JPH0580799A - 可変レート音声符号化器 - Google Patents

可変レート音声符号化器

Info

Publication number
JPH0580799A
JPH0580799A JP3239366A JP23936691A JPH0580799A JP H0580799 A JPH0580799 A JP H0580799A JP 3239366 A JP3239366 A JP 3239366A JP 23936691 A JP23936691 A JP 23936691A JP H0580799 A JPH0580799 A JP H0580799A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
section
signal
bit
unit
adpcm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP3239366A
Other languages
English (en)
Inventor
Kimiaki Yamashita
公彰 山下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP3239366A priority Critical patent/JPH0580799A/ja
Publication of JPH0580799A publication Critical patent/JPH0580799A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、音声信号の性質に応じて可変レー
トで符号化を行う可変レート音声符号化器に関し、簡単
なアルゴリズムにより経済的な構成とすることを目的と
する。 【構成】 音声信号の零交差数を計数して、その零交差
数が閾値より多い場合は子音の区間と判定し、それ以外
は母音の区間と判定する検出部1と、この検出部1の処
理時間に相当する遅延時間の遅延回路2と、この遅延回
路を介して前記音声信号が加えられる複数の符号化部
3,4とを備えている。この符号化部3,4は、それぞ
れ符号化レートが異なるものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、音声信号の性質に応じ
て可変レートで符号化を行う可変レート音声符号化器に
関する。伝送路の有効利用を図る為に、音声信号を帯域
圧縮符号化して伝送する各種の方式が知られている。例
えば、アナログ音声信号を8kHzでサンプリングし、
12〜16ビットのディジタル信号に変換し、これをA
則やμ則の圧伸則に従って8ビットに帯域圧縮し、64
kb/sの速度で伝送する方式が一般的である。又AT
M等の通信方式が知られており、端末間の伝送速度をダ
イナミックに変更することができるから、ディジタル音
声信号については、有音区間のみセル(パケット)化し
て送出する方式が知られている。このような方式に於い
ては、固定の符号化レートで音声信号を符号化するより
も、音声信号の性質に応じて符号化レートを変更するこ
とが効率的である。その場合に、経済的な構成とするこ
とが要望される。
【0002】
【従来の技術】従来例の可変レート音声符号化器は、例
えば、図5に示すように、4ビットのADPCM符号化
部51と、3ビットのADPCM符号化部52と、品質
評価部53とを備えている。又54,55は遅延回路、
56はセレクタ、57はパケット組立部、61は受信側
のパケット分解部、62,63はADPCM復号化部で
ある。
【0003】入力音声PCM信号は、ADPCM符号化
部51,52と品質評価部53とに入力され、このAD
PCM符号化部51,52によりそれぞれ4ビットと3
ビットとのADPCM(Adaptive Differential Pul
se Code Modulation )信号に変換され、遅延回路5
4,55を介してセレクタ56に加えられ、品質評価部
53によりセレクタ56が制御されて、4ビットと3ビ
ットとのADPCM信号の何れかが選択されてパケット
組立部57に加えられ、品質評価部53からの選択情報
や宛先等を含むヘッダが付加されたパケットに組立てら
れて、パケット交換網等を介して受信側へ送出される。
この場合、入力音声PCM信号のビットレートを64k
b/s(8kHzサンプルの8ビット構成)とすると、
4ビットのADPCM信号は32kb/sのビットレー
トとなり、又3ビットのADPCM信号は24kb/s
のビットレートとなる。
【0004】品質評価部53は、符号化部51,52か
らの4ビットと3ビットとのADPCM信号を一定のフ
レーム(例えば、90サンプル:11.25ms)毎に
復号し、入力された音声PCM信号を基に量子化雑音比
(SNR)を算出し、符号化品質が閾値を満足するなら
ば、ビットレートの低い方を選択するようにセレクタ5
6を制御する。又遅延回路54,55は、この品質評価
部53に於ける処理時間に相当する遅延時間を、ADP
CM符号化部51,52からのADPCM信号に与えて
セレクタ56に加える為のものである。
【0005】受信側では、パケット分解部61に於いて
受信パケットを分解してADPCM信号とし、付加情報
により4ビットのADPCM信号であるか3ビットのA
DPCM信号であるかを識別し、4ビット又は3ビット
のADPCM復号化部62,63を選択動作させて音声
PCM信号に復号する。又ATM方式に於いては、セル
として伝送するものであるから、パケット組立部57及
びパケット分解部61は、セル組立部及びセル分解部と
なり、例えば、論理パスや論理チャネル等をのせる5バ
イトのセルヘッダと、ADPCM信号等をのせる48バ
イトの情報フィールドとからなるセルにより伝送され
る。
【0006】
【発明が解決しようとする問題点】前述のような従来例
に於いては、一定の音声品質を保証し、且つ平均のビッ
トレートを削減する可変レート音声符号化器を提供する
ことができるが、少なくとも2個のADPCM符号化部
51,52を同時に動作させる必要があり、更に、品質
評価部53の構成及び処理が複雑となる欠点があった。
即ち、ハードウェア規模が大きくコストアップとなる欠
点があり、又ディジタル・シグナル・プロセッサ(DS
P)等の制御により実現する場合は、プログラムのステ
ップ数が多くなり、処理時間が長くなる欠点があった。
本発明は、簡単なアルゴリズムにより経済的な可変レー
ト音声符号化器を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の可変レート音声
符号化器は、図1を参照して説明すると、音声信号の母
音の区間と子音の区間とを識別し、子音の区間の符号化
レートを母音の区間の符号化レートより低くする構成と
したのである。
【0008】又音声信号の零交差数により母音の区間と
子音の区間とを検出する検出部1と、この検出部1の検
出処理時間に相当する遅延時間を与える遅延回路2と、
この遅延回路2を介して音声信号が加えられ、且つ検出
部1の検出信号により選択される符号化レートの異なる
複数の符号化部3,4とを備えたものである。
【0009】
【作用】音声信号の子音は、声帯を狭めて通過する時に
生じる乱流によって発生する為に、雑音的な成分が主で
あるから、全体の音声品質及び明瞭度に余り影響を与え
ないものである。即ち、子音の区間は大きな量子化誤差
が許容できることを示すものであるから、この子音の区
間の符号化レートを、母音の区間の符号化レートより低
くくし、全体として音声品質を低下することなく、低ビ
ットレートを実現することができる。
【0010】又音声信号の母音と子音とを検出する場合
に、子音の零交差数が母音のそれに比較して多いもので
ある。従って、検出部1に於いて入力されたPCM信号
の零交差数を、極性の反転回数として所定期間毎に計数
し、所定の閾値と比較することにより、容易に母音と子
音とを識別することができる。その検出部1の検出結果
に応じて符号化レートの異なる符号化部3,4の何れか
を選択動作させるものである。
【0011】
【実施例】図2は本発明の一実施例の説明図であり、1
1は零交差数により音声信号の母音か子音かを検出する
検出部、12は遅延回路、13は4ビットのADPCM
符号化部、14は3ビットのADPCM符号化部、15
はパケット組立部、21はパケット分解部、22は4ビ
ットのADPCM復号化部、23は3ビットのADPC
M復号化部である。
【0012】検出部11は、入力された音声PCM信号
の所定期間に於ける零交差数を計数して閾値と比較す
る。零交差数は、例えば、PCM信号の極性反転回数を
計数することにより求めることができる。子音は、前述
のように雑音的な成分が主であるから零交差数が多くな
る。従って、所定期間内の零交差数が多い場合は子音の
区間と判定することができる。又この子音は、明瞭度に
は余り影響を与えないので、子音の区間は低ビットレー
トの3ビットのADPCM符号化部14を選択して動作
させ、その選択情報をパケット組立部15に加えて、パ
ケットの付加情報とする。反対に、零交差数が少ない場
合は母音と判定し、高ビットレートの4ビットのADP
CM符号化部13を選択して動作させ、その選択情報を
パケット組立部15に加えて、パケットの付加情報とす
る。
【0013】又遅延回路12は、検出部11の処理時間
に相当する遅延時間を有し、検出部11からの選択情報
に従って選択された時点に、音声PCM信号がADPC
M符号化部に入力され、母音の区間では4ビットのAD
PCM信号に変換され、子音の区間では3ビットのAD
PCM信号に変換される。そして、4ビット又は3ビッ
トのADPCM信号はパケット組立部15に加えられ、
宛先や付加情報等を含むヘッダが付加されたパケットに
組立てられ、パケット交換網等を介して受信側へ送出さ
れる。
【0014】又受信側では、パケット分解部21により
受信パケットを分解し、付加情報に従って4ビット又は
3ビットのADPCM復号化部22,23を選択して復
号動作を行わせ、4ビットのADPCM信号は母音区間
の音声PCM信号に復号され、3ビットのADPCM信
号は子音区間の音声PCM信号に復号される。
【0015】図3は音声信号の子音と母音との説明図で
あり、(a)はアナログ音声信号、(b)は母音の波形
の一例を示す。音声信号の母音の区間は、(b)に示す
ように、所定の期間T1内の零交差点ZCの数が例えば
8回であるとすると、子音の場合は数10回以上となる
から、この零交差点ZCの数を計数することにより、母
音区間か子音区間かを識別することができる。この零交
差点ZCは、図示のように、極性が反転する点であるか
ら、音声PCM信号の極性の反転回数を計数すれば良い
ことになる。そして、母音区間は前述のように、4ビッ
トのADPCM符号化部13によりADPCM信号に符
号化し、子音区間は3ビットのADPCM符号化部14
によりADPCM信号に符号化する。従って、母音区間
は高ビットレート、子音区間は低ビットレートとして、
明瞭度を損なうことなく、伝送効率を向上することがで
きる。
【0016】図4は本発明の他の実施例の説明図であ
り、31は検出部、32は遅延回路、33は4ビットの
ADPCM符号化部、34は3ビットのADPCM符号
化部、35はパケット組立部、36は2ビットのADP
CM符号化部、41はパケット分解部、42は4ビット
のADPCM復号化部、43は3ビットのADPCM復
号化部、44は2ビットのADPCM復号化部である。
【0017】この実施例は、無音区間と母音の区間と子
音の区間とに分けて、それぞれ異なる符号化レートによ
り符号化する場合を示し、従って、検出部31は、前述
のように、零交差数による母音の区間と子音の区間との
識別と共に、音声信号無しの無音区間を識別するもので
ある。この音声信号有りの母音と子音との区間の有音区
間と、音声信号無しの無音区間とは、例えば、入力音声
PCM信号のレベル等により検出することができる。
【0018】この検出部31の識別結果による選択情報
により、4,3,2ビットのADPCM符号化部33,
34,36の何れかが選択動作される。例えば、母音区
間を示す選択情報の場合は、4ビットのADPCM符号
化部33が選択動作され、遅延回路32を介して加えら
れた入力音声PCM信号が4ビットのADPCM信号に
変換される。又子音区間を示す選択情報の場合は、3ビ
ットのADPCM符号化部34が選択動作され、遅延回
路32を介して加えられた入力音声PCM信号が3ビッ
トのADPCM信号に変換される。
【0019】又無音区間を示す選択情報の場合は、2ビ
ットのADPCM符号化部36が選択動作され、遅延回
路32を介して加えられた入力音声PCM信号(背景雑
音信号)が2ビットのADPCM信号に変換される。即
ち、無音区間に於ける背景雑音については、明瞭度は関
係のないものとなるから、最低のビットレートで充分で
ある。そして、パケット組立部35は、ADPCM信号
と検出部31からの選択情報とをパケット化し、パケッ
ト交換網等を介して受信側へ送出する。
【0020】又受信側では、パケット分解部41により
受信パケットを分解し、付加情報に従って4ビット,3
ビット,2ビットのADPCM復号化部42,43,4
4を選択して復号動作を行わせ、ADPCM復号化部4
2から母音区間、ADPCM復号化部43から子音区間
のそれぞれ音声PCM信号が復号され、ADPCM復号
化部44から無音区間の背景雑音PCM信号が復号され
る。
【0021】前述の実施例は、ADPCM信号に符号化
する場合を示すが、他の符号化方式を採用することも可
能である。又図2に示す実施例は、子音の区間と無音区
間とは3ビットのADPCM信号に変換する場合を示
し、図4に示す実施例は、無音区間は2ビットのADP
CM信号に変換する場合を示すが、この無音区間には何
も送出しないように制御する構成とすることも可能であ
る。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、音声信
号の母音の区間と子音の区間との符号化レートを切替え
るものであり、音声信号の母音の区間と子音の区間と
は、音声信号の零交差数を計数することにより、容易に
識別できるものであり、従来例のような品質評価を行う
構成に比較して著しく簡単となり、又複数の符号化部
3,4は選択動作されるものであるから、消費電力も低
減されることになり、経済化を図ることができる利点が
ある。又アルゴリズムも簡単であるから、ディジタル・
シグナル・プロセッサ(DSP)により処理する場合で
も、プログラムが簡単となるから、高速処理が可能とな
る利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理説明図である。
【図2】本発明の一実施例の説明図である。
【図3】音声信号の子音と母音との説明図である。
【図4】本発明の他の実施例の説明図である。
【図5】従来例の説明図である。
【符号の説明】
1 検出部 2 遅延回路 3 符号化部 4 符号化部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 音声信号の母音の区間と子音の区間とを
    識別して、前記子音の区間の符号化レートを前記母音の
    区間の符号化レートより低くする構成を備えたことを特
    徴とする可変レート音声符号化器。
  2. 【請求項2】 前記音声信号の零交差数により該音声信
    号の母音の区間と子音の区間とを検出する検出部(1)
    と、該検出部(1)の検出処理時間に相当する遅延時間
    の遅延回路(2)と、該遅延回路(2)を介して前記音
    声信号が加えられ、且つ前記検出部(1)の検出信号に
    より選択される符号化レートの異なる複数の符号化部
    (3,4)とを備えたことを特徴とする請求項1記載の
    可変レート音声符号化器。
JP3239366A 1991-09-19 1991-09-19 可変レート音声符号化器 Withdrawn JPH0580799A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3239366A JPH0580799A (ja) 1991-09-19 1991-09-19 可変レート音声符号化器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3239366A JPH0580799A (ja) 1991-09-19 1991-09-19 可変レート音声符号化器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0580799A true JPH0580799A (ja) 1993-04-02

Family

ID=17043699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3239366A Withdrawn JPH0580799A (ja) 1991-09-19 1991-09-19 可変レート音声符号化器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0580799A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001033548A1 (en) * 1999-10-29 2001-05-10 Fujitsu Limited Rate control device for variable-rate voice encoding system and its method
KR100329876B1 (ko) * 1994-03-11 2002-08-13 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 의사주기신호용전송시스템
JP2007511928A (ja) * 2003-10-08 2007-05-10 ジェイ ダブリュー アソシエイツ 音声データ圧縮システム及び方法
JP2008171017A (ja) * 1994-08-05 2008-07-24 Qualcomm Inc 減少レート、可変レートの音声分析合成を実行する方法及び装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100329876B1 (ko) * 1994-03-11 2002-08-13 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 의사주기신호용전송시스템
JP2008171017A (ja) * 1994-08-05 2008-07-24 Qualcomm Inc 減少レート、可変レートの音声分析合成を実行する方法及び装置
WO2001033548A1 (en) * 1999-10-29 2001-05-10 Fujitsu Limited Rate control device for variable-rate voice encoding system and its method
JP2007511928A (ja) * 2003-10-08 2007-05-10 ジェイ ダブリュー アソシエイツ 音声データ圧縮システム及び方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0785541B1 (en) Usage of voice activity detection for efficient coding of speech
FI122726B (fi) Menetelmä ja laite alennetun nopeuden muuttuvanopeuksisen vokoodauksen suorittamiseksi
CA2483296A1 (en) Variable rate vocoder
CN101414463B (zh) 一种混音编码方法、装置和系统
US6381568B1 (en) Method of transmitting speech using discontinuous transmission and comfort noise
RU2249860C2 (ru) Способ и система для устранения насыщения квантователя при связи с передачей данных в полосе речевого сигнала (дпрс)
JP4437011B2 (ja) 音声符号化装置
JP4561661B2 (ja) 復号方法及び復号装置
JP3071388B2 (ja) 可変レート音声符号化方式
JP3055608B2 (ja) 音声符号化方法および装置
JP3496618B2 (ja) 複数レートで動作する無音声符号化を含む音声符号化・復号装置及び方法
KR100590769B1 (ko) 상호 부호화 장치 및 그 방법
CN102324235A (zh) 一种混音编码方法、装置和系统
KR0175250B1 (ko) 보코더의 톤 검출회로 및 방법
CN119030959B (zh) 一种基于智能ai的外呼语音通讯质量优化方法
JP2889282B2 (ja) 音声符号化装置
JPH06104851A (ja) デジタル音声伝送装置
JPH05323996A (ja) 有音無音判定法
JPH07212320A (ja) 音声帯域信号パケット化装置
JP2831661B2 (ja) 伝送装置
JPH08289029A (ja) 多地点通信装置
JPS6162233A (ja) デルタ変調復号器用雑音軽減方式
JPH10145764A (ja) 話者検出方法および多地点テレビ会議装置
JPH02177633A (ja) 音声符号化装置
JPH09120300A (ja) ベクトル量子化装置

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19981203