JPH02287399A - ベクトル量子化制御方式 - Google Patents
ベクトル量子化制御方式Info
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- JPH02287399A JPH02287399A JP1107339A JP10733989A JPH02287399A JP H02287399 A JPH02287399 A JP H02287399A JP 1107339 A JP1107339 A JP 1107339A JP 10733989 A JP10733989 A JP 10733989A JP H02287399 A JPH02287399 A JP H02287399A
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- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
- G10L19/02—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using spectral analysis, e.g. transform vocoders or subband vocoders
- G10L19/032—Quantisation or dequantisation of spectral components
- G10L19/038—Vector quantisation, e.g. TwinVQ audio
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- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
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- G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
- G10L19/04—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using predictive techniques
- G10L19/06—Determination or coding of the spectral characteristics, e.g. of the short-term prediction coefficients
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M7/00—Conversion of a code where information is represented by a given sequence or number of digits to a code where the same, similar or subset of information is represented by a different sequence or number of digits
- H03M7/30—Compression; Expansion; Suppression of unnecessary data, e.g. redundancy reduction
- H03M7/3082—Vector coding
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- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
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。
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〕
音声信号の情報圧縮処理を行うベクトル量子化制御方式
に関し、 再生音声品質を劣化させることなく、演算量及びメモリ
容量の削減を図ることを目的とし、分割信号ベクトルを
格納した複数のコードブック領域からなるコードブック
と、該コードブックのコードブック領域から読出した分
割信号ベクトルに同一のゲインを乗算する乗算部と、該
乗算部の乗算出力を加える予測フィルタと、該予測フィ
ルタの出力信号の入力音声信号に対する誤差を求める誤
差検出部と、該誤差検出部からの誤差が最小となる前記
分割信号ベクトルのシェープ情報を求める評価部とを備
え、先頭の分割信号ベクトルのシェープ情報を用いて次
の分割（ｉ？号ベクトルのシェープ情報を求めることを
順次繰り返して、複数のシェープ情報に対して同一のゲ
イン情報を割当てるように構成する。
に関し、 再生音声品質を劣化させることなく、演算量及びメモリ
容量の削減を図ることを目的とし、分割信号ベクトルを
格納した複数のコードブック領域からなるコードブック
と、該コードブックのコードブック領域から読出した分
割信号ベクトルに同一のゲインを乗算する乗算部と、該
乗算部の乗算出力を加える予測フィルタと、該予測フィ
ルタの出力信号の入力音声信号に対する誤差を求める誤
差検出部と、該誤差検出部からの誤差が最小となる前記
分割信号ベクトルのシェープ情報を求める評価部とを備
え、先頭の分割信号ベクトルのシェープ情報を用いて次
の分割（ｉ？号ベクトルのシェープ情報を求めることを
順次繰り返して、複数のシェープ情報に対して同一のゲ
イン情報を割当てるように構成する。
本発明は、音声信号の情報圧縮処理を行うベクトル量子
化制御方式に関、するものである。
化制御方式に関、するものである。
アナログ音声信号を８ＫＨｚのサンプリング周波数でサ
ンプリングし、１サンプル８ビア）のディジタル音声信
号に変換し、６４Ｋｂｐｓの速度で伝送するディジタル
音声伝送方式が一般的である。このような伝送速度を低
減する為に、各種の情報圧縮手段が提案されており、例
えば、８Ｋｂｐｓ或いは４Ｋｂｐ ｓ程度に圧縮できる
ゲイン・シェープ（振幅・位相）・ベクトル量子化方式
も知られている。このような高能率符号化に於けるハー
ド構成の削減と、再生音声品質の劣化防止とが要望され
ている。
ンプリングし、１サンプル８ビア）のディジタル音声信
号に変換し、６４Ｋｂｐｓの速度で伝送するディジタル
音声伝送方式が一般的である。このような伝送速度を低
減する為に、各種の情報圧縮手段が提案されており、例
えば、８Ｋｂｐｓ或いは４Ｋｂｐ ｓ程度に圧縮できる
ゲイン・シェープ（振幅・位相）・ベクトル量子化方式
も知られている。このような高能率符号化に於けるハー
ド構成の削減と、再生音声品質の劣化防止とが要望され
ている。
第３図はベクトル量子化方式の説明図であり、コードブ
ック２１から順次信号ベクトルが読出され、乗算部２２
に於いてゲインが乗算され、予測フィルタ２３により音
声信号が再生され、この再生音声信号と入力音声信号と
が誤差検出部２４に加えられ、その誤差が評価部２５に
加えられる。
ック２１から順次信号ベクトルが読出され、乗算部２２
に於いてゲインが乗算され、予測フィルタ２３により音
声信号が再生され、この再生音声信号と入力音声信号と
が誤差検出部２４に加えられ、その誤差が評価部２５に
加えられる。
評価部２５に於いては、誤差電力が最小となる信号ベク
トルのインデックス（シェープ）を決定するものであり
、このシェープ情報（位相成分）と、ゲイン情報（振幅
成分）と、フィルタ係数情報とが多重化部２６に於いて
多重化されて送出される。
トルのインデックス（シェープ）を決定するものであり
、このシェープ情報（位相成分）と、ゲイン情報（振幅
成分）と、フィルタ係数情報とが多重化部２６に於いて
多重化されて送出される。
受信側に於いては、多重分離部２７に於いて、受信した
多重化信号からシェープ情報と、ゲイン情報と、フィル
タ係数情報とを分離し、シェープ情報に従ってコードブ
ック２８から続出された信号ベクトルに、乗算部２９に
於いてゲイン情報に従ったゲインを乗算し、フィルタ係
数が設定された予測フィルタ３０を介して音声信号が受
信再生される。
多重化信号からシェープ情報と、ゲイン情報と、フィル
タ係数情報とを分離し、シェープ情報に従ってコードブ
ック２８から続出された信号ベクトルに、乗算部２９に
於いてゲイン情報に従ったゲインを乗算し、フィルタ係
数が設定された予測フィルタ３０を介して音声信号が受
信再生される。
第４図は従来例の要部ブロック図であり、コードブック
２１は、次元Ｎの信号ベクトルを、２１パターン格納す
るメモリ容量を有し、Ｎ＝４０゜Ｍ＝１６の構成が一般
的であるから、２．６Ｍワードのメモリ容量となる。又
乗算部２２に於けるゲインをｇ、予測フィルタ２３の伝
達関数をＨ１再生音声信号をＸ、入力音声信号をＳ、誤
差をＥ、信号ベクトルをＣ，ｉ＝１．２，３． ・・
２′″とすると、評価部２５に於いては、 Ｅ（ｉｌ ｌ ｚ＝ ［Ｓ−Ｘ（１）） ”
−（１１による誤差電力を評価し、最小となる信号ベク
トルＣのインデックス（シェープ）を決定する。又再生
音声信号Ｘは、 Ｘ （１１＝ Ｈ（ｇ Ｘ Ｃ（１１）
−（２＋で表される。
２１は、次元Ｎの信号ベクトルを、２１パターン格納す
るメモリ容量を有し、Ｎ＝４０゜Ｍ＝１６の構成が一般
的であるから、２．６Ｍワードのメモリ容量となる。又
乗算部２２に於けるゲインをｇ、予測フィルタ２３の伝
達関数をＨ１再生音声信号をＸ、入力音声信号をＳ、誤
差をＥ、信号ベクトルをＣ，ｉ＝１．２，３． ・・
２′″とすると、評価部２５に於いては、 Ｅ（ｉｌ ｌ ｚ＝ ［Ｓ−Ｘ（１）） ”
−（１１による誤差電力を評価し、最小となる信号ベク
トルＣのインデックス（シェープ）を決定する。又再生
音声信号Ｘは、 Ｘ （１１＝ Ｈ（ｇ Ｘ Ｃ（１１）
−（２＋で表される。
このような乗算部２２に於ける乗算と、予測フィルタ２
３に於けるフィルタ処理と、評価部２５に於ける誤差電
力算出処理及び比較処理等は、ディジタル信号処理プロ
セッサ等の演算機能によって実現することもできる。又
演算量が多い場合は、複数のディジタル信号処理プロセ
ッサを用いたマルチプロセッサ構成とするものである。
３に於けるフィルタ処理と、評価部２５に於ける誤差電
力算出処理及び比較処理等は、ディジタル信号処理プロ
セッサ等の演算機能によって実現することもできる。又
演算量が多い場合は、複数のディジタル信号処理プロセ
ッサを用いたマルチプロセッサ構成とするものである。
前述のように、入力音声信号を振幅成分と位相成分とに
分離して符号化することになり、高能率符号化すること
ができる。
分離して符号化することになり、高能率符号化すること
ができる。
第４図に示す従来例に於いては、前述のようにコードブ
ック２１を構成する為のメモリ容量が非常に大きくなり
、且つ２１＆（＝６５５３６）パターンの信号ベクトル
について、乗算部２２に於ける乗算処理と、予測フィル
タ２３に於ける再生処理と、誤差電力の算出とが必要と
なり、演算量が非常に多くなる。そして、リアルタイム
処理が必要であるから、並列処理等の構成を用いること
になり、ハード構成が非常に大きくなって高価となる欠
点がある。
ック２１を構成する為のメモリ容量が非常に大きくなり
、且つ２１＆（＝６５５３６）パターンの信号ベクトル
について、乗算部２２に於ける乗算処理と、予測フィル
タ２３に於ける再生処理と、誤差電力の算出とが必要と
なり、演算量が非常に多くなる。そして、リアルタイム
処理が必要であるから、並列処理等の構成を用いること
になり、ハード構成が非常に大きくなって高価となる欠
点がある。
そこで、演算量及びメモリ容量を削減する為に、信号ベ
クトルの次元Ｎを前述の場合の１／２の２０とする簡易
方式が知られている。この簡易方式によりハード構成を
削減できたとしても、再生音声品質が著しく劣化する欠
点がある。
クトルの次元Ｎを前述の場合の１／２の２０とする簡易
方式が知られている。この簡易方式によりハード構成を
削減できたとしても、再生音声品質が著しく劣化する欠
点がある。
即ち、前述の従来例のように、信号ベクトルの次元Ｎを
４０（１フレームのサンプル数）、その信号ベクトルの
パターン数を２′６とし、ゲイン情乾量を６ｂ／５ｍｓ
（１フレ一ム＝５ｍｓ） 、シェープ情報量を１６ｂ／
５ｍｓとすると、ゲイン情報はｌ、 ２． Ｋ ｂ ｐ
ｓ 、シェープ情報は３．２ Ｋ ｂ ｐＳとなるか
ら、それらの合計は４．４Ｋｂｐｓとなる。
４０（１フレームのサンプル数）、その信号ベクトルの
パターン数を２′６とし、ゲイン情乾量を６ｂ／５ｍｓ
（１フレ一ム＝５ｍｓ） 、シェープ情報量を１６ｂ／
５ｍｓとすると、ゲイン情報はｌ、 ２． Ｋ ｂ ｐ
ｓ 、シェープ情報は３．２ Ｋ ｂ ｐＳとなるか
ら、それらの合計は４．４Ｋｂｐｓとなる。
これに対して、簡易方式は、信号ベクトルの次元Ｎを前
述の場合の半分の２０としたことにより、ゲイン情報量
は６ｂ／２．５ｍｓ＜１フレーム＝２、５ ｍ ｓ ）
となるから、ゲイン情報は２．４ Ｋ ｂ ｐＳとなる
。従って、４．４Ｋｂｐｓの情報伝送量内に納める為に
は、シェープ４４１１は２． ＯＫ ｂ ｐ ｓとする
必要があり、その為にシェープ情ｔｉｌｌは、５ｂ ／
２．５ ｍ ｓとなる。これは、信号ベクトルのパタ
ーン数が２’＝３２であることを示し、メモリ容量は極
端に少なくなるが、それに伴ってシェープ情報種類が少
なくなるから、再生音声品質が著しく劣化することにな
り、単に次元Ｎを小さ（しただけでは、ハード量の削減
が可能であっても、再生音声品質の劣化を避けることが
できない欠点がある。
述の場合の半分の２０としたことにより、ゲイン情報量
は６ｂ／２．５ｍｓ＜１フレーム＝２、５ ｍ ｓ ）
となるから、ゲイン情報は２．４ Ｋ ｂ ｐＳとなる
。従って、４．４Ｋｂｐｓの情報伝送量内に納める為に
は、シェープ４４１１は２． ＯＫ ｂ ｐ ｓとする
必要があり、その為にシェープ情ｔｉｌｌは、５ｂ ／
２．５ ｍ ｓとなる。これは、信号ベクトルのパタ
ーン数が２’＝３２であることを示し、メモリ容量は極
端に少なくなるが、それに伴ってシェープ情報種類が少
なくなるから、再生音声品質が著しく劣化することにな
り、単に次元Ｎを小さ（しただけでは、ハード量の削減
が可能であっても、再生音声品質の劣化を避けることが
できない欠点がある。
本発明は、再生音声品質を劣化させることなく、演算量
及びメモリ容量の削減を図ることを目的とするものであ
る。
及びメモリ容量の削減を図ることを目的とするものであ
る。
本発明のベクトル量子化制御方式は、信号ベクトルの次
元を小さくしても、再生音声品質の劣化が生じないよう
にしたものであり、第１図を参照して説明する。
元を小さくしても、再生音声品質の劣化が生じないよう
にしたものであり、第１図を参照して説明する。
コードブック１を、分割信号ベクトルを格納した複数の
コードブック領域１−１〜ｌ −ｎにより構成し、各コ
ードブック領域１−１〜１−ｎから続出した分割信号ベ
クトルに同一のゲインを乗算する乗算部２と、この乗算
部２の乗算出力を加える予測フィルタ３と、この予測フ
ィルタ３の出力信号の入力音声信号に対する誤差を求め
る誤差検出部４と、この誤差検出部４からの誤差が最小
となる分割信号ベクトルのシェープ情報を求める評価部
５とを設け、先頭の分割信号ベクトルのシェープ情報を
用いて次の分割信号ベクトルのシェープ情報を求めるこ
とを順次繰り返して、複数のシェープ情報に対して同一
のゲイン情報を割当てるものである。
コードブック領域１−１〜ｌ −ｎにより構成し、各コ
ードブック領域１−１〜１−ｎから続出した分割信号ベ
クトルに同一のゲインを乗算する乗算部２と、この乗算
部２の乗算出力を加える予測フィルタ３と、この予測フ
ィルタ３の出力信号の入力音声信号に対する誤差を求め
る誤差検出部４と、この誤差検出部４からの誤差が最小
となる分割信号ベクトルのシェープ情報を求める評価部
５とを設け、先頭の分割信号ベクトルのシェープ情報を
用いて次の分割信号ベクトルのシェープ情報を求めるこ
とを順次繰り返して、複数のシェープ情報に対して同一
のゲイン情報を割当てるものである。
コードブック１の次元をＮとすると、各コードブック領
域１−１〜１−ｎに、Ｎ ／ ｎの次元の分割信号ベク
トルを格納するものであり、又コードブックｌのパター
ン数を２Ｍとすると、各コードブック領域１−１〜１−
ｎは、２Ｍ″のパターン数の分割信号ベクトルを格納す
ることになる。
域１−１〜１−ｎに、Ｎ ／ ｎの次元の分割信号ベク
トルを格納するものであり、又コードブックｌのパター
ン数を２Ｍとすると、各コードブック領域１−１〜１−
ｎは、２Ｍ″のパターン数の分割信号ベクトルを格納す
ることになる。
そして、各コードブック領域１−１〜ｌ−ｎから読出し
たＮ ／ ｎ次元の分割信号ベクトルに対して、Ｎ次元
の信号ベクトルとなるようにＯ”を付加し、乗算部２に
於いてゲインを乗算し、予測フィルタ３に於いてフィル
タ処理を施して音声信号を再生し、誤差検出部４に於い
て入力音声信号に対する誤差を求め、評価部５に於いて
誤差電力が最小となるシェープ情報を求める。
たＮ ／ ｎ次元の分割信号ベクトルに対して、Ｎ次元
の信号ベクトルとなるようにＯ”を付加し、乗算部２に
於いてゲインを乗算し、予測フィルタ３に於いてフィル
タ処理を施して音声信号を再生し、誤差検出部４に於い
て入力音声信号に対する誤差を求め、評価部５に於いて
誤差電力が最小となるシェープ情報を求める。
その時、コードブック領域１−１から順次読出した分割
信号ベクトルを基に再生したＮ／ｎ次元対応の音声信号
と、この再生音声信号に対応した入力音声信号との誤差
電力が最小となるシェープ情報を求め、そのシェープ情
報を固定して、次のコードブック領域１−２から順次読
出した分割信号ベクトルを基に再生した音声信号と、こ
の再生音声信号に対応した入力音声信号との誤差電力が
最小となるシェープ情報を求める。以下コードブック領
域１−ｎから順次続出した分割信号ベクトルを基に再生
したＮ／ｎ次元対応の音声信号と、この再生音声信号に
対応した入力音声信号との誤差電力が最小となるシェー
プ情報を求める。その間は、乗算部２に於いて乗算する
ゲインは、コードブック領域１−１〜１−ｎ対応に同じ
値とするものである。従って、複数のシェープ情報に対
して一つのゲイン情報が割当てられるから、ゲイン情報
量とシェープ情報量とを維持することができるから、受
信側の再生音声信号の品質劣化を防止することができる
。
信号ベクトルを基に再生したＮ／ｎ次元対応の音声信号
と、この再生音声信号に対応した入力音声信号との誤差
電力が最小となるシェープ情報を求め、そのシェープ情
報を固定して、次のコードブック領域１−２から順次読
出した分割信号ベクトルを基に再生した音声信号と、こ
の再生音声信号に対応した入力音声信号との誤差電力が
最小となるシェープ情報を求める。以下コードブック領
域１−ｎから順次続出した分割信号ベクトルを基に再生
したＮ／ｎ次元対応の音声信号と、この再生音声信号に
対応した入力音声信号との誤差電力が最小となるシェー
プ情報を求める。その間は、乗算部２に於いて乗算する
ゲインは、コードブック領域１−１〜１−ｎ対応に同じ
値とするものである。従って、複数のシェープ情報に対
して一つのゲイン情報が割当てられるから、ゲイン情報
量とシェープ情報量とを維持することができるから、受
信側の再生音声信号の品質劣化を防止することができる
。
以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。
する。
第２図は本発明の実施例の要部ブロック図であり、２個
のシェープ情報に対して１個のゲイン情報を割当てる場
合について示す。同図に於いて、１１−１．１１−２は
コードブック領域、１２−１．１２−２は乗算部、１３
−１．１３−２は予測フィルタ、１４−１．１４−２は
誤差検出部、１５−１．１５−２は評価部である。
のシェープ情報に対して１個のゲイン情報を割当てる場
合について示す。同図に於いて、１１−１．１１−２は
コードブック領域、１２−１．１２−２は乗算部、１３
−１．１３−２は予測フィルタ、１４−１．１４−２は
誤差検出部、１５−１．１５−２は評価部である。
コードブック領域１１−１．１１−２は、それぞれＮ／
２次元で、２ Ｎ／２のパターン数の分割１８号ベクト
ルを格納するメモリ容量を有するものである。従って、
コードブック領域１１−１．１１−２からなるコードブ
ックのメモリ容量は、（（Ｎ／２） ・２ Ｍ／！
） ｘ ２＝ｐＪ・２ Ｈ／Ｚとなり、Ｎ＝４０．Ｍ＝
１６として、従来例に於いては、２．６Ｍワードのメ
モリ容量を必要としたものが、この実施例に於いては、
その１／２５６のＩＯＫワードのメモリ容量で良いこと
になる。
２次元で、２ Ｎ／２のパターン数の分割１８号ベクト
ルを格納するメモリ容量を有するものである。従って、
コードブック領域１１−１．１１−２からなるコードブ
ックのメモリ容量は、（（Ｎ／２） ・２ Ｍ／！
） ｘ ２＝ｐＪ・２ Ｈ／Ｚとなり、Ｎ＝４０．Ｍ＝
１６として、従来例に於いては、２．６Ｍワードのメ
モリ容量を必要としたものが、この実施例に於いては、
その１／２５６のＩＯＫワードのメモリ容量で良いこと
になる。
又コードブック領域１１−１から順次読出したＮ／２次
元の分割信号ベクトルの後に、図示のように、Ｎ／２次
元に相当する“０”を付加し、又コードブック領域１１
−２から順次読出したＮ／２次元の分割信号ベクトルの
前に、図示のように、Ｎ／２次元に相当する“０”を付
加して、それぞれ乗算部１２−１．１２−２に加え、ゲ
インｇを乗算して予測フィルタ１３−１．１３−２に加
えることにより、各コードブック領域１１−１゜１１−
２対応のＮ次元の再生音声信号Ｘｒ、Ｘｔが得られる。
元の分割信号ベクトルの後に、図示のように、Ｎ／２次
元に相当する“０”を付加し、又コードブック領域１１
−２から順次読出したＮ／２次元の分割信号ベクトルの
前に、図示のように、Ｎ／２次元に相当する“０”を付
加して、それぞれ乗算部１２−１．１２−２に加え、ゲ
インｇを乗算して予測フィルタ１３−１．１３−２に加
えることにより、各コードブック領域１１−１゜１１−
２対応のＮ次元の再生音声信号Ｘｒ、Ｘｔが得られる。
誤差検出部Ｉ４−１に於いては、入力音声信号Ｓと再生
音声信号Ｘ、との誤差が求められ、評価部１５−１に於
いて誤差Ｅ′の評価が行われる。
音声信号Ｘ、との誤差が求められ、評価部１５−１に於
いて誤差Ｅ′の評価が行われる。
又誤差検出部１４−２に於いては、この誤差Ｅ。
と再生音声信号Ｘ２との誤差が求められ、評価部１５−
２に於いて誤差Ｅの評価が行われる。
２に於いて誤差Ｅの評価が行われる。
例えば、コードブック領域１１−１．１１−２から順次
読出した分割信号ベクトルＣ，，Ｃ，にゲインｇを乗算
し、伝達関数Ｈのフィルタ処理を行って音声信号を再生
し、入力音声信号に対する誤差を求め、これを評価して
最小誤差電力の分割信号ベクトルのインデックス（シェ
ープ）ヲ決定する場合の誤差電力は、 Ｅ（ｉ、ｊ） ｌ” ＝ （Ｓ Ｘ １（ｉ）
Ｘ２ｆＪ）） ”により求めることができる。なお、ｉ
＋Ｊ＝Ｌ２、・・・２ Ｍ／Ｚ、又 Ｘｒ （１）＝ Ｈ（ｇ−Ｃ＋（１）〕
・−（４）ｘｇ ｆＪ）＝ＨＣｇ −ＣＺ （Ｊ））
−４５）である。
読出した分割信号ベクトルＣ，，Ｃ，にゲインｇを乗算
し、伝達関数Ｈのフィルタ処理を行って音声信号を再生
し、入力音声信号に対する誤差を求め、これを評価して
最小誤差電力の分割信号ベクトルのインデックス（シェ
ープ）ヲ決定する場合の誤差電力は、 Ｅ（ｉ、ｊ） ｌ” ＝ （Ｓ Ｘ １（ｉ）
Ｘ２ｆＪ）） ”により求めることができる。なお、ｉ
＋Ｊ＝Ｌ２、・・・２ Ｍ／Ｚ、又 Ｘｒ （１）＝ Ｈ（ｇ−Ｃ＋（１）〕
・−（４）ｘｇ ｆＪ）＝ＨＣｇ −ＣＺ （Ｊ））
−４５）である。
このような手段を用いた場合の演算量は、ｉ。
ｊの組合せが２ Ｈ／Ｚ ×２１１／２ ＝ ２ Ｍと
なるから、第４図について説明した従来例の演算量と同
等のものとなる。
なるから、第４図について説明した従来例の演算量と同
等のものとなる。
そこで、本発明に於いては、誤差電力の評価を複数段階
により行うもので、前述の実施例に於いては２段階によ
り行うものである。即ち、誤差検出部１４−１に於ける
入力音声信号Ｓと再生音声信号Ｘ、との誤差Ｅ゛を評価
部１５−１に加え、その評価部１５−１に於いては、 Ｅ’（１）ｌ” ” （Ｓ Ｘｒ（１）） ”
−（６１の誤差電力について評価し、最小誤差電力と
なる分割信号ベクトルのインデックス（シェープ）を決
定し、そのインデックスの分割信号ベクトルを固定して
再生音声信号Ｘ１を予測フィルタ１３−１から出力し、
誤差検出部１４−２に於いては、予測フィルタ１３−２
の出力の再生音声信号Ｘ２と、誤差検出部１４−１の出
力の誤差Ｅ“との差Ｅを求めて評価部１５−２に加え、
評価部１５−２に於いては、 Ｅｌ）１２＝（Ｓ Ｘｒ Ｘｚ（Ｊ））” −（
７１の誤差電力について評価し、最小誤差電力となる分
割信号ベクトルのインデックス（シェープ）を決定する
。その場合、乗算部１２−１．１２−２のゲインｇは同
一とするものであるから、２個のシェープ情報に対して
１個のゲイン情報が割当てられることになり、シェープ
情報とゲイン情報とは、第３図について説明したように
、予測フィルタ１３−１．１３−２のフィルタ係数と共
に、図示を省略した構成によって多重化されて、受信側
に送出される。
により行うもので、前述の実施例に於いては２段階によ
り行うものである。即ち、誤差検出部１４−１に於ける
入力音声信号Ｓと再生音声信号Ｘ、との誤差Ｅ゛を評価
部１５−１に加え、その評価部１５−１に於いては、 Ｅ’（１）ｌ” ” （Ｓ Ｘｒ（１）） ”
−（６１の誤差電力について評価し、最小誤差電力と
なる分割信号ベクトルのインデックス（シェープ）を決
定し、そのインデックスの分割信号ベクトルを固定して
再生音声信号Ｘ１を予測フィルタ１３−１から出力し、
誤差検出部１４−２に於いては、予測フィルタ１３−２
の出力の再生音声信号Ｘ２と、誤差検出部１４−１の出
力の誤差Ｅ“との差Ｅを求めて評価部１５−２に加え、
評価部１５−２に於いては、 Ｅｌ）１２＝（Ｓ Ｘｒ Ｘｚ（Ｊ））” −（
７１の誤差電力について評価し、最小誤差電力となる分
割信号ベクトルのインデックス（シェープ）を決定する
。その場合、乗算部１２−１．１２−２のゲインｇは同
一とするものであるから、２個のシェープ情報に対して
１個のゲイン情報が割当てられることになり、シェープ
情報とゲイン情報とは、第３図について説明したように
、予測フィルタ１３−１．１３−２のフィルタ係数と共
に、図示を省略した構成によって多重化されて、受信側
に送出される。
又演算回数は、コードブック領域のパターン数に対応し
た回数となるから、２個のコードブック領域１１−１．
１１−２のそれぞれのパターン数が２ Ｍ／２であるか
ら、２（１４／２１＋１回の演算回数で済むことになる
。
た回数となるから、２個のコードブック領域１１−１．
１１−２のそれぞれのパターン数が２ Ｍ／２であるか
ら、２（１４／２１＋１回の演算回数で済むことになる
。
又この実施例に於いて、ゲイン情報量を６ｂ／５ｍｓ
（１フレーム−５ｍ ｓ ）とすると、１．２Ｋｂｐ
ｓの情報伝送量となり、前述のように、ゲイン情報とシ
ェープ情報との合計を４．４ Ｋ ｂ ｐ ｓとすると
、シェープ情報を３．２Ｋ ｂ ｐ ｓとすることがで
きるから、シェープ情ｔｌｆｆｉは８ｂ／２．５ｍｓと
なり、コードブック領域１１−１．１１−２はそれぞれ
２１′の分割信号ベクトルのパターンを格納することが
できる。従って、ゲイン情報とシェープ情報との比率を
従来例と同様に維持することにより、受信再生音声品質
の劣化を防止することができる。
（１フレーム−５ｍ ｓ ）とすると、１．２Ｋｂｐ
ｓの情報伝送量となり、前述のように、ゲイン情報とシ
ェープ情報との合計を４．４ Ｋ ｂ ｐ ｓとすると
、シェープ情報を３．２Ｋ ｂ ｐ ｓとすることがで
きるから、シェープ情ｔｌｆｆｉは８ｂ／２．５ｍｓと
なり、コードブック領域１１−１．１１−２はそれぞれ
２１′の分割信号ベクトルのパターンを格納することが
できる。従って、ゲイン情報とシェープ情報との比率を
従来例と同様に維持することにより、受信再生音声品質
の劣化を防止することができる。
又各コードブック領域１１−１．１１−２のメモリ容量
は５１２０ワードとなり、２個のコードブック領域１１
−１．１１−２によりコードブックを構成するものであ
るから、コードブックとしてのメモリ容量は１０２４０
ワードとなり、従来例の２．６Ｍワードのメモリ容量に
比較して、１／２５６となる。
は５１２０ワードとなり、２個のコードブック領域１１
−１．１１−２によりコードブックを構成するものであ
るから、コードブックとしてのメモリ容量は１０２４０
ワードとなり、従来例の２．６Ｍワードのメモリ容量に
比較して、１／２５６となる。
又演算量は、コードブック領域１１−１．１１−２の分
割信号ベクトルのパターン数に対応するから、従来例で
は２′６＝６５５３６が、この実施例に於いては２”’
ｊ！−＝ ５１ ’ｌとなるから、従来例に比較して１
／１２８となる。
割信号ベクトルのパターン数に対応するから、従来例で
は２′６＝６５５３６が、この実施例に於いては２”’
ｊ！−＝ ５１ ’ｌとなるから、従来例に比較して１
／１２８となる。
前述の実施例に於いては、コードブックを２個のコード
ブック領域１１−１．１１−２により構成した場合を示
すものであるが、更に多数のコードブック領域とするこ
とができる。その場合、第２図に於いて、各段階の予測
フィルタの出力が加えられる誤差検出部を、順次直列的
に接続し、それぞれの誤差検出部の出力を評価部で評価
することになる。
ブック領域１１−１．１１−２により構成した場合を示
すものであるが、更に多数のコードブック領域とするこ
とができる。その場合、第２図に於いて、各段階の予測
フィルタの出力が加えられる誤差検出部を、順次直列的
に接続し、それぞれの誤差検出部の出力を評価部で評価
することになる。
以上説明したように、本発明は、コードブック１を複数
のコードブック領域１−１〜１−ｎから構成して、それ
ぞれ分割信号ベクトルを格納し、先頭の分割信号ベクト
ルのシェープ情報を決定した後に、それを固定しで、次
の分割信号ベクトルについてのシェープ情報を求めるこ
とを繰り返すもので、複数のシェープ情報に対して同一
のゲイン情報を割当てるものであるから、シェープ情報
とゲイン情報との比率を従来例と同様な値とすることが
できるから、受信再生音声品質の劣化を防止することが
できる。
のコードブック領域１−１〜１−ｎから構成して、それ
ぞれ分割信号ベクトルを格納し、先頭の分割信号ベクト
ルのシェープ情報を決定した後に、それを固定しで、次
の分割信号ベクトルについてのシェープ情報を求めるこ
とを繰り返すもので、複数のシェープ情報に対して同一
のゲイン情報を割当てるものであるから、シェープ情報
とゲイン情報との比率を従来例と同様な値とすることが
できるから、受信再生音声品質の劣化を防止することが
できる。
又コードブック領域１−１〜１−ｎは、それぞれコート
ブック１としての次元Ｎの１／ｎの次元を有し、それに
従ってコードブック１としてのパターン数２′は、それ
ぞれ２Ｍ″ とすることができるから、メモリ容量を著
しく削減することができる。又それに伴ってパターン探
索の為の演算量を著しく減少させることができるから、
ベクトル量子化構成を廉価なハード構成で実現すること
が可能となる利点がある。
ブック１としての次元Ｎの１／ｎの次元を有し、それに
従ってコードブック１としてのパターン数２′は、それ
ぞれ２Ｍ″ とすることができるから、メモリ容量を著
しく削減することができる。又それに伴ってパターン探
索の為の演算量を著しく減少させることができるから、
ベクトル量子化構成を廉価なハード構成で実現すること
が可能となる利点がある。
第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明の実施例
の要部ブロック図、第３図はベクトル量子化方式の説明
図、第４図は従来例の要部ブロック図である。 １はコードブック、１−１〜１−ｎはコードブック領域
、２は乗算部、３は予測フィルタ、４は誤差検出部、５
は評価部である。
の要部ブロック図、第３図はベクトル量子化方式の説明
図、第４図は従来例の要部ブロック図である。 １はコードブック、１−１〜１−ｎはコードブック領域
、２は乗算部、３は予測フィルタ、４は誤差検出部、５
は評価部である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 分割信号ベクトルを格納した複数のコードブック領域（
１−１〜１−ｎ）からなるコードブック（１）と、 該コードブック（１）のコードブック領域（１−１〜１
−ｎ）から読出した分割信号ベクトルに同一のゲインを
乗算する乗算部（２）と、 該乗算部（２）の乗算出力を加える予測フィルタ（３）
と、 該予測フィルタ（３）の出力信号の入力音声信号に対す
る誤差を求める誤差検出部（４）と、該誤差検出部（４
）からの誤差が最小となる前記分割信号ベクトルのシェ
ープ情報を求める評価部（５）とを備え、 先頭の分割信号ベクトルのシェープ情報を用いて次の分
割信号ベクトルのシェープ情報を求めることを順次繰り
返して、複数のシェープ情報に対して同一のゲイン情報
を割当てる ことを特徴とするベクトル量子化制御方式。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1107339A JPH02287399A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | ベクトル量子化制御方式 |
| CA002015274A CA2015274C (en) | 1989-04-28 | 1990-04-24 | Speech coding apparatus |
| EP90108003A EP0395076B1 (en) | 1989-04-28 | 1990-04-27 | Speech coding apparatus |
| DE69017498T DE69017498T2 (de) | 1989-04-28 | 1990-04-27 | Sprachcodiergerät. |
| US07/515,430 US5274741A (en) | 1989-04-28 | 1990-04-27 | Speech coding apparatus for separately processing divided signal vectors |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1107339A JPH02287399A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | ベクトル量子化制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02287399A true JPH02287399A (ja) | 1990-11-27 |
Family
ID=14456549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1107339A Pending JPH02287399A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | ベクトル量子化制御方式 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5274741A (ja) |
| EP (1) | EP0395076B1 (ja) |
| JP (1) | JPH02287399A (ja) |
| CA (1) | CA2015274C (ja) |
| DE (1) | DE69017498T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993025007A1 (fr) * | 1992-05-29 | 1993-12-09 | Studio Gen Inc. | Procede pour comprimer des informations audio, et appareil pour reproduire des informations audio |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69131339T2 (de) * | 1990-11-02 | 2000-07-13 | Nec Corp., Tokio/Tokyo | Verfahren zur Kodierung von Sprachparametern, das die Spektrumparameterübertragung mit einer verringerten Bitanzahl ermöglicht |
| US5765127A (en) * | 1992-03-18 | 1998-06-09 | Sony Corp | High efficiency encoding method |
| US5621852A (en) * | 1993-12-14 | 1997-04-15 | Interdigital Technology Corporation | Efficient codebook structure for code excited linear prediction coding |
| JP3273455B2 (ja) * | 1994-10-07 | 2002-04-08 | 日本電信電話株式会社 | ベクトル量子化方法及びその復号化器 |
| DE19680399T1 (de) * | 1995-04-19 | 1997-09-18 | Motorola Inc | Verfahren und Vorrichtung zur niederratigen Kodierung und Dekodierung |
| US5508708A (en) * | 1995-05-08 | 1996-04-16 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for location finding in a CDMA system |
| US5781882A (en) * | 1995-09-14 | 1998-07-14 | Motorola, Inc. | Very low bit rate voice messaging system using asymmetric voice compression processing |
| FR2815160B1 (fr) * | 2000-10-06 | 2003-01-17 | France Telecom | Procede et dispositif de codage d'un signal audiofrequence |
| EP3011562A2 (en) * | 2013-06-17 | 2016-04-27 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Multi-stage quantization of parameter vectors from disparate signal dimensions |
| CN111798859B (zh) * | 2020-08-27 | 2024-07-12 | 北京世纪好未来教育科技有限公司 | 数据处理方法、装置、计算机设备及存储介质 |
| CN114743561B (zh) * | 2022-05-06 | 2024-11-08 | 广州思信电子科技有限公司 | 语音分离装置及方法、存储介质、计算机设备 |
Family Cites Families (12)
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|---|---|---|---|---|
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| JPS6011360B2 (ja) * | 1981-12-15 | 1985-03-25 | ケイディディ株式会社 | 音声符号化方式 |
| GB2117608B (en) * | 1982-02-17 | 1986-07-30 | Gen Electric Co Plc | Speech signal transmission system |
| JPS58204632A (ja) * | 1982-05-24 | 1983-11-29 | Nec Corp | 音声符号化方法とその装置 |
| US4731846A (en) * | 1983-04-13 | 1988-03-15 | Texas Instruments Incorporated | Voice messaging system with pitch tracking based on adaptively filtered LPC residual signal |
| JPS60237500A (ja) * | 1984-05-11 | 1985-11-26 | 日本電気株式会社 | マルチパルス型ボコ−ダ |
| JPS6162100A (ja) * | 1984-09-04 | 1986-03-29 | 日本電気株式会社 | マルチパルス型符号化復号化装置 |
| NL8500843A (nl) * | 1985-03-22 | 1986-10-16 | Koninkl Philips Electronics Nv | Multipuls-excitatie lineair-predictieve spraakcoder. |
| JPH0634197B2 (ja) * | 1985-12-04 | 1994-05-02 | 日本電気株式会社 | 音声符号化方法とその装置 |
| US4868867A (en) * | 1987-04-06 | 1989-09-19 | Voicecraft Inc. | Vector excitation speech or audio coder for transmission or storage |
| US4817157A (en) * | 1988-01-07 | 1989-03-28 | Motorola, Inc. | Digital speech coder having improved vector excitation source |
| JPH0332228A (ja) * | 1989-06-29 | 1991-02-12 | Fujitsu Ltd | ゲイン―シェイプ・ベクトル量子化方式 |
-
1989
- 1989-04-28 JP JP1107339A patent/JPH02287399A/ja active Pending
-
1990
- 1990-04-24 CA CA002015274A patent/CA2015274C/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-04-27 US US07/515,430 patent/US5274741A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-04-27 EP EP90108003A patent/EP0395076B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-04-27 DE DE69017498T patent/DE69017498T2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993025007A1 (fr) * | 1992-05-29 | 1993-12-09 | Studio Gen Inc. | Procede pour comprimer des informations audio, et appareil pour reproduire des informations audio |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0395076A2 (en) | 1990-10-31 |
| DE69017498D1 (de) | 1995-04-13 |
| DE69017498T2 (de) | 1995-08-17 |
| EP0395076B1 (en) | 1995-03-08 |
| CA2015274A1 (en) | 1990-10-28 |
| EP0395076A3 (en) | 1991-01-09 |
| CA2015274C (en) | 1994-07-19 |
| US5274741A (en) | 1993-12-28 |
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