WO2002091588A1 - Sub-band adaptive differential pulse code modulation/encoding apparatus, sub-band adaptive differential pulse code modulation/encoding method, wireless transmission system, sub-band adaptive differential pulse code modulation/decoding apparatus, sub-band adaptive differential pulse code modulation/decoding method, and wirel - Google Patents

Sub-band adaptive differential pulse code modulation/encoding apparatus, sub-band adaptive differential pulse code modulation/encoding method, wireless transmission system, sub-band adaptive differential pulse code modulation/decoding apparatus, sub-band adaptive differential pulse code modulation/decoding method, and wirel Download PDF

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Definitions

  • Sub-pand adaptive differential pulse code modulation and coding apparatus sub-pand adaptive differential pulse code modulation and coding method, wireless transmission system, sub-pand adaptive differential pulse code modulation and decoding apparatus, sub-pand adaptive differential pulse code modulation and decoding method , And wireless reception system
  • the present invention relates to a sub-band adaptive differential pulse code modulation encoding apparatus (hereinafter, simply referred to as a sub-band AD PCM encoding apparatus), a sub-band adaptive differential pulse code modulation and encoding method (hereinafter, simply referred to as a sub-band AD PCM encoding method). ), A wireless transmission system, a sub-pand adaptive differential pulse code modulation and decoding device (hereinafter simply referred to as a sub-pand AD PCM demodulator), and a adaptive and differential pulse code modulation and decoding method (hereinafter simply sub-pand ADP) CM decoding method), and wireless reception system
  • a sub-band AD PCM encoding apparatus hereinafter, simply referred to as a sub-band AD PCM encoding apparatus
  • a sub-band adaptive differential pulse code modulation and encoding method hereinafter, simply referred to as a sub-band AD PCM encoding method.
  • a wireless transmission system a sub-pand adaptive differential pulse
  • the conventional sub-pand AD PCM encoder 600 shown in FIG. 11 is composed of a 64-tap tri-partial filter puncturer 602, an AD PCM quantizer 603, and an AD PCM.
  • Quantizer 604 ADPCM Quantizer 605, ADPCM Quantizer 606, Multiplexer 607, Demultiplexer 608, ADPCM Inverse Quantizer 6 0 9, AD PCM inverse quantization It is composed of a unit 610, an ADPCM inverse quantizer 611, an ADPCM inverse quantizer 612, and a synthesis filter puncture 613 having a tri-configuration of 64 taps. Also, when performing adaptive bit allocation, it is configured to include an adaptive bit allocator 614 and an adaptive bit allocator 615.
  • the present invention has been made in order to solve such a conventional problem, and has a sub-band ADPCM encoding method, a sub-band ADPCM decoding method, and a sub-band ADPCM code with a small amount of delay and a small amount of computation. And a sub-band ADPCM decoding device, a wireless transmission system, and a wireless reception system. Disclosure of the invention
  • the first invention has a preset asymmetrical impulse response, inputs a voice signal, divides the input voice signal into a plurality of predetermined sub-bands, and A sub-band audio signal acquiring unit for acquiring a sub-band audio signal; a plurality of quantizing units for quantizing the plurality of band-divided sub-band audio signals by a preset number of divisions; It is an object of the present invention to provide a sub-pand adaptive difference pulse code modulation coding apparatus comprising: coding means for performing adaptive difference pulse code modulation coding of a plurality of sub-band audio signals.
  • a second invention provides a sub-pand adaptive difference pulse code modulation encoding device in which the plurality of quantization units perform vector quantization of the plurality of sub-band audio signals, respectively.
  • a band division filter having a preset asymmetrical impulse response characteristic is provided, so that the amount of group delay due to bandpass filtering is reduced as compared with a conventional band division filter having a symmetrical impulse response characteristic.
  • the plurality of quantization means vector-quantize a sub-band audio signal of the sub-band in which the vector quantization is specified in a sub-band in which the vector quantization is specified in advance. It is an object of the present invention to provide a sup- pending-adaptive differential pulse code modulation encoding apparatus that scalar-quantizes a sub-band audio signal of a sub-band for which scalar quantization is specified in advance. According to this configuration, since a band division filter having asymmetrical impulse response characteristics set in advance is provided, the amount of group delay due to band filtering is smaller than that of a conventional band division filter having a symmetrical impulse response characteristic. In addition, by performing the quantization by determining whether to perform scalar quantization or vector quantization for each subband, and performing quantization, a process of performing vector quantization is performed. Even when there is no margin, real-time processing can be performed.
  • the plurality of quantization units include the plurality of sub-band sounds.
  • a quantization table storage unit that stores a plurality of code vectors for vector quantization of a signal in a quantization table in advance, and a signal pattern of the plurality of sub-band audio signals that stores the plurality of code vectors stored in advance.
  • a quantization table updating unit that updates based on the following criteria, and determines whether a silent state below a preset minimum signal level has continued for a duration longer than a preset duration.
  • a quantization table transmitting unit that transmits the updated quantization table based on the updated quantization table, and when the transmission of the updated quantization table is completed, the plurality of sub-band sounds are based on the updated quantization table.
  • An object of the present invention is to provide a sub-pand adaptive difference pulse code modulation coding apparatus that performs vector quantization on each signal.
  • a band division filter having a preset asymmetrical impulse response characteristic is provided, so that the group delay due to band pass filtering can be reduced compared to a conventional band division filter having a symmetrical impulse response characteristic.
  • a vector pattern that adapts to the vector pattern of the audio signal is learned, and the vector pattern stored in the vector quantization table is used. Since the vector quantization table storing the updated vector pattern is transmitted to the communication destination, the signal-to-noise ratio can be increased.
  • the sub-band audio signal acquiring means includes a plurality of band division filters having an asymmetric finite impulse response, and the plurality of band division filters convert the audio signal into the plurality of preset sub-bands.
  • An object of the present invention is to provide a sub-band adaptive differential pulse code modulation and coding apparatus for band division. With this configuration, since a band division filter having a preset asymmetrical impulse response characteristic is provided, the amount of group delay due to band filtering is reduced as compared with a conventional band division filter having a symmetrical impulse response characteristic. And the number of sub-bands Even if the number increases, the hardware scale can be reduced and the amount of group delay due to band filtering can be reduced as compared with the band splitting filter having the conventional tree configuration.
  • the plurality of band division filters include: a filter coefficient setting unit configured to set a plurality of filter coefficients; and a sub-band sound signal preset from the sound signal based on the set plurality of filter coefficients.
  • a filter section for filtering wherein the filter coefficient setting section performs cosin modulation with a predetermined phase difference with respect to a symmetric axis of the symmetrical finite impulse response, and performs a predetermined asymmetric impulse response. It is intended to provide a sub-pand adaptive difference pulse code modulation and coding apparatus for setting the plurality of filter coefficients to have.
  • a seventh aspect of the present invention provides a microphone that inputs voice and converts the voice signal into a voice signal, discrete voice signal acquisition means that obtains a discrete voice signal at a predetermined sampling interval from the converted voice signal, A sub-band audio signal having an asymmetric finite impulse response, inputting a voice signal, dividing the obtained voice signal into a plurality of predetermined sub-bands, and obtaining a plurality of band-divided sub-band discrete voice signals Acquisition means; a plurality of downsamplers for downsampling at a preset plurality of subband sampling frequencies of the plurality of subbands so as to thin out the plurality of divided subband discrete audio signals; and a downsampler.
  • Another object of the present invention is to provide a sub-band adaptive difference pulse code modulation coding apparatus. According to this configuration, since a band splitting filter having a preset asymmetrical impulse response characteristic is provided, the group delay due to band filtering is lower than that of a conventional band splitting filter having a symmetrical impulse response characteristic. The amount of data can be reduced, and even when the number of sub-bands increases, the hardware scale is reduced compared to the conventional band split filter with a tree structure, The amount of delay can be reduced.
  • the plurality of quantizing means includes a plurality of code vectors for vector-quantizing the plurality of sub-band audio signals, respectively, and a plurality of indices corresponding to the plurality of code vectors.
  • a quantization table storing unit for storing the numbers in advance in a quantization table; an inverse quantizer for inversely quantizing the code vector stored in the quantization table storage unit; and a plurality of past inversely quantized
  • a predictor that calculates a predicted value based on a plurality of dequantized past dequantized values, an input buffer that stores a plurality of sample values of a sub-band audio signal to be obtained next, Calculating a predicted value of a plurality of sample values of a sub-band audio signal to be obtained next from the dequantized value dequantized by the dequantizer and the predicted value calculated by the predictor;
  • the sub-band audio signal stored in the buffer From the predicted values of a plurality of sample values of the sub-band audio signal acquired next, and calculates the least mean square error so as to select the code vector having the smallest error based on the subtracted result.
  • An object of the present invention is to provide a sub-pand adaptive difference pulse code modulation and coding apparatus for selecting one code vector and performing vector quantization based on the selected one code vector.
  • the plurality of quantizing units include subtraction in which predicted values of a plurality of sample values of the next acquired sub-band audio signal are subtracted from the sub-band audio signal stored in the input buffer. Based on the result, a code vector for further reducing the error is learned by a preset learning method, and a quantization table updating unit for updating a quantization table, and the input voice signal is set in advance.
  • a state determining unit that determines whether the signal level is equal to or less than a minimum signal level, and further determines whether the state equal to or less than the preset minimum signal level has continued for more than a preset duration.
  • a quantization table transmitting unit for transmitting the quantization table to a preset destination, wherein the state determination unit is not more than a preset minimum signal level.
  • the quantization table transmitting unit transmits the updated quantization table to a preset destination, and while the updated quantization table is being transmitted to the destination, the state determination unit may include an input.
  • the quantization table transmitting unit suspends transmission of the updated quantization table, and further determines the state.
  • the unit determines that the signal level is equal to or lower than a preset minimum signal level, and further determines that the state equal to or lower than the preset minimum signal level has continued for a preset duration.
  • the quantization table transmitting unit continues the transmission of the interrupted updated quantization table, and when the transmission of the updated quantization table is completed, the updated quantization table.
  • the vector quantization means calculates energy of each of the plurality of sub-band audio signals dequantized by the dequantizer, and calculates the energy of the calculated plurality of sub-band audio signals.
  • An object of the present invention is to provide a sub-band adaptive differential pulse code modulation coding apparatus that adaptively allocates the number of bits based on an energy ratio. With this configuration, a band division filter having asymmetrical impulse response characteristics set in advance is provided, so that the group delay due to band filtering is reduced as compared with a conventional band division filter having a symmetrical impulse response characteristic. And the quality of the decoded speech signal from the encoded speech signal at low bit rates Can be suppressed.
  • the eleventh invention has a preset asymmetric impulse response, inputs a voice signal, divides the input voice signal into a plurality of predetermined sustains, and A plurality of sub-band audio signal acquiring means for acquiring a sub-band audio signal; a plurality of quantization means for quantizing the plurality of sub-band audio signals obtained by band division by a preset number of divisions; A preparatory step for preparing encoding means for adaptively differential pulse code modulation encoding the plurality of sub-band audio signals; and the band division filter converts the input audio signals into a plurality of preset sub-bands.
  • a plurality of sub-band audio signal obtaining steps for obtaining a plurality of sub-band audio signals obtained by performing band division and band division; and A plurality of quantization steps for quantizing the plurality of sub-band audio signals by a preset number of divisions; and the plurality of sub-band audio signals quantized by the plurality of encoding means are adaptive differential pulse code modulation codes.
  • a sub-pand adaptive differential pulse code modulation encoding method comprising:
  • a twelfth aspect of the present invention provides a sub-pand adaptive difference pulse code modulation and encoding method for performing vector quantization on each of the plurality of sub-band audio signals in the plurality of quantization steps.
  • a band division filter having an asymmetrical impulse response characteristic set in advance is provided. Therefore, compared with a conventional band division filter having a symmetrical impulse response characteristic, it is possible to reduce the amount of group delay due to band filtering, and furthermore, a speech signal decoded from an encoded speech signal at a low bit rate. It is possible to suppress the deterioration of the quality of the product.
  • the sub-band sound signal of the sub-band in which the vector quantization is specified is vector-quantized in the sub-band in which the vector quantization is specified in advance.
  • a quantization table storage unit that stores, in a quantization table, a plurality of code vectors for performing vector quantization on the plurality of sub-band audio signals,
  • a quantization table updating unit that updates the plurality of vectors based on the signal patterns of the plurality of sub-band audio signals; and a predetermined duration in which a silent state less than a predetermined minimum signal level is set.
  • a quantization table transmitting unit that transmits the quantization table updated based on the determined determination result.
  • the quantization table storage unit A quantization table storing step of storing a plurality of code vectors for vector quantization of a plurality of sub-band audio signals in a quantization table in advance; and the plurality of code vectors stored in advance by the quantization table updating unit.
  • vector quantization of the plurality of sub-band audio signals based on the updated quantization template is performed.
  • a differential pulse code modulation encoding method since a band division filter having an asymmetrical impulse response characteristic set in advance is provided, the amount of group delay due to band pass filtering is smaller than that of a conventional band division filter having a symmetrical impulse response characteristic.
  • learn the vector pattern adapted to the vector pattern of the audio signal and update the vector pattern stored in the vector quantization table. Then, since the vector quantization table in which the updated vector pattern is recorded is transmitted to the communication destination, the signal-to-noise ratio can be increased.
  • the fifteenth invention has a preset asymmetric impulse response, inputs a voice signal, divides the input voice signal into a plurality of predetermined sub-bands, and generates a plurality of band-divided sub-bands.
  • a plurality of sub-band audio signal acquisition means for acquiring a sub-band audio signal; and a plurality of quantization means for quantizing the plurality of band-divided supported audio signals by a preset number of divisions.
  • Encoding means for adaptively differential pulse code modulation encoding the plurality of sub-band audio signals. Is what you do.
  • a band division filter having an asymmetrical impulse response characteristic set in advance is provided, so that the group delay due to band filtering is smaller than that of a conventional band division filter having a symmetrical impulse response characteristic.
  • the hardware scale is reduced and the amount of group delay due to bandpass filtering is reduced as compared with the conventional tree-structured band division filter. Can be reduced.
  • a sixteenth invention provides a wireless transmission system in which the plurality of quantizing units perform vector quantization on the plurality of sub-band audio signals, respectively.
  • the plurality of quantizing units perform vector quantization on the plurality of sub-band audio signals, respectively.
  • the plurality of quantization means advance base-vector
  • the sub-band audio signal of the sub-band in which the vector quantization is specified in advance is vector-quantized, and in the sub-band in which scalar quantization is specified in advance, the pre-scalar quantization is performed.
  • a band division filter having asymmetrical impulse response characteristics set in advance is provided, so that the group delay due to band filtering is reduced as compared with a conventional band division filter having a symmetrical impulse response characteristic. Further, by determining whether to perform scalar quantization or vector quantization for each sub-band, and performing quantization, the processing for performing vector quantization has a margin. If not, it can be processed in real time.
  • An eighteenth aspect of the present invention is a quantization table storage unit, wherein the plurality of quantization units store, in a quantization table, a plurality of code vectors for performing vector quantization on the plurality of sub-band audio signals, A quantization table updating unit for updating the plurality of code vectors stored in advance based on the signal patterns of the plurality of sub-band audio signals; and a silent state less than a preset minimum signal level.
  • a quantization table transmitting unit for determining whether or not the quantization table has been continued for more than the continuation time, and transmitting the updated quantization table based on the determined determination result.
  • a wireless transmission system for performing vector quantization of the plurality of sub-band audio signals based on the updated quantization table when transmission of the plurality of sub-band audio signals is completed.
  • a band division filter having a preset asymmetrical impulse response characteristic is provided, compared with a conventional band division filter having a symmetrical impulse response characteristic, the amount of group delay due to band filtering is reduced.
  • a nineteenth invention is directed to a sub-panel for receiving an encoded audio signal in which a plurality of sub-band audio signals are encoded, and separating the plurality of sub-band encoded audio signals from the encoded audio signal. And a plurality of inverse quantization means for inversely quantizing the separated plurality of sub-band coded speech signals by a preset number of divisions, and a preset asymmetrical impulse response. It is an object of the present invention to provide a sub-pand adaptive differential pulse code modulation / decoding device including a plurality of band synthesizing means for band-synthesizing an audio signal from the plurality of quantized sub-band audio signals.
  • the preset Since it has a band-splitting filter having asymmetrical impulse response characteristics, the amount of group delay due to band-pass filtering can be reduced as compared with a conventional band-splitting filter having symmetrical impulse response characteristics. Even when the number of divisions into sub-bands increases, the hardware scale can be reduced and the amount of group delay due to band-pass filtering can be reduced, as compared with the conventional tri-band filter.
  • a 20th invention provides a sub-band adaptive difference pulse code modulation decoding apparatus in which the plurality of inverse quantization units perform vector quantization on each of the separated sub-band audio signals.
  • a band division filter having a preset asymmetrical impulse response characteristic is provided, so that the group delay due to band pass filtering can be reduced compared to a conventional band division filter having a symmetrical impulse response characteristic. This makes it possible to reduce the quality of the audio signal decoded from the encoded audio signal at a low bit rate.
  • the plurality of inverse quantization means are configured to, in a sub-band in which vector inverse quantization is specified in advance, use a sub-band audio signal of the sub-band in which vector inverse quantization is specified in advance.
  • a sub-band adaptive difference pulse code modulation and decoding apparatus for performing inverse quantization of a vector and scalar inverse quantization of the sub-band audio signal of the sub-band which is specified in advance with scalar inverse quantization in the sub-band where scalar inverse quantization is specified in advance. Is provided.
  • a twenty-second invention is characterized in that the plurality of inverse quantization means stores, in advance, a vector quantization table when the plurality of subband audio signals are vector-quantized,
  • a quantization table receiving unit that receives an updated solid-state quantization table by receiving a preset recognition signal indicating transmission of the solid-state quantization table;
  • Decoding processing returning means for interrupting the transmission and immediately returning to the decoding processing of the encoded audio signal upon receiving a preset recognition signal indicating the transmission of the encoded audio signal,
  • a sub-band for performing vector inverse quantization on the plurality of sub-band audio signals based on the updated quantization table.
  • a hysteresis component pulse code modulation decoder (this configuration, since the band-splitting filter with a predetermined asymmetrical Inparusu response, conventional that have a symmetrical Inparusu response Compared with the band division filter, the amount of group delay due to band filtering can be reduced.
  • a vector pattern adapted to the vector pattern of the audio signal is learned, Since the vector pattern stored in the vector quantization table is updated, and the vector quantization table in which the updated vector pattern is recorded is transmitted to the communication destination, the signal-to-noise ratio can be increased. it can.
  • the band synthesis means includes: a band synthesis unit having a preset asymmetrical finite impulse response; and a filter coefficient setting unit for setting a plurality of filter coefficients.
  • a sub-pand adaptive difference pulse code modulation and decoding that performs cosine modulation with a predetermined phase difference with respect to the symmetry axis of a symmetric finite pulse response and sets a plurality of filter coefficients so as to have a preset asymmetric impulse response.
  • a band division filter having a preset asymmetrical impulse response characteristic is provided, compared with a conventional band division filter having a symmetrical impulse response characteristic, the amount of group delay due to band filtering is reduced.
  • the hardware scale is reduced and the amount of group delay due to band filtering is reduced as compared with the conventional tree-structured band division filter. Can be reduced.
  • a plurality of sub-band coded audio signals in which a plurality of sub-band coded audio signals are coded for each sub-band are received, and the plurality of sub-band coded audio signals are converted from the plurality of sub-band coded audio signals.
  • Sub-band separation means for separating a plurality of index numbers corresponding to a plurality of code vectors, each of which is vector-quantized, and a vector inverse quantization into a plurality of sub-band audio signals from the plurality of separated index numbers
  • a plurality of inverse quantizing means for performing sampling, and up-sampling the plurality of preset sub-band audio signals so as to complement sample values which have been thinned out to a plurality of sub-band audio signals which have been down-sampled.
  • An assembler and the sub-band audio component of the plurality of sub-band audio signals There is provided a sub-Pando adaptive differential pulse code modulation decoding apparatus that includes a band synthesizing means for band synthesis voice signal.
  • the plurality of inverse quantization means includes the plurality of sub-bands.
  • a quantization table storage unit for storing in advance the same vector quantization table as the vector quantization table in which the audio signal is vector-quantized, and the quantization table from the plurality of separated index numbers.
  • a plurality of code vectors stored in the storage unit a plurality of inverse quantizers for respectively dequantizing the searched plurality of code vectors, and a plurality of inversely quantized past code vectors;
  • An object of the present invention is to provide a sub-band adaptive differential pulse code modulation decoding apparatus that searches for a vector and performs inverse quantization on the basis of a plurality of searched code vectors.
  • a sub-band adaptive differential pulse code modulation decoding method comprising:
  • a band division filter having an asymmetrical impulse response characteristic set in advance since a band division filter having an asymmetrical impulse response characteristic set in advance is provided, the amount of group delay due to band pass filtering is smaller than that of a conventional band division filter having a symmetrical impulse response characteristic.
  • the hardware scale is reduced and the group delay due to band filtering is reduced compared to the conventional tree-structured band division filter. Can be reduced.
  • sub-band adaptive difference pulse code modulation / decoding in which each of the plurality of sub-band audio signals separated by the inverse quantization means is vectorized. It provides a method. With this configuration, a band division filter having a preset asymmetrical impulse response characteristic is provided. In addition, it is possible to suppress deterioration of the quality of the audio signal decoded from the encoded audio signal at a low bit rate.
  • the plurality of inverse quantization means includes a sub-band in which vector inverse quantization is designated in advance.
  • the subband audio signal of the subband for which the vector inverse quantization has been designated is vector inversely quantized, and in the subband for which scalar inverse quantization has been designated, the scalar inverse quantization has been designated. It is intended to provide a sub-pand adaptive difference pulse code modulation decoding method for performing sub-quantity inverse quantization of the sub-band audio signal of the sub-band.
  • a twentieth invention is characterized in that in the preparation step, a quantization table storage unit that stores, in advance, a vector quantization table when the plurality of subband audio signals are vector-quantized, Table receiving unit that receives an updated vector quantization table upon reception of a preset recognition signal indicating transmission of the quantization table, and interrupts transmission of the updated vector quantization table And a decoding process returning unit that immediately returns to the decoding process of the encoded voice signal upon receiving a preset recognition signal indicating the transmission of the encoded voice signal.
  • the quantization table storage unit performs vector quantization on the plurality of sub-band audio signals.
  • a quantization table receiving step of receiving the vector quantization table; and the decoding process returning means, wherein the updated vector quantization table A decoding process returning step of interrupting the transmission and immediately returning to the decoding process of the encoded audio signal by receiving a preset recognition signal indicating the transmission of the encoded audio signal,
  • the twentieth invention is characterized in that in the preparation step, a quantization table storage unit that stores in advance a vector quantization table when the plurality of sub-band audio signals are vector-quantized, the vector quantization A quantization table receiving unit that receives an updated vector quantization table by receiving a preset recognition signal indicating table transmission, and interrupts transmission of the updated vector quantization table. And a decoding process returning unit that immediately returns to the decoding process of the encoded voice signal upon receiving a preset recognition signal indicating the transmission of the encoded voice signal. And preparing the plurality of sub-band audio signals by vector quantization by the quantization table storage unit in the plurality of inverse quantization steps.
  • a quantization table storing step of previously storing a torque quantization table by the quantization table receiving unit, the vector quantization tape A quantization table receiving step of receiving an updated vector quantization table in response to receiving a preset recognition signal indicating transmission of a file, and a decoding process restoring unit.
  • the transmission of the vector quantization table is interrupted, and upon receiving a preset recognition signal indicating the transmission of the encoded audio signal, the decoding process returns immediately to the decoding process of the encoded audio signal.
  • a modulation decoding method is provided.
  • a thirtieth aspect of the present invention provides a sub-pand separation unit that receives an encoded audio signal obtained by encoding a plurality of sub-band sub-band audio signals, and separates the plurality of sub-band encoded audio signals from the encoded audio signal.
  • a plurality of dequantization means for dequantizing the separated plurality of sub-band coded speech signals by a preset number of divisions, and a preset asymmetrical impulse response, And a plurality of band synthesizing means for band synthesizing an audio signal from the plurality of sub-band audio signals.
  • the amount of group delay due to band filtering is smaller than that of a conventional band division filter having a symmetrical impulse response characteristic. Can be reduced, and Even when the number of divisions is increased, the hardware scale can be reduced and the amount of group delay due to band filtering can be reduced as compared with a band splitting filter having a conventional tree configuration.
  • a thirty-first aspect of the present invention provides a wireless reception system in which the plurality of inverse quantization means perform vector inverse quantization of the separated plurality of sub-band audio signals, respectively.
  • a band division filter having asymmetrical asymmetrical impulse response characteristics is provided, so that the group delay due to bandpass filtering can be reduced compared to a conventional band division filter having a symmetrical impulse response characteristic.
  • the plurality of inverse quantization means includes: a subband in which vector inverse quantization is specified in advance; and a subband audio signal in which the vector inverse quantization is specified in advance.
  • An object of the present invention is to provide a wireless reception system for performing vector inverse quantization and scalar inverse quantization of a sub-band audio signal of the sub-band that has been designated with the scalar inverse quantization in advance in the sub-band with the designated scalar inverse quantization. It is. With this configuration, since a band splitting filter having a preset asymmetrical impulse response characteristic is provided, the amount of group delay due to band filtering is reduced as compared with a conventional band splitting filter having a symmetrical impulse response characteristic. Furthermore, by determining whether to perform scalar quantization or vector quantization for each subband and performing quantization, there is no room to perform vector quantization. In this case, real-time processing can be performed.
  • the plurality of inverse quantization means pre-stores a vector quantization table when the plurality of sub-band audio signals are vector-quantized.
  • a quantization table storing unit for receiving an updated vector quantization table by receiving a preset recognition signal indicating transmission of the vector quantization table. And interrupting the transmission of the updated vector quantization table, and receiving the preset recognition signal indicating the transmission of the encoded audio signal, thereby immediately decoding the encoded audio signal.
  • the plurality of inverse quantization means preliminarily stores a vector quantization table when the plurality of subband audio signals are vector-quantized.
  • a quantization table storage unit a quantization table receiving unit that receives an updated vector quantization table by receiving a preset recognition signal indicating transmission of the vector quantization table;
  • the transmission of the updated vector quantization table is interrupted, and upon receiving a preset recognition signal indicating the transmission of the encoded audio signal, the process immediately returns to the decoding processing of the encoded audio signal.
  • a band division filter having asymmetrical impulse response characteristics set in advance is provided, so that the amount of group delay due to band filtering is reduced as compared with a conventional band division filter having a symmetrical impulse response characteristic.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a sub-pand adaptive difference pulse code modulation encoder according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a sub-pand adaptive difference pulse code modulation decoder according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing an impulse response of the basic filter according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing a frequency amplitude characteristic of a basic filter according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing a group delay characteristic of the basic filter according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing a filter coefficient table of the basic filter according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing a filter coefficient table of a basic filter according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing a characteristic of a delay amount due to a difference in filter puncture in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a suppand adaptive differential pulse code modulation complex that performs vector quantization according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a sub-band adaptive differential pulse code modulation complex that performs vector quantization according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the sub-band ADPCM encoder 100.
  • FIG. 12 is a flow chart showing the operation of the ADPCM quantum device (110, 111, 112, 113).
  • FIG. 13 is a flowchart showing the operation of updating the quantization table.
  • FIG. 14 is a flow chart showing the operation of the sub-band ADPCM decoding apparatus 200.
  • FIG. 15 is a flowchart showing the operation of the ADPCM inverse quantum device (202, 203, 203, 204).
  • FIG. 16 is a block diagram showing a conventional sub-pand adaptive difference pulse code modulation encoder and a conventional adaptive differential pulse code modulation decoder.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a sub-band AD PCM encoding apparatus according to a first embodiment of the present invention, which is a sub-band AD PCM encoding apparatus that divides a predetermined frequency band into four sub-bands and encodes the divided sub-band. It is a block diagram showing 00.
  • the sub-pand AD PCM encoder 100 shown in FIG. 1 has a preset asymmetrical impulse response characteristic, inputs a speech signal having a preset sampling frequency, and receives the inputted speech.
  • a band division FIR filter (H. (z) 102, H x (z) 103, H 2 (z) 104, H 3 (z) 105) and four downsamplers ( 106: 107, 108, 109) constitute a sub-band division filter puncture 101.
  • the sub-band sound signal acquiring means is constituted by a sub-band division filter bank 101.
  • the band division FIR filter (H 0 (z) 102, H j (z) 103, H 2 (z) 104, ⁇ 3 ( ⁇ ) 105) has multiple filter coefficients.
  • Figure 3 shows the pre-set values for the band division FIR filters (H. (z) 102, Hi ( ⁇ ) 103, ⁇ 2 ( ⁇ ) 104, ⁇ a ( ⁇ ) 105). It is a graph which shows an impulse response when an impulse signal is input. Shown in Figure 3 Of the two impulse response waveforms obtained, the impulse response waveform drawn by a dashed line is a plurality of preset impulse responses such that a symmetric impulse response is output with respect to the center of 64 samples. Filter coefficient signal is set. On the other hand, the waveform of the impulse response drawn by a solid line modulates a plurality of preset filter coefficient signals input to a basic filter having a symmetric impulse response, and has a preset asymmetric impulse response characteristic. Like that.
  • the tables shown in FIGS. 6 and 7 are examples of a plurality of preset filter coefficient signals input to the basic filter for each of the symmetric impulse response and the preset asymmetric impulse response.
  • an asymmetrical impulse response that is cosine-modulated with a preset phase difference with respect to the axis of symmetry of the symmetrical impulse response is called a preset asymmetrical impulse response.
  • the band division FIR filters to have an asymmetrical impulse response which is set in advance (H. (z) 1 0 2 , H! (Z) 1 0 3, H 2 (z) 1 04, H 3 (z) The filter coefficient of 105) is set.
  • p L (n) Impulse response of basic filter
  • M Number of sub-band divisions
  • k d Delay related to division
  • the amplitude is further suppressed in the filter showing the asymmetrical impulse response as compared with the filter having the symmetrical impulse response.
  • Group delay is further reduced.
  • the delay amount of the sub-band audio signal after being divided into sub-bands is N-1, whereas in the case of a filter with a preset asymmetrical impulse response, the delay amount is N-1 or less. It is suppressed to.
  • N is the number of taps of the basic filter.
  • ADPCM quantizer (110, 111, 111, 112) that performs vector quantization as a vector quantization means will be described.
  • Figure 9 shows an ADPCM quantizer (110, 111, 112, 113) that performs vector quantization of the audio signal.
  • vector quantization a vector having the smallest root mean square error with a plurality of vectors stored in advance so that a predetermined number of sample values is quantized as one vector is represented. Then, a preset number of sample values are quantized collectively in the selected representative vector.
  • a selected representative vector is called a code vector, and a table in which a plurality of representative vector tables are stored in advance is called a vector record book.
  • the ADPCM quantizer (110, 111, 112, 113) performs vector quantization of the sub-band audio signal in the sub-band in which vector quantization is specified in advance.
  • the subband audio signal is scalar-quantized. ( If there is enough processing capacity for vector quantization, the subband is limited to the preset subband. Vector quantization is performed on all sub-bands without performing it, and if there is no room for the processing capability of vector quantization, the sub-bands for vector quantization are limited.
  • the ADPCM quantizers (1110, 111, 112, 113) include a plurality of code vectors for quantizing each of a plurality of sub-band audio signals, and a plurality of these code vectors. Multiple indices corresponding to different code vectors Table number, which stores the code number and the quantization number in the quantization table in advance, an inverse quantizer 4 0 4 that inversely quantizes the code vector stored in the quantization table storage section, and an inverse quantum
  • the scale factor is increased, and the change in the past change of the multiple code vectors is increased.
  • the scale factor adaptor 405 which adapts the scale factor to the inversely quantized code vector based on the tendency of changes in the past multiple code vectors, is used.
  • a predictor 406 for calculating a predicted value based on a plurality of dequantized past dequantized values in the past; and an input buffer 4 for storing a plurality of sample values of a subband audio signal obtained next. 0 1 and Calculate predicted values of a plurality of sample values of a sub-band audio signal to be acquired next from the inverse quantized value inversely quantized by the inverse quantizer 404 and the predicted value calculated by the predictor 406.
  • a least-square-mean-error calculator 401 that calculates a least-mean-square error to select a vector.
  • the ADPCM quantizer (1110, 111, 112, 113) is further obtained from a plurality of sample values of the sub-band audio signal further stored in the input buffer 401.
  • a conversion table updating unit 407 which determines whether the input audio signal is below a preset minimum signal level, and furthermore, a state below the preset minimum signal level is set in advance.
  • State determination unit 409 to determine whether or not continued for longer than the duration, and updated vector amount A quantization table transmission unit 408 for transmitting the quantization table to a predetermined destination, wherein the state determination unit 409 determines that the signal level is equal to or less than a predetermined minimum signal level, Further, when it is determined that the state below the preset minimum signal level has continued for more than the preset duration, the quantization table transmission unit 408 presets the updated vector quantization table. While transmitting to the specified destination and transmitting the updated vector quantization table to the destination, the state determination unit 409 determines that the input audio signal has exceeded the preset minimum signal level. When the determination is made, the quantization table transmission unit 408 interrupts the transmission of the updated vector quantization table.
  • the state determination unit 409 must be lower than the preset minimum signal level. Is determined, and When it is determined that the state below the set minimum signal level has continued for more than the preset 'duration', the quantization-tape transmitting unit 408 transmits the updated vector quantization table. When the transmission of the updated vector quantization table is completed, the vector quantization is performed based on the updated vector quantization table.
  • the ADPCM quantizer (110, 111, 112, 113) has a plurality of energies for calculating the energy of the sub-band audio signal obtained by the inverse quantization of the representative vector.
  • an adaptive bit number allocating unit for allocating the number of bits, and the number of bits may be adaptively allocated to each sub-band based on the energy ratio of the plurality of inversely quantized sub-band audio signals.
  • the adaptive bit allocator 114 adaptively performs bit allocation for each sub-band. Also, bit allocation for each sub-band adaptively Instead of performing this, fixed bit allocation that performs preset bit allocation may be used. Further, the multiplexer 115 shapes the audio signal quantized for each sub-supply into a bit stream.
  • the band division FIR filter (H. (z) 102, H! (Z) 103, H 2 (z)) is set so that a plurality of band division FIR filters have asymmetrical impulse response characteristics set in advance.
  • a plurality of filter coefficient signals set in advance in 104 and H 3 (z) 105) are set, respectively.
  • a voice is input.
  • the voice is converted into a voice signal (S101).
  • the audio signal is sampled at a preset sampling frequency (S102).
  • the band division step the input audio signal is band-divided into a plurality of preset sub-bands by the sub-band audio signal acquisition means (S103).
  • the downsampler (106, 107, 108, 109) downsamples the sound signal (S104).
  • the quantization step a plurality of sub-band audio signals that have been band-divided are quantized by a predetermined number of divisions (S105).
  • the encoding step the plurality of quantized sub-band audio signals are subjected to adaptive difference pulse code modulation encoding (S106).
  • a plurality of sample values of a plurality of sub-band audio signals acquired next are stored in the input buffer 410 (S201).
  • the minimum mean square error calculator 402 calculates the mean square error between the predicted values of a plurality of sub-band audio signals obtained next.
  • it is determined whether the error is minimum is minimum.
  • the next code solid Is selected S204.
  • the selected code vector is inversely quantized by the inverse quantizer 404 (S205).
  • the scale factor adaptor 405 applies the scale factor to the inversely quantized code vector (S206).
  • the code vector to which the scale factor has been applied and the output from the predictor 406 are added, and the mean square error between the next sampled values of the plurality of sub-band audio signals is calculated. It is determined whether the root mean square error is minimum. Here, when it is determined that the error is the minimum, the speech signal is quantized based on the code vector.
  • the quantization table is updated by learning, and it is determined whether or not to transmit the updated quantization table (S301).
  • the state determination unit 409 determines that the signal level is equal to or lower than the preset minimum signal level, and further determines whether the state equal to or lower than the preset minimum signal level has continued for a preset duration. Is determined (S302).
  • the updated vector quantization table is transmitted by the quantization table transmission unit 408 to a preset destination (S303).
  • the quantization table transmission unit 408 interrupts the transmission of the updated vector quantization table (S304).
  • the state determination unit 409 determines that the signal level is equal to or less than the preset minimum signal level, and furthermore, the state that the signal level is equal to or less than the preset minimum signal level continues for a preset duration. Is determined, the quantization table transmission unit 408 continues to transmit the updated vector quantization table. Also, by completing the transmission of the updated vector quantization table, the transmitting side performs vector quantization based on the updated vector quantization table, and the receiving side performs updated vector quantization. Vector inverse quantization based on table
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a sub-band AD PCM decoding apparatus according to the second embodiment of the present invention, which is obtained by dividing a predetermined frequency band into four sub-bands and encoding a coded audio signal into an audio signal.
  • FIG. 21 is a block diagram showing a sub-pand AD PCM decoding device 200 for decoding.
  • the sub-band AD PCM decoding apparatus 200 shown in FIG. 2 has four sub-band coded audio signals obtained by dividing the coded audio signal into four sub-bands.
  • a demultiplexer 201 that separates four sub-band coded audio signals from a voice signal by a predetermined number of bits, and dequantizes the four separated sub-band coded audio signals by a predetermined number of divisions 4
  • the two inverse quantizing means (202, 203, 204, 205) and the sampling frequency of the sub-band obtained by down-sampling the four quantized sub-audio signals to reduce the sample value of the sub-band audio signal
  • four upsamplers (207, 208, 209) that upsample the sub-band audio signal to complement the sampled sub-band audio signal.
  • the four Sabupando voice signal which has been up-sampling is, four of Sabupando sound of the voice signal
  • Four band synthesis filters (F) each having a voice component, inputting four sub-band audio signals and a plurality of preset filter coefficient signals, and synthesizing an audio signal from the input four sub-band audio signals.
  • F Four band synthesis filters
  • the good urchin, band synthesis FIR filters (F. (z) 2 1 1 , F! (Z) 2 1 2, F 2 (z) 2 1 3, F 3 (z) 2 1 4) has a plurality of filters A filter coefficient setting unit for setting the coefficient, and a filter unit for synthesizing a preset sub-band audio signal from the audio signal based on the set plurality of filter coefficients.
  • cosine modulation is performed with a preset phase difference so as to have a preset asymmetrical impulse response.
  • a plurality of preset filter coefficients are set so as to modulate the impulse response with a preset cosine signal.
  • k Sabupando number (0 ⁇ M- 1)
  • p L ( ⁇ ) impulse response of the fundamental filter
  • M number of divided sub-band
  • k d delay addition according to division
  • 8 conventional Tree-type filter puncture and implementation of the present invention
  • the delay of filter punctures is shown.
  • the sub-band coding and decoding method according to the embodiment of the present invention has an excellent effect in terms of delay amount reduction.
  • Figure 10 shows one subband ADPCM inverse quantizer (202, 203, 203, 204) that performs vector inverse quantization.
  • the AD PCM inverse quantizer (202, 203, 204, 205) calculates the code vector from the received indettas number. 5 0 1, an inverse quantizer 5 0 that performs inverse quantization of the code vector 5 0 2.
  • a scale fatter adaptor 5 0 3 that calculates a scale factor for inverse quantization, and a predictor 5 04 Have.
  • a normal AD P CM which may be a c also encoder side for performing scalar quantization
  • the index number of the code vector is received, and the code vector corresponding to the received index number is selected from the solid-state book 501 (S401) 0 .
  • the obtained code vector is inversely quantized for each sub-band by the ADPCM inverse quantizer (202, 203, 204, 205), and an audio signal is obtained (S402). ).
  • the inversely quantized audio signal is upsampled for each sub-band by an upsampler (207, 209, 209, 210) (S403) c.
  • the synthesized audio signal is synthesized into the audio signal through the band synthesis filters (211, 212, 213, 21) (S40 Four).
  • the index number of the code vector is received (S501) (the code vector corresponding to the index number is selected (S502). Then, the selected code vector is It is inversely quantized by the inverse quantizer 502, and the scale factor is adapted by the scale factor adaptor 503 (S503), and is added to the output of the predictor 504 to obtain AD P Output from the CM inverse quantizer (S504).
  • the updated vector book When it is determined that there is no input signal on the input side of the encoder, the updated vector book prepares one index number that is not normally assigned, and the updated vector book is sent to the decoder. after sending this index predetermined time just prior to, during c transmission for transmitting the update vector codebook, when there is an input signal, in order to immediately suspend the transmission of the update vector Torukodobu' click, normally not assigned Indekkusu number After transmission, transmit the normal coded index. When the encoder returns to the non-input state again, it transmits an index number which is not normally assigned for a certain period of time, and then starts transmission of the updated vector code book from the point where it was interrupted. After the transmission of the specified number of vector code books is completed, the process returns to the normal encoding process and decoding process.
  • the band division filter and the band synthesis filter have an asymmetric impulse response characteristic.
  • coefficient setting means for setting a plurality of filter coefficients so as to have a sub-band ADPCM encoding apparatus having an effect of reducing group delay as compared with a conventional symmetric impulse response band division filter and band synthesis filter.
  • the present invention can provide a sub-band ADPCM encoding method and a wireless transmission system.
  • the present invention provides a separation unit that receives an encoded signal and performs sub-band separation by the number of bits determined for each sub-band for each frame, and an inverse unit that quantizes the separated signal by a predetermined number of divisions.
  • a quantizing unit and a synthetic filter puncture that asymmetrically modulates the impulse response of the basic filter and synthesizes the inversely quantized signals
  • the impulse response of the conventional basic filter is symmetric.
  • the effect of reducing the amount of group delay generated by filtering compared to the tree structure and reducing the amount of delay when the number of sub-bands is increased is smaller than that of the tree structure. It is possible to provide a sub-pan FADPCM decoding apparatus, a supported ADPCM decoding method, and a radio reception system having the following.

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Description

明 細 書 サブパンド適応差分パルス符号変調符号化装置、 サブパン ド適応差分パ ルス符号変調符号化方法、 ワイヤレス送信システム、 サブパンド適応差 分パルス符号変調復号化装置、 サブパン ド適応差分パルス符号変調復号 化方法、 およびワイヤレス受信システム 技術分野
本発明は、 サブパン ド適応差分パルス符号変調符号化装置 （以下、 単 にサブパンド AD P CM符号化装置という）、 サブパンド適応差分パル ス符号変調符号化方法 （以下、 単にサブパンド AD P CM符号化方法と いう）、 ワイヤレス送信システム、 サブパンド適応差分パルス符号変調 複号化装置 （以下、 単にサブパンド AD P CM複号化装置という）、 サ プパンド適応差分パルス符号変調複号化方法 （以下、 単にサブパンド A D P CM復号化方法という）、 およびワイヤレス受信システムに関する
背景技術
従来、 この種のサブパン FAD P CM符号化方法およびサブパンド A D P CM復号化方法として、 特表平 0 3 - 5 04 7 8 7号公報に開示さ れたものが知られている。
図 1 1に示された従来のサブパンド AD P CM符号化装置 6 0 0は、 64タップの トリ一構成の分割フィルタパンク 6 0 2と、 AD P CM量 子化器 6 0 3， AD P CM量子化器 6 0 4， AD P CM量子化器 6 0 5 と， AD P CM量子化器 6 0 6と、 マルチプレクサ 6 0 7と、 デマルチ プレクサ 6 0 8 と、 AD P CM逆量子化器 6 0 9， AD P CM逆量子化 器 6 1 0， A D P C M逆量子化器 6 1 1， A D P C M逆量子化器 6 1 2 と、 6 4タップのトリ一構成の合成フィルタパンク 6 1 3とにより構成 されている。 また、 適応ビッ ト割当てを行う場合には適応ビッ ト割当て 器 6 1 4と、 適応ビッ ト割当て器 6 1 5 とを含み構成されている。
しかしながら、 このような従来のサブパンド A D P C M符号化方法お よびサブパンド A D P C M複号化方法においては、 トリ一構成のサプパ ンドフィルタパンクを用いているのでサブパンドに分割される分割数が 増えた場合に、 構成が複雑になり、 帯域分割する演算量が増大し、 更に 遅延量が増えるという問題があった。
本発明は、 このような従来の問題を解決するためになされたもので、 遅延量を少なく し、 かつ演算量の少ないサブバンド A D P C M符号化方 法、 サブパン ド A D P C M復号化方法、 サブパン ド A D P C M符号化装 置、 サブパン ド A D P C M復号化装置、 ワイヤレス送信システム、 およ ぴワイヤレス受信システムを提供するものである。 発明の開示
第 1 の発明は、 予め設定された非対称なインパルス応答を有し、 音声 信号を入力し、 入力された前記音声信号を予め設定された複数のサブパ ンドに帯域分割し、 帯域分割された複数のサブバンド音声信号を取得す るサブパン ド音声信号取得手段と、 帯域分割された前記複数のサブパン ド音声信号を予め設定された分割数で量子化する複数の量子化手段と、 量子化された前記複数のサブバンド音声信号を適応差分パルス符号変調 符号化する符号化手段とを備えたサブパンド適応差分パルス符号変調符 号化装置を提供するものである。 この構成により、 予め設定された非対 称なィンパルス応答特性を有する帯域分割フィルタを備えているので、 対称なィンパルス応答特性を有する従来の帯域分割フィルタと比較して、 帯域濾波による群遅延量を削減することができ、 また、 サブパンドに分 割される分割数が増えた場合においても、 従来のトリ一構成の帯域分割 フィルタに比較して、 ハードウェア規模を抑え、 帯域濾波による群遅延 量を削減することができる。
第 2の発明は、 前記複数の量子化手段が、 前記複数のサブバンド音声 信号をそれぞれべク トル量子化するサブパンド適応差分パルス符号変調 符号化装置を提供するものである。 この構成により、 予め設定された非 対称なィンパルス応答特性を有する帯域分割フィルタを備えているので、 対称なィンパルス応答特性を有する従来の帯域分割フィルタと比較して、 帯域濾波による群遅延量を削減することができ、 さらに、 低ビッ トレー トにおいて符号化音声信号から復号された音声信号の品質の劣化を抑え ることができる。
第 3の発明は、 前記複数の量子化手段が、 予めべク トル量子化を指定 されたサブパンドにおいて、 前記予めべク トル量子化を指定されたサブ パンドのサブパンド音声信号をベク トル量子化し、 予めスカラー量子化 を指定されたサブパンドにおいて、 前記予めスカラー量子化を指定され たサブパンドのサブパンド音声信号をスカラー量子化するサプパンド適 応差分パルス符号変調符号化装置を提供するものである。 この構成によ り、 予め設定された非対称なィンパルス応答特性を有する帯域分割フィ ルタを備えているので、 対称なインパルス応答特性を有する従来の帯域 分割フィルタと比較して、 帯域濾波による群遅延量を削減することがで き、 さらに、 サブパンド毎にスカラー量子化とベク トル量子化の何れの 量子化を実行するのかを判定して量子化を行うことにより、 ベタ トル量 子化を実行する処理余裕のない場合においても、 実時間処理することが できる。
第 4の発明は、 前記複数の量子化手段が、 前記複数のサブパンド音声 信号をべク トル量子化する複数のコードべク トルを量子化テーブルに予 め記憶する量子化テーブル記憶部と、 予め記憶された前記複数のコード ベタ トルを前記複数のサブパンド音声信号の信号パターンに基いて更新 する量子化テーブル更新部と、 予め設定された最小信号レベル未満の無 音状態が予め設定された継続時間を超えて継続したか否かを判定し、 判 定された判定結果に基づいて更新された前記量子化テープルを送信する 量子化テーブル送信部とを備え、 更新された前記量子化テーブルの送信 を完了したとき、 更新された前記量子化テーブルに基づいて前記複数の サブパンド音声信号をそれぞれべク トル量子化するサブパンド適応差分 パルス符号変調符号化装置を提供するものである。 この構成により、 予 め設定された非対称なィンパルス応答特性を有する帯域分割フィルタを 備えているので、 対称なィンパルス応答特性を有する従来の帯域分割フ ィルタと比較して、 帯域濾波による群遅延量を削減することができ、 さ らに、 べク トル量子化を実行するときに、 音声信号のベタ トルパターン に適応したベク トルパターンを学習し、 ベク トル量子化テーブルに記憶 されたべク トルパターンを更新し、 更新されたべク トルパターンが記録 されたべク トル量子化テーブルを通信先に送信するので、 信号対ノイズ 比を増加することができる。
第 5の発明は、 前記サブパンド音声信号取得手段が、 非対称な有限ィ ンパルス応答を有する複数の帯域分割フィルタを備え、 前記複数の帯域 分割フィルタが前記音声信号を前記予め設定された複数のサブパンドに 帯域分割するサブパンド適応差分パルス符号変調符号化装置を提供する ものである。 この構成により、 予め設定された非対称なインパルス応答 特性を有する帯域分割フィルタを備えているので、 対称なィンパルス応 答特性を有する従来の帯域分割フィルタ と比較して、 帯域濾波による群 遅延量を削減することができ、 また、 サブパンドに分割される分割数が 増えた場合においても、 従来のトリー構成の帯域分割フィルタに比較し て、 ハードウェア規模を抑え、 帯域濾波による群遅延量を削減すること ができる。
第 6の発明は、 前記複数の帯域分割フィルタが、 複数のフィルタ係数 を設定するフィルタ係数設定部と、 設定された前記複数のフィルタ係数 に基づいて前記音声信号から予め設定されたサブパンド音声信号を濾波 するフィルタ部とをそれぞれ備え、 前記フィルタ係数設定部が、 対称な 有限ィンパルス応答の対称軸に対し予め設定された位相差を持ってコサ ィン変調し、 予め設定された非対称なィンパルス応答を有するよう前記 複数のフィルタ係数を設定するサブパンド適応差分パルス符号変調符号 化装置を提供するものである。 この構成により、 予め設定された非対称 なィンパルス応答特性を有する帯域分割フィルタを備えているので、 対 称なィンパルス応答特性を有する従来の帯域分割フィルタと比較して、 帯域濾波による群遅延量を削減することができ、 また、 サブパンドに分 割される分割数が増えた場合においても、 従来のトリー構成の帯域分割 フィルタに比較して、 ハードウェア規模を抑え、 帯域濾波による群遅延 量を削減することができる。
第 7の発明は、 音声を入力し、 音声信号に変換するマイクロホンと、 変換された前記音声信号から予め設定されたサンプリング間隔で離散音 声信号を取得する離散音声信号取得手段と、 予め設定された非対称有限 インパルス応答を有し、 音声信号を入力し、 取得された前記音声信号を 予め設定された複数のサブパンドに帯域分割し、 帯域分割された複数の サブパンド離散音声信号を取得するサブパンド音声信号取得手段と、 複 数のサブパンドが有する予め設定された複数のサブパンドのサンプリン グ周波数で、 分割された前記複数のサブパンド離散音声信号を間引く よ うダウンサンプリングする複数のダウンサンプラと、 ダウンサンプリン グされた前記複数のサブパンド離散音声信号をべク トル量子化する複数 の量子化手段と、 量子化された前記複数のサブパンド音声信号を適応差 分パルス符号変調符号化する符号化手段とを備えたサブパン ド適応差分 パルス符号変調符号化装置を提供するものである。 この構成によ り、 予 め設定された非対称なィンパルス応答特性を有する帯域分割フィルタを 備えているので、 対称なィンパルス応答特性を有する従来の帯域分割フ ィルタと比較して、 帯域濾波による群遅延量を削減することができ、 ま た、 サブパンドに分割される分割数が増えた場合においても、 従来のト リー構成の帯域分割フィルタに比較して、 ハードウェア規模を抑え、 帯 域濾波による群遅延量を削減することができる。
第 8の発明は、 前記複数の量子化手段が、 前記複数のサブパンド音声 信号をそれぞれべク トル量子化する複数のコードべク トルと、 これら複 数のコードべク トルに対応する複数のィンデックス番号とを量子化テー ブルに予め記憶する量子化テーブル記憶部と、 前記量子化テーブル記憶 部に記憶されるコードベク トルを逆量子化する逆量子化器と、 逆量子化 された過去の複数のコードべク トルの変化の傾向に基づいて前記過去の 複数のコ一ドべク トルの変化の傾向が大きいときはスケールファクタを 増大し、 前記過去の複数のコードべク トルの変化の傾向が小さいときは スケールファクタを減少し、 逆量子化されたコードべク トルに前記過去 の複数のコードべク トルの変化の傾向に基づいてスケールファクタを適 応するスケールファクタ適応器と、 逆量子化された過去の複数の逆量子 化値に基づいて予測値を算出する予測器と、 次に取得されるサブパンド 音声信号の複数のサンプル値を記憶する入力バッファと、 前記逆量子化 器により逆量子化された逆量子化値と前記予測器により算出された前記 予測値とから次に取得されるサブパンド音声信号の複数のサンプル値の 予測値を算出し、 前記入力バッファに記憶された前記サブパンド音声信 号から前記次に取得されるサブパンド音声信号の複数のサンプル値の予 測値を減算し、 減算された減算結果に基づいて誤差最小のコードべク ト ルを選択するよう最小自乗平均誤差を算出する最小自乗平均誤差算出器 とを備え、 前記最小自乗平均誤差算出器が、 算出された自乗平均誤差を 最小にするよう前記量子化テーブル記憶部に記憶された前記複数のコー ドべク トルカ ら 1つのコードべク トルを選択し、 選択された前記 1つの コードべク トルに基づいてべク トル量子化するサブパンド適応差分パル ス符号変調符号化装置を提供するものである。 この構成により、 予め設 定された非対称なィンパルス応答特性を有する帯域分割フィルタを備え ているので、 対称なインパルス応答特性を有する従来の帯域分割フィル タと比較して、 帯域濾波による群遅延量を削減することができ、 また、 サブパンドに分割される分割数が増えた場合においても、 従来のトリー 構成の帯域分割フィルタに比較して、 ハードウェア規模を抑え、 帯域濾 波による群遅延量を削減することができる。
第 9の発明は、 前記複数の量子化手段が、 前記入力バッファに記憶さ れた前記サブパンド音声信号から前記次に取得されるサブパンド音声信 号の複数のサンプル値の予測値が減算された減算結果に基づいて誤差を さらに小さくするコードべク トルを予め設定された学習方法で学習し、 量子化テーブルを更新する量子化テーブル更新部と、 入力された前記音 声信号が、 予め設定された最小信号レベル以下であるのか否かを判定し、 さらに前記予め設定された最小信号レベル以下の状態が予め設定された 継続時間を超えて継続したか否かを判定する状態判定部と、 更新された 前記量子化テーブルを予め設定された送信先に送信する量子化テーブル 送信部とを備え、 前記状態判定部が、 予め設定された最小信号レベル以 下であることを判定し、 さらに前記予め設定された最小信号レベル以下 の状態が予め設定された継続時間を超えて継続したことを判定したとき、 前記量子化テーブル送信部が、 前記更新された量子化テーブルを予め設 定された送信先へ送信し、 前記更新された量子化テーブルを送信先に送 信中に、 前記状態判定部が、 入力された前記音声信号が、 予め設定され た最小信号レベルを超えたことを判定したとき、 前記量子化テーブル送 信部が、 前記更新された量子化テーブルの送信を中断し、 さらに前記状 態判定部が、 予め設定された最小信号レベル以下であることを判定し、 さらに前記予め設定された最小信号レベル以下の状態が予め設定された 継続時間を超えて継続したことを判定したとき、 前記量子化テーブル送 信部が、 中断された前記更新された量子化テーブルの送信を継続し、 前 記更新された量子化テーブルの送信を完了したとき、 前記更新された量 子化テーブルに基づいてべク トル量子化するサブパンド適応差分パルス 符号変調符号化装置を提供するものである。 この構成により、 予め設定 された非対称なィンパルス応答特性を有する帯域分割フィルタを備えて いるので、 対称なィンパルス応答特性を有する従来の帯域分割フィルタ と比較して、 帯域濾波による群遅延量を削減することができ、 さらに、 低ビッ トレートにおいて符号化音声信号から復号された音声信号の品質 の劣化を抑えることができる。
第 1 0の発明は、 前記べク トル量子化手段が、 前記逆量子化部により 逆量子化された前記複数のサブパンド音声信号のエネルギーをそれぞれ 算出し、 算出された前記複数のサブパンド音声信号のエネルギーの比に 基づいて適応的にビッ ト数を割当てるサブバンド適応差分パルス符号変 調符号化装置を提供するものである。 この構成により、 予め設定された 非対称なィンパルス応答特性を有する帯域分割フィルタを備えているの で、 対称なィンパルス応答特性を有する従来の帯域分割フィルタと比較 して、 帯域濾波による群遅延量を削減することができ、 さらに、 低ビッ トレートにおいて符号化音声信号から復号された音声信号の品質の劣化 を抑えることができる。
第 1 1の発明は、 予め設定された非対称インパルス応答を有し、 音声 信号を入力し、 入力された前記音声信号を予め設定された複数のサプパ ンドに帯域分割し、 帯域分割された複数のサブパンド音声信号を取得す る複数のサブパンド音声信号取得手段と、 帯域分割された前記複数のサ ブパンド音声信号を予め設定された分割数で量子化する複数の量子化手 段と、 量子化された前記複数のサブパンド音声信号を適応差分パルス符 号変調符号化する符号化手段とを準備する準備工程と、 前記帯域分割フ ィルタにより、 入力された前記音声信号を予め設定された複数のサブパ ンドに帯域分割し、 帯域分割された複数のサブパンド音声信号を取得す る複数のサブパンド音声信号取得工程と、 前記複数の量子化手段により - 帯域分割された前記複数のサブパンド音声'信号を予め設定された分割数 で量子化する複数の量子化工程と、 前記複数の符号化手段により、 量子 化された前記複数のサブパンド音声信号を適応差分パルス符号変調符号 化する符号化工程とを備えたサブパンド適応差分パルス符号変調符号化 方法を提供するものである。 この構成により、 予め設定された非対称な ィンパルス応答特性を有する帯域分割フィルタを備えているので、 対称 なィンパルス応答特性を有する従来の帯域分割フィルタと比較して、 帯 域濾波による群遅延量を削減することができ、 また、 サブバンドに分割 される分割数が増えた場合においても、 従来のトリー構成の帯域分割フ ィルタに比較して、 ハードウェア規模を抑え、 帯域濾波による群遅延量 を削減することができる。
第 1 2の発明は、 前記複数の量子化工程では、 前記複数のサブパンド 音声信号をそれぞれべク トル量子化するサブパンド適応差分パルス符号 変調符号化方法を提供するものである。 この構成により、 予め設定され た非対称なィンパルス応答特性を有する帯域分割フィルタを備えている ので、 対称なィンパルス応答特性を有する従来の帯域分割フィルタと比 較して、 帯域濾波による群遅延量を削減することができ、 さらに、 低ビ ッ トレートにおいて符号化音声信号から復号された音声信号の品質の劣 化を抑えることができる。
第 1 3の発明は、 前記複数の量子化工程では、 予めべク トル量子化を 指定されたサブパンドにおいて、 前記予めべク トル量子化を指定された サブパンドのサブパンド音声信号をべク トル量子化し、 予めスカラー量 子化を指定されたサブバンドにおいて、 前記予めスカラー量子化を指定 されたサプパンドのサブバンド音声信号をスカラー量子化するサブパン ド適応差分パルス符号変調符号化方法を提供するものである。 この構成 により、 予め設定された非対称なィンパルス応答特性を有する帯域分割 フィルタを備えているので、 対称なィンパルス応答特性を有する従来の 帯域分割フィルタと比較して、 帯域濾波による群遅延量を削減すること ができ、 さらに、 サブパンド毎にスカラー量子化とベク トル量子化の何 れの量子化を実行するのかを判定して量子化を行うことにより、 ベタ ト ル量子化を実行する処理余裕のない場合においても、 実時間処理するこ とができる。
第 1 4の発明は、 前記準備工程において、 更に前記複数のサブパンド 音声信号をべク トル量子化する複数のコードべク トルを量子化テーブル に予め記憶する量子化テーブル記憶部と、 予め記憶された前記複数のコ 一ドべク トルを前記複数のサブパンド音声信号の信号パターンに基いて 更新する量子化テーブル更新部と、 予め設定された最小信号レベル未満 の無音状態が予め設定された継続時間を超えて継続したか否かを判定し. 判定された判定結果に基づいて更新された前記量子化テーブルを送信す る量子化テーブル送信部とを備える前記複数の量子化手段を準備し、 前 記複数の量子化工程において、 前記量子化テーブル記憶部により、 前記 複数のサブパンド音声信号をべク トル量子化する複数のコードべク トル を量子化テーブルに予め記憶する量子化テーブル記憶工程と、 前記量子 化テーブル更新部により、 予め記憶された前記複数のコードべク トルを 前記複数のサブパンド音声信号の信号パターンに基いて更新する量子化 テーブル更新工程と、 前記量子化テーブル送信部により、 予め設定され た最小信号レベル未満の無音状態が予め設定された継続時間を超えて継 続したか否かを判定し、 判定された判定結果に基づいて更新された前記 量子化テーブルを送信する量子化テーブル送信工程とを備え、 更新され た前記量子化テーブルの送信を完了したとき、 更新された前記量子化テ 一プルに基づいて前記複数のサブバンド音声信号をべク トル量子化する サブパンド適応差分パルス符号変調符号化方法を提供するものである。 この構成により、 予め設定された非対称なィンパルス応答特性を有する 帯域分割フィルタを備えているので、 対称なィンパルス応答特性を有す る従来の帯域分割フィルタと比較して、 帯域濾波による群遅延量を削減 することができ、 さらに、 ベク トル量子化を実行するときに、 音声信号 のべク トルパターンに適応したベタ トルパターンを学習し、 ベタ トル量 子化テーブルに記憶されたべク トルパターンを更新し、 更新されたべク トルパターンが記録されたべク トル量子化テーブルを通信先に送信する ので、 信号対ノイズ比を増加することができる。
第 1 5の発明は、 予め設定された非対称インパルス応答を有し、 音声 信号を入力し、 入力された前記音声信号を予め設定された複数のサブパ ンドに帯域分割し、 帯域分割された複数のサブバンド音声信号を取得す る複数のサブパンド音声信号取得手段と、 帯域分割された前記複数のサ プパンド音声信号を予め設定された分割数で量子化する複数の量子化手 段と、 量子化された前記複数のサブパンド音声信号を適応差分パルス符 号変調符号化する符号化手段とを備えたワイヤレス送信システムを提供 するものである。 この構成により、 予め設定された非対称なインパルス 応答特性を有する帯域分割フィルタを備えているので、 対称なィンパル ス応答特性を有する従来の帯域分割フィルタと比較して、 帯域濾波によ る群遅延量を削減することができ、 また、 サブパンドに分割される分割 数が増えた場合においても、 従来のト リー構成の帯域分割フィルタに比 較して、 ハードウェア規模を抑え、 帯域濾波による群遅延量を削減する ことができる。
第 1 6の発明は、 前記複数の量子化手段が、 前記複数のサブパンド音 声信号をそれぞれべク トル量子化するワイヤレス送信システムを提供す るものである。 この構成により、 予め設定された非対称なインパルス応 答特性を有する帯域分割フィルタを備えているので、 対称なィンパルス 応答特性を有する従来の帯域分割フィルタと比較して、 帯域濾波による 群遅延量を削減することができ、 さらに、 低ビッ トレートにおいて符号 化音声信号から復号された音声信号の品質の劣化を抑えることができる £ 第 1 7の発明は、 前記複数の量子化手段が、 予めべク トル量子化を指 定されたサブパンドにおいて、 前記予めべク トル量子化を指定されたサ プパンドのサブパンド音声信号をべク トル量子化し、 予めスカラー量子 化を指定されたサブパンドにおいて、 前記予めスカラー量子化を指定さ れたサブパンドのサブパンド音声信号をスカラー量子化するワイヤレス 送信システムを提供するものである。 この構成により、 予め設定された 非対称なィンパルス応答特性を有する帯域分割フィルタを備えているの で、 対称なィンパルス応答特性を有する従来の帯域分割フィルタと比較 して、 帯域濾波による群遅延量を削減することができ、 さらに、 サブパ ンド毎にスカラー量子化とベタ トル量子化の何れの量子化を実行するの かを判定して量子化を行うことにより、 ベク トル量子化を実行する処理 余裕のない場合においても、 実時間処理することができる。 第 1 8の発明は、 前記複数の量子化手段が、 前記複数のサブパンド音 声信号をべク トル量子化する複数のコードべク トルを量子化テーブルに 予め記憶する量子化テーブル記憶部と、 予め記憶された前記複数のコー ドべク トルを前記複数のサブパンド音声信号の信号パターンに基いて更 新する量子化テーブル更新部と、 予め設定された最小信号レベル未満の 無音状態が予め設定された継続時間を超えて継続したか否かを判定し、 判定された判定結果に基づいて更新された前記量子化テーブルを送信す る量子化テーブル送信部とを備え、 更新された前記量子化テーブルの送 信を完了したとき、 更新された前記量子化テーブルに基づいて前記複数 のサブパン ド音声信号をべク トル量子化するワイヤレス送信システムを 提供するものである。 この構成により、 予め設定された非対称なインパ ルス応答特性を有する帯域分割フィルタを備えているので、 対称なィン パルス応答特性を有する従来の帯域分割フィルタと比較して、 帯域濾波 による群遅延量を削減することができ、 さらに、 ベク トル量子化を実行 するときに、 音声信号のベク トルパターンに適応したベク トルパターン を学習し、 ベタ トル量子化テーブルに記憶されたべク トルパターンを更 新し、 更新されたべク トルパターンが記録されたべク トル量子化テープ ルを通信先に送信するので、 信号対ノイズ比を増加することができる。 第 1 9の発明は、 複数のサブパン ドのサブパン ド音声信号が符号化さ れた符号化音声信号を受信し、 前記符号化音声信号から前記複数のサブ パン ド符号化音声信号を分離するサブパン ド分離手段と、 分離された前 記複数のサブパンド符号化音声信号を予め設定された分割数で逆量子化 する複数の逆量子化手段と、 予め設定された非対称なィンパルス応答を 有し、 逆量子化された前記複数のサブパンド音声信号から音声信号を帯 域合成する複数の帯域合成手段とを備えたサブパンド適応差分パルス符 号変調複号化装置を提供するものである。 この構成により、 予め設定さ れた非対称なィンパルス応答特性を有する帯域分割フィルタを備えてい るので、 対称なィンパルス応答特性を有する従来の帯域分割フィルタと 比較して、 帯域濾波による群遅延量を削減することができ、 また、 サブ パンドに分割される分割数が増えた場合においても、 従来のトリ一構成 の帯域分割フィルタに比較して、 ハードウェア規模を抑え、 帯域濾波に よる群遅延量を削減することができる。
第 2 0の発明は、 前記複数の逆量子化手段が、 分離された前記複数の サブパンド音声信号をそれぞれべク トル量子化するサブパンド適応差分 パルス符号変調復号化装置を提供するものである。 この構成により、 予 め設定された非対称なィンパルス応答特性を有する帯域分割フィルタを 備えているので、 対称なィンパルス応答特性を有する従来の帯域分割フ ィルタと比較して、 帯域濾波による群遅延量を削減することができ、 さ らに、 低ビッ トレートにおいて符号化音声信号から復号された音声信号 の品質の劣化を抑えることができる。
第 2 1の発明は、 前記複数の逆量子化手段が、 予めべク トル逆量子化 を指定されたサブパンドにおいて、 前記予めべク トル逆量子化を指定さ れたサブパンドのサブパンド音声信号をべク トル逆量子化し、 予めスカ ラー逆量子化を指定されたサブパンドにおいて、 前記予めスカラー逆量 子化を指定されたサブパンドのサブパンド音声信号をスカラー逆量子化 するサブパンド適応差分パルス符号変調復号化装置を提供するものであ る。 この構成により、 予め設定された非対称なインパルス応答特性を有 する帯域分割フィルタを備えているので、 対称なィンパルス応答特性を 有する従来の帯域分割フィルタと比較して、 帯域濾波による群遅延量を 削減することができ、 さらに、 サブパンド毎にスカラー量子化とベタ ト ル量子化の何れの量子化を実行するのかを判定して量子化を行うことに より、 べク トル量子化を実行する処理余裕のない場合においても、 実時 間処理することができる。
第 2 2の発明は、 前記複数の逆量子化手段が、 前記複数のサブパンド 音声信号をべク トル量子化したときのベタ トル量子化テーブルを予め記 憶する量子化テーブル記憶部と、 前記べク トル量子化テーブルの送信を 示す予め設定された認識信号を受信したことにより、 更新されたべタ ト ル量子化テーブルを受信する量子化テーブル受信部と、 前記更新された ベタ トル量子化テーブルの送信を中断し、 前記符号化音声信号の送信を 示す予め設定された認識信号を受信したことにより、 直ちに前記符号化 音声信号の復号化処理に復帰する復号処理復帰手段とを備え、 更新され た前記量子化テーブルの受信を完了したとき、 更新された前記量子化テ 一ブルに基づいて前記複数のサブパンド音声信号をべク トル逆量子化す るサブパン ド適応差分パルス符号変調復号化装置を提供するものである ( この構成により、 予め設定された非対称なィンパルス応答特性を有する 帯域分割フィルタを備えているので、 対称なィンパルス応答特性を有す る従来の帯域分割フィルタと比較して、 帯域濾波による群遅延量を削減 することができ、 さらに、 ベタ トル量子化を実行するときに、 音声信号 のべク トルパターンに適応したベタ トルパターンを学習し、 ベタ トル量 子化テーブルに記億されたべク トルパターンを更新し、 更新されたべク トルパターンが記録されたべク トル量子化テーブルを通信先に送信する ので、 信号対ノイズ比を増加することができる。
第 2 3の発明は、 前記帯域合成手段が、 予め設定された非対称な有限 ィンパルス応答を有する帯域合成部と、 複数のフィルタ係数を設定する フィルタ係数設定部とを備え、 前記フィルタ係数設定部が、 対称な有限 ィンパルス応答の対称軸に対し予め設定された位相差を持ってコサイン 変調し、 予め設定された非対称なインパルス応答を有するよう複数のフ ィルタ係数を設定するサブパンド適応差分パルス符号変調復号化装置を 提供するものである。 この構成により、 予め設定された非対称なインパ ルス応答特性を有する帯域分割フィルタを備えているので、 対称なィン パルス応答特性を有する従来の帯域分割フィルタと比較して、 帯域濾波 による群遅延量を削減することができ、 また、 サブバンドに分割される 分割数が増えた場合においても、 従来のトリー構成の帯域分割フィルタ に比較して、 ハードウェア規模を抑え、 帯域濾波による群遅延量を削減 することができる。
第 2 4の発明は、 複数のサブパンドの音声信号がサブバンド毎に符号 化された複数のサブパンド符号化音声信号を受信し、 前記複数のサブパ ンド符号化音声信号から前記複数のサブパンド音声信号がそれぞれべク トル量子化された複数のコードべク トルに対応する複数のィンデックス 番号を分離するサブパンド分離手段と、 分離された前記複数のィンデッ クス番号から複数のサブパンド音声信号にベタ トル逆量子化する複数の 逆量子化手段と、 間引く ようにダウンサンプリングされた複数のサブパ ンド音声信号に間引かれたサンプル値を補完するように前記予め設定さ れた複数のサブパンド音声信号をそれぞれァップサンプリ ングするアツ プサンブラと、 前記複数のサブパンド音声信号の有する前記サブパンド 音声成分から前記音声信号を帯域合成する帯域合成手段とを備えたサブ パンド適応差分パルス符号変調復号化装置を提供するものである。 この 構成により、 予め設定された非対称なインパルス応答特性を有する帯域 分割フィルタを備えているので、 対称なィンパルス応答特性を有する従 来の帯域分割フィルタと比較して、 帯域濾波による群遅延量を削減する ことができ、 また、 サブパンドに分割される分割数が増えた場合におい ても、 従来のトリー構成の帯域分割フィルタに比較して、 ハードウェア 規模を抑え、 帯域濾波による群遅延量を削減することができる。
第 2 5の発明は、 前記複数の逆量子化手段が、 前記複数のサブパンド 音声信号がそれぞれべク トル量子化されたべク トル量子化テーブルと同 じべク トル量子化テーブルを予め記憶する量子化テーブル記憶部と、 分 離された前記複数のィンデックス番号から前記量子化テーブル記憶部に 記憶される複数のコードべク トルを検索し、 検索された前記複数のコー ドベク トルをそれぞれ逆量子化する複数の逆量子化器と、 逆量子化され た過去の複数のコードべク トルの変化の傾向に基づいて前記過去の複数 のコ一ドべク トルの変化の傾向が大きいときはスケールファクタを増大 し、 前記過去の複数のコードべク トルの変化の傾向が小さいときはスケ ールファクタを減少し、 逆量子化されたコードべク トルに前記過去の複 数のコードべク トルの変化の傾向に基づいてスケールファクタを適応す るスケールファクタ適応器と、 逆量子化された過去の複数の逆量子化値 に基づいて予測値を算出する予測器とを備え、 前記複数のィンデックス 番号から前記量子化テーブルに記録された前記複数のコードべク トルを 検索し、 検索された複数のコードべク トルに基づいてそれぞれ逆量子化 するサブバンド適応差分パルス符号変調復号化装置を提供するものであ る。 この構成により、 予め設定された非対称なインパルス応答特性を有 する帯域分割フィルタを備えているので、 対称なィンパルス応答特性を 有する従来の帯域分割フィルタと比較して、 帯域濾波による群遅延量を 削減することができ、 また、 サブパンドに分割される分割数が増えた場 合においても、 従来のトリー構成の帯域分割フィルタに比較して、 ハー ドウエア規模を抑え、 帯域濾波による群遅延量を削減することができる £ 第 2 6の発明は、 複数のサブパンドのサブパンド音声信号が符号化さ れた符号化音声信号を受信し、 受信された符号化音声信号から前記複数 のサブバンド符号化音声信号を分離するサブバンド分離手段と、 分離さ れた前記複数のサブパンド符号化音声信号を予め設定された分割数で逆 量子化する複数の逆量子化手段と、 予め非対称なィンパルス応答を有し、 逆量子化された前記複数のサブパンド音声信号から前記音声信号を帯域 合成する帯域合成手段とを準備する準備工程と、 複数のサブバン ドのサ プパンド音声信号が符号化された符号化音声信号を受信し、 前記サブパ ンド分離手段により、 受信された符号化音声信号から前記複数のサブパ ンド符号化音声信号を分離するサブパン ド分離工程と、 前記逆量子化手 段により、 分離された前記複数のサブパンド音声信号を予め設定された 分割数で逆量子化する複数の逆量子化工程と、 前記合成手段により、 逆 量子化された前記複数のサブパンド音声信号から前記音声信号を帯域合 成する帯域合成工程とを備えたサブパン ド適応差分パルス符号変調復号 化方法を提供するものである。
この構成により、 予め設定された非対称なィンパルス応答特性を有する 帯域分割フィルタを備えているので、 対称なィンパルス応答特性を有す る従来の帯域分割フィルタと比較して、 帯域濾波による群遅延量を削減 することができ、 また、 サブパンドに分割される分割数が増えた場合に おいても、 従来のトリー構成の帯域分割フィルタに比較して、 ハードウ エア規模を抑え、 帯域濾波による群遅延量を削減することができる。 第 2 7の発明は、 前記複数の逆量子化工程では、 前記逆量子化手段に より、 分離された前記複数のサブパンド音声信号をそれぞれべク トル量 子化するサブパンド適応差分パルス符号変調復号化方法を提供するもの である。 この構成により、 予め設定された非対称なインパルス応答特性 を有する帯域分割フィルタを備えているので、 対称なィンパルス応答特 性を有する従来の帯域分割フィルタと比較して、 帯域濾波による群遅延 量を削減することができ、 さらに、 低ビッ トレートにおいて符号化音声 信号から復号された音声信号の品質の劣化を抑えることができる。
第 2 8の発明は、 前記複数の逆量子化工程では、 前記複数の逆量子化 手段により、 予めべク トル逆量子化を指定されたサブバンドにおいて、 前記予めべク トル逆量子化を指定されたサブパン ドのサブパン ド音声信 号をべク トル逆量子化し、 予めスカラー逆量子化を指定されたサブバン ドにおいて、 前記予めスカラー逆量子化を指定されたサブパン ドのサブ パンド音声信号をス力ラー逆量子化するサブパンド適応差分パルス符号 変調復号化方法を提供するものである。 この構成により、 予め設定され た非対称なィンパルス応答特性を有する帯域分割フィルタを備えている ので、 対称なィンパルス応答特性を有する従来の帯域分割フィルタと比 較して、 帯域濾波による群遅延量を削減することができ、 さらに、 サブ パンド毎にスカラー量子化とべク トル量子化の何れの量子化を実行する のかを判定して量子化を行うことにより、 べク トル量子化を実行する処 理余裕のない場合においても、 実時間処理することができる。
第 2 9の発明は、 前記準備工程において、 前記複数のサブパン ド音声 信号をべク トル量子化したときのベタ トル量子化テーブルを予め記憶す る量子化テーブル記憶部と、 前記べク トル量子化テーブルの送信を示す 予め設定された認識信号を受信したことにより、 更新されたベク トル量 子化テーブルを受信する量子化テーブル受信部と、 前記更新されたべク トル量子化テーブルの送信を中断し、 前記符号化音声信号の送信を示す 予め設定された認識信号を受信したことにより、 直ちに前記符号化音声 信号の復号化処理に復帰する復号処理復帰手段とを備える前記複数の逆 量子化手段を準備し、 前記複数の逆量子化工程において、 前記量子化テ 一ブル記憶部により、 前記複数のサブパン ド音声信号をべク トル量子化 したときのべク トル量子化テーブルを予め記憶する量子化テーブル記憶 工程と、 前記量子化テーブル受信部により、 前記ベク トル量子化テープ ルの送信を示す予め設定された認識信号を受信したことにより、 更新さ れたべク トル量子化テーブルを受信する量子化テーブル受信工程と、 前 記復号処理復帰手段により、 前記更新されたべク トル量子化テーブルの 送信を中断し、 前記符号化音声信号の送信を示す予め設定された認識信 号を受信したことにより、 直ちに前記符号化音声信号の複号化処理に復 帰する復号処理復帰工程とを備え、 更新された前記量子化テーブルの受 信を完了したとき、 更新された前記量子化テーブルに基づいて前記複数 のサブパンド音声信号をべク トル逆量子化するサブパンド適応差分パル ス符号変調復号化方法を提供するものである。 この構成により、 予め設 定された非対称なィンパルス応答特性を有する帯域分割フィルタを備え ているので、 対称なィンパルス応答特性を有する従来の帯域分割フィル タと比較して、 帯域濾波による群遅延量を削減することができ、 さらに、 ベク トル量子化を実行するときに、 音声信号のベク トルパターンに適応 したべク トルパターンを学習し、 ベタ トル量子化テーブルに記憶された べク トルパターンを更新し、 更新されたべク トルパターンが記録された ベタ トル量子化テーブルを通信先に送信するので、 信号対ノイズ比を増 加することができる。
第 2 9の発明は、 前記準備工程において、 前記複数のサブパンド音声 信号をべク トル量子化したときのベタ トル量子化テーブルを予め記憶す る量子化テーブル記憶部と、 前記べク トル量子化テーブルの送信を示す 予め設定された認識信号を受信したことにより、 更新されたべク トル量 子化テーブルを受信する量子化テーブル受信部と、 前記更新されたべク トル量子化テーブルの送信を中断し、 前記符号化音声信号の送信を示す 予め設定された認識信号を受信したことにより、 直ちに前記符号化音声 信号の復号化処理に復帰する復号処理復帰手段とを備える前記複数の逆 量子化手段を準備し、 前記複数の逆量子化工程において、 前記量子化テ 一ブル記憶部により、 前記複数のサブパンド音声信号をべク トル量子化 したときのべク トル量子化テーブルを予め記憶する量子化テーブル記憶 工程と、 前記量子化テーブル受信部により、 前記ベク トル量子化テープ ルの送信を示す予め設定された認識信号を受信したことによ り、 更新さ れたべク トル量子化テーブルを受信する量子化テーブル受信工程と、 前 記復号処理復帰手段により、 前記更新されたべク トル量子化テーブルの 送信を中断し、 前記符号化音声信号の送信を示す予め設定された認識信 号を受信したことにより、 直ちに前記符号化音声信号の復号化処理に復 帰する復号処理復帰工程とを備え、 更新された前記量子化テーブルの受 信を完了したとき、 更新された前記量子化テーブルに基づいて前記複数 のサブパンド音声信号をべク トル逆量子化するサプパンド適応差分パル ス符号変調復号化方法を提供するものである。 この構成により、 予め設 定された非対称なィンパルス応答特性を有する帯域分割フィルタを備え ているので、 対称なィンパルス応答特性を有する従来の帯域分割フィル タと比較して、 帯域濾波による群遅延量を削減することができ、 また、 サブパンドに分割される分割数が増えた場合においても、 従来のトリ一 構成の帯域分割フィルタに比較して、 ハードウェア規模を抑え、 帯域濾 波による群遅延量を削減することができる。
第 3 0の発明は、 複数のサブパンドのサブパンド音声信号が符号化さ れた符号化音声信号を受信し、 前記符号化音声信号から前記複数のサブ パンド符号化音声信号を分離するサブパンド分離手段と、 分離された前 記複数のサブパンド符号化音声信号を予め設定された分割数で逆量子化 する複数の逆量子化手段と、 予め設定された非対称なイ ンパルス応答を 有し、 逆量子化された前記複数のサブパンド音声信号から音声信号を帯 域合成する複数の帯域合成手段とを備えたワイヤレス受信システムを提 供するものである。 この構成により、 予め設定された非対称なインパル ス応答特性を有する帯域分割フィルタを備えているので、 対称なィンパ ルス応答特性を有する従来の帯域分割フィルタ と比較して、 帯域濾波に よる群遅延量を削減することができ、 また、 サブパンドに分割される分 割数が増えた場合においても、 従来の トリー構成の帯域分割フィルタに 比較して、 ハードウェア規模を抑え、 帯域濾波による群遅延量を削減す ることができる。
第 3 1の発明は、 前記複数の逆量子化手段が、 分離された前記複数 のサブパンド音声信号をそれぞれべク トル逆量子化するワイヤレス受信 システムを提供するものである。 この構成により、 予め設定された非対 称なィンパルス応答特性を有する帯域分割フィルタを備えているので、 対称なィンパルス応答特性を有する従来の帯域分割フィルタと比較して、 帯域濾波による群遅延量を削減することができ、 さらに、 低ビッ トレー トにおいて符号化音声信号から復号された音声信号の品質の劣化を抑え ることができる。
第 3 2の発明は、 前記複数の逆量子化手段が、 予めべク トル逆量子化 を指定されたサブパンドにおいて、 前記予めべク トル逆量子化を指定さ れたサブパンドのサブバンド音声信号をべク トル逆量子化し、 予めスカ ラー逆量子化を指定されたサブパン ドにおいて、 前記予めスカラー逆量 子化を指定されたサブパンドのサブパンド音声信号をスカラー逆量子化 するワイヤレス受信システムを提供するものである。 この構成により、 予め設定された非対称なィンパルス応答特性を有する帯域分割フィルタ を備えているので、 対称なィンパルス応答特性を有する従来の帯域分割 フィルタと比較して、 帯域濾波による群遅延量を削減することができ、 さらに、 サブバンド毎にスカラー量子化とベタ トル量子化の何れの量子 化を実行するのかを判定して量子化を行うことにより、 べク トル量子化 を実行する処理余裕のない場合においても、 実時間処理することができ る。
第 3 3の発明は、 前記複数の逆量子化手段が、 前記複数のサブパンド 音声信号をべク トル量子化したときのべク トル量子化テーブルを予め記 億する量子化テーブル記憶部と、 前記べク トル量子化テ一プルの送信を 示す予め設定された認識信号を受信したことにより、 更新されたべク ト ル量子化テーブルを受信する量子化テーブル受信部と、 前記更新された べク トル量子化テーブルの送信を中断し、 前記符号化音声信号の送信を 示す予め設定された認識信号を受信したことにより、 直ちに前記符号化 音声信号の複号化処理に復帰する復号処理復帰手段とを備え、 更新され た前記量子化テーブルの受信を完了したとき、 更新された前記量子化テ 一ブルに基づいて前記複数のサブパンド音声信号をべク トル逆量子化す ることを特徴とする請求前記複数の逆量子化手段が、 前記複数のサブパ ンド音声信号をべク トル量子化したときのベタ トル量子化テーブルを予 め記憶する量子化テーブル記憶部と、 前記べク トル量子化テーブルの送 信を示す予め設定された認識信号を受信したことにより、 更新されたべ ク トル量子化テーブルを受信する量子化テーブル受信部と、 前記更新さ れたべク トル量子化テーブルの送信を中断し、 前記符号化音声信号の送 信を示す予め設定された認識信号を受信したことにより、 直ちに前記符 号化音声信号の復号化処理に復帰する復号処理復帰手段とを備え、 更新 された前記量子化テーブルの受信を完了したとき、 更新された前記量芋 化テーブルに基づいて前記複数のサブパンド音声信号をべク トル逆量子 化するワイヤレス受信システムを提供するものである。 この構成により . 予め設定された非対称なィンパルス応答特性を有する帯域分割フィルタ を備えているので、 対称なィンパルス応答特性を有する従来の帯域分割 フィルタと比較して、 帯域濾波による群遅延量を削減することができ、 さらに、 ベク トル量子化を実行するときに、 音声信号のベク トルパター ンに適応したべク トルパターンを学習し、 べク トル量子化テーブルに記 憶されたべク トルパターンを更新し、 更新されたべク トルパターンが記 録されたべク トル量子化テーブルを通信先に送信するので、 信号対ノィ ズ比を増加することができる。 図面の簡単な説明
本発明に係るサブパン ド A D P C M符号化装置、 サブパンド A D P C M符号化方法、 ワイヤレス送信システム、 サブバン ド A D P C M復号化 装置、 サブパンド A D P C M複号化方法、 およびワイヤレス受信システ ムの特徴および長所は、 以下の図面と共に、 後述される記載から明らか になる。
第 1図は、 本発明の第 1の実施の形態のサブパンド適応差分パルス符 合変調符号化器を示すプロック図である。
第 2図は、 本発明の第 1の実施の形態のサブパンド適応差分パルス符 合変調複号化器を示すプロック図である。
第 3図は、 本発明の第 1の実施の形態の基本フィルタのィンパルス応 答を示す図である。
第 4図は、 本発明の第 1の実施の形態における基本フィルタの周波数 振幅特性を示す図である。
第 5図は、 本発明の第 1の実施の形態における基本フィルタの群遅延 特性を示す図である。
第 6図は、 本発明の第 1の実施の形態における基本フィルタのフィル タ係数表を示す図である。
第 7図は、 本発明の第 1の実施の形態における基本フィルタのフィル タ係数表を示す図である。
第 8図は、 本発明の第 1の実施の形態におけるフィルタパンクに違い による遅延量の特性を示す図である。
第 9図は、 本発明の第 2の実施の形態のベク トル量子化を行うサプパ ンド適応差分パルス符号変調複合器を示すプロック図である。 第 1 0図は、 本発明の第 2の実施の形態のべク トル量子化を行うサブ パンド適応差分パルス符号変調複合器を示すプロック図である。
第 1 1図は、 サブパンド AD P CM符号化装置 1 0 0の動作を示すフ ローチヤ—トである。
第 1 2図は、 AD P CM量子器 （ 1 1 0， 1 1 1 , 1 1 2， 1 1 3) の動作を示すフロ一チャートである。
第 1 3図は、 量子化テーブルの更新の動作を示すフローチヤ一トであ る。
第 1 4図は、 サブパンド AD P CM復号化装置 2 0 0の動作を示すフ 口一チャートである。
第 1 5図は、 AD P CM逆量子器 （ 2 0 2， 2 0 3， 2 0 3 , 2 04 ) の動作を示すフローチャートである。
第 1 6図は、 従来のサブパンド適応差分パルス符号変調符号化器とサ プパンド適応差分パルス符号変調復号器とを示すプロック図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態について、 図面を参照しながら説明する。 (第 1の実施の形態）
図 1は、 本発明の第 1の実施の形態のサブパンド AD P CM符号化装 置の一例として、 予め設定された周波数帯域を 4つのサブパンドに分割 して符号化するサブパンド AD P CM符号化装置 1 0 0を示したブロッ ク図である。 図 1に示されたサブパンド AD P CM符号化装置 1 0 0は、 予め設定された非対称なィンパルス応答特性をそれぞれ有し、 予め設定 されたサンプリング周波数を有する音声信号を入力し、 入力された音声 信号を予め設定された 4つのサブパンドに帯域分割する 4つの帯域分割 有限インパルス応答フィルタ （以下、 単に帯域分割 F I Rフィルタ とい う） （H。（z ) 1 0 2， Hx (z ) 1 0 3 , H2 (z ) 1 0 4 , H3 (z ) 1 0 5) と、 4つの予め設定されたサブパンドのサンプリング周波数により 4つのサブパンド音声信号からそれぞれ間引く ようダウンサンプリング する 4つのダウンサンプラ （ 1 0 6， 1 0 7， 1 0 8， 1 0 9) と、 ダ ゥンサンプリングされた 4つのサブパンド音声信号を予め設定された分 割数でそれぞれ量子化する 4つの量子化手段 （ 1 1 0， 1 1 1， 1 1 2 : 1 1 3) と、 量子化された 4つのサブパンド音声信号を適応差分パルス 符号変調符号化 （以下、 単に ADP CM符号化という） する符号化手段 ( 1 1 5 ) とを備えている。
また、 帯域分割 F I Rフィルタ （H。（z ) 1 0 2， H x ( z ) 1 0 3 , H2 ( z ) 1 0 4, H3 ( z ) 1 0 5 ) と、 4つのダウンサンプラ （ 1 0 6 : 1 0 7， 1 0 8 , 1 0 9 ) とによりサブパンド分割フィルタパンク 1 0 1が構成されている。 また、 サブパンド音声信号取得手段は、 サブバン ド分割フィルタバンク 1 0 1により構成されている。 また、 帯域分割 F I Rフィルタ (H 0 ( z ) 1 0 2， H j ( z ) 1 0 3 , H 2 ( z ) 1 0 4 , Η 3 (ζ ) 1 0 5 ) は、 複数のフィルタ係数を設定するフィルタ係数設定部と- 設定された複数のフィルタ係数に基づいて音声信号から予め設定された サブパンド音声信号を濾波するフィルタ部とをそれぞれ備え、 フィルタ 係数設定部が、 対称な有限ィンパルス応答の対称軸に対し予め設定され た位相差を持ってコサイン変調し、 予め設定された非対称なインパルス 応答を有するようになつている。
次に、 サブパンド分割フィルタパンク 1 0 1を図 3乃至 7を参照しな がら更に詳しく説明する。
図 3は、 帯域分割 F I Rフィルタ （H。（z ) 1 0 2， Hi (ζ ) 1 0 3 ， Η 2 ( ζ ) 1 0 4 , Η a ( ζ ) 1 0 5 ) に、 予め設定されたィンパルス信 号が入力されたときのィンパルス応答を示すグラフである。 図 3に示さ れた 2つのィンパルス応答を示す波形のうち、 一点破線で描かれたィン パルス応答の波形は、 64サンプルの中央に対して対称なィンパルス応 答が出力されるように予め設定された複数のフィルタ係数信号が設定さ れている。 一方、 実線で描かれたインパルス応答の波形は、 対称インパ ルス応答を有する基本フィルタに入力される予め設定された複数のフィ ルタ係数信号を変調し、 予め設定された非対称ィンパルス応答特性を有 するようにしている。 図 6およぴ図 7に示された表は、 対称イ ンパルス 応答と予め設定された非対称ィンパルス応答のそれぞれについて、 基本 フィルタに入力される予め設定された複数のフィルタ係数信号の一例で ある。
また、 （ 1 ) 式で示すように、 対称なインパルス応答の対称軸に対し 予め設定された位相差を持ってコサイン変調された非対称なィンパルス 応答を予め設定された非対称なインパルス応答という。 また、 予め設定 された非対称なイ ンパルス応答を有するよう帯域分割 F I Rフィルタ (H。（z ) 1 0 2， H！ ( z ) 1 0 3 , H 2 ( z ) 1 04, H3 (z ) 1 0 5) のフィルタ係数が設定される。
hk(n) η -(2 +1 (1)
Figure imgf000029_0001
2 ただし、 k ·· サブパン ドの番号 （ 0〜Μ- 1 )、 p L(n) :基本フィル タのインパルス応答、 M : サブパンドの分割数、 k d : 分割に係る遅延 また、 図 4に示す周波数振幅特性においても、 対称インパルス応答の フィルタに比較し、 非対称イ ンパルス応答を示すフィルタでは、 振幅が 更に抑えられている。 また、 図 5に示す群遅延特性においても、 対称ィ ンパルス応答のフィルタに比較し、 非対称ィ ンパルス応答を示すフィル タでは、 群遅延が更に抑えられる。
また、 対称なインパルス応答のフィルタでは、 サブパンドに分割後の サブパンド音声信号の遅延量が N— 1 となるのに対し、 予め設定された 非対称なィンパルス応答のフィルタでは、 遅延量が N— 1以下に抑えら れる。 ここで、 Nは、 基本フィルタのタップ数である。
次に、 ベタ トル量子化手段としてべク トル量子化を行う AD P CM量 子化器 （ 1 1 0， 1 1 1， 1 1 2， 1 1 3) を説明する。
図 9は、 音声信号をべク トル量子化する AD P CM量子化器 （ 1 1 0 , 1 1 1， 1 1 2 , 1 1 3) を示す。
べク トル量子化では、 予め設定された数のサンプル値を 1つのべク ト ルとして量子化するよう予め記憶された複数のベタ トルとの自乗平均誤 差の最も小さいべク トルを代表べク トルとして選択し、 選択された代表 ベタ トルで予め設定された数のサンプル値が一括して量子化される。 ま た、 選択された代表べク トルをコードべク トルといい、 複数の代表べク トルの表が予め記憶されたものをべク トノレコ一ドブックという。
また、 AD P CM量子化器 （ 1 1 0， 1 1 1， 1 1 2， 1 1 3) は、 予めべク トル量子化を指定されたサブパンドにおいて、 サブパンド音声 信号をべク トル量子化し、 予めスカラー量子化を指定されたサブパンド において、 サブパンド音声信号をスカラー量子化するようになっている ( また、 ベタ トル量子化する処理能力に余裕がある場合には、 予め設定さ れたサブパンドに限定することなく全てのサブパンドにおいてべク トル 量子化し、 べク トル量子化する処理能力に余裕がない場合には、 べク ト ル量子化するサブパンドを限定するようになつている。
また、 AD P CM量子化器 （1 1 0， 1 1 1， 1 1 2， 1 1 3) は、 複数のサブパンド音声信号をそれぞれべク トル量子化する複数のコード べク トルと、 これら複数のコードべク トルに対応する複数のインデック ス番号とを量子化テーブルに予め記憶する量子化テーブル記憶部 4 0 3 と、 量子化テーブル記憶部に記憶されるコードべク トルを逆量子化する 逆量子化器 4 0 4と、 逆量子化された過去の複数のコードべク トルの変 化の傾向に基づいて過去の複数のコードベク トルの変化の傾向が大きい ときはスケールファクタを増大し、 過去の複数のコードべク トルの変化 の傾向が小さいときはスケールファクタを減少し、 逆量子化されたコー ドべク トルに過去の複数のコードべク トルの変化の傾向に基づいてスケ ールファクタを適応するスケールファクタ適応器 4 0 5 と、 逆量子化さ れた過去の複数の逆量子化値に基づいて予測値を算出する予測器 4 0 6 と、 次に取得されるサブバンド音声信号の複数のサンプル値を記憶する 入力バッファ 4 0 1 と、 逆量子化器 4 0 4により逆量子化された逆量子 化値と予測器 4 0 6により算出された予測値とから次に取得されるサブ パンド音声信号の複数のサンプル値の予測値を算出し、 入力バッファ 4 0 1に記憶されたサブパンド音声信号から次に取得されるサブパンド音 声信号の複数のサンプル値の予測値を減算し、 減算された減算結果に基 づいて誤差最小のコードべク トルを選択するよう最小自乗平均誤差を算 出する最小自乗平均誤差算出器 4 0 1 とを備えている。
また、 A D P C M量子化器 （ 1 1 0， 1 1 1 , 1 1 2， 1 1 3 ) が、 更に入力パッファ 4 0 1に記憶されたサブパンド音声信号の複数のサン プル値から次に取得されるサブパンド音声信号の複数のサンプル値の予 測値が減算された減算結果に基づいて誤差をさらに小さくするコードべ ク トルを予め設定された学習方法で学習し、 ベタ トル量子化テーブルを 更新する量子化テーブル更新部 4 0 7と、 入力された音声信号が、 予め 設定された最小信号レベル以下であるのか否かを判定し、 さらに予め設 定された最小信号レベル以下の状態が予め設定された継続時間を超えて 継続したか否かを判定する状態判定部 4 0 9 と、 更新されたべク トル量 子化テーブルを予め設定された送信先に送信する量子化テ一プル送信部 4 0 8 とを備え、 状態判定部 4 0 9が、 予め設定された最小信号レベル 以下であることを判定し、 さらに予め設定された最小信号レベル以下の 状態が予め設定された継続時間を超えて継続したことを判定したとき、 量子化テーブル送信部 4 0 8が、 更新されたベク トル量子化テーブルを 予め設定された送信先へ送信し、 更新されたべク トル量子化テーブルを 送信先に送信中に、 状態判定部 4 0 9が、 入力された音声信号が、 予め 設定された最小信号レベルを超えたことを判定したとき、 量子化テープ ル送信部 4 0 8が、 更新されたべク トル量子化テーブルの送信を中断し. さらに状態判定部 4 0 9が、 予め設定された最小信号レベル以下である ことを判定し、 さらに予め設定された最小信号レベル以下の状態が予め 設定された'継続時間を超えて継続したことを判定したとき、 量子化テー プル送信部 4 0 8が、 更新されたべク トル量子化テーブルの送信を継続 し、 更新されたべク トル量子化テーブルの送信を完了したとき、 更新さ れたべク トル量子化テーブルに基づいてベタ トル量子化するようになつ ている。
また、 A D P C M量子化器 （ 1 1 0， 1 1 1， 1 1 2， 1 1 3 ) は、 代表べク トルの逆量子化により取得されたサブパンド音声信号のェネル ギーをそれぞれ算出する複数のエネルギー算出部と、 算出された複数の サブパンド音声信号のエネルギーの割合を算出する割合算出手段と、 算 出された複数のサブパンド音声信号のエネルギーの割合に基いてサプパ ンド毎に適応的にビッ ト数を割当てる適応ビッ ト数割当て部とを備え、 逆量子化された複数のサブパンド音声信号のエネルギー比により、 適応 的にサブパンド毎にビッ ト数の割当てを行つてもよい。
また、 適応ビッ ト割当て器 1 1 4は、 適応的にサブパンド毎にビッ ト 割当てを行うものである。 また、 適応的にサブパンド毎にビッ ト割当て を行う代わりに予め設定されたビッ ト割当てを行う固定ビット割当てで もよい。 また、 マルチプレクサ 1 1 5は、 サプパンド毎に量子化された 音声信号をビッ トス トリームに整形するものである。
次に、 サブパンド AD P CM符号化装置 1 0 0の動作を図 1 1を参照 しながら説明する。
予め複数の帯域分割 F I Rフィルタが予め設定された非対称なィンパ ルス応答特性を有するよう、 帯域分割 F I Rフィルタ （H。（z ) 1 0 2， H！ ( z ) 1 0 3 , H 2 ( z ) 1 04 , H3 (z) 1 0 5) に予め設定された複 数のフィルタ係数信号がそれぞれ設定される。 次いで、 音声が入力され. 音声が音声信号に変換される （S1 0 1 )。 次いで、 予め設定されたサン プリング周波数で音声信号がサンプリングされる （S1 0 2)。 次いで、 帯域分割工程において、 入力された音声信号が、 サブパンド音声信号取 得手段により、 予め設定された複数のサブパンドに帯域分割される （S 1 0 3 )。 次いで、 ダウンサンプラ （ 1 0 6， 1 0 7 , 1 0 8 , 1 0 9 ) により、 サプパンド音声信号をダウンサンプリ ングする （S 1 0 4)。 次いで、 量子化工程において、 帯域分割された複数のサブパンド 音声信号が予め設定された分割数で量子化される （S 1 0 5 )。 次いで、 符号化工程において、 量子化された複数のサブパンド音声信号が適応差 分パルス符号変調符号化される （S 1 0 6)。
次に、 AD P CM量子化器 （ 1 1 0， 1 1 1， 1 1 2， 1 1 3) の動 作について図 1 2を参照しながら説明する。
まず、 次に取得される複数のサブパンド音声信号の複数のサンプル値 が入力バッファ 4 0 1に記憶される （S 2 0 1 )。 次いで、 最小平均自 乗誤差算出器 40 2により、 次に取得される複数のサブパンド音声信号 の予測値との平均自乗誤差が算出される。 次いで、 誤差最小かどうか判 定される。 ここで誤差最小でないと判定されたとき、 次のコードべタ ト ルが選択される （S 2 0 4 )。 次いで、 逆量子化器 4 0 4により、 選択 されたコードベク トルが逆量子化される （S 2 0 5 )。 次いで、 スケー ルフ了クタ適応器 4 0 5により、 逆量子化されたコ一ドべク トルにスケ ールファクタが適応される （S 2 0 6 )。 次いで、 スケールファクタが 適応されたコードべク トルと予測器 4 0 6からの出力とが加算され、 次 に取得される複数のサブパンド音声信号の複数のサンプル値との自乗平 均誤差が算出さ、 自乗平均誤差が最小か否かが判定される。 ここで誤差 最小と判定されたとき、 コードべク トルに基づいて音声信号がベタ トル 量子化される。
次に、 量子化テーブルの更新の動作について図 1 3を参照しながら説 明する。
まず、 学習により量子化テーブルが更新され、 更新された量子化テー ブルを送信するか否かが判定される （S 3 0 1 )。 次いで、 状態判定部 4 0 9により、 予め設定された最小信号レベル以下であることを判定し、 さらに予め設定された最小信号レベル以下の状態が予め設定された継続 時間を超えて継続したか否かが判定される （S 3 0 2 )。 次いで、 量子 化テーブル送信部 4 0 8により、 更新されたべク トル量子化テーブルが 予め設定された送信先へ送信される （S 3 0 3 )。 次いで、 更新された べク トル量子化テーブルを送信先に送信中に、 状態判定部 4 0 9により、 入力された音声信号が、 予め設定された最小信号レベルを超えたことが 判定されたとき、 量子化テ一プル送信部 4 0 8が、 更新されたベク トル 量子化テーブルの送信を中断する （S 3 0 4 )。 さらに、 状態判定部 4 0 9により、 予め設定された最小信号レベル以下であることを判定し、 更に予め設定された最小信号レベル以下の状態が予め設定された継続時 間を超えて継続したことが判定されたとき、 量子化テーブル送信部 4 0 8により、 更新されたべク トル量子化テーブルの送信を継続する。 また、 更新されたべク トル量子化テーブルの送信を完了したことにより . 送信側では、 更新されたべク トル量子化テーブルに基づいてベタ トル量 子化し、 受信側では、 更新されたべク トル量子化テーブルに基づいてベ ク トル逆量子化される
音声信号が 4つの帯域に分割されるサブパンド AD P CM符号化装置 について説明したが、 4つに分割することを限定するものではない。
以上のように本発明の実施の形態によれば、 帯域分割フィルタに非対 称ィンパルス応答特性を有することにより、 群遅延の少ないサブパンド AD P CM符号化装置を提供することができる。
(第 2の実施の形態）
図 2は、 本発明の第 2の実施の形態のサブパンド AD P CM復号化装 置の一例として、 予め設定された周波数帯域を 4つのサブパンドに分割 して符号化された符号化音声信号から音声信号を復号化するサブパンド AD P CM復号化装置 2 00を示したプロック図である。 図 2に示され たサブパン ド AD P CM複号化装置 20 0は、 符号化された符号化音声 信号が、 4つのサブパンドに分割された 4つのサブパンド符号化音声信 号を有し、 符号化音声信号から 4つのサブパンド符号化音声信号を予め 設定されたビッ ト数で分離するデマルチプレクサ 20 1 と、 分離された 4つのサブパンド符号化音声信号を予め設定された分割数で逆量子化す る 4つの逆量子化手段 （20 2， 2 0 3 , 204 , 20 5 ) と、 逆量子 化された 4つのサプパンド音声信号が、 サブパンド音声信号のサンプル 値を間引く ようにダウンサンプリングされたサブパンドのサンプリング 周波数をそれぞれ有し、 間引かれたサブパンド音声信号のサンプル値を 補完するようサブパンド音声信号をアップサンプリングする 4つのアツ プサンプラ （20 7， 2 0 8， 2 0 9， 2 1 0) と、 アップサンプリン グされた 4つのサブパンド音声信号が、 音声信号の 4つのサブパンド音 声成分をそれぞれ有し、 4つのサブパンド音声信号と予め設定された複 数のフィルタ係数信号とを入力し、 入力された 4つのサブパンド音声信 号から音声信号を合成する 4つの帯域合成フィルタ （F。（Z ) 2 1 1， F 1 ( z ) 2 1 2， F 2 ( z ) 2 1 3 , F 3 ( z ) 2 1 4 ) と、 4つの帯域合成 フィルタが予め設定された非対称なィンパルス応答特性をそれぞれ有す るよ う、 4つの帯域分割フィルタ （F。（ z ) 2 1 1， F！ ( z ) 2 1 2 , F 2 ( z ) 2 1 3 , F 3 ( z ) 2 1 ) にそれぞれ入力される予め設定され た複数のフィルタ係数信号をそれぞれ設定する 4つの係数設定手段 （ 1 1 6 , 1 1 7， 1 1 8， 1 1 9 ) とを備えている。
このよ うに、 帯域合成 F I Rフィルタ （F。（z ) 2 1 1， F！ ( z ) 2 1 2， F 2 ( z ) 2 1 3 , F 3 ( z ) 2 1 4 ) は、 複数のフィルタ係数を設 定するフィルタ係数設定部と、 設定された複数のフィルタ係数に基づい て音声信号から予め設定されたサブパンド音声信号を合成するフィルタ 部とをそれぞれ備え、 対称な有限ィンパルス応答の対称軸に対し予め設 定された位相差を持ってコサイン変調し、 予め設定された非対称なィン パルス応答を有するようになつている。
また、 ( 2 ) 式で示されるようにィンパルス応答を予め設定されたコサ ィン信号で変調するよう予め設定された複数のフィルタ係数が設定され る。
fk (n) . . . (2)
Figure imgf000036_0001
ただし、 k ： サブパンドの番号 （ 0〜M- 1 )、 p L (η ) ：基本フィル タのインパルス応答、 M : サブバンドの分割数、 k d :分割に係る遅延 また、 図 8は、 従来のトリー構成のフィルタパンクと本発明の実施の 形態の非対称ィンパルス応答特性を有するフィルタパンクとを比較して. フィルタパンクの遅延量を示した。 この図 8からも明らかなように、 本 発明の実施の形態のサブパンド符号化一復号化方法は、 遅延量削減の点 で優れた効果を得ている。
図 1 0は、 べク トル逆量子化を行う 1つのサブパン ドの AD P CM逆 量子化器 ( 2 0 2, 2 0 3， 2 0 3， 2 04) を示す。 図 1 0に示すよ うに、 AD P CM逆量子化器 （ 2 0 2， 20 3， 20 4, 20 5) は、 受信したィンデッタス番号からコ一ドべク トルを算出するべク トルコ一 ドブック 5 0 1 と、 コードべク トルの逆量子化を行う逆量子化器 5 0 2. 逆量子化のためのスケールファクタを算出するスケールファタタ適応器 5 0 3、 および予測器 5 04とを備えている。
また、 実時間でのベタ トル逆量子化の処理能力がない場合は、 サブバ ンドによっては、 スカラ量子化を行う通常の AD P CMであってもよい c また符号化器側で、 実時間処理に余裕がある場合は、 コードベク トルを 学習し、 ベク トルコードプックを更新してもよい。
次に、 サブパンド AD P CM符号化装置 2 0 0の動作を図 1 4を参照 しながら説明する。
まず、 コードベク トルのイ ンデックス番号を受信し、 受信されたイ ン デッタス番号に対応するコ一ドべク トルがベタ トルコ一ドブック 5 0 1 から選択される ( S 4 0 1 )0 次いで、 選択されたコードべク トルが、 AD P CM逆量子化器 （2 0 2， 20 3 , 204, 20 5) により、 サ ブパン ド毎に逆量子化され、 音声信号を取得する （S 4 0 2 )。 次いで、 逆量子化された音声信号が、 アップサンプラ （2 0 7， 2 0 8， 2 0 9 , 2 1 0 ) によりサブパン ド毎にアップサンプリングされる （ S 4 0 3 ) c 次いで、 アップサンプリングされた音声信号が帯域合成フィルタ （2 1 1， 2 1 2， 2 1 3， 2 1 ) を経て音声信号に合成される （ S 4 0 4)。
次に、 AD P CM逆量子化器 （ 20 2， 20 3 , 204 , 2 0 5 ) の 動作について図 1 5を参照しながら説明する
まず、 コードベク トルのインデックス番号が受信される （S 5 0 1 )( 次いで、 インデックス番号に対応するコードベク トルが、 選択される (S 5 0 2 )。 次いで、 選択されたコードべク トルが、 逆量子化器 5 0 2により逆量子化され、 スケールファクタ適応器 5 0 3によりスケール ファクタが適応される （S 5 0 3 )。 次いで、 予測器 5 0 4の出力と加 算され、 AD P CM逆量子化器から出力される （S 5 04)。
次に、 更新された量子化テーブルを受信するときの動作について説明 する。
更新されたべク トルコ一ドブックは符号器側の入力に入力信号がない と判定されたとき、 通常割当ててないィンデックス番号を 1つ用意して おき、 更新されたべク トルコ一ドプックは復号器に送信する直前に一定 時間このインデックスを送信後、 更新ベク トルコードブックを送信する c 送信中に、 入力信号があったときには、 直ちに更新ベク トルコードブッ クの送信を中断するため、 通常割当ててないィンデックス番号を送信後、 通常の符号化ィンデックスを送信する。 また再度符号化器が無入力状態 になったときに、 通常割当ててないィンデッタス番号を一定時間送信後、 中断されたところから更新ベク トルコードプックの送信を開始する。 定 められた数のべク トルコードプックの送信を終了後、 通常の符号化処理, およぴ復号化処理に戻る。
音声信号が 4つの帯域から合成されるサブパンド AD P CM復号化装 置について説明したが、 4つに分割することを限定するものではない。
以上説明したよう、 本発明は、 サブパンド分割おょぴ合成において帯 域分割フィルタおよぴ帯域合成フィルタが非対称ィンパルス応答特性を 有するよう複数のフィルタ係数を設定する係数設定手段を備えることに より、 従来の対称ィンパルス応答の帯域分割フィルタおよび帯域合成フ ィルタに比べて群遅延を削減するという効果を有するサブパンド A D P C M符号化装置、 サブパンド A D P C M符号化方法、 ワイヤレス送信シ ステムを提供することができるものである。
さらに、 本発明は、 符号化信号を受信し、 フレーム毎に各サブパンド に定められたビッ ト数でサブパンド分離する分離部と、 分離された信号 を予め設定された分割数でそれぞれ量子化する逆量子化部と、 基本フィ ルタのィンパルス応答が非対称であって、 逆量子化されたそれぞれの信 号を合成する合成フィルタパンクにとを備えることにより、 従来の基本 フィルタのィンパルス応答が対称であるものと比べて、 フィルタリング により発生する群遅延量を削減し、 サブパンド分割数が増えた場合にお いては、 トリー構成のものに比べてハードウェアの規模を縮小し、 遅延 量を削減するという効果を有するサブパン F A D P C M復号化装置、 サ プパンド A D P C M復号化方法、 無線受信システムを提供することがで きるものである。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 予め設定された非対称なインパルス応答を有し、 音声信号を入力し. 入力された前記音声信号を予め設定された複数のサブパンドに帯域分割 し、 帯域分割された複数のサブパンド音声信号を取得するサブパンド音 声信号取得手段と、 帯域分割された前記複数のサブパンド音声信号を予 め設定された分割数で量子化する複数の量子化手段と、 量子化された前 記複数のサブパンド音声信号を適応差分パルス符号変調符号化する符号 化手段とを備えたことを特徴とするサブパン ド適応差分パルス符号変調 符号化装置。
2 . 前記複数の量子化手段が、 前記複数のサブバン ド音声信号をそれぞ れべク トル量子化することを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のサブ パンド適応差分パルス符号変調符号化装置。
3 . 前記複数の量子化手段が、 予めベク トル量子化を指定されたサブパ ン ドにおいて、 前記予めべク トル量子化を指定されたサブパン ドのサブ パンド音声信号をべク トル量子化し、 予めスカラー量子化を指定された サプバンドにおいて、 前記予めスカラー量子化を指定されたサブパンド のサブバンド音声信号をスカラー量子化することを特徴とする請求の範 囲第 1項に記載のサブバンド適応差分パルス符号変調符号化装置。
4 . 前記複数の量子化手段が、 前記複数のサブパン ド音声信号をべク ト ル量子化する複数のコードべク トルを量子化テーブルに予め記憶する量 子化テーブル記憶部と、 予め記憶された前記複数のコードべク トルを前 記複数のサブパンド音声信号の信号パターンに基いて更新する量子化テ 一ブル更新部と、 予め設定された最小信号レベル未満の無音状態が予め 設定された継続時間を超えて継続したか否かを判定し、 判定された判定 結果に基づいて更新された前記量子化テーブルを送信する量子化テープ ル送信部とを備え、 更新された前記量子化テーブルの送信を完了したと き、 更新された前記量子化テーブルに基づいて前記複数のサブパンド音 声信号をそれぞれべク トル量子化することを特徴とする請求の範囲第 2 項または請求の範囲第 3項に記載のサブパンド適応差分パルス符号変調 符号化装置。
5、 前記サブパンド音声信号取得手段が、 非対称な有限インパルス応答 を有する複数の.帯域分割フィルタを備え、 前記複数の帯域分割フィルタ が前記音声信号を前記予め設定された複数のサブパンドに帯域分割する こ とを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のサブパン ド適応差分変調符 号化装置。
6 . 前記複数の帯域分割フィルタが、 複数のフィルタ係数を設定するフ ィルタ係数設定部と、 設定された前記複数のフィルタ係数に基づいて前 記音声信号から予め設定されたサブパンド音声信号を濾波するフィルタ 部とをそれぞれ備え、 前記フィルタ係数設定部が、 対称な有限イ ンパル ス応答の対称軸に対し予め設定された位相差を持ってコサイン変調し、 予め設定された非対称なィ ンパルス応答を有するよう前記複数のフィル タ係数を設定することを特徴とする請求の範囲第 5項に記載のサブバン ド適応差分変調符号化装置。
7 . 音声を入力し、 音声信号に変換するマイクロホンと、 変換された前 記音声信号から予め設定されたサンプリング間隔で離散音声信号を取得 する離散音声信号取得手段と、 予め設定された非対称有限ィンパルス応 答を有し、 音声信号を入力し、 取得された前記音声信号を予め設定され た複数のサブパンドに帯域分割し、 帯域分割された複数のサブパンド離 散音声信号を取得するサブパン ド音声信号取得手段と、 複数のサブパン ドが有する予め設定された複数のサブパンドのサンプリング周波数で、 分割された前記複数のサブパンド離散音声信号を間引くようダウンサン プリングする複数のダウンサンプラと、 ダウンサンプリングされた前記 複数のサブパンド離散音声信号をべク トル量子化する複数の量子化手段 と、 量子化された前記複数のサブパンド音声信号を適応差分パルス符号 変調符号化する符号化手段とを備えたことを特徴とするサブパンド適応 差分パルス符号変調符号化装置。
8 . 前記複数の量子化手段が、 前記複数のサブパン ド音声信号をそれぞ れべク トル量子化する複数のコードべク トルと対応する複数のインデッ タス番号とを量子化テーブルに予め記憶する量子化テーブル記憶部と、 前記量子化テーブル記憶部に記憶されるコードべク トルを逆量子化する 逆量子化器と、 逆量子化された過去の複数のコードべク トルの変化の傾 向に基づいて前記過去の複数のコードべク トルの変化の傾向が大きいと きはスケールファクタを増大し、 前記過去の複数のコードべク トルの変 化の傾向が小さいときはスケールファクタを減少し、 逆量子化されたコ —ドべク トルに前記過去の複数のコードべク トルの変化の傾向に基づい てスケールファクタを適応するスケールファクタ適応器と、 逆量子化さ れた過去の複数の逆量子化値に基づいて予測値を算出する予測器と、 次 に取得されるサブパンド音声信号の複数のサンプル値を記憶する入力パ ッファと、 前記逆量子化器により逆量子化された逆量子化値と前記予測 器により算出された前記予測値とから次に取得されるサブパンド音声信 号の予測値を算出し、 前記入力バッファに記憶された前記サブパンド音 声信号から前記次に取得されるサブパンド音声信号の予測値を減算し、 減算された減算結果に基づいて誤差最小のコードべク トルを選択するよ う最小自乗平均誤差を算出する最小自乗平均誤差算出器とを備え、 前記 最小自乗平均誤差算出器が、 前記量子化テーブル記憶部に記憶された前 記複数のコ一ドべク トルカ、ら 1つのコ一ドべク トルを選択し、 選択され た前記 1つのコ一ドべク トルに基づいてべク トル量子化することを特徴 とする請求の範囲第 7項に記載のサブパンド適応差分パルス符号変調符 号化装置。
9 . 前記複数の量子化手段が、 前記入力バッファに記憶された前記サブ パンド音声信号の複数のサンプル値から前記次に取得されるサブパンド , 音声信号の複数のサンプル値の予測値が減算された減算結果に基づいて 誤差をさらに小さくするコードべク トルを予め設定された学習方法で学 習し、 量子化テーブルを更新する量子化テーブル更新部と、 入力された 前記音声信号が、 予め設定された最小信号レベル以下であるのか否かを 判定し、 さらに前記予め設定された最小信号レベル以下の状態が予め設 定された継続時間を超えて継続したか否かを判定する状態判定部と、 更 新された前記量子化テーブルを予め設定された送信先に送信する量子化 テーブル送信部とを備え、 前記状態判定部が、 予め設定された最小信号 レベル以下であることを判定し、 さらに前記予め設定された最小信号レ ベル以下の状態が予め設定された継続時間を超えて継続したことを判定 したとき、 前記量子化テーブル送信部が、 前記更新された量子化テープ ルを予め設定された送信先へ送信し、 前記更新された量子化テーブルを 送信先に送信中に、 前記状態判定部が、 入力された前記音声信号が、 予 め設定された最小信号レベルを超えたことを判定したとき、 前記量子化 テーブル送信部が、 前記更新された量子化テーブルの送信を中断し、 さ らに前記状態判定部が、 予め設定された最小信号レベル以下であること を判定し、 さらに前記予め設定された最小信号レベル以下の状態が予め 設定された継続時間を超えて継続したことを判定したとき、 前記量子化 テーブル送信部が、 中断された前記更新された量子化テーブルの送信を 継続し、 前記更新された量子化テーブルの送信を完了したとき、 前記更 新された量子化テーブルに基づいてべク トル量子化することを特徴とす る請求の範囲第 7項に記載のサブパン ド適応差分パルス符号変調符号化
1 0 . 前記ベク トル量子化手段が、 前記逆量子化部により逆量子化され た前記複数のサブパンド音声信号のエネルギーをそれぞれ算出し、 算出 された前記複数のサブパンド音声信号のエネルギーの比に基づいて適応 的にビット数を割当てることを特徴とする請求の範囲第 7項に記載のサ ブパンド適応差分パルス符号変調符号化装置。
1 1 . 予め設定された非対称インパルス応答を有し、 音声信号を入力し、 入力された前記音声信号を予め設定された複数のサブパンドに帯域分割 し、 帯域分割された複数のサブパンド音声信号を取得する複数のサブパ ンド音声信号取得手段と、 帯域分割された前記複数のサブパンド音声信 号を予め設定された分割数で量子化する複数の量子化手段と、 量子化さ れた前記複数のサブパンド音声信号を適応差分パルス符号変調符号化す る符号化手段とを準備する準備工程と、 前記帯域分割フィルタにより、 入力された前記音声信号を予め設定された複数のサブパンドに帯域分割 し、 帯域分割された複数のサブパンド音声信号を取得する複数のサプパ ンド音声信号取得工程と、 前記複数の量子化手段により、 帯域分割され た前記複数のサブパン ド音声信号を予め設定された分割数で量子化する 複数の量子化工程と、 前記複数の符号化手段により、 量子化された前記 複数のサブパンド音声信号を適応差分パルス符号変調符号化する符号化 工程とを備えたことを特徴とするサブパンド適応差分パルス符号変調符 号化方法。
1 2 . 前記複数の量子化工程では、 前記複数のサブパンド音声信号をそ れぞれべク トル量子化することを特徴とする請求の範囲第 1 1項に記載 のサブパン ド適応差分パルス符号変調符号化方法。
1 3 . 前記複数の量子化工程では、 予めべク トル量子化を指定されたサ ブパンドにおいて、 前記予めべク トル量子化を指定されたサブパンドの サブパンド音声信号をべク トル量子化し、 予めスカラー量子化を指定さ れたサブパンドにおいて、 前記予めスカラー量子化を指定されたサプパ ンドのサブパンド音声信号をスカラー量子化することを特徴とする請求 の範囲第 1 1項に記載のサブパン ド適応差分パルス符号変調符号化方法 t 1 4 . 前記準備工程において、 更に前記複数のサブパンド音声信号をべ ク トル量子化する複数のコードべク トルを量子化テーブルに予め記憶す る量子化テーブル記憶部と、 予め記憶された前記複数のコードべク トル を前記複数のサブパンド音声信号の信号パターンに基いて更新する量子 化テーブル更新部と、 予め設定された最小信号レベル未満の無音状態が 予め設定された継続時間を超えて継続したか否かを判定し、 判定された 判定結果に基づいて更新された前記量子化テーブルを送信する量子化テ 一プル送信部とを備える前記複数の量子化手段を準備し、 前記複数の量 子化工程において、 前記量子化テーブル記憶部により、 前記複数のサブ パンド音声信号をべク トル量子化する複数のコードべク トルを量子化テ 一プルに予め記憶する量子化テーブル記憶工程と、 前記量子化テーブル 更新部により、 予め記憶された前記複数のコードべク トルを前記複数の サブパンド音声信号の信号パターンに基いて更新する量子化テーブル更 新工程と、 前記量子化テーブル送信部により、 予め設定された最小信号 レベル未満の無音状態が予め設定された継続時間を超えて継続したか否 かを判定し、 判定された判定結果に基づいて更新された前記量子化テー プルを送信する量子化テーブル送信工程とを備え、 更新された前記量子 化テーブルの送信を完了したとき、 更新された前記量子化テーブルに基 づいて前記複数のサブパンド音声信号をべク トル量子化することを特徴 とする請求の範囲第 1 2項または請求の範囲第 1 3項に記載のサブパン ド適応差分パルス符号変調符号化方法。
1 5 . 予め設定された非対称インパルス応答を有し、 音声信号を入力し. 入力された前記音声信号を予め設定された複数のサブパンドに帯域分割 し、 帯域分割された複数のサブパンド音声信号を取得する複数のサブパ ンド音声信号取得手段と、 帯域分割された前記複数のサブパンド音声信 号を予め設定された分割数で量子化する複数の量子化手段と、 量子化さ れた前記複数のサブパンド音声信号を適応差分パルス符号変調符号化す る符号化手段とを備えたことを特徴とするワイヤレス送信システム。
1 6 . 前記複数の量子化手段が、 前記複数のサブパンド音声信号をそれ ぞれベタ トル量子化することを特徴とする請求の範囲第 1 5項に記載の ワイヤレス送信システム。
1 7 . 前記複数の量子化手段が、 予めべク トル量子化を指定されたサブ パン ドにおいて、 前記予めべク トル量子化を指定されたサブパンドのサ ブパンド音声信号をべク トル量子化し、 予めスカラー量子化を指定され たサブパンドにおいて、 前記予めスカラー量子化を指定されたサブパン ドのサブパンド音声信号をスカラー量子化することを特徴とする請求の 範囲第 1 5項に記載のワイヤレス送信システム。
1 8 . 前記複数の量子化手段が、 前記複数のサブパンド音声信号をべク トル量子化する複数のコードべク トルを量子化テーブルに予め記憶する 量子化テーブル記憶部と、 予め記憶された前記複数のコードべク トルを 前記複数のサブパンド音声信号の信号パターンに基いて更新する量子化 テーブル更新部と、 予め設定された最小信号レベル未満の無音状態が予 め設定された継続時間を超えて継続したか否かを判定し、 判定された判定結果に基づいて更新された前記量子化テーブルを送信する量子化テー プル送信部とを備え、 更新された前記量子化テーブルの送信を完了した とき、 更新された前記量子化テーブルに基づいて前記複数のサブパンド 音声信号をべク トル量子化することを特徴とする請求の範囲第 1 6項ま たは請求の範囲第 1 7項に記載のワイヤレス送信システム。
1 9 . 複数のサブパンドのサブパンド音声信号が符号化された符号化音 声信号を受信し、 前記符号化音声信号から前記複数のサブパンド符号化 音声信号を分離するサブパンド分離手段と、 分離された前記複数のサブ パンド符号化音声信号を予め設定された分割数で逆量子化する複数の逆 量子化手段と、 予め設定された非対称なインパルス応答を有し、 逆量子 化された前記複数のサブパンド音声信号から音声信号を帯域合成する複 数の帯域合成手段とを備えたこ.とを特徴とするサブパンド適応差分パル ス符号変調複号化装置。
2 0 . 前記複数の逆量子化手段が、 分離された前記複数のサブパンド音 声信号をそれぞれべク トル量子化することを特徴とする請求の範囲第 1 9項に記載のサブパンド適応差分パルス符号変調複号化装置。
2 1 . 前記複数の逆量子化手段が、 予めベク トル逆量子化を指定された サブパン ドにおいて、 前記予めべク トル逆量子化を指定されたサブパン ドのサブパンド音声信号をベク トル逆量子化し、 予めスカラー逆量子化 を指定されたサブパンドにおいて、 前記予めスカラー逆量子化を指定さ れたサブパンドのサブパンド音声信号をスカラー逆量子化することを特 徴とする請求の範囲第 1 9項に記載のサブパンド適応差分パルス符号変 調復号化装置。
2 2 . 前記複数の逆量子化手段が、 前記複数のサブパンド音声信号がベ ク トル量子化されたべク トル量子化テーブルと同じべク トル量子化テ一 プルを予め記憶する量子化テ一ブル記憶部と、 前記べク トル量子化テー プルの送信を示す予め設定された認識信号を受信したことにより、 更新 されたベタ トル量子化テーブルを受信する量子化テーブル受信部と、 前 記更新されたべク トル量子化テーブルの送信を中断し、 前記符号化音声 信号の送信を示す予め設定された認識信号を受信したことにより、 直ち に前記符号化音声信号の複号化処理に復帰する復号処理復帰手段とを備 え、 更新された前記量子化テーブルの受信を完了したとき、 更新された 前記量子化テーブルに基づいて前記複数のサブパンド音声信号をべク ト ル逆量子化することを特徴とする請求の範囲第 2 0項または請求の範囲 第 2 1項に記載のサブパンド適応差分パルス符号変調復号化装置。
2 3、 前記帯域合成手段が、 予め設定された非対称な有限インパルス応 答を有する帯域合成部と、 複数のフィルタ係数を設定するフィルタ係数 設定部とを備え、 前記フィルタ係数設定部が、 対称な有限インパルス応 答の対称軸に対し予め設定された位相差を持ってコサイン変調し、 予め 設定された非対称なィンパルス応答を有するよう複数のフィルタ係数を 設定することを特徴とする請求の範囲第 1 9項に記載のサブパン ド適応 差分変調複号化装置。
2 4 . 複数のサブパンドの音声信号がサブパンド毎に符号化された複数 のサブパンド符号化音声信号を受信し、 前記複数のサブパンド符号化音 声信号から前記複数のサブパン ド音声信号がそれぞれべク トル量子化さ れた複数のコードべク トルに対応する複数のィンデッタス番号を分離す るサブパンド分離手段と、 分離された前記複数のィンデックス番号から 複数のサブパンド音声信号にベタ トル逆量子化する複数の逆量子化手段 と、 間引く ようにダウンサンプリングされた複数のサブパンド音声信号 に間引かれたサンプル値を補完するように前記予め設定された複数のサ ブバンド音声信号をそれぞれァップサンプリングするアップサンプラと、 前記複数のサブパンド音声信号の有する前記サブパンド音声成分から前 記音声信号を帯域合成する帯域合成手段とを備えたこ とを特徴とするサ ブパンド適応差分パルス符号変調複号化装置。
2 5 . 前記複数の逆量子化手段が、 前記複数のサブパンド音声信号がそ れぞれベタ トル量子化されたべク トル量子化テーブルと同じべク トル量 子化テーブルを予め記憶する量子化テーブル記憶部と、 分離された前記 複数のィンデックス番号から前記量子化テーブル記憶部に記憶される複 数のコードべク トルを検索し、 検索された前記複数のコードべク トルを それぞれ逆量子化する複数の逆量子化器と、 逆量子化された過去の複数 のコードべク トルの変化の傾向に基づいて前記過去の複数のコードべク トルの変化の傾向が大きいときはスケールファタタを増大し、 前記過去 の複数のコードべク トルの変化の傾向が小さいときはスケールファクタ を減少し、 逆量子化されたコードべク トルに前記過去の複数のコードべ ク トルの変化の傾向に基づいてスケールファクタを適応するスケールフ ァクタ適応器と、 逆量子化された過去の複数の逆量子化値に基づいて予 測値を算出する予測器とを備え、 前記複数のィンデッタス番号から前記 量子化テーブルに記録された前記複数のコードべク トルを検索し、 検索 された複数のコードべク トルに基づいてそれぞれ逆量子化することを特 徴とする請求の範囲第 2 4項に記載のサブパンド適応差分パルス符号変 調復号化装置。
2 6 . 複数のサブパンドのサブパンド音声信号が符号化された符号化音 声信号を受信し、 受信された符号化音声信号から前記複数のサブパン ド 符号化音声信号を分離するサブパンド分離手段と、 分離された前記複数 のサブパン ド符号化音声信号を予め設定された分割数で逆量子化する複 数の逆量子化手段と、 予め非対称なインパルス応答を有し、 逆量子化さ れた前記複数のサブパンド音声信号から前記音声信号を帯域合成する帯 域合成手段とを準備する準備工程と、 複数のサブパンドのサブパン .ド音 声信号が符号化された符号化音声信号を受信し、 前記サブバンド分離手 段により、 受信された符号化音声信号から前記複数のサブパンド符号化 音声信号を分離するサブパン ド分離工程と、 前記逆量子化手段により、 分離された前記複数のサブパンド音声信号を予め設定された分割数で逆 量子化する複数の逆量子化工程と、 前記合成手段により、 逆量子化され た前記複数のサブパンド音声信号から前記音声信号を帯域合成する帯域 合成工程とを備えたこ とを特徴とするサブパンド適応差分パルス符号変 調復号化方法。
2 7 . 前記複数の逆量子化工程では、 前記逆量子化手段により、 分離さ れた前記複数のサブバンド音声信号をそれぞれべク トル量子化すること を特徴とする請求の範囲第 2 6項に記載のサブバンド適応差分パルス符 号変調復号化方法。
2 8 . 前記複数の逆量子化工程では、 前記複数の逆量子化手段により、 予めベク トル逆量子化を指定されたサブパンドにおいて、 前記予めべク トル逆量子化を指定されたサブパンドのサブパンド音声信号をべク トル 逆量子化し、 予めスカラー逆量子化を指定されたサブバンドにおいて、 前記予めスカラー逆量子化を指定されたサブパンドのサブパンド音声信 号をスカラー逆量子化することを特徴とする請求の範囲第 2 6項に記載 のサブバン ド適応差分パルス符号変調複号化方法。
2 9 . 前記準備工程において、 前記複数のサブパン ド音声信号をべク ト ル量子化したときのべク トル量子化テーブルを予め記憶する量子化テー ブル記憶部と、 前記べク トル量子化テーブルの送信を示す予め設定され た認識信号を受信したことにより、 更新されたべク トル量子化テーブル を受信する量子化テーブル受信部と、 前記更新されたベク トル量子化テ 一ブルの送信を中断し、 前記符号化音声信号の送信を示す予め設定され た認識信号を受信したことにより、 直ちに前記符号化音声信号の復号化 処理に復帰する復号処理復帰手段とを備える前記複数の逆量子化手段を 準備し、 前記複数の逆量子化工程において、 前記量子化テーブル記憶部 により、 前記複数のサブパンド音声信号をベク トル量子化したときのべ ク トル量子化テーブルを予め記憶する量子化テーブル記憶工程と、 前記 量子化テーブル受信部により、 前記べク トル量子化テーブルの送信を示 す予め設定された認識信号を受信したことにより、 更新されたべク トル 量子化テーブルを受信する量子化テーブル受信工程と、 前記復号処理復 帰手段により、 前記更新されたべク トル量子化テーブルの送信を中断し. 前記符号化音声信号の送信を示す予め設定された認識信号を受信したこ とにより、 直ちに前記符号化音声信号の複号化処理に復帰する復号処理 復帰工程とを備え、 更新された前記量子化テーブルの受信を完了したと き、 更新された前記量子化テーブルに基づいて前記複数のサブパンド音 声信号をべク トル逆量子化することを特徴とする請求の範囲第 2 7項ま たは請求の範囲第 2 8項に記載のサブパンド適応差分パルス符号変調復 号化方法。
3 0 . 複数のサブパンドのサブパン ド音声信号が符号化された符号化音 声信号を受信し、 前記符号化音声信号から前記複数のサブパンド符号化 音声信号を分離するサブパンド分離手段と、 分離された前記複数のサブ パンド符号化音声信号を予め設定された分割数で逆量子化する複数の逆 量子化手段と、 予め設定された非対称なインパルス応答を有し、 逆量子 化された前記複数のサブパンド音声信号から音声信号を帯域合成する複 数の帯域合成手段とを備えたことを特徴とするワイヤレス受信システム t
3 1 . 前記複数の逆量子化手段が、 分離された前記複数のサブパンド音 声信号をそれぞれべク トル量子化することを特徴とする請求の範囲第 3
0項に記載のワイヤレス受信システム。
3 2 . 前記複数の逆量子化手段が、 予めベク トル逆量子化を指定された サブパンドにおいて、 前記予めべク トル逆量子化を指定されたサブパン ドのサブパンド音声信号をべク トル逆量子化し、 予めスカラー逆量子化 を指定されたサブパンドにおいて、 前記予めスカラー逆量子化を指定さ れたサブパンドのサブパンド音声信号をスカラー逆量子化することを特 徴とする請求の範囲第 3 2項に記載のワイヤレス受信システム。
3 3 . 前記複数の逆量子化手段が、 前記複数のサブパン ド音声信号をべ ク トル量子化したときのべク トル量子化テーブルを予め記憶する量子化 テーブル記憶部と、 前記べク トル量子化テーブルの送信を示す予め設定 された認識信号を受信したことにより、 更新されたべク トル量子化テー プルを受信する量子化テープル受信部と、 前記更新されたべク トル量子 化テーブルの送信を中断し、 前記符号化音声信号の送信を示す予め設定 された認識信号を受信したことにより、 直ちに前記符号化音声信号の復 号化処理に復帰する復号処理復帰手段とを備え、 更新された前記量子化 テーブルの受信を完了したとき、 更新された前記量子化テ一プルに基づ いて前記複数のサブパンド音声信号をべク トル逆量子化することを特徴 とする請求の範囲第 3 1項または請求の範囲第 3 2項に記載のワイヤレ ス受信システム。
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