JPH05218980A - 音声符号化通信方式及びその装置 - Google Patents
音声符号化通信方式及びその装置Info
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- JPH05218980A JPH05218980A JP4056032A JP5603292A JPH05218980A JP H05218980 A JPH05218980 A JP H05218980A JP 4056032 A JP4056032 A JP 4056032A JP 5603292 A JP5603292 A JP 5603292A JP H05218980 A JPH05218980 A JP H05218980A
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Landscapes
- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】分析合成系音声符号化通信方式の伝送路のハー
フレート化にともなう特に高い周波数領域の歪を軽減し
て再生音声品質を改善する。 【構成】長期予測残差信号を離散コサイン変換器７２で
周波数領域に変換したＤＣＴ係数を分割器７３でＮ個の
周波数領域に分割した後、それぞれ正規化器７４，７５
による正規化とベクトル量子化器７６，７８による符号
帳７７を用いた量子化を行い、ピッチ情報Ｐａ３，ＤＣ
Ｔ係数最大値Ｐｂ３〜Ｐｃ３及びＤＣＴ係数ベクトル番
号Ｐｄ３〜Ｐｅ３を符号化して送出するように構成し
た。
フレート化にともなう特に高い周波数領域の歪を軽減し
て再生音声品質を改善する。 【構成】長期予測残差信号を離散コサイン変換器７２で
周波数領域に変換したＤＣＴ係数を分割器７３でＮ個の
周波数領域に分割した後、それぞれ正規化器７４，７５
による正規化とベクトル量子化器７６，７８による符号
帳７７を用いた量子化を行い、ピッチ情報Ｐａ３，ＤＣ
Ｔ係数最大値Ｐｂ３〜Ｐｃ３及びＤＣＴ係数ベクトル番
号Ｐｄ３〜Ｐｅ３を符号化して送出するように構成し
た。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】自動車・携帯電話の普及は目覚ま
しく、現行のアナログシステムでは増大する加入者を収
容しきれなくなる事態が予想される。電波をより有効に
利用するため、ディジタルシステムに移行する計画が進
められており、その第１世代（フルレート）の標準化仕
様がＲＣＲ（電波システム開発センタ）から公開され
た。この中での音声符号化方式の符号化速度は、音声デ
ータと誤り訂正用の冗長データで１１．２ｋｂｐｓ（ビ
ット／秒）である。さらに２倍の電波利用効率を目指し
て音声符号化のハーフレート化が計画されている。この
ハーフレート音声符号化の符号化速度は、音声データと
誤り訂正用の冗長データで５．６ｋｂｐｓである。本発
明は、このハーフレートシステムに適用することを目的
として、音声データを情報圧縮するための音声符号化通
信方式及びその装置に関するものである。
しく、現行のアナログシステムでは増大する加入者を収
容しきれなくなる事態が予想される。電波をより有効に
利用するため、ディジタルシステムに移行する計画が進
められており、その第１世代（フルレート）の標準化仕
様がＲＣＲ（電波システム開発センタ）から公開され
た。この中での音声符号化方式の符号化速度は、音声デ
ータと誤り訂正用の冗長データで１１．２ｋｂｐｓ（ビ
ット／秒）である。さらに２倍の電波利用効率を目指し
て音声符号化のハーフレート化が計画されている。この
ハーフレート音声符号化の符号化速度は、音声データと
誤り訂正用の冗長データで５．６ｋｂｐｓである。本発
明は、このハーフレートシステムに適用することを目的
として、音声データを情報圧縮するための音声符号化通
信方式及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図９は、ピッチ予測を用いた従来の適応
変換符号化通信方式のブロック図であり、（Ａ）は音声
符号化装置、（Ｂ）は音声復号装置である。この方式
は、音声データを例えば、６４ｋｂｐｓ（６．４ｋＨｚ
サンプリング、１０ビット量子化されている）から４．
５ｋｂｐｓに情報圧縮する方式である。この方式をハー
フレートに適用した場合、音声データは４．５ｋｂｐｓ
であるので、誤り訂正冗長ビットとして１．１ｋｂｐｓ
が割り当てられる。
変換符号化通信方式のブロック図であり、（Ａ）は音声
符号化装置、（Ｂ）は音声復号装置である。この方式
は、音声データを例えば、６４ｋｂｐｓ（６．４ｋＨｚ
サンプリング、１０ビット量子化されている）から４．
５ｋｂｐｓに情報圧縮する方式である。この方式をハー
フレートに適用した場合、音声データは４．５ｋｂｐｓ
であるので、誤り訂正冗長ビットとして１．１ｋｂｐｓ
が割り当てられる。
【０００３】以下、例として音声データを６４ｋｂｐｓ
から４．５ｋｂｐｓに圧縮する方法について説明する。
図９（Ａ）において、６．４ｋＨｚサンプリングで１０
ビット量子化された入力音声信号（６４ｋｂｐｓ）ａ
は、１フレーム（３０ｍｓｅｃ：１９２サンプル）毎に
長期予測分析器１１によりピッチ情報Ｐａを抽出して出
力するとともに、ピッチ成分を取り除いた信号である長
期予測残差信号ｂを出力する。長期予測残差信号ｂは、
サブフレーム（１５ｍｓｅｃ：９６サンプル）に分割さ
れた後、離散コサイン変換（ＤＣＴ）器１２により周波
数領域に変換され、ＤＣＴ係数ｃ（９６サンプル／サブ
フレーム）を出力する。ＤＣＴ変換式については後述す
る。このＤＣＴ係数ｃは、サブフレーム毎に適応間引器
１３により間引かれ情報圧縮される。ここでの間引き方
は、各ＤＣＴ係数の振幅はサブフレーム毎に変化するの
で、それに適応するように振幅の大きいＤＣＴ係数を限
られた個数だけ選択し、残りの振幅の小さいＤＣＴ係数
は０にする。それらの振幅情報と位置情報をＤＣＴ情報
Ｐｂとして出力する。ピッチ情報Ｐａ，ＤＣＴ情報Ｐｂ
は、符号化器１４によりディジタル信号系列ｄに変換さ
れ、多重化されて受信側に送出される。
から４．５ｋｂｐｓに圧縮する方法について説明する。
図９（Ａ）において、６．４ｋＨｚサンプリングで１０
ビット量子化された入力音声信号（６４ｋｂｐｓ）ａ
は、１フレーム（３０ｍｓｅｃ：１９２サンプル）毎に
長期予測分析器１１によりピッチ情報Ｐａを抽出して出
力するとともに、ピッチ成分を取り除いた信号である長
期予測残差信号ｂを出力する。長期予測残差信号ｂは、
サブフレーム（１５ｍｓｅｃ：９６サンプル）に分割さ
れた後、離散コサイン変換（ＤＣＴ）器１２により周波
数領域に変換され、ＤＣＴ係数ｃ（９６サンプル／サブ
フレーム）を出力する。ＤＣＴ変換式については後述す
る。このＤＣＴ係数ｃは、サブフレーム毎に適応間引器
１３により間引かれ情報圧縮される。ここでの間引き方
は、各ＤＣＴ係数の振幅はサブフレーム毎に変化するの
で、それに適応するように振幅の大きいＤＣＴ係数を限
られた個数だけ選択し、残りの振幅の小さいＤＣＴ係数
は０にする。それらの振幅情報と位置情報をＤＣＴ情報
Ｐｂとして出力する。ピッチ情報Ｐａ，ＤＣＴ情報Ｐｂ
は、符号化器１４によりディジタル信号系列ｄに変換さ
れ、多重化されて受信側に送出される。
【０００４】受信側では、ディジタル信号列ｅを受け取
り、分離回路２１によりピッチ情報Ｐｃ，ＤＣＴ情報Ｐ
ｄに分離する。適応間引復号器２２では、ピッチ情報Ｐ
ｃ中のＤＣＴ係数振幅情報、位置情報により、送られて
きたＤＣＴ係数を再生し、送られてこなかったＤＣＴ係
数の位置に０を挿入することにより補間する。再生され
たＤＣＴ係数ｆを逆離散コサイン変換器（ＩＤＣＴ器）
２３により時間領域に変換し、長期予測残差信号ｇを再
生する。長期予測合成器２４では長期予測残差信号ｇに
ピッチ情報Ｐd を付加することにより、音声信号ｈを復
号再生する。従来の符復号器のフレーム（３０ｍｓｅ
ｃ）毎のビット配分の例を次の表１に示す。各フレーム
の先頭には、フレーム同期をとるため５ビットの同期ビ
ットを挿入している。表１での合計を１秒当たりに変換
すると、１３５ビット／３０ｍｓｅｃ＝４．５ｋｂｐｓ
となる。
り、分離回路２１によりピッチ情報Ｐｃ，ＤＣＴ情報Ｐ
ｄに分離する。適応間引復号器２２では、ピッチ情報Ｐ
ｃ中のＤＣＴ係数振幅情報、位置情報により、送られて
きたＤＣＴ係数を再生し、送られてこなかったＤＣＴ係
数の位置に０を挿入することにより補間する。再生され
たＤＣＴ係数ｆを逆離散コサイン変換器（ＩＤＣＴ器）
２３により時間領域に変換し、長期予測残差信号ｇを再
生する。長期予測合成器２４では長期予測残差信号ｇに
ピッチ情報Ｐd を付加することにより、音声信号ｈを復
号再生する。従来の符復号器のフレーム（３０ｍｓｅ
ｃ）毎のビット配分の例を次の表１に示す。各フレーム
の先頭には、フレーム同期をとるため５ビットの同期ビ
ットを挿入している。表１での合計を１秒当たりに変換
すると、１３５ビット／３０ｍｓｅｃ＝４．５ｋｂｐｓ
となる。
【表１】 携帯電話・自動車電話等の移動通信システムでは有線ま
たは固定通信システムと違い伝送路状況が過酷なため、
ビット誤り率は常時０．１％〜１％であり１０％程度に
なることも稀ではない。このため、ハーフレート音声符
号化方式では、強力な誤り訂正機能を有する必要があ
り、全符号化速度（５．６ｋｂｐｓ）のうち３５％（約
２ｋｂｐｓ）程度以上は誤り訂正用の冗長ビットに割り
当てることが必要であるといえる。従って、ハーフレー
ト音声符号化方式に適用する場合には、音声データの符
号化速度は約３．６ｋｂｐｓ以下で高品質（ｌｏｇ−Ｐ
ＣＭ６ビット相当以上）な再生音声が得られることが要
求される。
たは固定通信システムと違い伝送路状況が過酷なため、
ビット誤り率は常時０．１％〜１％であり１０％程度に
なることも稀ではない。このため、ハーフレート音声符
号化方式では、強力な誤り訂正機能を有する必要があ
り、全符号化速度（５．６ｋｂｐｓ）のうち３５％（約
２ｋｂｐｓ）程度以上は誤り訂正用の冗長ビットに割り
当てることが必要であるといえる。従って、ハーフレー
ト音声符号化方式に適用する場合には、音声データの符
号化速度は約３．６ｋｂｐｓ以下で高品質（ｌｏｇ−Ｐ
ＣＭ６ビット相当以上）な再生音声が得られることが要
求される。
【０００５】上述の方式での再生音声品質は、音声符号
化速度４．６ｋｂｐｓで、ｌｏｇ−ＰＣＭ４ビット相当
しか得られておらず、音声符号化速度をさらに３．６ｋ
ｂｐｓ以下に下げた場合、伝送できるＤＣＴ係数の個数
は減少し、周波数領域での歪みが大きくなるため、さら
に再生音声品質は劣化する。つまり、従来の方式では再
生音声品質をｌｏｇ−ＰＣＭ６ビット相当で符号化速度
を３．６ｋｂｐｓ以下に下げることはできず、ハーフレ
ート音声符号化方式に要求される性能（品質、誤り訂正
能力）を満たすことはできない。そこで、本発明者は、
この問題点を改善するために上述の方法にベクトル量子
化を導入し、ハーフレートシステムに適用可能な（音声
符号化速度３．６ｋｂｐｓ以下で、再生音声品質がｌｏ
ｇ−ＰＣＭ６ビット相当以上）音声符号化方法及びその
装置を先に提案した（特願平３−３２９７８２号参
照）。その内容は、上述の方法での適応間引き器をベク
トル量子化器に置き換えることにより再生音声品質を従
来方式以上に保ちながら符号化速度低減を図ったもので
あり、図１０はその実施例を示す音声符号化通信方式の
ブロック図である。（Ａ）は音声符号化装置、（Ｂ）は
音声復号装置である。
化速度４．６ｋｂｐｓで、ｌｏｇ−ＰＣＭ４ビット相当
しか得られておらず、音声符号化速度をさらに３．６ｋ
ｂｐｓ以下に下げた場合、伝送できるＤＣＴ係数の個数
は減少し、周波数領域での歪みが大きくなるため、さら
に再生音声品質は劣化する。つまり、従来の方式では再
生音声品質をｌｏｇ−ＰＣＭ６ビット相当で符号化速度
を３．６ｋｂｐｓ以下に下げることはできず、ハーフレ
ート音声符号化方式に要求される性能（品質、誤り訂正
能力）を満たすことはできない。そこで、本発明者は、
この問題点を改善するために上述の方法にベクトル量子
化を導入し、ハーフレートシステムに適用可能な（音声
符号化速度３．６ｋｂｐｓ以下で、再生音声品質がｌｏ
ｇ−ＰＣＭ６ビット相当以上）音声符号化方法及びその
装置を先に提案した（特願平３−３２９７８２号参
照）。その内容は、上述の方法での適応間引き器をベク
トル量子化器に置き換えることにより再生音声品質を従
来方式以上に保ちながら符号化速度低減を図ったもので
あり、図１０はその実施例を示す音声符号化通信方式の
ブロック図である。（Ａ）は音声符号化装置、（Ｂ）は
音声復号装置である。
【０００６】図１０（Ａ）において、６．４ｋＨｚサン
プリング，１０ビット量子化された入力音声信号（６４
ｋｂｐｓ）ａ１は、長期予測分析器３１によりフレーム
（３０ｍｓｅｃ：１９２サンプル）毎にピッチ情報Ｐａ
１を抽出して出力するとともに、入力信号ａ１からピッ
チ成分を取り除いた信号である長期予測残差信号ｂ１を
生成して出力する。それを離散コサイン変換器３２によ
り、サブフレーム（１５ｍｓｅｃ：９６サンプル）毎に
周波数領域に変換して周波数成分であるＤＣＴ係数ｃ１
（９６係数）を出力する。離散コサイン変換については
後で述べる。ＤＣＴ係数ｃ１を正規化器３３によりＤＣ
Ｔ係数の最大値により正規化し、ＤＣＴ係数最大値Ｐｂ
１と正規化されたＤＣＴ係数ｄ１とを得る。次に正規化
されたＤＣＴ係数ｄ１をベクトル量子化器３４と符号帳
３５によりベクトル量子化する。符号帳３５には例えば
５１２種類のベクトルパターンが記憶されている。ベク
トル量子化器３４は、未知入力ベクトルであるＤＣＴ係
数ｄ１と符号帳３５の中のベクトルを比較し、ベクトル
間距離が最小となるベクトルを選択し、そのベクトル番
号Ｐｃ１を出力する。ベクトル番号Ｐｃ１は９ビットで
量子化される。ベクトル番号Ｐｃ１は符号化器３６によ
りＤＣＴ係数の最大値Ｐｂ１及びピッチ情報Ｐａ１とと
もにディジタル列信号ｅ１の形態に符号化した後多重化
して伝送路に送出される。
プリング，１０ビット量子化された入力音声信号（６４
ｋｂｐｓ）ａ１は、長期予測分析器３１によりフレーム
（３０ｍｓｅｃ：１９２サンプル）毎にピッチ情報Ｐａ
１を抽出して出力するとともに、入力信号ａ１からピッ
チ成分を取り除いた信号である長期予測残差信号ｂ１を
生成して出力する。それを離散コサイン変換器３２によ
り、サブフレーム（１５ｍｓｅｃ：９６サンプル）毎に
周波数領域に変換して周波数成分であるＤＣＴ係数ｃ１
（９６係数）を出力する。離散コサイン変換については
後で述べる。ＤＣＴ係数ｃ１を正規化器３３によりＤＣ
Ｔ係数の最大値により正規化し、ＤＣＴ係数最大値Ｐｂ
１と正規化されたＤＣＴ係数ｄ１とを得る。次に正規化
されたＤＣＴ係数ｄ１をベクトル量子化器３４と符号帳
３５によりベクトル量子化する。符号帳３５には例えば
５１２種類のベクトルパターンが記憶されている。ベク
トル量子化器３４は、未知入力ベクトルであるＤＣＴ係
数ｄ１と符号帳３５の中のベクトルを比較し、ベクトル
間距離が最小となるベクトルを選択し、そのベクトル番
号Ｐｃ１を出力する。ベクトル番号Ｐｃ１は９ビットで
量子化される。ベクトル番号Ｐｃ１は符号化器３６によ
りＤＣＴ係数の最大値Ｐｂ１及びピッチ情報Ｐａ１とと
もにディジタル列信号ｅ１の形態に符号化した後多重化
して伝送路に送出される。
【０００７】伝送路を介して受信した前記ディジタル列
信号ｆ１を分離回路４１により分離してＤＣＴベクトル
番号Ｐｄ１，ＤＣＴ最大値情報Ｐｅ１及びピッチ情報Ｐ
ｆ１を取り出し、ＤＣＴベクトル番号Ｐｄ１を用いてベ
クトル逆量子化器４２及び符号帳４３によりベクトル逆
量子化し、正規化されたＤＣＴ係数ｇ１を再生する。こ
こで、符号帳４３は符号化装置の符号帳３５と同じ内容
になっており、ベクトル番号Ｐｄ１を指定することによ
り符号化装置側で選択されたベクトルと同じものを得る
ことができる。逆量子化器４４では、ＤＣＴ最大値Ｐｅ
１を正規化されたＤＣＴ係数ｇ１に乗算することによ
り、ＤＣＴ係数ｈ１を再生する。逆離散コサイン変換器
４５ではＤＣＴ係数ｈ１を時間領域に変換して長期予測
残差信号ｉ１を再生する。長期予測合成器４６では長期
予測残差信号ｉ１にピッチ情報Ｐｆ１を付加して音声信
号ｊ１を復号再生する。本方式におけるビット配分を次
の表２に示す。このビット分配を用いれば、符号化速度
は約１．４ｋｂｐｓ（４３ビット／３０ｍｓｅｃ）まで
低減することができ、また、各代表ベクトルの内容と個
数を適切に選ぶことにより、ｌｏｇ−ＰＣＭ６ビット相
当の再生音声品質が得られることが期待される。
信号ｆ１を分離回路４１により分離してＤＣＴベクトル
番号Ｐｄ１，ＤＣＴ最大値情報Ｐｅ１及びピッチ情報Ｐ
ｆ１を取り出し、ＤＣＴベクトル番号Ｐｄ１を用いてベ
クトル逆量子化器４２及び符号帳４３によりベクトル逆
量子化し、正規化されたＤＣＴ係数ｇ１を再生する。こ
こで、符号帳４３は符号化装置の符号帳３５と同じ内容
になっており、ベクトル番号Ｐｄ１を指定することによ
り符号化装置側で選択されたベクトルと同じものを得る
ことができる。逆量子化器４４では、ＤＣＴ最大値Ｐｅ
１を正規化されたＤＣＴ係数ｇ１に乗算することによ
り、ＤＣＴ係数ｈ１を再生する。逆離散コサイン変換器
４５ではＤＣＴ係数ｈ１を時間領域に変換して長期予測
残差信号ｉ１を再生する。長期予測合成器４６では長期
予測残差信号ｉ１にピッチ情報Ｐｆ１を付加して音声信
号ｊ１を復号再生する。本方式におけるビット配分を次
の表２に示す。このビット分配を用いれば、符号化速度
は約１．４ｋｂｐｓ（４３ビット／３０ｍｓｅｃ）まで
低減することができ、また、各代表ベクトルの内容と個
数を適切に選ぶことにより、ｌｏｇ−ＰＣＭ６ビット相
当の再生音声品質が得られることが期待される。
【表２】
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記の本発明者による
先の提案の構成では、ベクトル量子化を導入することに
より音声符号化速度を低く抑えることはできるが、再生
音声品質の維持はまだ十分ではないという問題点があ
る。この原因は、ベクトル量子化を行なう際、電力が集
中する低い周波数領域（約２ｋＨｚ以下）に重点が置か
れてベクトルが選択され、電力の小さい高い周波数領域
（約２ｋＨｚ以上）では量子化歪みが大きくなるためで
あり、再生音声の高い周波数領域が歪み品質が劣化す
る。このため、ハーフレートシステムで要求されるｌｏ
ｇ−ＰＭＣ６ビット相当以上の品質を得ることが難しい
という問題点がある。本発明の目的は、このような先願
の問題点をさらに改善して、ハーフレートシステムに適
用可能な（音声符号化速度３．６ｋｂｐｓ以下で、再生
音声品質がｌｏｇ−ＰＣＭ６ビット相当以上）音声符号
化通信方式及びその装置を提供することである。
先の提案の構成では、ベクトル量子化を導入することに
より音声符号化速度を低く抑えることはできるが、再生
音声品質の維持はまだ十分ではないという問題点があ
る。この原因は、ベクトル量子化を行なう際、電力が集
中する低い周波数領域（約２ｋＨｚ以下）に重点が置か
れてベクトルが選択され、電力の小さい高い周波数領域
（約２ｋＨｚ以上）では量子化歪みが大きくなるためで
あり、再生音声の高い周波数領域が歪み品質が劣化す
る。このため、ハーフレートシステムで要求されるｌｏ
ｇ−ＰＭＣ６ビット相当以上の品質を得ることが難しい
という問題点がある。本発明の目的は、このような先願
の問題点をさらに改善して、ハーフレートシステムに適
用可能な（音声符号化速度３．６ｋｂｐｓ以下で、再生
音声品質がｌｏｇ−ＰＣＭ６ビット相当以上）音声符号
化通信方式及びその装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、先の提案の問
題点を解決するため、ＤＣＴ係数を等間隔な複数（Ｎ
個、但しＮは２以上の整数）の周波数領域に分割し、そ
れらを別々にベクトル量子化を行なうことにより高い周
波数領域の量子化歪みを軽減し再生音声の品質改善を図
るものである。すなわちその構成は、送信側では、入力
音声信号を長期予測分析してピッチ情報と長期予測残差
信号を求め、該長期予測残差信号を離散コサイン変換に
より周波数領域に変換して得られるＤＣＴ係数のＤＣＴ
係数最大値を出力するとともに該ＤＣＴ係数最大値で正
規化したＤＣＴ係数を符号帳を用いてベクトル量子化
し、該符号帳から読み出した近似パターンのＤＣＴベク
トル番号と前記ピッチ情報および前記ＤＣＴ係数最大値
とをディジタル信号列の形態に符号化して伝送路に送出
し、受信側では、該伝送路からの前記ディジタル信号列
を分離して前記ピッチ情報，前記ＤＣＴ係数最大値およ
び前記ＤＣＴベクトル番号を取り出し、該ＤＣＴベクト
ル番号に対応するベクトルを符号帳から読み出し逆量子
化して正規化されたＤＣＴ係数を求め前記ＤＣＴ係数最
大値によって逆正規化してＤＣＴ係数を再生した後、逆
離散コサイン変換により長期予測残差信号を再生し、該
長期予測残差信号に前記ピッチ情報を付加して音声信号
を復号再生する音声符号化通信方式において、前記送信
側の離散コサイン変換により得られるＤＣＴ係数を等間
隔の複数の周波数領域に分割し、該分割された周波数領
域のＤＣＴ係数最大値をそれぞれ出力するとともに該Ｄ
ＣＴ係数最大値でそれぞれ正規化したＤＣＴ係数をそれ
ぞれ符号帳を用いてベクトル量子化し、それぞれ符号帳
から読み出した近似パターンのＤＣＴベクトル番号と前
記ピッチ情報および前記複数のＤＣＴ係数最大値とをデ
ィジタル信号列の形態に符号化して伝送路に送出し、前
記受信側では、該伝送路からの前記ディジタル信号列を
分離して前記ピッチ情報，前記複数のＤＣＴ係数最大値
および前記複数のＤＣＴベクトル番号をそれぞれ取り出
し、該複数のＤＣＴベクトル番号に対応するベクトルを
それぞれ符号帳から読み出し逆量子化して正規化された
ＤＣＴ係数を再生して合成した後、逆離散コサイン変換
により長期予測残差信号を再生するようにしたことを特
徴とするものである。
題点を解決するため、ＤＣＴ係数を等間隔な複数（Ｎ
個、但しＮは２以上の整数）の周波数領域に分割し、そ
れらを別々にベクトル量子化を行なうことにより高い周
波数領域の量子化歪みを軽減し再生音声の品質改善を図
るものである。すなわちその構成は、送信側では、入力
音声信号を長期予測分析してピッチ情報と長期予測残差
信号を求め、該長期予測残差信号を離散コサイン変換に
より周波数領域に変換して得られるＤＣＴ係数のＤＣＴ
係数最大値を出力するとともに該ＤＣＴ係数最大値で正
規化したＤＣＴ係数を符号帳を用いてベクトル量子化
し、該符号帳から読み出した近似パターンのＤＣＴベク
トル番号と前記ピッチ情報および前記ＤＣＴ係数最大値
とをディジタル信号列の形態に符号化して伝送路に送出
し、受信側では、該伝送路からの前記ディジタル信号列
を分離して前記ピッチ情報，前記ＤＣＴ係数最大値およ
び前記ＤＣＴベクトル番号を取り出し、該ＤＣＴベクト
ル番号に対応するベクトルを符号帳から読み出し逆量子
化して正規化されたＤＣＴ係数を求め前記ＤＣＴ係数最
大値によって逆正規化してＤＣＴ係数を再生した後、逆
離散コサイン変換により長期予測残差信号を再生し、該
長期予測残差信号に前記ピッチ情報を付加して音声信号
を復号再生する音声符号化通信方式において、前記送信
側の離散コサイン変換により得られるＤＣＴ係数を等間
隔の複数の周波数領域に分割し、該分割された周波数領
域のＤＣＴ係数最大値をそれぞれ出力するとともに該Ｄ
ＣＴ係数最大値でそれぞれ正規化したＤＣＴ係数をそれ
ぞれ符号帳を用いてベクトル量子化し、それぞれ符号帳
から読み出した近似パターンのＤＣＴベクトル番号と前
記ピッチ情報および前記複数のＤＣＴ係数最大値とをデ
ィジタル信号列の形態に符号化して伝送路に送出し、前
記受信側では、該伝送路からの前記ディジタル信号列を
分離して前記ピッチ情報，前記複数のＤＣＴ係数最大値
および前記複数のＤＣＴベクトル番号をそれぞれ取り出
し、該複数のＤＣＴベクトル番号に対応するベクトルを
それぞれ符号帳から読み出し逆量子化して正規化された
ＤＣＴ係数を再生して合成した後、逆離散コサイン変換
により長期予測残差信号を再生するようにしたことを特
徴とするものである。
【００１０】さらに、送信側では、入力音声信号を長期
予測分析してピッチ情報と長期予測残差信号を求め、該
長期予測残差信号を離散コサイン変換により周波数領域
に変換して得られるＤＣＴ係数のＤＣＴ係数最大値を出
力するとともに該ＤＣＴ係数最大値で正規化したＤＣＴ
係数を符号帳を用いてベクトル量子化し、該符号帳から
読み出した近似パターンのＤＣＴベクトル番号と前記ピ
ッチ情報および前記ＤＣＴ係数最大値とをディジタル信
号列の形態に符号化して伝送路に送出し、受信側では、
該伝送路からの前記ディジタル信号列を分離して前記ピ
ッチ情報，前記ＤＣＴ係数最大値および前記ＤＣＴベク
トル番号を取り出し、該ＤＣＴベクトル番号に対応する
ベクトルを符号帳から読み出し逆量子化して正規化され
たＤＣＴ係数を求め前記ＤＣＴ係数最大値によって逆正
規化してＤＣＴ係数を再生した後、逆離散コサイン変換
により長期予測残差信号を再生し、該長期予測残差信号
に前記ピッチ情報を付加して音声信号を復号再生する音
声符号化通信方式において、前記送信側の離散コサイン
変換により得られるＤＣＴ係数を等間隔の複数の周波数
領域に分割し、該分割された周波数領域のうち奇数番目
の周波数領域のＤＣＴ係数についてはＤＣＴ係数最大値
をそれぞれ出力するとともに該ＤＣＴ係数最大値でそれ
ぞれ正規化したＤＣＴ係数を１つの符号帳を用いてベク
トル量子化し、該１つの符号帳から近似パターンのＤＣ
Ｔベクトル番号をそれぞれ読み出し、該分割された周波
数領域のうち偶数番目の周波数領域のＤＣＴ係数につい
ては各領域のＤＣＴ係数を周波数反転したのちＤＣＴ係
数最大値をそれぞれ出力するとともに該ＤＣＴ係数最大
値でそれぞれ正規化したＤＣＴ係数を前記１つの符号帳
を共用してベクトル量子化し、該１つの符号帳から近似
パターンのＤＣＴベクトル番号をそれぞれ読み出し、前
記ピッチ情報，前記複数のＤＣＴ係数最大値および前記
複数のＤＣＴベクトル番号とをディジタル信号列の形態
に符号化して伝送路に送出し、前記受信側では、該伝送
路からの前記ディジタル信号列を分離して前記ピッチ情
報，前記複数のＤＣＴ係数最大値および前記複数のＤＣ
Ｔベクトル番号をそれぞれ取り出し、該複数のＤＣＴベ
クトル番号にそれぞれ対応するベクトルを前記送信側の
１つの符号帳と同じ内容の１つの符号帳から読み出して
逆量子化してそれぞれ正規化されたＤＣＴ係数を再生
し、前記奇数番目の周波数領域のＤＣＴ係数と、前記偶
数番目の周波数領域のＤＣＴ係数を周波数反転したＤＣ
Ｔ係数とを合成した後、逆離散コサイン変換により長期
予測残差信号を再生するようにしたことを特徴とするも
のである。
予測分析してピッチ情報と長期予測残差信号を求め、該
長期予測残差信号を離散コサイン変換により周波数領域
に変換して得られるＤＣＴ係数のＤＣＴ係数最大値を出
力するとともに該ＤＣＴ係数最大値で正規化したＤＣＴ
係数を符号帳を用いてベクトル量子化し、該符号帳から
読み出した近似パターンのＤＣＴベクトル番号と前記ピ
ッチ情報および前記ＤＣＴ係数最大値とをディジタル信
号列の形態に符号化して伝送路に送出し、受信側では、
該伝送路からの前記ディジタル信号列を分離して前記ピ
ッチ情報，前記ＤＣＴ係数最大値および前記ＤＣＴベク
トル番号を取り出し、該ＤＣＴベクトル番号に対応する
ベクトルを符号帳から読み出し逆量子化して正規化され
たＤＣＴ係数を求め前記ＤＣＴ係数最大値によって逆正
規化してＤＣＴ係数を再生した後、逆離散コサイン変換
により長期予測残差信号を再生し、該長期予測残差信号
に前記ピッチ情報を付加して音声信号を復号再生する音
声符号化通信方式において、前記送信側の離散コサイン
変換により得られるＤＣＴ係数を等間隔の複数の周波数
領域に分割し、該分割された周波数領域のうち奇数番目
の周波数領域のＤＣＴ係数についてはＤＣＴ係数最大値
をそれぞれ出力するとともに該ＤＣＴ係数最大値でそれ
ぞれ正規化したＤＣＴ係数を１つの符号帳を用いてベク
トル量子化し、該１つの符号帳から近似パターンのＤＣ
Ｔベクトル番号をそれぞれ読み出し、該分割された周波
数領域のうち偶数番目の周波数領域のＤＣＴ係数につい
ては各領域のＤＣＴ係数を周波数反転したのちＤＣＴ係
数最大値をそれぞれ出力するとともに該ＤＣＴ係数最大
値でそれぞれ正規化したＤＣＴ係数を前記１つの符号帳
を共用してベクトル量子化し、該１つの符号帳から近似
パターンのＤＣＴベクトル番号をそれぞれ読み出し、前
記ピッチ情報，前記複数のＤＣＴ係数最大値および前記
複数のＤＣＴベクトル番号とをディジタル信号列の形態
に符号化して伝送路に送出し、前記受信側では、該伝送
路からの前記ディジタル信号列を分離して前記ピッチ情
報，前記複数のＤＣＴ係数最大値および前記複数のＤＣ
Ｔベクトル番号をそれぞれ取り出し、該複数のＤＣＴベ
クトル番号にそれぞれ対応するベクトルを前記送信側の
１つの符号帳と同じ内容の１つの符号帳から読み出して
逆量子化してそれぞれ正規化されたＤＣＴ係数を再生
し、前記奇数番目の周波数領域のＤＣＴ係数と、前記偶
数番目の周波数領域のＤＣＴ係数を周波数反転したＤＣ
Ｔ係数とを合成した後、逆離散コサイン変換により長期
予測残差信号を再生するようにしたことを特徴とするも
のである。
【００１１】
【実施例】ここでは、高い周波数領域（２ｋＨｚ以上）
での歪みを軽減するため、Ｎ＝２として高い周波数領域
と低い周波数領域とに等分割して別々にベクトル量子化
を行なうことを前提に説明する。図１は本発明の第１の
実施例の音声符号化装置を示すブロック図、図２は本発
明の第１の実施例の音声復号装置を示すブロック図であ
る。図１において、６．４ｋＨｚサンプリング，１０ビ
ット量子化された入力音声信号（６４ｋｂｐｓ）ａ３
は、長期予測分析器７１によりフレーム（１０ｍｓｅ
ｃ：６４サンプル）毎にピッチ情報Ｐａ３を抽出して出
力するとともに、入力信号ａ３からピッチ成分を取り除
いた信号である長期予測残差信号ｂ３を生成して出力す
る。それを離散コサイン変換器７２により、フレーム
（１０ｍｓｅｃ：６４サンプル）毎に周波数領域に変換
して周波数成分であるＤＣＴ係数ｃ３（６４係数）を出
力する。離散コサイン変換については後で述べる。ＤＣ
Ｔ係数ｃ３は、ＤＣＴ係数分割器７３により周波領域が
Ｎ（例えばＮ＝２）等分され、低い周波数領域（０〜
１．６ｋＨｚ）のＤＣＴ係数ｄ３（３２係数）と、高い
周波数領域（１．６〜３．２ｋＨｚ）のＤＣＴ係数ｅ３
（３２係数）とに分割される。ｄ３，ｅ３はそれぞれ＃
１正規化器７４、＃Ｎ正規化器（Ｎ＝２）７５によりＤ
ＣＴ係数の最大値により正規化され、ＤＣＴ係数最大値
Ｐｂ３，Ｐｃ３及び正規化されたＤＣＴ係数ｆ３，ｇ３
が出力される。ｆ３，ｇ３はそれぞれ＃１ベクトル量子
化器７６と＃１符号帳７７、＃Ｎベクトル量子化器（Ｎ
＝２）７８と＃Ｎ符号帳（Ｎ＝２）７９によりベクトル
量子化され、ベクトル番号Ｐｄ３，Ｐｅ３が出力され、
符号化器８０により、ＤＣＴ係数の最大値Ｐｂ３，Ｐｃ
３及びピッチ情報Ｐａ３と共にディジタル信号列の形態
にされた後、多重化され出力信号ｈ３として伝送路に送
出される。
での歪みを軽減するため、Ｎ＝２として高い周波数領域
と低い周波数領域とに等分割して別々にベクトル量子化
を行なうことを前提に説明する。図１は本発明の第１の
実施例の音声符号化装置を示すブロック図、図２は本発
明の第１の実施例の音声復号装置を示すブロック図であ
る。図１において、６．４ｋＨｚサンプリング，１０ビ
ット量子化された入力音声信号（６４ｋｂｐｓ）ａ３
は、長期予測分析器７１によりフレーム（１０ｍｓｅ
ｃ：６４サンプル）毎にピッチ情報Ｐａ３を抽出して出
力するとともに、入力信号ａ３からピッチ成分を取り除
いた信号である長期予測残差信号ｂ３を生成して出力す
る。それを離散コサイン変換器７２により、フレーム
（１０ｍｓｅｃ：６４サンプル）毎に周波数領域に変換
して周波数成分であるＤＣＴ係数ｃ３（６４係数）を出
力する。離散コサイン変換については後で述べる。ＤＣ
Ｔ係数ｃ３は、ＤＣＴ係数分割器７３により周波領域が
Ｎ（例えばＮ＝２）等分され、低い周波数領域（０〜
１．６ｋＨｚ）のＤＣＴ係数ｄ３（３２係数）と、高い
周波数領域（１．６〜３．２ｋＨｚ）のＤＣＴ係数ｅ３
（３２係数）とに分割される。ｄ３，ｅ３はそれぞれ＃
１正規化器７４、＃Ｎ正規化器（Ｎ＝２）７５によりＤ
ＣＴ係数の最大値により正規化され、ＤＣＴ係数最大値
Ｐｂ３，Ｐｃ３及び正規化されたＤＣＴ係数ｆ３，ｇ３
が出力される。ｆ３，ｇ３はそれぞれ＃１ベクトル量子
化器７６と＃１符号帳７７、＃Ｎベクトル量子化器（Ｎ
＝２）７８と＃Ｎ符号帳（Ｎ＝２）７９によりベクトル
量子化され、ベクトル番号Ｐｄ３，Ｐｅ３が出力され、
符号化器８０により、ＤＣＴ係数の最大値Ｐｂ３，Ｐｃ
３及びピッチ情報Ｐａ３と共にディジタル信号列の形態
にされた後、多重化され出力信号ｈ３として伝送路に送
出される。
【００１２】次に、図２に示すように、伝送路を介して
受信した前記ディジタル信号列ｉ３を分離回路９１によ
り分離してＤＣＴベクトル番号Ｐｆ３，Ｐｇ３，ＤＣＴ
係数最大値Ｐｈ３，Ｐｉ３及びピッチ情報Ｐｊ３を取り
出す。ＤＣＴベクトル番号Ｐｆ３，Ｐｇ３から、それぞ
れ＃１ベクトル逆量子化器９２と＃１符号帳９３，＃Ｎ
ベクトル逆量子化器（Ｎ＝２）９４と＃Ｎ符号帳（Ｎ＝
２）９５を用いてベクトル逆量子化し、正規化された０
〜１．６ｋＨｚのＤＣＴ係数ｊ３と１．６〜３．２ｋＨ
ｚのＤＣＴ係数ｋ３を再生する。ここで、＃１符号帳９
３，＃Ｎ符号帳９５はそれぞれ符号化装置の＃１符号帳
７７，＃Ｎ符号帳７９と同じ内容になっている。ｊ３，
ｈ３はそれぞれ＃１逆正規化器９６とＤＣＴ係数最大値
Ｐｈ３，＃Ｎ逆正規化器９７とＤＣＴ係数最大値Ｐｉ３
により逆正規化され、各周波数帯のＤＣＴ係数ｍ３，ｎ
３が再生される。ｍ３，ｎ３は合成器９８により合成さ
れ、ＤＣＴ係数ｑ３が再生される。このＤＣＴ係数ｑ３
を逆離散コサイン変換（ＩＤＣＴ）器９９で時間領域に
変換して長期予測残差信号ｒ３を再生する。長期予測合
成器１００では長期予測残差信号ｒ３にピッチ情報Ｐｊ
３を付加して音声信号ｓ３を復号再生する。
受信した前記ディジタル信号列ｉ３を分離回路９１によ
り分離してＤＣＴベクトル番号Ｐｆ３，Ｐｇ３，ＤＣＴ
係数最大値Ｐｈ３，Ｐｉ３及びピッチ情報Ｐｊ３を取り
出す。ＤＣＴベクトル番号Ｐｆ３，Ｐｇ３から、それぞ
れ＃１ベクトル逆量子化器９２と＃１符号帳９３，＃Ｎ
ベクトル逆量子化器（Ｎ＝２）９４と＃Ｎ符号帳（Ｎ＝
２）９５を用いてベクトル逆量子化し、正規化された０
〜１．６ｋＨｚのＤＣＴ係数ｊ３と１．６〜３．２ｋＨ
ｚのＤＣＴ係数ｋ３を再生する。ここで、＃１符号帳９
３，＃Ｎ符号帳９５はそれぞれ符号化装置の＃１符号帳
７７，＃Ｎ符号帳７９と同じ内容になっている。ｊ３，
ｈ３はそれぞれ＃１逆正規化器９６とＤＣＴ係数最大値
Ｐｈ３，＃Ｎ逆正規化器９７とＤＣＴ係数最大値Ｐｉ３
により逆正規化され、各周波数帯のＤＣＴ係数ｍ３，ｎ
３が再生される。ｍ３，ｎ３は合成器９８により合成さ
れ、ＤＣＴ係数ｑ３が再生される。このＤＣＴ係数ｑ３
を逆離散コサイン変換（ＩＤＣＴ）器９９で時間領域に
変換して長期予測残差信号ｒ３を再生する。長期予測合
成器１００では長期予測残差信号ｒ３にピッチ情報Ｐｊ
３を付加して音声信号ｓ３を復号再生する。
【００１３】本方式におけるビット配分を次の表３に示
す。このビット配分を用いれば、音声符号化速度は約
３．４ｋｂｐｓ（３４ビット／１０ｍｓｅｃ）となり、
高い周波数領域の歪みが軽減され、ｌｏｇ−ＰＣＭ６ビ
ット相当の再生音声品質が得られる。但し、この時、符
号帳を充分に大きくする（例えば、（ベクトルの次元３
２×サイズ２５６）×２＝１６ｋｗｏｒｄ、ここで１６
ｗｏｒｄ＝２ｂｙｔｅとすると、３２ｋｂｙｔｅ）必要
がある。
す。このビット配分を用いれば、音声符号化速度は約
３．４ｋｂｐｓ（３４ビット／１０ｍｓｅｃ）となり、
高い周波数領域の歪みが軽減され、ｌｏｇ−ＰＣＭ６ビ
ット相当の再生音声品質が得られる。但し、この時、符
号帳を充分に大きくする（例えば、（ベクトルの次元３
２×サイズ２５６）×２＝１６ｋｗｏｒｄ、ここで１６
ｗｏｒｄ＝２ｂｙｔｅとすると、３２ｋｂｙｔｅ）必要
がある。
【表３】
【００１４】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。第２の実施例は、第１の実施例の符号帳の数Ｎを
１／Ｎに減らし、さらに符号帳のメモリ容量を１／Ｎ
（Ｎ＝２）に軽減した構成である。これを実現するた
め、図３，図４に連続して示すアップサンプリング・ダ
ウンサンプリングの原理を応用した。図３，図４におい
てｆｓはサンプリング周波数を示す。図３（ａ）は、周
波数領域での信号であり、これをＮ（例えばＮ＝２）個
に分割する、つまり、低い周波数領域（ｃ）と高い周波
数領域（ｅ）とに分割する。図３の（ｂ）と（ｄ）は、
それぞれ（ｃ），（ｅ）に対応する時間波形である。時
間波形（ｂ），（ｄ）はそれぞれ１／Ｎ（Ｎ＝２）に間
引くと（サンプリング周波数を１／Ｎにダウンサンプリ
ングすると）（ｆ），（ｈ）となり、それらに対応する
スペクトルは（ｇ），（ｉ）となる。ここで、（ｉ）を
みると、（ｅ）のスペクトルが周波数反転され、（ｃ）
または（ｇ）と同じ周波数帯域に変換されていることが
分かる。このような変換を施すことにより、周波数帯が
等しくなるため、（ｉ）をベクトル量子化する際、
（ｇ）のベクトル量子化で用いる符号帳と同一のものを
用いることが可能となる。従って、符号帳に要するメモ
リ容量は、ベクトルの次元数が１／２となるので１／２
に軽減することができる。
する。第２の実施例は、第１の実施例の符号帳の数Ｎを
１／Ｎに減らし、さらに符号帳のメモリ容量を１／Ｎ
（Ｎ＝２）に軽減した構成である。これを実現するた
め、図３，図４に連続して示すアップサンプリング・ダ
ウンサンプリングの原理を応用した。図３，図４におい
てｆｓはサンプリング周波数を示す。図３（ａ）は、周
波数領域での信号であり、これをＮ（例えばＮ＝２）個
に分割する、つまり、低い周波数領域（ｃ）と高い周波
数領域（ｅ）とに分割する。図３の（ｂ）と（ｄ）は、
それぞれ（ｃ），（ｅ）に対応する時間波形である。時
間波形（ｂ），（ｄ）はそれぞれ１／Ｎ（Ｎ＝２）に間
引くと（サンプリング周波数を１／Ｎにダウンサンプリ
ングすると）（ｆ），（ｈ）となり、それらに対応する
スペクトルは（ｇ），（ｉ）となる。ここで、（ｉ）を
みると、（ｅ）のスペクトルが周波数反転され、（ｃ）
または（ｇ）と同じ周波数帯域に変換されていることが
分かる。このような変換を施すことにより、周波数帯が
等しくなるため、（ｉ）をベクトル量子化する際、
（ｇ）のベクトル量子化で用いる符号帳と同一のものを
用いることが可能となる。従って、符号帳に要するメモ
リ容量は、ベクトルの次元数が１／２となるので１／２
に軽減することができる。
【００１５】次に（ａ）のスペクトルを再生するため、
（ｆ），（ｈ）に対しアップサンプリング（０により間
引かれた時点を補間する）を施し、図４に示す時間波形
（ｊ），（ｍ）を得る。これらに対応するスペクトルは
それぞれ（ｋ），（ｎ）となる。（ｋ），（ｎ）に対
し、それぞれ図４に示すような低域フィルタ，高域フィ
ルタを通せば（ｑ），（ｓ）となり、図３の（ｃ），
（ｅ）が再生される。（ｑ），（ｓ）を合成すれば
（ｔ）となり（ａ）が再生できる。Ｎ＞２の場合も同様
に考えると、等間隔に分割後、低い周波数側から数えて
偶数番目の帯域を周波数反転し、奇数番目の帯域をその
まま使用することにより、共用する１つの符号帳により
各帯域をベクトル量子化することが可能となる。従っ
て、１つの符号帳に要するメモリ容量は、ベクトルの次
元数が１／Ｎとなるので１／Ｎに軽減することができ
る。
（ｆ），（ｈ）に対しアップサンプリング（０により間
引かれた時点を補間する）を施し、図４に示す時間波形
（ｊ），（ｍ）を得る。これらに対応するスペクトルは
それぞれ（ｋ），（ｎ）となる。（ｋ），（ｎ）に対
し、それぞれ図４に示すような低域フィルタ，高域フィ
ルタを通せば（ｑ），（ｓ）となり、図３の（ｃ），
（ｅ）が再生される。（ｑ），（ｓ）を合成すれば
（ｔ）となり（ａ）が再生できる。Ｎ＞２の場合も同様
に考えると、等間隔に分割後、低い周波数側から数えて
偶数番目の帯域を周波数反転し、奇数番目の帯域をその
まま使用することにより、共用する１つの符号帳により
各帯域をベクトル量子化することが可能となる。従っ
て、１つの符号帳に要するメモリ容量は、ベクトルの次
元数が１／Ｎとなるので１／Ｎに軽減することができ
る。
【００１６】この原理をＤＣＴ係数を用いて実現した実
施例を図５〜８に示す。図５は音声符号化装置の第２の
実施例の構成例図、図６は音声復号装置第２の実施例の
構成例図、図７，図８は図５，図６の処理過程でのスペ
クトルを示す。図５の符号化装置において、６．４ｋＨ
ｚサンプリング，１０ビット量子化された入力音声信号
（６４ｋｂｐｓ）ａ２は、長期予測分析器５１によりフ
レーム（１０ｍｓｅｃ：６４サンプル）毎にピッチ情報
Ｐａ２を抽出して出力するとともに、入力信号ａ２から
ピッチ成分を取り除いた信号である長期予測残差信号ｂ
２を生成して出力する。それを離散コサイン変換（ＤＣ
Ｔ）器５２によりフレーム（１０ｍｓｅｃ：６４サンプ
ル）毎に周波数領域に変換して周波数成分であるＤＣＴ
係数ｃ２（６４係数）（図７（ａ））を出力する。ＤＣ
Ｔ係数ｃ２は、ＤＣＴ係数分割器５３によりＮ（例えば
Ｎ＝２）等分され、低い周波数帯（０〜１．６ｋＨｚ）
のＤＣＴ係数ｄ２（３２係数）と高い周波数帯（１．６
〜３．２ｋＨｚ）のＤＣＴ係数ｅ２（３２係数）とに分
割される。ｄ２（図７（ｂ））はそのまま＃１正規化器
５４に入力され、ｅ２は周波数反転器５５により周波数
反転されｆ２（図７（ｃ））となる。ｄ２，ｆ２はそれ
ぞれ＃１正規化器５４、＃Ｎ正規化器（Ｎ＝２）５６に
よりＤＣＴ係数の最大値により正規化され、ＤＣＴ係数
の最大値Ｐｂ２，Ｐｃ２及び正規化されたＤＣＴ係数ｇ
２，ｈ２が出力される。ｇ２，ｈ２はそれぞれ＃１ベク
トル量子化器５７，＃Ｎベクトル量子化器（Ｎ＝２）５
９と共用する１つの符号帳５８によりベクトル量子化さ
れ、ベクトル番号Ｐｄ２，Ｐｅ２が出力され、符号化器
６０によりＤＣＴ係数の最大値Ｐｂ２，Ｐｃ２及びピッ
チ情報Ｐａ２と共にディジタル信号列の形態にされた
後、多重化され出力信号ｉ２として伝送路に送出され
る。
施例を図５〜８に示す。図５は音声符号化装置の第２の
実施例の構成例図、図６は音声復号装置第２の実施例の
構成例図、図７，図８は図５，図６の処理過程でのスペ
クトルを示す。図５の符号化装置において、６．４ｋＨ
ｚサンプリング，１０ビット量子化された入力音声信号
（６４ｋｂｐｓ）ａ２は、長期予測分析器５１によりフ
レーム（１０ｍｓｅｃ：６４サンプル）毎にピッチ情報
Ｐａ２を抽出して出力するとともに、入力信号ａ２から
ピッチ成分を取り除いた信号である長期予測残差信号ｂ
２を生成して出力する。それを離散コサイン変換（ＤＣ
Ｔ）器５２によりフレーム（１０ｍｓｅｃ：６４サンプ
ル）毎に周波数領域に変換して周波数成分であるＤＣＴ
係数ｃ２（６４係数）（図７（ａ））を出力する。ＤＣ
Ｔ係数ｃ２は、ＤＣＴ係数分割器５３によりＮ（例えば
Ｎ＝２）等分され、低い周波数帯（０〜１．６ｋＨｚ）
のＤＣＴ係数ｄ２（３２係数）と高い周波数帯（１．６
〜３．２ｋＨｚ）のＤＣＴ係数ｅ２（３２係数）とに分
割される。ｄ２（図７（ｂ））はそのまま＃１正規化器
５４に入力され、ｅ２は周波数反転器５５により周波数
反転されｆ２（図７（ｃ））となる。ｄ２，ｆ２はそれ
ぞれ＃１正規化器５４、＃Ｎ正規化器（Ｎ＝２）５６に
よりＤＣＴ係数の最大値により正規化され、ＤＣＴ係数
の最大値Ｐｂ２，Ｐｃ２及び正規化されたＤＣＴ係数ｇ
２，ｈ２が出力される。ｇ２，ｈ２はそれぞれ＃１ベク
トル量子化器５７，＃Ｎベクトル量子化器（Ｎ＝２）５
９と共用する１つの符号帳５８によりベクトル量子化さ
れ、ベクトル番号Ｐｄ２，Ｐｅ２が出力され、符号化器
６０によりＤＣＴ係数の最大値Ｐｂ２，Ｐｃ２及びピッ
チ情報Ｐａ２と共にディジタル信号列の形態にされた
後、多重化され出力信号ｉ２として伝送路に送出され
る。
【００１７】次に、図６の復号装置において、伝送路を
介して受信した前記ディジタル列信号ｊ２を分離回路６
１により分離してＤＣＴベクトル番号Ｐｆ２，Ｐｇ２，
ＤＣＴ最大値Ｐｈ２，Ｐｉ２及びピッチ情報Ｐｊ２を取
り出す。ＤＣＴベクトル番号Ｐｆ２，Ｐｇ２から、それ
ぞれ＃１ベクトル逆量子化器６２，＃Ｎベクトル逆量子
化器（Ｎ＝２）６４と共用する１つの符号帳６３を用い
てベクトル逆量子化され、正規化された０〜１．６ｋＨ
ｚのＤＣＴ係数ｋ２と１．６〜３．２ｋＨｚのＤＣＴ係
数ｍ２を再生する。ここで、符号帳６３は符号化装置の
符号帳５８と同じ内容になっている。ｋ２，ｍ２は、そ
れぞれ、＃１逆正規化器６５とＤＣＴ係数最大値Ｐｈ
２，＃Ｎ逆正規化器（Ｎ＝２）６６とＤＣＴ係数最大値
Ｐｉ２により逆正規化され、各周波数帯のＤＣＴ係数ｎ
２，ｐ２が再生される。ｎ２（図８（ｄ））はそのまま
合成器６８に入力され、ｐ２は周波数反転器６７により
周波数反転されｑ２（図８（ｅ））となった後入力され
る。合成器６８により、高い周波数成分ｎ２と低い周波
数成分ｑ２は合成されてＤＣＴ係数ｒ２（図８（ｆ））
が再生される。逆離散コサイン変換器６９ではＤＣＴ係
数ｒ２を時間領域に変換して長期予測残差信号ｓ２を再
生する。長期予測合成器７０では長期予測残差信号ｓ２
にピッチ情報Ｐｊ２を付加して音声信号ｔ２を復号再生
する。この方法を用いれば、第１の実施例に比べ、符号
帳は送信側，受信側にそれぞれ１つとなり、さらに符号
帳に要するメモリ容量は１／Ｎ（Ｎ＝２）となる。図１
１は図５に示した第２の実施例のＮ＝４としたときの構
成例図である。符号は図５と同じである。
介して受信した前記ディジタル列信号ｊ２を分離回路６
１により分離してＤＣＴベクトル番号Ｐｆ２，Ｐｇ２，
ＤＣＴ最大値Ｐｈ２，Ｐｉ２及びピッチ情報Ｐｊ２を取
り出す。ＤＣＴベクトル番号Ｐｆ２，Ｐｇ２から、それ
ぞれ＃１ベクトル逆量子化器６２，＃Ｎベクトル逆量子
化器（Ｎ＝２）６４と共用する１つの符号帳６３を用い
てベクトル逆量子化され、正規化された０〜１．６ｋＨ
ｚのＤＣＴ係数ｋ２と１．６〜３．２ｋＨｚのＤＣＴ係
数ｍ２を再生する。ここで、符号帳６３は符号化装置の
符号帳５８と同じ内容になっている。ｋ２，ｍ２は、そ
れぞれ、＃１逆正規化器６５とＤＣＴ係数最大値Ｐｈ
２，＃Ｎ逆正規化器（Ｎ＝２）６６とＤＣＴ係数最大値
Ｐｉ２により逆正規化され、各周波数帯のＤＣＴ係数ｎ
２，ｐ２が再生される。ｎ２（図８（ｄ））はそのまま
合成器６８に入力され、ｐ２は周波数反転器６７により
周波数反転されｑ２（図８（ｅ））となった後入力され
る。合成器６８により、高い周波数成分ｎ２と低い周波
数成分ｑ２は合成されてＤＣＴ係数ｒ２（図８（ｆ））
が再生される。逆離散コサイン変換器６９ではＤＣＴ係
数ｒ２を時間領域に変換して長期予測残差信号ｓ２を再
生する。長期予測合成器７０では長期予測残差信号ｓ２
にピッチ情報Ｐｊ２を付加して音声信号ｔ２を復号再生
する。この方法を用いれば、第１の実施例に比べ、符号
帳は送信側，受信側にそれぞれ１つとなり、さらに符号
帳に要するメモリ容量は１／Ｎ（Ｎ＝２）となる。図１
１は図５に示した第２の実施例のＮ＝４としたときの構
成例図である。符号は図５と同じである。
【００１８】参考のために、ＤＣＴ及びＩＤＣＴについ
て説明する。これらの変換式は、入力信号Ｘ（ｎ）とす
るとそれぞれ次のようになる。 （１） ＤＣＴの場合、求めるＤＣＴ係数Ｘｃ（ｋ）
は、
て説明する。これらの変換式は、入力信号Ｘ（ｎ）とす
るとそれぞれ次のようになる。 （１） ＤＣＴの場合、求めるＤＣＴ係数Ｘｃ（ｋ）
は、
【数１】 但し、Ｎはブロック当たりのサンプル数 ｇ（ｋ）＝１（ｋ＝０） ｇ（ｋ）＝√２（ｋ＝１，２，…，Ｎ−１） （２） ＩＤＣＴの場合、復元される信号Ｘ（ｎ）は、
【数２】
【００１９】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明を実
施することにより次の効果が得られる。第１の実施例の
場合、低い周波数成分と高い周波数成分を別々にベクト
ル量子化することにより、高い周波数領域での歪みが軽
減されて再生音声の品質が向上する。第２の実施例の場
合、符号帳の数とメモリ容量は、第１の実施例に比べて
それぞれ１／Ｎになる。これらの効果により、ハーフレ
ートシステム（音声符号化速度３．６ｋｂｐｓ以下で、
再生音声品質がｌｏｇ−ＰＣＭ６ビット相当以上）の音
声符号化通信方式及びその装置を実現することができる
ため実用上極めて大きい効果がある。
施することにより次の効果が得られる。第１の実施例の
場合、低い周波数成分と高い周波数成分を別々にベクト
ル量子化することにより、高い周波数領域での歪みが軽
減されて再生音声の品質が向上する。第２の実施例の場
合、符号帳の数とメモリ容量は、第１の実施例に比べて
それぞれ１／Ｎになる。これらの効果により、ハーフレ
ートシステム（音声符号化速度３．６ｋｂｐｓ以下で、
再生音声品質がｌｏｇ−ＰＣＭ６ビット相当以上）の音
声符号化通信方式及びその装置を実現することができる
ため実用上極めて大きい効果がある。
【図１】本発明の第１の実施例の音声符号化装置を示す
ブロック図
ブロック図
【図２】本発明の第１の実施例の音声復号装置を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図３】アップサンプリング・ダウンサンプリングの原
理説明図である。
理説明図である。
【図４】アップサンプリング・ダウンサンプリングの原
理説明図である。
理説明図である。
【図５】本発明の第２の実施例の音声符号化装置を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施例の音声復号装置を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図７】第２の実施例の処理過程でのスペクトル（ＤＣ
Ｔ係数）である。
Ｔ係数）である。
【図８】第２の実施例の処理過程でのスペクトル（ＤＣ
Ｔ係数）である。
Ｔ係数）である。
【図９】従来技術の構成例を示すブロック図である。
【図１０】先に出願した構成例を示すブロック図であ
る。
る。
【図１１】図５の本発明の第２の実施例のＮ＝４にした
ときの構成例図である。
ときの構成例図である。
１１ 長期予測分析器 １２ ＤＣＴ器 １３ 適応間引器 １４ 符号化器 ２１ 分離回路 ２２ 適応間引復号器 ２３ ＩＤＣＴ器 ２４ 長期予測合成器 ３１ 長期予測分析器 ３２ ＤＣＴ器 ３３ 正規化器 ３４ ベクトル量子化器 ３５ 符号帳 ４１ 分離回路 ４２ ベクトル逆量子化器 ４３ 符号帳 ４４ 逆正規化器 ４５ 逆ＤＣＴ器 ４６ 長期予測合成器 ５１ 長期予測分析器 ５２ ＤＣＴ器 ５３ ＤＣＴ係数分割器 ５４，５６ 正規化器 ５５ 周波数反転器 ５７，５９ ベクトル量子化器 ５８ 符号帳 ６０ 符号化器 ６１ 分離回路 ６２，６４ ベクトル逆量子化器 ６３ 符号帳 ６５，６６ 逆正規化器 ６７ 周波数反転器 ６８ 合成器 ６９ ＩＤＣＴ器 ７０ 長期予測合成器 ７１ 長期予測分析器 ７２ ＤＣＴ器 ７３ ＤＣＴ係数分割器 ７４，７５ 正規化器 ７６，７８ ベクトル量子化器 ７７，７９ 符号帳 ８０ 符号化器 ９１ 分離回路 ９２，９４ ベクトル逆量子化器 ９３，９５ 符号帳 ９６，９７ 逆正規化器 ９８ 合成器 ９９ ＩＤＣＴ器 １００ 長期予測合成器
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年２月１６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００４】受信側では、ディジタル信号列ｅを受け取
り、分離回路２１によりＤＣＴ情報Ｐｃ，ピッチ情報Ｐ
ｄに分離する。適応間引復号器２２では、ＤＣＴ情報Ｐ
ｃ中のＤＣＴ係数振幅情報、位置情報により、送られて
きたＤＣＴ係数を再生し、送られてこなかったＤＣＴ係
数の位置に０を挿入することにより補間する。再生され
たＤＣＴ係数ｆを逆離散コサイン変換器（ＩＤＣＴ器）
２３により時間領域に変換し、長期予測残差信号ｇを再
生する。長期予測合成器２４では長期予測残差信号ｇに
ピッチ情報Ｐｄを付加することにより、音声信号ｈを復
号再生する。従来の符復号器のフレーム（３０ｍｓｅ
ｃ）毎のビット配分の例を次の表１に示す。各フレーム
の先頭には、フレーム同期をとるため５ビットの同期ビ
ットを挿入している。表１での合計を１秒当たりに変換
すると、１３５ビット／３０ｍｓｅｃ＝４．５ｋｂｐｓ
となる。
り、分離回路２１によりＤＣＴ情報Ｐｃ，ピッチ情報Ｐ
ｄに分離する。適応間引復号器２２では、ＤＣＴ情報Ｐ
ｃ中のＤＣＴ係数振幅情報、位置情報により、送られて
きたＤＣＴ係数を再生し、送られてこなかったＤＣＴ係
数の位置に０を挿入することにより補間する。再生され
たＤＣＴ係数ｆを逆離散コサイン変換器（ＩＤＣＴ器）
２３により時間領域に変換し、長期予測残差信号ｇを再
生する。長期予測合成器２４では長期予測残差信号ｇに
ピッチ情報Ｐｄを付加することにより、音声信号ｈを復
号再生する。従来の符復号器のフレーム（３０ｍｓｅ
ｃ）毎のビット配分の例を次の表１に示す。各フレーム
の先頭には、フレーム同期をとるため５ビットの同期ビ
ットを挿入している。表１での合計を１秒当たりに変換
すると、１３５ビット／３０ｍｓｅｃ＝４．５ｋｂｐｓ
となる。
【表１】 携帯電話・自動車電話等の移動通信システムでは有線ま
たは固定通信システムと違い伝送路状況が過酷なため、
ビット誤り率は常時０．１％〜１％であり１０％程度に
なることも稀ではない。このため、ハーフレート音声符
号化方式では、強力な誤り訂正機能を有する必要があ
り、全符号化速度（５．６ｋｂｐｓ）のうち３５％（約
２ｋｂｐｓ）程度以上は誤り訂正用の冗長ビットに割り
当てることが必要であるといえる。従って、ハーフレー
ト音声符号化方式に適用する場合には、音声データの符
号化速度は約３．６ｋｂｐｓ以下で高品質（ｌｏｇ−Ｐ
ＣＭ６ビット相当以上）な再生音声が得られることが要
求される。
たは固定通信システムと違い伝送路状況が過酷なため、
ビット誤り率は常時０．１％〜１％であり１０％程度に
なることも稀ではない。このため、ハーフレート音声符
号化方式では、強力な誤り訂正機能を有する必要があ
り、全符号化速度（５．６ｋｂｐｓ）のうち３５％（約
２ｋｂｐｓ）程度以上は誤り訂正用の冗長ビットに割り
当てることが必要であるといえる。従って、ハーフレー
ト音声符号化方式に適用する場合には、音声データの符
号化速度は約３．６ｋｂｐｓ以下で高品質（ｌｏｇ−Ｐ
ＣＭ６ビット相当以上）な再生音声が得られることが要
求される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】 上述の方式での再生音
声品質は、音声符号化速度４．６ｋｂｐｓで、ｌｏｇ−
ＰＣＭ４ビット相当しか得られておらず、音声符号化速
度をさらに３．６ｋｂｐｓ以下に下げた場合、伝送でき
るＤＣＴ係数の個数は減少し、周波数領域での歪みが大
きくなるため、さらに再生音声品質は劣化する。つま
り、従来の方式では再生音声品質をｌｏｇ−ＰＣＭ６ビ
ット相当で符号化速度を３．６ｋｂｐｓ以下に下げるこ
とはできず、ハーフレート音声符号化方式に要求される
性能（品質、誤り訂正能力）を満たすことはできない。
そこで、本発明者は、この問題点を改善するために上述
の方法にベクトル量子化を導入し、ハーフレートシステ
ムに適用可能な（音声符号化速度３．６ｋｂｐｓ以下
で、再生音声品質がｌｏｇ−ＰＣＭ６ビット相当以上）
音声符号化方法及びその装置を先に提案した（特願平３
−３２９７８２号参照）。その内容は、上述の方法での
適応間引き器をベクトル量子化器に置き換えることによ
り再生音声品質を従来方式以上に保ちながら符号化速度
低減を図ったものであり、図１０はその実施例を示す音
声符号化通信方式のブロック図である。（Ａ）は音声符
号化装置、（Ｂ）は音声復号装置である。
声品質は、音声符号化速度４．６ｋｂｐｓで、ｌｏｇ−
ＰＣＭ４ビット相当しか得られておらず、音声符号化速
度をさらに３．６ｋｂｐｓ以下に下げた場合、伝送でき
るＤＣＴ係数の個数は減少し、周波数領域での歪みが大
きくなるため、さらに再生音声品質は劣化する。つま
り、従来の方式では再生音声品質をｌｏｇ−ＰＣＭ６ビ
ット相当で符号化速度を３．６ｋｂｐｓ以下に下げるこ
とはできず、ハーフレート音声符号化方式に要求される
性能（品質、誤り訂正能力）を満たすことはできない。
そこで、本発明者は、この問題点を改善するために上述
の方法にベクトル量子化を導入し、ハーフレートシステ
ムに適用可能な（音声符号化速度３．６ｋｂｐｓ以下
で、再生音声品質がｌｏｇ−ＰＣＭ６ビット相当以上）
音声符号化方法及びその装置を先に提案した（特願平３
−３２９７８２号参照）。その内容は、上述の方法での
適応間引き器をベクトル量子化器に置き換えることによ
り再生音声品質を従来方式以上に保ちながら符号化速度
低減を図ったものであり、図１０はその実施例を示す音
声符号化通信方式のブロック図である。（Ａ）は音声符
号化装置、（Ｂ）は音声復号装置である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】上記の本発明者による先の提案の構成で
は、ベクトル量子化を導入することにより音声符号化速
度を低く抑えることはできるが、再生音声品質の維持は
まだ十分ではないという問題点がある。この原因は、ベ
クトル量子化を行なう際、電力が集中する低い周波数領
域（約２ｋＨｚ以下）に重点が置かれてベクトルが選択
され、電力の小さい高い周波数領域（約２ｋＨｚ以上）
では量子化歪みが大きくなるためであり、再生音声の高
い周波数領域が歪み品質が劣化する。このため、ハーフ
レートシステムで要求されるｌｏｇ−ＰＭＣ６ビット相
当以上の品質を得ることが難しいという問題点がある。
本発明の目的は、このような先願の問題点をさらに改善
して、ハーフレートシステムに適用可能な（音声符号化
速度３．６ｋｂｐｓ以下で、再生音声品質がｌｏｇ−Ｐ
ＣＭ６ビット相当以上）音声符号化通信方式及びその装
置を提供することである。
は、ベクトル量子化を導入することにより音声符号化速
度を低く抑えることはできるが、再生音声品質の維持は
まだ十分ではないという問題点がある。この原因は、ベ
クトル量子化を行なう際、電力が集中する低い周波数領
域（約２ｋＨｚ以下）に重点が置かれてベクトルが選択
され、電力の小さい高い周波数領域（約２ｋＨｚ以上）
では量子化歪みが大きくなるためであり、再生音声の高
い周波数領域が歪み品質が劣化する。このため、ハーフ
レートシステムで要求されるｌｏｇ−ＰＭＣ６ビット相
当以上の品質を得ることが難しいという問題点がある。
本発明の目的は、このような先願の問題点をさらに改善
して、ハーフレートシステムに適用可能な（音声符号化
速度３．６ｋｂｐｓ以下で、再生音声品質がｌｏｇ−Ｐ
ＣＭ６ビット相当以上）音声符号化通信方式及びその装
置を提供することである。
Claims (6)
- 【請求項１】 送信側では、入力音声信号を長期予測分
析してピッチ情報と長期予測残差信号を求め、該長期予
測残差信号を離散コサイン変換により周波数領域に変換
して得られるＤＣＴ係数のＤＣＴ係数最大値を出力する
とともに該ＤＣＴ係数最大値で正規化したＤＣＴ係数を
符号帳を用いてベクトル量子化し、該符号帳から読み出
した近似パターンのＤＣＴベクトル番号と前記ピッチ情
報および前記ＤＣＴ係数最大値とをディジタル信号列の
形態に符号化して伝送路に送出し、 受信側では、該伝送路からの前記ディジタル信号列を分
離して前記ピッチ情報，前記ＤＣＴ係数最大値および前
記ＤＣＴベクトル番号を取り出し、該ＤＣＴベクトル番
号に対応するベクトルを符号帳から読み出し逆量子化し
て正規化されたＤＣＴ係数を求め前記ＤＣＴ係数最大値
によって逆正規化してＤＣＴ係数を再生した後、逆離散
コサイン変換により長期予測残差信号を再生し、該長期
予測残差信号に前記ピッチ情報を付加して音声信号を復
号再生する音声符号化通信方式において、 前記送信側の離散コサイン変換により得られるＤＣＴ係
数を等間隔の複数の周波数領域に分割し、該分割された
周波数領域のＤＣＴ係数最大値をそれぞれ出力するとと
もに該ＤＣＴ係数最大値でそれぞれ正規化したＤＣＴ係
数をそれぞれ符号帳を用いてベクトル量子化し、それぞ
れ符号帳から読み出した近似パターンのＤＣＴベクトル
番号と前記ピッチ情報および前記複数のＤＣＴ係数最大
値とをディジタル信号列の形態に符号化して伝送路に送
出し、 前記受信側では、該伝送路からの前記ディジタル信号列
を分離して前記ピッチ情報，前記複数のＤＣＴ係数最大
値および前記複数のＤＣＴベクトル番号をそれぞれ取り
出し、該複数のＤＣＴベクトル番号に対応するベクトル
をそれぞれ符号帳から読み出し逆量子化して正規化され
たＤＣＴ係数を再生して合成した後、逆離散コサイン変
換により長期予測残差信号を再生するようにしたことを
特徴とする音声符号化通信方式。 - 【請求項２】 入力音声信号を長期予測分析してピッチ
情報と長期予測残差信号を求め、該長期予測残差信号を
離散コサイン変換により周波数領域に変換して得られる
ＤＣＴ係数のＤＣＴ係数最大値を出力するとともに該Ｄ
ＣＴ係数最大値で正規化したＤＣＴ係数を符号帳を用い
てベクトル量子化し、該符号帳から読み出した近似パタ
ーンのＤＣＴベクトル番号と前記ピッチ情報および前記
ＤＣＴ係数最大値とをディジタル信号列の形態に符号化
して伝送路に送出する音声符号化装置において、 前記離散コサイン変換により得られるＤＣＴ係数を等間
隔の複数の周波数領域に分割して複数のＤＣＴ係数を出
力するＤＣＴ係数分割器と、 該ＤＣＴ係数分割器からの複数のＤＣＴ係数のそれぞれ
からＤＣＴ係数最大値をそれぞれ出力するとともに該Ｄ
ＣＴ係数最大値でそれぞれ正規化したＤＣＴ係数を出力
する複数の正規化器と、 該複数の正規化器からの正規化したＤＣＴ係数をそれぞ
れ符号帳を用いてベクトル量子化しそれぞれ符号帳から
読み出した近似パターンのＤＣＴベクトル番号を出力す
る複数のベクトル量子化器と、 前記ピッチ情報，前記複数のＤＣＴ係数最大値および前
記複数のＤＣＴベクトル番号とをディジタル信号列の形
態に符号化して伝送路に送出する符号化器とを備えたこ
とを特徴とする音声符号化装置。 - 【請求項３】 音声信号のピッチ情報，分割された周波
数領域に対応する複数のＤＣＴ係数最大値および複数の
ＤＣＴベクトル番号とが含まれてディジタル信号列の形
態に符号化された信号を受信し、該ディジタル信号列を
分離して前記ピッチ情報，前記複数のＤＣＴ係数最大値
および前記複数のＤＣＴベクトル番号を取り出す分離回
路と、 該複数のＤＣＴベクトル番号にそれぞれ対応するベクト
ルをそれぞれの符号帳から読み出し逆量子化して正規化
されたＤＣＴ係数をそれぞれ出力する複数のベクトル逆
量子化器と、 該複数のベクトル逆量子化器の出力のそれぞれを対応す
る前記複数のＤＣＴ係数最大値により逆正規化して各周
波数領域毎の正規化されたＤＣＴ係数を出力する複数の
逆正規化器と、 該複数の逆正規化器からの出力を合成してＤＣＴ係数を
出力する合成器と、 該合成器の出力を逆離散コサイン変換して長期予測残差
信号を再生する逆離散コサイン変換器と、 該長期予測残差信号に前記ピッチ情報を付加して音声信
号を復号再生する長期予測合成器とを備えた音声復号装
置。 - 【請求項４】 送信側では、入力音声信号を長期予測分
析してピッチ情報と長期予測残差信号を求め、該長期予
測残差信号を離散コサイン変換により周波数領域に変換
して得られるＤＣＴ係数のＤＣＴ係数最大値を出力する
とともに該ＤＣＴ係数最大値で正規化したＤＣＴ係数を
符号帳を用いてベクトル量子化し、該符号帳から読み出
した近似パターンのＤＣＴベクトル番号と前記ピッチ情
報および前記ＤＣＴ係数最大値とをディジタル信号列の
形態に符号化して伝送路に送出し、 受信側では、該伝送路からの前記ディジタル信号列を分
離して前記ピッチ情報，前記ＤＣＴ係数最大値および前
記ＤＣＴベクトル番号を取り出し、該ＤＣＴベクトル番
号に対応するベクトルを符号帳から読み出し逆量子化し
て正規化されたＤＣＴ係数を求め前記ＤＣＴ係数最大値
によって逆正規化してＤＣＴ係数を再生した後、逆離散
コサイン変換により長期予測残差信号を再生し、該長期
予測残差信号に前記ピッチ情報を付加して音声信号を復
号再生する音声符号化通信方式において、 前記送信側の離散コサイン変換により得られるＤＣＴ係
数を等間隔の複数の周波数領域に分割し、該分割された
周波数領域のうち奇数番目の周波数領域のＤＣＴ係数に
ついてはＤＣＴ係数最大値をそれぞれ出力するとともに
該ＤＣＴ係数最大値でそれぞれ正規化したＤＣＴ係数を
１つの符号帳を用いてベクトル量子化し、該１つの符号
帳から近似パターンのＤＣＴベクトル番号をそれぞれ読
み出し、該分割された周波数領域のうち偶数番目の周波
数領域のＤＣＴ係数については各領域のＤＣＴ係数を周
波数反転したのちＤＣＴ係数最大値をそれぞれ出力する
とともに該ＤＣＴ係数最大値でそれぞれ正規化したＤＣ
Ｔ係数を前記１つの符号帳を共用してベクトル量子化
し、該１つの符号帳から近似パターンのＤＣＴベクトル
番号をそれぞれ読み出し、前記ピッチ情報，前記複数の
ＤＣＴ係数最大値および前記複数のＤＣＴベクトル番号
とをディジタル信号列の形態に符号化して伝送路に送出
し、 前記受信側では、該伝送路からの前記ディジタル信号列
を分離して前記ピッチ情報，前記複数のＤＣＴ係数最大
値および前記複数のＤＣＴベクトル番号をそれぞれ取り
出し、該複数のＤＣＴベクトル番号にそれぞれ対応する
ベクトルを前記送信側の１つの符号帳と同じ内容の１つ
の符号帳から読み出して逆量子化してそれぞれ正規化さ
れたＤＣＴ係数を再生し、前記奇数番目の周波数領域の
ＤＣＴ係数と、前記偶数番目の周波数領域のＤＣＴ係数
を周波数反転したＤＣＴ係数とを合成した後、逆離散コ
サイン変換により長期予測残差信号を再生するようにし
たことを特徴とする音声符号化通信方式。 - 【請求項５】 入力音声信号を長期予測分析してピッチ
情報と長期予測残差信号を求め、該長期予測残差信号を
離散コサイン変換により周波数領域に変換して得られる
ＤＣＴ係数のＤＣＴ係数最大値を出力するとともに該Ｄ
ＣＴ係数最大値で正規化したＤＣＴ係数を符号帳を用い
てベクトル量子化し、該符号帳から読み出した近似パタ
ーンのＤＣＴベクトル番号と前記ピッチ情報および前記
ＤＣＴ係数最大値とをディジタル信号列の形態に符号化
して伝送路に送出する音声符号化装置において、 前記離散コサイン変換により得られるＤＣＴ係数を等間
隔の複数の周波数領域に分割して出力するＤＣＴ係数分
割器と、 該ＤＣＴ係数分割器からの分割されたＤＣＴ係数のうち
偶数番目の周波数領域のＤＣＴ係数をそれぞれ周波数反
転する周波数反転器と、 該ＤＣＴ係数分割器からの分割されたＤＣＴ係数のうち
奇数番目の周波数領域のＤＣＴ係数のそれぞれと、前記
周波数反転器からの周波数反転した偶数番目の周波数領
域のＤＣＴ係数のそれぞれからＤＣＴ係数最大値をそれ
ぞれ出力するとともに該ＤＣＴ係数最大値でそれぞれ正
規化したＤＣＴ係数を出力する複数の正規化器と、 該複数の正規化器からの正規化したＤＣＴ係数をそれぞ
れ共通に用いる１つの符号帳を用いてベクトル量子化し
該１つの符号帳から近似パターンのＤＣＴベクトル番号
をそれぞれ読み出して出力する複数のベクトル量子化器
と、 前記ピッチ情報，前記複数のＤＣＴ係数最大値および前
記複数のＤＣＴベクトル番号とをディジタル信号列の形
態に符号化して伝送路に送出する符号化器とを備えたこ
とを特徴とする音声符号化装置。 - 【請求項６】 音声信号のピッチ情報，等間隔に分割さ
れた複数の周波数領域のそれぞれに対応する複数のＤＣ
Ｔ係数最大値および複数のＤＣＴベクトル番号とが含ま
れてディジタル信号列の形態に符号化された信号を受信
し、該ディジタル信号列を分離して前記ピッチ情報，前
記複数のＤＣＴ係数最大値および前記複数のＤＣＴベク
トル番号を取り出す分離回路と、 該複数のＤＣＴベクトル番号のそれぞれに対応するベク
トルを１つの符号帳から読み出し逆量子化して正規化さ
れたＤＣＴ係数をそれぞれ出力する複数のベクトル逆量
子化器と、 該複数のベクトル逆量子化器の出力のそれぞれを対応す
る前記複数のＤＣＴ係数最大値により逆正規化して各周
波数領域毎の正規化されたＤＣＴ係数を出力する複数の
逆正規化器と、 該複数の逆正規化器からの出力のうち偶数番目の周波数
領域のＤＣＴ係数をそれぞれ周波数反転する周波数反転
器と、 前記複数の逆正規化器からの出力のうち奇数番目の周波
数領域のＤＣＴ係数と前記周波数反転器からの周波数反
転された偶数番目の周波数領域のＤＣＴ係数とを合成し
てＤＣＴ係数を出力する合成器と、 該合成器の出力を逆離散コサイン変換して長期予測残差
信号を再生する逆離散コサイン変換器と、 該長期予測残差信号に前記ピッチ情報を付加して音声信
号を復号再生する長期予測合成器とを備えた音声復号装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4056032A JPH05218980A (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | 音声符号化通信方式及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4056032A JPH05218980A (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | 音声符号化通信方式及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05218980A true JPH05218980A (ja) | 1993-08-27 |
Family
ID=13015739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4056032A Pending JPH05218980A (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | 音声符号化通信方式及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05218980A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0707727A4 (en) * | 1993-05-10 | 1996-10-02 | Competitive Tech Inc | DEVICE AND METHOD FOR IMAGE CODING AND DECODING |
-
1992
- 1992-02-07 JP JP4056032A patent/JPH05218980A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0707727A4 (en) * | 1993-05-10 | 1996-10-02 | Competitive Tech Inc | DEVICE AND METHOD FOR IMAGE CODING AND DECODING |
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