JPH02183638A - 音声伝送方式 - Google Patents

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〕 直交変換を用いて音声信号の情報圧縮伝送を行うための
音声伝送方式に関し、 人力音声をブロック単位で直交変換し、該直交変換の際
の補助情報を算出し更に該補助情報に基づきビット配分
と量子化幅を算出して該直交変換の出力を符号化し該補
助情報とともに多重化して伝送する音声伝送方式におい
て、直交変換後の信号ブロック中のサンプルを一定間隔
毎に選択してから符号化し、該多重化された伝送信号を
該補助情報と符号化された信号とに分離し、該補助情報
を用いて該ピント配分と量子化幅を算出して該符号化信
号を復号化した後、謹復号化された信号のサンプル補間
を行ってから逆直交変換により音声を再生するように構
成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、音声伝送方式に関し、特に直交変換を用いて
音声信号の情報圧縮伝送を行うための音声伝送方式に関
するものである。

近年、企業内通信システム、ディジタル移動無線システ
ム、音声ＭＭシステム等においては、１６　ｋｂ／ｓ程
度以下の符号化速度による情報の高能率な圧縮を行う音
声伝送方式が要求されており、その一つとして適応変換
符号化（ＡＴＣ）伝送方式が提案されているが、上記の
符号化速度では音質が充分でないため、その改善が必要
となっている。

〔従来の技術〕

第３図は従来の音声伝送方式の一例を示したもので、同
図（ａ）に示す符号化側では入力音声信号はまずバッフ
ァメモリ７で１ブロツク（フレーム）分のサンプルが蓄
えられ、各信号ブロック毎に直交変換部１で周波数スペ
クトルに変換される。この直交変換により求めた変換係
数（ＤＣＴ係数又はフーＩＪ工係数等）は補助情報の算
出部２と符号化部４とに送られる。

補助情報算出部２では、その変換係数より周波数の値を
！ｉｎ間してスペクトル包路線を求めて量子化し補助情
報として多重化部５に送るとともにビット配分・量子化
（ステップ）幅の算出部３にも送る。この算出部３では
、波形歪が最小となるように変換係数の量子化ピント数
を最適に割り当て同時に最適な量子化幅を求める。

符号化部４では算出部３からのビット配分と量子化幅に
基づいて変換係数を量子化し符号化して多重化部５に与
える。

多重化部５では符号化された変換係数と上記の補助情報
とを多重化して伝送する。

第３図（ｂｌに示す復号化側では、伝送されて来た信月
中から分離部１１で符号化された変換係数と補助情報と
に分離し、補助情報はビット配分・量子化幅算出部１２
において送信側の算出部３と同様にピント配分と量子化
幅を算出して復号化部１３に与え、復号化部１３ではこ
のビット配分と量子化幅に基づいて周波数スペクトルの
変換係数を復号化する。

そして、逆直交変換部１５ではその周波数スペクトルに
基づいて逆直交変換し信号ブロックの波形を復元し、へ
ソファメモリ８により各ブロックを連結して音声波形を
再生する。

〔発明が解決しようとした課題〕

このような従来の音声伝送方式では、各周波数成分毎に
量子化ビ・２ト配分を変えること等により情報の圧縮が
図られるが、符号化速度が１６ｋｂ／ｓ程度以下の低速
になると量子化雑音が大きくなり、再生音声品質が急激
に劣化するという問題点があった。

従って、本発明は、直交変換を用いて音声信号の情報圧
縮伝送を行うための音声伝送方式において、符号化速度
が１６ｋｂ八程度の低速の場合でも再生音声品質を向上
することができる音声伝送方式を実現することを目的と
した。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は上記の目的を達成するための本発明に係る音声
伝送方式を原理的に示したもので、同図（ａ）に示す符
号化側では、直交変換部ｌで直交変換した後の信号ブロ
ック中のサンプルを一定間隔毎にサンプル選択部６で選
択してから符号化部４で符号化する。

一方、同図（ｂ）に示す復号化側では、復号化部１３で
符号化信号を復号化した後、咳復号化された信号に対し
、送信側で間引いたサンプル補間・推定をサンプル補間
部１４で行ってから逆直交変換部１５で逆直交変換して
音声を再生している。

〔作　　用〕

本発明では、送信側でサンプル選択して例えば１／Ｎに
間引かれた変換係数の組を信号プロンク単位に符号化し
て伝送し、これを受信側ではサンプルの補間・推定を行
って復元するので、ｌ信号ブロック内のサンプルをｌ／
Ｈに細分化して符号化処理することとなり、■信号ブロ
ック単位で伝送される情報量は１７Ｎとなって、１／Ｎ
の情報圧縮が可能となる。

従って、１６ｋｂ八程度の低速な符号化速度でもより一
層再生音声の品質を良くすることができる。

〔実　施　例〕

以下、本願発明に係る音声伝送方式の実施例を説明する
。

第２図は、第１図に示す音声伝送方式の一実施例を示し
たもので、同図（ａ）に示す符号化側の実施例では、バ
ッファメモリ７が１信号ブロックとしてＭサンプル分の
１フレーム毎に蓄え、このｌフレーム毎の音声信号を直
交変換部ｌとしての高速フーリエ変ｔＡ　（以下、ＦＦ
Ｔと略称する）を用いて周波数領域の信号スペクトルに
変換している。

そして、サンプル選択部６では、バッファメモリ７のフ
レーム毎の信号出力に対応してＦＦＴｌから奇数番目の
フーリエ係数の組と偶数番目のフーリエ係数の組とに分
けて入力し、フレーム毎に交互に切り替えて符号化部４
に送っている。

従って、符号化部４では、奇数番目のフーリエ係数の組
又は偶数番目のフーリエ係数の組を適応的に量子化し符
号化して補助情報と多重化して伝送する。

また、第２図（ｂ）に示す復号化側の実施例では、各フ
レーム毎に間引かれたフーリエ係数の組を復号化部１３
で復号化した後、このフーリエ係数の組をサンプル補間
部１４で補間・推定する。

例えば、２つの偶数（奇数）サンプルの線形補間により
、その間に存在する奇数（偶数）サンプルを求めてフー
リエ係数を復元する。

この補間・推定に際しては制御部１６が送受信間で受は
渡されるサンプルの組の対応が取れるように同期をとっ
ている。従って、異なるフレームでは異なる周波数領域
のサンプルの組が伝送されることになる。

このようにして復元されたフーリエ係数を逆高速フーリ
エ変換（ＩＰＦＴ）処理部１５で逆フーリエ変換するこ
とにより元の音声波形を復元することができる。

この実施例では、従来方式の１／２の情報圧縮が可能で
ある。

尚、上記の実施例では奇数サンプルと偶数サンプルの２
つの組に分けてサンプル選択及び補間を行ったが、奇数
サンプルのみ或いは偶数サンプルのみのサンプル選択を
行い、受信側では“ｏ゛°°補間って再生するようにし
ても構わない。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明の音声伝送方式によれば、直交変
換された変換係数の組を信号ブロンク単位でサンプル選
択して伝送し、受信側ではサンプル補間して再生するよ
うに構成したので、サンプル選択による情報の圧縮が実
現でき、低い符号化速度においても品質の向上が期待で
きる。

を示すブロック図、 第３図は従来から良く知られた音声伝送方式を示すブロ
ック図、である。

第１図において、 ■・・・直交変換部、 ２・・・補助情報の算出部、 ３．１２・・・ビット配分・量子化幅の算出部、４・・
・符号化部、 ５・・・多重化部、 ６・・・サンプル １１・・・分離部、 １３・・・復号化部、 １４・・・サンプル補間部、 １５・・・逆直交変換部。

図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る音声伝送方式の原理ブロック図、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力音声をブロック単位で直交変換（１）し、該
   直交変換（１）の際の補助情報（２）を算出し更に該補
   助情報（２）に基づきビット配分と量子化幅（３）を算
   出して該直交変換（１）の出力を符号化（４）し該補助
   情報（２）とともに多重化（５）して伝送する音声伝送
   方式において、 該直交変換（１）後の信号ブロック中のサンプルを一定
   間隔毎に選択（６）してから該符号化（４）することを
   特徴とした音声伝送方式。
2. （２）該多重化（５）された伝送信号を該補助情報（２
   ）と符号化（４）された信号とに分離（１１）し、該補
   助情報（２）を用いて該ビット配分と量子化幅（１２）
   を算出して該符号化信号を復号化（１３）した後、該復
   号化（１３）された信号のサンプル補間（１４）を行っ
   てから逆直交変換（１５）により音声を再生することを
   特徴とした請求項１記載の音声伝送方式。