JPH08101700A - ベクトル量子化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】伝送路に符号誤りがある時でも再生信号の突発
的な品質劣化を最小限に抑えることができるベクトル量
子化装置を提供する。 【構成】インデックスで指定されるコードベクトルを用
いて目標ベクトルを表現するベクトル量子化装置におい
て、歪評価部２３１０でインデックスの符号誤りを考慮
しないコードベクトルの歪評価と符号誤りを考慮した歪
評価を行い、符号誤りを考慮しない歪評価結果に基づい
て第１の選択部２３２０で多数のインデックス候補から
少数のインデックス候補を選択した後、第１の選択部２
３２０で選択された少数のインデックス候補から、第２
の選択部２３２５で符号誤りを考慮した歪評価に基づい
て目標ベクトルを表現するために用いるインデックスを
選択する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、音声や画像情報の低ビ
ットレート符号化で用いられるベクトル量子化装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ベクトル量子化装置は、インデックスで
指定されるコードベクトルを用いて目標ベクトルを表現
するものであり、無線伝送用の音声を圧縮符号化する音
声符号化装置などに多く使用される。

【０００３】低ビットレートでも比較的高品質の音声を
再生できる音声符号化方式として、ＣＥＬＰ（Code Exc
ited Linear Prediction）方式が知られている。ＣＥＬ
Ｐ方式の詳細は、例えば「M.R.Schroeder and Atal,"Co
de-Excited Linear Prediction (CELP):high quality s
peech at very low bit rates",in Proc. ICASSP’85,
pp.937-939,1985 」（文献１）に示されている。

【０００４】近年のＣＥＬＰ方式に代表される音声符号
化方式では、適応コードブックと雑音コードブックの２
つのコードブックを用いたベクトル量子化により、音源
となる駆動信号のピッチ成分の形状と雑音成分の形状を
表現し、これらの形状を組み合わせて得られた駆動信号
を時変の合成フィルタに通過させることによって合成音
声を生成する。また、合成音声を高品質なものにするた
めに、駆動信号の符号化部では合成音声の主観的な歪を
最小にするように符号化を行っている。即ち、音声から
抽出される時間的に変化する歪尺度を用いて、適応コー
ドブックおよび雑音コードブックから引き出すべきコー
ドベクトルをそれぞれ指定するためのインデックスを選
択する方法を採用している。このため、従来のＣＥＬＰ
方式は４ｋｂｉｔ／秒程度の低いビットレートにおいて
も比較的高品質の合成音声を提供できる。

【０００５】しかし、無線を用いた移動体通信用の音声
符号化装置に従来のＣＥＬＰ方式等を用いる場合、伝送
路での符号誤りが合成音声の品質を大きく劣化させてし
まうことが知られている。この様な符号誤りは、たとえ
誤り訂正符号を付加しても伝送路の状態が悪い場合には
防ぐことができない。従って、伝送路の符号誤りによる
品質劣化をできるだけ少ないものにする仕組みを音声の
符号化過程に組み込むことが実用的な符号化装置を提供
するために重要となる。

【０００６】音声符号化装置で従来知られている符号誤
り対策の方法としては、符号化出力である伝送パラメー
タ候補間に予め冗長性を持たせる、符号誤りによる劣化
が少なくなるようにコードベクトルとインデックスの対
応付けを予め設定する等の対策を符号化装置を設計する
段階で行う方法がある。これらの方法は例えば電子情報
通信学会論文誌vol.J77-A No.3 pp.485-493, 1994 「守
谷氏ほか“ＣＥＬＰ符号化における励振符号帳の学習
法”」（文献２）に詳しく述べられている。このような
方法を用いて設計された符号化装置を用いると、符号化
装置で選択したインデックス情報の符号が伝送路で符号
誤りを受けたときに、復号化装置で再生されるコードベ
クトルの品質劣化を平均的に抑えることができる効果が
ある。

【０００７】図５は、従来の音声符号化装置の構成を示
す図であり、過去の駆動信号を格納し指定されたピッチ
周期を基にコードベクトルを生成する適応コードブック
２００、雑音インデックスに対応したコードベクトルを
格納した雑音コードブック２１８、これらのコードブッ
ク２００，２１８から得られるコードベクトルにそれぞ
れゲインを与えて駆動信号を生成するゲイン回路２１
６，２２５および加算器２２６、駆動信号を入力として
合成音声を得る合成フィルタ２２７、入力音声から合成
フィルタ２２７のフィルタ情報を分析する合成フィルタ
情報分析部２２９、入力音声と合成フィルタ情報から目
標ベクトルを生成する目標ベクトル作成部２３０、目標
ベクトルと合成フィルタ情報を用いて、合成フィルタ２
２７で得られた合成音声に対し歪評価値を求める歪評価
部２３１、および符号選択部２３２からなる。

【０００８】しかし、上述した従来の音声符号化装置で
は、実動作時に符号化装置が行うインデックスの選択の
段階において、伝送路の符号誤りによる品質劣化の影響
を考慮しておらず、歪評価部２３１において符号誤りが
無いときのコードベクトルの歪評価を行い、その評価値
のみから符号選択部２３２で雑音インデックスの符号を
選んでいる。すなわち、選択されたインデックスに符号
誤りが生じたとき、どの程度の歪になるかは評価してい
ない。従って、インデックスに符号誤りが発生した場
合、その符号誤りによってはコードベクトルに大きな歪
が生じ、突発的に再生信号の大きな品質劣化が生じる可
能性があるという問題があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のベクトル量子化装置では、選択されたインデックスの
符号に符号誤りがあったとき、再生信号に突発的に大き
な品質劣化が生じる可能性があるという問題があった。
本発明は、伝送路に符号誤りがあるときでも再生信号の
突発的な品質劣化を最小限に抑えることができるベクト
ル量子化装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明はインデックスで指定されるコードベクトル
を用いて目標ベクトルを表現するベクトル量子化装置に
おいて、インデックスの符号誤りを考慮してコードベク
トルの歪を評価する歪評価手段と、この歪評価手段の評
価結果に基づいて、目標ベクトルを表現するために用い
るインデックスとなり得る複数のインデックス候補から
少なくとも一つのインデックスを選択する選択手段とを
有することを特徴とする。

【００１１】また、本発明はコードベクトルの歪を評価
する第１の歪評価手段と、インデックスの符号誤りを考
慮してコードベクトルの歪を評価する第２の歪評価手段
と、第１の歪評価手段の評価結果に基づいて、目標ベク
トルを表現するために用いるインデックスとなり得る複
数のインデックス候補から少数のインデックス候補を選
択する第１の選択手段と、第２の歪評価手段の評価結果
に基づいて、第１の選択手段により選択されたインデッ
クス候補から少なくとも一つのインデックスを選択する
第２の選択手段とを有することを特徴とする。

【００１２】さらに、本発明はインデックスの情報を伝
送する伝送路の符号誤りに関する情報を検出する検出手
段と、この検出手段により検出された情報に基づいて第
２の選択手段における符号誤りを考慮する程度を調節す
る手段とを有することを特徴とする。

【００１３】なお、本発明における歪評価手段ではコー
ドベクトルの歪を計算で求めて評価するが、歪評価の方
法としては実際にベクトル間の距離歪を計算する方法の
他、歪計算の数式の変形により合成ベクトルと目標ベク
トルの内積に相当する値や、合成ベクトルのパワーに相
当する値またはこれに準じるような値を組み合わせた簡
略的な歪評価方法や、符号誤りによるコードベクトルの
直接の形状の歪を合成フィルタを用いずに求めるなどの
方法を用いることもできる。

【００１４】本発明をベクトル量子化を用いた音声符号
化装置、すなわち合成音声を合成フィルタとこれを駆動
する駆動信号で表現し、駆動信号の雑音成分をインデッ
クスで指定される雑音コードベクトルを用いて表現する
方法に基づく音声符号化装置に適用する場合には、多数
のインデックス候補の中から駆動信号の雑音成分を表現
するために用いるインデックスを選択する過程に、本発
明によるインデックス選択の手法を応用できる。その場
合、コードベクトルについて重み付き歪評価を行うよう
にする。

【００１５】

【作用】本発明によるベクトル量子化装置では、インデ
ックスの符号誤りを考慮したコードベクトルの歪評価結
果に基づいて、目標ベクトルを表現するために用いるイ
ンデックスとなり得る多数のインデックス候補の中から
所望のインデックスを選択することにより、選択された
インデックスの符号に符号誤りがあったときでも、再生
信号に突発的に大きな品質劣化が生じる可能性は大幅に
減少する。

【００１６】また、本発明による他のベクトル量子化装
置では、コードベクトルの歪評価結果に基づいて多数の
インデックス候補の中から少数のインデックス候補を選
択することにより、全体のインデックス候補の中で符号
誤りが無いときの再生信号に対して歪が少ない一定の品
質以上を確保できる少数のインデックス候補を選択す
る。そして次に、この少数のインデックス候補に対し、
インデックス情報の符号誤りによる影響を考慮した歪評
価を行い、その歪評価結果に基づいてインデックス候補
の候補数をさらに少なく絞り込むことにより、符号誤り
時の品質劣化の少ないインデックス候補を選択し、最終
的に目標ベクトルを表現するために用いるインデックス
を選択する。

【００１７】通常、符号誤りの影響を考慮した歪評価は
計算が複雑化するが、本発明では符号誤りを考慮しない
歪評価でインデックスの候補数を少なくしてから誤りを
考慮した歪評価を行うので、計算量をほとんど増やさず
に、伝送路の符号誤りに対して安定的に品質劣化を抑え
ることのできるインデックスを選択することが可能とな
る。

【００１８】また、伝送路の符号誤りについての情報が
得られるような仕組みを有する符号化装置や無線通信シ
ステムに本発明を適用する場合、この伝送路の符号誤り
に関する情報に応じて、符号誤りを考慮した歪評価にお
いて符号誤りによる影響を考慮する程度を変えることに
より、通信路の符号誤り状態に適応して、歪の少ない再
生信号を得ることのできるインデックスの選択が行える
ようになるため、さらに伝送路の符号誤りに強いベクト
ル量子化が可能となる。

【００１９】さらに、本発明は符号化側の符号探索の方
法を変えるだけで、符号誤りに強い符号化装置を提供で
きるので、既に標準化された符号化方式に応用する場
合、コードブック等のテーブルを書き替える必要がない
という利点がある。

【００２０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。 （第１の実施例）図１は、本発明によるベクトル量子化
装置を適用した第１の実施例に係る音声符号化装置のブ
ロック図である。本実施例は、入力音声から合成フィル
タ情報、ピッチ周期情報、雑音インデックス情報および
ゲイン情報の４種類の情報を抽出／符号化する構成で、
かつ、合成音声の歪が小さくなるようにピッチ周期情
報、雑音インデックス情報およびゲイン情報の符号化を
行って、これらを合成フィルタ情報とともに伝送する、
ＣＥＬＰ方式に代表される音声符号化法による音声符号
化装置に本発明を適用した例を示している。

【００２１】本実施例は、後述するように雑音インデッ
クスの探索において本発明を適用している。図１の構成
を具体的に説明する前に、図２を用いて本発明における
雑音インデックスなどのインデックス探索手順について
説明する。

【００２２】目標ベクトルの設定（ステップＳ０）に際
しては、まず初めに、符号誤りが無いときのコードベク
トルの歪評価に基づいてインデックスの候補数を縮小す
る（ステップＳ１）。すなわち、目標ベクトルとなり得
る多数のインデックス候補から、これより少数のインデ
ックス候補を選択する。次に、縮小されたインデックス
候補数に対して符号誤りによる品質劣化を考慮した歪評
価に基づいてインデックス候補数を更に絞り込む（ステ
ップＳ２）。このようにして最終的に目標ベクトルを表
現するための一つのインデックスを決定する（ステップ
Ｓ３）。

【００２３】次に、図１の構成について説明する。本実
施例の音声符号化装置は、過去の駆動信号を格納し、指
定されたピッチ周期からコードベクトルを生成する適応
コードブック２０００、雑音インデックスに対応したコ
ードベクトルを格納した雑音コードブック２１８０、こ
れらのコードブック２０００，２１８０から得られるコ
ードベクトルにそれぞれゲインを与えて合成フィルタ２
２７０の駆動信号を生成するゲイン回路２１６０，２２
５０および加算器２２６０、駆動信号を入力として合成
音声を得る合成フィルタ２２７０、入力音声から合成フ
ィルタ２２７０のフィルタ情報を分析する合成フィルタ
情報分析部２２９０、入力音声と合成フィルタ情報から
目標ベクトルを生成する目標ベクトル作成部２３００、
目標ベクトルと合成フィルタ情報を用いて、合成フィル
タ２２７０で得られた合成音声に対し歪評価値を求める
歪評価部２３１０、符号候補（インデックス候補）をコ
ードブック２０００，２１８０に与え、歪評価部２３１
０で求められる歪評価値に基づいて符号候補（インデッ
クス候補）を選択する符号選択部２３２０、雑音インデ
ックスに関して符号選択部２３２０で少数のインデック
ス候補に絞り込みを行ったものを符号誤りまで考慮して
雑音インデックスを選択する符号選択部２３２５、符号
選択部２３２５からのインデックス候補に対し伝送符号
誤りを模擬して付与する符号誤り付与部２３２６から構
成される。

【００２４】以下、図１における各構成要素についてよ
り詳細に説明する。合成フィルタ情報分析部２２９０
は、入力音声を分析して音声のスペクトラムの外形を表
す合成フィルタの情報を抽出・符号化し、これを合成フ
ィルタ情報として出力するとともに、合成フィルタのパ
ラメータを合成フィルタ２２７０に与える。合成フィル
タ情報の分析法としては、例えばＬＰＣ(Linear Predic
tion Coding)分析法を用いることができる。

【００２５】適応コードブック２０００は、ピッチ周期
を選択するために用いられる。すなわち、適応コードブ
ック２０００は過去の駆動信号を格納し、予め設定され
るピッチ周期候補の中から符号化パラメータとして用い
るピッチ周期を選択する。具体的には、適応コードブッ
ク２０００にピッチ周期候補を与えて得られるコードベ
クトルを合成フィルタ２２７０で合成して得られる合成
ベクトル候補と、目標ベクトル作成部２３００で生成さ
れる目標ベクトルとの歪が小さくなることを評価の基準
として、符号選択部２３２０で最適なピッチ周期を選択
する。

【００２６】歪計算の方法としては、実際に合成ベクト
ル候補と目標ベクトルとの距離歪を計算する方法もある
が、歪計算の数式の変形により合成ベクトルと目標ベク
トルの内積に相当する値や、合成ベクトルのパワーに相
当する値を組み合わせることにより、どのようなピッチ
周期候補に対しても固定値となるような値を重複して計
算することを回避して、より少ない計算量で歪の大小を
判定する方法を用いることによって、最適なピッチ周期
を選択できる。

【００２７】適応コードブック２０００の探索には、ゲ
イン回路２１６０のゲインを例えば通常のＣＥＬＰ方式
で用いられるような最適ゲインに設定するのと等価なコ
ードブック探索法を用いることが出来る。また、このと
き雑音コードブック２１８０から引き出されるコードベ
クトルによる駆動信号の影響は零であるとして、ピッチ
周期の探索が行われる。もし、雑音インデックスの候補
数が非常に少ない数に限定できるときは、雑音コードブ
ック２１８０からのコードベクトルによる駆動信号の影
響を考慮してピッチ周期探索を行うと、さらに歪の少な
い合成音声を生成可能なピッチ周期と雑音コードを探索
することが出来るという効果も期待できる。

【００２８】次に、雑音インデックスの探索手順につい
て図２に示すフローチャートを参照して説明する。ここ
で説明する雑音インデックスの探索に、本発明によるベ
クトル量子化を適用する。この場合、歪評価部２３１０
は雑音インデックスの符号誤りを考慮せずにコードベク
トルの歪を評価する第１の評価手段と、雑音インデック
スの符号誤りを考慮してコードベクトルの歪を評価する
第２の歪評価手段として用いられる。

【００２９】即ち、まず初めに歪評価部２３１０で雑音
インデックス情報の符号誤りが無いときの歪評価結果を
求め、この歪評価結果に基づいて第１の符号選択部２３
２０で予め設定される多数の雑音インデックス候補を少
数の雑音インデックス候補に絞り込む。次に、歪評価部
２３１０で雑音インデックス情報の符号誤りによる品質
劣化を考慮した歪評価結果を求め、この歪評価結果に基
づいて、第１の符号選択部２３２０で選択された少数の
雑音インデックス候補について第２の符号選択部２３２
５で雑音インデックス候補数の絞り込みを行い、駆動信
号の表現に使用する雑音インデックスの探索を行う。

【００３０】具体的には、第１の符号選択部２３２０で
探索ループ２３４０を用いて雑音コードブック２１８０
に雑音インデックスの候補を与え、この雑音インデック
スの候補に対応するコードベクトルを合成フィルタ２２
７０で合成して得られる合成ベクトル候補と、目標ベク
トル作成部２３００で生成される目標ベクトルとの歪が
小さくなることを指標として、少数の雑音インデックス
候補を選択する。このときの歪計算の方法としては、実
際にベクトル間の距離歪を計算する方法もあるが、歪計
算の数式の変形により合成ベクトルと目標ベクトルの内
積に相当する値や、合成ベクトルのパワーに相当する
値、またはこれに準じるような値を組み合わせることに
よって、どの雑音インデックス候補に対しても固定値と
なるような値を重複して計算することを回避して、より
少ない計算量で歪の少ない雑音インデックスを選択でき
る。

【００３１】第２の符号選択部２３２５では、第１の符
号選択部２３２０で選択された少数の雑音インデックス
候補をさらに少数のインデックス候補に絞り込む。本実
施例においては、第２の符号選択部２３２５でただ１つ
の雑音インデックスまで絞り込みを行い、最終的に伝送
する雑音インデックス情報を得ている。この際、歪評価
部２３１０で用いる歪評価値の計算は、符号誤りなしの
条件で用いたものと同様の歪評価値を用いることができ
るが、計算をさらに簡略化するため、合成フィルタを用
いず、符号誤りによるコードベクトルの直接の形状の歪
を用いる等の方法で、インデックスを選択する方法も有
効である。

【００３２】符号誤り付与部２３２６は、第２の符号選
択部２３２５で選択された少数の雑音インデックス候補
毎に伝送符号誤りを模擬して、インデックスにその符号
誤りによる変化を与えたときのコードベクトルの歪も評
価可能とするように雑音コードブック２８２０にインデ
ックスを与える。伝送路の符号誤りを考慮してコードベ
クトルの歪を評価する方法としては、例えば次に示す歪
の期待値Ｅを用いる方法がある。

【００３３】

【数１】

【００３４】ここでＥ（ｉ）はインデックスｉに対応す
る伝送路符号を伝送したときの歪の期待値、ｐ（ｊ｜
ｉ）はインデックスｉが伝送路での符号誤りによりイン
デックスｊになる確率、ｄ（ｊ）はインデックスｊに対
応するコードベクトルの符号誤りが無いときの歪評価値
または簡略化された歪評価値を表す。例えば、インデッ
クスｉに対応する伝送路での符号がｎビットで表現され
ているとすれば、これらのうち１ビットが誤る確率はε
＝ｐ（ｊ｜ｉ）（但し、ｉ≠ｊ）であり、ｎビットとも
誤らない確率は１−ｎε＝ｐ（ｉ｜ｉ）となる。

【００３５】第２の符号選択部２３２５で選択された少
数の雑音インデックス候補のうち、最も好ましい大きさ
のＥを与えるインデックスｉがさらに少数に絞られた雑
音インデックス候補として選択される。ｄが歪量を表す
ように歪評価値を定義する場合は、Ｅが歪量の期待値と
なるため、Ｅが最小となるときのインデックスを選択す
ることが望ましい。

【００３６】また、Ｅの計算の簡略化のために、確率ｐ
（ｊ｜ｉ）の値がしきい値以下の場合はｐを予め０に量
子化し、式（１）においてｐが０のものは計算しないよ
うにしたり、ｐの値を固定小数点ＤＳＰ（ディジタル信
号プロセッサ）を用いたときに計算が簡単になるように
（１／２）のｎ乗（ｎは自然数）の値に量子化する方法
も有効である。ここでは、式（１）におけるｐ（ｊ｜
ｉ）の値は予め与えられているものとする。式（１）の
歪の期待値Ｅの定義は先に紹介した文献２にも記されて
いるが、同文献２では期待値Ｅを用いるのはコードブッ
クの設計段階だけで、通常の符号化ではインデックスの
探索に伝送路の符号誤りを考慮しない歪評価値を用いて
いる。

【００３７】これに対し、本発明は通常の符号化におい
て、伝送路の符号誤りを考慮した評価法をインデックス
の探索の中に取り入れていることが上述した従来法と大
きく異なる。このようにすると、符号誤りの条件下で実
際に復号される再生信号の品質がどの程度であるかをイ
ンデックスの評価に盛り込んでインデックスを選択する
ことができるので、符号誤りによる突発的な品質劣化を
極力小さくすることができる。

【００３８】図１に示される音声符号化装置の構成で歪
の期待値Ｅ（ｉ）を求める一つの方法は、符号誤り付与
部２３２６が第２の符号選択部２３２５から与えられる
インデックスｉに対して確率ｐ（ｊ｜ｉ）が無視できな
い大きさであるインデックスｊをインデックス候補とし
て雑音コードブック２１８０に与え、ｊに対応するコー
ドベクトル毎に求められる歪評価値にそれぞれの確率を
重み付けしたものの総和をとることである。

【００３９】また、Ｅ（ｉ）を求める別の方法として、
第１の符号選択部２３２０においてインデックス毎の歪
評価値ｄをメモリに一時的に蓄えておき、この符号選択
部２３２０で選択された少数のインデックス候補に対し
て必要なｄをメモリから読み出し、第２の符号選択部２
３２５において歪評価値の期待値を計算する構成にする
と、図１における符号誤り付与部２３２６が不要にな
る。

【００４０】以上説明したようなインデックスの探索法
を用いると、符号化装置側で最終的に選択されたインデ
ックスは、誤りなしのときには一定以上の高品質の音質
を提供でき、誤りがある時でも音質劣化が少ないことを
確認してあるので、実際に伝送路で符号誤りが生じた場
合でも復号化器側で突発的に品質劣化が生じる可能性を
極力少なくすることができる。

【００４１】次に、上述した音声符号化装置によって生
成された符号情報から、符号化音声を生成する音声復号
化装置の一実施例について説明する。図３は、本発明に
係る音声復号化装置の一実施例を示すブロック図であ
る。同図では、図１に示した音声符号化装置で符号化さ
れたパラメータであるところの合成フィルタ情報、ピッ
チ周期情報、雑音インデックス情報およびゲイン情報を
入力し、これらの情報から合成音声を生成する構成を示
している。

【００４２】まず、駆動信号の再生方法について説明す
る。適応コードブック１０００において、音声符号化装
置から伝送されたピッチ周期情報を基に、過去の駆動信
号から適応コードベクトルを得る。この適応コードベク
トルに対して、音声符号化装置から伝送されたゲイン情
報を基にゲインコードブック１２９０から得られる適応
コードベクトル用のゲインを用い、ゲイン回路１１６０
で適切なゲインを乗じて第１のベクトルを作成する。

【００４３】一方、音声符号化装置から伝送された雑音
インデックスを基に雑音コードブック１１８０から雑音
コードベクトルを取り出し、これにゲインコードブック
１２９０から得られる雑音コードベクトル用のゲインを
用い、ゲイン回路１２５０で適切なゲインを乗じて第２
のベクトルを生成する。

【００４４】そして、加算器１２６０で第１のベクトル
と第２のベクトルを加算したものを駆動信号として再生
する。最後に、この駆動信号を音声符号化装置から伝送
された合成フィルタ情報を基に構成される合成フィルタ
１２７０に入力して音声合成を行い、得られた合成音声
を出力端子１２８０より得る。

【００４５】（第２の実施例）図４は、本発明によるベ
クトル量子化装置を伝送路の符号誤りの情報が得られる
ような仕組みを有する音声符号化装置、または伝送路の
符号誤りに関する情報を符号化側に提供することが可能
な無線通信システムに使用される音声符号化装置に適用
した第２の実施例を示している。図４には図１と同一部
分に同一符号を付して、第１の実施例との相違点のみ説
明する。

【００４６】本実施例では、符号誤り情報検出部２３２
７が伝送路の符号誤りに関する情報を端子２３２８から
得て符号誤りの有無または符号誤りの程度を検出し、前
記の確率ｐ（ｊ｜ｉ）の値を符号誤りの状態に応じて更
新する指令を符号選択部２３２５に与える構成をとって
いる。こうすると、伝送路の誤り率に応じたより正確な
歪の期待値を用いてインデックスの選択ができるように
なる効果がある。例えば、伝送路に符号誤りが無いとい
う情報が得られる場合は、符号誤りの考慮の程度を低く
するか、または符号誤りを考慮せずに歪最小化に基づい
てインデックス探索をし、符号誤りが多いという情報が
得られる場合は、符号誤りを考慮する程度を大きくした
インデックス探索に切り替えるといったことを容易に実
現することができる。

【００４７】雑音インデックスの探索では、ゲイン回路
２２５０のゲインを例えば公知のＣＥＬＰ方式で用いら
れるような最適ゲインに設定するのと等価なコードブッ
ク探索法を用いることが出来る。

【００４８】ゲイン情報の符号化は、この実施例ではゲ
イン情報によって特定のゲインを指定することのできる
ゲインコードブック２２８０と、探索ループ２３５０を
用いて行う。ゲイン情報の探索に当たっては、合成音声
と入力音声との歪が少なくなるように探索を行うように
する。

【００４９】本実施例においても、第１の実施例で説明
したと同様に、第１の符号選択部２３２０でインデック
ス毎の歪評価値ｄをメモリに一時的に蓄えておき、符号
選択部２３２０で選択された少数のインデックス候補に
対して必要なｄをメモリから読み出し、第２の符号選択
部２３２５において歪評価値の期待値を計算する構成に
すると、符号誤り付与部２３２６が不要になる。また、
本実施例による音声符号化装置に対応する音声復号化装
置は図３に示した構成でよい。

【００５０】なお、上述した実施例ではインデックスの
選択過程において、初めに符号誤りが無いときの歪評価
でインデックスの候補数を縮小し、次に縮小された候補
数に対して符号誤りによる品質劣化を考慮した歪評価で
インデックス候補を更に絞り込むようにしたが、もしコ
ードブックのサイズが小さく全インデックス候補数が初
めから少ない場合は、初めから符号誤りによる品質劣化
を考慮した歪の評価でインデックスを選択する方法で
も、伝送符号誤りに強い符号化装置を実現するために有
効であることは明からである。

【００５１】また、上記実施例ではインデックスの選択
過程において、初めに符号誤りが無いときの歪評価でイ
ンデックスの候補数を縮小し、次に縮小された候補数に
対して符号誤りによる品質劣化を考慮した歪評価でイン
デックス候補を一つのインデックスに絞り込むようにし
たが、後者の絞り込みの段階で複数の候補に絞り込みを
行い、得られた複数の候補について、例えば音声信号の
別の区間での歪評価結果や、ゲインを考慮した歪評価結
果など、他の歪評価結果に基づいて最終的に一つのイン
デックスを選択するようにしてもよい。

【００５２】さらに、上述した実施例では雑音コードブ
ックのインデックス探索に本発明によるベクトル量子化
を適用した例について説明したが、これに限るものでな
く、基本的にはベクトル量子化が適用できるパラメータ
の符号化部分であれば本発明を適用することが可能であ
る。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば伝
送路に符号誤りがある時でも、再生信号の突発的な品質
劣化を最小限に抑えることができるベクトル量子化装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る音声符号化装置の
ブロック図

【図２】本発明におけるベクトル量子化装置の原理を示
すフローチャート

【図３】本発明に係る音声復号化装置の一実施例を示す
ブロック図

【図４】本発明の第２の実施例に係る音声符号化装置の
ブロック図

【図５】従来法の音声符号化装置のブロック図

【符号の説明】

２０００…適応コードブック ２１８０…雑音コードブック ２１６０…ゲイン回路 ２２５０…ゲイン回路 ２２６０…加算器 ２２７０…音声合成フィルタ ２２８０…ゲインコードブック ２２９０…合成フィルタ情報分析部 ２３００…目標ベクトル生成部 ２３１０…歪評価部 ２３２０…第１の符号選択部 ２３２５…第２の符号選択部 ２３２６…符号誤り付与部 ２３２７…符号誤り情報検出部 ２３３０…ピッチ周期探索ループ ２３４０…雑音コード探索ループ ２３５０…ゲインコード探索ループ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０３Ｍ 7/30 Ｂ 9382−5Ｋ 13/00 8730−5Ｋ Ｈ０４Ｂ 14/04 Ｚ Ｈ０４Ｎ 7/24

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インデックスで指定されるコードベクトル
   を用いて目標ベクトルを表現するベクトル量子化装置に
   おいて、 前記インデックスの符号誤りを考慮して前記コードベク
   トルの歪を評価する歪評価手段と、 この歪評価手段の評価結果に基づいて、前記目標ベクト
   ルを表現するために用いるインデックスとなり得る複数
   のインデックス候補から少なくとも一つのインデックス
   を選択する選択手段とを有することを特徴とするベクト
   ル量子化装置。
2. 【請求項２】インデックスで指定されるコードベクトル
   を用いて目標ベクトルを表現するベクトル量子化装置に
   おいて、 前記コードベクトルの歪を評価する第１の歪評価手段
   と、 前記インデックスの符号誤りを考慮して前記コードベク
   トルの歪を評価する第２の歪評価手段と、 前記第１の歪評価手段の評価結果に基づいて、前記目標
   ベクトルを表現するために用いるインデックスとなり得
   る複数のインデックス候補から少数のインデックス候補
   を選択する第１の選択手段と、 前記第２の歪評価手段の評価結果に基づいて、前記第１
   の選択手段により選択されたインデックス候補から少な
   くとも一つのインデックスを選択する第２の選択手段と
   を有することを特徴とするベクトル量子化装置。
3. 【請求項３】インデックスで指定されるコードベクトル
   を用いて目標ベクトルを表現するベクトル量子化装置に
   おいて、 前記コードベクトルの歪を評価する第１の歪評価手段
   と、 前記インデックスの符号誤りを考慮して前記コードベク
   トルの歪を評価する第２の歪評価手段と、 前記第１の歪評価手段の評価結果に基づいて、前記目標
   ベクトルを表現するために用いるインデックスとなり得
   る複数のインデックス候補から少数のインデックス候補
   を選択する第１の選択手段と、 前記第２の歪評価手段の評価結果に基づいて、前記第１
   の選択手段により選択されたインデックス候補から少な
   くとも一つのインデックスを選択する第２の選択手段
   と、 前記インデックスの情報を伝送する伝送路の符号誤りに
   関する情報を検出する検出手段と、 この検出手段により検出された情報に基づいて前記第２
   の選択手段における符号誤りを考慮する程度を調節する
   手段とを有することを特徴とする請求項２に記載のベク
   トル量子化装置。