JPH0364800A - 音声符号化及び復号化方式 - 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】 枝先立夏 本発明は、音声符号化及び復号化方式に関する。

丈米挟先 電話をはじめとする各種の音声の伝送技術はこれまで深
く研究され、進歩してきた。さらに、１９３８年に発明
されたＰＣＭ方式に端を発するデジタル通信方式は現在
でもピットレートを低くするという方向で研究が続けら
れている。この通信方式で音声等の伝送を行なう際に欠
かせないのが、デジタル音声処理である。代表的な音声
処理法は、波形符号化方式としてはＡ　Ｄ　Ｐ　ＣＭ　
（Ｎ、Ｓ、ＪａｙａｎｔＰ、Ｃｕｍｍ１ｎｓｋｅｙ　　
ａｎｄ　　Ｊ、Ｌ、Ｆｌａｎａｇａｎ、Ａｄａｐｔｉｖ
ｅ　　ｑｕａｎ−ｔｉｚａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｄｉｆｆｅ
ｒｅｎｔｉａｌ　ｐｅｎ　ｃａｒｄｉｎｇ　ｏｆ　５ｐ
ｅ−ｅｃｈ、Ｂｅ１ｌ　５ｙｓｔ、Ｔｅｃｈ、Ｊ、、５
２，７．１１０５−１１１８．１９７３．）、聴覚的符
号化方式としてはＡ　Ｔ　Ｃ（Ｒ，Ｚｅｌｉｎｓｋｉａ
ｎｄ　Ｐ、Ｎｏ１１．Ａｄａｐｔｉｖｅ　ｔｒａｎｓｆ
ｏｒｍ　ｃｏｒｄｉｎｇ　ｏｆｓｐｅｅｃｈ　ｓｉｇｎ
ａｌｓ、ＩＥＥＥ　　Ｔｒａｎｓ、＾５ＳＰ−２５，２
９９−３０９゜１９７７、）　、声生成モデルに基づが
れた分析合成方式としてはＰＡＲＣＯＲ（北馬、板倉、
斉藤。

Ｐａｒｃｏｒ形音声分析合成系における最適符号構成。

信学論（Ａ）　、Ｊ６１−Ａ、２．１１９−１２６．１
９７８．）　、Ｌ　Ｓ　Ｐ〔管材、板倉、線スペクトル
対（ＬＳＰ）音声分析合成方式による音声情報圧縮、信
学論（Ａ）、Ｊ６４−Ａ、８，５９９−６０６．１９８
１．）などが提案されている。

これらは、いづれの方法も音質の劣化を最小限にとどめ
つつ情報伝送量を下げることを目的とした符号化法であ
るが、いづれの符号化法も伝送量の低下に伴う音声品質
の劣化、処理時間の増大といった問題がある。しかし、
近年ＬＳＩ技術の進展により高速な演算処理が可能とな
ったことを背景として、デジタル通信網における伝送コ
ストの低減や移動・衛星通信における周波数帯域の有効
利用を目的とした１６ｋｂｐｓ以下の低ビツトレート高
能率音声符号化方式の研究が活発に進められている。

且−−」０ 本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、
特に、移動通信などで将来需要が予想されている１６ｋ
ｂｐｓ以下の符号量における音声符号化の一方式として
、比較的処理時間の少ない、時間領域と周波数領域を組
み合わせた符号化方式を堤供することを目的としてなさ
れたものである。

盪−一基 本発明は、上記目的を達成するために、（１）ＰＣＭ符
号化された音声信号の圧縮方式において、所定のサンプ
ル数毎にフレーム化する手段と、フレーム内の各サンプ
ルの値を基に正負の交差レベル（しきい値）を演算する
手段を有し、各フレーム毎の交差レベルの値と、交差点
の数と、各交差点ごとに正負のどちらのレベルと交差し
たかを示す符号と、該交差点とその前の交差点との時間
間隔（サンプル間隔）を符号化すること、或いは、（２
）前記（１）において符号化された信号を復号する方式
において、前記交差点が前の交差点と異なる符号のレベ
ルで交差し、かつ、その間隔が所定の値よりも大きいと
きには該２点間を３次曲線で補間し、その間隔が所定の
値よりも小さいときには該２点間を直線で補間し、該交
差点と同じ符号のレベルと交差したときには、該２点間
を２次曲線で補間すること、或いは、（３）ＰＣＭ符号
化された音声信号の圧縮方式において、入力されたＰＧ
Ｍ音声信号を所定の区間でフレーム化し、その区間でピ
ッチ抽出し、ピッチ抽出が可能なときにはそのピッチ区
間を新たなフレームとしてフレーム内の各サンプルの値
を基に正負の交差レベル（しきい値）を演算する手段を
もち、各フレーム毎の交差レベルの値と、交差点の数と
、各交差点ごとに正負のどちらのレベルと交差したかを
示す符号と、該交差点とその前の交差点との時間間隔（
サンプル間隔）を符号化するとともに、これらの符号化
結果からローカル復号をする際に該交差点が前の交差点
と異なる符号のレベルで交差し、かつ、その間隔が所定
の値よりも大きいときには該２点間を３次曲線で補間し
、その間隔が所定の値よりも小さいときには該２点間を
直線で補間し、該交差点と同じ符号のレベルと交差した
ときには、該２点間を２次曲線で補間し、このローカル
復号の結果と元信号との差分を取り、その信号をフーリ
エ変換し、各調波のスペクトルのピーク点の周波数、振
幅と、前記フレーム毎の交差レベルの値と、交差点の数
と、各交差点ごとに正負のどちらのレベルと交差したか
を示す符号と、該交差点とその前の交差点との時間間隔
（サンプル間隔）を符号化すること、或いは、（４）前
記（３）に示した音声符号化データを復号する方式にお
いて、前記フレーム毎の交差レベルの値と、交差点の数
と、各交差点ごとに正負のどちらのレベルと交差したか
を示す符号と、該交差点とその前の交差点との時間間隔
（サンプル間隔）から、フレーム内の交差点が前の交差
点と異なる符号のレベルで交差し、かつ、その間隔が所
定の値よりも大きいときにはこれら２点間を３次曲線で
補間し、その間隔が所定の値よりも小さいときには該２
点間を直線で補間し、該交差点と同じ符号のレベルと交
差したときには、該２点間を２次曲線で補間することで
復号し、さらに、各調波のスペクトルのピーク点の周波
数、振幅を示す符号から、逆フーリエ変換を行って復号
した音声信号とを加算して復号することを特徴としたも
のである。以下本発明の実施例に基づいて説明する。

本発明による符号化方式は、時間領域の符号化である適
応レベル交差法〔高架、秋田、森、２レベル交差法によ
る音声波形の符号化、信学全大、１３６７．１９８６．
）、（高架、森、適応レベル交差法による音声波形の符
号化、信学全大、１３２５、↓９８７．）と周波数領域
の符号化であるＨａｒｍｏｎｉｃ　Ｃｏｒｄｉｎｇ　（
Ｒ，Ｊ、ＭｃＡｕｌａｙ　ａｎｄ　Ｔ、Ｆ、Ｑｕａ−ｔ
ｉｅｆｉ、５ｐｅｅｃｈ　ａｎａｌｙｓｉｓ／５ｙｎｔ
ｈｅｓｉｓ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　５ｉ−ｎｕｓｏｉｄａ
ｌ　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ、ＩＥＥＥ　Ｔｒａ
ｎｓ、ＡＳＳＰ−３４゜７７４−７５４．１９８６．）
、　（Ｌ、Ｂ、Ａ１１ｎｓｉｄａ　ａｎｄ　Ｊ、Ｍ、Ｔ
ｒｉｂｏｌｅｔ、Ｎｏｎ５ｔａｔｉｏｎａｒｙ　５ｐｅ
ｃｔｒａｌ　ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ｏｆ　ｖｏｔｅｅｄｓ
ｐｅｅｃｈ、ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ、ＡＳＳＰ−３１，
６６４−６７８，１９８３，）　。

〔犬山、音声及び残差信号の調波構造を利用した２つの
音声分析合成系、音声研資、５８４−５０゜１９８４、
）、（松雪、多田、音声の調波構造を利用した中帯域符
号化方式の検討、信学技報、５Ｐ８８−５７．１９８８
．３を組み合わせ、適応レベル交差法を用いる際にピッ
チ抽出を行い、１フレーム中の１ピッチ周期分の符号化
を行なうことによりピットレートの低減をはかったもの
である。

最初に適応レベル交差法の概要について説明する。隣接
するサンプルが正負の異なる符号の値になったときに零
と交差をするが、その零交差を用いると、短時間の平均
周波数を推定することができるということが知られてい
る。この零交差だけで符号化をおこなうのでは、良好な
合成音を再生することは難しいと考えられる。波形符号
化において零交差を符号化するのではなく極点の符号化
を行なうことによって低ビツトレートにする符号化方法
として極点抽出法が提案されている〔松材。

片動、吉田、菅田、極点抽出法（ＰＶＰ法）による音声
符号化、信学技報、Ｃ３８５−３２，１９８５、〕。こ
の極点抽出法の符号化方法は、極点間の時間間隔と極点
間の振幅の差を符号化し、それらのパラメータより極点
間の補間をおこなう。

極点抽出法と同様に、波形符号化による低ビツトレート
にする方法として零交差を応用した正負のレベルでの交
差による符号化を行なった適応しベル交差法が提案され
ている〔高梨、秋ＵＪ１．森、２レベル交差法による音
声波形の符号化、信学全大、工３６７．１９８６．）、
（高梨、森、適応レベル交差法による音声波形の符号化
、信学全大、１３２５．１９８７．１゜この符号化方式
では、正または負の設定されたレベルに交差したところ
の時間間隔の符号化をおこなう。この符号化では、交差
した点を補間する方法なので、音声波形の概形を符号化
するにすぎない。そのため音声波形の低域成分を符号化
するために用いる。

次に、音声の符号化について説明する。

第６図は、音声符号化の一例を説明するためのフローチ
ャートで、まず、ｌフレームの音声波形より平均振幅ａ
ｍｐを（１）式により計算する。

この平均振幅に係数を掛けることによって正負の交差レ
ベルを決定する。決定された正負のレベルに交差する音
声波形の交差点を符号化する。もし、隣接する２点間の
間に交差レベルが来た場合は交差レベルとの距離が近い
方を交差点とする。

符号化するパラメータは、 （１）フレームごとに １、交差レベル ２、交差点の数 （ＩＩ）交差点ごとに １、正負どちらのレベルと交差したかの区別 ２、交差点と前の交差点との時間間隔Ｔである。

次に、復号化について説明する。

符号器から伝送されたパラメータより復号化を行なうが
、第７図はその方法を説明するためのフローチャートで （Ｉ）前の交差点と異符号のレベルの交差点のとき １、時間間隔Ｔが大きいとき この区間を３次曲線で補間する ２、時間間隔が小さいとき この区間を直線で補間する （ＩＩ）前の交差点と同符号のレベルの交差点のとき この区間を２次曲線で補間する。

第８図は、適応レベル符号化の基本構成を示す図で１図
中、１０は符号化部、２０は復号化部で。

以下、交差点間を補間する時の係数の決定の仕方につい
て説明するが、以下、（Ｉ）前の交差点と異符号のレベ
ルの交差点のときと、（■）前の交差点と同符号のレベ
ルの交差点のときとは分けて説明する。

最初に、前の交差点と異符号レベルの交差点のときにつ
いて説明すると、このときの交差点の取り方は、第９図
（ａ）、（ｂ）に示すように時間間隔Ｔが大きいとき（
（ａ）図）と、時間間隔Ｔが小さいとき（（ｂ）図）の
２種類ある。

今、現在の交差点をＰＬ　（Ｔ、−ｃｄ）、１つ前の交
差点をＰＯ（０，ｃｄ）とする。時間間隔Ｔが大きいと
き、たとえば、（Ｔ＞１０）のときは、３次曲線によっ
て補間を行うが、その３次曲線による補間式を ｆ　　（ｔ）＝ａ　ｔ’＋ｂ　ｔ”＋ｃ　ｔ＋ｄ　　　
　（２）で定義する。このときの係数ａｔ　ｂｔ　ａｔ
　ｄの決定法について説明すると。

ＰＯ，ＰＬがなりたつようにするために、補間式％式％
（３） （４） また、復号した波形がなめらかにつながるように、１つ
前の交差点ＰＯで、その１つ前の補間した曲線または直
線の傾きに等しいようにする。前の補間した曲線または
直線での交差点ＰＯの傾きをｍとすると、補間式を微分
した が等しくなるようにすればよいので。

そして、Ｔ／２でＯを通るように すると、係数ａｔ　ｂ、ｃ、ｄは次のようになる。

Ｃ＝　ｍ ｄ＝ｃｄ しかし、補間する３次曲線は、ＰＯとＰｌの間で交差点
をもたないはずなので、補間式はＴ／４でｄ　＝　ｃ　
ｄ また、時間間隔Ｔが小さいとき、たとえば（Ｔ≦１０）
のときは、直線によって補間を行なうが、その直線によ
る補間式を ｆ（ｔ）＝ａｔ＋ｂ　　　　　（１２）で定義すると、
ＰＯとＰＬを通るので、係数ａ。

ｂは次のようになる。

が成り立つはずである。もし上の式が成り立たなかった
らＴ／４で−ｃ　ｄ　／　２となるようにとし、交差点
ＰＯでの前の曲線または直線との傾きが等しいというの
を条件から除くと、係数ａ。

ｂ、ｃ、ｄは次のようになる。

ｂ＝ｃｄ 次に、前の交差点と同符号のレベルの交差点のときの取
り方について説明するが、この時の交差点の取り方は、
第９図（Ｑ）に示すように１種類で、２次曲線で補間す
る。前記と同様に、現在の交差点をＰＬ　（Ｔ、ｃｄ）
、１つ前の交差点をＰＯ（０，ｃｄ）とする。２つの交
差点が同符号のときは、２次曲線によって補間を行なう
が、その２次曲線による補間式を ｆ（ｔ）＝ａ　ｔ２＋ｂ　ｔ＋ｃ　　（１４）で、定義
する。ＰＯ，ＰＬがなりたつようにするために、補間式
は、 ｆ（０）＝ｃｄ＝ｃ　　　　（１５） ｆ（Ｔ）＝ｃｄ＝ａＴ”＋ｂＴ＋ｃ　　（１６）となる
、また、復号した波形がなめらかにつながるように、１
つ前の交差点ＰＯで、その１つ前の補間した曲線または
直線の傾きに等しいようにするために、１つ前の交差点
ＰＯでの１つ前の補間した曲線または直線の傾きをｍと
すると、補間式を微分した が等しくなるようにすればいいので。

ここで、補間する２次曲線は、ＰＯとＰｌの間で交差点
をもたないはずなので、補間式はＴ／２でｆ　（Ｔ／２
）がｃｄと異符号のとき、が成り立つはずである。もし
、上の式（２０）が％式％ とし、交差点ＰＯでの前の曲線または直線との傾きが等
しいというのを条件から除くと、係数ａ。

ｂ、ｃは次のようになる。

となる、よって、係数ａ、ｂ、ｃは次のようになる。

ａ　＝　−一 ｂ＝ｍ （１９） ｃ＝ｃｄ ｃ＝ｃｄ また、Ｔ／２でｆ（Ｔ／２）が同符号で、３ｃｄよりも
大きくなる場合は、　ｆ（Ｔ／２）があまりにも大きく
なりすぎるので、その場合は、Ｔ／２で２ｃｄになるよ
うに とし、交差点ＰＯでの前の曲線または直線との傾きが等
しいというのを条件から除くと、係数ａ。

ｂ、ｃは次のようになる。

ｃ＝ｃｄ 次に、ハーモニックコーディング（ＨａｒｍｏｎｉｃＣ
ｏｒｄｉｎｇ）について説明する。

音声の有声音区間では、信号の周期性により、その短時
間フーリエスペクトルは、一般に調波構造（基本周波数
とその高調波による周期的なスペクトル構造）を有する
。この調波構造に着目した符号化方式として、Ｈａｒｍ
ｏｎｉｃ　Ｃｏｒｄｉｎｇ　（以下ＨＣと書＜）方式が
提案されている（Ｒ，Ｊ、ＭｃＡｕｌａｙ　ａｎｄＴ、
Ｆ、（ｌｕａｔｉｅｆｉ、５ｐｅｅｃｈ　ａｎａｌｙｓ
ｉｓ／５ｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｂａｓ−ｅｄ　ｏｎ　５ｉ
ｎｕｓｏｉｄａｌ　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ、Ｉ
ＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ。

ＡＳＳＰ−３４，７７４−７５４，１９８６）　、　（
Ｌ、Ｂ、Ａ１１ｎｅｉｄａ　ａｎｄ　Ｊ。

Ｍ、Ｔｒｉｂｏｌｅｔ、Ｎｏｎ５ｔａｔｉｏｎａｒｙ　
　５ｐｅｃｔｒａｌ　　ｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆ　ｖｏｉ
ｃｅｄ　５ｐｅｅｃｈ、ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ、ＡＳＳ
Ｐ−３１，６６４−６７８゜１９８３、）　、　　（犬
山、音声及び残差信号の調波構造を利用した２つの音声
分析合成系、音声研資、５８４−５０．１９８４．）、
（松雪、多田、音声の調波構造を利用した中′４１Ｆ域
符号住方式の検討、信学技報、５Ｐ８８−５７、工９８
８〕。これは周波数領域における調波構造を線スペクト
ルで表現し、音声波形を正弦波の重量により復号化する
ため、モデルが非常に単純でありパラメータの量子化ビ
ット数を大幅に低減することができる。

第１０図は、ＨＣの代表的な構成を示す図で、図中、１
０は符号器、２０は復号器を示し、符号器１０では、ま
ず、フレーム単位（２０〜３２ｍ　ｓｅｃ程度）で入力
音声にハミング窓（ｗｉｎｄｏｗ）を掛けた後、フーリ
エ変換（ＤＦＴ）により周波数領域に変換する。次に、
各周波の振幅スペクトルにおける各調波のピーク点を抽
出しくｐｅａｋＰｉｃｋｉｎｇ）、抽出したピーク点の
周波数、振幅、位相を符号化パラメータとして伝送する
。復号器２０では伝送されたパラメータをもとにして音
声信号を再生する。復号化されたパラメータの周波数を
ｆｌ、振幅をｍｌ、位相をφ、としたとき、符号化音声
ｓ　（ｔ）は１次式（２５）となる。

調波成分の抽出は、変換したスペクトルの振幅成分から
調波構造の各ピークを抽出して行うが。

ここで、ピークとは、ＦＦＴ点のうち、隣り合う５点の
振幅スペクトル値の中心が最大で両側の点は順に小さく
なっている場合の中心の点をいう。

次に高周波補償を考慮した適応レベル交差法による符号
化について説明するが、最初に、適応レベル交差法によ
る音声劣化の要因について説明する。

第１１図は、音声の有声音区間の振幅スペクトルを示す
図で、同図をみるとはっきりとしたホルマントと呼ばれ
るスペクトルのピークがみられる。

普通、有声音、特に母音には３個程度の特徴的なホルマ
ントがあり、同じ音素でも発声者によりかなり大幅に変
動する。そのために、合成した音声に対しても入力音声
と同じようなスペクトル包絡をもつ必要がある。

第１２図に、適応レベル交差法により符号化を行なった
ときの合成した音声の振幅スペクトルを示す、この合成
した音声の振幅スペクトルを見てみると、低周波の成分
に対しては、入力音声とほとんど変わりはないが、中・
高周波を見てみると、入力音声とはかなりずれてしまう
。そのため、第１ホルマント、第２ホルマントまでは再
生されているが、それより周波数の高いところでの振幅
のスペクトル包絡は再生することができず、第３ホルマ
ント以降のホルマントを再生することができない。適応
レベル交差法だけで符号化を行なうと高周波成分を再生
することができないので、このことが合成音声の劣化に
つながる要因と考えられる。

第工図は、本発明による符号化方式の一実施例を説明す
るための基本構成図、第２図（ａ）。

（ｂ）は、符号器の動作を説明するためのフローチャー
ト、第３図は、復号器の動作を説明するためのフローチ
ャートで、第１図において、１０は符号器、２０は復号
器である。

前述のように、適応レベル交差法によって符号化を行っ
ただけでは、高周波成分を再生することができない。そ
のため、高周波酸を再生することが必要である。高周波
成分を再生するために、前述のＨＣを用いる。ここで用
いるＨＣは高周波成分のみを再生することを目的として
いるので、正弦波を重量するときの周波数は、高周波の
みである。普通、ＨＣによって符号化を行うときは周波
数、振幅、位相をパラメータとして伝送している。

しかし、低周波成分に対しては、適応レベル交差法によ
って符号化を行うことによって再生していると考えられ
るので、ここで用いるＨ　Ｃでは、高周波のみに対して
符号化を行えばよいと考えられる。また、人間の聴覚は
高周波の位相に対しては鈍感であると言われていて、そ
の性質に着目した符号化方式も知られている〔守谷、誉
田、位相等化とベクトル量子化に基づく中帯域符号化、
信学論（Ａ）　、　Ｊ　７０．　Ａ、　Ｓ、　４４５−
４５２゜１９８７、）。ここではその性質を利用して、
位相を伝送せず周波数と振幅をパラメータとして伝送す
る。

適応レベル交差法を行ったあとに、ｔＩ　Ｃを用いて符
号化を行うことになるが、その方法は、入力音声と、適
応レベル交差法によって符号化したものの部分復号との
残差に対してＨＣによって符号化を行う。そのときＨＣ
で符号化するときに伝送するパラメータは高周波の周波
数と振幅である。

第１図は、このＨＣによって高域を強調した適応レベル
符号化の基構成を示す図で、この符号化方式による有声
音区間での合成した音声の振幅スペクトルを第４図に示
す。第１２図に示したＨＣを用いていないものに比べて
第１１図に示した原音声の振幅スペクトルに近いものが
再生されていることがわかる。また、第５図に原音声（
（ａ）図）と本発明による符号化方式による合成した音
声の波形（（ｂ）図）を示す。

次に、ピッチを考慮した適応レベルの符号化について説
明する。

有声音においては、はぼ周期的な波形を示すので、適応
レベル符号化を行うときに、１フレームの中で、工周期
分の波形のみを適応レベル符号化を行うことによって、
ビットレートを低くすることが可能である。

周期を抽出する方法は、始めに高いレベルで適応レベル
符号化を行って、その交差点を求める。

次に、その中の１周期分の波形に対して適応レベル符号
化を行い、交差点を求める。これらのパラメータを復号
器に伝送する。復号器では、始めに１周期分の波形を復
号し、その波形を高いレベルで行なった交差点に合わせ
るようにｌフレーム分の復号を行なう。

また、無声音やわたりの部分などにおいて、うまくピッ
チを抽出できないフレームに対しては、規定値の時間で
フレームとし、フレーム全体での適応レベル符号化を行
う。

次に、符号器及び復号器の手順について具体的に説明す
る。

まず、第２図を参照しながら符号器について説明すると
、符号器の手順は、 １、フレーム長２５６サンプル、フレームオーバーラツ
プ１５サンプルでフレーム切り出しを行なう。

２、ピッチを抽出する。

ピッチを抽出できなかった場合は、フレーム全体で適応
レベル符号化を行なう。

ピッチを抽出できた場合は、フレーム中の１ピツチに対
して適応レベル符号化を行なう。

ピッチ抽出の有無とそれぞれに対しての交差点数と交差
点間の間隔を伝送する。ピッチを抽出を行なったときは
、抽出したピッチの長さも伝送する。

３、部分復号を行い、入力音声との残差をとる。

４、残差に対してＦＦＴを行い、高周波成分のところの
ＦＦＴのピークの周波数と振幅を求め、その結果を伝送
する。

となる。

次に、第３図を参照しなから復号器の手順について説明
すると復号器の手順は、 １．平均振幅と交差点数と交差点間の間隔から適応レベ
ル交差法による復号を行なう。

２、周波数と振幅によりＨＣによる復号を行なう。

３、適応レベル符号化とＨＣのそれぞれによる復号化し
たものを足し合わせて全体の復号化を行なう。

となる。

勲二−二最 以上の説明から明らかなように、本発明によると、適応
レベル交差を行ったあとに、ＨＣを用いて符号化を行っ
ているため、ＨＣを用いないものに比して、原音声の振
幅音声に近いものを再生することができる。また、適応
レベル符号化を行うときに、１フレームの中で、■周期
分の波形のみを適応レベル符号化を行うことによって、
ビットレートを低くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による符号化・方式の基本構成を示す
図、第２図は、音声符号化のフローチャート、第３図は
、復号化のフローチャート、第４図は、本発明による符
号化方式によって得られた有声音の振幅スペクトルを示
す図、第５図は、原音声（、）及び音声音声（ｂ）の波
形を示す図、第６図は、音声符号化の一例を説明するた
めのフローチャート、第７図は、復号化の一例を説明す
るためのフローチャート、第８図は適応レベル符号化の
従来技術の一例を説明するための基本構成図、第９図は
、交差点間の補間の方法を説明するための図、第１０図
は、ＨＣの基本構成図、第１１図は、有声音原音声の振
幅スペクトルを示す図、第１２図は、適応レベル交差法
を用いた場合の有声音の振幅スペクトルを示す図である
。 １０・・・符号器、２０・・・復号器 第１図 第２図 （ａ） ＯＲＤＥＲ ＤＥＣＯＲＤＥＲ 第 ２ 図 第 ６ 図 第 図 第 ８ 図 第 図 （ａ） （ｂ） ａ Ｐ。 （Ｃ） Ｐす 第 １ 図 ｆｒｅｑｕｅｎｃ） 第 ２ 図 ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ＰＣＭ符号化された音声信号の圧縮方式において、
   所定のサンプル数毎にフレーム化する手段と、フレーム
   内の各サンプルの値を基に正負の交差レベルを演算する
   手段とを有し、各フレーム毎の交差レベルの値と、交差
   点の数と、各交差点ごとに正負のどちらのレベルと交差
   したかを示す符号と、該交差点とその前の交差点との時
   間間隔を符号化することを特徴とする音声符号化方式。 ２、請求項第１項において符号化された信号を復号する
   方式において、前記交差点が前の交差点と異なる符号の
   レベルで交差し、かつ、その間隔が所定の値よりも大き
   いときには該２点間を３次曲線で補間し、その間隔が所
   定の値よりも小さいときには該２点間を直線で補間し、
   該交差点と同じ符号のレベルと交差したときには、該２
   点間を２次曲線で補間することを特徴とする音声復号化
   方式。 ３、ＰＣＭ符号化された音声信号の圧縮方式において、
   入力されたＰＣＭ音声信号を所定の区間でフレーム化し
   、その区間でピッチ抽出し、ピッチ抽出が可能なときに
   はそのピッチ区間を新たなフレームとしてフレーム内の
   各サンプルの値を基に正負の交差レベルを演算する手段
   を有し、各フレーム毎の交差レベルの値と、交差点の数
   と、各交差点ごとに正負のどちらのレベルと交差したか
   を示す符号と、該交差点とその前の交差点との時間間隔
   を符号化するとともに、これらの符号化結果からローカ
   ル復号をする際に該交差点が前の交差点と異なる符号の
   レベルで交差し、かつ、その間隔が所定の値よりも大き
   いときには該２点間を３次曲線で補間し、その間隔が所
   定の値よりも小さいときには該２点間を直線で補間し、
   該交差点と同じ符号のレベルと交差したときには、該２
   点間を２次曲線で補間し、このローカル復号の結果と元
   信号との差分を取り、その信号をフーリエ変換し、各調
   波のスペクトルのピーク点の周波数、振幅と、前記フレ
   ーム毎の交差レベルの値と、交差点の数と、各交差点ご
   とに正負のどちらのレベルと交差したかを示す符号と、
   該交差点とその前の交差点との時間間隔を符号化するこ
   とを特徴とする音声符号化方式。 ４、請求項第３項に示した音声符号化データを復号する
   方式において、前記フレーム毎の交差レベルの値と、交
   差点の数と、各交差点ごとに正負のどちらのレベルと交
   差したかを示す符号と、該交差点とその前の交差点との
   時間間隔から、フレーム内の交差点が前の交差点と異な
   る符号のレベルで交差し、かつ、その間隔が所定の値よ
   りも大きいときには該２点間を３次曲線で補間し、その
   間隔が所定の値よりも小さいときには該２点間を直線で
   補間し、該交差点と同じ符号のレベルと交差したときに
   は、該２点間を２次曲線で補間することで復号し、さら
   に、各調波のスペクトルのピーク点の周波数、振幅を示
   す符号から、逆フーリエ変換を行って復号した音声信号
   とを加算して復号することを特徴とする音声復号化方式
   。