JPH02177633A

JPH02177633A - 音声符号化装置

Info

Publication number: JPH02177633A
Application number: JP1226791A
Authority: JP
Inventors: Satoru Taguchi; 哲田口
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1988-09-09
Filing date: 1989-09-01
Publication date: 1990-07-10
Anticipated expiration: 2010-09-13
Also published as: JPH0785551B2

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は音声符号化装置に関する。

〔従来の技術〕

音声符号化装置の目標の１つは与えられたディジタル伝
送路を利用する前提で、最も高音質の符号化音声を提供
する事である。一般にディジタル伝送路は符号誤りを許
容する。従って音声符号化装置は符号誤り環境下で最も
高音質の符号化音声を提供する必要がある。

近年、通信のネットワーク化が進展しつつあり、移動体
通信、有線通信を包含するネットワークの構築が広く行
われている。一般に移動体通信は符号誤り率が高く、有
線通信は符号誤り率が低い。

従って移動体通信では冗長ビットの割合を高く、有線通
信では冗長ビットの割合を低くすべきである。移動体通
信、有線通信を包含するネットワークの場合、任意の三
者間の伝送路が全て有線の場合も、少なくとも移動体通
信区間が混在する場合も存在する。一般に音声の符号化
ビットと冗長ビットとの総ビット数を固定にする事によ
りネットワークの構築が容易となる。

従来、音声の符号化ビットと冗長ビットとの総ビット数
を固定とするフレームを定義し、このフレーム内の冗長
ビットの割合を示す固有のビットを有することにより、
符号誤りの程度の異なる種々の状況に適応していた。即
ち、１フレ一ム周期内の冗長ビットの割合の異なるフレ
ームパターンを数種用意し、これらの数種の各４にラベ
ルを付し、このラベルを固有のビットで指定する。これ
により、任意の三者間の伝送路が全て有線の場合は、冗
長ビットの割合を低く、少なくとも移動体通信区間が混
在する場合は冗長ビットの割合を高くする事が可能とな
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の方法はラベルを指定するビットが
誤った場合、音声を復号出来なくなるという欠点を有し
ていた。

本発明の目的は上述した欠点を除去し、符号誤りの程度
の異なる種々の状況に適応して冗長ビットの割合を可変
できる音声符号化装置を提供する事にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の音声符号化装置は、分析側に冗長ビットを付加
する手段を備え、合成側に、この冗長ビットを含むフレ
ームの構成を検出する手段と、この検出する手段で検出
されたフレームの構成から基本符号化速度を判定する手
段とを備えて構成される。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して詳細に説明する。

第１図は本発明の実施例を示すブロック図である。第１
図に於いて音声符号化装置１００は本発明の装置である
。音声符号化装置１００Ａは音声符号化装置１００と同
一であり、音声符号化装置１００の説明を容易にするた
め、音声符号化装置１００に対向する位置に図示したも
のである。

音声符号化装置１００は音声分析８手段１．冗長ビット
付加手段２．基本符号化速度決定手段３゜基本符号化速
度判定手段４．フレーム構成検出手段５．音声合成手段
６を有して構成される。２値の速度指定信号が速度指定
信号入力端子３１を介して基本符号化速度決定手段３へ
供給される。速度指定信号が“ｌ”の場合、符号化速度
１６ｋｂ／ｓを意味し、“０″の場合、符号化速度８　
ｋｂ／ｓを意味する。説明の都合上、信号ライン４６の
働きを無視する。基本符号化速度決定手段３は、分析側
の音声符号化速度を速度指定信号に基づき決定し、結果
を信号ライン３６．３７を介して音声分析手段ｌと冗長
ビット付加手段２とへ出力する。音声分析手段１は音声
入力端子１１を介して供給される音声信号を分析し、符
号化するものであり、基本フレーム周期２０ｍ５ｅｃで
音声信号を処理する。

前記速度指定信号が“１”、即ち１６ｋｂ／ｓを指定し
た場合、音声分析手段１は２０ｍ５ｅｃ分の音声信号を
３１９ｂｉｔｓのデータに、００′”即ち８　ｋｂ／ｓ
を指定した場合、１５９ｂｉｔｓのデータに符号化し、
冗長ビット付加手段２へ出力する。冗長ビット付加手段
２は速度指定信号が“ｌ　＋＋の場合、３１９ｂｉｔｓ
のデータにフレームビット、１ｂｉｔを付加し、合計３
２０ｂｉｔｓのデータとして、このデータをデータ出力
端子２１を介して伝送路へ出力する。又、′０”の場合
、１５９ｂｉｔｓのデータに１６０ｂｉｔｓの冗長ビッ
トと１ｂｉｔのフレームビットとを付加し、合計３２０
ｂｉｔｓのデータとして、このデータを同様に伝送路へ
出力する。

第２図（Ａ）速度指定信号がパ１′の場合のフレーム構
成を、第２図（Ｂ）は速度指定信号がパ０”の場合のフ
レーム構成を示す。第２図（Ｂ）に於いて符号化データ
と冗長ビットとを広義に符号化データとして取扱えば、
第２図（Ａ）と（Ｂ）とは同一のフレーム構成を示す事
になる。

データ出力端子２１を介して伝送路へ出力されたデータ
は音声符号化装置１００Ａのデータ入力端子５１Ａへ供
給される。音声入力端子１１Ａを介して供給される音声
信号は同様に第２図（Ａ）又は（Ｂ）の構成のデータに
変換されデータ入力端子５１を介してフレーム構成検出
手段５へ供給される。フレーム構成検出手段５は次の方
法でフレーム構成を検出する。即ち、もし、フレームが
第２図（Ａ）で構成されている場合、フレーム内の第２
ビツトから第１６０ビツトの全部又は一部と、第１６１
ビツトから第３２０ビツトとは無相関である。一方、フ
レームが第２図（ｎ）で構成されている場合、フレーム
内の第２ビツトから第１６０ビットの全部又は一部と、
第１６１ビツトから第３２０ビツトとは完全な相関（伝
送路誤りがない場合）、又は強い相関（伝送路誤りがあ
る場合）を有する。従って、この相関性の有無によって
容易にフレーム構成を検出し得る。フレーム構成検出手
段５は更に、フレーム構成が第２図（Ｂ）に示す構成の
場合、冗長ビットを利用して、符号化データの伝送誤り
を訂正し、訂正した符号化データを音声合成手段６へ出
力する。フレーム構成検出手段５は又、フレーム構成の
検出結果な二値のデータとして基本符号化速度判定手段
４へ出力する。

基本符号化速度判定手段４はフレーム構成に基づき基本
符号化速度を判定し結果を音声合成手段６と基本符号化
速度決定手段３とへ出力する。音声合成手段６は第２図
（Ａ）又は（Ｂ）に示す符号化データより音声を合成し
音声出力端子６１を介して出力する。

基本符号化速度決定手段３は前記速度指定信号と、信号
ライン４６を介して供給される信号とから分析側の符号
化速度を決定するものであり、２つの信号の指定が異る
場合、最も低い符号化速度を指定した信号を有効に取扱
う。

さて、音声符号化装置１００が有線系に接続され、音声
符号化装置１００Ａが無線系に接続されている場合を考
える。端子３１にはフレーム構成が第２図（Ａ）である
事を意味する信号“１″が、端子３１Ａにはフレーム構
成が第２図（Ｂ）である事を意味する信号“０”が供給
される。音声符号化装置１００と１０ＯＡとは相互通信
を開始する。

開始直後は装置１００は第２図（Ａ）に示す構成のデー
タを出力し、第２図（Ｂ）に示す構成のデータを入力す
る。その直後のフレームより、装置１００は第２図（Ｂ
）に示す構成のデータを出力する。

次に第２図（Ｂ）に示す冗長ビットの一例を説明する。

符号化データ１５９ビツトのうち、特に伝送路誤りに対
して重要な影響を受は得る４　０ｂｉｔｓを選択し、こ
の４０ｂｉｔｓを冗長ビットを利用して、更に４回分伝
送する。即ち、この４０ｂｉｔｓ分は５回だけ同一のビ
ットが伝送される事になる。

伝送路の誤り率をｐとする場合、これら５ｂｉｔｓが全
て一致する確立ｐ１は（１−ｐ）’である。ｐの最大値
を０．１と仮定すると、５ｂｉｔｓが全て一致する確立
ｐ、は約０．５９である。一方、第２図（Ａ）の構成の
場合、仮にｐｌを計算すると約０．０３１である。従っ
て、母集団４０ｂｉｔｓを考慮すると、仮に伝送路の誤
り率がＯｏｌであっても、フレームの構成を容易に判別
し得る。

次にフレーム構成検出手段５を図を用いて詳細に説明す
る。第３図はフレーム構成検出手段５を説明するための
ブロック図ある。フレーム構成検出手段５はフレーム同
期手段１０１．計算制御手段１０２．記憶手段１０３を
有して構成されている。データ入力端子５１を介して受
信されたデータがフレーム同期手段１０１及び計算制御
手段１０２へ供給される。フレーム同期手段１０１は第
２図に示す構成のデータ列からフレームの位置を検出し
、これをフレーム位置データとして計算制御手段１０２
へ出力する。計算制御手段１０２はフレーム位置データ
により初期化される。計算制御手段１０２は初期化後、
前記受信されたデータを取り込み、これを記憶手段１０
３へ転送すると同時に、番地データを記憶手段１０３へ
出力する。記憶手段１０３は番地データにより指定され
た番地、例えば“１”番地〜“３２０”番地に転送され
たデータを記憶する。

計算制御手段１０２は“１２１”　　”１６１”“２０
１”、”２４１”、”２８１″番地のデータを記憶手段
１０３より読出し、これらの５ｂｉｔｓが全部一致して
いるか否かを判定する。全部一致している場合は“１″
を“２１２１″番地に、全部−致していない場合は０″
を同番地に書込む。更に計算制御手段１０２はこれら５
ｂｉｔｓの多数決判定を行ない、結果を“１１２１”番
地に書込む。

計算制御手段１０２は次に“１２２”１６２”“２０２
”、”２４２″　“２８２″番地のデータを入力し同様
に全部一致及び多数決判定結果を“２１２２”　　　”
１１２２”番地に書込む。以下遂次“１６０”　　“２
００″　“２４０”　２８０″“３２０”番地のデータ
を入力し、全部一致及び多数決判定結果を“２１６０”
、”１１６０”番地へ書込むまで処理を繰返す。

次に計算制御手段１０２は２１２１”〜”２１６０”番
地に書込んだ判定結果のｔｌｎの総数ｎを計数する。ｎ
が５以下の場合、第２図（Ａ）に示す構成のデータが、
又、ｎが６以上の場合、第２図（Ｂ）に示す構成のデー
タが受信されたものと判定し、判定結果を基本符号化速
度判定手段４へ出力する。

更に計算制御手段１０２は、データの構成が第２図（Ａ
）であると判定した場合、記憶手段１０３の“２″〜“
３２０”番地のデータを音声合成手段６へ出力する。又
、データの構成が第２図（Ｂ）であると判定した場合、
記憶手段１０３の１１２１１〜“１２０″番地、及び１
１２１”〜’１１６０”番地のデータを音声合成手段６
へ出力する。

〔発明の効果〕

以上述べた様に、本発明は、ｌフレーム周期内の冗長ビ
ットの割合の異なる数種類のフレームパターンを利用す
る音声符号化装置に於いて、この種類の一つを指定する
ための特別のビットを用いずに、合成側で、この種類を
判定する手段を有する事により、伝送路誤りに対して強
靭な音声符号化装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は本
発明を説明するためのフレーム構成図、第３図はフレー
ム溝成検出手段の詳細を示すブロック図である。 ■・・・・・・音声分析手段、２・・・・・・冗長ビッ
ト付加手段、３・・・・・・基本符号化速度決定手段、
４・・・・・・基本符号化速度判定手段、５・・・・・
・フレーム構成検出手段、６・・・・・・音声合成手段
。第２図ぐ第３図

Claims

【特許請求の範囲】

音声を分析側で所望のフレーム周期毎に符号化し、合成
側で複合化する音声符号化装置に於いて、分析側に冗長
ビットを付加する手段を有し、且つ合成側に、この冗長
ビットを含むフレームの構成を検出する手段と、この検
出する手段で検出されたフレームの構成から基本符号化
速度を判定する手段とを有する事を特徴とする音声符号
化装置。