づいて上記適応音源ベクトルの合成音
声ベクトルを生成し、入力音声と第１ゲインを付与した
上記適応音源ベクトルの合成音声ベクトルの歪みが最小
になるよう適応音源ベクトル、第１ゲインを決定し、該
決定された適応音源ベクトルの符号を出力すると共に、
該第1ゲインを符号化し、駆動音源符号帳は、駆動音源
ベクトルを複数記憶し、制御手段は、上記決定された適
応音源ベクトルと上記符号化された第１ゲインより求め
られる適応音源信号のパワー情報に応じて、駆動音源ベ
クトルに付与する第２ゲインを決定するゲイン量子化テ
ーブルを予め用意された複数のゲイン量子化テーブルの
中から選択して指定し、駆動音源符号化手段は、上記符
号化されたスペクトルパラメータに基づいて上記駆動音
源ベクトルの合成音声ベクトルを生成し、上記決定され
た第１ゲインを付与した上記決定された適応音源ベクト
ルの合成音声ベクトルと第２ゲインを付与した上記駆動
音源ベクトルの合成音声ベクトルの和を復号信号ベクト
ルとしたとき、入力音声と該復号信号ベクトルの歪みが
最小となるよう上記ピッチ同期駆動音源ベクトルの合成
音声ベクトルと第２ゲインを決定し、該決定されたピッ
チ同期駆動音源ベクトルの符号を出力すると共に、上記
指定されたゲイン量子化テーブルを用いて第２ゲインを
符号化し、音源ベクトル生成手段は、少なくとも上記決
定されて符号化された適応音源ベクトルと第１ゲインと
第２ゲインと、上記駆動音源ベクトルから音源信号を生
成して出力するようにしたものである。
化装置は、スペクトル分析符号化手段、適応音源符号
帳、適応音源符号化手段、駆動音源符号帳、制御手段、
駆動音源符号化手段、音源ベクトル生成手段を備え、一
定間隔に区切ったフレーム毎に入力音声を符号化する音
声符号化装置であって、スペクトル分析符号化手段は、
入力音声のスペクトル包絡情報であるスペクトルパラメ
ータを抽出して符号化し、適応音源符号帳は、先行フレ
ームにおいて上記音源ベクトル生成手段により出力され
た音源信号から適応音源ベクトルを複数生成して記憶
し、適応音源符号化手段は、上記符号化されたスペクト
ルパラメータに基づいて上記適応音源ベクトルの合成音
声ベクトルを生成し、入力音声と第１ゲインを付与した
上記適応音源ベクトルの合成音声ベクトルの歪みが最小
になるよう適応音源ベクトル、第１ゲインを決定し、該
決定された適応音源ベクトルの符号を出力すると共に、
該第1ゲインを符号化し、駆動音源符号帳は、駆動音源
ベクトルを複数記憶し、制御手段は、上記決定された適
応音源ベクトルと上記符号化された第１ゲインより求め
られる適応音源信号のパワー情報に応じて、駆動音源ベ
クトルに付与する第２ゲインを決定するゲイン量子化テ
ーブルを予め用意された複数のゲイン量子化テーブルの
中から選択して指定し、駆動音源符号化手段は、上記符
号化されたスペクトルパラメータに基づいて上記駆動音
源ベクトルの合成音声ベクトルを生成し、上記決定され
た第１ゲインを付与した上記決定された適応音源ベクト
ルの合成音声ベクトルと第２ゲインを付与した上記駆動
音源ベクトルの合成音声ベクトルの和を復号信号ベクト
ルとしたとき、入力音声と該復号信号ベクトルの歪みが
最小となるよう上記ピッチ同期駆動音源ベクトルの合成
音声ベクトルと第２ゲインを決定し、該決定されたピッ
チ同期駆動音源ベクトルの符号を出力すると共に、上記
指定されたゲイン量子化テーブルを用いて第２ゲインを
符号化し、音源ベクトル生成手段は、少なくとも上記決
定されて符号化された適応音源ベクトルと第１ゲインと
第２ゲインと、上記駆動音源ベクトルから音源信号を生
成して出力するようにしたものである。
【００１７】またこの発明に係る音声復号化装置は、ス
ペクトルパラメータ復号化手段、適応音源復号化手段、
適応音源符号帳、駆動音源符号帳、制御手段、駆動音源
復号化手段、音源ベクトル生成手段、合成フィルタを備
え、一定間隔に区切ったフレーム毎に符号化されたスペ
クトルパラメータの符号と適応音源ベクトルの符号と駆
動音源ベクトルの符号とゲインの符号とから復号信号を
生成する音声復号化装置であって、スペクトルパラメー
タ復号化手段はスペクトルパラメータの符号を入力さ
れ、該スペクトルパラメータの符号からスペクトルパラ
メータを復号化し、適応音源復号化手段は、適応音源ベ
クトルの符号と該適応音源ベクトルに付与する第１ゲイ
ンの符号を入力され、該適応音源ベクトルの符号を上記
適応音源符号帳に出力すると共に、上記第１ゲインの符
号から第１のゲインを復号化し、適応音源符号帳は、先
行フレームにおいて上記音源ベクトル生成手段により出
力された音源信号から適応音源ベクトルを複数生成して
記憶すると共に、該記憶された適応音源ベクトルの中か
ら上記適応音源復号化手段により出力される適応音源ベ
クトルの符号に対応する適応音源ベクトルを出力し、駆
動音源符号帳は駆動音源ベクトルを複数記憶し、制御手
段は、上記出力された適応音源ベクトルと上記復号化さ
れた第１ゲインより求められる適応音源信号のパワー情
報に応じて、駆動音源ベクトルに付与する第２ゲインを
決定するゲイン量子化テーブルを予め用意された複数の
ゲイン量子化テーブルの中から選択して指定し、駆動音
源復号化手段は、駆動音源ベクトルの符号と該駆動音源
ベクトルに付与する第２ゲインの符号を入力され、該駆
動音源ベクトルの符号に基づき上記駆動音源符号帳より
駆動音源ベクトルを読み出すと共に、上記指定されたゲ
イン量子化テーブルを用いて上記第２ゲインの符号から
第２ゲインを復号化し、音源ベクトル生成手段は、上記
復号化された第１ゲインを付与した上記出力された適応
音源ベクトルと上記復号化された第２ゲインを付与した
上記読み出された駆動音源ベクトルの和である音源信号
を出力し、合成フィルタは、上記復号化されたスペクト
ルパラメータを用いて、上記音源信号から復号信号を生
成するようにしたものである。
ペクトルパラメータ復号化手段、適応音源復号化手段、
適応音源符号帳、駆動音源符号帳、制御手段、駆動音源
復号化手段、音源ベクトル生成手段、合成フィルタを備
え、一定間隔に区切ったフレーム毎に符号化されたスペ
クトルパラメータの符号と適応音源ベクトルの符号と駆
動音源ベクトルの符号とゲインの符号とから復号信号を
生成する音声復号化装置であって、スペクトルパラメー
タ復号化手段はスペクトルパラメータの符号を入力さ
れ、該スペクトルパラメータの符号からスペクトルパラ
メータを復号化し、適応音源復号化手段は、適応音源ベ
クトルの符号と該適応音源ベクトルに付与する第１ゲイ
ンの符号を入力され、該適応音源ベクトルの符号を上記
適応音源符号帳に出力すると共に、上記第１ゲインの符
号から第１のゲインを復号化し、適応音源符号帳は、先
行フレームにおいて上記音源ベクトル生成手段により出
力された音源信号から適応音源ベクトルを複数生成して
記憶すると共に、該記憶された適応音源ベクトルの中か
ら上記適応音源復号化手段により出力される適応音源ベ
クトルの符号に対応する適応音源ベクトルを出力し、駆
動音源符号帳は駆動音源ベクトルを複数記憶し、制御手
段は、上記出力された適応音源ベクトルと上記復号化さ
れた第１ゲインより求められる適応音源信号のパワー情
報に応じて、駆動音源ベクトルに付与する第２ゲインを
決定するゲイン量子化テーブルを予め用意された複数の
ゲイン量子化テーブルの中から選択して指定し、駆動音
源復号化手段は、駆動音源ベクトルの符号と該駆動音源
ベクトルに付与する第２ゲインの符号を入力され、該駆
動音源ベクトルの符号に基づき上記駆動音源符号帳より
駆動音源ベクトルを読み出すと共に、上記指定されたゲ
イン量子化テーブルを用いて上記第２ゲインの符号から
第２ゲインを復号化し、音源ベクトル生成手段は、上記
復号化された第１ゲインを付与した上記出力された適応
音源ベクトルと上記復号化された第２ゲインを付与した
上記読み出された駆動音源ベクトルの和である音源信号
を出力し、合成フィルタは、上記復号化されたスペクト
ルパラメータを用いて、上記音源信号から復号信号を生
成するようにしたものである。
【作用】この発明における入力音声符号化装置は、適応
音源ベクトルとそのゲインより適応音源信号のパワー情
報が抽出され、これに応じて駆動音源ベクトルに対する
ゲイン量子化テーブルが変更され、入力音声との歪みが
最小になるベクトルとゲインが選択されて符号化され
る。また、請求項２の発明の音声復号化装置は、伝送さ
れた適応音源ベクトルの符号とそのゲインにより、適応
音源信号のパワー情報が抽出され、これに応じて駆動音
源ベクトルに対するゲイン量子化テーブルが変更され、
これにより駆動音源ベクトルに対するゲインが復号化さ
れ、これを用いて音源ベクトルが復号化される。
音源ベクトルとそのゲインより適応音源信号のパワー情
報が抽出され、これに応じて駆動音源ベクトルに対する
ゲイン量子化テーブルが変更され、入力音声との歪みが
最小になるベクトルとゲインが選択されて符号化され
る。また、請求項２の発明の音声復号化装置は、伝送さ
れた適応音源ベクトルの符号とそのゲインにより、適応
音源信号のパワー情報が抽出され、これに応じて駆動音
源ベクトルに対するゲイン量子化テーブルが変更され、
これにより駆動音源ベクトルに対するゲインが復号化さ
れ、これを用いて音源ベクトルが復号化される。
【００１８】
【実施例】実施例１．図１はこの発明の実施例を示す構
成図である。図１において、図３と同一の部分について
は同一の符号を付し、説明を省略する。図１において、
３４、３６は制御手段、３５は駆動音源符号化手段であ
り、３７は駆動音源復号化手段である。
成図である。図１において、図３と同一の部分について
は同一の符号を付し、説明を省略する。図１において、
３４、３６は制御手段、３５は駆動音源符号化手段であ
り、３７は駆動音源復号化手段である。
【００１９】以下、図１に示した本発明の一実施例の動
作について説明する。まず、符号化部１の動作について
説明する。制御手段３４は適応音源符号化手段８より入
力される適応音源ベクトルａI及びそのゲインβqIより
適応音源信号のパワーＰ Ｐ＝‖βqIａI‖2 を求める。そして、例えば、予め設定した閾値Ｐ1、
Ｐ2、Ｐ3と前記適応音源信号のパワーＰとを比較して、
予め複数個用意してある駆動音源ベクトルに対するゲイ
ン量子化テーブルの中から、例えば以下の条件判別に従
って実際に量子化に用いる駆動音源ベクトルに対するゲ
イン量子化テーブルを選択し、選択された量子化テーブ
ルを駆動音源符号化手段３５に出力する。 Ｐ＜Ｐ1 の場合 量子化テーブル１ を選択 Ｐ1≦Ｐ＜Ｐ2 の場合 量子化テーブル２ を選択 Ｐ2≦Ｐ＜Ｐ3 の場合 量子化テーブル３ を選択 Ｐ3≦Ｐ の場合 量子化テーブル４ を選択
作について説明する。まず、符号化部１の動作について
説明する。制御手段３４は適応音源符号化手段８より入
力される適応音源ベクトルａI及びそのゲインβqIより
適応音源信号のパワーＰ Ｐ＝‖βqIａI‖2 を求める。そして、例えば、予め設定した閾値Ｐ1、
Ｐ2、Ｐ3と前記適応音源信号のパワーＰとを比較して、
予め複数個用意してある駆動音源ベクトルに対するゲイ
ン量子化テーブルの中から、例えば以下の条件判別に従
って実際に量子化に用いる駆動音源ベクトルに対するゲ
イン量子化テーブルを選択し、選択された量子化テーブ
ルを駆動音源符号化手段３５に出力する。 Ｐ＜Ｐ1 の場合 量子化テーブル１ を選択 Ｐ1≦Ｐ＜Ｐ2 の場合 量子化テーブル２ を選択 Ｐ2≦Ｐ＜Ｐ3 の場合 量子化テーブル３ を選択 Ｐ3≦Ｐ の場合 量子化テーブル４ を選択
【００２０】各量子化テーブルは、例えば図２に示す適
応音源信号のパワーと駆動音源ベクトルに対するゲイン
との相関関係を用いて各条件下では効率の良い量子化を
行えるように設計しておく。図２より分かるように、駆
動音源ベクトルに対するゲインの量子化を適応音源信号
のパワー情報により変更することにより、各量子化テー
ブルにおいては量子化すべきゲインの範囲を小さくでき
るので、量子化効率を上げることができる。
応音源信号のパワーと駆動音源ベクトルに対するゲイン
との相関関係を用いて各条件下では効率の良い量子化を
行えるように設計しておく。図２より分かるように、駆
動音源ベクトルに対するゲインの量子化を適応音源信号
のパワー情報により変更することにより、各量子化テー
ブルにおいては量子化すべきゲインの範囲を小さくでき
るので、量子化効率を上げることができる。
【００２１】駆動音源符号化手段３５は、駆動音源符号
帳１１より入力される駆動音源ベクトルｃjと、スペク
トルパラメータ符号化手段より入力されるスペクトルパ
ラメータを用いて、合成音声ベクトルＣjを合成する。
そして、適応音源符号化手段８より入力された誤差ベク
トルＸ* とのベクトル間距離Ｄjを、例えば式（17）に
従って求める。ここで、ゲインγjは距離Ｄjが最小にな
るように、例えば式（18）に従って決定する。
帳１１より入力される駆動音源ベクトルｃjと、スペク
トルパラメータ符号化手段より入力されるスペクトルパ
ラメータを用いて、合成音声ベクトルＣjを合成する。
そして、適応音源符号化手段８より入力された誤差ベク
トルＸ* とのベクトル間距離Ｄjを、例えば式（17）に
従って求める。ここで、ゲインγjは距離Ｄjが最小にな
るように、例えば式（18）に従って決定する。
【００２２】
【数３】
【００２３】次にこのベクトル間距離が最小となるベク
トルＣJを探索し、その符号Ｊ及びゲインγJを前記制御
手段３４より入力された駆動音源ベクトルに対するゲイ
ン量子化テーブルを用いて量子化したゲインγqJの符号
を伝送路３を介して復号化部２に出力するとともに、選
択された駆動音源ベクトルｃJ及びそのゲインγqJを音
源ベクトル生成手段１２に出力する。
トルＣJを探索し、その符号Ｊ及びゲインγJを前記制御
手段３４より入力された駆動音源ベクトルに対するゲイ
ン量子化テーブルを用いて量子化したゲインγqJの符号
を伝送路３を介して復号化部２に出力するとともに、選
択された駆動音源ベクトルｃJ及びそのゲインγqJを音
源ベクトル生成手段１２に出力する。
【００２４】次に、復号化部２の動作について説明す
る。制御手段３６は適応音源復号化手段１３より入力さ
れる適応音源ベクトルａI及びそのゲインβqIより適応
音源信号のパワーＰを求め、前記制御手段３４と同一の
予め複数個用意してある駆動音源ベクトルに対するゲイ
ン量子化テーブルの中から、前記制御手段３４と同一の
閾値を用いた条件判別に従って逆量子化に用いる駆動音
源ベクトルに対するゲイン量子化テーブルを選択し、選
択された量子化テーブルを駆動音源復号化手段３７に出
力する。
る。制御手段３６は適応音源復号化手段１３より入力さ
れる適応音源ベクトルａI及びそのゲインβqIより適応
音源信号のパワーＰを求め、前記制御手段３４と同一の
予め複数個用意してある駆動音源ベクトルに対するゲイ
ン量子化テーブルの中から、前記制御手段３４と同一の
閾値を用いた条件判別に従って逆量子化に用いる駆動音
源ベクトルに対するゲイン量子化テーブルを選択し、選
択された量子化テーブルを駆動音源復号化手段３７に出
力する。
【００２５】駆動音源復号化手段３７は、符号化部１か
ら入力された駆動音源ベクトルの符号Ｊに基づき、駆動
音源符号帳１６から駆動音源ベクトルｃJを読みだし、
また、前記制御手段３６より入力されたゲイン量子化テ
ーブルを用い、符号化部１から入力された駆動音源ベク
トルに対するゲインの符号よりゲインγqJを復号化し、
前記駆動音源ベクトルｃJとそのゲインγqJを音源ベク
トル生成手段１７に出力する。
ら入力された駆動音源ベクトルの符号Ｊに基づき、駆動
音源符号帳１６から駆動音源ベクトルｃJを読みだし、
また、前記制御手段３６より入力されたゲイン量子化テ
ーブルを用い、符号化部１から入力された駆動音源ベク
トルに対するゲインの符号よりゲインγqJを復号化し、
前記駆動音源ベクトルｃJとそのゲインγqJを音源ベク
トル生成手段１７に出力する。
【００２６】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、音声符
号化装置は、スペクトル分析符号化手段、適応音源符号
帳と、適応音源符号化手段と、駆動音源符号帳と、適応
音源信号のパワー情報により駆動音源ベクトルに対する
ゲイン量子化テーブルを変更する制御手段と、駆動音源
符号化手段と、音源ベクトル生成手段を備えたので、ま
た音声復号化装置には、符号化装置に対応する手段を備
えたので、伝送情報の増加無しに、量子化歪が小さい高
品質の音声を合成できる効果がある。
号化装置は、スペクトル分析符号化手段、適応音源符号
帳と、適応音源符号化手段と、駆動音源符号帳と、適応
音源信号のパワー情報により駆動音源ベクトルに対する
ゲイン量子化テーブルを変更する制御手段と、駆動音源
符号化手段と、音源ベクトル生成手段を備えたので、ま
た音声復号化装置には、符号化装置に対応する手段を備
えたので、伝送情報の増加無しに、量子化歪が小さい高
品質の音声を合成できる効果がある。
【図１】この発明の実施例１を示す構成図である。
【図２】適応音源信号のパワーと駆動音源ベクトルに対
するゲインとの関係を示す説明図である。
するゲインとの関係を示す説明図である。
【図３】従来の音声符号化復号化装置を示す構成図であ
る。
る。
【図４】適応音源ベクトルの例を示す説明図である。
１ 符号化部 ２ 復号化部 ３ 伝送路 ４ 入力音声 ５ 出力音声 ６ スペクトル分析手段 ７ スペクトルパラメータ符号化手段 ８ 適応音源符号化手段 ９、１４ 適応音源符号帳 １０ 駆動音源符号化手段 １１、１６ 駆動音源符号帳 １２、１７ 音源ベクトル生成手段 １３ 適応音源復号化手段 １５ 駆動音源復号化手段 １８ スペクトルパラメータ復号化手段 １９ 合成フィルタ ３４、３６ 制御手段 ３５ 駆動音源符号化手段 ３７ 駆動音源復号化手段
Claims (2)
- 【請求項１】 スペクトル分析符号化手段、適応音源符
号帳、適応音源符号化手段、駆動音源符号帳、制御手
段、駆動音源符号化手段、音源ベクトル生成手段を備
え、一定間隔に区切ったフレーム毎に入力音声を符号化
する音声符号化装置であって、 スペクトル分析符号化手段は、入力音声のスペクトル包
絡情報であるスペクトルパラメータを抽出して符号化
し、 適応音源符号帳は、先行フレームにおいて上記音源ベク
トル生成手段により出力された音源信号から適応音源ベ
クトルを複数生成して記憶し、 適応音源符号化手段は、上記符号化されたスペクトルパ
ラメータに基づいて上記適応音源ベクトルの合成音声ベ
クトルを生成し、入力音声と第１ゲインを付与した上記
適応音源ベクトルの合成音声ベクトルの歪みが最小にな
るよう適応音源ベクトル、第１ゲインを決定し、該決定
された適応音源ベクトルの符号を出力すると共に、該第
1ゲインを符号化し、 駆動音源符号帳は、駆動音源ベクトルを複数記憶し、 制御手段は、上記決定された適応音源ベクトルと上記符
号化された第１ゲインより求められる適応音源信号のパ
ワー情報に応じて、駆動音源ベクトルに付与する第２ゲ
インを決定するゲイン量子化テーブルを予め用意された
複数のゲイン量子化テーブルの中から選択して指定し、 駆動音源符号化手段は、上記符号化されたスペクトルパ
ラメータに基づいて上記駆動音源ベクトルの合成音声ベ
クトルを生成し、上記決定された第１ゲインを付与した
上記決定された適応音源ベクトルの合成音声ベクトルと
第２ゲインを付与した上記駆動音源ベクトルの合成音声
ベクトルの和を復号信号ベクトルとしたとき、入力音声
と該復号信号ベクトルの歪みが最小となるよう上記ピッ
チ同期駆動音源ベクトルの合成音声ベクトルと第２ゲイ
ンを決定し、該決定されたピッチ同期駆動音源ベクトル
の符号を出力すると共に、上記指定されたゲイン量子化
テーブルを用いて第２ゲインを符号化し、 音源ベクトル生成手段は、少なくとも上記決定されて符
号化された適応音源ベクトルと第１ゲインと第２ゲイン
と、上記駆動音源ベクトルから音源信号を生成して出力
する音声符号化装置。 - 【請求項２】 スペクトルパラメータ復号化手段、適応
音源復号化手段、適応音源符号帳、駆動音源符号帳、制
御手段、駆動音源復号化手段、音源ベクトル生成手段、
合成フィルタを備え、一定間隔に区切ったフレーム毎に
符号化されたスペクトルパラメータの符号と適応音源ベ
クトルの符号と駆動音源ベクトルの符号とゲインの符号
とから復号信号を生成する音声復号化装置であって、 スペクトルパラメータ復号化手段はスペクトルパラメー
タの符号を入力され、 該スペクトルパラメータの符号からスペクトルパラメー
タを復号化し、 適応音源復号化手段は、適応音源ベクトルの符号と該適
応音源ベクトルに付与する第１ゲインの符号を入力さ
れ、該適応音源ベクトルの符号を上記適応音源符号帳に
出力すると共に、上記第１ゲインの符号から第１のゲイ
ンを復号化し、 適応音源符号帳は、先行フレームにおいて上記音源ベク
トル生成手段により出力された音源信号から適応音源ベ
クトルを複数生成して記憶すると共に、該記憶された適
応音源ベクトルの中から上記適応音源復号化手段により
出力される適応音源ベクトルの符号に対応する適応音源
ベクトルを出力し、 駆動音源符号帳は駆動音源ベクトルを複数記憶し、 制御手段は、上記出力された適応音源ベクトルと上記復
号化された第１ゲインより求められる適応音源信号のパ
ワー情報に応じて、駆動音源ベクトルに付与する第２ゲ
インを決定するゲイン量子化テーブルを予め用意された
複数のゲイン量子化テーブルの中から選択して指定し、 駆動音源復号化手段は、駆動音源ベクトルの符号と該駆
動音源ベクトルに付与する第２ゲインの符号を入力さ
れ、該駆動音源ベクトルの符号に基づき上記駆動音源符
号帳より駆動音源ベクトルを読み出すと共に、上記指定
されたゲイン量子化テーブルを用いて上記第２ゲインの
符号から第２ゲインを復号化し、 音源ベクトル生成手段は、上記復号化された第１ゲイン
を付与した上記出力された適応音源ベクトルと上記復号
化された第２ゲインを付与した上記読み出された駆動音
源ベクトルの和である音源信号を出力し、 合成フィルタは、上記復号化されたスペクトルパラメー
タを用いて、上記音源信号から復号信号を生成する音声
復号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11343251A JP3041325B1 (ja) | 1992-09-29 | 1999-12-02 | 音声符号化装置及び音声復号化装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25960192 | 1992-09-29 | ||
| JP4-259601 | 1992-09-29 | ||
| JP11343251A JP3041325B1 (ja) | 1992-09-29 | 1999-12-02 | 音声符号化装置及び音声復号化装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5240135A Division JP3024455B2 (ja) | 1992-09-29 | 1993-09-27 | 音声符号化装置及び音声復号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3041325B1 true JP3041325B1 (ja) | 2000-05-15 |
| JP2000172298A JP2000172298A (ja) | 2000-06-23 |
Family
ID=26544199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11343251A Expired - Lifetime JP3041325B1 (ja) | 1992-09-29 | 1999-12-02 | 音声符号化装置及び音声復号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3041325B1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008108078A1 (ja) * | 2007-03-02 | 2008-09-12 | Panasonic Corporation | 符号化装置および符号化方法 |
-
1999
- 1999-12-02 JP JP11343251A patent/JP3041325B1/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000172298A (ja) | 2000-06-23 |
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