JPH0736493A - 可変レート音声符号化装置 - Google Patents
可変レート音声符号化装置Info
- Publication number
- JPH0736493A JPH0736493A JP5181125A JP18112593A JPH0736493A JP H0736493 A JPH0736493 A JP H0736493A JP 5181125 A JP5181125 A JP 5181125A JP 18112593 A JP18112593 A JP 18112593A JP H0736493 A JPH0736493 A JP H0736493A
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- prediction coefficient
- linear
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 線形分析フィルタの次数をフレームごとに可
変化して、線形予測係数の量子化ビットを容易に可変で
きるようにする。 【構成】 フレーム切り出し部１１が入力音声から１フ
レーム分の音声データを切り出し、この１フレーム分の
音声データにおけるＰＡＣＯＲ係数を線形予測係数計算
部１２で算出する。さらに、次数決定部１３が線形予測
分析の次数ｐを決定する。線形予測係数計算部１２から
次数ｐに対応した線形予測係数α１〜αｐを線形分析フ
ィルタ１４及び量子化部１５に送出する。線形分析フィ
ルタ１４は残差信号を算出し、量子化部１５が線形予測
係数を符号化コードに量子化して送出する。これによっ
て、フレームごとに線形予測係数の次数ｐが可変とな
り、線形予測係数の可変レートによる処理が行われる。
変化して、線形予測係数の量子化ビットを容易に可変で
きるようにする。 【構成】 フレーム切り出し部１１が入力音声から１フ
レーム分の音声データを切り出し、この１フレーム分の
音声データにおけるＰＡＣＯＲ係数を線形予測係数計算
部１２で算出する。さらに、次数決定部１３が線形予測
分析の次数ｐを決定する。線形予測係数計算部１２から
次数ｐに対応した線形予測係数α１〜αｐを線形分析フ
ィルタ１４及び量子化部１５に送出する。線形分析フィ
ルタ１４は残差信号を算出し、量子化部１５が線形予測
係数を符号化コードに量子化して送出する。これによっ
て、フレームごとに線形予測係数の次数ｐが可変とな
り、線形予測係数の可変レートによる処理が行われる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル音声通信装
置、ディジタル音声蓄積装置などに利用し、符号化デー
タを可変レートで伝送する可変レート音声符号化装置に
関する。
置、ディジタル音声蓄積装置などに利用し、符号化デー
タを可変レートで伝送する可変レート音声符号化装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、音声符号化として可変レート音声
符号化処理の研究が行われている。この可変レート音声
符号化処理は、伝送情報量が固定である従来の固定レー
トの音声符号化処理と相違し、時間によって伝送情報量
が変化する。この場合、固定レート音声符号化処理に比
較して合計の伝送情報量を低減できる。また、可変レー
トの音声符号化処理、固定レートの音声符号化処理のい
ずれも音声の線形予測分析の次数は固定方式が主流であ
る。
符号化処理の研究が行われている。この可変レート音声
符号化処理は、伝送情報量が固定である従来の固定レー
トの音声符号化処理と相違し、時間によって伝送情報量
が変化する。この場合、固定レート音声符号化処理に比
較して合計の伝送情報量を低減できる。また、可変レー
トの音声符号化処理、固定レートの音声符号化処理のい
ずれも音声の線形予測分析の次数は固定方式が主流であ
る。
【０００３】図３は従来の可変レート音声符号化装置の
構成を示すブロック図である。図３において、この可変
レート音声符号化装置は、入力音声（信号）から１フレ
ーム長の音声データを切り出すフレーム切り出し部６
と、線形予測係数を算出する線形予測係数計算部７と、
残差信号を算出する線形分析フィルタ８と、線形予測係
数を符号化コードに量子化する量子化部９とを有してい
る。ここでの線形分析フィルタ８の次数は固定値であ
る。
構成を示すブロック図である。図３において、この可変
レート音声符号化装置は、入力音声（信号）から１フレ
ーム長の音声データを切り出すフレーム切り出し部６
と、線形予測係数を算出する線形予測係数計算部７と、
残差信号を算出する線形分析フィルタ８と、線形予測係
数を符号化コードに量子化する量子化部９とを有してい
る。ここでの線形分析フィルタ８の次数は固定値であ
る。
【０００４】次に、この従来例の構成の動作について説
明する。フレーム切り出し部６は、１フレーム長の音声
データを切り出す。線形予測係数計算部７は、線形分析
フィルタ８の出力パワーが最小になるような線形予測係
数α１〜αｐを算出する。線形分析フィルタ８では残差
信号が計算される。また、量子化部９では線形予測係数
α１〜αｐを符号化コードに量子化する。
明する。フレーム切り出し部６は、１フレーム長の音声
データを切り出す。線形予測係数計算部７は、線形分析
フィルタ８の出力パワーが最小になるような線形予測係
数α１〜αｐを算出する。線形分析フィルタ８では残差
信号が計算される。また、量子化部９では線形予測係数
α１〜αｐを符号化コードに量子化する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような上記の従来
の音声符号化処理では、線形分析フィルタ８の次数ｐが
固定であるため線形予測係数α１〜αｐの量子化コード
のビット数を可変化し難いという問題を有していた。
の音声符号化処理では、線形分析フィルタ８の次数ｐが
固定であるため線形予測係数α１〜αｐの量子化コード
のビット数を可変化し難いという問題を有していた。
【０００６】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、線形分析フィルタの次数をフレームごと
に可変化して、線形予測係数の量子化ビットを容易に可
変できる優れた可変レート音声符号化装置の提供を目的
とする。
るものであり、線形分析フィルタの次数をフレームごと
に可変化して、線形予測係数の量子化ビットを容易に可
変できる優れた可変レート音声符号化装置の提供を目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の可変レート音声符号化装置は、入力音声か
ら１フレーム分の音声データを切り出すフレーム切り出
し手段と、１フレーム分の音声データにおける係数を算
出する線形予測係数計算手段と、線形予測分析の次数を
決定する次数決定手段と、次数に対応した線形予測係数
を送出する線形予測係数計算手段と、残差信号を算出す
る可変次数の線形分析フィルタと、線形予測係数を符号
化コードに量子化して送出する量子化手段とを有し、フ
レームごとに線形予測係数の次数を可変して、線形予測
係数の可変レートによる処理を行う構成としている。
に、本発明の可変レート音声符号化装置は、入力音声か
ら１フレーム分の音声データを切り出すフレーム切り出
し手段と、１フレーム分の音声データにおける係数を算
出する線形予測係数計算手段と、線形予測分析の次数を
決定する次数決定手段と、次数に対応した線形予測係数
を送出する線形予測係数計算手段と、残差信号を算出す
る可変次数の線形分析フィルタと、線形予測係数を符号
化コードに量子化して送出する量子化手段とを有し、フ
レームごとに線形予測係数の次数を可変して、線形予測
係数の可変レートによる処理を行う構成としている。
【０００８】また、線形予測係数計算手段でＰＡＣＯＲ
係数を算出し、かつ、線形分析フィルタは、次数に対す
る線形予測係数を使用し、出力パワー対入力パワー比を
示す予測ゲインを算出する構成としている。
係数を算出し、かつ、線形分析フィルタは、次数に対す
る線形予測係数を使用し、出力パワー対入力パワー比を
示す予測ゲインを算出する構成としている。
【０００９】
【作用】このような構成により、本発明の可変レート音
声符号化装置は、フレームごとに線形予測係数の次数、
すなわち、線形予測係数における数値が可変となり、線
形予測係数の量子化部での符号化コードのビット数が容
易に可変化される。
声符号化装置は、フレームごとに線形予測係数の次数、
すなわち、線形予測係数における数値が可変となり、線
形予測係数の量子化部での符号化コードのビット数が容
易に可変化される。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の可変レート音声符号化装置の
実施例を図面を参照して詳細に説明する。
実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】図１は本発明の可変レート音声符号化装置
の実施例における構成を示すブロック図である。図１に
おいて、この可変レート音声符号化装置は、入力音声
（信号）の１フレーム分の音声データを切り出すフレー
ム切り出し部１１と、ＰＡＣＯＲ係数を算出する線形予
測係数計算部１２とを有している。さらに、この可変レ
ート音声符号化装置は、次数ｐを決定する次数決定部１
３と、残差信号を算出する可変次数の線形分析フィルタ
１４と、線形予測係数を符号化コードに量子化する量子
化部１５とを有している。
の実施例における構成を示すブロック図である。図１に
おいて、この可変レート音声符号化装置は、入力音声
（信号）の１フレーム分の音声データを切り出すフレー
ム切り出し部１１と、ＰＡＣＯＲ係数を算出する線形予
測係数計算部１２とを有している。さらに、この可変レ
ート音声符号化装置は、次数ｐを決定する次数決定部１
３と、残差信号を算出する可変次数の線形分析フィルタ
１４と、線形予測係数を符号化コードに量子化する量子
化部１５とを有している。
【００１２】次に、この実施例の構成における動作につ
いて説明する。フレーム切り出し部１１は、連続音声で
ある入力音声から１フレーム分の音声データを切り出
し、この切り出した１フレーム分の音声データにおける
ＰＡＣＯＲ係数ｋ１〜ｋｐｍａｘを線形予測係数計算部
１２で計算する。ここで、ｐｍａｘは最大次数である。
そして、次数決定部１３が次の処理手順を通じて次数ｐ
を決定する。 （１）入力音声より各次数ｐにおけるＰＡＣＯＲ係数ｋ
ｉ（１≦ｉ≦ｐｍａｘ）を求める。 （２）各次数ｐにおける線形分析フィルタ１４の予測ゲ
インｕｉ（０≦ｉ≦ｐｍａｘ）を次式〔数１〕で算出す
る。予測ゲインｕｉは次数ｉに対する線形予測係数を使
用した線形分析フィルタ１４における出力パワー対入力
パワー比を示す。
いて説明する。フレーム切り出し部１１は、連続音声で
ある入力音声から１フレーム分の音声データを切り出
し、この切り出した１フレーム分の音声データにおける
ＰＡＣＯＲ係数ｋ１〜ｋｐｍａｘを線形予測係数計算部
１２で計算する。ここで、ｐｍａｘは最大次数である。
そして、次数決定部１３が次の処理手順を通じて次数ｐ
を決定する。 （１）入力音声より各次数ｐにおけるＰＡＣＯＲ係数ｋ
ｉ（１≦ｉ≦ｐｍａｘ）を求める。 （２）各次数ｐにおける線形分析フィルタ１４の予測ゲ
インｕｉ（０≦ｉ≦ｐｍａｘ）を次式〔数１〕で算出す
る。予測ゲインｕｉは次数ｉに対する線形予測係数を使
用した線形分析フィルタ１４における出力パワー対入力
パワー比を示す。
【００１３】
【数１】
【００１４】（３）次の式（２）を用いて次数ｐを決定
する。 次数ｐは、ｕｉ＜ｕｔを満たす最小のｉの値（０≦ｉ≦
ｐｍａｘ）ここで、 ｕｔ＝ｕｐｍａｘ×（１＋ｄｕ／１００） …（２） ｄｕ：次数決定処理の動作を決定するパラメータ（％） （４）線形予測係数計算部１２が次数ｐにおける次数に
対応した線形予測係数α１〜αｐを算出する。 （５）線形予測係数計算部１２で算出した線形予測係数
α１〜αｐを使用して、線形分析フィルタ１４が出力残
差を算出する。
する。 次数ｐは、ｕｉ＜ｕｔを満たす最小のｉの値（０≦ｉ≦
ｐｍａｘ）ここで、 ｕｔ＝ｕｐｍａｘ×（１＋ｄｕ／１００） …（２） ｄｕ：次数決定処理の動作を決定するパラメータ（％） （４）線形予測係数計算部１２が次数ｐにおける次数に
対応した線形予測係数α１〜αｐを算出する。 （５）線形予測係数計算部１２で算出した線形予測係数
α１〜αｐを使用して、線形分析フィルタ１４が出力残
差を算出する。
【００１５】この場合、入力音声によっては線形分析フ
ィルタ１４の次数ｐを増加しても符号化の効果の無い信
号がある。例えば、ホワイトノイズは線形予測係が、い
ずれも０に近くなり、線形分析フィルタ１４は意味がな
い。これは線形分析フィルタ１４が、入力音声のスペク
トル包絡をフラットにする処理を行うためである。した
がって、ホワイトノイズのようなスペクトルがフラット
の信号に対しては線形分析フィルタ１４は用いることが
出来ない。これは入力音声の性質によって線形分析フィ
ルタ１４の次数ｐを小さくすれば良いことを意味する。
ィルタ１４の次数ｐを増加しても符号化の効果の無い信
号がある。例えば、ホワイトノイズは線形予測係が、い
ずれも０に近くなり、線形分析フィルタ１４は意味がな
い。これは線形分析フィルタ１４が、入力音声のスペク
トル包絡をフラットにする処理を行うためである。した
がって、ホワイトノイズのようなスペクトルがフラット
の信号に対しては線形分析フィルタ１４は用いることが
出来ない。これは入力音声の性質によって線形分析フィ
ルタ１４の次数ｐを小さくすれば良いことを意味する。
【００１６】したがって、上記の線形予測係数の次数決
定処理では、予測ゲインが最大次数における予測ゲイン
に近いときの次数ｐを求めている。このとき、この次数
ｐで線形分析フィルタ１４をかけた出力残差と、最大次
数で線形分析フィルタ１４をかけたときの出力残差は同
様の波形となる。
定処理では、予測ゲインが最大次数における予測ゲイン
に近いときの次数ｐを求めている。このとき、この次数
ｐで線形分析フィルタ１４をかけた出力残差と、最大次
数で線形分析フィルタ１４をかけたときの出力残差は同
様の波形となる。
【００１７】図２に実際の音声波形例を示す波形図であ
る。図２において、この例は、図２（ａ）に示す入力音
声に対する次数ｐが２の場合の波形を図２（ｂ）に示し
ている。さらに図２（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）にそれぞ
れ、次数ｐが４，５，８，１０の場合の波形を示してい
る。
る。図２において、この例は、図２（ａ）に示す入力音
声に対する次数ｐが２の場合の波形を図２（ｂ）に示し
ている。さらに図２（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）にそれぞ
れ、次数ｐが４，５，８，１０の場合の波形を示してい
る。
【００１８】このように次数ｐをフレームごとに変化さ
せることにより、この音声符号化処理で伝送する線形予
測係数の個数は、固定レートの音声符号化処理での線形
予測係数の個数より少なくなる。
せることにより、この音声符号化処理で伝送する線形予
測係数の個数は、固定レートの音声符号化処理での線形
予測係数の個数より少なくなる。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の可変レート音声符号化装置は、フレームごとに線形予
測係数の次数である線形予測係数における数値を可変に
しているため、線形予測係数の量子化部での符号化コー
ドのビット数を容易に可変化できるという効果を有す
る。
の可変レート音声符号化装置は、フレームごとに線形予
測係数の次数である線形予測係数における数値を可変に
しているため、線形予測係数の量子化部での符号化コー
ドのビット数を容易に可変化できるという効果を有す
る。
【図１】本発明の可変レート音声符号化装置の実施例に
おける構成を示すブロック図
おける構成を示すブロック図
【図２】実施例における実際の音声波形例を示す波形図
【図３】従来の可変レート音声符号化装置の構成を示す
ブロック図
ブロック図
１１ フレーム切り出し部 １２ 線形予測係数計算部 １３ 次数決定部 １４ 線形分析フィルタ １５ 量子化部
Claims (2)
- 【請求項１】 入力音声から１フレーム分の音声データ
を切り出すフレーム切り出し手段と、上記１フレーム分
の音声データにおける係数を算出する線形予測係数計算
手段と、線形予測分析の次数を決定する次数決定手段
と、上記次数に対応した線形予測係数を送出する線形予
測係数計算手段と、残差信号を算出する可変次数の線形
分析フィルタと、線形予測係数を符号化コードに量子化
して送出する量子化手段とを有し、フレームごとに線形
予測係数の次数を可変して、線形予測係数の可変レート
による処理を行うことを特徴とする可変レート音声符号
化装置。 - 【請求項２】 線形予測係数計算手段でＰＡＣＯＲ係数
を算出し、かつ、線形分析フィルタは、次数に対する線
形予測係数を使用し、出力パワー対入力パワー比を示す
予測ゲインを算出する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装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5181125A JPH0736493A (ja) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | 可変レート音声符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5181125A JPH0736493A (ja) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | 可変レート音声符号化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0736493A true JPH0736493A (ja) | 1995-02-07 |
Family
ID=16095306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5181125A Pending JPH0736493A (ja) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | 可変レート音声符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0736493A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008532064A (ja) * | 2005-02-23 | 2008-08-14 | テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン（パブル） | マルチチャネルオーディオ符号化における忠実度の最適化及び信号伝送量の低減 |
| JP2013120225A (ja) * | 2011-12-06 | 2013-06-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 符号化方法、符号化装置、プログラム、記録媒体 |
-
1993
- 1993-07-22 JP JP5181125A patent/JPH0736493A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008532064A (ja) * | 2005-02-23 | 2008-08-14 | テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン（パブル） | マルチチャネルオーディオ符号化における忠実度の最適化及び信号伝送量の低減 |
| JP2013120225A (ja) * | 2011-12-06 | 2013-06-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 符号化方法、符号化装置、プログラム、記録媒体 |
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