JPH077280B2 - マルチパルス位置量子化方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はマルチパルス符号化装置におけるマルチパルス
位置量子化法に係る。

〔従来の技術〕 マルチパルス符号化装置における分析側ではフレーム毎
に標本化された音声信号から声道伝送特性に相等する線
形予測係数と声帯振動波等、云わゆる音源信号に対応し
た時間位置と振幅とが自由な１フレーム分の音声サンプ
ル数の1/10以下程度の数の複数のパルス（マルチパル
ス）が生成され、これら線形予測係数とマルチパルスが
特徴パラメータとして合成側に伝送される。音声の高能
率伝送を目的とするマルチパルス符号化装置では線形予
測係数の量子化と並んでマルチパルスの効率的な量子化
法が極めて重要となる。

しかしながらマルチパルス数はフレームの総サンプル数
より極端に少なくマルチパルス列を予測残差波形の一種
と考えて予測残差波形の全サンプルを量子化することは
情報の存在しないサンプルにも量子化ビットを割当てる
こととなり得策でない。

従来マルチパルス符号化装置に於いては１フレームの予
測残差波形に相当する総サンプルを量子化する代りに相
隣接するマルチパルスの間隔と、マルチパルスの振幅と
を量子化し、量子化効率の向上を計っていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、マルチパルスの間隔を単純に量子化する
従来の方法には、更に次のような欠点がある。マルチパ
ルス符号化装置において通常9600bps程度の符号伝送で
は、例えばフレーム周期20mSEC（8kHzサンプルにおいて
160サンプル）においてパル数を14とし、各パルスに対
し振幅位置の量子化にそれぞれ4bitが割り当てられる。
一定フレーム160サンプル毎に切出されたマルチパルス
が14個とした場合、残り146個所のタイムスロットには
パルスが存在しない即ちパルス間隔量子化の対象となる
タイムスロットであるが、時間位置が自由なマルチパル
スでは、仮にパルスが等間隔の場合でも146/14＝10.4サ
ンプル分間隔を要し、これにパルスの間隔の自由度を考
慮すると4bit間隔０〜15でパルスの位置情報を表現でき
なくなる場合が生じる恐れがあり経験的にも知られてい
る。このため表現不可能なパルス間隔即ち、パルス間の
間隔が16以上では中間に振幅“0"のパルスを設定するこ
とによりこの問題を回避し、その代償として本来発生し
ているパルスを削除しパルス総数を一定としながら量子
化を行なう方法であった。この方法では位置量子化する
ことにより実質的にマルチパルス数が減少する欠点があ
った。

そこで本発明は、このような欠点を極力なくし高性能な
マルチパルス位置量子化法を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の方法は、音声信号を一定フレーム毎に切出し、
このフレームを線形予測係数と、時間位置と振幅が自由
な複数のパルス、即ちマルチパルスとで表現するマルチ
パルス符号化装置におけるパルス位置の量子化方法であ
って、前記フレームを複数の小フレームに分割しこれら
の小フレームにパルスが存在するか否かを二値符号で表
現し、且つ、パルスが存在する小フレームについて、該
小フレーム毎にパルス間隔を量子化するマルチパレス位
置量子化方法である。

〔実施例〕

次に図面を参照して本発明を詳細に説明する。

第２図はマルチパルス符号化装置を示すブロック図であ
る。入力ライン１を介して入力した入力音声信号はA/D
変換器10に供給されマルチパルス分析器11に出力され
る。

マルチパルス分析器11は標本化された音声信号を線形予
測係数と時間位置と振幅が自由な複数のパルスであるマ
ルチパルスを算出し量子化器12に出力する。また復号器
22により復号されたマルチパルスと線形予測係数はマル
チパルス合成器21に入力される。マルチパルス合成器21
より合成された音声信号はD/A変換器20に出力され音声
が再現される。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。入
力ライン40を介して入力した第１図とマルチパルス分析
器11より一定フレーム毎に切出したマルチパルスは、分
割器30に供給され、たとえば４分割し１フレーム40サン
プルの小フレームにしてパルス有無判定器31に出力され
る。

パルス有無判定器31は各小フレームについてパルスが存
在するか否かを判定しその結果を符号生成器32に出力す
る。またパルスが存在する小フレームのマルチパルスは
パルス位置計測器33に供給される。符号生成器32は入力
された判定結果を4bitの情報にして量子化器34に送出す
る。パルス位置計測器33では小フレーム毎のパルス間隔
を計測し量子化器34に出力される。量子化器34では、計
測されたパルス間隔を量子化し、この量子化データと4b
itのパルス判定情報を多重化し出力する。

このように従来方法ではパルス位置計測器33に全て入力
し量子化されていたが、本方式ではパルス有無判定器3
1、符号生成器32を設けることによりパルス位置計測器3
3で算出されるフレームが少なくなるためより効果のよ
い量子化法が実現される。

例えば、４つの小フレームに分割した場合に於いて、あ
る１つの小フレームにパルスが存在しないと仮定する。
従来方法では、パルス間隔4bit量子化に於いて、２〜３
個の振幅“0"のパルスを設定する必要がある。即ち、パ
ルス位置の量子化のみでも（２〜３）×４＝（８〜12）
bitを余分に必要とする。無論、振幅“0"のパルスは振
幅器の量子化も必要とする。通常、この振幅量子化は３
〜5bitで実施されている。従って、ある１つの小フレー
ムにパルスが存在しない場合、従来方法では（４＋３）
×２＝14〜（４＋５）×３＝27bit程度のbitを余分に必
要とする。一方、本発明による方法では、高々4bitの増
加でよい。

尚、本実施例では分析フレームを分割して設定した複数
の小フレームに各1bitの（パルスが存在するか否かを現
わす）情報を割り当てているが必づしも小フレーム数と
一致するビット数を必要とはしない。これは全小フレー
ム共パルスが存在しない場合は皆無である等小フレーム
でのパルスが存在の有無を１フレーム毎に表現した場合
にかたよりがあり、そのかたよりに対応した量適な量子
化を実施することにより更に効率のよい方式を構成し得
る。

〔発明の効果〕

以上述べた様に本発明は時間位置と振幅が自由なマルチ
パルスで表現された一定フレームを小フレームに分割し
これらの小フレームにパルスが存在するか否かを二値信
号で表現し、且つ、パルスが存在する小フレームについ
て、該小フレーム毎にパルス間隔を量子化することによ
り、分析されたマルチパルスのパルス間隔が広い場合に
も振幅“0"のパルスを設定する必要がなく、効率の良い
マルチパルス位置量子化方法を実現し得るという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
マルチパルス符号化装置を示すブロック図である。 10……A/D変換器、11……マルチパルス分析器、12……
量子化器、20……D/A変換器、21……マルチパルス合成
器、22……復号器、30……分割器、31……パルス有無判
定器、32……符号生成器、33……パルス位置計測器、34
……量子化器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】音声信号を一定フレーム毎に切出し、この
   フレームを線形予測係数と、時間位置と振幅が自由な複
   数のパルス、即ちマルチパルスとで表現するマルチパル
   ス符号化装置におけるパルス位置の量子化方法におい
   て、前記フレームを複数の小フレームに分割しこれらの
   小フレームにパルスが存在するか否かを二値符号で表現
   し、且つ、パルスが存在する小フレーム毎にパルス間隔
   を量子化することを特徴とするマルチパルス位置量子化
   方法。