JPH04114516A - 音声符号化装置 - Google Patents
音声符号化装置Info
- Publication number
- JPH04114516A JPH04114516A JP2234895A JP23489590A JPH04114516A JP H04114516 A JPH04114516 A JP H04114516A JP 2234895 A JP2234895 A JP 2234895A JP 23489590 A JP23489590 A JP 23489590A JP H04114516 A JPH04114516 A JP H04114516A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- multiplier
- adaptive
- error
- quantizing bits
- bits
- Prior art date
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- Pending
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- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (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】
産業上の利用分野
本発明はディジタル移動通信等に用いられる音声符号化
装置に関する。
装置に関する。
従来の技術
第３図、第４図は従来の音声符号化装置の構成を示して
いる。第３図は符号器、第４図は復号器である。第３図
において３１は線形予測分析器であり、入力された音声
信号から、線形予測係数な求める。３２．３７は音源に
相当するコードブックであり、それぞれに分析を行う特
定長の区間（以下フレームという）に相当する長さの複
数個の信号系列（以下コードベクトルという）が格納さ
れている。３２は過去の信号系列から求められた複数個
のコートベクトルが格納されている、フレーム毎に更新
される適応コードブックであり、３７は白色雑音系列か
らあらかじめ求められた複数個の固定のコードベクトル
が格納されている雑音コードブックである。３３．３８
はコードブック３２．３７内の各コードベクトルの振幅
を補正する乗算器であり、その出力は線形予測分析器３
１によって求められた線形予測係数を用いた合成フィル
タ３４．３９に入力される。３５．４０は合成フィルタ
３４．３９の出力と量子化を行う入力信号系列（以下入
力ベクトルという）との誤差を求め、その誤差が最小と
なるコードベクトルの番号と、乗算器３３．３８の乗数
を求める誤差最小化器であり、３６．４１は選択された
コードベクトルの番号および、乗算器３３．３８の乗数
をあらかじめ定められたビット数で量子化を行い符号を
求める固定量子化器である。量子化された線形予測係数
、乗算器の乗数およびコードベクトルの符号は多重化器
４２で伝送情報として組み立てられ、復号器に伝送され
る。
いる。第３図は符号器、第４図は復号器である。第３図
において３１は線形予測分析器であり、入力された音声
信号から、線形予測係数な求める。３２．３７は音源に
相当するコードブックであり、それぞれに分析を行う特
定長の区間（以下フレームという）に相当する長さの複
数個の信号系列（以下コードベクトルという）が格納さ
れている。３２は過去の信号系列から求められた複数個
のコートベクトルが格納されている、フレーム毎に更新
される適応コードブックであり、３７は白色雑音系列か
らあらかじめ求められた複数個の固定のコードベクトル
が格納されている雑音コードブックである。３３．３８
はコードブック３２．３７内の各コードベクトルの振幅
を補正する乗算器であり、その出力は線形予測分析器３
１によって求められた線形予測係数を用いた合成フィル
タ３４．３９に入力される。３５．４０は合成フィルタ
３４．３９の出力と量子化を行う入力信号系列（以下入
力ベクトルという）との誤差を求め、その誤差が最小と
なるコードベクトルの番号と、乗算器３３．３８の乗数
を求める誤差最小化器であり、３６．４１は選択された
コードベクトルの番号および、乗算器３３．３８の乗数
をあらかじめ定められたビット数で量子化を行い符号を
求める固定量子化器である。量子化された線形予測係数
、乗算器の乗数およびコードベクトルの符号は多重化器
４２で伝送情報として組み立てられ、復号器に伝送され
る。
第４図において、４３は伝送された情報を線形予測係数
、乗算器の乗数、コードベクトルの番号を示す符号に分
離する分解器、４４．４７は伝送された符号から乗算器
の乗数、コードベクトルの番号を求める逆量子化器であ
る。コードベクトルは適応コードブック４５、雑音コー
ドブック４８から選択され、乗算器４６．４９により振
幅が補正され、合成フィルタ５０に入力される。合成フ
ィルタ５０の出力が復号音声となる。
、乗算器の乗数、コードベクトルの番号を示す符号に分
離する分解器、４４．４７は伝送された符号から乗算器
の乗数、コードベクトルの番号を求める逆量子化器であ
る。コードベクトルは適応コードブック４５、雑音コー
ドブック４８から選択され、乗算器４６．４９により振
幅が補正され、合成フィルタ５０に入力される。合成フ
ィルタ５０の出力が復号音声となる。
次に上記従来例の動作について説明する。
第３図において、適応コードブック３２に格納されてい
るコードベクトルは乗算器３３により振幅補正され、合
成フィルタ３４によりフィルタリングされ信号系列ｃｉ
回（ｉはコードベクトルの番号）が生成される。この信
号Ｃ１（ｉ″１１と入力ベクトルＳ ［１１との差６１
回を求め、誤差最小化器３５において、誤差２乗和 が最も小さくなるコードベクトルの番号と乗算器３３で
乗すべき乗数を決定し、固定量子化器３６であらかじめ
定められたビット数で量子化を行う。さらに、雑音コー
ドブック３７に格納されているコードベクトルは乗算器
３８により振幅補正され、合成フィルタ３９によりフィ
ルタリングされ信号系列ｘｉ［ｎ］ （ｉはコードベク
トルの番号）が生成される。
るコードベクトルは乗算器３３により振幅補正され、合
成フィルタ３４によりフィルタリングされ信号系列ｃｉ
回（ｉはコードベクトルの番号）が生成される。この信
号Ｃ１（ｉ″１１と入力ベクトルＳ ［１１との差６１
回を求め、誤差最小化器３５において、誤差２乗和 が最も小さくなるコードベクトルの番号と乗算器３３で
乗すべき乗数を決定し、固定量子化器３６であらかじめ
定められたビット数で量子化を行う。さらに、雑音コー
ドブック３７に格納されているコードベクトルは乗算器
３８により振幅補正され、合成フィルタ３９によりフィ
ルタリングされ信号系列ｘｉ［ｎ］ （ｉはコードベク
トルの番号）が生成される。
この信号ｘｉ［ｎ］と前記差信号ｄｉｌｐ）との差ｅｉ
［ｉ″＋１を求め、誤差最小化器４０において、誤差２
乗和が最も小さくなるコードベクトルの番号と乗算器３
８で乗すべき乗数を決定し、固定量子化器４１であらか
じめ定められたビット数で量子化を行う。
［ｉ″＋１を求め、誤差最小化器４０において、誤差２
乗和が最も小さくなるコードベクトルの番号と乗算器３
８で乗すべき乗数を決定し、固定量子化器４１であらか
じめ定められたビット数で量子化を行う。
固定量子化器３６．４１からの量子化出力および線形予
測分析器３１の出力は多重化器４２で多重化され、第４
図の復号器に伝送される。
測分析器３１の出力は多重化器４２で多重化され、第４
図の復号器に伝送される。
第４図において、伝送されてきた符号化音声は分解器４
３で線形予測係数、乗算器の乗数およびコードベクトル
の番号を示す符号の３つに分解され、線形予測係数は合
成フィルタ５０に加えられる。
３で線形予測係数、乗算器の乗数およびコードベクトル
の番号を示す符号の３つに分解され、線形予測係数は合
成フィルタ５０に加えられる。
方乗算器の乗数およびコードベクトルの番号を示す符号
は逆量子化器４４．４７に送られ、逆量子化処理されて
、乗数は乗算器４６．４９に、コードベクトル番号は適
応コードブック４５および雑音コードブック４８に加え
られる。乗算器４６．４９ではコードベクトルの振幅を
補正し合成フィルタで線形予測係数とともに合成されて
復号音声を得る。
は逆量子化器４４．４７に送られ、逆量子化処理されて
、乗数は乗算器４６．４９に、コードベクトル番号は適
応コードブック４５および雑音コードブック４８に加え
られる。乗算器４６．４９ではコードベクトルの振幅を
補正し合成フィルタで線形予測係数とともに合成されて
復号音声を得る。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、上記従来の音声符号化装置では、音声の
特性によらずに、伝送すべきパラメータを、あらかじめ
定められたビット配分に従って固定量子化器で量子化を
行っていたため、低ビツトレートの符号化では、精度の
良い符号化を行うことができず、音声品質が劣化すると
いう問題があった。
特性によらずに、伝送すべきパラメータを、あらかじめ
定められたビット配分に従って固定量子化器で量子化を
行っていたため、低ビツトレートの符号化では、精度の
良い符号化を行うことができず、音声品質が劣化すると
いう問題があった。
本発明はこのような従来の問題を解決するものであり、
音声品質の劣化を抑えることができる優優れた音声符号
化装置を提供することを目的とするものである。
音声品質の劣化を抑えることができる優優れた音声符号
化装置を提供することを目的とするものである。
課題を解決するだめの手段
本発明は上記目的を達成するために、音声符号化装置の
ベクトル量子化器をビット配分を適応的に変化させる適
応量子化器と、誤差の比較を行い、最も誤差の小さくな
るビット配分を決定する誤差評価器で構成し低ピットレ
ートの符号化においても音声品質の劣化を抑えることが
できるようにしたものである。
ベクトル量子化器をビット配分を適応的に変化させる適
応量子化器と、誤差の比較を行い、最も誤差の小さくな
るビット配分を決定する誤差評価器で構成し低ピットレ
ートの符号化においても音声品質の劣化を抑えることが
できるようにしたものである。
作用
本発明は上記のような構成により次のような作用を有す
る。すなわち、ビット配分を適応的に変化させる適応量
子化器を用いて量子化を行い、誤差評価器において、最
も誤差の小さくなるビット配分を決定することにより量
子化精度を向上させ、音声品質の劣化を抑えることがで
きる。
る。すなわち、ビット配分を適応的に変化させる適応量
子化器を用いて量子化を行い、誤差評価器において、最
も誤差の小さくなるビット配分を決定することにより量
子化精度を向上させ、音声品質の劣化を抑えることがで
きる。
実施例
第１図および第２図は本発明の一実施例の構成を示すも
のである。第１図は符号器、第２図は復号器であり、第
１図において、１は線形予測分析器である。２は適応コ
ードブック、７は雑音コードブックであり、それぞれ乗
算器３，８に接続されている。乗算器３，８の出力はそ
れぞれ合成フィルタ４，９に入力される。５，１０は合
成フィルタ４，９の出力と量子化を行う入力ベクトルと
の誤差が最小となるコードベクトルの番号と、乗算器３
，８の乗数を求める誤差最小化器である。６゜１１は選
択されたコードベクトルの番号および乗算器３，８の乗
数をフレーム毎に適応的に配分されたピット数で量子化
を行い、符号を求める適応量子化器である。１２は合成
フィルタ４，９の出力と入力ベクトルの誤差に基づき、
適応量子化器６゜１１に対して量子化ピット数を配分す
る誤差評価器である。配分ピット数を示す情報は線形予
測分析器１の出力および適応量子化器６，１１の出力と
ともに多重化器１３に入力される。
のである。第１図は符号器、第２図は復号器であり、第
１図において、１は線形予測分析器である。２は適応コ
ードブック、７は雑音コードブックであり、それぞれ乗
算器３，８に接続されている。乗算器３，８の出力はそ
れぞれ合成フィルタ４，９に入力される。５，１０は合
成フィルタ４，９の出力と量子化を行う入力ベクトルと
の誤差が最小となるコードベクトルの番号と、乗算器３
，８の乗数を求める誤差最小化器である。６゜１１は選
択されたコードベクトルの番号および乗算器３，８の乗
数をフレーム毎に適応的に配分されたピット数で量子化
を行い、符号を求める適応量子化器である。１２は合成
フィルタ４，９の出力と入力ベクトルの誤差に基づき、
適応量子化器６゜１１に対して量子化ピット数を配分す
る誤差評価器である。配分ピット数を示す情報は線形予
測分析器１の出力および適応量子化器６，１１の出力と
ともに多重化器１３に入力される。
第２図において、２１は伝送された情報を分離する分解
器であり、１４． １７は伝送された符号と配分ビット
数から乗算器の乗数、コードベクトルの番号を求める逆
量子化器である。コードベクトルは適応コードブック１
５、雑音コードブ・ンク１８から選択され、乗算器１６
．１９により振幅が補正され、合成フィルタ２０に入力
される。合成フィルタ２０の出力が復号音声となる。
器であり、１４． １７は伝送された符号と配分ビット
数から乗算器の乗数、コードベクトルの番号を求める逆
量子化器である。コードベクトルは適応コードブック１
５、雑音コードブ・ンク１８から選択され、乗算器１６
．１９により振幅が補正され、合成フィルタ２０に入力
される。合成フィルタ２０の出力が復号音声となる。
次に上記実施例の動作について説明する。第１図におい
て、適応コードブック２のコードベクトルの番号に対す
る量子化ビット数をｎａｃ、乗算器３の乗数に対する量
子化ビット数をｎａｇ、雑音コードブック７のコードベ
クトルの番号に対する量子化ビット数をｎｗｃ、乗算器
８の連数に対する量子化ビット数をｎｗｇとする。適応
量子化器６，１１においては、 ｎａＣ十ｎａｇ−１−ｎＷＣ−１−ｎＷｇの値が一定と
いう条件のもとでの、ｎａｃ、ｎａｇ、ｎｗｃ、ｎｗｇ
の組み合わせを複数組用意し、それぞれの量子化ビット
数の組み合わせについて量子化を行う。誤差評価器１２
においては、それぞれの量子化ビット数の組み合わせで
の入力ベクトルとの誤差を比較し、最も誤差の小さくな
る量子化ビット数の組み合わせを選択し、その量子化ビ
ット数の組み合わせを示す情報を多重化器１３に入力す
る。適応量子化器６，１０においては、誤差評価器１２
において選択された最も誤差の小さくなる量子化ビット
数によって量子化された場合の符号を多重化器１３に入
力する。
て、適応コードブック２のコードベクトルの番号に対す
る量子化ビット数をｎａｃ、乗算器３の乗数に対する量
子化ビット数をｎａｇ、雑音コードブック７のコードベ
クトルの番号に対する量子化ビット数をｎｗｃ、乗算器
８の連数に対する量子化ビット数をｎｗｇとする。適応
量子化器６，１１においては、 ｎａＣ十ｎａｇ−１−ｎＷＣ−１−ｎＷｇの値が一定と
いう条件のもとでの、ｎａｃ、ｎａｇ、ｎｗｃ、ｎｗｇ
の組み合わせを複数組用意し、それぞれの量子化ビット
数の組み合わせについて量子化を行う。誤差評価器１２
においては、それぞれの量子化ビット数の組み合わせで
の入力ベクトルとの誤差を比較し、最も誤差の小さくな
る量子化ビット数の組み合わせを選択し、その量子化ビ
ット数の組み合わせを示す情報を多重化器１３に入力す
る。適応量子化器６，１０においては、誤差評価器１２
において選択された最も誤差の小さくなる量子化ビット
数によって量子化された場合の符号を多重化器１３に入
力する。
組み合わせを決定する際には、例えば、コードベクトル
の番号Ｎａｃ、 Ｎｗｃを量子化するのに必要なピッ
ト数はそれぞれ ［ｔｏｇ＊（１”Ｊａｃ）コ千１ ビット［ｔｏｇｚ（
Ｎｗｃ）］＋ｔ ビット（口Ｘ］はＸを越えない最大
の整数値を示す。）であるので、所要のピット数をｎａ
ｃ、ｎｗｃに残りのピット数をｎａｇ、ｎｗｇに配分す
ればよい。
の番号Ｎａｃ、 Ｎｗｃを量子化するのに必要なピッ
ト数はそれぞれ ［ｔｏｇ＊（１”Ｊａｃ）コ千１ ビット［ｔｏｇｚ（
Ｎｗｃ）］＋ｔ ビット（口Ｘ］はＸを越えない最大
の整数値を示す。）であるので、所要のピット数をｎａ
ｃ、ｎｗｃに残りのピット数をｎａｇ、ｎｗｇに配分す
ればよい。
その他の各部の動作は第３図と同一であるので説明は省
略する。
略する。
こうして多重化器１３より符号化された音声が伝送され
る。
る。
伝送された符号化音声信号は第２図の復号器で受信され
る。分解器２１は伝送されてきた情報を線形予測係数、
乗算器の乗数およびコードベクトルの番号を示す符号な
らびに配分ビット数を示す情報の４つに分解する。配分
ビット数を示す情報は乗算器の乗数およびコードベクト
ルの番号を示す符号とともに逆量子化器１４．１７に送
られて逆量子化処理される。それ以後の動作は第４図と
同一であるので説明を省略する。
る。分解器２１は伝送されてきた情報を線形予測係数、
乗算器の乗数およびコードベクトルの番号を示す符号な
らびに配分ビット数を示す情報の４つに分解する。配分
ビット数を示す情報は乗算器の乗数およびコードベクト
ルの番号を示す符号とともに逆量子化器１４．１７に送
られて逆量子化処理される。それ以後の動作は第４図と
同一であるので説明を省略する。
こなように、上記実施例によれば、誤差評価器１２によ
って決定された、最も誤差の少なくなる量子化ビット数
に従って、適応量子化器６，１１が量子化を行うため、
音声品質の劣化を抑えることができるという効果を有す
る。
って決定された、最も誤差の少なくなる量子化ビット数
に従って、適応量子化器６，１１が量子化を行うため、
音声品質の劣化を抑えることができるという効果を有す
る。
発明の効果
本発明は上記実施例より明らかなように、ベクトル量子
化において適応的に量子化ビット数の配分を行うもので
あり、最も量子化誤差が少なくなる量子化ビット数で量
子化を行うことにより、低ビツトレートの音声符号化に
おいても音声品質の劣化を抑えることができるという利
点を有する。
化において適応的に量子化ビット数の配分を行うもので
あり、最も量子化誤差が少なくなる量子化ビット数で量
子化を行うことにより、低ビツトレートの音声符号化に
おいても音声品質の劣化を抑えることができるという利
点を有する。
第１図は本発明の一実施例における音声符号化装置の符
号器の概略ブロック図、第２図は同装置の復号器の概略
ブロック図、第３図は従来の音声符号化装置の符号器の
概略ブロック図、第４図は従来の同装置の復号器の概略
ブロック図である。 １・・・線形予測分析器、２，１５・適応コードフッタ
、３． ８．１６．１９・・・乗算器、４，９．２０・
・合成フィルタ、５，１０・・・誤差最小化器、６，１
１ 適応量子化器、７，１８・・・雑音コードブック
、１２・誤差評価器、１３・・・多重化器、１４．１７
・・・逆量子化器、２１・・・分解器。 代理人の氏名 弁理士 小鍜治 明 ほか２名図
号器の概略ブロック図、第２図は同装置の復号器の概略
ブロック図、第３図は従来の音声符号化装置の符号器の
概略ブロック図、第４図は従来の同装置の復号器の概略
ブロック図である。 １・・・線形予測分析器、２，１５・適応コードフッタ
、３． ８．１６．１９・・・乗算器、４，９．２０・
・合成フィルタ、５，１０・・・誤差最小化器、６，１
１ 適応量子化器、７，１８・・・雑音コードブック
、１２・誤差評価器、１３・・・多重化器、１４．１７
・・・逆量子化器、２１・・・分解器。 代理人の氏名 弁理士 小鍜治 明 ほか２名図
Claims (1)
- 入力音声から線形予測係数を求める線形予測分析器と、
適応コードブックと、雑音コードブックと、前記適応コ
ードブックと雑音コードブックに対する量子化ビット数
を適応的に変化させる適応量子化器と、誤差の比較を行
い最も誤差の小さくなるビット配分を決定する誤差評価
器とを有する音声符号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2234895A JPH04114516A (ja) | 1990-09-04 | 1990-09-04 | 音声符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2234895A JPH04114516A (ja) | 1990-09-04 | 1990-09-04 | 音声符号化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04114516A true JPH04114516A (ja) | 1992-04-15 |
Family
ID=16977991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2234895A Pending JPH04114516A (ja) | 1990-09-04 | 1990-09-04 | 音声符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04114516A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6333025A (ja) * | 1986-07-28 | 1988-02-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 音声符号化法 |
| JPS6454497A (en) * | 1987-06-26 | 1989-03-01 | American Telephone & Telegraph | Core excitation linear prediction vocoder and method therefor |
-
1990
- 1990-09-04 JP JP2234895A patent/JPH04114516A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6333025A (ja) * | 1986-07-28 | 1988-02-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 音声符号化法 |
| JPS6454497A (en) * | 1987-06-26 | 1989-03-01 | American Telephone & Telegraph | Core excitation linear prediction vocoder and method therefor |
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