JPH11296196A - 音声符号化方法および音声符号化処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】音源パラメータと符号の対応表からなる符号帳
を用いて音声符号化する場合に、音声符号化処理の演算
量を低減し、音声符号化処理時の消費電力を低減するこ
とができるようにする。 【解決手段】音声符号化が開始されると、符号帳１０１
から音源パラメータ１０１ｄを読み出して合成フィルタ
３００を用いて音声を再生し、入力された音声との誤差
を誤差評価装置３０１で評価し、誤差判定装置１０２ａ
で評価値としきい値εを比較し、前者が後者より小さい
とき、その時の音源パラメータに対応する符号１０１ｃ
を外部に出力する。しきい値εより大きいときには、レ
ジスタ１０２ｂに格納して、順次最小のものに更新して
いくか、全てを格納する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル携帯電
話に用いられる音声符号化方法および音声符号化処理装
置に関し、特に符号化処理速度を向上するとともに、符
号化処理時の消費電力を低減することが可能な音声符号
化方法および音声符号化処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、加入者の伸びが著しいディジタル
自動車電話・携帯電話では、音声の帯域圧縮を行う音声
符号化技術が用いられている。従来より、ディジタル自
動車電話・携帯電話に使用される音声符号化方式として
は、例えば『日本音響学会誌５１巻１０号（１９９
５）、p784〜789』に記載されているような装置が用い
られている。この音声符号化装置では、音声源パラメー
タとそれに対する符号の組が多数格納された符号帳(Ｒ
ＯＭ）を設け、その先頭番地より音声パラメータを順次
読み出し、合成フィルタを通過して音声を再生させる。
その合成された音声と入力音声との誤差を誤差評価装置
で評価することにより、誤差が最小であると判断された
音源パラメータに対応する符号を人部に出力させる方法
である。この方法では、符号帳（ＲＯＭ）から全ての音
源パラメータを読み出した後でなければ、最小の誤差の
ものが判別できない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】自動車電話・携帯電話
用音声符号化の各種方式の基礎になるものとして、ＣＥ
ＬＰ（Ｃｏｄｅ Ｅｘｃｉｔｅｄ Ｌｉｎｅａｒ Ｐｒ
ｅｄｉｃｔｉｏｎ）方式がある。このＣＥＬＰ方式で
は、符号帳として格納された種々の信号の系列と入力音
声の対応付けという形で音声を符号化する。この対応付
けの処理は、合成による分析手法に従って、符号帳の全
ての信号系列について音声を合成し、聴感上、最も良い
系列を選択することにより行われている。つまり、前述
の音声符号化装置のように、符号帳（ＲＯＭ）から全て
の音源パラメータを読み出す必要があり、従って音質の
良い符号化を行うためには演算量が膨大となり、その結
果、非常に高速な信号処理装置を必要とし、また、処理
に伴う消費電力も大きくなる、という問題があった。そ
こで、本発明の目的は、このような従来の課題を解決
し、音声符号化処理の演算量を低減するとともに、音声
符号化処理時の消費電力を低減することが可能な音声符
号化方法および音声符号化処理装置を提供することにあ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の音声符号化方法では、(1)音声を合成する
ための音源パラメータと、該音源パラメータに対応する
符号の複数組を保持する符号帳を設けて、該符号帳から
読み出した音源パラメータから生成された音声と入力さ
れた音声とを比較し、その誤差を評価することにより、
その評価結果に基づいて出力する符号を選択する音声符
号化方法において、上記符号帳を用いて音声符号化処理
を行う際に、誤差の評価結果と定数とを比較してその大
小関係を判定し、その判定結果により符号を出力する
か、あるいは符号帳を分割して、分割された一部の符号
帳からのみ音源パラメータを読み出すことにより符号を
出力するか、あるいは符号帳から読み出されるアドレス
を別の記憶装置に記憶して、そのアドレスから読み出さ
れた音源パラメータに対応する符号を出力するか、のう
ちの１つを用いることにより、符号帳全体をアクセスす
ることなく、処理の途中でも最適な符号を出力させて音
声符号化処理を完了させることを特徴としている（図
３，図４，図８の各実施例参照）。また、(2)上記誤差
の評価結果と定数との大小関係を判定し、判定結果を符
号帳のエントリ数分だけ保持しておき、複数の判定結果
のうちの最小の値に対応する符号を出力するか、あるい
は判定結果を符号帳のエントリ数以下の予定容量分だけ
保持しておき、予定容量分を超えてからは判定結果が最
小のものに更新していき、最終的に最小を値に対応する
符号を出力することを特徴としている（図３の第１の実
施例参照）。また、本発明の音声符号化処理装置では、
(3)上記符号帳を階層的に備え、上位の階層に属する符
号帳は下位に属する符号帳よりも小さな容量を持ち、上
記音声符号化処理を行う際には上位の階層にある符号帳
を用いることを特徴としている（図４の第２の実施例参
照）。さらに、上記誤差の評価結果を保持する記憶装置
と、該記憶装置に記憶されたデータのうち最大値のもの
と最小値のものを判定する装置と、上位の階層に属する
符号帳と下位の階層に属する符号客のデータのやりとり
を管理する装置を有することを特徴としている（図４の
第２の実施例参照）。また、(4)上位の階層にある符号
帳と下位の階層にある符号帳との間にデータの入れ替え
を行う際には、前回の音声符号化処理結果に基づいて、
上位階層の符号帳の中で最も誤差の多いと判定されたデ
ータを下位階層の符号帳上のものと入れ替えることを特
徴としている（図４の第２の実施例参照）。

【０００５】(5)上位階層にある符号帳と下位階層にあ
る符号帳との間でデータの入れ替えを行う際に、これま
での音声符号化処理結果の履歴に基づいて、上位階層の
符号帳の中で最も誤差の多いと判定されたデータを下位
階層の符号帳のものと入れ替えても良い（図４の第２の
実施例参照）。また、(6)音声符号化処理の終了時に
は、上位階層および下位階層の符号帳の内容を他の記憶
装置に退避し、次の音声符号化処理の開始時に上記記憶
装置の内容を上位階層および下位階層の符号帳に読み出
すように構成されていることも特徴としている（図４の
第２の実施例参照）。また、(7)音声符号化処理の終了
時には、上位階層および下位階層の符号帳の内容を他の
記憶装置に退避する際には、この音声符号化処理装置の
各使用者毎に記憶できるように個人符号帳が構成されて
いることも特徴としている（図６の第３の実施例参
照）。(8)上記個人符号帳が不揮発性の半導体記憶装置
で構成されていることを特徴としている（図６の第３実
施例参照）。また、(9)上記誤差の評価結果を保持する
記憶装置と、該記憶装置に記憶されたデータのうち最大
値のものと最小値のものを判定する装置と、符号帳のデ
ータ格納アドレスの一部を保持する記憶装置と、該アド
レス記憶装置に登録されるアドレスを管理する管理装置
を有することも特徴としている（図８の第４の実施例参
照）。さらに、(10)上記符号帳のデータ格納アドレスの
一部を保持する記憶装置には、主に誤差の評価結果の値
が小さい符号に対応するアドレスを保持することも特徴
としている（図８の第４の実施例参照）。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図面に
より詳細に説明する。図１は、本発明の基本的な構成を
示す音声符号化処理装置のブロック図である。図１にお
いて、１００は音声信号を符号に変換するための音声符
号化処理装置であって、従来と同じく、符号帳から読み
出した音源パラメータから音声を再生するための合成フ
ィルタと、再生された音声と入力された音声との間の誤
差を評価する誤差評価装置とを具備したものである。ま
た、１０１は、従来と同じか、または本発明により新た
に改良された構成の符号帳であって、音声の基になる音
源パラメータとそれに対応する符号の組を多数組登録し
たものであって、本発明では上位階層と下位階層に分離
したものもある。また、１０２は本発明により新たに設
けられたものであって、誤差判定装置とレジスタ、ある
いは最小誤差判定装置とレジスタと一次／二次符号帳管
理装置、あるいはこれらに加えて個人符号帳、あるいは
アドレス表等を具備したもので、符号帳１０１を制御す
るためのものである。

【０００７】図２は、本発明の一実施例を示す音声符号
化方法の動作フローチャートである。音声符号化処理装
置１００は音声符号化の開始が指示されると（ステップ
１０ａ）、音声入力を受け付け（ステップ１１ａ）、同
時に符号帳から符号、音源パラメータ組（以下、エント
リと呼ぶ）を読み出す（ステップ１２ａ）。読み出した
音源パラメータを用いて音声を合成し、入力された音声
との誤差を音声符号化処理装置１００の誤差評価装置で
評価する（ステップ１３ａ）。その結果、得られた値が
ある決められたしきい値よりも大きい場合には（ステッ
プ１４ａ）、符号帳から次のエントリを読み出し（ステ
ップ１２ａ）、その音源パラメータを用いて再度音声を
合成し、入力音声との誤差を評価する（ステップ１３
ａ）。誤差評価の結果がしきい値よりも大きければ、上
記の処理を繰り返し行い、しきい値より小さければ、符
号帳を制御してその時の音源パラメータに対応する符号
を外部に出力する（ステップ１５ａ）。音声符号化終了
が指示されるまで、音声入力からここまでの処理を繰り
返し行う（ステップ１６ａ）。本実施例で従来の方法と
異なる点は、誤差がしきい値以下であるか否かを判定す
る処理であって、しきい値以下になった時点で符号を出
力し、それ以降の符号帳からの読み出しを終了する点で
ある。従来では、符号帳の全ての音源パラメータを読み
出していたのに比べて、本実施例では途中で処理を終了
できるので、高速に符号化を行えるとともに、処理時の
消費電力を低減することができる。

【０００８】図３は、本発明の第１の実施例を示す音声
符号化処理装置の構成図である。図３において、１０１
は符号帳、１０１ｃは符号帳１０１に保持されている符
号、１０１ｄはその符号に対応付けられた音源パラメー
タであり、これら２つが１組となって１つのエントリを
構成している。３００は符号帳１０１から読み出した音
源パラメータに基づき音声を合成する合成フィルタ、３
０１は合成フィルタ３００により合成された音声と、外
部から入力された音声の誤差を評価するための誤差評価
装置である。３０２は符号帳１０１からのエントリ読み
出し装置、３０３は符号帳１０１から外部に出力される
符号１０１ｃの選択装置である。１０２は本発明で新た
よ設けられた符号帳制御装置であって、しきい値εと誤
差評価装置３０１から出力される誤差評価結果との大小
判定を行う誤差判定装置１０２ａ、誤差判定装置１０２
ａの判定結果を保持するレジスタ１０２ｂ、誤差判定装
置１０２ａの出力またはレジスタ１０２ｂの出力のいず
れかを選択して出力する選択装置１０２ｃとを具備して
いる。符号制御装置１０２は、比較が終了する毎に符号
帳１０１からのエントリ読み出し装置３０２を制御する
とともに、比較の結果に基づいて符号帳１０１から外部
に出力される符号１０１ｃの選択装置３０３を制御す
る。ここでレジスタ１０２ｂを符号帳の全ての組が記憶
できる容量にし、誤差差判定装置１０２ａが誤差出力と
しきい値εとを比較して、誤差出力がしきい値εより大
きいものを全てレジスタ１０２ｂに記憶し、全ての誤差
出力がしきい値εより大きい場合には、その中の最小の
ものに対応する符号を出力するように選択装置３０３を
制御する第１の方法と、レジスタ１０２ｂを符号帳の全
ての組を記憶できない小さい容量にして、比較の結果、
誤差がそれまでレジスタ１０２ｂに記憶している値のう
ちで最小のときには、順次、その最小値で更新していく
第２の方法とがある。

【０００９】さらに、図３の動作を詳述する。音声符号
化処理が開始されると、最初に符号帳１０１の先頭エン
トリが読み出される。合成フィルタ３００では、読み出
したエントりの音源パラメータから音声を合成し、誤差
評価装置３０１で入力された音声との誤差評価を行う。
その際に、各音声の平均誤差電力を計算しても良いし、
各音声を周波数変換した後で平均誤差を計算しても良
い。また、平均誤差電力対ピーク電力比を評価の指標に
用いても良い。誤差評価の結果得られた値と、あるしき
い値εとの大小関係により以下の処理が分れる。すなわ
ち、誤差評価値がしきい値εよりも大きい場合には符号
帳の次のエントリを読み出し、音声合成と誤差評価処理
を繰り返し行う。また、誤差評価値がしきい値εよりも
小さい場合には上記処理を打ち切り、その時点での符号
１０１ｃを入力音声を符号化したものとして選択し、外
部に出力する。その際に、符号帳１０１の全体に渡って
処理を行っても誤差評価値がしきい値εよりも小さくな
らなかった場合には、誤差評価値が最もしきい値εに近
いものに対応する符号が入力音声を符号化したものとし
て選択され、外部に出力される。なお、しきい値εは誤
差評価装置３０１における誤差評価の方法に従って用意
すべき値であって、固定された値であっても良いし、外
部から信号として入力される値であってもよい。以上の
ように構成することにより、本発明を用いた音声符号化
処理装置では、平均で考えた場合、符号帳全体をアクセ
スすることなく、符号化処理を行うことが可能となる。
つまり、音声符号化処理時の演算量および消費電力を大
幅に低減することができる。

【００１０】図４は、本発明の第２の実施例を示す音声
符号化処理装置の構成図である。図４において、１０１
ａはエントリの一部を保持する一次符号帳、１０１ｂは
一次符号帳１０１ａに保持されているもの以外のエント
リを保持する二次符号帳である。３０２は一次符号帳１
０１ａからのエントリ読み出し装置、３０３は一次符号
帳１０１ａから外部に出力される符号の選択装置であ
る。符号帳制御装置４００は、誤差評価装置３０１から
出力される誤差評価結果を保持するレジスタ４００ａ、
レジスタ４００ａ中の値の中から最小のものを判定する
ための最小誤差判定装置４００ｂ、一次符号帳と二次符
号帳に保持されているエントリを管理し、その入れ替え
を制御する一次／二次符号帳管理装置４００ｃからな
る。符号帳制御装置４００は、最小誤差判定装置４００
ｂが最小値を判定する毎に、符号帳１０１から外部に出
力される符号の選択装置３０３を制御し、また一次／二
次符号帳管理装置４００ｃにより一次符号帳と二次符号
帳のエントリの入れ替えを行うエントリ入れ替え装置４
０１を制御する。３００は一次符号帳１０１ａから読み
出した音源パラメータに基づいて音声を合成する合成フ
ィルタ、３０１は合成フィルタ３００により合成された
音声と、外部から入力された音声の誤差を評価するため
の誤差評価装置である。

【００１１】一次符号帳１０１ａは二次符号帳１０１ｂ
よりも小さな容量のメモリで構成されており、また一次
符号帳１０１ａと二次符号帳１０１ｂはエントリ入れ替
え装置４０１を介してエントリの入れ替えを行うことが
できる。合成フィルタ３００には、一次符号帳１０１ａ
の先頭番地から最後尾まで順に読み出された音源パラメ
ータが送出され、そこで合成された音声と入力音声の誤
差評価が誤差評価装置３０１で行われた後、誤差評価結
果が逐次符号帳制御装置４００に送られる。符号帳制御
装置４００では、誤差評価装置３０１からの出力信号を
レジスタ４００ａに保存し、最小誤差判定装置４００ｂ
でその中の最小値に対応するエントリを判定する。最小
誤差判定装置４００ｂから出力される信号は、符号選択
装置３０３に送られて、符号選択装置３０３で対応する
符号が選択され、外部に出力される。本実施例では、一
次符号帳１０１ａと二次符号帳１０１ｂに分割すること
により、一次符号帳１０１ａのみのエントリを読み出す
だけで符号化処理が終了するので、第１の実施例と同じ
ように符号化処理の高速化と、消費電力の低減化の効果
が得られる。

【００１２】図５は、図４における符号帳制御装置の動
作と符号帳の入れ替え動作のフローチャートである。音
声符号化処理が開始されると（ステップ１０ｂ）、最初
に一次符号帳１０１ａの先頭アドレスからエントリを読
み出す（ステップ１１ｂ）。次に、そのエントリ中の音
源パラメータからある決められた手順に従って音声を合
成する。合成音声と外部から入力された音声の誤差を判
定し、その評価結果をレジスタ４００ａに入力して保存
する（ステップ１２ｂ）。次に、一次符号帳１０１ａの
次のアドレスからエントリを読み出し、先頭アドレスか
ら読み出した時と同じ動作を行う。一次符号帳１０１ａ
の最後尾に到達するまで、以上の動作を繰り返し行う
（ステップ１３ｂ）。このようにすれば、一次符号帳１
０１ａの最後尾にあるエントリの処理が終了した後、レ
ジスタ４００ａには一次符号帳１０１ａの全ての音源パ
ラメータの評価結果が保存されていることになる。その
一連の評価結果のうち、最小誤差判定装置４００ｂにお
いて最も誤差が小さいと判定されている音源パラメータ
に対応する符号が、入力された音声を符号化したものと
して選択され、外部に出力される（ステップ１４ｂ）。
ここで、最小誤差判定装置４００ｂにおける判定結果
は、一次／二次符号帳管理装置４００ｃにも送出され
る。一次／二次符号帳管理装置４００ｃでは、ある決め
られた手順に従って判定結果を処理し、その結果に基づ
いてエントリ入れ替え装置４０１に対して制御信号を発
行する。エントリ入れ替え装置４０１は、一次／二次符
号帳管理装置４００ｃからの制御信号に従って、一次符
号帳１０１ａの誤差最大のエントリと二次符号帳１０１
ｂ上のものとを入れ替える（ステップ１５ｂ）。なお、
二次符号帳１０１ｂのうち最も誤差の小さい音源パラメ
ータは、予め管理装置４００ｃにおいて判別されている
ものとする。以上で、１回の音声符号化処理が終了し
（ステップ１６ｂ）、次の音声符号化処理に移る。

【００１３】なお、図５において、一次／二次符号帳管
理装置４００ｃにおいて行われる処理手順は以下のよう
にしてもよい。すなわち、最小誤差判定装置４００ｂに
おける判定結果から誤差最大であったことが判明したエ
ントリにフラグを付しておき、何回かの音声符号化処理
の後、そのフラグの数が規定数に達したものを二次符号
帳１０１ｂ上のエントリと入れ替える対象にする。二次
符号帳１０１ｂ上のエントリも同様のフラグを持ってお
り、最もフラグの少ないエントリを入れ替えの対象とす
る。以上のように構成することにより、音声符号化処理
中に使用する符号帳が小容量の一次符号帳１０１ａのみ
に限定されるので、処理の高速化のみならず、低消費電
力化も達成できる。さらに、入力された音声をより少な
い誤差で符号化できるように一次符号帳１０１ａの内容
を動作中に更新し、最適化していくために、小容量の一
次符号帳１０１ａと二次符号帳１０１ｂとを合わせて符
号帳全体を構成しているため、本発明を用いていない従
来の符号帳と符号帳の内容とを完全に一致させることが
でき、本発明を用いることによる不都合は生じない。

【００１４】図６は、本発明の第３の実施例を示す音声
符号化処理装置の構成図である。本実施例の特徴は、各
使用者毎の符号帳の状態を記憶しておく個人符号帳６０
１を設けた点である。６００は符号帳制御装置であっ
て、図４における符号帳制御装置４００とほぼ同じ機能
を有しており、さらに外部から入力される個人識別信号
に応じて個人符号帳６０１を制御する機能を有する。６
０１は各話者の音声符号化処理の終了時における一次符
号帳１０１ａ、二次符号帳１０１ｂ、符号帳制御装置６
００の状態を保持する個人符号帳である。個人符号帳６
０１は、一次符号帳１０１ａ、二次符号帳１０１ｂ、符
号帳制御装置６００の状態を複数の話者に対応してそれ
ぞれ保持するため、大容量の記憶装置で構成されてい
る。話者が決まった時点で、その話者を識別するための
個人識別信号が符号帳制御装置６００に入力されるの
で、それに基づいて符号帳選択信号が生成され、その信
号が個人符号帳６０１に入力されることにより、その使
用者に対する前回の一次符号帳１０１ａと二次符号帳１
０１ｂの状態に基づいてエントリ入れ替え装置４０１で
一次／二次符号帳間で入れ替えが行われる。これによ
り、その使用者に適合した符号化が行われることにな
る。

【００１５】図７は、図６における音声符号化処理の動
作フローチャートである。音声符号化処理の開始に先立
ち（ステップ１１ｃ）、話者を特定するための個人識別
信号が符号帳制御装置６００に対して入力される（ステ
ップ１２ｃ）。符号帳制御装置６００では、入力された
個人識別信号から符号帳選択信号を生成し、個人符号帳
６０１の対応する部分を選択する。選択された部分は、
一次符号帳１０１ａ、二次符号帳１０１ｂおよび符号帳
制御装置６００の所定の位置にそれぞれロードされる
（ステップ１３ｃ）。その後は、図５に示す手順に従っ
て音声符号化が行われる（ステップ１４ｃ）。すなわ
ち、符号帳制御装置６００の内部は、図４の符号帳制御
装置４００と同じように、レジスタ、最小誤差判定装
置、一次／二次符号帳管理装置が設置されており、一次
帳号帳１０１ａの先頭アドレスからエントリが読み出さ
れた後、合成音声と外部から入力された音声の誤差を判
定し、その評価結果をレジスタに入力して保存する。一
次符号帳１０１ａの最後尾に到達するまで、以上の動作
を繰り返し行う。レジスタに保存された評価結果のう
ち、最小誤差判定装置において最も誤差が小さいと判定
されている音源パラメータに対応する符号が外部に出力
される。

【００１６】この間、一次符号帳１０１ａ、二次符号帳
１０１ｂ、符号帳制御装置６００の内部状態は動作時に
順次変化していく。次に、音声符号化処理の終了が指示
されると（ステップ１５ｃ）、その時点で一次符号帳１
０１ａ、二次符号帳１０１ｂおよび符号帳制御装置６０
０の内部状態が個人符号帳６０１にストアされる（ステ
ップ１６ｃ）。このようにして、前回の音声符号化処理
中に最適化された一次符号帳１０１ａを最初から利用す
ることができるようになる。さらに、個人符号帳６０１
には個人識別信号により区別される複数の状態が保持さ
れているため、本発明の音声符号化処理装置が複数の人
物に利用される場合でも、何等問題は生じない。さら
に、個人符号帳６０１を強誘電体メモリ等の不揮発性記
憶装置で構成すれば、電源が遮断された場合でも個人符
号帳の内容を保持することができ、かつ高速動作が可能
となる。また、誤差判定装置４００ｂは、上位の階層の
符号帳１０１ａと下位の階層の符号帳１０１ｂとの間で
データの入れ替えを行う場合、それまでの音声符号化処
理結果の履歴に基づいて、上位の階層の符号帳１０１ａ
の中で最も誤差が多いと判定されたデータを下位の階層
の符号帳１０１ｂ上のものと入れ替える。また、符号帳
管理装置４００ｃは、音声符号化処理の終了時に、上位
の階層と下位の階層の符号帳１０１ａ，ｂの内容を他の
記憶装置（図示省略）に退避させ、次の音声符号化処理
の開始時に該記憶装置の内容を該上位の階層および下位
の階層の符号帳１０１ａ，ｂに読み出すように制御する
こともできる。

【００１７】図８は、本発明の第４の実施例を示す音声
符号化処理装置の構成図である。本実施例の特徴は、符
号帳制御装置内にアドレス表を保持して、使用する符号
帳１０１上のエントリをアドレス表に登録されているも
のに限定することにより、処理の高速化とともに低消費
電力化を図るものである。符号帳制御装置８００には、
誤差評価装置３０１から出力される誤差評価結果を保持
するレジスタ８００ａ、レジスタ８００ａ中の値の中か
ら最小のものを判定するための最小誤差判定装置８００
ｂ、読み出すエントリの符号帳１０１上のアドレスが保
持されているアドレス表８００ｃ、アドレス表８００ｃ
の内容を管理するアドレス表管理装置８００ｄが備えら
れている。そして、符号帳１０１からのエントリ読み出
し装置３０２を制御して、符号帳１０１から外部に出力
される符号の選択装置３０３を制御する。アドレス表８
００ｃには、符号帳１０１のエントリ格納アドレスの一
部が保持されている。最初に、アドレス表８００ｃから
読み出されたアドレスに対応する符号帳１０１のエント
リが読み出される。次に、そのエントリ中の音源パラメ
ータからある決められた手順に従って音声を合成する。
合成音声と外部から入力された音声の誤差を判定し、そ
の評価結果をレジスタ８００ａに入力して保存する。さ
らに、アドレス表８００ｃから読み出された次のアドレ
スからエントリを読み出し、最初と同じ動作を行う。ア
ドレス表８００ｃの最後尾に到達するまで、以上の動作
を繰り返し行う。

【００１８】このようにすることで、アドレス表８００
ｃの最後尾に登録されているアドレスから読み出したエ
ントリの処理が終了した後、レジスタ８００ａにはアド
レス表８００ｃに登録されている全ての音源パラメータ
の評価結果が保存されていることになる。一連の評価結
果のうち、最小誤差判定装置８００ｂにおいて最も誤差
が小さいと判定されている音源パラメータに対応する符
号が、入力された音声を符号化したものとして選択さ
れ、外部に出力される。なお、最小誤差判定装置８００
ｂにおける判定結果は、アドレス表管理装置８００ｄに
も送られる。アドレス表管理装置８００ｄでは、ある決
められた手順に従って判定結果を処理し、その結果に基
づいてアドレス表８００ｃに登録されているアドレスを
更新する。このように、本実施例では、音声符号化処理
中に使用する符号帳１０１上のエントリが小容量のアド
レス表にアドレスが登録されているものだけに限定され
るので、処理の高速化と低消費電力化が実現できる。さ
らに、入力された音声をより少ない誤差で符号化できる
ようにアドレス表の登録内容を動作中に更新して、最適
化しているため、小容量のアドレス表により音声符号化
を管理することによって音質が劣化することはない。ま
た、アドレス表は符号帳のエントリアドレスの一部を保
持しているだけであるから、従来の符号帳と符号帳の内
容を完全に一致させることができ、本発明を用いても不
都合は生じない。さらに、符号帳には一切手を加えずに
小容量のアドレス表を用いるだけであるため、回路量も
増大することはない。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
音声を合成するための音源パラメータとそれに対応する
符号の組を複数保持する符号帳を用いて、音声信号を符
号化する場合に、符号帳全体をアクセスすることなく符
号化処理を終了させるので、音声符号化処理の演算量を
低減させることができ、その結果、符号化処理を高速化
し、かつ符号化処理時の消費電力を低減することが可能
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の音声符号化処理装置の基本的構成図で
ある。

【図２】本発明の第１の実施例を示す音声符号化方法の
動作フローチャートである。

【図３】本発明の第１の実施例を示す音声符号化処理装
置の構成図である。

【図４】本発明の第２の実施例を示す音声符号化処理装
置の構成図である。

【図５】図４に示す音声符号化処理装置の動作フローチ
ャートである。

【図６】本発明の第３の実施例を示す音声符号化処理装
置の構成図である。

【図７】図６に示す音声符号化処理装置の動作フローチ
ャートである。

【図８】本発明の第４の実施例を示す音声符号化処理装
置の構成図である。

【符号の説明】

１００…音声符号化処理装置、１０１…符号帳、１０２
…符号帳制御装置、１０１ａ…一次符号帳、１０１ｂ…
二次符号帳、１０２，４００，６００，８００…符号帳
制御装置、１０２ａ…誤差判定装置、４００ａ，８００ａ
…レジスタ、４００ｂ，８００ｂ…最小誤差判定装置、
４００ｃ…一次／二次符号帳管理装置、８００ｃ…アド
レス表、８００ｄ…アドレス表管理装置、３００…合成
フィルタ、３０１…誤差評価装置、３０２…エントリ読
み出し装置、３０３…符号選択装置、６０１…個人符号
帳。

フロントページの続き (72)発明者 山田 孔司 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 竹内 幹 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 谷川 博之 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 関根 英敏 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業部内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 音声を合成する音源パラメータと該音源
   パラメータに対応する符号の組を複数個登録した符号帳
   から音源パラメータを順次読み出し、該音源パラメータ
   を合成して再生された音声と入力された音声との誤差を
   評価することにより、符号を選択決定する音声符号化方
   法において、 上記符号帳から読み出され再生された音声と入力音声の
   誤差評価値がしきい値より小さいとき、読み出された音
   源パラメータに対応する符号を出力するか、または、 上記符号帳を２つに分割して、分割された一方の符号帳
   のみから順次読み出され再生された音声と入力音声の誤
   差評価値のうちの最小のものの音源パラメータに対応す
   る符号を出力するか、または、 上記符号帳から読み出される音源パラメータを、別に記
   憶されたアドレス表に登録されたものに限定することに
   より、再生音声と入力音声の誤差評価値のうちの最小の
   ものの音源パラメータに対応する符号を出力するか、 のいずれかにより、該符号帳全体をアクセスすることな
   く音声符号化処理を完了させることを特徴とする音声符
   号化方法。
2. 【請求項２】 音声を合成するための音源パラメータと
   該音源パラメータに対応する符号の組を複数個登録した
   符号帳と、該符号帳から読み出された音源パラメータを
   合成し、生成された音声と入力された音声との誤差を評
   価する誤差評価装置とを用いて、出力する符号を選択決
   定する音声符号化処理装置において、 上記誤差評価装置の評価結果値と定数との大小関係を判
   定する誤差判定装置と、 該誤差判定装置による判定で、定数よりも小さいと判定
   された評価結果値に該当する音源パラメータに対応する
   符号を外部に出力させる符号選択装置とを具備したこと
   を特徴とする音声符号化処理装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の音声符号化処理装置に
   おいて、 前記誤差判定装置の他に、該誤差判定装置が判定した結
   果を符号帳のエントリ数分だけ保持しておくか、または
   符号帳のエントリ数より少ない数だけ保持して順次最小
   の値に更新しておく記憶装置を具備し、該記憶装置に記
   憶された複数の判定結果のうち最小の値に対応する符号
   を外部に出力させることを特徴とする音声符号化処理装
   置。
4. 【請求項４】 音声を合成するための音源パラメータと
   該音源パラメータに対応する符号の組を複数個登録した
   符号帳と、該符号帳から読み出された音源パラメータを
   合成し、生成された音声と入力された音声との誤差を評
   価する誤差評価装置とを用いて、出力する符号を選択決
   定する音声符号化処理装置において、 上位の階層が下位の階層よりも小さな容量を備えた２以
   上の階層を有する符号帳と、 該上位の階層の符号帳のみから音源パラメータを読み出
   し、該音源パラメータを合成した生成した音声と入力さ
   れた音声との誤差の評価結果を保持する記憶装置と、 該記憶装置に記憶された評価結果のうち、最大値のもの
   と最小値のものを判定して、該最小値のものに対応する
   符号を外部に出力させ、該最大値のものに対応する符号
   と音声パラメータの組を該上位の階層から下位の階層の
   符号帳に移動させる誤差判定装置と、 該上位の階層に属する符号帳と下位の階層に属する符号
   帳のデータのやりとりを管理する符号帳管理装置とを有
   することを特徴とする音声符号化処理装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の音声符号化処理装置に
   おいて、 前記誤差判定装置は、上位の階層の符号帳と下位の階層
   の符号帳との間でデータの入れ替えを行う場合、それま
   での音声符号化処理結果の履歴に基づいて、該上位の階
   層の符号帳の中で最も誤差が多いと判定されたデータを
   下位の階層の符号帳上のものと入れ替えることを特徴と
   する音声符号化処理装置。
6. 【請求項６】 請求項４に記載の音声符号化処理装置に
   おいて、 前記符号帳管理装置は、音声符号化処理の終了時に、上
   位の階層と下位の階層の符号帳の内容を他の記憶装置に
   退避させ、次の音声符号化処理の開始時に該記憶装置の
   内容を該上位の階層および下位の階層の符号帳に読み出
   すように制御することを特徴とする音声符号化処理装
   置。
7. 【請求項７】 請求項４または６のいずれかに記載の音
   声符号化処理装置において、 前記音声符号化処理の終了時に上位および下位の階層の
   符号帳の内容を退避させる記憶装置として、該音声符号
   化処理装置を使用する各使用者毎に内容を記憶した個人
   符号帳であることを特徴とする音声符号化処理装置。
8. 【請求項８】 請求項４，６または７のいずれかに記載
   の音声符号化処理装置において、 前記符号帳は、不揮発性の半導体記憶装置で構成されて
   いることを特徴とする音声符号化処理装置。
9. 【請求項９】 音声を合成するための音源パラメータと
   該音源パラメータに対応する符号の組を複数個登録した
   符号帳と、該符号帳から読み出された音源パラメータを
   合成し、生成された音声と入力された音声との誤差を評
   価する誤差評価装置とを用いて、出力する符号を選択決
   定する音声符号化処理装置において、 上記誤差の評価結果を保持する記憶装置と、 該記憶装置に記憶された評価結果のうちの最大値のもの
   と最小値のものを判定する誤差判定装置と、 該符号帳のデータ格納アドレスの一部を保持するアドレ
   ス表記憶装置と、 該アドレス表記憶装置に登録されるアドレスを管理する
   管理装置とを有することを特徴とする音声符号化処理装
   置。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の音声符号化処理装置
    において、前記アドレス表記憶装置には、主として誤差
    の評価結果の値が小さい符号に対 応するアドレスを保持することを特徴とする音声符号化
    処理装置。