JPH09127995A - 信号復号化方法及び信号復号化装置 - Google Patents
信号復号化方法及び信号復号化装置Info
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- JPH09127995A JPH09127995A JP7279409A JP27940995A JPH09127995A JP H09127995 A JPH09127995 A JP H09127995A JP 7279409 A JP7279409 A JP 7279409A JP 27940995 A JP27940995 A JP 27940995A JP H09127995 A JPH09127995 A JP H09127995A
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- G10L21/04—Time compression or expansion
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- G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
- G10L19/02—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using spectral analysis, e.g. transform vocoders or subband vocoders
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- G10L19/08—Determination or coding of the excitation function; Determination or coding of the long-term prediction parameters
- G10L19/12—Determination or coding of the excitation function; Determination or coding of the long-term prediction parameters the excitation function being a code excitation, e.g. in code excited linear prediction [CELP] vocoders
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 音声信号の再生スピードのコントロールを簡
単にかつ音韻、ピッチを不変として高品質に行える信号
復号化方法及び信号復号化装置を提供する。 【解決手段】 入力信号に対して短期予測残差を求め、
求められた短期予測残差に対して直交変換を施すことに
より変換単位毎にＮ個の割合で得られた直交変換係数デ
ータが伝送信号入力端子１３より入力され、上記Ｎ個の
直交変換係数データをＭ個に変換するデータ数変換部５
と、データ数変換部５にて得られるＭ個の直交変換係数
データを逆変換する直交変換部６と、逆直交変換部６に
て得られる短期予測残差に基づいて予測合成を行うＬＰ
Ｃ合成フィルタ７とを有するものである。
単にかつ音韻、ピッチを不変として高品質に行える信号
復号化方法及び信号復号化装置を提供する。 【解決手段】 入力信号に対して短期予測残差を求め、
求められた短期予測残差に対して直交変換を施すことに
より変換単位毎にＮ個の割合で得られた直交変換係数デ
ータが伝送信号入力端子１３より入力され、上記Ｎ個の
直交変換係数データをＭ個に変換するデータ数変換部５
と、データ数変換部５にて得られるＭ個の直交変換係数
データを逆変換する直交変換部６と、逆直交変換部６に
て得られる短期予測残差に基づいて予測合成を行うＬＰ
Ｃ合成フィルタ７とを有するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、入力信号を直交変
換して得られた符号化信号を復号化処理する信号復号化
方法及び装置に関する。
換して得られた符号化信号を復号化処理する信号復号化
方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来において、オーディオ信号（音声信
号や音響信号を含む）の時間領域や周波数領域における
統計的性質と人間の聴覚上の特性を利用して信号圧縮を
行うような符号化方法が種々知られている。この符号化
方法としては、大別して時間領域での符号化、周波数領
域での符号化、分析合成符号化等が挙げられる。
号や音響信号を含む）の時間領域や周波数領域における
統計的性質と人間の聴覚上の特性を利用して信号圧縮を
行うような符号化方法が種々知られている。この符号化
方法としては、大別して時間領域での符号化、周波数領
域での符号化、分析合成符号化等が挙げられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年におい
て、例えばビデオ装置等で映像信号を倍速で再生した
り、低速で再生する際には、音声信号をビデオ信号の再
生スピードとは関係なく一定のスピードで再生すること
が望まれている。すなわち、音声信号がビデオ信号と同
期して記録されている場合、例えばビデオ信号が１／２
倍速で再生されると、音声信号も倍速で再生されピッチ
が変化してしまうため、音声信号のピッチを元の通常再
生スピードのピッチに戻すように、ゼロクロス点を考慮
した時間軸の圧縮処理を行う必要がある。
て、例えばビデオ装置等で映像信号を倍速で再生した
り、低速で再生する際には、音声信号をビデオ信号の再
生スピードとは関係なく一定のスピードで再生すること
が望まれている。すなわち、音声信号がビデオ信号と同
期して記録されている場合、例えばビデオ信号が１／２
倍速で再生されると、音声信号も倍速で再生されピッチ
が変化してしまうため、音声信号のピッチを元の通常再
生スピードのピッチに戻すように、ゼロクロス点を考慮
した時間軸の圧縮処理を行う必要がある。
【０００４】そこで、符号励起線形予測（ＣＥＬＰ：co
de excited linear prediction）符号化に代表されるよ
うな上述の時間軸上の処理による音声高能率符号化方法
では、時間軸のスピード変換（modify）処理すなわち時
間軸の圧縮処理が困難であった。これは、デコーダ出力
にかなりの演算を行う必要があったためである。
de excited linear prediction）符号化に代表されるよ
うな上述の時間軸上の処理による音声高能率符号化方法
では、時間軸のスピード変換（modify）処理すなわち時
間軸の圧縮処理が困難であった。これは、デコーダ出力
にかなりの演算を行う必要があったためである。
【０００５】本発明は、上述の実情に鑑みてなされたも
のであり、音声信号の再生スピードのコントロールを簡
単にかつ音韻、ピッチを不変として高品質に行える信号
復号化方法及び信号復号化装置を提供することを目的と
する。
のであり、音声信号の再生スピードのコントロールを簡
単にかつ音韻、ピッチを不変として高品質に行える信号
復号化方法及び信号復号化装置を提供することを目的と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る信号復号化
方法は、入力信号に対して線形若しくは非線形（以下線
形／非線形という）予測残差を求め、求められた線形／
非線形予測残差に対して直交変換を施すことにより変換
単位毎にＮ個の割合で得られた直交変換係数データが入
力され、上記Ｎ個の直交変換係数データをＭ個に変換す
るデータ数変換工程と、上記データ数変換工程にて得ら
れるＭ個の直交変換係数データを逆変換する逆変換工程
と、上記逆変換工程にて得られる線形非線形予測残差に
基づいて予測合成を行う合成工程とを有することを特徴
とすることで、上述の問題を解決する。
方法は、入力信号に対して線形若しくは非線形（以下線
形／非線形という）予測残差を求め、求められた線形／
非線形予測残差に対して直交変換を施すことにより変換
単位毎にＮ個の割合で得られた直交変換係数データが入
力され、上記Ｎ個の直交変換係数データをＭ個に変換す
るデータ数変換工程と、上記データ数変換工程にて得ら
れるＭ個の直交変換係数データを逆変換する逆変換工程
と、上記逆変換工程にて得られる線形非線形予測残差に
基づいて予測合成を行う合成工程とを有することを特徴
とすることで、上述の問題を解決する。
【０００７】上記信号復号化方法によれば、データ数変
換工程にて、入力信号の線形／非線形予測残差、例えば
いわゆる短期予測残差やピッチ成分が除去されたピッチ
残差等を直交変換して得られる直交変換係数データのデ
ータ数が変換単位毎にＮ個からＭ個に変換される、すな
わち上記データ数がＭ／Ｎ倍になる。また、逆変換工程
にて、上記データ数変換工程で得られたＭ／Ｎ倍のデー
タ数に変換された直交変換係数データが逆直交変換され
る。また、合成工程にて、上記逆変換工程で得られた出
力データとしての線形／非線形予測残差に基づいて予測
合成され、出力信号が得られる。その結果、出力信号の
再生スピードは、入力信号をデータ変換処理を行わない
ときの再生スピードのＮ／Ｍ倍になる。
換工程にて、入力信号の線形／非線形予測残差、例えば
いわゆる短期予測残差やピッチ成分が除去されたピッチ
残差等を直交変換して得られる直交変換係数データのデ
ータ数が変換単位毎にＮ個からＭ個に変換される、すな
わち上記データ数がＭ／Ｎ倍になる。また、逆変換工程
にて、上記データ数変換工程で得られたＭ／Ｎ倍のデー
タ数に変換された直交変換係数データが逆直交変換され
る。また、合成工程にて、上記逆変換工程で得られた出
力データとしての線形／非線形予測残差に基づいて予測
合成され、出力信号が得られる。その結果、出力信号の
再生スピードは、入力信号をデータ変換処理を行わない
ときの再生スピードのＮ／Ｍ倍になる。
【０００８】また、本発明に係る信号復号化装置は、入
力信号に対して線形／非線形予測残差を求め、求められ
た短期予測残差に対して直交変換を施すことにより変換
単位毎にＮ個の割合で得られた直交変換係数データが入
力され、上記Ｎ個の直交変換係数データをＭ個に変換す
るデータ数変換手段と、上記データ数変換手段にて得ら
れるＭ個の直交変換係数データを逆変換する逆変換手段
と、上記逆変換手段にて得られる線形／非線形予測残差
に基づいて予測合成を行う合成手段とを有することを特
徴とすることで、上述の問題を解決する。
力信号に対して線形／非線形予測残差を求め、求められ
た短期予測残差に対して直交変換を施すことにより変換
単位毎にＮ個の割合で得られた直交変換係数データが入
力され、上記Ｎ個の直交変換係数データをＭ個に変換す
るデータ数変換手段と、上記データ数変換手段にて得ら
れるＭ個の直交変換係数データを逆変換する逆変換手段
と、上記逆変換手段にて得られる線形／非線形予測残差
に基づいて予測合成を行う合成手段とを有することを特
徴とすることで、上述の問題を解決する。
【０００９】上記信号復号化装置によれば、 データ数
変換手段は、入力信号の線形／非線形予測残差、例えば
いわゆる短期予測残差やピッチ成分が除去されたピッチ
残差を直交変換して得られる直交変換係数データのデー
タ数を変換単位毎にＮ個からＭ個に変換する、すなわち
上記データ数をＭ／Ｎ倍にする。また、逆変換手段は、
上記データ数変換手段で得られたＭ／Ｎ倍のデータ数に
変換された直交変換係数データを逆直交変換する。さら
に、合成手段は、上記逆変換手段で得られた出力データ
としての線形／非線形予測残差に基づいて予測合成し、
出力信号を得る。その結果、出力信号の再生スピード
は、入力信号をデータ変換処理を行わないときの再生ス
ピードのＮ／Ｍ倍になる。
変換手段は、入力信号の線形／非線形予測残差、例えば
いわゆる短期予測残差やピッチ成分が除去されたピッチ
残差を直交変換して得られる直交変換係数データのデー
タ数を変換単位毎にＮ個からＭ個に変換する、すなわち
上記データ数をＭ／Ｎ倍にする。また、逆変換手段は、
上記データ数変換手段で得られたＭ／Ｎ倍のデータ数に
変換された直交変換係数データを逆直交変換する。さら
に、合成手段は、上記逆変換手段で得られた出力データ
としての線形／非線形予測残差に基づいて予測合成し、
出力信号を得る。その結果、出力信号の再生スピード
は、入力信号をデータ変換処理を行わないときの再生ス
ピードのＮ／Ｍ倍になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下本発明に係る信号復号化方法
及び信号復号化装置の具体例について、図面を参照しな
がら説明する。
及び信号復号化装置の具体例について、図面を参照しな
がら説明する。
【００１１】図１は、上記信号復号化方法の実施の形態
が適用される信号復号化装置の具体的な基本構成を示す
ブロック図である。
が適用される信号復号化装置の具体的な基本構成を示す
ブロック図である。
【００１２】図１において、上記信号復号化装置は、入
力信号に対して線形／非線形予測残差例えば短期予測残
差を求め、求められた短期予測残差に対して直交変換を
施すことにより変換単位毎にＮ個の割合で得られた直交
変換係数データが伝送信号入力端子１３より入力され、
上記Ｎ個の直交変換係数データをＭ個に変換するデータ
数変換部５と、データ数変換部５にて得られるＭ個の直
交変換係数データを逆変換する直交変換部６と、逆直交
変換部６にて得られる短期予測残差に基づいて予測合成
を行うＬＰＣ（linear predictive coding）合成フィル
タ７とを有するものである。
力信号に対して線形／非線形予測残差例えば短期予測残
差を求め、求められた短期予測残差に対して直交変換を
施すことにより変換単位毎にＮ個の割合で得られた直交
変換係数データが伝送信号入力端子１３より入力され、
上記Ｎ個の直交変換係数データをＭ個に変換するデータ
数変換部５と、データ数変換部５にて得られるＭ個の直
交変換係数データを逆変換する直交変換部６と、逆直交
変換部６にて得られる短期予測残差に基づいて予測合成
を行うＬＰＣ（linear predictive coding）合成フィル
タ７とを有するものである。
【００１３】先ず、上記信号復号化装置にデータを入力
するための信号符号化装置について説明する。
するための信号符号化装置について説明する。
【００１４】入力端子１１より入力される音声信号（以
下入力信号という）は、ＬＰＣ逆フィルタ１にてＬＰＣ
（線形予測分析）法による例えば短期予測のフィルタ処
理が行われ、短期予測残差いわゆるＬＰＣ残差が算出さ
れ、直交変換部２にて上記ＬＰＣ残差が直交変換処理さ
れる。また、量子化部３では、直交変換処理された音声
信号を量子化処理して、伝送用の信号（以下伝送信号と
いう）に変換して伝送信号出力端子１２より出力され
る。なお、量子化された音声信号は、記録媒体に記録さ
れたり、光ファイバ等の伝送系システムを用いて伝送さ
れる。
下入力信号という）は、ＬＰＣ逆フィルタ１にてＬＰＣ
（線形予測分析）法による例えば短期予測のフィルタ処
理が行われ、短期予測残差いわゆるＬＰＣ残差が算出さ
れ、直交変換部２にて上記ＬＰＣ残差が直交変換処理さ
れる。また、量子化部３では、直交変換処理された音声
信号を量子化処理して、伝送用の信号（以下伝送信号と
いう）に変換して伝送信号出力端子１２より出力され
る。なお、量子化された音声信号は、記録媒体に記録さ
れたり、光ファイバ等の伝送系システムを用いて伝送さ
れる。
【００１５】続いて、信号復号化装置の説明に移るが、
説明に先立って当該信号復号化装置に適用される信号復
号化方法について、図２に示すフローチャートを用いて
説明する。
説明に先立って当該信号復号化装置に適用される信号復
号化方法について、図２に示すフローチャートを用いて
説明する。
【００１６】上記信号復号化方法は、入力信号に対して
線形／非線形予測残差例えば短期予測残差を求め、求め
られた短期予測残差に対して直交変換を施すことにより
変換単位毎にＮ個の割合で得られた直交変換係数データ
が入力され、上記Ｎ個の直交変換係数データをＭ個に変
換するデータ数変換工程としてのステップＳ４と、上記
データ数変換工程にて得られるＭ個の直交変換係数デー
タを逆変換する逆変換工程としてのステップＳ６と、上
記逆変換工程にて得られる短期予測残差に基づいて予測
合成を行う合成工程としてのステップＳ７とを有するも
のである。
線形／非線形予測残差例えば短期予測残差を求め、求め
られた短期予測残差に対して直交変換を施すことにより
変換単位毎にＮ個の割合で得られた直交変換係数データ
が入力され、上記Ｎ個の直交変換係数データをＭ個に変
換するデータ数変換工程としてのステップＳ４と、上記
データ数変換工程にて得られるＭ個の直交変換係数デー
タを逆変換する逆変換工程としてのステップＳ６と、上
記逆変換工程にて得られる短期予測残差に基づいて予測
合成を行う合成工程としてのステップＳ７とを有するも
のである。
【００１７】ここでは、例えば直交変換として離散フー
リエ変換（ＤＦＴ：discrete Fourier transform）処理
にて得られた離散フーリエ変換（ＤＦＴ）対、すなわち
ｘ(n) に対してＸ(k) 、（但しｎ＝０，…，Ｎ−１、ｋ
＝０，…，Ｎ−１）のデータが存在する場合を考える。
リエ変換（ＤＦＴ：discrete Fourier transform）処理
にて得られた離散フーリエ変換（ＤＦＴ）対、すなわち
ｘ(n) に対してＸ(k) 、（但しｎ＝０，…，Ｎ−１、ｋ
＝０，…，Ｎ−１）のデータが存在する場合を考える。
【００１８】上記信号復号化方法によれば、先ず、Ｘ
(k) の各ｋの間に（ｌ−１）個の０が挿入された、例え
ば以下の（１）式で示されるＸ´(k) を定義したとき、
このＸ´(k) に対する時間領域での信号ｘ´(n) を求め
ると、以下の（２）式に示すようになる。
(k) の各ｋの間に（ｌ−１）個の０が挿入された、例え
ば以下の（１）式で示されるＸ´(k) を定義したとき、
このＸ´(k) に対する時間領域での信号ｘ´(n) を求め
ると、以下の（２）式に示すようになる。
【００１９】
【数１】
【００２０】（２）式によれば、ｘ´(n) は、ｘ(n) を
周期Ｎで、かつ、ｎ＝０，…，ｌＮ−１に変換したもの
となっている。
周期Ｎで、かつ、ｎ＝０，…，ｌＮ−１に変換したもの
となっている。
【００２１】ここで、直交変換後すなわちＤＦＴ後のＮ
個の直交変換係数データまたは振幅データＸ(k) を所定
のマッピングにてＭ個に拡張／縮小し、これらＭ個にデ
ータを逆直交変換すなわち逆ＤＦＴすることで、Ｍ／Ｎ
（＝ｌ）倍の持続時間を持った波形が得られる。こうし
て、得られた波形を重畳加算することで、全体としてＭ
／Ｎ倍の時間長を持ち、ピッチは不変の音声を再生する
ことが可能となる。
個の直交変換係数データまたは振幅データＸ(k) を所定
のマッピングにてＭ個に拡張／縮小し、これらＭ個にデ
ータを逆直交変換すなわち逆ＤＦＴすることで、Ｍ／Ｎ
（＝ｌ）倍の持続時間を持った波形が得られる。こうし
て、得られた波形を重畳加算することで、全体としてＭ
／Ｎ倍の時間長を持ち、ピッチは不変の音声を再生する
ことが可能となる。
【００２２】ここで、上記信号復号化方法において、ス
テップＳ１では、上述した伝送信号が伝送信号入力端子
１３より入力される。ステップＳ２では、上記伝送信号
が逆量子化処理され、ステップＳ３にて、図３のａに示
すように、逆量子化処理されて得られたＮ個の直交変換
係数データすなわち振幅データＸ(k) が入力される。
テップＳ１では、上述した伝送信号が伝送信号入力端子
１３より入力される。ステップＳ２では、上記伝送信号
が逆量子化処理され、ステップＳ３にて、図３のａに示
すように、逆量子化処理されて得られたＮ個の直交変換
係数データすなわち振幅データＸ(k) が入力される。
【００２３】ステップＳ４では、上記振幅データが一旦
ゼロクリアされて、目的のデータ数Ｍとなるように零値
が増減される、すなわちデータ数が元のデータ数のＭ／
Ｎ倍になる。ここで、作成されたＭ個のデータをｃ(h)
とする。
ゼロクリアされて、目的のデータ数Ｍとなるように零値
が増減される、すなわちデータ数が元のデータ数のＭ／
Ｎ倍になる。ここで、作成されたＭ個のデータをｃ(h)
とする。
【００２４】さらに、ステップＳ５では、上記Ｍ個の零
値のうち後述する条件に該当する箇所の零値が、以下の
（３）式に示すように、対応する各振幅データＸ(k) で
置換される。この際に、上記振幅データＸ(k) は、値を
変えずにそのまま用いられる。
値のうち後述する条件に該当する箇所の零値が、以下の
（３）式に示すように、対応する各振幅データＸ(k) で
置換される。この際に、上記振幅データＸ(k) は、値を
変えずにそのまま用いられる。
【００２５】
【数２】
【００２６】（３）式において、置換前の振幅データｃ
に対して、置換後の振幅データｃ´を代入するように示
される。なお、振幅データｃ´として、対応する振幅デ
ータＸが用いられる。
に対して、置換後の振幅データｃ´を代入するように示
される。なお、振幅データｃ´として、対応する振幅デ
ータＸが用いられる。
【００２７】ここで、上記条件について説明する。な
お、ここでは、Ｍ／Ｎ＝１．５についての例を示すこと
にする。
お、ここでは、Ｍ／Ｎ＝１．５についての例を示すこと
にする。
【００２８】先ず、第１の例として、Ｎ個の振幅データ
を所定の振幅データのサンプル番号を０とし、高域側へ
の並び順を示すサンプル番号ｉ（但しｉ＝０，…，Ｎ−
１、すなわちｉ＝０，…，ｋ）にＭ／Ｎすなわち１．５
を掛けて、得られた結果を四捨五入した位置の零値を、
この振幅データＸ(k) で置換していく。また、図３のｂ
に示すように、置換されない零値はそのまま用いられ
る。
を所定の振幅データのサンプル番号を０とし、高域側へ
の並び順を示すサンプル番号ｉ（但しｉ＝０，…，Ｎ−
１、すなわちｉ＝０，…，ｋ）にＭ／Ｎすなわち１．５
を掛けて、得られた結果を四捨五入した位置の零値を、
この振幅データＸ(k) で置換していく。また、図３のｂ
に示すように、置換されない零値はそのまま用いられ
る。
【００２９】例えば、Ｘ(1) については、１×１．５＝
１．５の結果を四捨五入すると、２になり、Ｘ(1) はｃ
´(2) としてｃ(2) に代入される。なお、ｃ(1) に対し
ては、対応するＸ(k) が存在しないため零値のままであ
る。Ｘ(2) については、２×１．５＝３となりｃ(3) は
Ｘ(2) で置換され、Ｘ(3) については、３×１．５＝
４．５の結果を四捨五入して５になり、ｃ(5) はＸ(3)
で置換される。ｃ(4) は、対応するＸ(k) が存在しない
ため、ｃ(1) と同様に、零値のままである。
１．５の結果を四捨五入すると、２になり、Ｘ(1) はｃ
´(2) としてｃ(2) に代入される。なお、ｃ(1) に対し
ては、対応するＸ(k) が存在しないため零値のままであ
る。Ｘ(2) については、２×１．５＝３となりｃ(3) は
Ｘ(2) で置換され、Ｘ(3) については、３×１．５＝
４．５の結果を四捨五入して５になり、ｃ(5) はＸ(3)
で置換される。ｃ(4) は、対応するＸ(k) が存在しない
ため、ｃ(1) と同様に、零値のままである。
【００３０】また、第２の例として、Ｍ／Ｎ＝１．５と
する場合において、例えばＸ(1) を変換した後の位置は
１×１．５＝１．５、すなわち２になる。この２に相当
するＸ(k)を求めると、ｋ＝２×（１／１．５）＝４／
３に対応する。
する場合において、例えばＸ(1) を変換した後の位置は
１×１．５＝１．５、すなわち２になる。この２に相当
するＸ(k)を求めると、ｋ＝２×（１／１．５）＝４／
３に対応する。
【００３１】そこで、図４のａに示すように、Ｘ(k) を
３倍にオーバーサンプリングする。ここで、このオーバ
ーサンプリングした振幅データをＸovs(k)とする。
３倍にオーバーサンプリングする。ここで、このオーバ
ーサンプリングした振幅データをＸovs(k)とする。
【００３２】すなわち、Ｘovs(4/3)をｃ´(2) として用
いて、ｃ(2) に置換する。
いて、ｃ(2) に置換する。
【００３３】ここで、置換後の振幅データを図４のｂに
示す。
示す。
【００３４】また、Ｘ(2) については、２×１．５＝３
となるため、ｃ(3) はＸ(2) で置換される。Ｘ(3) につ
いては、３×１．５＝４．５となり、四捨五入すると５
になる。ここで、ｃ´(5) に代入するＸovs(k)は、ｋ＝
５（１／１．５）＝１０／３から、Ｘovs(10/3) であ
る。また、対応するＸ(k) すなわちＸovs(k)が存在しな
い、例えばｃ(1) 、ｃ(4) は、零値のままである。
となるため、ｃ(3) はＸ(2) で置換される。Ｘ(3) につ
いては、３×１．５＝４．５となり、四捨五入すると５
になる。ここで、ｃ´(5) に代入するＸovs(k)は、ｋ＝
５（１／１．５）＝１０／３から、Ｘovs(10/3) であ
る。また、対応するＸ(k) すなわちＸovs(k)が存在しな
い、例えばｃ(1) 、ｃ(4) は、零値のままである。
【００３５】このようにして、Ｎ個の振幅データを用い
て、Ｍ個の振幅データにデータ数変換した後、ステップ
Ｓ６に進んで、Ｍ個の振幅データについて逆ＤＦＴ処理
が行われ時間軸の信号に再変換され、ステップＳ７で
は、逆ＤＦＴ処理して得られた時間軸の信号を用いてＬ
ＰＣ合成処理されて、音声信号が生成されて出力され
る。
て、Ｍ個の振幅データにデータ数変換した後、ステップ
Ｓ６に進んで、Ｍ個の振幅データについて逆ＤＦＴ処理
が行われ時間軸の信号に再変換され、ステップＳ７で
は、逆ＤＦＴ処理して得られた時間軸の信号を用いてＬ
ＰＣ合成処理されて、音声信号が生成されて出力され
る。
【００３６】例えば、上述のＭ／Ｎ＝１．５の場合、デ
ータ数変換を行わないで得られる音声信号の１．５倍の
データ数を含んでいるため、再生スピードは１．５の逆
数である１／１．５＝０．６７倍になる。すなわち、１
／３または略３３％だけ遅くなる。
ータ数変換を行わないで得られる音声信号の１．５倍の
データ数を含んでいるため、再生スピードは１．５の逆
数である１／１．５＝０．６７倍になる。すなわち、１
／３または略３３％だけ遅くなる。
【００３７】上述の信号復号化方法を考慮して、上記信
号復号化装置について説明する。なお、各部の動作で上
記信号復号化方法の各ステップに対応する動作をステッ
プ番号で示す。
号復号化装置について説明する。なお、各部の動作で上
記信号復号化方法の各ステップに対応する動作をステッ
プ番号で示す。
【００３８】図１において、逆量子化部４は、伝送信号
入力端子１３より入力される伝送用に量子化された信号
を逆量子化処理し（ステップＳ２）、Ｎ個の振幅データ
を出力する（ステップＳ３）。
入力端子１３より入力される伝送用に量子化された信号
を逆量子化処理し（ステップＳ２）、Ｎ個の振幅データ
を出力する（ステップＳ３）。
【００３９】データ数変換部５は、逆量子化部４より入
力されるＮ個の振幅データを用いて、上述した信号復号
化方法に基づいて、Ｍ個の振幅データにデータ数を変換
し（ステップＳ４、Ｓ５）、逆直交変換部６に出力す
る。
力されるＮ個の振幅データを用いて、上述した信号復号
化方法に基づいて、Ｍ個の振幅データにデータ数を変換
し（ステップＳ４、Ｓ５）、逆直交変換部６に出力す
る。
【００４０】逆直交変換部６は、上記Ｍ個の振幅データ
を逆直交変換処理し（ステップＳ６）、ＬＰＣ残差を求
める。ＬＰＣ合成フィルタ７は、該ＬＰＣ残差に基づい
てＬＰＣ合成し（ステップＳ７）、音声信号を得て出力
端子１４に送る。
を逆直交変換処理し（ステップＳ６）、ＬＰＣ残差を求
める。ＬＰＣ合成フィルタ７は、該ＬＰＣ残差に基づい
てＬＰＣ合成し（ステップＳ７）、音声信号を得て出力
端子１４に送る。
【００４１】ここで、上記信号復号化装置にデータを出
力するための信号符号化装置のより詳しい具体例を図５
に、また、上記信号復号化装置のより詳しい具体例を図
６にそれぞれ示す。
力するための信号符号化装置のより詳しい具体例を図５
に、また、上記信号復号化装置のより詳しい具体例を図
６にそれぞれ示す。
【００４２】図５及び図６では、信号符号化装置にて、
入力信号の線形／非線形予測残差としてＬＰＣ成分とピ
ッチ成分が除去されたＬＰＣ及びピッチ残差が求めら
れ、このＬＰＣ及びピッチ残差に対して直交変換例えば
離散フーリエ変換（ＤＦＴ：discrete Fourier transfo
rm）処理が施され、直交変換係数データが得られる。ま
た、信号復号化装置にて、上記直交変換係数データのデ
ータ数が変換され、さらに逆直交変換、この場合逆ＤＦ
Ｔ処理が施され得られたＬＰＣ及びピッチ残差に基づい
て、ピッチ成分予測及びＬＰＣ予測を行いながら音声合
成して出力信号が得られる。
入力信号の線形／非線形予測残差としてＬＰＣ成分とピ
ッチ成分が除去されたＬＰＣ及びピッチ残差が求めら
れ、このＬＰＣ及びピッチ残差に対して直交変換例えば
離散フーリエ変換（ＤＦＴ：discrete Fourier transfo
rm）処理が施され、直交変換係数データが得られる。ま
た、信号復号化装置にて、上記直交変換係数データのデ
ータ数が変換され、さらに逆直交変換、この場合逆ＤＦ
Ｔ処理が施され得られたＬＰＣ及びピッチ残差に基づい
て、ピッチ成分予測及びＬＰＣ予測を行いながら音声合
成して出力信号が得られる。
【００４３】そこで、図５において、入力端子２１より
入力される音声信号（以下単に入力信号という）は、Ｌ
ＰＣ分析部３１及びＬＰＣ逆フィルタ３３に送られる。
入力される音声信号（以下単に入力信号という）は、Ｌ
ＰＣ分析部３１及びＬＰＣ逆フィルタ３３に送られる。
【００４４】ＬＰＣ分析部３１は、上記入力信号の短期
線形予測を行い、予測値を示すＬＰＣパラメータをＬＰ
Ｃ出力端子２２、ピッチ分析部３２及びＬＰＣ逆フィル
タ３３に出力する。ＬＰＣ逆フィルタ３３は、上記ＬＰ
Ｃパラメータに基づいて、上記入力信号から予測値を差
し引いて得られる残差、すなわちＬＰＣ残差をピッチ逆
フィルタ３４に出力する。
線形予測を行い、予測値を示すＬＰＣパラメータをＬＰ
Ｃ出力端子２２、ピッチ分析部３２及びＬＰＣ逆フィル
タ３３に出力する。ＬＰＣ逆フィルタ３３は、上記ＬＰ
Ｃパラメータに基づいて、上記入力信号から予測値を差
し引いて得られる残差、すなわちＬＰＣ残差をピッチ逆
フィルタ３４に出力する。
【００４５】ピッチ分析部３２は、上記ＬＰＣパラメー
タに基づいて、例えば自己相関分析を行うことで上記入
力信号のピッチを取り出し、このピッチデータをピッチ
出力端子２３及びピッチ逆フィルタ３４に送る。ピッチ
逆フィルタ３４は、上記ＬＰＣ残差から上記ピッチ成分
を差し引いて得られたＬＰＣ及びピッチ残差をＤＦＴ部
３５に送る。
タに基づいて、例えば自己相関分析を行うことで上記入
力信号のピッチを取り出し、このピッチデータをピッチ
出力端子２３及びピッチ逆フィルタ３４に送る。ピッチ
逆フィルタ３４は、上記ＬＰＣ残差から上記ピッチ成分
を差し引いて得られたＬＰＣ及びピッチ残差をＤＦＴ部
３５に送る。
【００４６】ＤＦＴ部３５は、上記ＬＰＣ及びピッチ残
差を直交変換処理する。なお、ここでは、上述したよう
に、この直交変換処理の一例としてＤＦＴ処理を行うも
のとする。上記ＬＰＣ及びピッチ残差をＤＦＴ処理して
得られた振幅データを量子化部３６に送る。量子化部３
６は、上記振幅データを量子化し、伝送用データとして
残差出力端子２４に送る。なお、振幅データのデータ数
をＮ個とする。
差を直交変換処理する。なお、ここでは、上述したよう
に、この直交変換処理の一例としてＤＦＴ処理を行うも
のとする。上記ＬＰＣ及びピッチ残差をＤＦＴ処理して
得られた振幅データを量子化部３６に送る。量子化部３
６は、上記振幅データを量子化し、伝送用データとして
残差出力端子２４に送る。なお、振幅データのデータ数
をＮ個とする。
【００４７】ここで、上記ＬＰＣ出力端子２２より出力
されるＬＰＣパラメータ、ピッチ出力端子２３より出力
されるピッチデータ及び残差出力端子２４より出力され
る伝送用データは、記録媒体に記録されたり伝送系にて
伝送されたりして、信号復号化装置に送られる。
されるＬＰＣパラメータ、ピッチ出力端子２３より出力
されるピッチデータ及び残差出力端子２４より出力され
る伝送用データは、記録媒体に記録されたり伝送系にて
伝送されたりして、信号復号化装置に送られる。
【００４８】また、図６に示した信号復号化装置におい
て、残差入力端子２５より送られる上記伝送用データ
は、逆量子化部４１にて逆量子化され、振幅データに変
換され、データ数変換部４２に送られる。
て、残差入力端子２５より送られる上記伝送用データ
は、逆量子化部４１にて逆量子化され、振幅データに変
換され、データ数変換部４２に送られる。
【００４９】データ数変換部４２は、上述した信号復号
化方法に基づいて、上記振幅データのデータ数をＮ個か
らＭ個に変換する。また、Ｍ個の振幅データは、逆ＤＦ
Ｔ部４３に送られる。
化方法に基づいて、上記振幅データのデータ数をＮ個か
らＭ個に変換する。また、Ｍ個の振幅データは、逆ＤＦ
Ｔ部４３に送られる。
【００５０】逆ＤＦＴ部４３は、上記Ｍ個の振幅データ
を逆ＤＦＴ処理して、ＬＰＣ及びピッチ残差を求めて、
このＬＰＣ及びピッチ残差を重畳加算部４４に送る。こ
のとき、ＬＰＣ及びピッチ残差のデータ数は、上記ピッ
チ逆フィルタ３４にて出力されたＬＰＣ及びピッチ残差
のデータ数のＭ／Ｎ倍になる。
を逆ＤＦＴ処理して、ＬＰＣ及びピッチ残差を求めて、
このＬＰＣ及びピッチ残差を重畳加算部４４に送る。こ
のとき、ＬＰＣ及びピッチ残差のデータ数は、上記ピッ
チ逆フィルタ３４にて出力されたＬＰＣ及びピッチ残差
のデータ数のＭ／Ｎ倍になる。
【００５１】重畳加算部４４は、上記ＬＰＣ及びピッチ
残差を隣接ブロック間で重畳加算いわゆるオーバーラッ
プ加算処理して、歪成分を抑えたＬＰＣ及びピッチ残差
にして、ピッチ合成フィルタ４５に送る。
残差を隣接ブロック間で重畳加算いわゆるオーバーラッ
プ加算処理して、歪成分を抑えたＬＰＣ及びピッチ残差
にして、ピッチ合成フィルタ４５に送る。
【００５２】ピッチ合成フィルタ４５は、ピッチ入力端
子２６より送られる上記ピッチデータに基づいて、上記
ＬＰＣ及びピッチ残差のピッチ残差成分からピッチを算
出し、ピッチ成分を含んだＬＰＣ残差をＬＰＣ合成フィ
ルタ４６に送る。
子２６より送られる上記ピッチデータに基づいて、上記
ＬＰＣ及びピッチ残差のピッチ残差成分からピッチを算
出し、ピッチ成分を含んだＬＰＣ残差をＬＰＣ合成フィ
ルタ４６に送る。
【００５３】ＬＰＣ合成フィルタ４６は、ＬＰＣ入力端
子２７より送られる上記ＬＰＣパラメータに基づいて、
音声信号の短期線形予測合成いわゆるＬＰＣ合成を行
い、得られた音声信号を出力端子２８に送る。
子２７より送られる上記ＬＰＣパラメータに基づいて、
音声信号の短期線形予測合成いわゆるＬＰＣ合成を行
い、得られた音声信号を出力端子２８に送る。
【００５４】なお、出力端子２８に送られる音声信号
は、上記入力信号の周波数軸上でのデータ数がＭ／Ｎ
倍、すなわち再生するのに要する時間がＭ／Ｎ倍の音声
信号である。すなわち、再生スピードはＮ／Ｍ倍にな
る。
は、上記入力信号の周波数軸上でのデータ数がＭ／Ｎ
倍、すなわち再生するのに要する時間がＭ／Ｎ倍の音声
信号である。すなわち、再生スピードはＮ／Ｍ倍にな
る。
【００５５】ここで、上記信号符号化装置及び上記信号
復号化装置にて処理される音声信号の一例を図７及び図
８に示す。図７は、上記信号符号化装置にて直交変換処
理される以前の、すなわちデータ数変換前の時間軸のス
ペクトルを示す。図７において、１フレーム当たり１６
０サンプルの音声信号が示されている。また、図８は、
上記信号復号化装置にて逆直交変換された後の、すなわ
ちデータ数変換後の時間軸のスペクトルを示す。
復号化装置にて処理される音声信号の一例を図７及び図
８に示す。図７は、上記信号符号化装置にて直交変換処
理される以前の、すなわちデータ数変換前の時間軸のス
ペクトルを示す。図７において、１フレーム当たり１６
０サンプルの音声信号が示されている。また、図８は、
上記信号復号化装置にて逆直交変換された後の、すなわ
ちデータ数変換後の時間軸のスペクトルを示す。
【００５６】図７及び図８によれば、上記信号復号化装
置のデータ変換処理にて直交変換係数データ数が１．５
倍に変換された後に、逆直交変換後のスペクトルの１フ
レームも１．５倍のサンプルを有していることが示され
ている。すなわち、上記逆直交変換後のスペクトルは、
１フレーム当たり２４０サンプル有する音声信号となっ
ている。
置のデータ変換処理にて直交変換係数データ数が１．５
倍に変換された後に、逆直交変換後のスペクトルの１フ
レームも１．５倍のサンプルを有していることが示され
ている。すなわち、上記逆直交変換後のスペクトルは、
１フレーム当たり２４０サンプル有する音声信号となっ
ている。
【００５７】以上、本発明に係る信号復号化方法及び信
号復号化装置が適用される具体例を説明したが、本発明
はこれら具体例に限定されることなく、種々の変更が可
能である。
号復号化装置が適用される具体例を説明したが、本発明
はこれら具体例に限定されることなく、種々の変更が可
能である。
【００５８】例えば、入力信号を直交変換する方法とし
て離散フーリエ変換法を挙げたが、これに限定されるこ
とはなく、他に例えば離散コサイン変換法による変換法
を用いても本発明の効果を得ることができる。
て離散フーリエ変換法を挙げたが、これに限定されるこ
とはなく、他に例えば離散コサイン変換法による変換法
を用いても本発明の効果を得ることができる。
【００５９】また、データ数を変換する変換レートとし
てＭ／Ｎが１．５である場合を挙げたが、このＭ／Ｎは
任意の値を当てることが可能である。従って、Ｍ／Ｎが
１より大きい場合はデータ数が増加するため再生スピー
ドが遅くなり、Ｍ／Ｎが１より小さい場合はデータ数が
減少するため再生スピードが速くなる。
てＭ／Ｎが１．５である場合を挙げたが、このＭ／Ｎは
任意の値を当てることが可能である。従って、Ｍ／Ｎが
１より大きい場合はデータ数が増加するため再生スピー
ドが遅くなり、Ｍ／Ｎが１より小さい場合はデータ数が
減少するため再生スピードが速くなる。
【００６０】また、上記信号復号化装置に入力する直交
変換係数データに変換する前に行う線形／非線形分析と
して、短期予測分析とピッチ分析とを行う例を挙げた
が、これに限定されることはなく、他の予測分析を行っ
ても本発明と同様の効果を得ることができる。
変換係数データに変換する前に行う線形／非線形分析と
して、短期予測分析とピッチ分析とを行う例を挙げた
が、これに限定されることはなく、他の予測分析を行っ
ても本発明と同様の効果を得ることができる。
【００６１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る信号
復号化方法によれば、入力信号を短期予測分析し線形／
非線形予測残差を直交変換した後に入力される直交変換
係数データのデータ数を容易に他のデータ数に変換でき
る、すなわち再生スピードを簡単に制御することが可能
になる。
復号化方法によれば、入力信号を短期予測分析し線形／
非線形予測残差を直交変換した後に入力される直交変換
係数データのデータ数を容易に他のデータ数に変換でき
る、すなわち再生スピードを簡単に制御することが可能
になる。
【００６２】また、本発明に係る信号復号化装置によれ
ば、簡単な構成を付加するだけで、入力信号を線形／非
線形予測分析して得られた線形／非線形予測残差を直交
変換した後に入力される直交変換係数データのデータ数
を容易に他のデータ数に変換できる、すなわち再生スピ
ードを簡単に制御することが可能になる。
ば、簡単な構成を付加するだけで、入力信号を線形／非
線形予測分析して得られた線形／非線形予測残差を直交
変換した後に入力される直交変換係数データのデータ数
を容易に他のデータ数に変換できる、すなわち再生スピ
ードを簡単に制御することが可能になる。
【図１】本発明に係る信号復号化装置及び当該信号復号
化装置に入力する伝送用データを作成する信号符号化装
置の具体的な構成示すブロック図である。
化装置に入力する伝送用データを作成する信号符号化装
置の具体的な構成示すブロック図である。
【図２】本発明に係る信号復号化方法による具体的な動
作を示すフローチャートである。
作を示すフローチャートである。
【図３】上記信号復号化方法におけるデータ変換工程の
一例を説明するための図である。
一例を説明するための図である。
【図４】上記信号復号化方法におけるデータ変換工程の
他の一例を説明するための図である。
他の一例を説明するための図である。
【図５】上記信号符号化装置のより具体的な構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図６】上記信号復号化装置のより具体的な構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図７】上記信号符号化装置に入力される音声信号の一
例を示す図である。
例を示す図である。
【図８】上記音声信号を上記信号復号化装置にて処理さ
れて得られる音声信号を示す図である。
れて得られる音声信号を示す図である。
５ データ数変換部 ６ 逆直交変換部 ７ ＬＰＣ合成フィルタ ４２ データ数変換部 ４３ 逆ＤＦＴ部 ４６ ＬＰＣ合成フィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯島 和幸 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内
Claims (9)
- 【請求項１】 入力信号に対して線形／非線形予測残差
を求め、求められた線形／非線形予測残差に対して直交
変換を施すことにより変換単位毎にＮ個の割合で得られ
た直交変換係数データが入力され、 上記Ｎ個の直交変換係数データをＭ個に変換するデータ
数変換工程と、 上記データ数変換工程にて得られるＭ個の直交変換係数
データを逆変換する逆変換工程と、 上記逆変換工程にて得られる線形／非線形予測残差に基
づいて予測合成を行う合成工程とを有することを特徴と
する信号復号化方法。 - 【請求項２】 上記直交変換係数データは、短期予測残
差を直交変換した得られたデータであることを特徴とす
る請求項１記載の信号復号化方法。 - 【請求項３】 上記直交変換係数データは、上記入力信
号からピッチ成分が除去されて得られたピッチ残差であ
ることを特徴とする請求項１記載の信号復号化方法。 - 【請求項４】 上記データ数変換工程は、上記Ｎ個の直
交変換係数データの大きさを変化させずに、各サンプル
位置のみを変化させる工程であり、 変換後の各サンプル位置は、元のサンプル位置を示すサ
ンプル番号をＭ／Ｎ倍して得られる値を、四捨五入して
得られるサンプル番号に従って配置することで決定され
ることを特徴とする請求項１記載の信号復号化方法。 - 【請求項５】 上記直交変換係数データは、周波数軸上
のサンプルデータであり、 上記データ数変換工程は、 上記周波数軸上のサンプルデータをオーバーサンプリン
グするオーバーサンプル工程と、 上記オーバーサンプル工程にて得られる周波数軸上のサ
ンプルデータをリサンプルするリサンプル工程とを有す
ることを特徴とする請求項１記載の信号復号化方法。 - 【請求項６】 入力信号に対して線形／非線形予測残差
を求め、求められた線形／非線形予測残差に対して直交
変換を施すことにより変換単位毎にＮ個の割合で得られ
た直交変換係数データが入力され、 上記Ｎ個の直交変換係数データをＭ個に変換するデータ
数変換手段と、 上記データ数変換手段にて得られるＭ個の直交変換係数
データを逆変換する逆変換手段と、 上記逆変換手段にて得られる線形／非線形予測残差に基
づいて予測合成を行う合成手段とを有することを特徴と
する信号復号化装置。 - 【請求項７】 上記直交変換係数データは、短期予測残
差を直交変換した得られたデータであり、 上記合成手段は、上記短期予測残差に基づいて予測合成
を行うことを特徴とする請求項６記載の信号復号化装
置。 - 【請求項８】 上記直交変換係数データは、上記入力信
号からピッチ成分が除去されて得られたピッチ残差であ
り、 上記合成手段は、上記ピッチ残差に基づいて予測合成を
行うことを特徴とする請求項６記載の信号復号化装置。 - 【請求項９】 上記データ数変換手段は、上記Ｎ個の直
交変換係数データの大きさを変化させずに、各サンプル
位置のみを変化させ、この変換後の各サンプル位置は、
元のサンプル位置を示すサンプル番号をＭ／Ｎ倍して得
られる値を、四捨五入して得られるサンプル番号に従っ
て配置することで決定されることを特徴とする請求項６
記載の信号復号化装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7279409A JPH09127995A (ja) | 1995-10-26 | 1995-10-26 | 信号復号化方法及び信号復号化装置 |
| KR1019960042513A KR970023266A (ko) | 1995-09-29 | 1996-09-25 | 디스크카트리지 |
| SG1996010904A SG43430A1 (en) | 1995-10-26 | 1996-10-18 | Speech decoding method and apparatus |
| KR1019960048089A KR970023245A (ko) | 1995-10-09 | 1996-10-24 | 음성복호화방법 및 장치 |
| EP96307725A EP0772185A3 (en) | 1995-10-26 | 1996-10-25 | Speech decoding method and apparatus |
| US08/736,211 US5899966A (en) | 1995-10-26 | 1996-10-25 | Speech decoding method and apparatus to control the reproduction speed by changing the number of transform coefficients |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7279409A JPH09127995A (ja) | 1995-10-26 | 1995-10-26 | 信号復号化方法及び信号復号化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09127995A true JPH09127995A (ja) | 1997-05-16 |
Family
ID=17610701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7279409A Withdrawn JPH09127995A (ja) | 1995-09-29 | 1995-10-26 | 信号復号化方法及び信号復号化装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5899966A (ja) |
| EP (1) | EP0772185A3 (ja) |
| JP (1) | JPH09127995A (ja) |
| SG (1) | SG43430A1 (ja) |
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| JP3198996B2 (ja) * | 1997-08-26 | 2001-08-13 | 日本電気株式会社 | 直交変換符号化画像の画像サイズ変換方法 |
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